中鼓锥轮机械式自适应无级变速装置，包括中鼓锥轮ＣＶＴ箱、动力输入轴系和输出轴系；所述中鼓锥轮ＣＶＴ箱有一对大小端相对配置、且始终保持相互接触与足够的表面压力的中鼓型锥轮，分别与输入轴同轴结合成定轴（１０）、与输出轴同轴结合成可变轴（９）；可变轴（９）受轴端轴承（４）之预紧弹簧（５）和输出轴系的反作用力约束，使得两轴轴线之夹角可变；预紧弹簧（５）上配调节螺丝（６）、并复一压板（７）；压板上另设有调节支点（８）。本发明专利技术具有：部件少，结构精简；对机械的刚性冲击小；传动比在一定范围内可通过输出时负载之反作用力而自动调适等优点。配置本装置的自行车，较之美国纽芬奇无级变速自行车，还具有：省略链传动和易于普及等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机械传动领域，特别是涉及一种机械式自适应无级变速装置。
技术介绍
在机械传动领域，变速始终和传动共生共存。有级变速器通过离合器和排档切换，以不同的齿轮比来实现变速，在运行中难免 有速度的突变、瞬时的动力中断、容易造成打齿和对机械的冲击等缺陷。刚性机械无级变速器CVT(Continuously Variable Transmission)都是基于摩擦 传递动力，通过改变输入输出轮的工作半径(直接式或某些间接式CVT)或改变中间轮的工 作半径(间接式CVT)来实现无级变速的。长锥式CVT技术，通常是通过对锥辊间的中间摩擦件(中间摩擦件可以是摩擦轮 或摩擦带、甚至是高弹性钢环带)的操控来实现无级变速的。而对中间摩擦件的操控则可 通过使用导轮导杆、甚至轴控的方式来实现。(如图la，图Ib和图Ic所示)专利申请号2009101951 . X《中鼓锥轮轴控机械式无级变速装置》提出了一种中 鼓长锥式CVT结构，其采用中鼓长锥轮作为输入输出轮，由二轮直接接触来传递动力，省略 了中间环节，并通过轴控的方式来实现无级变速(如图2所示)。较原有技术有较大的改进 和简化，具有结构更精简、传递更可靠等特点。然而，科技创新和技术进步是无止境的，广大用户和科技人员希望新科技和新技 术能在各个相应领域获得有效的推广和应用，并不断取得进步和发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单，传递可靠，动力损耗和机件磨损小，并在一定 程度上能依据动力输出时负载之反作用力而自动调整传动比的机械式自适应无级变速装置。技术方案本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的。中鼓锥轮机械式自适应无级变速装置，包括中鼓锥轮CVT箱、动力输入轴系和输 出轴系；其特征是所述中鼓锥轮CVT箱有一对大小端相对配置、轴线处于同一平面、且始 终保持相互接触与足够的表面压力的中鼓型锥轮，分别与输入轴同轴结合成定轴、与输出 轴同轴结合成可变轴；定轴之轴端轴承与CVT机箱固定；可变轴受轴端轴承径向之预紧弹 簧和输出轴系的反作用力约束，使得两轴轴线之夹角可变。所述定轴和可变轴可以是相同规格的中鼓锥轮，也可以是不同规格的中鼓锥轮； 其中之一轴甚至也可以是普通锥轮或圆柱轮。所述预紧弹簧上配调节螺丝，并复一压板；压板上设有调节支点。所述调节螺丝也可通过调节支点和压板作用于预紧弹簧。所述动力输入轴系包括输入齿轮副和止逆棘轮；止逆棘轮可以是离合式的。所述动力输出轴系包括万向节联轴器、推力关节轴承和输出齿轮副。所述定轴和可变轴轴端配置相宜的轴端轴承。中鼓锥轮CVT，其锥轮(即定轴和可变轴)为中鼓式，如炮弹型。由于预紧弹簧之 作用，使两中鼓锥轮始终保持相互接触与足够的表面压力，锥轮间动力的传递可通过特种 润滑油(牵引液)在表面压力下所形成的抗剪切油膜来实现。速度之改变，通过调节预紧 弹簧上压板支点的位置，经预紧弹簧而影响两轴之夹角，从而改变两中鼓锥轮(即定轴和 可变轴)的接触位置，也即改变两锥轮的工作半径来实现。同时在运行中，速度之改变，还 能通过动力输出时负载之反作用力作用于可变轴，以至于改变CVT箱中预紧弹簧与可变轴 原来的平衡，使之达到新的平衡；从而使得动力在输出阻力大时，能自动趋向于较大的传动 比(呈减速状态)，反之，则趋向于较小的传动比(呈增速状态)，即使得本装置具有“自适 应”性能，其传动比能自动进行调适，无须干涉。实际应用时，通过调节螺丝对输出锥轮上左右两个预紧弹簧的调节，可预设本装 置的静态传动比、和调节“自适应”的“刚柔”度。对预紧弹簧上压板支点的调控，则可在运行中通过机械方式来执行，这是对本装 置的动态传动比的调节。 