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一种机械式可变链轮无级变速器

一种机械式可变链轮无级变速器

  • 专利类型:发明专利
  • 有效期:2021-09-10至2023-09-10
  • 发布日期:2021-09-10
  • 技术成熟度:详情咨询
交易价格: ¥面议
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专利推荐

  • 申请号 CN201610676476.6 
  • 公开号 CN106015482A 
  • 申请日 2016/08/17 
  • 公开日 2016/10/12 
  • 申请人 丁震中  
  • 优先权日期  
  • 发明人 丁震中  
  • 主分类号 F16H9/24 
  • 申请人地址 200000 上海市徐汇区梅陇十一村166号503室 
  • 分类号 F16H9/24 
  • 专利代理机构 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371 
  • 当前专利状态 发明专利申请公布 
  • 代理人 李思霖 
  • 有效性 发明公开 
  • 法律状态 发明专利申请公布
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    项目简介

    一种机械式可变链轮无级变速器,其包括输入装置、连接至输入装置的主动传动装置、通过链条连接至主动传动装置的从动传动装置以及连接至从动传动装置的输出装置,主动传动装置包括可变链轮板、连接至可变链轮板的卡爪以及安装卡爪的卡盘,卡爪通过位于卡盘内部的盘丝牙盘驱动使得卡爪在卡盘的半径方向运动,卡爪带动可变链轮板运动以改变可变链轮板的直径;可变链轮包括安装至卡爪的可变链轮板以及安装至可变链轮板的可变链轮齿。主动传动装置和从动传动装置通过链条与齿轮的啮合传递动力,传递动力的接触面增加,动力传输更稳定、高效。


    注: 本文为 “一种机械式可变链轮无级变速器CVT 变速箱的专利 附加说明资料。 发明专利 发明名称,种机械式可变链轮无级变速器 发明人, 专利号,ZL 201610676476.6 专利申请日,2016 年 08 月 17 日 授权公告日, 2018 年 08 月 31 日 授权公告号,CN106015482B 二. 本专利的核心是可变链轮,并由此生“一种机械式可变链轮无 级变速器。它以主驱动轮装置十从动轮装置十伺服机系统 (电调控制)十 带同步器的机械式倒挡机构 的机械变速装 置替代了传统 CVT 的液压调节的变速装置及。并采用了模块 化的设计思路。 三. 本专利。可以理解简化为单独可输入与同时可输出的 无级变速的复合式齿轮,或复合式的无级变速的轴。齿型的 大小及功率也可由大到小系列化的设计,以及针对不同的车 重对变速器的速比要求进行模块化的串联(或并联)叠加调 整。随着 AI 技术的不断发展,控制链轮变大变小的伺服及芯 片的电机系统越来越先进,此可变链轮无级变速器的精度, 体积也趋好,也可适应作为电动车辆的轮电机的替代 ,及切机械的中间过度齿的能起无级变速齿的作用。 为清洁能源的碳中和达标出份力。 本资料只是对专利文件的补充说明,可变链轮的生产工 艺、核心技术还没谈到。见专利,如需、看了三维图纸后再 细谈。 五.发明专利的市场应用广泛: 机械式可变链轮无级变速器及无级啮合变速器技术的特殊性,决定了它将有着广阔的 发展空间,而不是仅仅局限于汽车这个细分市场。此专利的产品无级啮合变速器技术可分 别应用于普通燃油乘用车、普通燃油商用车、混合动力汽车、纯电动汽车、农业机械、船 舶等各种动力传动领域。 ,直接装在大型,重型车辆上.使其原来使用的多速挡手动挡的变速器立马就有了自动挡的 性能,价廉质优. 二,用在纯电动小车轮毂上. 使用原小车上的其车架,底盘等整体架构设计,结构基本不变,此无级变速箱只替 代轮毂中的轮毂电机,动力由原内置发动机的形式位置上的纯电动机源供给,轮毂中的2电机改为机械式可变链轮 CVT 无级变速器后,可由电子调速直接控制轮子的转 .加上电动机源的可无级的变化的动力源从而克服优化了轮毂电机的缺点,发挥了其 优点. 轮毂电机的优缺点 缺点1,如今的汽车车架,底盘等整体架构设计,均是基于内置发动机的形式发展出来。 2,低成本:产业链不成熟,客户少,供应商无动力投入。 3,与国家项目财政费用支持:客车有支持项目财政费用,小车费用少。 4,箦下质量增加难题不易解决。 5,轮毂电机的技术难关 a,轮毂电机系统集驱动、驱动、承载等多功能于体、优化设计难度大。 b,车门内部空间有限,电机功能密度性能要求高,设计难度大。 c,电机与车轮集成导致非簧载质量较大、恶化悬架隔振性能,影响不平路面行驶条件下的 d,车辆操控性和安全性。同时,轮毂电机将承受很大的冲击载苘,电机抗振要求苛刻。 e,车辆大负苘低速爬长坡工况下容易出现冷却不足导致的轮毂电机过热烧毁问题,电机的 散热强制冷却问题需要重视。 f,车轮部位水和污物等容易集成、导致电机的腐蚀破坏、寿命可靠性受影响。 轮毂电机运行转矩的波动可能会引起汽车轮胎,悬架以及转向系统的振动和噪声。 而且从整车控制角度考虑,也是有很多问题需要解决。比如电子差速控制等。 优点1,可以通过四轮电机独立控制,每个车轮都可以改变驱动方向与正反向,自由度极高。 2,大大方便了整车布置,有利于模块化设计。 3,做到小而精、能承受高负荷,低成本。则市场需求广。 . 竞争市场 1.减速器市场、(减速器大家应该不陌生了,广泛应用于车床、轮船、航天、冶金等多种 设备和多个领域。减速器的原理也不复杂,就是把高速发动机的转速,通过齿轮和轴降低 转速,来增大转矩满足动力需要。) 本产品也可作为精密减速器RV 减速器前级采用行星齿轮减速器,而后级采用摆线针 轮减速器,相比较谐波减速器,RV 减速器的耐疲劳强度更高,使用寿命更长,而且稳定精度高。谐波减速器((专利失效期巳到)、体积不大,回程间隙小,精度很高,但缺点是柔轮寿命有限, 不耐冲击,刚性与金属件相对比较差,输入转速不能大高,额定输出扭矩可以做的很大。而本专利的产品 的减速器内变速系统也有此性能,但传动系统与变速系统各自独立运行,故有此性能优点,但简单价 ))等比拟。高性能高质量的减速器专利技术大多在外国人手中,减速器专利 布局也大多在外国人手中,而此机械式可变链轮无级变速器也可作为减速器 (略 作变化),而占有席之地,因是国产核心技术,并在此专利四周还有不 少实用型专利需要申请、布局。3 2. 风力发电机市场 可为风力发电机机舱内的关键设备:齿轮箱、增速箱,(或附加)增加新的无级变速功 能。3.小中高速轮船市场 轮机也需要此产品作为减速器,增加新的无级变速功能。 3. 农业车辆系列拖拉机等也需要,直接装在原手动变速箱后增加新的无级变速功能。 .其余:及切机械的中间过度齿都能增加新的无级变速(齿)的功能及作用。 

