等角速同形位低副高变速比机械无级变速器制造技术

等角速同形位低副高变速比机械无级变速器，由输入轴、输出轴、变速机构、机架等组成，其特征是：〈Ａ〉变速机构是由按本文提出的“等角速同形位运动原理”、“等角速同向翻转位似性变速原理”设计的变速系统组成，整个变速系统包括输入、输出运动转换机构，输入、输出变速单元；每一变速单元中包括有效变速臂长度无级可调的变速臂（或变速杆）、运动传输机构（运动传输件），且运动传输机构的有效运动轨迹与对应变速臂的空间关系遵循“等角速同向翻转位似性变速原理”，即：在有效变速空间的任一时刻，任一变速单元中变速臂与运动传输件运动轨迹的即时几何关系可由另一变速单元中的变速臂与运动传输件运动轨迹的即时几何关系通过同向空间翻转变换而获得；工作中的所有变速臂具有即时等角速关系，变速臂的运行轨迹可以是平面往复摆动、平面连续转动、空间摆动；其不同变速单元之间的空间布局关系可以是变速臂共线、运动传输件运动轨迹平行的“平行三点一线型变速模式”，也可以是其它遵循“等角速同向翻转位似性变速原理”的平面结构类型、空间结构类型；〈Ｂ〉变速机构是由按本文提出的“等角速同形位运动原理”、“等角速同向翻转位似性变速原理”相互补领域－“非等角速同形位运动原则”设计的非等特性变速系统组成。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机械无级变速器设计及制造

技术介绍
无级变速器是一种可连续无级改变传动比的变速装置，其应用范围非常广泛，特别适用于(1)工艺参数多变的机器；(2)要求转速连续变化的机器；(3)探求最佳工作转速的设备；(4)协调几台或一台设备传动系统中几个运转单元间的运转速度；(5)缓速起动对于具有大惯量或带负荷起动的机器，采用此无级变速器之后，可在近零转速下大扭矩起动，在负荷下连续变速达到额定转速，避免了过大的惯性负荷，从而可采用功率较小的原动机。对于机械无级变速器，大量采用摩擦传动，其大致存在以下缺陷1、很难获得超低转速输出，变速范围比较窄；2、存在传递扭矩小、传输功率不大等缺陷；3、承载能力低、抗过载及耐冲击性能较差；4、零部件加工及润滑要求较高、寿命短，结构、工艺复杂、制造成本高；5、滑动率大，机械效率低；有的还存在脉动输出及功率流不连续现象。就目前而言所有的摩擦式无级变速器传动功率均需靠大的法向压紧力，致使各轴承负荷加大，传动体间的弹性滑动、几何滑动现象明显，用于传输功率的有效接触面小，理论上为线接触或点接触，局部应力大，严重时甚至导致工作表面擦伤或胶合，传动效率低，传递功率有限，寿命短。滑片链无级变速器是目前唯一采用槽面链轮(齿式链轮)与滑片链以准啮合方式传递功率的链式无级变速器，它既不同于啮合传动，又不同于摩擦传动，而是介于两者之间的一种准啮合传动方式，具有滑动率低、传动精确，抗磨损、冲击能力高等优点，但此类链条制造成本相对较高，链条质量较大，制约了运行速度的进一步提高，另外链传动的多边形效应会使输出速度产生一定脉动现象。脉动式无级变速器采用几何封闭的低副机构，具有工作可靠、承载能力高、变速性能稳定的优点。传动比范围大，最低转速可为零输出，在静止或运行状态均可调速。此外还具有结构简单、体积较小，制造成本较低等优点。但是目前的脉动无级变速器具有几大致命弱点，制约着其向更广领域发展一、输出的脉动性使其无法用于对输出均匀性要求较高的场合，尽管通过多相错位叠加及超越离合器的辅助配合可择流滤波减小脉动，而且由于整个运行系统的惯量因素及超越离合器的超越效应，脉动度在输出端将比理论值明显减小，但这只是表观现象，实际的功率流传输仍是按理论值呈脉冲间隔形式输出的，此功率流的不连续是造成脉动无级变速器效率低的一大因素；二、脉动变速器中作往复运动的机体构件制约着其向高速领域迈进，其不平衡惯性力及惯性力矩所引起的振动在高速时会明显加剧，其产生的动载荷还是造成机械效率低的重要原因；三、作为输出机构的超越离合器是整个机体中唯一的摩擦传动构件，同样存在摩擦传动的一系列相应缺陷，是整个机构动力链中的薄弱环节，其承载能力和抗冲击能力相对较低，制约着脉动型无级变速器向大功率、高效、高速方面发展。四、为减小脉动度而设置的多相结构将引发系统中存在过多的重复约束，导致机器对误差及工作环境的敏感，效率降低、动载荷增大，组相的增多还使机构量、调试安装工艺复杂化，故障率增大、成本增加。
