專利名稱：用于無級(jí)變速器的自適應(yīng)調(diào)節(jié)的摩擦片結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬帶(鏈)式無級(jí)變速器中使用的傳動(dòng)摩擦片裝置，屬于機(jī)械傳動(dòng)技術(shù) 領(lǐng)域。
技術(shù)背景變速器有手動(dòng)變速器、自動(dòng)變速器、無級(jí)變速器；對(duì)于手動(dòng)變速器，由于每擋的齒輪組 的齒數(shù)是固定的，則各擋的變速比是個(gè)定值(也就是所謂的"級(jí)")，比如，對(duì)于轎車而言， 一擋 變速比是3.455， 二擋是2.056，再到五擋的0.85;這些數(shù)字再乘上主減速比就是總的傳動(dòng) 比，總共只有5個(gè)值(即有5級(jí))，所以說它是有級(jí)變速器。對(duì)于自動(dòng)變速器，它是利用車速 和負(fù)荷(油門踏板的行程)進(jìn)行雙參數(shù)控制，也為有級(jí)式變速器，只不過自動(dòng)變速器能根據(jù)車 速的快慢來自動(dòng)實(shí)現(xiàn)擋位的增減，可以消除手擋車"頓挫"的變擋感覺。而無級(jí)變速器與有級(jí) 式的區(qū)別在于，它的變速比不是間斷的點(diǎn)，而是一系列連續(xù)的值，譬如可以從3.455 —直變 化到0.85，無級(jí)變速器結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)變速器簡(jiǎn)單，體積更小，它既沒有手動(dòng)變速器的眾多齒輪 副，也沒有自動(dòng)變速器復(fù)雜的行星齒輪組，它主要靠主、從動(dòng)輪和金屬帶(鏈)來實(shí)現(xiàn)速比的 無級(jí)變化。無級(jí)變速技術(shù)CVT(Continuously Variable Transmission)采用傳動(dòng)帶(鏈)和工作直徑 可變的主、從動(dòng)輪相配合來傳遞動(dòng)力，可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)改變，從而得到傳動(dòng)系與發(fā)動(dòng) 機(jī)工況的最佳匹配。金屬帶由兩束金屬環(huán)和幾百個(gè)金屬片構(gòu)成。主動(dòng)輪組和從動(dòng)輪組都由可 動(dòng)盤和固定盤組成，與油缸靠近的一側(cè)帶輪可以在軸上滑動(dòng)，另一側(cè)則固定。可動(dòng)盤與固定 盤都是錐面結(jié)構(gòu)，它們的錐面形成V型槽來與V型金屬傳動(dòng)帶(鏈)嚙合。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸輸出 的動(dòng)力首先傳遞到CVT的主動(dòng)輪，然后通過V型傳動(dòng)帶傳遞到從動(dòng)輪；對(duì)于汽車來說，最后 還經(jīng)減速器、差速器傳遞給車輪來驅(qū)動(dòng)汽車。工作時(shí)通過主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的可動(dòng)盤作軸向移 動(dòng)來改變主動(dòng)輪、從動(dòng)輪錐面與V型傳動(dòng)帶嚙合的工作半徑，從而改變傳動(dòng)比?？蓜?dòng)盤的軸 向移動(dòng)量是由操作者根據(jù)需要通過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)主動(dòng)輪、從動(dòng)輪液壓泵油缸壓力來實(shí)現(xiàn)的。 由于主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的工作半徑可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了無級(jí)變速。在金屬帶(鏈)式無級(jí)變速器的液壓系統(tǒng)中，從動(dòng)油缸的作用是控制金屬帶的張緊力，以 保證來自發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力高效、可靠的傳遞。