    机械式可变链轮 CVT 变速箱的基本结构图 

    什么是机械式可变链轮 CVT机械式可变链轮 CVT 的主驱动轮和从动轮的基本特点,是附在卡盘体轮子上 的(钢带式) 可变链轮形成的圆可以根据需要变大和变小(链轮齿的大小及节距 固定不变)。当主驱动轮变大时、从动轮同步变小,链轮(板齿) 传输钢带与齿4型链(三圆弧齿型链或 HY-VO 齿型链多边形运动在导轨中产生的绳状振动激励 最小)形成的传输带的周长不发变化。通常因要在两个轮上做链齿轮啮合传 输,链轮半径之间的距离由外向内逐渐变小或相反时、般情况下链轮上对应 的齿也要由大变小,这样的设计几乎无法实现。所以将链轮设计成可变状态的 链轮板、齿,将卡盘体轮子上的卡爪设计成特殊单元体的卡爪(12 等分).依据卡 盘体内盘丝牙盘能自定心及变距的作用,将链轮板齿钢带固定在 12 个卡爪中的 一个卡爪上,而链轮板齿钢带的两端不作固定,而是在(在限定的周长内)另 外 11 个设计成特殊单元体的卡爪体链条导轨(此功能是抑制链条的绳状振动激 励)上作滑动,延伸或收缩。从而使主驱动轮和从动轮的链轮半径的距离由外 向内逐渐变小或相反之间的啮合传动。而达到自由的无级变速状态。以下通过 分析动力传输的过程来理解这项由本人研发的动力总成的核心系统. (1)机械式 可变链轮 CVT 设计原理 假如在个长条形的金属板上是平齿(借用(图片来自新浪汽车/穆凯) 下图 A),齿宽和齿间距都是标准的,如果使用两个带有相同齿距的齿条与金 属板啮合,只要调整好齿条间的距离就可以完全吻合(图 A 上);如果把这两 个齿条间的距离稍微变小(或变大),就可能无法和金属板吻合(图 A 下)。

    如果把个(假设为 a 齿条) 齿条的齿做成链轮板+固定节距的可分5 轮板钢片可以随意延伸或收缩并组合形成齿轮,而另个(假设为 b 齿条)齿条的齿(滚子链或齿型链(图 B3))之间的齿间节距不发生变化。 a 齿条上的齿仍然可以进入(b 齿条)的金属片(滚子链或齿型链(图 B3))的平 尺内起到齿的作用,满足了相互配合齿轮的需要。见下图

    图 B1+1 链轮板+固定节距的可随意延伸或收缩分离的链轮齿

    图 B1+2 链轮板+固定节距的可随意延伸或收缩分离的链轮齿(简图)

    图 B3 滚子链(传输带)


    我们来看看本 CVT 的传输带和驱动轮与从动轮之间的几个特性:当传输 带在驱动轮和从动轮上形成的圆直径相同时(图 B4+2),与当包裹在驱动轮上 的钢带直径最大时、则包裹在从动轮上的钢带直径最小,反过来也样((图 B4+1)可看着为驱动轮和从动轮或从动轮和驱动轮二种状态),包裹在驱动轮 和从动轮上的钢带长度也相等;如果钢带的外侧为有规则的链轮板+固定节距的 可分离的链轮齿,并且把驱动轮和从动轮每隔 30°角,(其中卡爪焊接固定钢 带)安装个特殊单元体的卡爪(共计 12 个卡爪),相邻的两个卡爪间的距离 就会随着驱动轮和从动轮的变大(或变小)而随时改变(看图 B4+1 图 B4+2)。如果使用可以活动的有规则的(链轮板+固定节距的可分离的)链轮板齿 作为齿,就可以在(链轮板+固定节距的可分离的链轮齿的链轮板)钢片间的 距离变化(随意延伸或收缩)时保证齿条和传输带(滚子链或齿型链)上的齿啮

