偏擺對錐盤式無級變速裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變速器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種偏擺對錐盤式無級變速裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車上廣泛使用的自動變速器技術(shù)，是將變速器和行星齒輪機(jī)構(gòu)組成的自動變速器技術(shù)，但這種組合還存在著明顯的缺陷，例如:傳動比不連續(xù)，只能實(shí)現(xiàn)分段范圍內(nèi)的無級變速，同時，靠液力傳遞的動力效率影響了整車的動力性能和經(jīng)濟(jì)性能，只有增加前進(jìn)檔檔位數(shù)來擴(kuò)大速比范圍，這樣就必須增加使用換檔執(zhí)行元件和行星排數(shù)來實(shí)現(xiàn)多檔速比，因此無形中又增加了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和成本費(fèi)用，而且由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜給維修帶來了諸多不便，現(xiàn)在真正意義的無級變速器恰恰解決了這一技術(shù)難題。
[0003]目前對無級變速的研究主要沿著以下幾個方向:液力無級變速，電機(jī)調(diào)速和機(jī)械式無級變速。從研究與開發(fā)的領(lǐng)域來講，液力與電機(jī)調(diào)速均可視為對控制系統(tǒng)的研究，其可開發(fā)領(lǐng)域與機(jī)械式無級變速器相比比較小，在液力變速器方面有關(guān)磁流變液無級變速器原理的論述，指明雖然中間介質(zhì)采用了一種特殊的材料，基本傳動形式?jīng)]有質(zhì)的改變，電機(jī)調(diào)速局限性也很大。從機(jī)械式無級變速的發(fā)展歷程來看，摩擦式無級變速器經(jīng)過了直接傳動式、中間元件式、進(jìn)而還演變出了行星式無級變速器，在這一過程中，在每一個發(fā)展階段，無級變速器的結(jié)構(gòu)由簡單到復(fù)雜，傳動元件之間的接觸面由簡單的接觸方式發(fā)展到為提高傳動特性而改成更能相互適應(yīng)的表面形狀，加壓和調(diào)速裝置也在不斷改進(jìn)。后來隨著機(jī)械材料和加工工藝的改進(jìn)使帶式和鏈?zhǔn)綗o級變速也得以廣泛應(yīng)用。
[0004]目前，金屬帶式無級變速器是國外汽車無級變速傳動研究和推廣的重點(diǎn)，世界主要汽車公司都在研究和開發(fā)金屬帶式無級變速系統(tǒng)。最早應(yīng)用于汽車的無級變速傳動是V形橡膠帶式無級自動變速傳動，它出現(xiàn)在1886年由德國Daimlar-Benz公司生產(chǎn)的汽油機(jī)汽車上。之后，荷蘭DAF公司H.Vandoorne博士于1958年研制成功雙V形橡膠帶式無級自動變速器，并裝備于DAF公司的小型轎車上。CVT取得里程碑式的成績是在20世紀(jì)60年代中期，VDT公司的研究人員在荷蘭研制出能傳遞功率容量大、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊的無級自動變速器CVT，使金屬帶式無級變速器取得突破性進(jìn)展。1987年，VDT公司的金屬帶式無級變速器進(jìn)入商品化階段，這年福特汽車公司首次在市場上推出裝有這種金屬帶的CVT。日本富士重工也于同年研制成功裝備于Juste車上(排量1~1.2 L)的電子控制CVT。之后，菲亞特、福特、日產(chǎn)等汽車公司都在其生產(chǎn)的一些1.2-1.6 L排量轎車上裝備這種變速器。90年代，在總結(jié)80年代產(chǎn)品和使用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，VDT公司研制成功傳動力矩大、性能更佳的第二代CVT變速器。到1995年，裝有CVT的汽車產(chǎn)量達(dá)100多萬輛。目前主要CVT生產(chǎn)廠商有FHI Subaru Justy、Ford、Fiat、Nissan等。其中歐洲Ford公司CVT產(chǎn)量為15萬臺/年，F(xiàn)HI CVT產(chǎn)量為20萬臺/年。特別指出的是，美國福特公司在1997年取得歷史性的突破，生產(chǎn)出可以用于大扭矩、排量高達(dá)3.8 L(扭矩為365N.m)V6發(fā)動機(jī)的CVT，并成功安裝于Win starminivan汽車上，從而結(jié)束了 CVT只能應(yīng)用于中型汽車上的歷史，為將CVT大規(guī)模應(yīng)用于汽車開辟了道路。而且，無級變速器已與當(dāng)今先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來，構(gòu)成高性能的無級自動變速器，性能更加完善。