专利名称：自锁金属链式无级变速器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械变速传动技术领域。
背景技术：
目前在机械传动过程中实现变速的装置主要有齿轮传动变速、皮带传动变速、金属带式传动变速、金属链式传动变速。较为先进的是正在汽车上应用的金属带式和金属链式这两种无级变速器。这两种变速器的原理结构都是将一个金属链或金属带夹紧在由主动轴和从动轴上各自安装的两个链轮所构成的V型槽内(见附图1)，靠挤压V型槽内的金属链(3)的链节轴或压片所产生的摩擦力矩来传递扭矩。通过调整两轴上各自可动链轮(4)和(19)的轴向位置，使V型槽宽度改变，此时主动轴和从动轴上的链轮工作半径必然随之改变，即传动比发生变化，从而实现了机械传动过程中的无级变速。这种无级变速器的特点是变速平稳、灵活方便、无冲击、结构简单。但关键的缺点是在传递大扭矩时链与链轮之间易出现打滑，导致传递效率低，传递扭矩小。因此在其使用范围上受到了限制，只能在一定范围内应用在小功率无级变速的机械传动系统中。
发明内容
为解决现有金属链(带)式无级变速器存在的当大功率传递时，链与链轮之间易出现打滑而造成的传递效率低、传递扭矩小的缺点。本实用新型提供一种结构简单、传递效率高、传递扭矩大、链与链轮之间不易出现打滑并能自锁的金属链式无级变速器。
本实用新型是在已有的金属链式无级变速器结构的基础上进行了技术改进，它仍然由壳体、主动轴、从动轴、固定链轮、可动链轮、金属链、液压缸体、压板、导油管、导油孔、阀门、油泵所组成。在壳体上装有一个主动轴和一个从动轴，主动轴和从动轴上分别设有一个固定的链轮和一个可动的链轮，固定链轮与轴可为一体结构，可动链轮通过滑键连接方式分别安装在主动轴和从动轴上，固定链轮与可动链轮之间构成一个V型链槽，在两个可动链轮的背面，分别在轴上固定安装一个的液压缸体，该缸体通过压板分别固定在主动轴和从动轴上，缸体和可动链轮的背面构成油腔，该油腔通过轴内的导油孔与液压控制系统相连接。
本实用新型的技术改进要点是在主动轴和从动轴上装有的固定链轮和可动链轮所构成的V型槽内设有一个与链轮之间靠摩擦力矩实现自锁的金属链，该金属链的链节侧面对称设有滚柱或锲块，通过该滚柱或锲块在V型槽内与链轮挤压接触时，靠传动摩擦力矩实现自锁。在设有油孔的主动轴和从动轴的端部之间，通过导油管、油泵、阀门等相密封连接构成一套液压闭环油路控制系统。由于整个油路系统为闭环控制，当传递扭矩时，主动轴和从动轴上的轴向工作压力始终保持相互平衡，而且相互支持。在该闭环油路上设有由阀门、油泵等构成的补油(补压)系统，以保证主动轴和从动轴上的油腔始终保持一定的最低工作压力，从而保证了传递效率，也大大地简化了目前金属链式无级变速的液压控制系统。
本实用新型由于设计了一种自锁的金属链和闭环油路控制系统，使变速器整体结构简单，而且大大提高了金属链式无级变速器的传递效率，特别是增大了传递扭矩。因此扩大了应用范围，它不仅用在中高档轿车上，也可应用在机床、起重机械、载重汽车等诸多需要变速机械传动的产品上。
图1为本实用新型的结构原理图；图1中V型链槽中间的双点划线表示自锁的金属链；图2为本实用新型的金属链结构原理图；图3为图2的剖视图；图4为图2的C向视图；图5为金属链实施例2的结构原理图；图6为图5的剖视图；具体实施方式
实施例1参照附图1，它由壳体(8)，主动轴(1)，从动轴(16)、固定链轮(2)、(18)，可动链轮(4)、(19)，金属链(3)，液压缸体(5)、(20)，压板(7)、(22)，导油管(10)，导油孔(9)、(17)阀门(12)、(11)、(14)，油泵(13)、(15)等部件组装构成。在壳体(8)上装有一个主动轴(1)和从动轴(16)，主动轴和从动轴上分别装有固定链轮(2)、(18)和可动链轮(4)、(19)，固定链轮(2)、(18)与轴加工成一体，可动链轮(4)、(19)通过滑键(21)的联接方式分别安装在主动轴(1)和从动轴(16)上，固定链轮(2)、(18)与可动链轮(4)、(19)之间构成V型链槽，在两个可动链轮(4)、(19)的背面，在各自的轴上固定安装一个等径的液压缸体(5)、(20)，该缸体通过压板(7)、(22)固定在各自的轴上。缸体与可动链轮的背面构成油腔(6)、(23)，该油腔通过轴内的导油孔(9)、(17)与壳体外的导油管(10)相密封连通，导油管(10)的中间连接有调速油泵(13)和阀门(12)，导油管(10)的两端固定安装在壳体(8)上，并形成一套闭环的液压控制系统。在导油管(10)上并联接入由阀门(11)、(14)和油泵(15)构成的补油(补压)系统，目的是使油腔(6)、(23)内始终维持不低于最小的工作压力，以保证扭矩的正常传递。