    上图中表明了 CVT 工作的三种状态:驱动轮工作直径=从动轮工作直径; 驱动轮工作直径最大时、从动轮工作直径最小;驱动轮工作直径最小时、从动 轮工作直径最大。 这就是机械式 可变链轮 CVT 的基本设计原理。这个例子中的各项基础试验以 前己分别做过实物产品,此是目前已经实现的设计之,采用其它原理也可能获 得相同的结果,有兴趣的朋友可以起讨论。

    (2) 机械式可变链轮 CVT 工作原理 (图 C) 

    机械式 可变链轮 CVT 的设计在驱动轮和从动轮的接触面上设计了 12 个放 射状槽,两个相对的轮面上装根固定支架(特殊单元体的卡爪),每个轮子 上的 12 根支架形成了个正 12 边型。这个 12 边型的轮子的卡盘体和由伺 服电机系统控制的(调整驱动轮和从动轮上支架半径的)两个驱动齿轮反同步转动,不会出现打滑现象,也不会因为过度绷紧钢带使两个轮子的 轴心摩擦力过大产生大量的热。 如果把支架比作配合齿,在实际工作时,12 根支架之间((链 轮板+固定节距的可分离的链轮齿的链轮板)钢片间(随意延伸或收缩)间距))会 随着两个轮子的调节变大或变小自由伸缩,支架上的活动链轮钢板齿片(固定 节距)就可以根据需要和传输带(滚子链或齿型链)上的齿槽啮合。槽齿组合。 如此工作,CVT 的钢带就不会打滑、也不需要过度绷紧,完全是两个固定齿轮”一样进行动力传输。此机械式可变链轮无级变速器本身以传统 cvt 为基础的工作原理, 实现传统 cvt 相同的无级变速效果. 给传统 cvt 加上了这 两个(具有可变链轮与齿型链条的运行传递能力)固定齿轮, 也就解决了 传统 cvt 因为没有机械式齿啮合,只靠钢片或链轮摩擦力来实现动力传递的自10身原理限制,让它刚柔并济,最终保证既有传统 cvt 样的无级传动比,又能 齿轮稳定啮合,达到齿轮传动的高效性。(如果从模块化设计思路上来 讲,驱动轮和从动轮 也就是二个直径会自由变大变小的齿轮已)。(齿型链在重型机械中是常用的机件,轿车 Luk 无级变速器内也使用链 .而且齿形链的链节是多片式结构,当其中个别链片在工作中遭到破坏时,并不 立即使整个链条断开。这就能使人们及时发现,并且更换。理论上说,只要传 动链条与链轮上啮合的齿不因受力过大而损坏,都是可以有效传动的。所以核 心点就在此可变链轮〈本专利〉上。 (3)) 机械式可变链轮 CVT 的无级变速机构: 调速是由装在箱体上的步进或伺服电机(正或反转)来控制高速转动中的主 驱动轮和从动轮卡盘体内的盘丝牙盘(阿基米德螺旋线渐开线平面螺纹 电动卡盘传 动系统原理)做自定心及变距大小半径动作。通过固定装载在卡爪上的可变链 轮做大小直径的无级变化,从而使链轮与齿型链之间产生啮合传输运动.(不用液 压调节控制,用电调简单可控) 传动系统与变速系统各自独立运行 (4) 机械式可变链轮 CVT 的优势 与现有传统 CVT 和 AT 相比较, 机械式 可变链轮 CVT 集两者优势于身,同时克服了两者的部分缺陷。即所有摩擦式变速器都是靠线接触甚至点接 触来传递动力的,如果接触方式能改为面接触,并且传动时不发生相对位移, 那么无级变速的难题便可较为理想的解决了,而 可变链轮 CVT 正是为介决接触 方式,及能改为""接触.由可变链轮齿(形变原理)与三圆弧齿型链或 HY-VO 齿型链之间产生啮合传输运动,传动时链轮齿与三圆弧齿型链或 HY-VO 齿型链间可以发生相对(因链传动机构的多边形效应的可控微移距离)的位移。((形 变原理)设计中已介决). 传输效率高; 现有 CVT 的传输效率只有 85-92%,机械式可变链轮 CVT 的传输效率高达 96%;因调速是伺服电机控制变速的有可能将传输效率提高到 98%。 借用活齿 CVT 网上之言: 有网友断言 CVT 无法取代 AT,传输效率低就是 理由之。活齿(实际上也是固定齿轮的节距而齿型作大小微量变化)CVT 或 机械式 可变链轮 CVT 都能很好地解决了这个难题,甚至传输效率还可能比 MT 或 AT 更高。但低速时,活齿啮合是否可靠?这个答案很简单!就仨字儿:不 可靠。而本发明专利走得是另条具有可变链轮((齿轮实际上也是固定节距 的可分离的链轮齿的链轮板)钢片会随着两个轮子的调节变大或变小自由伸缩, (随意延伸或收缩)))上齿与齿型链条的运行传递能力的机械式齿与齿的啮合。11承载力量大; MT 具有很好的承载力,所有输出动力的车均可以使用;AT 的承载力也可以,几 乎可以在常用车型上使用;现有 CVT 就差多些,活齿 CVT 似乎不受承载力的 限制,相关网站报出来活齿 CVT 数据为:普通的 500 牛·米、大点的 1000 ·米、超大的 2000 牛·米。机械式可变链轮 CVT 不受承载力的限制,只要 变化主驱动轮和从动轮的直径大小; 链轮(链轮板+固定节距的可分离的链轮齿 的链轮板)钢片的厚度及板齿,三圆弧齿形链条的(固定)节距;特殊单元体 的卡爪(相互配合的尺寸)与所需承载车型重量在定的范围内(本次三维设 计为 5 吨以下车型含液力变矩器零件)相匹配及可生产成本低据活齿 CVT 发明者的网站介绍,与其它自动变速箱相比,活齿 CVT 仍然 保留了生产成本低的优势。随着市场供应量的增大,加上 100%部件都国产化、 不需要支付高昂的专利技术使用费,活齿 CVT 的价格可能会比现有 CVT 的价格 很具竞争力,装载车型会具有非常好的价格优势。机械式可变链轮 CVT 应也如 此,主,副驱动轮在商业化大批量生产时,其零件要尽可能的用上冲压件或焊 接件等的生产思路。另外(如果从模块化设计思路上来讲,专业的事由专业的 人来做。)此机械式可变链轮 CVT 可分成几个模块,1. 三圆弧齿型链条或 HY- VO 齿型链由链条厂设计采购.2. 主, 从驱动轮中的卡盘体结构(电动卡盘传动系 统原理)的半径变速驱动机械结构中的机械零件则从卡盘厂开发采购后回来组 装 3.步进电机或 伺服电调控制系统也与市场上常规产品相似,但如要高质量的 产品,控制系统的 AI 芯片技术必须先进,才能有高的质量。---主要需介决的 是可变链轮这块的产品, 及组装, 测试机械式可变链轮 CVT 变速箱与实车试验.) ---- --另外还可以作为可变速齿轮直接与手动变速箱串联接,成为使手动挡中无伦 挡位的固定齿轮都成为个可变速档位,使 AM 变成自动变速器。用 在手动多档位重车上或客车上作用最大(并联则有 DCT 双离合器变速器的感 觉)。见以下代替图

