一种凸轮加压的锥盘式无级变速器制造技术

本发明专利技术涉及一种凸轮加压的锥盘式无级变速器，包括设置在主动轴上的主动锥盘组、设置在从动轴上的从动锥盘组、端面凸轮加压机构和钢制挠性传动元件。通过对端面凸轮加压机构V形槽的角度以及与相关部件关联关系进行设定，使得系统动态响应显著提升，整体系统寿命得到提高，系统可靠性也得到改善。

A kind of CVT with cam pressure

【技术实现步骤摘要】
一种凸轮加压的锥盘式无级变速器
本专利技术属于动力机械变速器领域，具体涉及一种凸轮加压的锥盘式无级变速器。
技术介绍
由于能源、环保、市场竞争等因素的推动，传统燃油汽车以及新能源汽车的自动变速器需要更加高效、可靠，成本也需要不断降低。汽车的轻量化、小型化以及续航里程的增加对电池包尺寸的要求，也驱使变速器的结构更加紧凑。同时，更紧凑的结构和冷却、散热等也需要更好地平衡。现有技术中加压机构多设置在动锥盘侧，如利用端面凸轮与液压系统相配合对无级变速器动锥盘进行实时加压的方法，或直接对动锥盘加压的空间凸轮机构。这种设置方式普通端面凸轮行程无法满足动锥盘调速需要的轴向行程。或通过与液压系统配合使用，或通过增加凸轮机构的轴向齿轮，以达到满足动锥盘调速所需轴向行程。结构上较为复杂，且不够紧凑。德国PIV公司在DE3028490的专利文献中公开了一种利用端面凸轮通过液压系统对定锥盘加压的结构，此种结构的加压系统仍为液压系统，其中主加压油缸位于主从动轴动锥盘背面，同时在主动轴定锥盘背面布置有液压缸，端面凸轮与该液压缸的另一端和传动轴相接。正常工作时靠主加压油缸，只有遇突变载荷时，主动轴定锥盘背面的端面凸轮才能迅速压缩液压缸，提升液压压力。申请号为JP1985-153130的日本专利公开了一种V带式无级变速器，利用滚动凸轮机构对动锥盘或定锥盘进行加压，其凸轮包括动边、定边和滚动体，滚动体放置于动定边之间，加压凸轮机构端面为波纹状。申请号为201410106539.5的中国专利公开了一种锥盘式无级变速器，利用端面凸轮机构对定锥盘加压，主动凸轮与对应的传动轴连接，从动凸轮与对应的锥盘连接，主动凸轮从动凸轮采用滚动体传动或斜面传动发生相同转动提供加压力。上述文献中加压机构设置在定锥盘侧，结构紧凑，但难以实现挠性元件需求轴向压力与传动效率之间的平衡，且由于速比的存在，主、从动轴工况并不对称，从而于主、从动轴定锥盘侧设置加压凸轮机构也不对称，应区别对待。
技术实现思路
本专利技术提出一种凸轮加压的锥盘式无级变速器。通过如下技术手段实现：一种凸轮加压的锥盘式无级变速器，包括设置在主动轴上的主动锥盘组、设置在从动轴上的从动锥盘组、端面凸轮加压机构和钢制挠性传动元件，所述主动锥盘组包括有主动定锥盘和主动动锥盘，所述从动锥盘组包括有从动定锥盘和从动动锥盘，所述主动锥盘组、从动锥盘组分别夹持钢制挠性传动元件在润滑油环境中工作，所述主动定锥盘和从动定锥盘背面至少一个设有端面凸轮加压机构，所述端面凸轮加压机构包括轴向相对布置的主动凸轮和从动凸轮，所述主动凸轮和从动凸轮的轴向相对端面上分别设有n个沿圆周方向均布的V形滚道或V形加压面，每个所述V形滚道或V形加压面包括相互连接的正向加压段和反向加压段，主动凸轮和从动凸轮的V形滚道或V形加压面相互对应设置，V形滚道或V形加压面之间设置滚动体，设置于主动锥盘组背面的主动轴端面凸轮加压机构，凸轮端面上所述V形滚道或V形加压面的正向加压段或正向加压面与锥盘轴中心线的垂直面的夹角为α1，反向加压段或反向加压面与锥盘轴中心线的垂直面的夹角为α2；设置于从动锥盘组背面的从动轴端面凸轮加压机构，凸轮端面上所述V形滚道或V形加压面的正向加压段或正向加压面与锥盘轴中心线的垂直面的夹角为β1，反向加压段或反向加压面与锥盘轴中心线的垂直面的夹角为β2；所述α1、α2、β1和β2满足如下(1)～(4)式的要求：其中：Rw1min为柔性传动元件在主动锥盘组上的最小工作半径。Rw1max为柔性传动元件在主动锥盘组上的最大工作半径。Rw2min为柔性传动元件在从动锥盘组上的最小工作半径。Rw2max为柔性传动元件在从动锥盘组上的最大工作半径。