本發(fā)明屬于變速器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于變直徑皮帶輪的變速器。

背景技術(shù)：

目前很多動力行業(yè)均使用了變速器，自動變速器作為一種變速器中高技術(shù)的自動化技術(shù)也逐步普及，汽車作為其中使用自動變速器最多的機(jī)器設(shè)備，其自動變速器技術(shù)隨著電子行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)非常先進(jìn)，自動變速器相對于傳動手動變速器，多了速度識別和變速控制，對于速度識別和控制往往使用了電子技術(shù)，使自動變速器具有了很多的電子部分，電子設(shè)備作為一種自動變化器變速的檢測部分，其可靠性肯定不如機(jī)械識別變速可靠。本發(fā)明發(fā)明了利用皮帶輪通過機(jī)械結(jié)構(gòu)感應(yīng)而達(dá)到改變傳動比的目的，不需要人工換擋變速。其中可變直徑皮帶輪具有重要的研究意義。

本發(fā)明設(shè)計(jì)一種基于變直徑皮帶輪的變速器解決如上問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明公開一種基于變直徑皮帶輪的變速器，它是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。

一種基于變直徑皮帶輪的變速器，其特征在于：它包括固定輪、皮帶、可變直徑輪，其中可變直徑輪為輸入軸上所安裝的皮帶輪，固定輪為輸出軸上所安裝的皮帶輪，可變直徑輪通過皮帶與固定輪連接。

上述固定輪包括輸出軸、第一固定端、驅(qū)動圓桿、第二固定端，其中第一固定端安裝在輸出軸上，10-14根驅(qū)動圓桿周向等距地安裝在第一固定端端面邊緣，第二固定端安裝在驅(qū)動圓桿另一側(cè)，且第一固定端與第二固定端相對于驅(qū)動圓桿對稱面對稱。

上述皮帶包括皮帶單元，其中皮帶由若干皮帶單元組成，皮帶單元之間通過鉸鏈連接；皮帶單元包括單元?dú)ぁ⒌谝汇q鏈、卡條、第二鉸鏈、調(diào)節(jié)彈簧、限位條、卡條腔、限位腔、卡條限位底板、卡條內(nèi)凹面，其中單元?dú)ぶ虚g具有卡條腔且兩側(cè)均具有限位腔，單元?dú)ぶ虚g安裝有限位條，限位條位于卡條腔上端；第一鉸鏈為單支耳，三個第一鉸鏈等距安裝在單元?dú)ひ粋?cè)；第二鉸鏈為雙支耳，三個第二鉸鏈等距安裝在單元?dú)さ牧硪粋?cè)；卡條安裝在卡條限位底板上且卡條限位底板兩端均伸出卡條，卡條上端兩側(cè)具有卡條內(nèi)凹面；卡條腔中安裝有兩個卡條限位底板，且卡條限位底板兩端伸出卡條的部分與限位腔配合，卡條腔中所安裝的兩個卡條限位底板上的兩個卡條位于限位條兩側(cè)；兩個卡條限位底板之間等距安裝有5根調(diào)節(jié)彈簧；相鄰兩個皮帶單元之間通過前方皮帶單元的第一鉸鏈與后方皮帶單元的第二鉸鏈配合而鉸接在一起。

