本發(fā)明是一種曲面錐輪鋼球無(wú)級(jí)變速器，其涉及一種變速器，特別是涉及一種利用傳動(dòng)鋼球分別與內(nèi)曲面錐輪和外曲面錐輪接觸位置的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩的無(wú)級(jí)變速器。

背景技術(shù)：

普通鋼球變速器包括兩個(gè)錐輪和若干個(gè)傳動(dòng)鋼球，兩個(gè)錐輪分別是主動(dòng)錐輪和從動(dòng)錐輪，兩個(gè)錐輪的徑向外側(cè)邊緣各有一個(gè)凹形的工作錐面，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與鋼球支承軸的兩端聯(lián)接，使傳動(dòng)鋼球被壓緊在兩個(gè)錐輪的工作錐面上，并且使每個(gè)傳動(dòng)鋼球能夠沿著各自的鋼球支承軸旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)錐輪依靠摩擦力帶動(dòng)傳動(dòng)鋼球沿著鋼球支承軸旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)鋼球依靠摩擦力帶動(dòng)從動(dòng)錐輪旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)錐輪輸入的轉(zhuǎn)矩傳遞至從動(dòng)錐輪，并且，從動(dòng)錐輪的旋轉(zhuǎn)方向與主動(dòng)錐輪的旋轉(zhuǎn)方向相同。主動(dòng)錐輪在傳動(dòng)鋼球上的接觸位置與鋼球支承軸的垂直距離稱(chēng)為傳動(dòng)半徑一，從動(dòng)錐輪在傳動(dòng)鋼球上的接觸位置與鋼球支承軸的垂直距離稱(chēng)為傳動(dòng)半徑二，通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)改變鋼球支承軸的傾斜角與傾斜方向，可以改變傳動(dòng)半徑一和傳動(dòng)半徑二，傳動(dòng)比為傳動(dòng)半徑二與傳動(dòng)半徑一的比率，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。

普通鋼球變速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，傳動(dòng)鋼球沿著鋼球支承軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，改變鋼球支承軸的傾斜角與傾斜方向，主動(dòng)錐輪和從動(dòng)錐輪在傳動(dòng)鋼球表面的兩個(gè)接觸位置的線速度不同，從而改變主動(dòng)錐輪傳遞至從動(dòng)錐輪的轉(zhuǎn)速。即普通鋼球變速器的傳動(dòng)比取決于傳動(dòng)鋼球表面的兩個(gè)接觸位置線速度的比率。傳動(dòng)鋼球表面的兩個(gè)接觸位置的角速度相同。

普通鋼球變速器主要優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)平穩(wěn)，普通鋼球變速器多數(shù)應(yīng)用于汽車(chē)和紡織行業(yè)。與齒輪減速器相比，普通鋼球變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無(wú)法應(yīng)用于小型設(shè)備中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服普通鋼球變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無(wú)法應(yīng)用于小型設(shè)備的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、利用傳動(dòng)鋼球分別與內(nèi)曲面錐輪和外曲面錐輪接觸位置的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩的無(wú)級(jí)變速器。本發(fā)明的實(shí)施方案如下：

曲面錐輪鋼球無(wú)級(jí)變速器包括外殼一部件、外殼二部件、支架部件、轉(zhuǎn)軸一部件、轉(zhuǎn)軸二部件。轉(zhuǎn)軸一部件安裝在外殼一部件、支架部件之間，轉(zhuǎn)軸二部件安裝在支架部件、外殼二部件之間。支架部件中安裝有傳動(dòng)鋼球，轉(zhuǎn)軸一部件中安裝有內(nèi)曲面錐輪，轉(zhuǎn)軸二部件中安裝有外曲面錐輪，傳動(dòng)鋼球分別與內(nèi)曲面錐輪和外曲面錐輪接觸，支架部件的鋼球支架與調(diào)速盤(pán)相互配合，能夠連續(xù)改變傳動(dòng)鋼球分別與內(nèi)曲面錐輪和外曲面錐輪的接觸位置，內(nèi)曲面錐輪接觸位置的線速度與外曲面錐輪接觸位置的線速度相等，內(nèi)曲面錐輪接觸位置與鋼球支架軸線的垂直距離，大于外曲面錐輪接觸位置與鋼球支架軸線的垂直距離，則內(nèi)曲面錐輪的轉(zhuǎn)速小于外曲面錐輪的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。

外殼一部件包括外殼一、彈簧壓蓋一、球形軸套一。外殼一呈一端封閉的圓筒形，外殼一封閉一端中間有球面安裝孔一，外殼一封閉一端軸向內(nèi)側(cè)有圓筒形的固定套一，外殼一另一端徑向外側(cè)邊緣是法蘭一，法蘭一上均布有若干個(gè)螺栓孔。彈簧壓蓋一呈環(huán)形，彈簧壓蓋一上均布有若干個(gè)彈簧片。球形軸套一徑向外側(cè)是球面，球形軸套一中間有軸孔一。球形軸套一安裝在外殼一的球面安裝孔一中。彈簧壓蓋一安裝在外殼一的固定套一中，彈簧壓蓋一的若干個(gè)彈簧片安裝在球形軸套一一端的徑向外側(cè)球面上。

