双层多棱台锥盘及其无级变速器制造技术

一种双层多棱台锥盘及其无级变速器，其特征是：锥盘的棱面是由两相似的多棱台的部分棱面相交组合而成。两组锥面相向的双层多棱台锥盘组可轴向移动地安装在变速箱的主、被动轴上，金属链套装在主、被动轴的两锥盘之间，连续调节主、被动轴上两锥盘之间的距离，就是连续调节主、被动双层多棱台锥盘组的传动半径，从而实现无级变速传动。由于双层多棱台锥盘和金属链之间是楔紧加摩擦的传动模式，所以双层多棱台锥盘和金属链组成的双层多棱台锥盘链式无级变速器是楔紧加摩擦的传动模式。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新的机械传动部件，尤其是一种新型的传动锥盘，具体的说是一种双层多棱台锥盘及其无级变速器，属于机械无级变速传动领域。技术背景 1.已经应用于汽车传动系的金属链或金属带式无级变速器的核心传动部件是圆锥台形的锥盘和与其匹配的金属链或金属带。 圆锥台形锥盘的几何特性之一是锥面上任一母线与其旋转轴M-N相交于一点且夹角相等，即过锥面上任意点1……8的母线与其旋转轴M-N的夹角都相等且等于Z 1、Z8。那么两圆锥台锥面相向同轴且相对位置确定时，两圆锥台锥面上过任意两相应点11.11'……88.88'的两母线的夹角都相等且等于Z11、Z88。即同轴两圆锥台形锥盘形成的V形夹角始终相等，如图la、lb所示。 圆锥台形锥盘的上述几何特性应用于金属链或金属带无级变速器上的优点为因为两圆锥台形锥盘形成的V形夹角始终相等，所以圆锥台形锥盘组能够与金属链或金属带上的具有固定楔形角的传动部件始终保持线接触。 圆锥台形锥盘的几何特性之二是锥面上任一等半径上的点1……8在同一平面上；那么两锥盘锥面相向同轴且相对位置确定时，两圆锥台形锥盘锥面上任一等半径上各对应点ll. 11'……88.88'的距离都相等。即同轴两圆锥台形锥盘锥面上任一等半径上的对应点的距离始终相等，如图lb、lc所示。 圆锥台形锥盘的上述几何特性应用于金属链或金属带无级变速器上的缺点为因为两圆锥台形锥盘锥面在任一等半径上的各对应点的距离相等，所以圆锥台形锥盘组与金属链或金属带的传动只能是摩擦传动。 所以，圆锥台形锥盘的金属链或金属带式无级变速器只能是摩擦传动，不可避免的会有较大的摩擦功率损失；同时，为了能够传递足够大的扭矩，必须给予锥盘足够大的轴向压力，这个压力是由液压系统提供的。这是导致车用金属链或金属带式无级变速器结构复杂而且传动效率低的两个主要因素。这是理论上和实践上已被证实了的。 2.为了提高金属链或金属带式无级变速器的传动效率和传动功率，申请号为200720140865. 3和200710086609. 5的中国专利公开了一种改进方案如下 传动变径锥盘呈正圆锥体型，在圆锥表面依次间隔的分布着多个扇形空间曲面和正圆锥体弧面，其中 组成所述各扇形空间曲面的母线与相邻的正圆锥体弧面的母线相平行； 组成所述各扇形空间曲面的任意一条母线与所述的正圆锥体中心线构成的夹角都相等相同。 上述专利要求的核心是"圆锥表面依次间隔的分布着多个扇形空间曲面和正圆锥体弧面"，而"扇形空间曲面"是用"与相邻正圆锥体弧面的母线相平行"的"母线"来组成。"母线"作为立体几何中描述圆锥体的专用名词，有非常明确的概念"从圆锥的顶3点到底面圆周上任何一点的线段叫做圆锥的母线"。 同时，"母线"在实用工程上也有非常明确的概念，比如圆锥形的烟囱帽的底面直径是80cm，母线长50cm。"母线"作为基本概念应用在计算圆锥体侧面积的计算公式中圆锥体侧面积=nRL。其中JI为圆周率；R为圆锥体底面圆的半径；L为圆锥的母线长 由上述常识可见"母线"在几何学中起码有两个特性(1)过圆锥的顶点，即过圆锥的旋转轴M-N;(2)同一个圆锥体上，不可能有相互平行的母线。 既然同一个圆锥体上不可能有相互平行的母线，就无法实现平行母线组成的扇形空间曲面。 所以，按照上述专利权力要求的"组成所述各扇形空间曲面的母线与相邻的正圆锥体弧面的母线相平行"，是无法实现的。 3.为了提高金属链或金属带式无级变速器的传动效率和传动功率，申请号为200720178209. 2的中国专利公开了另一种改进方案如下 其特征是主动锥盘、被动锥盘的形状呈正棱锥体状(严格讲为平截正棱锥体)。 