專利名稱：一種陣列盤式無級變速箱的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無級變速箱，具體涉及一種陣列盤式無級變速箱。
背景技術：
目前，變速箱主要分為兩種，有級式變速箱和無級式變速箱兩種，其中有級式變速箱的變速分為多個檔位，需要人工控制。當變速時，車內的乘客感受到的沖擊力較大。而目前的無級變速箱采用傳動鋼帶和工作直徑可變的主、從動輪相配合來傳遞動力，從而實現(xiàn)傳動比的連續(xù)改變。這就使車速變化更為平穩(wěn)，不會出現(xiàn)傳統(tǒng)有級式變速箱換擋時那種頓挫感。此外,無級變速箱還有重量輕、體積小、零件少的特點，加上這種傳動形式功率損耗小，這樣就為車帶來省油的好處。但市面上通用的無級式變速箱一種為帶式無級變速箱，但是這種變速箱對傳動鋼帶制造要求極高，而且所傳遞的最大力矩受到限制。另一種為輪式無級變速箱，利用中間輪傳遞主動盤的動力到從動盤。但是這種方式所傳遞的最大力矩也受到限制，即在同等的主動從動盤表面材料條件下，取決于唯一的中間輪與傳動盤之間的正壓力大小。

發(fā)明內容
為解決現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供了一種陣列盤式無級變速箱，它結構緊湊，牢固耐用，傳動可靠。本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)的:包括變速箱體，輸入軸，傳動軸，離合器，若干主動軸和若干從動軸，所述輸入軸與傳動軸通過齒輪連接傳動，所述傳動軸和主動軸通過離合器以連接；所述主動軸和從動軸交替陣列排列，每個主動軸上設有若干主動盤；每個從動軸上設有若干從動盤；所述相鄰的主動軸與從動軸上的主動盤與從動盤交替排列；所述相鄰的主動軸與從動軸上相互交疊的主動盤與從動盤之間都設有中間輪，每行中間輪的各個軸由一個支架梁支撐；所述每個支架梁上還設有可供支架梁直線運動的定位機構。所述中間輪一邊與主動盤側壁靜摩擦連接，另一邊與從動盤側壁靜摩擦連接；所述相鄰的主動軸上或從動軸上一端設有提供各個盤之間正壓力的彈簧。進一步的，所述主動軸上的主動盤為N (N > 2)個，與此主動軸相鄰的從動軸上的從動盤可以為N+1，N, N-1個；當主動盤為N，相鄰從動盤為N+1個時，所述彈簧設于上述從動軸上；當主動盤為N，從動盤為N-1個時，所述彈簧設于上述主動軸上；當主動盤為N，從動盤為N個時，所述彈簧設于上述主動軸或從動軸上。進一步的，所述主動軸上的主動盤為I個，與此主動軸相鄰的從動軸上的從動盤可以為I或2個；當上述從動盤個數(shù)為I時，彈簧位于上述主動軸或從動軸上；當上述從動盤個數(shù)為2時，彈簧位于上述從動軸上。進一步的，所述相鄰的主動/從動盤與之間的中間輪構成一個耦合付，該耦合付上，由主動軸、從動軸、中間輪的中心線所在的平面即為該耦合付的接觸平面，此中間輪與主動/從動盤的接觸點均在此接觸平面上。
進一步的，所述輸入軸，傳動軸，主動軸，從動軸通過軸承固定在變速箱體上。進一步的，從動軸與主動軸的軸心距小于從動盤與主動盤半徑之和。進一步的，相鄰互相交疊的從動盤與主動盤之間距離相等。進一步的，所述可供支架梁直線運動的定位機構包括若干伺服絲杠，伺服導軌，伺服滑塊，伺服電機；伺服絲杠通過伺服滑塊與支架梁以連接，伺服絲杠外設有伺服導軌，伺服導軌與變速箱體固定連接，所述伺服滑塊一側位于伺服導軌內部；所述每個定位機構中的各個伺服絲杠通過齒形同步帶齒連接；其中一個伺服絲杠與伺服電機的轉軸固定連接。進一步的，所述伺服絲杠為四根，位于支架梁的四角。進一步的，所述主動軸和/或從動軸兩端還設有擋塊。本發(fā)明的有益效果是:第一，本發(fā)明采用緊湊的多輪組合陣列式摩擦傳動，理論上可以傳遞任意大的扭矩，相對于傳統(tǒng)的帶式無級變速箱更適合大型、重載機械的變速控制。第二，本發(fā)明的陣列式結構與彈簧的配合使得各個主動盤、從動盤受到的左右方向正壓力相等，相互抵消，這樣對于各個盤綜合性能要求較低，大大降低了制造成本。