外殼二部件包括外殼二、彈簧壓蓋二、球形軸套二。外殼二呈一端封閉的圓筒形，外殼二封閉一端中間有球面安裝孔二，外殼二封閉一端軸向內(nèi)側(cè)有圓筒形的固定套二，外殼二另一端徑向外側(cè)邊緣是法蘭二，法蘭二上均布有若干個(gè)螺栓孔。彈簧壓蓋二呈環(huán)形，彈簧壓蓋二上均布有若干個(gè)彈簧片。球形軸套二徑向外側(cè)是球面，球形軸套二中間有軸孔二。球形軸套二安裝在外殼二的球面安裝孔二中。彈簧壓蓋二安裝在外殼二的固定套二中，彈簧壓蓋二的若干個(gè)彈簧片安裝在球形軸套二一端的徑向外側(cè)球面上。

轉(zhuǎn)軸一部件包括轉(zhuǎn)軸一、墊片一、鍵條一、內(nèi)曲面錐輪。內(nèi)曲面錐輪呈一端封閉的圓筒形，內(nèi)曲面錐輪封閉一端中間有軸孔三，軸孔三徑向外側(cè)有內(nèi)鍵槽一，內(nèi)曲面錐輪另一端徑向內(nèi)側(cè)邊緣是內(nèi)曲面，內(nèi)曲面錐輪內(nèi)腔輪廓呈喇叭形。墊片一呈環(huán)形。轉(zhuǎn)軸一呈圓柱形，轉(zhuǎn)軸一中間有環(huán)形的止推凸臺(tái)一，以止推凸臺(tái)一為界線，轉(zhuǎn)軸一軸向外側(cè)一端是聯(lián)接端一，另一端是傳動(dòng)端一，轉(zhuǎn)軸一的傳動(dòng)端一徑向外表面有外鍵槽一，轉(zhuǎn)軸一的傳動(dòng)端一軸向端面有中心凹槽一，中心凹槽一是球面。轉(zhuǎn)軸一的傳動(dòng)端一安裝在內(nèi)曲面錐輪的軸孔三中，鍵條一的一部分分別安裝在轉(zhuǎn)軸一的外鍵槽一和內(nèi)曲面錐輪的內(nèi)鍵槽一中。墊片一安裝在轉(zhuǎn)軸一的止推凸臺(tái)一軸向外側(cè)聯(lián)接端一上。

轉(zhuǎn)軸二部件包括轉(zhuǎn)軸二、墊片二、鍵條二、外曲面錐輪、彈簧。外曲面錐輪呈圓錐臺(tái)形，外曲面錐輪中間有軸孔四，軸孔四徑向外側(cè)有內(nèi)鍵槽二，外曲面錐輪軸向外側(cè)一端有彈簧凹槽，外曲面錐輪軸向內(nèi)側(cè)一端的徑向外表面是外曲面，外曲面的輪廓呈喇叭形。墊片二呈環(huán)形。轉(zhuǎn)軸二呈圓柱形，轉(zhuǎn)軸二中間有環(huán)形的止推凸臺(tái)二，以止推凸臺(tái)二為界線，轉(zhuǎn)軸二軸向外側(cè)一端是聯(lián)接端二，另一端是傳動(dòng)端二，轉(zhuǎn)軸二的傳動(dòng)端二徑向外表面有外鍵槽二，轉(zhuǎn)軸二的傳動(dòng)端二軸向端面有中心凹槽二，中心凹槽二是球面。轉(zhuǎn)軸二的傳動(dòng)端二安裝在外曲面錐輪的軸孔四中，鍵條二的一部分分別安裝在轉(zhuǎn)軸二的外鍵槽二和外曲面錐輪的內(nèi)鍵槽二中。彈簧安裝在轉(zhuǎn)軸二的止推凸臺(tái)二軸向內(nèi)側(cè)傳動(dòng)端二上，并且，彈簧安裝在外曲面錐輪的彈簧凹槽中。墊片二安裝在轉(zhuǎn)軸二的止推凸臺(tái)二軸向外側(cè)聯(lián)接端二上。