γ为所述凸轮加压的锥盘式无级变速器的主动锥盘组和从动锥盘组的锥盘锥面母线与锥盘轴中心线的垂直面的夹角角度。n为每个端面V形滚道或V形加压面的个数。所述凸轮加压的锥盘式无级变速器的最大传动比imax＝Rw2max/Rw1min；所述凸轮加压的锥盘式无级变速器的最小传动比imin＝Rw1max/Rw2min；其中所述γ满足7°≤γ≤15°。作为优选，所述α1、α2、β1和β2满足如下(5)式的要求：0.5mm≤(πR1·tanα+πR2tanβ)/n≤30mm(5)其中：所述α为α1和α2的平均值，β为β1和β2的平均值；所述R1为主动轴端面凸轮加压机构的凸轮端面上V形滚道或V形加压面周向分布圆半径(mm)；所述R2为主动轴端面凸轮加压机构的凸轮端面上V形滚道或V形加压面周向分布圆半径(mm)；n为每个端面V形滚道或V形加压面的个数，n满足3≤n≤9。作为优选，所述正向加压段或正向加压面与反向加压段或反向加压面基本对称布置，对称布置的正向加压段或正向加压面与反向加压段或反向加压面与锥盘轴中心线的垂直面的夹角差值满足|α1-α2|＜2°，|β1-β2|＜2°的要求。作为优选，主动轴端面凸轮加压机构的凸轮端面上的V形滚道或V形加压面沿半径为R1圆周的周向均匀分布，所述从动轴端面凸轮加压机构的凸轮端面上的V形滚道或V形加压面沿半径为R2圆周的周向均匀分布，所述球形滚动体半径为r，所述R1、R2和r满足：R1/12＜r＜R1/3，R2/12＜r＜R2/3。作为优选，所述润滑油环境中的润滑油的特性满足使得钢-钢的摩擦系数在0.07-0.13范围内。作为优选，所述钢制挠性传动元件为钢制链条或钢带。作为优选，所述滚动体为钢球。作为优选，所述滚动体为钢质滚子。定义：本专利技术所谓的“主动定锥盘”和“从动定锥盘”并不是相对锥盘轴完全没有相对轴向位移，而是通过端面凸轮加压机构对其进行推压而实现一定程度轴向位移量的定锥盘。定锥盘相对于锥盘轴也会有相对应于轴向位移的一定程度上的转动。本专利技术的效果在于：1，通过对凸轮α1、α2、β1和β2等各个角度与柔性传动元件在主动锥盘组上的最大、最小工作半径、在从动锥盘组上的最大、最小工作半径、锥盘锥面母线与锥盘轴中心线的垂直面的夹角角度以及V形滚道或V形加压面的个数等各个因素之间的协调关系进行限定，继而实现对凸轮各个角度进行限定，这些角度的限定以及与上述各个因素协调而成的整体端面凸轮加压机构的设定，使得本专利技术的锥盘式无级变速器得到了更高的效率(无级变速部分最多有6-10％的效率提升)、更小的调速力(通过对凸轮上述角度的设定，使得系统动态响应显著提升，从而可以使得调速力降低最多40％)，使得整体系统寿命得到提高。同时由于设置了各个因素之间的紧密的协调关系使得结构更加紧凑，提高了V形滚道和V形加压面耐冲击能力，从而整体上提高了整个系统的可靠性。2，道路试验过程中发现，在内燃机车辆低速加速时，经常会发生车辆纵向低频振动。分析数据后发现在车辆抖动时车速发生了波动，同时无级变速单元速比也发生了同样频率的波动，整个过程中离合器都处于完全接合状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种凸轮加压的锥盘式无级变速器，包括设置在主动轴上的主动锥盘组、设置在从动轴上的从动锥盘组、端面凸轮加压机构和钢制挠性传动元件，其特征在于：所述主动锥盘组包括有主动定锥盘和主动动锥盘，所述从动锥盘组包括有从动定锥盘和从动动锥盘，所述主动锥盘组、从动锥盘组分别夹持钢制挠性传动元件在润滑油环境中工作，所述主动定锥盘和从动定锥盘背面至少一个设有端面凸轮加压机构，所述端面凸轮加压机构包括轴向相对布置的主动凸轮和从动凸轮，所述主动凸轮和从动凸轮的轴向相对端面上分别设有n个沿圆周方向均布的V形滚道或V形加压面，每个所述V形滚道或V形加压面包括相互连接的正向加压段和反向加压段，主动凸轮和从动凸轮的V形滚道或V形加压面相互对应设置，V形滚道或V形加压面之间设置滚动体，设置于主动锥盘组背面的主动轴端面凸轮加压机构，凸轮端面上所述V形滚道或V形加压面的正向加压段或正向加压面与锥盘轴中心线的垂直面的夹角为α