圖1是本發(fā)明的主視示意圖。圖2是本發(fā)明的俯視示意圖。圖3是本發(fā)明的左視示意圖。在圖中:1_變速箱體；2_輸入軸；3_傳動軸；4_離合器；5-主動軸；6_從動軸；51-主動盤；61_從動盤；7_中間輪；52_擋塊；71_支架梁；8_彈簧；72_伺服絲杠；73_伺服滑塊；74_齒形同步帶齒；75_伺服電機；76_伺服導軌。
具體實施例方式如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明包括變速箱體1，輸入軸2，傳動軸3，離合器4，若干主動軸5和若干從動軸6，所述輸入軸2與傳動軸3通過齒輪連接傳動，所述傳動軸3和主動軸5通過離合器以連接；所述主動軸5和從動軸6交替陣列排列，每個主動軸5上設有若干主動盤51 ;每個從動軸6上設有若干從動盤61 ;所述相鄰的主動軸5與從動軸6上的主動盤51與從動盤61交替排列；所述相鄰的主動軸5與從動軸6上相互交疊的主動盤51與從動盤61之間都設有中間輪7，每行中間輪7的各個軸由一個支架梁71支撐；所述每個支架梁71上還設有可供支架梁71直線運動的定位機構。所述中間輪7 —邊與主動盤51側壁靜摩擦連接，另一邊與從動盤61側壁靜摩擦連接；所述相鄰的主動軸5上或從動軸6上一端設有提供各個盤之間正壓力的彈簧8。進一步的，所述主動軸5上的主動盤51為N (N ^ 2)個，與此主動軸5相鄰的從動軸6上的從動盤61可以為N+1，N，N-1個；當主動盤51為N，相鄰從動盤61為N+1個時，所述彈簧8設于上述從動軸6上；當主動盤51為N，從動盤51為N-1個時，所述彈簧8設于上述主動軸5上；當主動盤51為N，從動盤61為N個時，所述彈簧8設于上述主動軸5或從動軸6上。處于主動或從動軸最外端的兩盤稱為端部盤，上述的結構可以做到使端部盤均勻分攤了來自盤陣列端部彈簧所產生的應力，形成各盤陣列摩擦傳動所必須具備的正壓力。若只是在端面盤面一側受到中間輪施加的壓力，為避免盤的過度形變，要加厚，加固端部盤。進一步的，所述主動軸5上的主動盤51為I個，與此主動軸5相鄰的從動軸6上的從動盤61可以為I或2個；當上述從動盤61個數(shù)為I時，彈簧8位于上述主動軸5或從動軸6上；當上述從動盤61個數(shù)為2時，彈簧8位于上述從動軸6上。如圖3所示，處于各個軸端部盤周圍可以中心對稱分布著的其他盤陣列，均通過中間輪7與端部盤發(fā)生正壓力。這樣，端部盤所受到的不平衡外力變成了多個中間輪7形成中心對稱的壓力，其合力正好與來自端部彈簧8的壓力互相抵消，該端部盤造成形變的影響得以解決，從而對端部盤剛性要求降低。進一步的，所述相鄰的主動/從動盤51/61與之間的中間輪7構成一個耦合付，該耦合付上，由主動軸5、從動軸6、中間輪7的中心線所在的平面即為該耦合付的接觸平面，此中間輪7與主動/從動盤51/61的接觸點均在此接觸平面上。該耦合付的中間輪7與相鄰二個盤面的接觸點，由直線運動的定位機構控制，在此接觸平面上定位并由此確定該耦合付的速比。該速比，由相鄰主動/從動盤51/61上對應中間輪7觸點所確定的圓周半徑Ra, Rb 來確定，即速比 T= coa/cob = Rb/Ra。每個中間輪7支架梁71由直線運動的定位機構控制，運動于耦合付內主動/從動軸5/6之間的接觸平面上，其運動行程范圍即以中間輪7支架梁不與二軸位置沖突為限。