支架部件包括傳動(dòng)鋼球、鋼球支架、止推鋼球、公用軸套、調(diào)速盤(pán)、支撐墊。鋼球支架的輪廓呈喇叭形，鋼球支架的中間是圓錐段一，鋼球支架直徑最大的一端是法蘭三，鋼球支架直徑最小的一端是圓筒段一，圓筒段一軸向外側(cè)一端有定位環(huán)，法蘭三上均布有若干個(gè)螺栓孔，圓錐段一上有三個(gè)直線導(dǎo)軌沿著鋼球支架軸線的圓周方向均布，直線導(dǎo)軌是長(zhǎng)圓形的通孔，直線導(dǎo)軌的寬度等于傳動(dòng)鋼球直徑，三個(gè)直線導(dǎo)軌長(zhǎng)度方向以鋼球支架軸線為圓心呈放射狀分布，直線導(dǎo)軌長(zhǎng)度方向徑向內(nèi)側(cè)一端命名為內(nèi)側(cè)端，直線導(dǎo)軌長(zhǎng)度方向徑向外側(cè)一端命名為外側(cè)端。調(diào)速盤(pán)的輪廓呈喇叭形，調(diào)速盤(pán)的中間是圓錐段二，調(diào)速盤(pán)直徑最大的一端是定位板，調(diào)速盤(pán)直徑最小的一端是圓筒段二，定位板徑向外側(cè)有一個(gè)手柄，圓錐段二上有三個(gè)曲線導(dǎo)軌沿著圓周方向均布，曲線導(dǎo)軌是螺旋形的通孔，曲線導(dǎo)軌的寬度等于傳動(dòng)鋼球直徑，三個(gè)曲線導(dǎo)軌螺旋方向相同。調(diào)速盤(pán)的圓錐段二和圓筒段二分別安裝在鋼球支架的圓錐段一和圓筒段一徑向外側(cè)，并且，調(diào)速盤(pán)的定位板右側(cè)端面與鋼球支架的法蘭三左側(cè)端面相互接觸安裝在一起，三個(gè)傳動(dòng)鋼球分別安裝在鋼球支架的直線導(dǎo)軌中，并且，該三個(gè)傳動(dòng)鋼球同時(shí)安裝在調(diào)速盤(pán)的曲線導(dǎo)軌中。支撐墊呈環(huán)形，支撐墊中間是螺栓孔，支撐墊的厚度略大于調(diào)速盤(pán)的定位板或手柄的厚度，若干個(gè)支撐墊分別安裝在鋼球支架的法蘭三左側(cè)端面，并且，該支撐墊安裝位置與鋼球支架的螺栓孔位置相對(duì)應(yīng)。調(diào)速盤(pán)的手柄位于相鄰兩個(gè)支撐墊之間。旋轉(zhuǎn)手柄能夠使調(diào)速盤(pán)沿著鋼球支架軸線旋轉(zhuǎn)。公用軸套呈圓筒形，公用軸套中間有軸孔五，公用軸套徑向外表面中間至一側(cè)軸向端面之間有排氣槽，排氣孔使軸孔五與排氣槽相互聯(lián)通。公用軸套安裝在鋼球支架的圓筒段一徑向內(nèi)側(cè)，并且使公用軸套沒(méi)有排氣槽的一端與鋼球支架的定位環(huán)相互接觸安裝在一起。止推鋼球安裝在公用軸套的軸孔五中間。

所述變速器在裝配時(shí)，把轉(zhuǎn)軸一部件的轉(zhuǎn)軸一的聯(lián)接端一安裝在外殼一部件的球形軸套一的軸孔一中，把支架部件的公用軸套的軸孔五安裝在轉(zhuǎn)軸一部件的轉(zhuǎn)軸一的傳動(dòng)端一上，轉(zhuǎn)軸一的中心凹槽一與止推鋼球相互接觸安裝在一起，并且，支架部件的若干個(gè)支撐墊左側(cè)端面與外殼一的法蘭一右側(cè)端面相互接觸安裝在一起。把轉(zhuǎn)軸二部件的轉(zhuǎn)軸二的傳動(dòng)端二安裝在支架部件的公用軸套的軸孔五中，轉(zhuǎn)軸二的中心凹槽二與止推鋼球相互接觸安裝在一起，在安裝過(guò)程中，公用軸套內(nèi)腔的多余空氣依次經(jīng)過(guò)排氣孔、排氣槽排出。把外殼二部件的球形軸套二的軸孔二安裝在轉(zhuǎn)軸二部件的轉(zhuǎn)軸二的聯(lián)接端二上，并且，外殼二的法蘭二左側(cè)端面與鋼球支架的法蘭三右側(cè)端面相互接觸安裝在一起。把螺栓分別插入外殼一、支撐墊、鋼球支架、外殼二上對(duì)應(yīng)的螺栓孔中，使外殼一部件、支架部件、外殼二部件固定在一起。

所述變速器裝配后，彈簧推動(dòng)外曲面錐輪把傳動(dòng)鋼球壓緊在內(nèi)曲面錐輪的內(nèi)曲面與外曲面錐輪的外曲面之間，內(nèi)曲面與外曲面相互平行，內(nèi)曲面與外曲面的間距等于傳動(dòng)鋼球直徑。傳動(dòng)鋼球分別與內(nèi)曲面以及外曲面相互接觸。傳動(dòng)鋼球在內(nèi)曲面上的接觸位置與鋼球支架軸線的垂直距離稱(chēng)為內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑，傳動(dòng)鋼球在外曲面上的接觸位置與鋼球支架軸線的垂直距離稱(chēng)為外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑。內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑大于外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑。