上述可變直徑輪包括輸入軸、驅(qū)動環(huán)支撐、驅(qū)動環(huán)、驅(qū)動圓板、筒軸、圓桿滑軌板、第一螺旋軌、第一軌支板、筒壁、轉(zhuǎn)輪、導(dǎo)塊、內(nèi)軸、第一滑塊、第二滑塊、定位板、轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)軸、渦卷彈簧、筒壁端板、第二滑道、導(dǎo)道、第一滑道、第二軌支板、第二螺旋軌，其中圓桿滑軌板一側(cè)上周向均勻開有13個沿徑向方向的第二滑道，對應(yīng)第二滑道的圓桿滑軌板的另一側(cè)開有第一滑道，第一滑道與第二滑道之間通過導(dǎo)道相連；兩個圓桿滑軌板安裝在筒軸兩側(cè)，其中一個圓桿滑軌板安裝在筒軸一端的頂端，另一個圓桿滑軌板安裝位置距離筒軸另一頂端具有一定距離；驅(qū)動圓桿兩端安裝結(jié)構(gòu)完全相同，對于其中任意一端，第二滑塊、導(dǎo)塊、第一滑塊依次連接，且通過第一滑塊安裝在驅(qū)動圓桿一端，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)軸通過定位板安裝在第二滑塊上，轉(zhuǎn)輪安裝在轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)軸上；13根驅(qū)動圓桿安裝在兩個圓桿滑軌板之間，且對于每一根驅(qū)動圓桿，其安裝通過每一端的第一滑塊、導(dǎo)塊、第二滑塊與相應(yīng)一端的圓桿滑軌板上的第一滑道、導(dǎo)道、第二滑道配合而安裝在兩側(cè)的圓桿滑軌板之間；距離筒軸一端還具有一定距離的圓桿滑軌板一側(cè)：第一軌支板安裝在筒軸上，第一螺旋軌安裝在第一軌支板上，轉(zhuǎn)輪與第一螺旋軌的螺旋軌道配合，渦卷彈簧內(nèi)端安裝在筒軸外緣面上，外端安裝在第一軌支板上，筒壁端板通過筒壁安裝在第一軌支板外緣上，筒壁端板中間安裝在內(nèi)軸一端，內(nèi)軸嵌套于筒軸內(nèi)；安裝在筒軸頂端的圓桿滑軌板一側(cè)：第二軌支板安裝在內(nèi)軸一端，第二螺旋軌安裝在第二軌支板上，轉(zhuǎn)輪與第二螺旋軌的螺旋軌道配合，驅(qū)動環(huán)通過驅(qū)動圓板安裝在圓桿滑軌板外緣面上，輸入軸通過驅(qū)動環(huán)支撐安裝在驅(qū)動環(huán)上；13根驅(qū)動圓桿之間所安裝的定位板的長度不同，其長度的差別需保證13根驅(qū)動圓桿共圓。

上述皮帶中的相鄰卡條之前的空間與驅(qū)動圓桿配合。

作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，上述渦卷彈簧外端通過彈簧固定塊安裝在第一軌支板上。

作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，上述第一軌支板通過軸套安裝在筒軸上。

作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，上述驅(qū)動圓桿的根數(shù)還能為10-12、14-20根。

作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，上述第二滑塊、導(dǎo)塊、第一滑塊依次通過焊接連接。

相對于傳統(tǒng)的變速器技術(shù)，本發(fā)明中可變直徑輪通過皮帶帶動固定輪轉(zhuǎn)動，固定輪的直徑在傳動過程中不變，可變直徑輪的直徑根據(jù)輸入軸所傳遞的扭矩而發(fā)生變化，直徑發(fā)生了變化，兩個皮帶輪的傳動比發(fā)生了變化，達(dá)到了變速的目的。在傳動中皮帶還安裝有皮帶預(yù)緊機(jī)構(gòu)，因?yàn)樽冎睆捷喌闹睆桨l(fā)生變化后，傳動中所需的有效皮帶長度發(fā)生了變化，通過皮帶預(yù)緊機(jī)構(gòu)來克服此變化，保證變速中皮帶始終處于拉緊狀態(tài)。皮帶中皮帶單元具有兩個卡條，卡條之件通過調(diào)節(jié)彈簧連接，調(diào)節(jié)彈簧拉力能夠保證兩個卡條夾緊驅(qū)動圓桿，當(dāng)驅(qū)動圓桿被卡入到兩個皮帶單元中相鄰的卡條之間時(shí)，兩個卡條被各自的相同皮帶單元的卡條通過調(diào)節(jié)彈簧施壓，仍然能夠夾緊驅(qū)動圓桿?？勺冎睆捷啺惭b在輸入軸上，輸入軸、驅(qū)動環(huán)支撐、驅(qū)動環(huán)、驅(qū)動圓板、一側(cè)的圓桿滑軌板、筒軸、另一側(cè)的圓桿滑軌板組成旋轉(zhuǎn)整體，能夠一起在輸入軸帶動下轉(zhuǎn)動。另一方面，筒軸通過渦卷彈簧經(jīng)過一定的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生足夠的扭矩帶動第一軌支板，第一軌支板通過軸套的作用能夠在筒軸上穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，第一軌支板帶動第一螺旋軌旋轉(zhuǎn)，螺旋軌旋轉(zhuǎn)與圓桿滑軌板的旋轉(zhuǎn)因?yàn)闇u卷彈簧的作用產(chǎn)生相位差，造成轉(zhuǎn)輪在第一螺旋軌軌道中的位置發(fā)生變化，相位差越大，轉(zhuǎn)輪在軌道中的位置變化越大，影響了第一滑塊距離筒軸的徑向距離。第一軌支板同時(shí)通過筒壁、筒壁端板、內(nèi)軸帶動另一端的第二軌支板轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動第二螺旋軌轉(zhuǎn)動，促使對應(yīng)的轉(zhuǎn)輪發(fā)生位置變化；內(nèi)軸的設(shè)計(jì)起到同步驅(qū)動圓桿兩側(cè)的第一螺旋軌和第二螺旋軌旋轉(zhuǎn)速度角度的作用，使驅(qū)動圓桿兩側(cè)同時(shí)受到相同的力，使其與筒軸的徑向距離發(fā)生變化，達(dá)到穩(wěn)定地改變直徑的目的。驅(qū)動圓桿所使用的定位板的長度是不同的，因?yàn)閷τ诼菪壷械霓D(zhuǎn)輪位置而言，所有轉(zhuǎn)輪距離螺旋軌中心的徑向距離是不同，為了保證驅(qū)動圓桿共圓，就需要定位板來消除螺旋軌軌道的影響。