【技术特征摘要】
1.一种凸轮加压的锥盘式无级变速器，包括设置在主动轴上的主动锥盘组、设置在从动轴上的从动锥盘组、端面凸轮加压机构和钢制挠性传动元件，其特征在于：所述主动锥盘组包括有主动定锥盘和主动动锥盘，所述从动锥盘组包括有从动定锥盘和从动动锥盘，所述主动锥盘组、从动锥盘组分别夹持钢制挠性传动元件在润滑油环境中工作，所述主动定锥盘和从动定锥盘背面至少一个设有端面凸轮加压机构，所述端面凸轮加压机构包括轴向相对布置的主动凸轮和从动凸轮，所述主动凸轮和从动凸轮的轴向相对端面上分别设有n个沿圆周方向均布的V形滚道或V形加压面，每个所述V形滚道或V形加压面包括相互连接的正向加压段和反向加压段，主动凸轮和从动凸轮的V形滚道或V形加压面相互对应设置，V形滚道或V形加压面之间设置滚动体，设置于主动锥盘组背面的主动轴端面凸轮加压机构，凸轮端面上所述V形滚道或V形加压面的正向加压段或正向加压面与锥盘轴中心线的垂直面的夹角为α1，反向加压段或反向加压面与锥盘轴中心线的垂直面的夹角为α2；设置于从动锥盘组背面的从动轴端面凸轮加压机构，凸轮端面上所述V形滚道或V形加压面的正向加压段或正向加压面与锥盘轴中心线的垂直面的夹角为β1，反向加压段或反向加压面与锥盘轴中心线的垂直面的夹角为β2；所述α1、α2、β1和β2满足如下(1)～(4)式的要求：












其中：
Rw1min为柔性传动元件在主动锥盘组上的最小工作半径；
Rw1max为柔性传动元件在主动锥盘组上的最大工作半径；
Rw2min为柔性传动元件在从动锥盘组上的最小工作半径；
Rw2max为柔性传动元件在从动锥盘组上的最大工作半径；
γ为所述凸轮加压的锥盘式无级变速器的主动锥盘组和从动锥盘组的锥盘锥面母线与锥盘轴中心线的垂直面的夹角角度；
n为每个端面V形滚道或V形加压面的个数；
所述凸轮加压的锥盘式无级变速器的最大传动比imax＝Rw2max/Rw1min；
所述凸轮加压的锥盘式无级变速器的最小传动比imin＝Rw...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：杭州肇鹏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33