技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)及制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及到一種抑制活齒無(wú)級(jí)變速器轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的方法。

背景技術(shù)：
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專(zhuān)利200580039668.6(滑片變形齒無(wú)級(jí)嚙合活齒輪，授權(quán)公告日：2009年6月10日，授權(quán)公告號(hào)：cn100498006c)中介紹一種滑片變形活齒無(wú)級(jí)嚙合活齒輪裝置，活齒無(wú)級(jí)變速裝置是建立在活齒嚙合理論基礎(chǔ)之上的一種新型無(wú)級(jí)變速器，這種活齒無(wú)級(jí)變速器是依靠滑片組合滑移變形來(lái)實(shí)現(xiàn)活齒無(wú)級(jí)嚙合傳動(dòng)，從而可以實(shí)現(xiàn)非摩擦嚙合無(wú)級(jí)變速。但是由于活齒滑片具有一定的厚度，造成活齒滑片和金屬齒形鏈嚙合時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的嚙合齒隙。嚙合齒隙的存在會(huì)使系統(tǒng)在傳遞動(dòng)力時(shí)產(chǎn)生齒側(cè)沖擊，造成傳動(dòng)的不穩(wěn)定，出現(xiàn)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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針對(duì)活齒無(wú)級(jí)變速器存在嚙合齒隙的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種計(jì)算“嚙合齒隙”的公式，可以根據(jù)“嚙合齒隙”的公式對(duì)活齒滑片厚度及數(shù)量以及金屬齒形鏈鏈齒節(jié)距及齒寬進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，增加“無(wú)隙速比”的數(shù)量，從而抑制活齒無(wú)級(jí)變速器在傳動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)。

一種抑制活齒無(wú)級(jí)變速器轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的方法，其特征在于：指某一速比下，確定“嚙合齒隙”的計(jì)算公式為：

其中δx為嚙合齒隙，i為速比，a為軸心距，l為金屬鏈鏈長(zhǎng)，h為鏈齒高度，s為鏈齒節(jié)距。n為活齒滑片數(shù)量，b為活齒滑片的厚度，n為嚙合滑片與臨界嚙合滑片之間鏈齒節(jié)距的個(gè)數(shù)。

根據(jù)“嚙合齒隙”設(shè)計(jì)活齒滑片厚度及數(shù)量以及金屬齒形鏈鏈齒節(jié)距及齒寬，使得“嚙合齒隙”盡量接近0。

下圖結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明：

附圖說(shuō)明：

圖1：活齒無(wú)級(jí)變速變速器含“嚙合齒隙”示意圖

圖2：“嚙合齒隙”計(jì)算公式求解示意圖

圖3：n1＝6，b＝2.0mm，嚙合齒隙與速比的關(guān)系圖

圖4：n1＝8，b＝1.5mm，嚙合齒隙與速比的關(guān)系圖

圖5：n1＝12，b＝1.0mm，嚙合齒隙與速比的關(guān)系圖

其中：

1、錐盤(pán)2、活齒滑片

3、錐盤(pán)嵌槽4、金屬齒形鏈

5、活齒單元6、傳動(dòng)軸

具體實(shí)施方式：

圖1以主動(dòng)輪為例，錐盤(pán)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，傳遞轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的方向?yàn)?錐盤(pán)——活齒單元——活齒滑片——金屬齒形鏈鏈齒。在某一速比下，相互嚙合的活齒滑片和鏈齒分離時(shí)，下一臨界嚙合處，活齒滑片和鏈齒之間存在間隙，此間隙稱(chēng)為“嚙合齒隙”?！皣Ш淆X隙”的存在，使活齒無(wú)級(jí)變速器在傳動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)，造成傳動(dòng)的不穩(wěn)定性。由于活齒滑片具有一定的厚度，“嚙合齒隙”是不可避免的，為了抑制轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)，通過(guò)推導(dǎo)“嚙合齒隙”的計(jì)算公式，找到“嚙合齒隙”的影響因素，如圖2所示，“嚙合齒隙”的推導(dǎo)公式如下：

其中r0為鏈齒內(nèi)切圓半徑，b為活齒滑片的厚度，k為齒厚，而齒側(cè)間隙x為：

某一速比下：

其中rd、rf主從動(dòng)輪工作半徑，且rd＝r0+h，有鏈長(zhǎng)公式：

根據(jù)(2)、(3)、(4)、(5)整理得“嚙合齒隙”公式為：

從公式可以看出,在速比一定時(shí)，“嚙合齒隙”與活齒滑片厚度及數(shù)量以及金屬齒形鏈鏈節(jié)距及齒厚有關(guān)。當(dāng)“嚙合齒隙”為零時(shí)，滿(mǎn)足此條件的速比稱(chēng)為“無(wú)隙速比”，通過(guò)合理設(shè)計(jì)，我們可以獲得很多數(shù)量的“無(wú)隙速比”，“無(wú)隙速比”的數(shù)量越多，說(shuō)明變速器在傳動(dòng)過(guò)程中零齒隙傳動(dòng)更多，從而可以抑制活齒無(wú)級(jí)變速器由于“嚙合齒隙”導(dǎo)致的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，使活齒無(wú)級(jí)變速器的性能優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步提升。以某型號(hào)活齒無(wú)級(jí)變速器作為實(shí)例，其活齒滑片的總數(shù)量n1＝6，厚度b＝2mm，其嚙合齒隙與速比的關(guān)系圖如圖3。根據(jù)“嚙合齒隙”公式，將活齒滑片數(shù)量和厚度分別設(shè)計(jì)成8和1.5mm以及12和1.0mm，其嚙合齒隙和速比之間的關(guān)系圖4、圖5。從圖4、圖5可以看出，通過(guò)重新設(shè)計(jì)活齒滑片的數(shù)量及厚度，增加了其“無(wú)隙速比”的數(shù)量，從而可以抑制其傳動(dòng)過(guò)程中轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)。

注：本文所述的“無(wú)隙”并不是理論上完全無(wú)齒隙，實(shí)踐證明：有微量齒隙有利于改善潤(rùn)滑及壽命，并有利于降低加工精度及裝配精度要求，所以本文所述的“無(wú)隙”只是相對(duì)而言，只要在現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)下的通用傳動(dòng)機(jī)械(如齒輪傳動(dòng))允許范圍內(nèi)，就可以視為“無(wú)隙”。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種抑制活齒無(wú)級(jí)變速器轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的方法，屬于機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)及制造技術(shù)領(lǐng)域。此技術(shù)是建立在專(zhuān)利200580039668.6基礎(chǔ)上的改進(jìn)技術(shù)，專(zhuān)利200580039668.6中記錄了依靠滑片組合滑移變形實(shí)現(xiàn)活齒無(wú)級(jí)嚙合的功能，可以實(shí)現(xiàn)非摩擦嚙合無(wú)級(jí)變速器，但是由于活齒滑片自身的厚度，會(huì)產(chǎn)生“嚙合齒隙”，從而引起轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)波動(dòng)。本發(fā)明針對(duì)“嚙合齒隙”提出了一種計(jì)算方法，得到“嚙合齒隙”與活齒滑片厚度及數(shù)量、速比、鏈齒節(jié)距及齒厚等之間的關(guān)系式，通過(guò)合理設(shè)計(jì)活齒無(wú)級(jí)變速器，增加“無(wú)隙速比”的數(shù)量，使活齒無(wú)級(jí)變速所有工況下的速比，盡可能的接近“無(wú)隙速比”，從而可以抑制轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)。

技術(shù)研發(fā)人員：馮能蓮;黃洪印
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.26
技術(shù)公布日：2017.09.29