附圖說明

圖1是變直徑皮帶輪結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是變直徑皮帶輪結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖3是驅(qū)動環(huán)安裝示意圖。

圖4是驅(qū)動圓桿安裝示意圖。

圖5是圓桿滑軌板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是定位板長度示意圖。

圖7是驅(qū)動圓桿兩端結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是轉(zhuǎn)環(huán)安裝示意圖。

圖9是第一軌支板和第二軌支板安裝示意圖。

圖10是筒壁安裝示意圖。

圖11是變速器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12是固定輪結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13是皮帶結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14是皮帶單元結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15是單元?dú)そY(jié)構(gòu)示意圖。

圖16是單元?dú)?cè)視圖。

圖17是限位腔結(jié)構(gòu)示意圖。

圖18是卡條結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)號名稱：1、固定輪，2、皮帶，3、可變直徑輪，4、輸出軸，5、第一固定端，6、驅(qū)動圓桿，7、第二固定端，8、輸入軸，9、驅(qū)動環(huán)支撐，10、驅(qū)動環(huán)，11、驅(qū)動圓板，12、筒軸，13、圓桿滑軌板，15、第一螺旋軌，16、第一軌支板，17、筒壁，19、轉(zhuǎn)輪，21、導(dǎo)塊，22、內(nèi)軸，23、第一滑塊，24、第二滑塊，25、定位板，26、轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)軸，27、彈簧固定塊，28、渦卷彈簧，29、筒壁端板，30、軸套，31、第二滑道，32、導(dǎo)道，33、第一滑道，34、第二軌支板，35、第二螺旋軌，37、皮帶單元，38、單元?dú)ぃ?9、第一鉸鏈，40、卡條，41、第二鉸鏈，42、調(diào)節(jié)彈簧，43、限位條，44、卡條腔，45、限位腔，46、卡條限位底板，47、卡條內(nèi)凹面。

具體實(shí)施方式

如圖11所示，它包括固定輪、皮帶、可變直徑輪，其中可變直徑輪為輸入軸上所安裝的皮帶輪，固定輪為輸出軸上所安裝的皮帶輪，可變直徑輪通過皮帶與固定輪連接。

如圖12所示，上述固定輪包括輸出軸、第一固定端、驅(qū)動圓桿、第二固定端，其中第一固定端安裝在輸出軸上，10-14根驅(qū)動圓桿周向等距地安裝在第一固定端端面邊緣，第二固定端安裝在驅(qū)動圓桿另一側(cè)，且第一固定端與第二固定端相對于驅(qū)動圓桿對稱面對稱。

如圖13、14所示，上述皮帶包括皮帶單元，其中如圖13所示，皮帶由若干皮帶單元組成，皮帶單元之間通過鉸鏈連接；如圖14、15所示，皮帶單元包括單元?dú)?、第一鉸鏈、卡條、第二鉸鏈、調(diào)節(jié)彈簧、限位條、卡條腔、限位腔、卡條限位底板、卡條內(nèi)凹面，其中如圖15、16、17所示，單元?dú)ぶ虚g具有卡條腔且兩側(cè)均具有限位腔，單元?dú)ぶ虚g安裝有限位條，如圖14所示，限位條位于卡條腔上端；第一鉸鏈為單支耳，三個第一鉸鏈等距安裝在單元?dú)ひ粋?cè)；第二鉸鏈為雙支耳，三個第二鉸鏈等距安裝在單元?dú)さ牧硪粋?cè)；如圖18所示，卡條安裝在卡條限位底板上且卡條限位底板兩端均伸出卡條，卡條上端兩側(cè)具有卡條內(nèi)凹面；卡條腔中安裝有兩個卡條限位底板，且卡條限位底板兩端伸出卡條的部分與限位腔配合，如圖14所示，卡條腔中所安裝的兩個卡條限位底板上的兩個卡條位于限位條兩側(cè)；兩個卡條限位底板之間等距安裝有5根調(diào)節(jié)彈簧；相鄰兩個皮帶單元之間通過前方皮帶單元的第一鉸鏈與后方皮帶單元的第二鉸鏈配合而鉸接在一起。