所述變速器的變速過(guò)程是：當(dāng)選擇轉(zhuǎn)軸一為輸入軸，轉(zhuǎn)軸二為輸出軸時(shí)，轉(zhuǎn)軸一帶動(dòng)內(nèi)曲面錐輪旋轉(zhuǎn)，在傳動(dòng)鋼球與內(nèi)曲面接觸位置摩擦力的作用下，內(nèi)曲面錐輪帶動(dòng)傳動(dòng)鋼球旋轉(zhuǎn)，在傳動(dòng)鋼球與外曲面接觸位置摩擦力的作用下，傳動(dòng)鋼球帶動(dòng)外曲面錐輪旋轉(zhuǎn)，外曲面錐輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸二旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸一輸入的轉(zhuǎn)矩傳遞至轉(zhuǎn)軸二，并且，轉(zhuǎn)軸二的旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)軸一的旋轉(zhuǎn)方向相反。傳動(dòng)鋼球在內(nèi)曲面上接觸位置的線速度等于傳動(dòng)鋼球在外曲面上接觸位置的線速度，內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑大于外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑，則轉(zhuǎn)軸二的輸出轉(zhuǎn)速大于轉(zhuǎn)軸一的輸入轉(zhuǎn)速，此時(shí)，所述變速器作為增速器運(yùn)行。傳動(dòng)比為外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑與內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑的比率。

當(dāng)選擇轉(zhuǎn)軸二為輸入軸，為轉(zhuǎn)軸一輸出軸時(shí)，轉(zhuǎn)軸二帶動(dòng)外曲面錐輪旋轉(zhuǎn)，在傳動(dòng)鋼球與外曲面接觸位置摩擦力的作用下，外曲面錐輪帶動(dòng)傳動(dòng)鋼球旋轉(zhuǎn)，在傳動(dòng)鋼球與內(nèi)曲面接觸位置摩擦力的作用下，傳動(dòng)鋼球帶動(dòng)內(nèi)曲面錐輪旋轉(zhuǎn)，內(nèi)曲面錐輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸一旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸二輸入的轉(zhuǎn)矩傳遞至轉(zhuǎn)軸一，并且，轉(zhuǎn)軸一的旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)軸二的旋轉(zhuǎn)方向相反。傳動(dòng)鋼球在外曲面上接觸位置的線速度等于傳動(dòng)鋼球在內(nèi)曲面上接觸位置的線速度，內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑大于外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑，則轉(zhuǎn)軸一的輸出轉(zhuǎn)速小于轉(zhuǎn)軸二的輸入轉(zhuǎn)速，此時(shí)，所述變速器作為減速器運(yùn)行。傳動(dòng)比為內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑與外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑的比率。

所述變速器無(wú)論作為增速器運(yùn)行，還是作為減速器運(yùn)行，旋轉(zhuǎn)手柄使調(diào)速盤(pán)沿著鋼球支架軸線向傳動(dòng)半徑比率大的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)鋼球在鋼球支架的直線導(dǎo)軌與調(diào)速盤(pán)的曲線導(dǎo)軌共同作用下，傳動(dòng)鋼球在直線導(dǎo)軌中向內(nèi)側(cè)端移動(dòng)，內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑與外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑的比率逐漸增大，則轉(zhuǎn)軸一轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)軸二轉(zhuǎn)速的差值逐漸增大。旋轉(zhuǎn)手柄使調(diào)速盤(pán)沿著鋼球支架軸線向傳動(dòng)半徑比率小的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)鋼球在鋼球支架的直線導(dǎo)軌與調(diào)速盤(pán)的曲線導(dǎo)軌共同作用下，傳動(dòng)鋼球在直線導(dǎo)軌中向外側(cè)端移動(dòng)，內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑與外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑的比率逐漸減小，則轉(zhuǎn)軸一轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)軸二轉(zhuǎn)速的差值逐漸減小。通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄，連續(xù)改變傳動(dòng)鋼球分別與內(nèi)曲面錐輪和外曲面錐輪的接觸位置，能夠連續(xù)改變內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑與外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑的比率，從而實(shí)現(xiàn)所述變速器無(wú)級(jí)變速。所述變速器沒(méi)有普通鋼球變速器的鋼球支承軸及其調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠應(yīng)用于小型設(shè)備中。