    机械式可变链轮 CVT 的可变速部份---“固定齿轮

    机械式可变链轮 CVT---叠加了个可变速部份,使其传动比加倍。


    适用车型广 活齿 CVT 在早期试验中就把动力较大的货车作为市场目标,现有的所有家用 车型和商用车型均可使用。从根本上改变汽车的传动变速方式,机械式可变链 轮 CVT 也如此 (( 活齿 CVT 是目前已经实现的设计之,采用本专利的产品其 原理也可以获得相同的结果.二者结构相似,果借用活齿 CVT 网上些数据))之言, 破了现有 CVT 无级变速器存在的三个问题,第是实现原理的创新,由摩擦 传动变成了啮合传动,从而使其效率得到很大提高;第二是解决了 CVT 个很大的痛点, 就是扭矩容量,使无级啮合 CVT 能够在整个工程领域应用并得到大范围的推广;第三是解 决了 CVT 摩擦传动特征与生俱来的弱点。非常符合中国国情。而且实现了要达到的功能。 既能传递扭矩,而且要长寿命,制造工艺简单,成本低。对汽车界来说意味着场动 力创新革命. 实践:实车试验;只需借用机械式或液压式的 CVT 无级自动变速器,调换" 主驱动 轮,经由特殊滚子链或三圆弧齿型链钢带传输到 从动轮, 以及简单的电子调速控制的伺 服器(伺服电机或步进电机都可) 各自反的及可。调整距离",便能 使其形成无级自动 变速箱.简单易成行,该发明专利的试样成本也就几万元人民及可.难在成商品销售,(明专利,从无销售过)。