如圖1、2所示，上述可變直徑輪包括輸入軸、驅(qū)動環(huán)支撐、驅(qū)動環(huán)、驅(qū)動圓板、筒軸、圓桿滑軌板、第一螺旋軌、第一軌支板、筒壁、轉(zhuǎn)輪、導(dǎo)塊、內(nèi)軸、第一滑塊、第二滑塊、定位板、轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)軸、渦卷彈簧、筒壁端板、第二滑道、導(dǎo)道、第一滑道、第二軌支板、第二螺旋軌，其中如圖4、5、6所示，圓桿滑軌板一側(cè)上周向均勻開有13個沿徑向方向的第二滑道，對應(yīng)第二滑道的圓桿滑軌板的另一側(cè)開有第一滑道，第一滑道與第二滑道之間通過導(dǎo)道相連；兩個圓桿滑軌板安裝在筒軸兩側(cè)，其中如圖2所示，一個圓桿滑軌板安裝在筒軸一端的頂端，另一個圓桿滑軌板安裝位置距離筒軸另一頂端具有一定距離；如圖7所示，驅(qū)動圓桿兩端安裝結(jié)構(gòu)完全相同，對于其中任意一端，第二滑塊、導(dǎo)塊、第一滑塊依次連接，且通過第一滑塊安裝在驅(qū)動圓桿一端，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)軸通過定位板安裝在第二滑塊上，轉(zhuǎn)輪安裝在轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)軸上；如圖4所示，13根驅(qū)動圓桿安裝在兩個圓桿滑軌板之間，且對于每一根驅(qū)動圓桿，如圖圖2、4所示，其安裝通過每一端的第一滑塊、導(dǎo)塊、第二滑塊與相應(yīng)一端的圓桿滑軌板上的第一滑道、導(dǎo)道、第二滑道配合而安裝在兩側(cè)的圓桿滑軌板之間；距離筒軸一端還具有一定距離的圓桿滑軌板一側(cè)：如圖2、9所示，第一軌支板安裝在筒軸上，第一螺旋軌安裝在第一軌支板上，如圖6、8所示，轉(zhuǎn)輪與第一螺旋軌的螺旋軌道配合，如圖9所示，渦卷彈簧內(nèi)端安裝在筒軸外緣面上，外端安裝在第一軌支板上，如圖2、10所示，筒壁端板通過筒壁安裝在第一軌支板外緣上，筒壁端板中間安裝在內(nèi)軸一端，內(nèi)軸嵌套于筒軸內(nèi)；安裝在筒軸頂端的圓桿滑軌板一側(cè)：如圖9所示，第二軌支板安裝在內(nèi)軸一端，第二螺旋軌安裝在第二軌支板上，轉(zhuǎn)輪與第二螺旋軌的螺旋軌道配合，如圖2、3所示，驅(qū)動環(huán)通過驅(qū)動圓板安裝在圓桿滑軌板外緣面上，輸入軸通過驅(qū)動環(huán)支撐安裝在驅(qū)動環(huán)上；13根驅(qū)動圓桿之間所安裝的定位板的長度不同，其長度的差別需保證13根驅(qū)動圓桿共圓。

上述皮帶中的相鄰卡條之前的空間與驅(qū)動圓桿配合。

如圖9所示，上述渦卷彈簧外端通過彈簧固定塊安裝在第一軌支板上。

如圖2所示，上述第一軌支板通過軸套安裝在筒軸上。

上述驅(qū)動圓桿的根數(shù)還能為10-12、14-20根。

上述第二滑塊、導(dǎo)塊、第一滑塊依次通過焊接連接。

綜上所述，本發(fā)明中可變直徑輪通過皮帶帶動固定輪轉(zhuǎn)動，固定輪的直徑在傳動過程中不變，可變直徑輪的直徑根據(jù)輸入軸所傳遞的扭矩而發(fā)生變化，直徑發(fā)生了變化，兩個皮帶輪的傳動比發(fā)生了變化，達(dá)到了變速的目的。在傳動中皮帶還安裝有皮帶預(yù)緊機(jī)構(gòu)，因?yàn)樽冎睆捷喌闹睆桨l(fā)生變化后，傳動中所需的有效皮帶長度發(fā)生了變化，通過皮帶預(yù)緊機(jī)構(gòu)來克服此變化，保證變速中皮帶始終處于拉緊狀態(tài)。