本發(fā)明的任一個主動軸5或者從動軸6，都可以起到動力輸入，輸出功能，二個功能之間隨時切換而不需對此結構做任何改動。若某主動軸5或者從動軸6連接發(fā)電-電動可逆電機，該電機通過控制裝置連接到蓄電池，既可以輔助驅動，也可以吸收動力發(fā)電，成為混合動力裝置一種新的連接方式。由于本發(fā)明有多個中間輪7支架梁71，多個輸出軸，每個耦合付的中間輪7支架梁71都有一個獨立運行的直線運動的定位機構。產生給耦合付獨立可調的速比。作為優(yōu)選實施例，所述支架梁71為可拆卸的裝配體結構，方便各個中間輪7的安裝、維護維修。作為另一優(yōu)選實施例，所述固定中間輪7的軸是安裝在設于支架梁71上滑槽中的，所述中間輪7可以沿滑槽橫向滑動。這樣，在中間輪7與主動/從動盤51/61長時間摩擦，由于磨損而導致主動/從動盤51/61間距改變時，可以自動的調整主動/從動盤51/61之間的間距，保證中間輪7與主動/從動盤51/61之間的靜摩擦連接關系，這種結構自動調整中間輪7與主動/從動盤51/61之間的間距，減少了由于磨損導致維護維修的情況。進一步的，所述輸入軸2，傳動軸3，主動軸5，從動軸6通過軸承固定在變速箱體I上。進一步的，從動軸6與主動軸5的軸心距小于從動盤61與主動盤51半徑之和。進一步的，相鄰互相交疊的從動盤61與主動盤51之間距離相等。進一步的，所述可供支架梁直線運動的定位機構包括若干伺服絲杠72，伺服導軌76，伺服滑塊73，伺服電機75 ;伺服絲杠72通過伺服滑塊73與支架梁71以連接，伺服絲杠72外設有伺服導軌76，伺服導軌76與變速箱體I固定連接，所述伺服滑塊73 —側位于伺服導軌76內部；所述每個定位機構中的各個伺服絲杠72通過齒形同步帶齒74連接；其中一個伺服絲杠72與伺服電機75的轉軸固定連接。
進一步的，所述伺服絲杠72為四根，位于支架梁71的四角。進一步的，所述主動軸5和/或從動軸6兩端還設有擋塊52。進一步的，當擋塊52 —側設有彈簧8時，所述彈簧8位于擋塊52外側。本發(fā)明采用緊湊的多盤組合陣列式摩擦傳動，理論上可以傳遞任意大的扭矩，相對于傳統(tǒng)的帶式無級變速箱更適合大型及重載機械的變速控制。本發(fā)明的陣列式結構與彈簧的配合使得各個主動盤51、從動盤61受到的左右方向正壓力相等，相互抵消，這樣對于各個盤綜合性能要求較低，大大降低了制造成本。應當注意的是，由于本發(fā)明的任一個主動軸5或者從動軸6連接發(fā)電-電動可逆電機，該電機通過控制裝置連接到蓄電池，既可以輔助驅動，也可以吸收動力發(fā)電，這樣主動軸5或者從動軸6，都可以起到動力輸入，輸出功能，所以上述主動軸/從動軸5/6都作為動力輸入軸還是動力輸出軸，關鍵是取決于各個軸與發(fā)電-電動可逆電機的連接關系、電動機的轉速等系統(tǒng)因素。所以不能以字面上的“主動軸”、“從動軸”來理解局限“主動軸”即是動力輸入軸，“從動軸”即是動力輸出軸。所以上文中的“主動軸”既可以做動力輸入軸也可以做動力輸出軸。上述“從動軸”與“主動軸”同理。最后應當說明的是，以上內容僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，本領域的普通技術人員對本發(fā)明的技術方案進行的簡單修改或者等同替換，均不脫離本發(fā)明技術方案的實質和范圍。
權利要求