主動(dòng)油缸控制主動(dòng)錐盤的位置沿軸向移動(dòng)，在主 動(dòng)輪組金屬帶沿V型槽移動(dòng)，由于金屬帶的長度不變，在從動(dòng)輪組上金屬帶沿V型槽向相反 的方向變化。金屬帶在主動(dòng)輪組和從動(dòng)輪組上的回轉(zhuǎn)半徑發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)速比的連續(xù)變化。 然而提高傳動(dòng)帶性能和CVT傳遞功率極限的研究一直在進(jìn)行，將液力變矩器集成到CVT系 統(tǒng)中，主、從動(dòng)輪的夾緊力實(shí)現(xiàn)電子化控制，在CVT中采用節(jié)能泵，傳動(dòng)帶用金屬帶代替?zhèn)鹘y(tǒng)的橡膠帶。新的技術(shù)進(jìn)步克服了CVT系統(tǒng)原有的技術(shù)缺陷，導(dǎo)致了傳遞轉(zhuǎn)矩容量更大、性能更優(yōu)良的第二代CVT的面世。與四檔自動(dòng)變速器相比，CVT系統(tǒng)能夠?qū)⒓铀傩阅芴岣?0M， 燃油經(jīng)濟(jì)性提高10%-15%。目前CVT技術(shù)發(fā)展得相當(dāng)迅速，各大汽車廠家都在加強(qiáng)這一領(lǐng)域 的研發(fā)，尤其是在混合動(dòng)力汽車具有廣泛前景的將來，CVT的地位和作用更是無可替代，它 將會(huì)是未來變速器發(fā)展的大趨勢(shì)。無級(jí)變速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，零件少、工作速比范圍寬、經(jīng)濟(jì)性高等特點(diǎn)，易與 發(fā)動(dòng)機(jī)形成理想的匹配，從而改善燃燒過程，進(jìn)而降低油耗和排放；當(dāng)然，無級(jí)變速器技術(shù) 也有它的弱點(diǎn)，比如傳動(dòng)帶容易損壞，傳遞力矩還不夠大等；特別是，摩擦片與錐盤之間的 剛性接觸會(huì)造成錐面的劃傷，嚴(yán)重影響錐面的性能和使用壽命。而且，傳遞功率也比較有限(轉(zhuǎn) 矩一般局限于135Nm以下)，因此，研究有較好錐面接觸性能、能夠傳遞大轉(zhuǎn)矩的無級(jí)變速 器使用的摩擦片裝置也是目前的一個(gè)重要攻關(guān)方向。 發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種用于無級(jí)變速器的自適應(yīng)調(diào)節(jié)的 摩擦片結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中錐面接觸性能較差、傳遞力矩較小的難題，提高無級(jí)變速器 的傳遞效率和使用壽命。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種用于無級(jí)變速器的自適應(yīng)調(diào)節(jié)的摩擦片結(jié)構(gòu)，含有主連接片、與主連接片相連的鞍 片以及套在鞍片上的多層金屬傳動(dòng)鋼帶環(huán)；其特征在于在鞍片的兩端分別設(shè)有"凸"形轉(zhuǎn) 動(dòng)耳片，該轉(zhuǎn)動(dòng)耳片通過設(shè)置在鞍片上的耳片軸與鞍片連接。上述技術(shù)方案中，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)耳片呈"凸"形，由耳片支撐和耳片端頭兩部分組成；鞍片采用前后對(duì)稱布置的兩個(gè)鞍片，所述的耳片支撐設(shè)置在兩個(gè)鞍片之間，通過耳片軸與兩個(gè) 鞍片連接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果由于在鞍片的左右兩側(cè)分別設(shè)有 轉(zhuǎn)動(dòng)耳片，使得傳動(dòng)帶(鏈)與錐盤的接觸區(qū)增大，錐母線為直線，接觸壓力均勻；而且，"凸"形轉(zhuǎn)動(dòng)耳片可以自適應(yīng)調(diào)節(jié)摩擦貼合角度以減少傳動(dòng)帶(鏈)偏斜帶來的影響，使得接觸的自適應(yīng)匹配性增強(qiáng)。