皮帶中皮帶單元具有兩個卡條，卡條之件通過調(diào)節(jié)彈簧連接，調(diào)節(jié)彈簧拉力能夠保證兩個卡條夾緊驅(qū)動圓桿，當(dāng)驅(qū)動圓桿被卡入到兩個皮帶單元中相鄰的卡條之間時(shí)，兩個卡條被各自的相同皮帶單元的卡條通過調(diào)節(jié)彈簧施壓，仍然能夠夾緊驅(qū)動圓桿。

可變直徑輪安裝在輸入軸上，輸入軸、驅(qū)動環(huán)支撐、驅(qū)動環(huán)、驅(qū)動圓板、一側(cè)的圓桿滑軌板、筒軸、另一側(cè)的圓桿滑軌板組成旋轉(zhuǎn)整體，能夠一起在輸入軸帶動下轉(zhuǎn)動。另一方面，筒軸通過渦卷彈簧經(jīng)過一定的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生足夠的扭矩帶動第一軌支板，第一軌支板通過軸套的作用能夠在筒軸上穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，第一軌支板帶動第一螺旋軌旋轉(zhuǎn)，螺旋軌旋轉(zhuǎn)與圓桿滑軌板的旋轉(zhuǎn)因?yàn)闇u卷彈簧的作用產(chǎn)生相位差，造成轉(zhuǎn)輪在第一螺旋軌軌道中的位置發(fā)生變化，相位差越大，轉(zhuǎn)輪在軌道中的位置變化越大，影響了第一滑塊距離筒軸的徑向距離。第一軌支板同時(shí)通過筒壁、筒壁端板、內(nèi)軸帶動另一端的第二軌支板轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動第二螺旋軌轉(zhuǎn)動，促使對應(yīng)的轉(zhuǎn)輪發(fā)生位置變化；內(nèi)軸的設(shè)計(jì)起到同步驅(qū)動圓桿兩側(cè)的第一螺旋軌和第二螺旋軌旋轉(zhuǎn)速度角度的作用，使驅(qū)動圓桿兩側(cè)同時(shí)受到相同的力，使其與筒軸的徑向距離發(fā)生變化，達(dá)到穩(wěn)定地改變直徑的目的。驅(qū)動圓桿所使用的定位板的長度是不同的，因?yàn)閷τ诼菪壷械霓D(zhuǎn)輪位置而言，所有轉(zhuǎn)輪距離螺旋軌中心的徑向距離是不同，為了保證驅(qū)動圓桿共圓，就需要定位板來消除螺旋軌軌道的影響。

具體實(shí)施方式如下：在輸入軸不發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動圓桿所形成的輪處于最大直徑；輸入軸開始轉(zhuǎn)動，當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)動的加速度較小或者輸入軸受到的扭矩較小時(shí)，渦卷彈簧發(fā)生較小的形變即可通過筒軸帶動第一軌支板和第二軌支板，第一軌支板、第二軌支板與圓桿滑軌板的相位差較小，轉(zhuǎn)輪在螺旋軌中的位置變化很小，徑向距離變化很小，可變直徑輪的直徑變化很小；當(dāng)受到的輸入軸的扭矩較大時(shí)，渦卷彈簧需要較大的形變才能保證第一軌支板跟上圓桿滑軌板的轉(zhuǎn)速，此時(shí)相位差會很大，轉(zhuǎn)環(huán)徑向移動的距離很大，驅(qū)動圓桿距離筒軸的徑向距離減小幅度很大，變直徑輪直徑變小幅度很大；也就是說，輸入軸的驅(qū)動扭矩或者加速度較大時(shí)，變直徑輪直徑減小，作為驅(qū)動皮帶輪，輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)速比較小，使輸出軸更容易驅(qū)動，輸出軸獲得的扭矩越大；如果將此變直徑輪與固定直徑的輪一起使用作為汽車變速器，那么在上坡或者加速超車時(shí)，汽車將能自動獲得較大的扭矩和加速度。具有較高的使用效果。