    专利人 丁震中


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    说明书

    技术领域
    本发明涉及变速器领域,具体而言,涉及一种机械式可变链轮无级变速器。
    背景技术
    在车辆传动系统中,目前汽车上使用的自动变速器技术存在缺陷,例如传动不连续,只能实现分段、分范围内的无级自动变速,传动效率较低,影响整车动力性和燃油经济性,只能通过增加挡位来扩大无级自动变速范围,由此导致结构复杂、成本高。无级变速器(CVT)是最理想的汽车传动装置之一,无级自动变速器通过包括电力式、液力式和机械式三种,在这三种结构中,目前机械式无级变速器是市场上的主流选择,鉴于中国汽车正处于由大国变为强国的发展中,未来新能源汽车,传统汽车均需高效的,大扭矩的无级变速器的换代产品。“活齿CVT”技术从2006年到目前进入产品试样期,尚有许多技术难点需要解决。从技术上来说,机械式无级变速器是困扰全球的一大难题,在现有技术中,无级变速器的动力通过摩擦来传动,所有的摩擦式的变速器都是靠线接触,甚至是点接触来传递动力的。
    发明内容
    本发明的目的在于提供一种机械式可变链轮无级变速器,其能够通过链条与齿的啮合传输动力,传输效率更高、传输更稳定。本发明的实施例是这样实现的:一种机械式可变链轮无级变速器,其包括输入装置、连接至输入装置的主动传动装置、通过链条连接至主动传动装置的从动传动装置以及连接至从动传动装置的输出装置,主动传动装置包括可变链轮板、连接至可变链轮板的卡爪以及安装卡爪的卡盘,卡爪通过位于卡盘内部的盘丝牙盘驱动使得卡爪在卡盘的半径方向运动,卡爪带动可变链轮板运动以改变可变链轮板的直径;可变链轮包括安装至卡爪的可变链轮板以及安装至可变链轮板的可变链轮齿。本发明实施例的有益效果是:主动传动装置和从动传动装置通过链条传递动力,链条分别与主动传动装置的可变链轮齿和从动传动装置的可变链轮齿啮合,传递动力的接触面积增加,动力传输更稳定、高效;卡爪通过盘丝牙盘驱动,盘丝牙盘转动使得卡爪在卡盘的半径方向运动,卡爪带动可变链轮板在卡盘的半径方向运动,当卡爪朝向卡盘的圆心位置运动时可变链轮板的直径变小,当卡爪远离卡盘的圆心位置运动时可变链轮板的直径增加,从而改变机械式可变链轮无级变速器的传动比。
    附图说明
    为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本发明的机械式可变链轮无级变速器的立体示意图;图2是图1的俯视图;图3为本发明的机械式可变链轮无级变速器的卡爪的立体示意图;图4为本发明的机械式可变链轮无级变速器的卡盘的立体示意图;图5为本发明的机械式可变链轮无级变速器的卡盘的另一个立体示意图;图6为本发明的机械式可变链轮无级变速器的盘丝牙盘的立体示意图;图7为本发明的机械式可变链轮无级变速器的盘丝牙盘的另一个立体示意图;图8为本发明的机械式可变链轮无级变速器的可变链轮板处于最大直径的立体示意图;图9为本发明的机械式可变链轮无级变速器的可变链轮板处于最小直径的立体示意图;图10为本发明的机械式可变链轮无级变速器的主动传动装置的立体示意图;图11是图10的正视图;图12是图11沿线A-A的剖面图;图13是主动传动装置的立体分解图;图14为本发明的机械式可变链轮无级变速器的主动传动装置与从动传动装置与链条配合的立体示意图;图15是图14的俯视图。
    具体实施方式
    为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。第一实施例请参照图1和图2,本实施例提供一种机械式可变链轮无级变速器900,其包括输入装置200、连接至输入装置200的主动传动装置500、通过链条430连接至主动传动装置500的从动传动装置700以及连接至从动传动装置700的输出装置300,输入装置200、输出装置300、主动传动装置500和从动传动装置700分别设置于箱体100。箱体100包括侧壁110、底壁120和隔板130,隔板130连接至侧壁110,侧壁110和底壁120围成容置空间,箱体100用于安装输入装置200、输出装置300、主动传动装置500和从动传动装置700,应理解箱体100可以是用于安装上述装置的其它形状。输入装置200包括变矩器210、输入副轴220、输入主轴230以及输入齿轮装置240。输入副轴220和输入主轴230间隔设置,输入副轴220的一端通过轴承安装至箱体100的侧壁110,输入主轴230的一端通过轴承安装至箱体100的侧壁110,并且输入主轴230的另一端通过花键连接至主动传动装置500,当输入主轴230转动时,卡盘540随输入主轴230同步转动。输入齿轮装置240包括安装至输入副轴220的第一输入齿轮241以及安装至输入主轴230的第二输入齿轮242,第一输入齿轮241与第二输入齿轮242啮合。发动机的动力传输至变矩器210,变矩器210将动力传输至输入副轴220,再通过第一输入齿轮241和第二输入齿轮242将动力传输至输入主轴230。应理解,动力可以直接输入至输入主轴230。输出装置300包括输出主轴310、输出副轴320以及输出齿轮装置330。输出主轴310和输出副轴320间隔设置,输出主轴310的两端分别通过轴承安装至箱体100的侧壁110和隔板130,输出副轴320的一端通过轴承安装至箱体100的侧壁110,并且输出副轴320的一端通过花键连接至从动传动装置700,输出主轴310和输出副轴320分别是花键轴。