本實用新型涉及一種變速系統(tǒng),尤其是一種直線電機調(diào)節(jié)速比的無級變速系統(tǒng)。
背景技術(shù):
汽車變速器必須適應(yīng)車輛在起步、加速、行駛以及克服各種道路障礙等不同行駛條件下對驅(qū)動車輪牽引力和車速的不同要求。為了充分利用發(fā)動機的功率,提高燃料經(jīng)濟性以及改善汽車的排放性能,理想的汽車變速器應(yīng)具有無級變化的傳動比并能進行速比優(yōu)化控制。目前,汽車底盤系統(tǒng)正在往電控化、一體化、集成化的方向發(fā)展,電動助力轉(zhuǎn)向、電制動、電動空調(diào)等正成為汽車行業(yè)發(fā)展的趨勢。無級變速器作為汽車底盤系統(tǒng)的重要組成部分,其速比執(zhí)行機構(gòu)采用全電調(diào)節(jié),順應(yīng)當(dāng)前電動化底盤的發(fā)展方向,并且有利于傳動系統(tǒng)與電動助力轉(zhuǎn)向、電制動等底盤其他系統(tǒng)的一體化、集成化控制,從而有效提升汽車的各項性能。當(dāng)前市場上幾乎所有速比連續(xù)變化的變速器(CVT)都采用了電子液壓控制系統(tǒng)。
中國專利授權(quán)公告號是CN104482155A的發(fā)明專利公開了一種能夠?qū)崿F(xiàn)夾緊力調(diào)節(jié)的無級變速系統(tǒng),該系統(tǒng)包括兩個直流電機、兩組齒輪傳動機構(gòu)、離合器、兩組螺旋絲杠機構(gòu)以及平面軸承等。其中,直流電機作為變速器的速比控制的動力源,通過對電機轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)角的控制,并通過兩組齒輪傳動機構(gòu)及與其各自相連的螺旋絲杠機構(gòu)將電機轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)化為帶式無級變速器的帶輪動盤的軸向位移,進而通過改變V型傳動帶與主、從動帶輪盤的接觸半徑,實現(xiàn)無級變速器不同工況下速比的連續(xù)變化。
上述速比控制系統(tǒng)中,由于采用了兩組齒輪傳動機構(gòu)和兩組螺旋絲杠傳動機構(gòu)使得機械設(shè)計結(jié)構(gòu)和速比調(diào)節(jié)過程都變得復(fù)雜,在速比調(diào)節(jié)之后進行夾緊力調(diào)節(jié)時,要斷開離合器以完成夾緊力的調(diào)節(jié),這使得操作過程變得復(fù)雜。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有的變速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的不足,本實用新型提供了一種直線電機調(diào)節(jié)速比的無級變速系統(tǒng)。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種直線電機調(diào)節(jié)速比的無級變速系統(tǒng),包括動力輸入軸、主動帶輪、動力輸出軸、從動帶輪、V型傳動帶、變速箱、主動帶輪定盤、主動帶輪動盤、從動帶輪定盤和從動帶輪動盤,動力輸入軸和動力輸出軸穿設(shè)在變速箱內(nèi),主動帶輪由主動帶輪定盤和主動帶輪動盤組成,主動帶輪定盤通過螺栓固定連接在動力輸入軸上,主動帶輪動盤空套在動力輸入軸上,從動帶輪定盤通過螺栓固定連接在動力輸出軸上,從動帶輪動盤空套在動力輸出軸上,V型傳動帶套設(shè)在主動帶輪和從動帶輪上,左軸承座和右軸承座分別置于變速箱的左右兩端,第一直線電機一端與右軸承座相連,另一端與主動帶輪動盤相連,第一直線電機空套在動力輸入軸上,動力輸入軸左端與左軸承座固定連接,右端與右軸承固定連接,第一直線電機滑動軸通過第一平面軸承與主動帶輪動盤相連,第二直線電機一端與左軸承座相連,另一端與從動帶輪動盤相連,第二直線電機空套在動力輸出軸上,動力輸出軸右端與右軸承座固定連接,左端與左軸承座固定連接,第二直線電機滑動軸通過第二中間軸承與從動帶輪動盤相連。