技术实现思路
本技术针对上述现有无级变速器的缺憾进行革新改进，在此基础之上提供一类新型无级变速器，以满足、适应现代化工业需求、尤其是汽车工业的需求，兼具并拓展了目前大多无级变速器功能点，实现了特有的“非摩擦式低副无脉动匀速过零超宽区间”无级变速，属一种全新概念的大功率高效(与齿轮传动效率接近)机械无级变速器。该专利提出了一种新的无级变速设计方向、指导思想，开辟了探索研究新领域，不仅具有实际运用价值，还具有理论指导意义……本技术的技术方案如下，其基本工作原理、指导设计思想为等角速同形位运动原理——任意作转动运动(旋转中心在各自直线杆所在直线上，但沿自身轴线自转情况除外)的直线杆(一杆或多杆)，当其即时旋转角速率(绝对值)相等(或成比例)时，直线杆上任一点(旋转中心点除外)在与该直线杆自身夹角相等(含互补)且共面(或等效共面)的方向上(夹角等于0度或180度的方向除外)具有等规律特性运动。注1等效共面是针对不同转动杆而言的概念，即与各自转动杆转动平面夹角相等或互补的平面。下文的“等角速同向翻转位似性变速原理”同样适应于等效平面的运动及变速研究。注2直线杆的旋转运动可以是绕自身所在直线上任一点的任意方向平面运动或空间运动，如平面摆运动、圆锥摆运动(当旋转轴线与直线杆垂直时，呈平面摆运动；旋转轴线与直线杆不垂直时呈圆锥摆运动。当旋转轴线与直线杆夹角等于0度或180度时对本文的变速研究无意义，故此除外。)；其实圆锥摆运动可视为是具有共同旋转点的微元平面摆运动的集合，即空间圆锥摆运动可分解为无穷个微元平面摆运动，空间圆锥摆上任一点的即时运动为平面运动。所以，本原理适用于空间运动。下文着重研究在转动杆转动平面内的运动情况名词解释1(注相关名词释义在此一并注释，供下文参考) 等角速同形位——等角速即时旋转角速率(角速度绝对值)相等；同形位针对转动杆转动平面内的运动情况来讲指的是在与其转动杆自身夹角相等(含互补)的一种运动方向特征，是针对两个或两个以上运动而言的方向特征，例如两个运动具有同形位特性，即说明这两个运动在各自转动杆转动平面内的运动方向与转动杆之间的夹角相等。此概念也可用于表述实体间的位置关系特征，如下文中提到的变速臂与运动传输件之间的位置特征表述也用到此概念。即时等角速度转动——即时旋转角速率(绝对值)相等的转动。等规律特性运动(下文简称“等特性运动”)——运动变化规律相同的运动，通俗一点说，即要匀速，都匀速；要变速，都变速；下文中指的是转动杆上任意质点在同形位方向上的即时速率比等于各点运动方向距旋转中心距离比的运动特征；对变速器而言，指在工作中的任一时刻，输入输出即时速率比恒等于当前名义传动比的一种变速特性关系，即变速后不改变原来运动性质，满足此关系，则说明该变速机构具有“等规律变速特性”。(注本概念中的速度、加速度均以标量量度，不涉及矢量运动方向问题，例如速度、速率表述同一意义)。变速动力臂、变速阻力臂与杠杆动力臂、阻力臂概念一致，以图3为例说明变速动力臂变速杆M旋转中心点距直线运动输入件a运动轴线所在直线距离；变速阻力臂变速杆M旋转中心点距直线运动输出件b运动轴线所在直线距离。注为了简明区分，规定为呈直线布置且呈一体型的可统称为变速杆，其余称之为变速臂；同理呈一体型但呈折线关系的也称之为变速臂；一般习惯讲在往复变速模式中称为变速杆，连续旋转变速模式中称之为变速臂；同时指明“变速杆、变速臂”无本质区别，仅仅是一种简明直观化的习惯称谓，只有“变速动力臂、变速阻力臂”才有物理意义上的概念区分，“变速动力臂、变速阻力臂”统称为“有效变速臂”。输入、输出变速臂变速臂主动端、从动端。调速变速器传动比发生改变的过程，与变速是两个不同概念，变速速率发生改变的过程。一般来讲依照实用价值原则，下文着重研究角速度相等情况。如图1所示m，n为空间内绕自身所在直线上任一点转动的具有即时相等角速率的任意直线杆，图中箭头所指方向与直杆自身夹角θ均相等(从相反方向看则为互补)，此时，a点、b点、c点沿箭头方向的速率具有等规律特性。由上述原理可构建——等特性无级变速理论模型a根据转动杆的杠杆放大原理，当角速度一定时，改变杠杆长度可改变该点线速度；b根据等角本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王国斌，
申请(专利权)人：王国斌，
类型：发明
国别省市：