输出齿轮装置330包括第一输出齿轮331、第二输出齿轮332、第三输出齿轮333、第四输出齿轮334、惰轮340和同步器350,第一输出齿轮331和第三输出齿轮333相互间隔设置并且分别套设于输出副轴320,第二输出齿轮332和第四输出齿轮334相互间隔设置并且分别套设于输出主轴310,第一输出齿轮331和第二输出齿轮332分别与惰轮340啮合,第三输出齿轮333与第四输出齿轮334啮合。机械式可变链轮无级变速器900处于前进挡时同步器350与第四输出齿轮334配合,处于倒挡时同步器350与第二输出齿轮332配合。主动传动装置500和从动传动装置700的结构相同,主动传动装置500和从动传动装置700通过链条430传输动力,链条430也称为传输带。出于简洁的目的,下文仅说明主动传动装置500的详细结构。主动传动装置500包括卡爪510、安装卡爪510的卡盘540以及设置于卡爪510的可变链轮板560,卡爪510通过位于卡盘540内部的盘丝牙盘550驱动使得卡爪510在卡盘540的半径方向运动,即卡爪510沿卡盘540的径向方向运动。请参照图3,卡爪510包括支持部520以及连接至支持部520的卡接部530,支持部520用于放置可变链轮板560,卡接部530用于连接至卡盘540。支持部520包括支持主体521以及分别安装在支持部520两端的挡块522,挡块522与支持主体521之间形成有用于容纳可变链轮板560的卡合槽523。支持主体521开设有用于安装滚柱524的通孔525,滚柱524可以在通孔525中滚动,滚柱524的一部分露在支持主体521的外面以与可变链轮板560接触。支持主体521的中间还设置有将支持主体521分成两部分的支持凸台。卡接部530设置有与盘丝牙盘550配合的多个突起531,相邻两个突起531之间形成凹陷532;卡接部530的两侧分别设置有滑槽533。请参照图4和图5,卡盘540包括盘面541、连接至盘面541的第一套筒544以及连接至第一套筒544的第二套筒545。盘面541开设有放射状的工字槽542,即工字槽542从盘面541的圆心位置沿盘面541的半径方向延伸,形成工字槽542的侧壁110设置有沿盘面541半径方向延伸的滑轨543,在本实施例中盘面541开设有12个工字槽542以及12个卡爪510,相邻两个工字槽542之间的角度或者两个卡爪510之间的角度为30度,12个卡爪510形成一个正12边型,这个12边型的“轮子”和卡盘540同步转动,不会出现“打滑”现象,也不会因为过度绷紧钢带使两个轮子的轴心摩擦力过大产生大量的热。应理解,卡盘540的滑轨543与卡爪510的滑槽533配合,卡盘540可以设置有滑槽533并且卡爪510设置有与滑槽533配合的滑轨543,卡爪510和工字槽542的数量可以根据需要选择。套筒包括用于安装盘丝牙盘550的第一套筒544以及用于安装备件行星轮3的第二套筒545,套筒的中央开设有用于安装输入主轴230的安装孔。请参照图6和图7,卡盘540内部安装有盘丝牙盘550,盘丝牙盘550套设于第一套筒544,盘丝牙盘550的一侧具有螺旋状凹槽551,盘丝牙盘550的另一侧具有与行星齿轮7的内齿552。请参照图8和图9,可变链轮板560包括第一板561以及与第一板561连接的第二板562,第一板561和第二板562分别是环状部件。可变链轮板560上固定连接有与链条430啮合的可变链轮齿410,可变链轮齿410之间可以根据需要改变可变链轮板560的弧度,可变链轮齿410的节距基本不变以保证可变链轮齿410与链条430的啮合。在本实施例中,可变链轮板560是一体成型部件,并且可变链轮板560是钢带式链轮板,可以根据需要改变链轮560的厚度。请参照图10至图12,通过盘丝牙盘550和卡爪510实现可变链轮板560的直径可变。具体地,可变链轮板560的一端固定连接至一个卡爪510,可变链轮板560的其它部分可以在卡合部内相对于卡爪510滑动。卡爪510通过盘丝牙盘550驱动,卡爪510的卡接部530的突起531与盘丝牙盘550的螺旋状凹槽551配合,盘丝牙盘550转动使得卡爪510在工字槽542中沿卡盘540的半径方向滑动。在其它实施例中,设置于卡盘540的卡爪510设计成特殊单元体的卡爪510,依据卡盘540体内盘丝牙盘550能自定心及变距的作用,将可变链轮板560固定在12个卡爪510中的一个卡爪510上,而可变链轮板560的两端不作固定,而是在(在限定的周长和固定的节距齿内)另外11个设计成特殊单元体的卡爪510体上滑动、延伸或收缩。从而使主动传动装置500和从动传动装置700的可变链轮板560半径的距离由外向内逐渐变小或相反之间的啮合传动。盘丝牙盘550的自定心为卡盘540变大或者变小都是同心的,始终自动处于中心位置,链条430也不滑来滑去,可变链轮板560的直径变大变小,其中心位置不变。由于可变链轮板560的一端与一个卡爪510固定连接,当卡爪510向卡盘540的圆心移动时,卡爪510带动可变链轮板560一起向卡盘540的圆心移动,可变链轮板560的直径减小,当卡爪510远离卡盘540的圆心移动时,卡爪510带动可变链轮板560远离卡盘540的圆心移动,可变链轮板560的直径增加。安装在卡盘540的可变链轮板560形成的圆可以根据需要变大和变小,可变链轮齿410固定连接(例如焊接)至可变链轮板560,可变链轮齿410的节距固定不变,当主动传动装置500的可变链轮板560变大时、从动传动装置700的可变链轮板560同步变小,链条430或传输带的周长不发生变化。当可变链轮板560在主动传动装置500和从动传动装置700上形成的圆的直径相同时,包裹在主动传动装置500和从动传动装置700上的可变链轮板560的长度也相等;当包裹在主动传动装置500上的钢带直径最大时、包裹在从动传动装置700上的钢带直径最小,反过来也一样。