1.一種陣列盤式無級變速箱，包括變速箱體，輸入軸，傳動軸，離合器，若干主動軸和若干從動軸，所述輸入軸與傳動軸通過齒輪連接傳動，所述傳動軸和主動軸通過離合器以連接；其特征在于，所述主動軸和從動軸交替陣列排列，每個主動軸上設有若干主動盤；每個從動軸上設有若干從動盤；所述相鄰的主動軸與從動軸上的主動盤與從動盤交替排列；所述相鄰的主動軸與從動軸上相互交疊的主動盤與從動盤之間都設有中間輪，每行中間輪的各個軸由一個支架梁支撐；所述每個支架梁上還設有可供支架梁直線運動的定位機構，所述中間輪一邊與主動盤側壁靜摩擦連接，另一邊與從動盤側壁靜摩擦連接；所述相鄰的主動軸上或從動軸上一端設有提供各個盤之間正壓力的彈簧。
2.根據(jù)權利要求1所述的陣列盤式無級變速箱，其特征在于，所述主動軸上的主動盤為N (N彡2)個，與此主動軸相鄰的從動軸上的從動盤可以為N+1，N, N-1個；當主動盤為N，相鄰從動盤為N+1個時，所述彈簧設于上述從動軸上；當主動盤為N，從動盤為N-1個時，所述彈簧設于上述主動軸上；當主動盤為N，從動盤為N個時，所述彈簧設于上述主動軸或從動軸上。
3.根據(jù)權利要求1所述的陣列盤式無級變速箱，其特征在于，所述主動軸上的主動盤為I個，與此主動軸相鄰的從動軸上的從動盤可以為I或2個；當上述從動盤個數(shù)為I時，彈簧位于上述主動軸或從動軸上；當上述從動盤個數(shù)為2時，彈簧位于上述從動軸上。
4.根據(jù)權利要求1所述的陣列盤式無級變速箱，其特征在于，所述相鄰的主動/從動盤與之間的中間輪構成一個耦合付，該耦合付上，由主動軸、從動軸、中間輪的中心線所在的平面即為該耦合付的接觸平面，此中間輪與主動/從動盤的接觸點均在此接觸平面上。
5.根據(jù)權利要求1所述的陣列盤式無級變速箱，其特征在于，所述輸入軸，傳動軸，主動軸，從動軸通過軸承固定在變速箱體上。
6.根據(jù)權利要求2所述的陣列盤式無級變速箱，其特征在于，從動軸與主動軸的軸心距小于從動盤與主動盤半徑之和。
7.根據(jù)權利要求1所述的輪式無級變速箱，其特征在于，相鄰互相交疊的從動盤與主動盤之間距離相等。
8.根據(jù)權利要求1所述的陣列盤式無級變速箱，其特征在于，所述可供支架梁直線運動的定位機構包括若干伺服絲杠，伺服導軌，伺服滑塊，伺服電機；伺服絲杠通過伺服滑塊與支架梁以連接，伺服絲杠外設有伺服導軌，伺服導軌與變速箱體固定連接，所述伺服滑塊一側位于伺服導軌內部；所述每個定位機構中的各個伺服絲杠通過齒形同步帶齒連接；其中一個伺服絲杠與伺服電機的轉軸固定連接。
9.根據(jù)權利要求6所述的陣列盤式無級變速箱，其特征在于，所述伺服絲杠為四根，位于支架梁的四角。
10.根據(jù)權利要求1所述的陣列盤式無級變速箱，其特征在于，所述主動軸和/或從動軸兩端還設有擋塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無級變速箱，具體涉及一種陣列盤式無級變速箱。包括變速箱體，輸入軸，傳動軸，離合器，若干主動軸和若干從動軸，所述輸入軸與傳動軸通過齒輪連接傳動，所述傳動軸和主動軸通過離合器以連接；所述主動軸和從動軸交替陣列排列，每個主動軸上設有若干主動盤；每個從動軸上設有若干從動盤；所述相鄰的主動軸與從動軸上的主動盤與從動盤交替排列；所述相鄰的主動軸與從動軸上相互交疊的主動盤與從動盤之間都設有中間輪，每行中間輪的各個軸由一個支架梁支撐；所述每個支架梁上還設有可供支架梁直線運動的定位機構。所述中間輪一邊與主動盤側壁靜摩擦連接，另一邊與從動盤側壁靜摩擦連接；所述相鄰的主動軸上或從動軸上一端設有提供各個盤之間正壓力的彈簧。
文檔編號F16H57/023GK103148187SQ20131008102
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月14日 優(yōu)先權日2013年3月14日
發(fā)明者吳士淵, 吳慧媛 申請人:上海雙孚科技發(fā)展有限公司