CN107143633A - 滚轮传动之小功率无级变速器及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种滚轮传动的小功率无级变速器及其方法，包括壳体及设置于壳体轴向上的输入轴及输出轴，套设于输入轴上的主动转子及套设于输出轴上的从动转子，主动转子与从动转子之间设置有相向设置的主动锥轮和从动锥轮，主动锥轮与从动锥轮之间设置有滚珠，所述主动锥轮与主动转子之间设置有压力弹簧，滚珠外周与主动转子及从动转子相接触；滚珠沿圆周方向均匀布置且相邻的滚珠之间设置有传动滚轮，传动滚轮与滚珠相接触，各个传动滚轮轴向固定于一蜗轮上，输入轴的中部贯穿与蜗轮向配合的蜗杆，利用蜗杆和涡轮的配合实现传动滚轮转动轴线的偏移从而带动滚珠自转轴线方位方便变化，该方式调节简单受力均匀。
Description
技术领域
本发明涉及一种滚轮传动的小功率无级变速器及其方法。
背景技术
在多数情况下，由原动机输出的动力，都需要通过各种变速机构，按一定的要求传递给机器的各执行机构。为提高操作和调整的精度，现有设计了无级变速器，其中包括带式、链式或是钢球锥轮式无极变速器，然而现有的钢球锥轮式无极变速器一般控制方式采用外部蜗杆和直接调节钢球轴向角度设计，而该方法由于驱动部位与蜗轮转动受力位置差距较大，容易造成蜗轮上固定钢球轴的部位发生变形，从而影响传动效果。
发明内容
本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是现有的球锥轮式无极变速器驱动结构设计且钢球的轴向部位与蜗轮保持接触容易造成槽道凸轮变形。
本发明的具体实施方案是：一种滚轮传动的小功率无级变速器，包括壳体及设置于壳体轴向上的输入轴及输出轴，所述壳体内设置有分别套设于输入轴上的主动转子及套设于输出轴上的从动转子，所述主动转子与从动转子之间设置有相向设置的主动锥轮和从动锥轮，所述主动锥轮设置于输入轴上，从动锥轮设置于输出轴上，所述主动锥轮与从动锥轮之间设置有滚珠，所述主动锥轮与主动转子之间设置有压力弹簧，所述压力弹簧两端分别抵顶于主动锥轮及主动转子以保证滚珠夹于主动锥轮及从动锥轮之间；
滚珠外周与主动转子及从动转子相接触；
所述滚珠沿圆周方向均匀布置，且相邻的滚珠之间设置有传动滚轮，所述传动滚轮与滚珠相接触，各个传动滚轮轴向固定于一蜗轮上，所述涡轮及传动滚轮夹于主动锥轮和从动锥轮之间且主动锥轮和从动锥轮相向面具有以供滚轮及蜗轮的凹槽；
所述输入轴的中部贯穿有一驱动杆，所述驱动杆端部贯穿主动锥轮和从动锥轮且端部设置有与蜗轮向配合的蜗杆。
进一步的，所述壳体内位于主动转子及从动转子之间具有隔离环。
进一步的，各个传动滚轮套设于一固定轴上，所述固定轴沿径向固定于蜗轮内，以实现传动滚轮的固定。
进一步的，所述输入轴与壳体、主动转子、主动锥轮之间设置有轴承，所述输出轴与壳体、从动转子、从动锥轮设置有轴承。
进一步的，所述传动滚轮及滚珠各设置有四个，涡轮均布于蜗杆周向且与蜗杆配合。
进一步的，所述主动转子上设有用于放置压力弹簧的弹簧槽。
本发明还包括一种滚轮传动的小功率无级变速器方法，利用如权利要求3所述的一种滚轮传动的小功率无级变速器，调速时，转动蜗杆，通过蜗轮可改变传动滚轮固定轴的方向，这样就会使滚珠的自转轴线的方位发生相应的变化，当滚珠的自转轴线的方向变化时，滚珠对两个转子的实际传动半径也发生变化，从而使从动转子获得不同的转速。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明结构巧妙，利用蜗杆和涡轮的配合实现传动滚轮转动轴线的偏移从而带动滚珠自转轴线方位方便变化，该方式调节简单受力均匀。
附图说明
图1为本发明横截面结构示意图。
图2为本发明图1中A-A剖面结构示意图。
图3中为本发明增速传动滚珠结构示意图。
图4中为本发明等速传动滚珠结构示意图。
图5中为本发明降速传动滚珠结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1～5所示，一种滚轮传动的小功率无级变速器，包括壳体10及设置于壳体10轴向上的输入轴110及输出轴120，所述壳体10内设置有分别套设于输入轴110上的主动转子111及套设于输出轴120上的从动转子121，所述主动转子111与从动转子121之间设置有相向设置的主动锥轮112和从动锥轮122，所述主动锥轮112设置于输入轴110上，从动锥轮122设置于输出轴120上，所述主动锥轮112与从动锥轮122之间设置有滚珠20，所述主动锥轮与主动转子之间设置有压力弹簧140，所述压力弹簧两端分别抵顶于主动锥轮及主动转子以保证滚珠夹于主动锥轮及从动锥轮之间；所述壳体10内位于主动转子及从动转子之间具有隔离环130。所述输入轴与壳体、主动转子、主动锥轮之间设置有轴承，所述输出轴与壳体、从动转子、从动锥轮设置有轴承。本实施例中，主动转子上设有用于放置压力弹簧的弹簧槽。