可变链轮板560的外侧固定连接有可变链轮齿410,并且把主动传动装置500和从动传动装置700分别每隔30°角安装有一个卡爪510,共计12个卡爪510,其中一个卡爪510焊接至可变链轮板560,相邻的两个卡爪510间的距离就会随着主动传动装置500和从动传动装置700的改变而改变。可变链轮齿410作为“齿”可以在可变链轮板560的直径变化(随意变大或变小)时保证可变链轮齿410和链条430的啮合。如图8所示,显示了本实施例中可变链轮板560处于最大直径,此时第一板561和第二板562分别形成一个半环。如图9所示,显示了可变链轮板560处于最小直径,此时第一板561和第二板562分别形成一个环,在本实施例中可变链轮板560的最大直径为200mm并且最小直径为100mm,应理解可变链轮板560的周长可以根据需要进行选择。主动传动装置500和从动传动装置700调节可变链轮板560直径的运动独立于机械式可变链轮无级变速器900输入输出的动力传递,其原理相同。具体地,通过主动传动装置500、从动传动装置700以及链条430传输动力的输入和输出,通过可变链轮齿410和链条430之间的齿面啮合方式进行速度和动力的传递,从而传输发动机输入的动力。输入主轴230通过花键与卡盘540连接,输入主轴230与卡盘540同步转动。可变链轮板560的直径调节独立于卡盘540的转动。通过机械式可变链轮无级变速器900箱体100内的两个伺服器800控制主动传动装置和从动传动装置700之间的无级变速。应理解,伺服器800可以是伺服电机、步进电机或其它类型的电机。在本实施例中,由于主动传动装置500安装于隔板130,从动传动装置700安装于箱体100的侧壁110,主动传动装置500和从动传动装置700相对设置,主动传动装置500和从动传动装置700的是通过链条430来传递转速和转向。这两个伺服器800是用作独立控制主动传动装置500和从动传动装置700中的可变链轮板560,分别调节主动传动装置500的可变链轮板560的直径以及从动传动装置700的可变链轮板560的直径。应理解为,在主动传动装置500和从动传动装置700的转向相同的实施例中,这两个伺服器800的转向是一正一反同步运行的,即主动传动装置500的可变链轮板560的直径变大时从动传动装置700的可变链轮板560的直径同步变小,主动传动装置500的可变链轮板560的直径变小时从动传动装置700的可变链轮板560的直径同步变大。为了方便描述伺服器800如何运作独立控制主动传动装置500和从动传动装置700,下面给出本实施例中各个齿轮的齿数,应理解在其它实施例中各个齿轮的齿数可以根据需要改变。备件电盘垫齿盖板1---外齿110齿/圈;备件电盘垫齿板2---内齿80齿/圈;备件行星轮3---外齿27齿/圈;备件太阳轮4---外齿40齿/圈,内齿70齿/圈;伺服轴5---外齿70齿/圈;太阳轮6---外齿40齿/圈,内齿70齿/圈;行星轮7---外齿27齿/圈;电盘垫齿板8---内齿80齿/圈;盘丝牙盘550---内齿79齿/圈;保持架10。应理解,齿数和传动比可以根据需要进行选择。基本原理为:电子调速系统通过伺服器800上的小齿轮啮合备件电盘垫齿盖板1,因为备件电盘垫齿盖板1与备件电盘垫齿板2为螺栓固定,动力啮合传递到备件行星轮3,再到备件太阳轮4,而备件太阳轮4的内齿又与伺服轴5的外齿相啮合,而伺服轴5的内腔通过保持架10的轴承与输入主轴230滑动相连,又支持它单独运作,而伺服轴5的另一端的外齿与太阳轮6相啮合,而太阳轮6又与行星轮7相啮合,因行星轮7的齿轮厚度跨电盘垫齿板8与盘丝牙盘550两齿的厚度,并与两齿同时啮合,而电盘垫齿板8与卡盘540为螺栓固定,盘丝牙盘550与卡盘540为可自由转动,电盘垫齿板8与盘丝牙盘550两齿有齿数差,故当行星轮7旋转一周时,盘丝牙盘550就会比电盘垫齿板8及卡盘540多或少转一齿的距离,所以电子调速系统可以通过伺服器800上的正转反转,及转速的快慢来调节盘丝牙盘550上的阿基米德螺线渐开线盘丝平面螺纹,而卡爪510的平面螺牙又与之啮合,使卡爪510在卡盘540的半径方向运动,从而改变可变链轮板560的直径。在伺服器800端传感器测得卡盘540的转速后,再加上当主动传动装置500和从动传动装置700中的可变链轮板560为直径相同时,其转速也相同。假设主动传动装置500中的盘丝牙盘550比卡盘540多或少转一齿牙的距离,也就是在伺服器800的转速比卡盘540的转速每多转一圈为(0.25mm/圈),那么假设当主动传动装置500中的卡盘540转速为1000转时,伺服电机转速为1100转,则可变链轮板560的半径就变大了25mm,从动传动装置700则相反,伺服电机转速为900转,则可变链轮板560的半径就变小了25mm。而作为中间传输带的链条430的周长始终不变,从而改变机械式可变链轮无级变速器900的传动比。伺服器800通过驱动电盘垫齿板581来驱动盘丝牙盘550。具体地,调速是由伺服电机来控制高速转动中的主动传动装置500和从动传动装置700的卡盘540体内的盘丝牙盘550,盘丝牙盘550做自定心及变距大小半径动作,通过固定装载在卡爪510上的可变链轮560做大小直径的无级变化,从而使可变链轮板560与滚子链之间产生啮合传输运动。应理解,在其它实施例中,伺服器800可以直接驱动盘丝牙盘550,盘丝牙盘550驱动卡爪510,卡爪510带动可变链轮板560以改变可变链轮板560的直径;伺服器800还可以通过其它传动系统直接地或间接地驱动盘丝牙盘500。