圖1為基于自適應(yīng)調(diào)節(jié)的摩擦片結(jié)構(gòu)的無級(jí)變速器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明提供的自適應(yīng)調(diào)節(jié)的摩擦片結(jié)構(gòu)的主視圖。圖3為圖2的側(cè)視圖。圖4為"凸"形轉(zhuǎn)動(dòng)耳片的立體結(jié)構(gòu)圖。圖中l(wèi)一主連接片；2 —鞍片；3 —轉(zhuǎn)動(dòng)耳片；4一耳片軸；5 —多層金屬傳動(dòng)鋼帶環(huán)；6 一定錐盤；7 —?jiǎng)渝F盤；8 —傳動(dòng)軸；9一球鍵；10—自適應(yīng)調(diào)節(jié)的摩擦片結(jié)構(gòu)；ll一耳片支撐;12-耳片端頭；13-耳片摩擦面。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理、結(jié)構(gòu)、工作過程及具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說明圖2和圖3為本發(fā)明提供的自適應(yīng)調(diào)節(jié)的摩擦片結(jié)構(gòu)的示意圖，該摩擦片結(jié)構(gòu)含有主連接片1、與主連接片1相連的鞍片2以及套在鞍片上的多層金屬傳動(dòng)鋼帶環(huán)5;在鞍片的左右兩側(cè)分別設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)耳片3，該轉(zhuǎn)動(dòng)耳片通過設(shè)置在鞍片上的耳片軸4與鞍片連接。為了便于安裝和加工，鞍片可采用前后對(duì)稱布置的兩個(gè)鞍片，轉(zhuǎn)動(dòng)耳片3制成"凸"形， 由耳片支撐11和耳片端頭12兩部分組成，耳片支撐ll設(shè)置在兩個(gè)鞍片之間，耳片支撐ll 通過耳片軸4與兩個(gè)鞍片連接(如圖3和圖4所示)。工作時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)耳片3根據(jù)耳片摩擦面13與錐盤的接觸狀態(tài)進(jìn)行自適應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，合理設(shè)計(jì) 耳片端頭12的凸出部分與鞍片端頭的間隙可以對(duì)摩擦耳片起到限位的作用，見圖4。圖1為基于自適應(yīng)調(diào)節(jié)的摩擦片結(jié)構(gòu)的無級(jí)變速器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖，它含有輸出或輸 入力矩的傳動(dòng)軸8，固定在傳動(dòng)軸上的定錐盤6、通過球鍵9可以在傳動(dòng)軸8上進(jìn)行滑動(dòng)的動(dòng) 錐盤7、多層金屬傳動(dòng)鋼帶環(huán)5以及安裝在定錐盤和動(dòng)錐盤之間的自適應(yīng)調(diào)節(jié)的摩擦片結(jié)構(gòu) 10。傳動(dòng)軸上的定錐盤和動(dòng)錐盤的錐母線為直線，軸上的動(dòng)錐盤可以軸向滑動(dòng)，并保持一定 的壓力；在采用基于本發(fā)明的摩擦片結(jié)構(gòu)的無級(jí)變速器中，需要兩個(gè)如圖l所示的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 一個(gè)將作為主動(dòng)傳動(dòng)軸(也稱為主動(dòng)輪組)， 一個(gè)作為被動(dòng)傳動(dòng)軸(也稱為被動(dòng)輪組)，由于傳 動(dòng)金屬帶(或鏈)的長度是固定的，傳動(dòng)比將由主動(dòng)輪組和從動(dòng)輪組上金屬帶(或鏈)的轉(zhuǎn)動(dòng)半 徑之比來確定，兩個(gè)傳動(dòng)軸上動(dòng)錐盤的軸向移動(dòng)量可根據(jù)減速傳動(dòng)比來確定，可以采用液壓 系統(tǒng)來控制動(dòng)錐盤的軸向移動(dòng)，即利用目前在帶式(或鏈?zhǔn)?無級(jí)變速器廣泛使用的液壓控制 系統(tǒng)，但需要對(duì)每一個(gè)傳動(dòng)軸上的動(dòng)錐盤進(jìn)行同步控制，也可以采用純機(jī)械電子式的控制方 式，所有的移動(dòng)應(yīng)保持同步，并使傳動(dòng)帶(或鏈)上摩擦片結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)耳片3與定錐盤6和動(dòng) 錐盤7保持一個(gè)合適的壓力。