一种脉动式无级变速器及其非圆齿轮的优化方法技术

一种脉动式无级变速器及其非圆齿轮的优化方法，属于变速器技术领。它提供一种更稳定、更高效、使用寿命长的一种脉动式无级变速器及其非圆齿轮的优化方法。主动非圆齿轮与输入轴传动连接，从动非圆齿轮与两个行星轮系传动装置可拆卸同轴设置，两个曲柄摇杆机构的输入端上均转动套装有直齿齿轮一，两个直齿齿轮一之间通过传动装置传动连接，两个行星轮系传动装置中的直齿齿轮二分别与直齿齿轮三和对应的直齿齿轮一啮合连接，两个曲柄摇杆机构的输出轴一体连接。本发明专利技术基于斜齿轮齿齿条组成的曲柄摇杆机构，较CVT变速器的皮带传动机构更稳定、更高效，使用寿命更长。

An Optimum Method of Pulsating CVT and Its Non-circular Gear

【技术实现步骤摘要】
一种脉动式无级变速器及其非圆齿轮的优化方法
本专利技术属于变速器
，特别是涉及一种一种脉动式无级变速器及其非圆齿轮的优化方法。
技术介绍
现阶段，汽车采用的无级变速器多为CVT，CVT变速器主要靠皮带传动改变变速器的传动比，而皮带传动存在皮带打滑、皮带磨损、使用寿命短的问题。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种更稳定、更高效、使用寿命长的斜齿轮齿条传动的脉动式无级变速器及其非圆齿轮的优化方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种脉动式无级变速器，包括主动非圆齿轮、传动装置、从动非圆齿轮、无极变速控制装置、两个直齿齿轮一、两个行星轮系传动装置及两个曲柄摇杆机构；所述主动非圆齿轮与输入轴传动连接，主动非圆齿轮和从动非圆齿轮啮合连接，所述从动非圆齿轮与两个行星轮系传动装置可拆卸同轴设置，所述两个曲柄摇杆机构的输入端上均转动套装有直齿齿轮一，两个直齿齿轮一之间通过传动装置传动连接，所述两个行星轮系传动装置中的直齿齿轮二分别与直齿齿轮三和对应的直齿齿轮一啮合连接，所述两个曲柄摇杆机构的输出轴一体连接，所述两个行星轮系传动装置上安装有无极变速控制装置。无级变速器非圆齿轮的优化方法，包括以下步骤：步骤一，主动非圆齿轮和从动非圆齿轮啮合传动时，中心距为a，主动轮节曲线为r1，转角为瞬时角速度为ω1，而从动非圆齿轮的节曲线为r2，转角为瞬时角速度为ω2，两齿轮在起始位置时则有可得到主动非圆齿轮的节曲线方程由上式可得到从动非圆齿轮的节曲线方程为根据两轮中心距和已知传动比函数，确定非圆齿轮的节曲线；步骤二：以y轴正半轴的尖点为例，取两个非圆齿轮节曲线方程的两个横坐标相同的点：(x1，y1)、(x1，y’1)，(x2，y2)、(x2，y’2)，两非圆齿轮的节曲线方程在横坐标相同的点的切线互相垂直。可由二次函数y＝ax2+c，确定出分段函数的方程，也就是节曲线尖点处优化后的函数；其他三个尖点也同理。本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用基于斜齿轮齿条组成的曲柄摇杆机构，较CVT变速器的皮带传动机构更稳定、更高效，使用寿命更长，由于全齿结构，可传递很大的扭矩，使整机效率高、可靠性高，工艺简单，并且制造成本明显低于CVT，斜齿轮齿条线接触传动，提高了传动精度，得到运动转化部分冲击小、噪音小、传动误差小的有益效果。附图说明图1是本专利技术结构示意图；图2是本专利技术曲柄摇杆机构结构示意图；图3是图2的侧视结构示意图；图4是本专利技术行星轮系传动装置拆分结构示意图；图5是本专利技术传动原理图；(图中O代表与轴转动连接，X代表与轴固定连接)图6是本专利技术主动非圆齿轮和从动非圆齿轮优化后示意图；图7是本专利技术主动非圆齿轮和从动非圆齿轮优化前示意图；其中：100-主动非圆齿轮；200-输入轴；300-直齿齿轮一；400-传动装置；410-传动轴；420-传动齿轮；500-从动非圆齿轮；600-行星轮系传动装置；610-直齿齿轮二；620-行星轮机构；630-外齿圈；640-中间轴；650-套筒；700-控制轴；800-控制齿轮；900-直齿齿轮三；1000-曲柄摇杆机构；1010-支架；1011-安装槽；1012-滑槽；1020-斜齿轮齿条机构一；1030-斜齿轮齿条机构二；1040-斜齿轮齿条机构三；1050-斜齿轮齿条机构四；1060-连接轴；1070-输出轴；1080-连接板；1100-超越离合器；1200-惰轮；1300-惰轮轴。