附圖說(shuō)明

說(shuō)明書(shū)附圖是曲面錐輪鋼球無(wú)級(jí)變速器的結(jié)構(gòu)圖和示意圖。其中圖1是曲面錐輪鋼球無(wú)級(jí)變速器的軸測(cè)圖。圖2是曲面錐輪鋼球無(wú)級(jí)變速器的軸測(cè)剖視圖。圖3是外殼一部件的軸測(cè)剖視圖。圖4是外殼一的軸測(cè)剖視圖。圖5是外殼二部件的軸測(cè)剖視圖。圖6是外殼二的軸測(cè)剖視圖。圖7是轉(zhuǎn)軸一部件的軸測(cè)剖視圖。圖8是內(nèi)曲面錐輪的軸測(cè)剖視圖。圖9是轉(zhuǎn)軸二部件的軸測(cè)剖視圖。圖10是外曲面錐輪的軸測(cè)剖視圖。圖11是轉(zhuǎn)軸一的軸測(cè)圖。圖12是轉(zhuǎn)軸二的軸測(cè)圖。圖13是彈簧壓蓋一或彈簧壓蓋二的軸測(cè)圖。圖14是球形軸套一或球形軸套二的軸測(cè)圖。圖15是墊片一或墊片二的軸測(cè)圖。圖16是公用軸套的軸測(cè)圖。圖17是鍵條一或鍵條二的軸測(cè)圖。圖18是支架部件的軸測(cè)剖視圖。圖19是鋼球支架的軸測(cè)圖。圖20是鋼球支架的主視圖。圖21是調(diào)速盤(pán)的軸測(cè)圖。圖22是調(diào)速盤(pán)的主視圖。圖23是傳動(dòng)半徑比率最大時(shí)，調(diào)速盤(pán)的位置示意圖。圖24是傳動(dòng)半徑比率為中間值時(shí)，調(diào)速盤(pán)的位置示意圖。圖25是傳動(dòng)半徑比率最小時(shí)，調(diào)速盤(pán)的位置示意圖。內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑與外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑的比率稱(chēng)之為傳動(dòng)半徑比率。

圖中標(biāo)注有外殼一1、彈簧壓蓋一2、轉(zhuǎn)軸一3、墊片一4、球形軸套一5、鍵條一6、止推鋼球7、內(nèi)曲面錐輪8、公用軸套9、鍵條二10、傳動(dòng)鋼球11、鋼球支架12、彈簧壓蓋二13、轉(zhuǎn)軸二14、墊片二15、球形軸套二16、彈簧17、外殼二18、外曲面錐輪19、軸孔一20、固定套一21、法蘭一22、螺栓孔23、球面安裝孔一24、軸孔二25、固定套二26、法蘭二27、球面安裝孔二28、內(nèi)曲面29、內(nèi)鍵槽一30、軸孔三31、外曲面32、彈簧凹槽33、內(nèi)鍵槽二34、軸孔四35、外鍵槽一36、止推凸臺(tái)一37、聯(lián)接端一38、傳動(dòng)端一39、止推凸臺(tái)二40、外鍵槽二41、中心凹槽二42、聯(lián)接端二43、傳動(dòng)端二44、彈簧片45、排氣槽46、排氣孔47、軸孔五48、法蘭三49、圓錐段一50、定位環(huán)51、圓筒段一52、直線導(dǎo)軌53、調(diào)速盤(pán)54、支撐墊55、鋼球支架軸線56、定位板57、圓錐段二58、圓筒段二59、曲線導(dǎo)軌60、傳動(dòng)半徑比率小的方向61、傳動(dòng)半徑比率大的方向62、手柄63。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步敘述。

參照?qǐng)D1、圖2，曲面錐輪鋼球無(wú)級(jí)變速器包括外殼一部件、外殼二部件、支架部件、轉(zhuǎn)軸一部件、轉(zhuǎn)軸二部件。轉(zhuǎn)軸一部件安裝在外殼一部件、支架部件之間，轉(zhuǎn)軸二部件安裝在支架部件、外殼二部件之間。支架部件中安裝有傳動(dòng)鋼球11，轉(zhuǎn)軸一部件中安裝有內(nèi)曲面錐輪8，轉(zhuǎn)軸二部件中安裝有外曲面錐輪19，傳動(dòng)鋼球11分別與內(nèi)曲面錐輪8和外曲面錐輪19接觸，支架部件的鋼球支架12與調(diào)速盤(pán)54相互配合，能夠連續(xù)改變傳動(dòng)鋼球11分別與內(nèi)曲面錐輪8和外曲面錐輪19的接觸位置，內(nèi)曲面錐輪8接觸位置的線速度與外曲面錐輪19接觸位置的線速度相等，內(nèi)曲面錐輪8接觸位置與鋼球支架軸線56的垂直距離，大于外曲面錐輪19接觸位置與鋼球支架軸線56的垂直距離，則內(nèi)曲面錐輪8的轉(zhuǎn)速小于外曲面錐輪19的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。

參照?qǐng)D3至圖22，外殼一部件包括外殼一1、彈簧壓蓋一2、球形軸套一5。外殼一1呈一端封閉的圓筒形，外殼一1封閉一端中間有球面安裝孔一24，外殼一1封閉一端軸向內(nèi)側(cè)有圓筒形的固定套一21，外殼一1另一端徑向外側(cè)邊緣是法蘭一22，法蘭一22上均布有若干個(gè)螺栓孔23。彈簧壓蓋一2呈環(huán)形，彈簧壓蓋一2上均布有若干個(gè)彈簧片45。球形軸套一5徑向外側(cè)是球面，球形軸套一5中間有軸孔一20。球形軸套一5安裝在外殼一1的球面安裝孔一24中。彈簧壓蓋一2安裝在外殼一1的固定套一21中，彈簧壓蓋一2的若干個(gè)彈簧片45安裝在球形軸套一5一端的徑向外側(cè)球面上。