根據(jù)本實用新型的另一個實施例,進一步包括動力輸入軸左端通過第一左軸承與左軸承座固定連接,第一左軸承由固定在左軸承座上的第一左軸承端蓋定位,右端通過第一右軸承與右軸承座固定連接,第一右軸承由固定在右軸承座上的第一右軸承端蓋定位,動力輸出軸右端通過第二右軸承與右軸承座固定連接,第二右軸承由固定在右軸承座上的第二右軸承端蓋定位,左端通過第二左軸承與左軸承座固定連接,第二左軸承由固定在左軸承座上的第二左軸承端蓋定位。
根據(jù)本實用新型的另一個實施例,進一步包括動力輸入軸上套設(shè)有軸環(huán)一,動力輸出軸上套設(shè)有軸環(huán)二,主動帶輪定盤固定于動力輸入軸的軸環(huán)一左側(cè),主動帶輪動盤空套在動力輸入軸的軸環(huán)一右側(cè),從動帶輪定盤固定于動力輸出軸的軸環(huán)二右側(cè),從動帶輪動盤空套在動力輸出軸的軸環(huán)二左側(cè)。
本實用新型的有益效果是,采用該電機調(diào)節(jié)無級變速系統(tǒng),在特定的速比下,如果外界負載變大,通過控制第二直線電機使從動帶輪動盤向定盤方向移動,給傳動帶施加夾緊力,由于主動帶輪處定盤和動盤位置均保持不變,此時傳動帶被張緊,無級變速器傳動轉(zhuǎn)矩可隨著負載變大而增加,提高了該特定速比的傳動效率,按照無級變速器傳遞轉(zhuǎn)矩與張緊力對應(yīng)的最大傳動效率對夾緊力調(diào)節(jié)電機進行控制,可使無級變速器始終運行在其最大效率處,從而提高無級變速器的傳動效率,由于避免了傳動帶始終處于最大夾緊力處,減少了傳動帶的磨損,提高了傳動帶的使用壽命。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中1. 動力輸入軸,2. 左軸承座,3. 右軸承座,5. 主動帶輪,6. 軸環(huán)一,7. 第一平面軸承,8. 第一直線電機,10. 動力輸出軸,12. 軸環(huán)二,13. 從動帶輪,14. 第二中間軸承,15. 第二直線電機,17. 第一直線電機滑動軸,18. 第二直線電機滑動軸,19. V型傳動帶,20. 變速箱,41. 第一左軸承端蓋,42. 第一左軸承,51. 主動帶輪定盤,52. 主動帶輪動盤,91. 第一右軸承端蓋,92. 第一右軸承,111. 第二右軸承端蓋,112. 第二右軸承,131. 從動帶輪定盤,132. 從動帶輪動盤,161. 第二左軸承端蓋,162. 第二左軸承。
具體實施方式
如圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖,一種直線電機調(diào)節(jié)速比的無級變速系統(tǒng),包括動力輸入軸1、主動帶輪5、動力輸出軸10、從動帶輪13、V型傳動帶19、變速箱20、主動帶輪定盤51、主動帶輪動盤52、從動帶輪定盤131和從動帶輪動盤132,動力輸入軸1和動力輸出軸10穿設(shè)在變速箱20內(nèi),主動帶輪5由主動帶輪定盤51和主動帶輪動盤52組成,主動帶輪定盤51通過螺栓固定連接在動力輸入軸1上,主動帶輪動盤52空套在動力輸入軸1上,從動帶輪定盤131通過螺栓固定連接在動力輸出軸10上,從動帶輪動盤132空套在動力輸出軸10上,V型傳動帶19套設(shè)在主動帶輪5和從動帶輪13上,左軸承座2和右軸承座3分別置于變速箱20的左右兩端,第一直線電機8一端與右軸承座3相連,另一端與主動帶輪動盤52相連,第一直線電機8空套在動力輸入軸1上,動力輸入軸1左端與左軸承座2固定連接,右端與右軸承座3固定連接,第一直線電機滑動軸17通過第一平面軸承7與主動帶輪動盤52相連,第二直線電機15一端與左軸承座2相連,另一端與從動帶輪動盤132