若要實(shí)現(xiàn)增速傳動(dòng)，則主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的動(dòng)錐盤向著所在傳動(dòng)軸的定錐盤的方向滑動(dòng)，而 此時(shí)被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的動(dòng)錐盤向背離所在軸的定錐盤的方向滑動(dòng)；可根據(jù)增速傳動(dòng)比來確定兩 個(gè)傳動(dòng)軸上動(dòng)錐盤的移動(dòng)量，所有的移動(dòng)應(yīng)保持同步，傳動(dòng)帶(或鏈)上摩擦片的轉(zhuǎn)動(dòng)耳片與 錐盤保持一個(gè)合適的壓力。若要實(shí)現(xiàn)減速傳動(dòng)，則主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的動(dòng)錐盤向背離所在軸的定錐盤的方向滑動(dòng)，而此 時(shí)被動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的動(dòng)錐盤向著所在軸的定錐盤的方向滑動(dòng)；可根據(jù)減速傳動(dòng)比來確定兩個(gè)傳 動(dòng)軸上動(dòng)錐盤的移動(dòng)量，所有的移動(dòng)應(yīng)保持同步，傳動(dòng)帶(或鏈)上摩擦片的可轉(zhuǎn)動(dòng)耳片與錐 盤保持一個(gè)合適的壓力。
權(quán)利要求
1. 一種用于無級(jí)變速器的自適應(yīng)調(diào)節(jié)的摩擦片結(jié)構(gòu)，含有主連接片(1)、與主連接片相連的鞍片(2)以及套在鞍片上的多層金屬傳動(dòng)鋼帶環(huán)(5)；其特征在于在鞍片的左右兩側(cè)分別設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)耳片(3)，該轉(zhuǎn)動(dòng)耳片通過設(shè)置在鞍片上的耳片軸與鞍片連接。
2、 權(quán)利要求l所述的用于無級(jí)變速器的自適應(yīng)調(diào)節(jié)的摩擦片結(jié)構(gòu)，其特征在于所述 的轉(zhuǎn)動(dòng)耳片呈"凸"形，由耳片支撐(11)和耳片端頭(12)兩部分組成；鞍片采用前后對(duì) 稱布置的兩個(gè)鞍片；所述的耳片支撐設(shè)置在兩個(gè)鞍片之間，通過耳片軸與兩個(gè)鞍片連接。
全文摘要
用于無級(jí)變速器的自適應(yīng)調(diào)節(jié)的摩擦片結(jié)構(gòu)，涉及一種金屬帶(鏈)式無級(jí)變速器中使用的傳動(dòng)摩擦片裝置。該摩擦片結(jié)構(gòu)含有主連接片、與主連接片相連的鞍片以及套在鞍片上的多層金屬傳動(dòng)鋼帶環(huán)；在鞍片的左右兩側(cè)分別設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)耳片，該轉(zhuǎn)動(dòng)耳片通過設(shè)置在鞍片上的耳片軸與鞍片連接。由于在鞍片的左右兩側(cè)分別設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)耳片，使得金屬傳動(dòng)帶(或鏈)與錐盤的接觸區(qū)增大，錐母線為直線，接觸壓力均勻；而且，轉(zhuǎn)動(dòng)耳片可以自適應(yīng)調(diào)節(jié)摩擦貼合角度以減少傳動(dòng)帶(鏈)偏斜帶來的影響，使得接觸的自適應(yīng)匹配性增強(qiáng)。
文檔編號(hào)F16H55/49GK101275663SQ20081011166
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2008年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日
發(fā)明者攀 曾 申請(qǐng)人:清華大學(xué)