在主动轴(1)和从动轴(16)上装有的固定链轮和可链轮而构成的V型槽内装有一个金属链(3)，该金属链每个链节的侧面对称设有双向坡面或单向坡面，双向坡面可实现双向自锁，单向坡面可实现单向自锁，参阅附图2、图3、图4。在坡面的交接处装有滚柱(24)，该滚柱通过连接到链轴(26)上的弹性压片(25)卡装在链节坡面的交接处。
当主动轴(1)带动链轮转动时，由于油腔内的工作压力，通过可动链轮(4)、(19)挤压金属链(3)，此时金属链上的滚柱(24)与链轮接触后靠摩擦力沿坡面趋于滚动，产生膨胀力，立刻实现自锁，此时主动轴(1)和从动轴(16)的轴向压力相互平衡，并且相互支持，即负载越大或传动力越大时，链条上的摩擦力也越大，自锁也就越牢，实现了大扭矩传递。当需要变速时，阀门(12)打开，阀门(11)、(14)关闭，通过导油管上的调速油泵(13)改变主动轴和从动轴上的油腔(6)、(23)内的油量，即改变两个可动链轮(4)、(19)的轴向位置，从而也改变了金属链(3)在V型槽内的径向位置，使传动比发生变化，实现无级变速。
实施例2参阅图5、图6并结合图1看出，除自锁金属链的自锁机构与实施例1不同以外，其自锁原理、变速器整体结构、工作原理均与实施例1相同。不同点是该金属链的自锁机构是在每个链节的侧面设有的凹槽内对称装有一个金属锲块(b)，即半径不等的金属锲块，该锲块可做成对称式结构(扇形结构)或半径从大到小的非对称式结构，并通过上下两个螺杆(c)和两个弹簧(a)安装在每个链节(3)侧面的凹槽内，锲块(b)的根部为支点，顶部与链轮(2)、(4)、(18)、(19)相接触(参阅图1)，当链轮转动通过摩擦力使锲块(b)在链条内趋于摆动时，由于锲块(b)的半径不等，故同样产生膨胀力，立刻实现自锁。
权利要求1.一种自锁金属链式无级变速器，它由壳体、主动轴、从动轴、固定链轮、可动链轮、液压缸体、压板、阀门、油泵组成，固定链轮与可动链轮构成一个V型链槽，可动链轮的背面装有液压缸体，缸体和可动链轮的背面构成油腔，其特征在于在主动轴和从动轴上装有的固定链轮与可动链轮所构成的V型槽内设有一个与链轮之间靠摩擦力矩实现自锁的金属链，该金属链每个链节的侧面对称设有滚柱或锲块。
2.根据权利要求1所述的自锁金属链式无级变速器，其特征在于在设有油孔的主动轴和从动轴的端部之间，通过导油管、调速油泵、阀门相密封联接构成一套液压闭环油路控制系统。
3.根据权利要求2所述的自锁金属链式无级变速器，其特征在于金属链每个链节的侧面设有双向坡面或单向坡面，在坡面的交接处装有滚柱(24)，该滚柱通过连接到链轴(26)上的弹性片(25)卡装在链节坡面的交接处。
4.根据权利要求2所述的无级变速器，其特征在于金属链每个链节的侧面设有的凹槽内对称装有一个半径不等的金属锲块(b)，该锲块可做成对称结构即扇形结构或非对称结构。
5.根据权利要求2所述的自锁金属链式无级变速器，其特征在于在闭环油路上设有一套补油补压系统，该补油补压系统是在导油管(10)上并联接入的阀门(11)、(14)、油泵(15)构成。
专利摘要一种自锁金属链式无级变速器，它属于机械变速传动技术领域，该变速器仍然由壳体、主动轴、从动轴、固定链轮、从动链轮、金属链、缸体等构成。但在主动轴和从动轴上装有的固定链轮和可动链轮所构成的V型槽内设有一个与链轮之间靠摩擦力实现自锁的金属链，该金属链每个链节的侧面设有滚柱或锲块。在设有油孔的主动轴和从动轴的端部之间通过导油管、调速油泵、阀门等相密封连接构成一套液压闭环油路控制系统，从而大大简化了目前金属链式无级变速器的液压控制系统结构，由于设计了自锁金属链，也大大提高了该变速器的传递效率，增大了传递扭矩，扩大了应用范围，它不仅使用在中高档轿车上，还可广泛应用在机床、起重机械、载重汽车等诸多产品上。
文档编号F16H9/24GK2675957SQ20032012876
公开日2005年2月2日 申请日期2003年12月25日 优先权日2003年12月25日
发明者李钢 申请人:李钢