外殼二部件包括外殼二18、彈簧壓蓋二13、球形軸套二16。外殼二18呈一端封閉的圓筒形，外殼二18封閉一端中間有球面安裝孔二28，外殼二18封閉一端軸向內(nèi)側(cè)有圓筒形的固定套二26，外殼二18另一端徑向外側(cè)邊緣是法蘭二27，法蘭二27上均布有若干個(gè)螺栓孔23。彈簧壓蓋二13呈環(huán)形，彈簧壓蓋二13上均布有若干個(gè)彈簧片45。球形軸套二16徑向外側(cè)是球面，球形軸套二16中間有軸孔二25。球形軸套二16安裝在外殼二18的球面安裝孔二28中。彈簧壓蓋二13安裝在外殼二18的固定套二26中，彈簧壓蓋二13的若干個(gè)彈簧片45安裝在球形軸套二16一端的徑向外側(cè)球面上。

轉(zhuǎn)軸一部件包括轉(zhuǎn)軸一3、墊片一4、鍵條一6、內(nèi)曲面錐輪8。內(nèi)曲面錐輪8呈一端封閉的圓筒形，內(nèi)曲面錐輪8封閉一端中間有軸孔三31，軸孔三31徑向外側(cè)有內(nèi)鍵槽一30，內(nèi)曲面錐輪8另一端徑向內(nèi)側(cè)邊緣是內(nèi)曲面29，內(nèi)曲面錐輪8內(nèi)腔輪廓呈喇叭形。墊片一4呈環(huán)形。轉(zhuǎn)軸一3呈圓柱形，轉(zhuǎn)軸一3中間有環(huán)形的止推凸臺(tái)一37，以止推凸臺(tái)一37為界線，轉(zhuǎn)軸一3軸向外側(cè)一端是聯(lián)接端一38，另一端是傳動(dòng)端一39，轉(zhuǎn)軸一3的傳動(dòng)端一39徑向外表面有外鍵槽一36，轉(zhuǎn)軸一3的傳動(dòng)端一39軸向端面有中心凹槽一，中心凹槽一是球面。轉(zhuǎn)軸一3的傳動(dòng)端一39安裝在內(nèi)曲面錐輪8的軸孔三31中，鍵條一6的一部分分別安裝在轉(zhuǎn)軸一3的外鍵槽一36和內(nèi)曲面錐輪8的內(nèi)鍵槽一30中。墊片一4安裝在轉(zhuǎn)軸一3的止推凸臺(tái)一37軸向外側(cè)聯(lián)接端一38上。

轉(zhuǎn)軸二部件包括轉(zhuǎn)軸二14、墊片二15、鍵條二10、外曲面錐輪19、彈簧17。外曲面錐輪19呈圓錐臺(tái)形，外曲面錐輪19中間有軸孔四35，軸孔四35徑向外側(cè)有內(nèi)鍵槽二34，外曲面錐輪19軸向外側(cè)一端有彈簧凹槽33，外曲面錐輪19軸向內(nèi)側(cè)一端的徑向外表面是外曲面32，外曲面32的輪廓呈喇叭形。墊片二15呈環(huán)形。轉(zhuǎn)軸二14呈圓柱形，轉(zhuǎn)軸二14中間有環(huán)形的止推凸臺(tái)二40，以止推凸臺(tái)二40為界線，轉(zhuǎn)軸二14軸向外側(cè)一端是聯(lián)接端二43，另一端是傳動(dòng)端二44，轉(zhuǎn)軸二14的傳動(dòng)端二44徑向外表面有外鍵槽二41，轉(zhuǎn)軸二14的傳動(dòng)端二44軸向端面有中心凹槽二42，中心凹槽二42是球面。轉(zhuǎn)軸二14的傳動(dòng)端二44安裝在外曲面錐輪19的軸孔四35中，鍵條二10的一部分分別安裝在轉(zhuǎn)軸二14的外鍵槽二41和外曲面錐輪19的內(nèi)鍵槽二34中。彈簧17安裝在轉(zhuǎn)軸二14的止推凸臺(tái)二40軸向內(nèi)側(cè)傳動(dòng)端二44上，并且，彈簧17安裝在外曲面錐輪19的彈簧凹槽33中。墊片二15安裝在轉(zhuǎn)軸二14的止推凸臺(tái)二40軸向外側(cè)聯(lián)接端二43上。