世界上的主要汽車生產(chǎn)國都在積極開發(fā)CVT系統(tǒng)，已經(jīng)出現(xiàn)了很好的實(shí)用化發(fā)展趨勢。有專家預(yù)言，CVT將會占據(jù)50%的自動變速器市場份額。從理論上說，CVT可使發(fā)動機(jī)始終在經(jīng)濟(jì)工況區(qū)運(yùn)行，從而大幅度節(jié)約燃油。但由于CVT是摩擦傳動，效率低，因此CVT并沒有達(dá)到理論上所能達(dá)到的燃油經(jīng)濟(jì)性水平，這是CVT有待進(jìn)一步提高之處。國內(nèi)機(jī)械無級變速器于20世紀(jì)60年代前后起步，到80年代中期，隨著國外先進(jìn)設(shè)備的大量引進(jìn)，工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化及自動流水線的迅速發(fā)展，對各種類型機(jī)械無級變速器的需求大幅度增加，專業(yè)廠開始建立并進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)，一些高等院校也開展了該領(lǐng)域的研究工作。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，現(xiàn)在國內(nèi)機(jī)械無級變速器行業(yè)從研制、生產(chǎn)到情報信息各方面都已組成一個較完整的體系，發(fā)展為機(jī)械領(lǐng)域中一個新興行業(yè)。
[0005]無級變速器(CVT)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時自主地改變傳動比，達(dá)到發(fā)動機(jī)、變速器與汽車行駛道路載荷的最佳匹配，以滿足車輛具有最優(yōu)的動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能，而且汽車能夠平穩(wěn)變速，滿足日益提高的乘坐舒適度。但傳統(tǒng)的無級變速器傳動效率不高，特別是其傳動效率受車輛實(shí)時變化的工況影響較大。另外，其傳送帶的使用壽命較短，變速范圍較小，其應(yīng)用推廣相應(yīng)的也受到一定的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單緊湊、使用壽命長、變速范圍大、變速平穩(wěn)性好、易于推廣應(yīng)用的偏擺對錐盤式無級變速裝置。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種偏擺對錐盤式無級變速裝置，包括箱體、安裝于箱體中的變速輸入軸、安裝于箱體中的變速輸出軸、兩個具有內(nèi)凹圓弧錐面的錐輪、兩個通過擺動軸安裝于箱體中的摩擦傳動轉(zhuǎn)盤以及用于驅(qū)動兩個摩擦傳動轉(zhuǎn)盤同步擺動運(yùn)動的擺動驅(qū)動裝置，兩個錐輪分別連接于變速輸入軸和變速輸出軸上且呈相對設(shè)置，兩個摩擦傳動轉(zhuǎn)盤對稱布置于兩個錐輪的外偵牝各摩擦傳動轉(zhuǎn)盤設(shè)有球錐面，所述球錐面的球心與擺動軸的軸線重合并在摩擦傳動轉(zhuǎn)盤擺動范圍內(nèi)保持同時與兩個錐輪的內(nèi)凹圓弧錐面接觸配合。
[0008]上述的偏擺對錐盤式無級變速裝置，優(yōu)選的，所述擺動驅(qū)動裝置包括驅(qū)動齒條、齒輪、撥叉導(dǎo)桿、滑設(shè)于撥叉導(dǎo)桿上的撥叉控制桿和用于驅(qū)使撥叉控制桿往復(fù)滑動的撥叉驅(qū)動組件，兩個摩擦傳動轉(zhuǎn)盤通過至少一對相互嚙合的同步扇形齒盤相連實(shí)現(xiàn)同步擺動，所述驅(qū)動齒條固設(shè)于撥叉控制桿上，所述齒輪固設(shè)于一個摩擦傳動轉(zhuǎn)盤的擺動軸上并與所述驅(qū)動齒條嚙合。
[0009]上述的偏擺對錐盤式無級變速裝置，優(yōu)選的，所述擺動驅(qū)動裝置設(shè)有用于穩(wěn)定控制檔位運(yùn)行的檔位穩(wěn)定機(jī)構(gòu)，所述檔位穩(wěn)定機(jī)構(gòu)包括檔位鎖位齒條、彈簧鋼珠和齒形接觸面，所述檔位鎖位齒條固設(shè)于箱體上，所述齒形接觸面固設(shè)于撥叉控制桿的一側(cè)，所述彈簧鋼珠裝設(shè)于箱體上并彈性推動撥叉控制桿使齒形接觸面與檔位鎖位齒條緊密貼合。
[0010]上述的偏擺對錐盤式無級變速裝置，優(yōu)選的，所述擺動軸設(shè)有與其軸線垂直的橫向安裝桿，所述摩擦傳動轉(zhuǎn)盤通過軸承安裝于橫向安裝桿上，所述軸承的兩端通過安裝于橫向安裝桿上的卡環(huán)定位。
[0011]上述的偏擺對錐盤式無級變速裝置，優(yōu)選的，各錐輪的大徑端設(shè)有防止摩擦傳動轉(zhuǎn)盤脫出的環(huán)形擋板。
[0012]上述的偏擺對錐盤式無級變速器，優(yōu)選的，與變速輸出軸相連的錐輪沿軸向滑動安裝于變速輸出軸上，且箱體內(nèi)設(shè)有迫使與變速輸出軸相連的錐輪滑向另一錐輪的壓緊彈