上述专利要求的核心是"锥盘的形状呈正棱锥体状"(正规地讲应该是多棱台)。 多棱台的几何特性是各侧棱相等，各棱面是全等的等腰梯形，各等腰梯形的延长面交于一点且各棱面之间夹角相同，通过交点且与各棱面夹角相同的线为正棱台的旋转轴M-N。 多棱台锥盘的几何特性之一是多棱台锥盘棱面上任一等半径上的点1……8不在一个平面上，如图2a所示。那么两多棱台锥盘锥面相向同轴且相对位置确定的条件下，两多棱台锥盘棱面在任一等半径上各对应点ll. 11'……88.88'的距离都是函数变量，如图2b、2c所示。 多棱台锥盘的上述几何特性应用于金属链或金属带无级变速器上的的优点为因为两多棱台锥盘棱面在任一等半径上各任意对应点的距离是函数变量，所以多棱台锥盘组对金属链或金属带可以产生楔紧力，实现摩擦力加楔紧力的传动。 多棱台锥盘的几何特性之二是多棱台锥盘棱面上任意半径上的玄长是半径的正比函数，即半径越小，玄越短，即半径越大，玄越长。 多棱台锥盘的上述几何特性应用于金属链或金属带无级变速器上的的缺点为因为多棱台锥盘棱面上任意半径上的玄长是半径的正比函数，为了所以半径越大，多边形效应越明显，传动的平顺性越差。 锥盘式无级变速器设计上的难点之一是如何提高变速比，为了最大限度的利用锥盘的几何特征，最大传动半径和最小传动半径的比往往在2-3倍，这样，最大传动半径和最小传动半径上的玄长的比值也是同样的2-3倍，大小传动半径上的传动质量很难兼顾，这是理论上和实践上已被证实了的。这种工况在是大功率、大扭矩无级变速器设计中不愿意看到的，是一种严重缺陷。
技术实现思路
本专利技术针对上述技术背景涉及方案中的缺陷4 ①圆锥台形锥盘只能是摩擦传动，很难提高传动扭矩； ②"组成所述各扇形空间曲面的母线与相邻的正圆锥体弧面的母线相平行"是无法实现的； ③多棱台锥盘的多边形效应明显，影响传动的平顺性。 为了提高传动的平顺性和实现摩擦力加楔紧力的传动方式，进而实现具有实用价值的大功率、大扭矩无级变速器，提出如下改进方案。 —种可实现平顺传动和实现摩擦力加楔紧力传动方式的双层多棱台锥盘其特征是锥盘的棱面是由两相似的多棱台的部分棱面相交组合而成。即①两多棱台( K、 H)的棱面数E K=E H;②两多棱台(OK、OH)的棱面K、K、……，H、H、……与旋转轴M-N的夹角ZK、ZH都相同；③两多棱台(OK、OH)的相应棱面K、K、……与H、H、……不平行(相交)；④两多棱台( !(、 H)共一旋转轴M-N但交于不同的两点k、 h ;⑤两多棱台( !(、 H)棱面的一部分K、K、……H、H、……组成双层多棱台的棱面。图3a. 3b. 3c所示。 双层多棱台锥盘的几何特性之一是双层多棱台锥盘棱面上任一等半径上的点如图4a所示的1 8不在一个平面上。那么两双层多棱台锥盘锥面相向同轴且相对位置确定的条件下，两双层多棱台锥盘棱面在任一等半径上各任意对应点11. 11'…"88.88'的距离都是一个数段的函数变量。如图4b、4c所示。 双层多棱台锥盘的上述几何特性应用于金属链或金属带无级变速器上的优点为因为两双层多棱台锥盘锥面相向同轴且相对位置确定时，双层多棱台锥盘组在任一等半径上两相应点之间的距离是一个数段的函数变量，所以，就能够对金属链或金属带形成楔紧作用。 双层多棱台锥盘的几何特性之二是改变了单多棱台棱面上大小半径上玄长的悬殊比例，使双层多棱台锥盘H棱面的玄长近似。 双层多棱台锥盘的上述几何特性金属链或金属带式无级变速器上应用的优点为因为改变了单多棱台棱面上大小半径上玄长的悬殊比例，使双层多棱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可实现无级变速动力传输的双层多棱台锥盘，其特征是：双层多棱台锥盘的棱面是由两相似的多棱台的部分棱面相交组合而成，两锥面相向的双层多棱台锥盘组可轴向移动地安装在变速箱的主、被动轴上，金属链或金属带套装在主、被动轴的两锥盘组之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：纵晨光，花煜，纵宇，纵宙，
申请(专利权)人：纵晨光，花煜，纵宇，纵宙，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]