支架部件包括傳動(dòng)鋼球11、鋼球支架12、止推鋼球7、公用軸套9、調(diào)速盤(pán)54、支撐墊55。鋼球支架12的輪廓呈喇叭形，鋼球支架12的中間是圓錐段一50，鋼球支架12直徑最大的一端是法蘭三49，鋼球支架12直徑最小的一端是圓筒段一52，圓筒段一52軸向外側(cè)一端有定位環(huán)51，法蘭三49上均布有若干個(gè)螺栓孔23，圓錐段一50上有三個(gè)直線導(dǎo)軌53沿著鋼球支架軸線56的圓周方向均布，直線導(dǎo)軌53是長(zhǎng)圓形的通孔，直線導(dǎo)軌53的寬度等于傳動(dòng)鋼球11直徑，三個(gè)直線導(dǎo)軌53長(zhǎng)度方向以鋼球支架軸線56為圓心呈放射狀分布，直線導(dǎo)軌53長(zhǎng)度方向徑向內(nèi)側(cè)一端命名為內(nèi)側(cè)端，直線導(dǎo)軌53長(zhǎng)度方向徑向外側(cè)一端命名為外側(cè)端。調(diào)速盤(pán)54的輪廓呈喇叭形，調(diào)速盤(pán)54的中間是圓錐段二58，調(diào)速盤(pán)54直徑最大的一端是定位板57，調(diào)速盤(pán)54直徑最小的一端是圓筒段二59，定位板57徑向外側(cè)有一個(gè)手柄63，圓錐段二58上有三個(gè)曲線導(dǎo)軌60沿著圓周方向均布，曲線導(dǎo)軌60是螺旋形的通孔，曲線導(dǎo)軌60的寬度等于傳動(dòng)鋼球11直徑，三個(gè)曲線導(dǎo)軌60螺旋方向相同。調(diào)速盤(pán)54的圓錐段二58和圓筒段二59分別安裝在鋼球支架12的圓錐段一50和圓筒段一52徑向外側(cè)，并且，調(diào)速盤(pán)54的定位板57右側(cè)端面與鋼球支架12的法蘭三49左側(cè)端面相互接觸安裝在一起，三個(gè)傳動(dòng)鋼球11分別安裝在鋼球支架12的直線導(dǎo)軌53中，并且，該三個(gè)傳動(dòng)鋼球11同時(shí)安裝在調(diào)速盤(pán)54的曲線導(dǎo)軌60中。支撐墊55呈環(huán)形，支撐墊55中間是螺栓孔23，支撐墊55的厚度略大于調(diào)速盤(pán)54的定位板57或手柄63的厚度，若干個(gè)支撐墊55分別安裝在鋼球支架12的法蘭三49左側(cè)端面，并且，該支撐墊55安裝位置與鋼球支架12的螺栓孔23位置相對(duì)應(yīng)。調(diào)速盤(pán)54的手柄63位于相鄰兩個(gè)支撐墊55之間。旋轉(zhuǎn)手柄63能夠使調(diào)速盤(pán)54沿著鋼球支架軸線56旋轉(zhuǎn)。公用軸套9呈圓筒形，公用軸套9中間有軸孔五48，公用軸套9徑向外表面中間至一側(cè)軸向端面之間有排氣槽46，排氣孔47使軸孔五48與排氣槽46相互聯(lián)通。公用軸套9安裝在鋼球支架12的圓筒段一52徑向內(nèi)側(cè)，并且使公用軸套9沒(méi)有排氣槽46的一端與鋼球支架12的定位環(huán)51相互接觸安裝在一起。止推鋼球7安裝在公用軸套9的軸孔五48中間。

參照?qǐng)D2、圖23至圖25，所述變速器在裝配時(shí)，把轉(zhuǎn)軸一部件的轉(zhuǎn)軸一3的聯(lián)接端一38安裝在外殼一部件的球形軸套一5的軸孔一20中，把支架部件的公用軸套9的軸孔五48安裝在轉(zhuǎn)軸一部件的轉(zhuǎn)軸一3的傳動(dòng)端一39上，轉(zhuǎn)軸一3的中心凹槽一與止推鋼球7相互接觸安裝在一起，并且，支架部件的若干個(gè)支撐墊55左側(cè)端面與外殼一1的法蘭一22右側(cè)端面相互接觸安裝在一起。把轉(zhuǎn)軸二部件的轉(zhuǎn)軸二14的傳動(dòng)端二44安裝在支架部件的公用軸套9的軸孔五48中，轉(zhuǎn)軸二14的中心凹槽二42與止推鋼球7相互接觸安裝在一起，在安裝過(guò)程中，公用軸套9內(nèi)腔的多余空氣依次經(jīng)過(guò)排氣孔47、排氣槽46排出。把外殼二部件的球形軸套二16的軸孔二25安裝在轉(zhuǎn)軸二部件的轉(zhuǎn)軸二14的聯(lián)接端二43上，并且，外殼二18的法蘭二27左側(cè)端面與鋼球支架12的法蘭三49右側(cè)端面相互接觸安裝在一起。把螺栓分別插入外殼一1、支撐墊55、鋼球支架12、外殼二18上對(duì)應(yīng)的螺栓孔23中，使外殼一部件、支架部件、外殼二部件固定在一起。