具体实施方式如图1～图5所示，一种脉动式无级变速器，包括主动非圆齿轮100、传动装置400、从动非圆齿轮500、无极变速控制装置、两个直齿齿轮一300、两个行星轮系传动装置600及两个曲柄摇杆机构1000；所述主动非圆齿轮100与输入轴200传动连接，主动非圆齿轮100和从动非圆齿轮500啮合连接，所述从动非圆齿轮500与两个行星轮系传动装置600可拆卸同轴设置，两个行星轮系传动装置600正反对称设置在从动非圆齿轮500后侧，所述两个曲柄摇杆机构1000的输入端上均通过轴承转动套装有直齿齿轮一300，两个直齿齿轮一300之间通过传动装置400传动连接，所述两个行星轮系传动装置600的直齿齿轮二610分别与直齿齿轮三900和对应的直齿齿轮一300啮合连接，所述两个曲柄摇杆机构1000的输出轴1070一体连接，所述两个行星轮系传动装置600上安装有无极变速控制装置。主动非圆齿轮100和从动非圆齿轮500是根据输入输出速比设定的，目的是减少传动误差，得到稳定的传动比。两个曲柄摇杆机构1000前后设置。工作原理：发动机通过输入轴200带动主动非圆齿轮100转动，主动非圆齿轮100带动从动非圆齿轮500转动，从动非圆齿轮500通过中间轴640带动两个行星轮系传动装置600转动，两个行星轮系传动装置600带动对应的直齿齿轮一300和直齿齿轮三900转动，直齿齿轮一300转动通过传动装置400带动另一个直齿齿轮一300转动，两个直齿齿轮一300带动曲柄摇杆机构1000转动。如图2、图3所示，每个所述曲柄摇杆机构1000均包括支架1010、斜齿轮齿条机构一1020、斜齿轮齿条机构二1030、斜齿轮齿条机构三1040、斜齿轮齿条机构四1050、连接轴1060及输出轴1070；所述支架1010上开设左右方向设置的安装槽1011和上下方向设置的滑槽1012，所述斜齿轮齿条机构一1020和斜齿轮齿条机构二1030上下相对错位设置且二者分别设置在支架1010的前后两侧，如图1所示，斜齿轮齿条机构一1020设置在左上方和斜齿轮齿条机构二1030设置在右下方，斜齿轮齿条机构一1020和斜齿轮齿条机构二1030均沿左右方向设置，斜齿轮齿条机构一1020的斜齿条和斜齿轮齿条机构二1030斜齿条通过穿过滑槽1012的连接轴1060固定连接，所述斜齿轮齿条机构一1020的齿轮与对应的直齿齿轮一300之间固定连接，斜齿轮齿条机构一1020的齿轮与对应直齿齿轮一300同轴设置，且斜齿轮齿条机构一1020的齿轮与该轴通过轴承转动连接，所述斜齿轮齿条机构三1040和斜齿轮齿条机构四1050上下相对错位设置且二者固定设置在支架1010的安装槽1011内，如图1所示，斜齿轮齿条机构三1040设置在左上方和斜齿轮齿条机构四1050设置在右下方，斜齿轮齿条机构三1040的斜齿轮和斜齿轮齿条机构四1050的斜齿轮与输出轴1070之间均安装有超越离合器1100。斜齿轮齿条机构三1040和斜齿轮齿条机构四1050均沿左右方向设置。斜齿轮齿条机构一1020、斜齿轮齿条机构二1030、斜齿轮齿条机构三1040的齿轮以及斜齿轮齿条机构四1050的斜齿轮斜齿条均为单边啮合。