相連,第二直線電機15空套在動力輸出軸10上,動力輸出軸10右端與右軸承座3固定連接,左端與左軸承座2固定連接,第二直線電機滑動軸18通過第二中間軸承14與從動帶輪動盤132相連,動力輸入軸1左端通過第一左軸承42與左軸承座2固定連接,第一左軸承42由固定在左軸承座2上的第一左軸承端蓋41定位,右端通過第一右軸承92與右軸承座3固定連接,第一右軸承92由固定在右軸承座3上的第一右軸承端蓋91定位,動力輸出軸10右端通過第二右軸承112與右軸承座3固定連接,第二右軸承112由固定在右軸承座3上的第二右軸承端蓋111定位,左端通過第二左軸承162與左軸承座2固定連接,第二左軸承162由固定在左軸承座2上的第二左軸承端蓋161定位,動力輸入軸1上套設(shè)有軸環(huán)一6,動力輸出軸10上套設(shè)有軸環(huán)二12,主動帶輪定盤51固定于動力輸入軸1的軸環(huán)一6左側(cè),主動帶輪動盤52空套在動力輸入軸1的軸環(huán)一6右側(cè),從動帶輪定盤131固定于動力輸出軸10的軸環(huán)二12右側(cè),從動帶輪動盤132空套在動力輸出軸10的軸環(huán)二12左側(cè)。
所述第一直線電機8與第二直線電機15為完全相同的兩個電機,運作時,第一直線電機8和第二直線電機15滑桿同時向左直線運動,第一直線電機8的滑桿通過第一平面軸承7推動主動帶輪動盤52向左移動時,V型傳動帶19向上提升,V型傳動帶19給予從動帶輪動盤132向左的作用力,第二直線電機15的滑桿向左移動,從動帶輪動盤132向左移動,此時速比變小。同理,主動帶輪動盤52的向右移動,也是在V型傳動帶19和第一直線電機8的作用下實現(xiàn)的。在保持特定速比情況下,通過第二直線電機15使從動帶輪動盤132向從動帶輪定盤131方向(向右)移動,給V型傳動帶19施加夾緊力,由于主動帶輪定盤51和主動帶輪動盤52位置均保持不變,此時V型傳動帶19被張緊,無級變速器傳動轉(zhuǎn)矩可隨著負載變大而增加,提高了該特定速比下的傳動效率。
當(dāng)車輛起步時,無級變速系統(tǒng)對應(yīng)的速比執(zhí)行機構(gòu)的速比最大;當(dāng)車輛起步后,隨著車速慢慢提高,根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩信號、車輛的行駛車速信息以及設(shè)計的速比控制策略和速比控制規(guī)律,無級變速系統(tǒng)通過速比控制單元控制第一直線電機8和第二直線電機15的直線運動距離和速度,帶動主動帶輪動盤52、從動帶輪動盤132軸向移動,改變V型傳動帶19與主動帶輪定盤51、主動帶輪動盤52、從動帶輪定盤131和從動帶輪動盤132的接觸半徑,從而改變無級變速系統(tǒng)的速比。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用該電機調(diào)節(jié)無級變速系統(tǒng),在特定的速比下,如果外界負載變大,可通過第二直線電機15使從動帶輪動盤132向定盤方向移動,給傳動帶施加夾緊力,由于主動帶輪定盤51和主動帶輪動盤52位置均保持不變,此時傳動帶被張緊,無級變速器傳動轉(zhuǎn)矩可隨著負載變大而增加。采用該電機調(diào)節(jié)無級變速系統(tǒng),在特定的速比下,如果外界負載變大,通過控制第二直線電機使從動帶輪動盤向定盤方向移動,給傳動帶施加夾緊力,由于主動帶輪處定盤和動盤位置均保持不變,此時傳動帶被張緊,無級變速器傳動轉(zhuǎn)矩可隨著負載變大而增加,提高了該特定速比的傳動效率,按照無級變速器傳遞轉(zhuǎn)矩與張緊力對應(yīng)的最大傳動效率對夾緊力調(diào)節(jié)電機進行控制,可使無級變速器始終運行在其最大效率處,從而提高無級變速器的傳動效率,由于避免了傳動帶始終處于最大夾緊力處,減少了傳動帶的磨損,提高了傳動帶的使用壽命。