在一个示例中,输入装置200转动1000转,则伺服器800端传感器测得转速约为51转左右与之同步,只要伺服器800转动的转速大于51转或小于51转都会使主动传动装置500或从动传动装置700上的可变链轮板560的直径变大或变小,假设主动传动装置500的可变链轮板560的最小直径变为100mm,而此时的从动传动装置700上的可变链轮板560的最大直径变为200mm。(电调控制系统是预设定程序控制的)以最小直径到最大直径为100mm的变动,假设主动传动装置500中的盘丝牙盘550在伺服电机比主动传动装置500转速每多转一圈为(0.25mm/圈),那么当主动传动装置500转速为1000转时,而伺服电机转速为1151转时(极限),主动传动装置500上的可变链轮板560的直径就为最大,直径变为200mm,而同时由于伺服电机对从动传动装置700上的可变链轮板560是反转的,则从动传动装置700上的可变链轮板560的直径就为最小,直径变为100mm,而主动传动装置500上的转速则可降下来了。通过调节伺服器800的转速来调节机械式可变链轮无级变速器900的传动比,伺服器800驱动盘丝牙盘550转动,盘丝牙盘550的阿基米德螺线渐开线盘丝使卡爪510在卡盘540的半径方向运动,卡爪510带动可变链轮板560在卡盘540的半径方向运动,从而改变可变链轮板560的直径。同步调节两个伺服器800使得主动传动装置500和从动传动装置700的可变链轮板560的直径分别同步改变,并且作为中间传输带的链条430的周长始终不变,从而改变机械式可变链轮无级变速器900的传动比。请参照图13和图14,主动传动装置500和从动传动装置700通过链条430传动动力。具体地,链条430包括链条430、与链条430啮合的可变链轮齿410,可变链轮齿410分别设置于主动传动装置500的可变链轮板560以及从动传动装置700的可变链轮板560。在本实施例中传输带是滚子链。应理解,可变链轮齿410与可变链轮板560可分离,可变链轮齿410和链条430的标准节距可以根据需要而变化,将选定节距的可变链轮齿410固定至可变链轮板560,再将选定节距的链条430与可变链轮齿410匹配,从而可以实现可变链轮板560与可变链轮齿410可分离并且标准节距可调。通过输入装置200将动力输入至主动传动装置500,主动传动装置500通过链条430将动力传输至从动传动装置700,从动传动装置700通过输出装置300将动力输出。传统的无级变速器通过锥盘与金属带之间的摩擦力传递动力,本发明的机械式可变链轮无级变速器900通过链条430与可变链轮齿410的啮合传递动力,其接触方式改变为面接触,在动力传输时链条430分别与主动传动装置500和从动传动装置700之间不发生相对位移,传动效率更高。本发明的机械式可变链轮无级变速器900用于车辆传动系统,适用于所有家用车型和商用车型的机械式无级变速器的动力传动系统,采用的是常规普通的机械式无级变速器的制造和运行方式。本发明的机械式可变链轮无级变速器900的车辆动力传动的系统动作实现过程是如下:1.起步。车辆静止,离合器或液力变矩器210脱开或油泵启动但转速较低,变速器处于空挡,起动发动机后或油泵转速正常,电调变速系统工作。输入装置200的输入齿轮装置240驱动主动传动装置500,随着启动发动机后主动传动装置500转动的同时电子调速系统控制伺服器800按预先设定程序控制主动传动装置500和从动传动装置700中的行星齿轮群体、电动卡盘540体内的盘丝牙盘550以及特殊单元体的卡爪510上的可变链轮板560的直径大小。主动传动装置500通过传输带链条带动从动传动装置700的相似部件作转速和传递运行,并通过从动传动装置700的输出主轴310和惰轮340传输动力以实现前进和倒车。由此通过本发明的机械式可变链轮无级变速器900的变速增矩作用,使车辆获得足够的启动力矩和运转功率,带动车辆运行。2.换挡。发动机起动后,通过电子调速系统控制伺服器800及设在主动传动装置500和从动传动装置700的卡盘540上的传感器(图未示)传来的转速,按预先调制设定的程序来控制主动传动装置500和从动传动装置700中的行星齿轮群体以及特殊单元体的卡爪510和可变可变链轮板560的直径变化,使机械式可变链轮无级变速器900做出自定心和变距直径大小的动作,也就是通过固定在卡爪510上的可变链轮560的直径大小的"无极"变化,从而使可变链轮齿410和滚子链之间产生啮合传输动力,动力通过此发明的机械式可变链轮无级变速器900带动车辆运行。在实践试验中,只需用旧机械式的无级变速器调换“主动传动装置500经由传输带到从动传动装置700,以及电子调速控制的两个伺服器800(伺服电机或步进电机)各自一正一反同步的调整距离”,便能使其形成本发明的机械式可变链轮无级变速器900,简单易行。综上所述,本发明机械式可变链轮无级变速器900的结构采用的是电子调速系统控制伺服器800(伺服电机或步进电机)来调速主动传动装置500和从动传动装置700之间的无极变速方式,而不是通过液压的方式调整无级变速,简单、零件少、成本低并且体积小。机械式摩擦变速器都是靠线接触甚至是点接触来传递动力的,而本发明是改为“面”接触,由可变链轮齿410和链条430之间产生啮合传输运动,而且不受承载力的限制,只要变化主动传动装置500和从动传动装置700之间的直径大小、可变链轮板560的厚度、可变链轮板560的节距,特殊单元体的卡爪510就可以了。以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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