O
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明偏擺對錐盤式無級變速裝置采用兩個具有球錐面的摩擦傳動轉(zhuǎn)盤與兩個具有內(nèi)凹圓弧錐面的錐輪配合進(jìn)行傳動，通過改變摩擦傳動轉(zhuǎn)盤的擺動角度，可以改變摩擦傳動轉(zhuǎn)盤的球錐面與兩錐輪的內(nèi)凹圓弧錐面的摩擦接觸位置，從而使兩錐輪在接觸位置處的線速度相等，但角速度不相等，傳動速度發(fā)生變化，由于摩擦傳動轉(zhuǎn)盤可連續(xù)擺動，因此兩錐輪的傳動速度也連續(xù)改變，從而實(shí)現(xiàn)無級調(diào)節(jié)傳動速度，其結(jié)構(gòu)簡單緊湊、變速控制可靠、變速平穩(wěn)性好、操作簡單方便、傳動效率較高、制造成本低、易于推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0014]圖1為安裝有本發(fā)明偏擺對錐盤式無級變速裝置的變速器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為圖1中的A—A剖視圖。
[0016]圖3為圖1中的B處放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4為本發(fā)明偏擺對錐盤式無級變速裝置處于等速傳動狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0018]圖5為本發(fā)明偏擺對錐盤式無級變速裝置處于加速傳動狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0019]圖6為本發(fā)明偏擺對錐盤式無級變速裝置處于減速傳動狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0020]圖例說明:
1、箱體；11、導(dǎo)向腔；2、動力輸入軸；3、變速輸入軸；4、變速輸出軸；5、倒檔空檔轉(zhuǎn)換裝置；51、行星齒圈；52、太陽齒輪；53、行星齒輪；54、轉(zhuǎn)動支架；55、同步齒圈；56、第一聯(lián)動齒圈；57、第二聯(lián)動齒圈；58、第三聯(lián)動齒圈；59、第四聯(lián)動齒圈；510、撥桿；511、滑桿；512、定位凹槽；513、定位球體；514、伸縮彈簧；61、錐輪；611、內(nèi)凹圓弧錐面；62、摩擦傳動轉(zhuǎn)盤；621、球錐面；63、擺動軸；64、擺動驅(qū)動裝置；641、驅(qū)動齒條；642、齒輪；643、撥叉導(dǎo)桿；644、撥叉控制桿；645、同步扇形齒盤；646、彈簧鋼珠；647、齒形接觸面；648、環(huán)形擋板；65、檔位鎖位齒條；7、壓緊彈簧。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的偏擺對錐盤式無級變速裝置，包括箱體1、安裝于箱體I中的變速輸入軸3、安裝于箱體I中的變速輸出軸4、兩個具有內(nèi)凹圓弧錐面611的錐輪61、兩個通過擺動軸63安裝于箱體I中的摩擦傳動轉(zhuǎn)盤62以及用于驅(qū)動兩個摩擦傳動轉(zhuǎn)盤62同步擺動運(yùn)動的擺動驅(qū)動裝置64，兩個錐輪61分別連接于變速輸入軸3和變速輸出軸4上且呈相對設(shè)置，兩個摩擦傳動轉(zhuǎn)盤62對稱布置于兩個錐輪61的外側(cè)，各摩擦傳動轉(zhuǎn)盤62設(shè)有球錐面621，球錐面621的球心與擺動軸63的軸線重合并在摩擦傳動轉(zhuǎn)盤62擺動范圍內(nèi)保持同時與兩個錐輪61的內(nèi)凹圓弧錐面611接觸配合，其中，變速輸入軸3為無級變速裝置的動力輸入端，變速輸出軸4為無級變速裝置的動力輸出端。摩擦傳動轉(zhuǎn)盤62的球錐面621同時與兩個錐輪61的內(nèi)凹圓弧錐面611接觸配合，依靠摩擦傳動可將變速輸入軸3的動力傳遞至變速輸出軸4，通過擺動驅(qū)動裝置64驅(qū)使兩個摩擦傳動轉(zhuǎn)盤62同步擺動，可改變摩擦傳動轉(zhuǎn)盤62的球錐面621與兩個錐輪61的內(nèi)凹圓弧錐面611的接觸位置，進(jìn)而改變摩擦傳動轉(zhuǎn)盤62的球錐面621與各錐輪61的內(nèi)凹圓弧錐面611的摩擦接觸位置(也即改變與各錐輪61的內(nèi)凹圓弧錐面611的摩擦接觸圓大小)，實(shí)現(xiàn)傳動比的無級調(diào)節(jié)。
[0023]本實(shí)施例中，擺動驅(qū)動裝置64包括驅(qū)動齒條641、齒輪642、撥叉導(dǎo)桿643、滑設(shè)于撥叉導(dǎo)桿643上的撥叉控制桿644和用于驅(qū)使撥叉控制桿644往復(fù)滑動的撥叉驅(qū)動組件，兩個摩擦傳動轉(zhuǎn)盤62通過兩對相互嚙合的同步扇形齒盤645相連實(shí)現(xiàn)同步擺動，各對同