在输入端设一止逆棘轮是为了防止CVT箱的“内力，，前传。实际应用时，更可通过使用不同规格的中鼓锥轮、其中之一轴甚至也可以采用普 通锥轮或圆柱轮，以使本装置在变速之前先天就具有增速或减速之特质。有益效果本专利技术的优越性和有益效果表现于①部件少，结构精简。②对材料要求和设计 要求不苛刻。因此实现成本低，易加工，易维护保养。③适用范围广，从简单的人力车到高 级机车，或相应机械领域，均可采用。④操控简单。通过对压板上调节支点的定位来对两轴 的夹角进行操控，即可实现理想的传动比。⑤机件磨损小，动力损耗低，传动效率高。⑥受 力状况优于现有无级调速装置，传动比范围可超出现有无级调速装置。⑦变速平滑，在运行 时，更因操控单一，不会使机械发生滞涩、失速和突然变速之现象。⑧对机械的刚性冲击小。 ⑨在静止时，即转速为零时也能进行传动比的调节和设定。⑩传动比在一定范围内可通过 动力输出时负载之反作用力而自动调适。附图说明图Ia为长锥轮无级调速原理示意图，采用移动摩擦轮方式进行调速；图Ib为长锥轮无级调速原理示意图，采用移动摩擦带方式进行调速；图Ic为长锥轮无级调速原理示意图，为通过轴控、以改变两轴夹角方式来移动摩 擦带从而进行调速；图2为专利申请号2009101951 . X的中鼓锥轮无级调速原理示意图，为采用中鼓 型锥轮作为输入输出轮，令二轮直接接触，省略了中间环节，并通过轴控的方式来实现无级 变速；图3为本专利技术中鼓锥轮自适应无级调速装置的一种实施方式示意图，输入轴为定 轴，输出轴为可变轴，可变轴受预紧弹簧和动力输出时负载之反作用力约束，在一定程度上 能自动调整传动比。图4为图3之俯视图；图5为本专利技术中鼓锥轮自适应无级调速自行车结构示意图；图6为图5之俯视图；图7a_图7c为美国纽芬奇无级变速自行车调速原理示意图，通过调节输入和输出 轮盘间的钢球的旋转角度来实现无级变速；图中1-脚蹬牙盘向内侧齿轮，2-输入端齿轮，3-止逆棘轮，4-轴端轴承，5-预紧 弹簧，6-调节螺丝，7-压板；8-调节支点，9-可变轴(中鼓型锥轮)，10_定轴(中鼓型锥 轮)，11-万向节联轴器，12-推力关节轴承，13-输出轴，14-后轮向外侧齿轮，15-输出端齿 轮。具体实施例方式实施例自适应无级变速自行车以下结合附图进一步详细说明本专利技术的结构。自行车作为无污染、环保而有益健康的交通工具，深为人们喜爱和得到普及，尤以 我国为甚，堪称自行车的王国。在形形色色的自行车中，有很多具有变速的功能，如某些车 型，变速甚至可达十几档，但均为有级变速，且无一例外是通过不同的齿轮比来实现的。最近见诸报道，荣获美国《大众科学》2007年度最佳设计奖的由Ellsworth公司研 制的 NuVinci Continuously Variable Planetary (CVP) drive (纽芬奇无级变速行星传动 装置)自行车，是将CVT技术用于自行车的首例。如图7a_图7c所示。其原理是通过调节输入和输出轮盘间的钢球的旋转角度来获 得无级变速的。从结构原理图可知此装置结构并不简单，运行时各机件的配合要求甚高， 且机件磨损和动力损耗都很大，手控调节须按部就班，即控制反应不能即时发生。而采用本专利技术的自行车，除具备无级变速特征外，还具备“自适应”特征。所谓的 “自适应”是指车辆在一定的状态中能自动维持“适宜”的传动比，即在启动加速时或上 坡增阻时能自动倾向于大传动比(呈减速状态)，反之则自动倾向于小传动比(呈增速状 态)；而勻速续行时的传动比则既可预设也可随时通过手控来调节。如图3所示。其核心部件为一 本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．中鼓锥轮机械式自适应无级变速装置，包括中鼓锥轮ＣＶＴ箱、动力输入轴系和输出轴系；其特征是：所述中鼓锥轮ＣＶＴ箱有一对大小端相对配置、轴线处于同一平面、且表面始终保持相互接触的中鼓型锥轮，分别与输入轴同轴结合成定轴（１０）、与输出轴同轴结合成可变轴（９）；所述定轴（１０），其轴端轴承（４）与ＣＶＴ机箱固定；所述可变轴（９），其轴端轴承（４）沿径向配置预紧弹簧（５），两轴轴线之夹角可变。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：叶大卫，叶廉华，
申请(专利权)人：叶大卫，叶廉华，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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