两个直齿齿轮一300转动时，带动两个斜齿轮齿条机构一1020的斜齿轮转动，此时，斜齿轮齿条机构一1020和斜齿轮齿条机构二1030的斜齿轮运动方向相同，因斜齿轮齿条机构一1020和斜齿轮齿条机构二1030的斜齿条上下错位设置，所以此时，两个斜齿条的应左右反向运动，但由于两个斜齿条相互连接，所以两个斜齿轮和两个斜齿条相互卡死，两个斜齿条只能随着各自的斜齿轮做整周回转，连接轴1060在滑槽1012内做整周回转带动支架1010左右运动，斜齿轮、斜齿条和连接轴1060、支架1010形成曲柄摇杆机构，斜齿轮中心到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉动式无级变速器，其特征在于：包括主动非圆齿轮(100)、传动装置(400)、从动非圆齿轮(500)、无极变速控制装置、两个直齿齿轮一(300)、两个行星轮系传动装置(600)及两个曲柄摇杆机构(1000)；所述主动非圆齿轮(100)与输入轴(200)传动连接，主动非圆齿轮(100)和从动非圆齿轮(500)啮合连接，所述从动非圆齿轮(500)与两个行星轮系传动装置(600)可拆卸同轴设置，所述两个曲柄摇杆机构(1000)的输入端上均转动套装有直齿齿轮一(300)，两个直齿齿轮一(300)之间通过传动装置(400)传动连接，所述两个行星轮系传动装置(600)中的直齿齿轮二(610)分别与直齿齿轮三(900)和对应的直齿齿轮一(300)啮合连接，所述两个曲柄摇杆机构(1000)的输出轴(1070)一体连接，所述两个行星轮系传动装置(600)上安装有无极变速控制装置。

【技术特征摘要】
1.一种脉动式无级变速器，其特征在于：包括主动非圆齿轮(100)、传动装置(400)、从动非圆齿轮(500)、无极变速控制装置、两个直齿齿轮一(300)、两个行星轮系传动装置(600)及两个曲柄摇杆机构(1000)；所述主动非圆齿轮(100)与输入轴(200)传动连接，主动非圆齿轮(100)和从动非圆齿轮(500)啮合连接，所述从动非圆齿轮(500)与两个行星轮系传动装置(600)可拆卸同轴设置，所述两个曲柄摇杆机构(1000)的输入端上均转动套装有直齿齿轮一(300)，两个直齿齿轮一(300)之间通过传动装置(400)传动连接，所述两个行星轮系传动装置(600)中的直齿齿轮二(610)分别与直齿齿轮三(900)和对应的直齿齿轮一(300)啮合连接，所述两个曲柄摇杆机构(1000)的输出轴(1070)一体连接，所述两个行星轮系传动装置(600)上安装有无极变速控制装置。2.根据权利要求1所述的一种脉动式无级变速器，其特征在于：每个所述曲柄摇杆机构(1000)均包括支架(1010)、斜齿轮齿条机构一(1020)、斜齿轮齿条机构二(1030)、斜齿轮齿条机构三(1040)、斜齿轮齿条机构四(1050)、连接轴(1060)及输出轴(1070)；所述支架(1010)上开设左右方向设置的安装槽(1011)和上下方向设置的滑槽(1012)，所述斜齿轮齿条机构一(1020)和斜齿轮齿条机构二(1030)上下相对错位设置且二者分别设置在支架(1010)的前后两侧，斜齿轮齿条机构一(1020)的斜齿条和斜齿轮齿条机构二(1030)斜齿条通过穿过滑槽(1012)的连接轴(1060)固定连接，所述斜齿轮齿条机构一(1020)的斜齿轮与对应的直齿齿轮一(300)之间固定连接，所述斜齿轮齿条机构三(1040)和斜齿轮齿条机构四(1050)上下相对错位设置且二者固定设置在支架(1010)的安装槽(1011)内，斜齿轮齿条机构三(1040)的斜齿轮和斜齿轮齿条机构四(1050)的斜齿轮与输出轴(1070)之间均安装有超越离合器(1100)。3.根据权利要求或2所述的一种脉动式无级变速器，其特征在于：每个所述曲柄摇杆机构(1000)均还包括两个连接板(1080)，所述斜齿轮齿条机构一(1020)的斜齿条和斜齿轮齿条机构二(1030)的斜齿条均通过对应的连接板(1080)与连接轴(1060)固定连接。4.根据权利要求1所述的一种脉动式无级变速器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：于广滨，李纬国，张昕，
申请(专利权)人：苏州鼎智瑞光智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32