所述變速器裝配后，彈簧17推動(dòng)外曲面錐輪19把傳動(dòng)鋼球11壓緊在內(nèi)曲面錐輪8的內(nèi)曲面29與外曲面錐輪19的外曲面32之間，內(nèi)曲面29與外曲面32相互平行，內(nèi)曲面29與外曲面32的間距等于傳動(dòng)鋼球11直徑。傳動(dòng)鋼球11分別與內(nèi)曲面29以及外曲面32相互接觸。傳動(dòng)鋼球11在內(nèi)曲面29上的接觸位置與鋼球支架軸線56的垂直距離稱(chēng)為內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑，傳動(dòng)鋼球11在外曲面32上的接觸位置與鋼球支架軸線56的垂直距離稱(chēng)為外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑。內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑大于外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑。

所述變速器的變速過(guò)程是：當(dāng)選擇轉(zhuǎn)軸一3為輸入軸，轉(zhuǎn)軸二14為輸出軸時(shí)，轉(zhuǎn)軸一3帶動(dòng)內(nèi)曲面錐輪8旋轉(zhuǎn)，在傳動(dòng)鋼球11與內(nèi)曲面29接觸位置摩擦力的作用下，內(nèi)曲面錐輪8帶動(dòng)傳動(dòng)鋼球11旋轉(zhuǎn)，在傳動(dòng)鋼球11與外曲面32接觸位置摩擦力的作用下，傳動(dòng)鋼球11帶動(dòng)外曲面錐輪19旋轉(zhuǎn)，外曲面錐輪19帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸二14旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸一3輸入的轉(zhuǎn)矩傳遞至轉(zhuǎn)軸二14，并且，轉(zhuǎn)軸二14的旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)軸一3的旋轉(zhuǎn)方向相反。傳動(dòng)鋼球11在內(nèi)曲面29上接觸位置的線速度等于傳動(dòng)鋼球11在外曲面32上接觸位置的線速度，內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑大于外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑，則轉(zhuǎn)軸二14的輸出轉(zhuǎn)速大于轉(zhuǎn)軸一3的輸入轉(zhuǎn)速，此時(shí)，所述變速器作為增速器運(yùn)行。傳動(dòng)比為外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑與內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑的比率。

當(dāng)選擇轉(zhuǎn)軸二14為輸入軸，為轉(zhuǎn)軸一3輸出軸時(shí)，轉(zhuǎn)軸二14帶動(dòng)外曲面錐輪19旋轉(zhuǎn)，在傳動(dòng)鋼球11與外曲面32接觸位置摩擦力的作用下，外曲面錐輪19帶動(dòng)傳動(dòng)鋼球11旋轉(zhuǎn)，在傳動(dòng)鋼球11與內(nèi)曲面29接觸位置摩擦力的作用下，傳動(dòng)鋼球11帶動(dòng)內(nèi)曲面錐輪8旋轉(zhuǎn)，內(nèi)曲面錐輪8帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸一3旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸二14輸入的轉(zhuǎn)矩傳遞至轉(zhuǎn)軸一3，并且，轉(zhuǎn)軸一3的旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)軸二14的旋轉(zhuǎn)方向相反。傳動(dòng)鋼球11在外曲面32上接觸位置的線速度等于傳動(dòng)鋼球11在內(nèi)曲面29上接觸位置的線速度，內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑大于外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑，則轉(zhuǎn)軸一3的輸出轉(zhuǎn)速小于轉(zhuǎn)軸二14的輸入轉(zhuǎn)速，此時(shí)，所述變速器作為減速器運(yùn)行。傳動(dòng)比為內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑與外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑的比率。

所述變速器無(wú)論作為增速器運(yùn)行，還是作為減速器運(yùn)行，旋轉(zhuǎn)手柄63使調(diào)速盤(pán)54沿著鋼球支架軸線56向傳動(dòng)半徑比率大的方向62旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)鋼球11在鋼球支架12的直線導(dǎo)軌53與調(diào)速盤(pán)54的曲線導(dǎo)軌60共同作用下，傳動(dòng)鋼球11在直線導(dǎo)軌53中向內(nèi)側(cè)端移動(dòng)，內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑與外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑的比率逐漸增大，則轉(zhuǎn)軸一3轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)軸二14轉(zhuǎn)速的差值逐漸增大。旋轉(zhuǎn)手柄63使調(diào)速盤(pán)54沿著鋼球支架軸線56向傳動(dòng)半徑比率小的方向61旋轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)鋼球11在鋼球支架12的直線導(dǎo)軌53與調(diào)速盤(pán)54的曲線導(dǎo)軌60共同作用下，傳動(dòng)鋼球11在直線導(dǎo)軌53中向外側(cè)端移動(dòng)，內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑與外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑的比率逐漸減小，則轉(zhuǎn)軸一3轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)軸二14轉(zhuǎn)速的差值逐漸減小。通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄63，連續(xù)改變傳動(dòng)鋼球11分別與內(nèi)曲面錐輪8和外曲面錐輪19的接觸位置，能夠連續(xù)改變內(nèi)曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑與外曲面?zhèn)鲃?dòng)半徑的比率，從而實(shí)現(xiàn)所述變速器無(wú)級(jí)變速。所述變速器沒(méi)有普通鋼球變速器的鋼球支承軸及其調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠應(yīng)用于小型設(shè)備中。