本实施例中所述滚珠20设置有4个，滚珠20的外周与主动转子111及从动转子121相接触；所述滚珠沿圆周方向均匀布置，且相邻的滚珠20之间设置有传动滚轮30，所述传动滚轮30与滚珠20相接触，各个传动滚轮30轴向固定于一蜗轮40上，所述涡轮40及传动滚轮30夹于主动锥轮112和从动锥轮122之间且主动锥轮和从动锥轮相向面具有以供滚轮及蜗轮的凹槽；所述输入轴的中部贯穿有一驱动杆50，所述驱动杆50端部贯穿主动锥轮和从动锥轮且端部设置有与蜗轮40向配合的蜗杆510。
工作时，主动转子111及从动转子121在压力弹簧140的推动下，紧紧地压住滚珠20，并使它们分别与四个传动滚轮30紧密配合。当主动转子111在输入轴110带动下转动时，它将分别带动四个滚珠20做相应的转动，并将转动传递给从动传子121； 同时，四个滚珠20也分别带动传动滚轮30转动。由于在弹簧压力30的作用下，滚珠20与传动滚轮30间做相对运动，故滚珠20自转的旋转轴线只能是与传动滚轮30的转动轴线相平行。
各个传动滚轮30套设于一固定轴310上，所述固定轴310沿径向固定于蜗轮40内，以实现传动滚轮30的固定。所述传动滚轮30及滚珠各设置有四个，涡轮均布于蜗杆周向且与蜗杆配合。调速时，转动蜗杆510，通过蜗轮40可改变传动滚轮30固定轴310的方向，这样就会使滚珠20的自转轴线的方位发生相应的变化。
当滚珠的自转轴线OO′(图中箭头为旋转方向)的方向变化时，滚珠对两个转子的实际传动半径r1及r2也发生变化，从而使从动转子获得不同的转速。如图3～5所示，分别为增速传动（r1＜r2）、等速传动（r1＝r2）、及降速传动（r1＞r2）状态下滚珠20结构示意图；
上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (7)
1.一种滚轮传动的小功率无级变速器，其特征在于，包括壳体及设置于壳体轴向上的输入轴及输出轴，所述壳体内设置有分别套设于输入轴上的主动转子及套设于输出轴上的从动转子，所述主动转子与从动转子之间设置有相向设置的主动锥轮和从动锥轮，所述主动锥轮设置于输入轴上，从动锥轮设置于输出轴上，所述主动锥轮与从动锥轮之间设置有滚珠，所述主动锥轮与主动转子之间设置有压力弹簧，所述压力弹簧两端分别抵顶于主动锥轮及主动转子以保证滚珠夹于主动锥轮及从动锥轮之间；
滚珠外周与主动转子及从动转子相接触；
所述滚珠沿圆周方向均匀布置，且相邻的滚珠之间设置有传动滚轮，所述传动滚轮与滚珠相接触，各个传动滚轮轴向固定于一蜗轮上，所述涡轮及传动滚轮夹于主动锥轮和从动锥轮之间且主动锥轮和从动锥轮相向面具有以供滚轮及蜗轮的凹槽；
所述输入轴的中部贯穿有一驱动杆，所述驱动杆端部贯穿主动锥轮和从动锥轮且端部设置有与蜗轮向配合的蜗杆。
2.根据权利要求1所述的一种滚轮传动的小功率无级变速器，其特征在于，所述壳体内位于主动转子及从动转子之间具有隔离环。
3.根据权利要求2所述的一种滚轮传动的小功率无级变速器，其特征在于，各个传动滚轮套设于一固定轴上，所述固定轴沿径向固定于蜗轮内，以实现传动滚轮的固定。
4.根据权利要求1所述的一种滚轮传动的小功率无级变速器，其特征在于，所述输入轴与壳体、主动转子、主动锥轮之间设置有轴承，所述输出轴与壳体、从动转子、从动锥轮设置有轴承。
5.根据权利要求1所述的一种滚轮传动的小功率无级变速器，其特征在于，所述传动滚轮及滚珠各设置有四个，涡轮均布于蜗杆周向且与蜗杆配合。
6.根据权利要求1所述的一种滚轮传动的小功率无级变速器，其特征在于，所述主动转子上设有用于放置压力弹簧的弹簧槽。
7.一种滚轮传动的小功率无级变速器方法，利用如权利要求3所述的一种滚轮传动的小功率无级变速器，其特征在于，调速时，转动蜗杆，通过蜗轮可改变传动滚轮固定轴的方向，这样就会使滚珠的自转轴线的方位发生相应的变化，当滚珠的自转轴线的方向变化时，滚珠对两个转子的实际传动半径也发生变化，从而使从动转子获得不同的转速。
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