一種無級(jí)變速動(dòng)力軸承的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域，具體是一種帶有離合功能的無級(jí)變速動(dòng)力軸承。
【背景技術(shù)】
[0002]目前工業(yè)上用的變速器大部分是速比固定的變速器；汽車上大部分配備的有檔自動(dòng)變速器(AT)，傳動(dòng)效率低、制作復(fù)雜、成本高；現(xiàn)有的無極變速器(CVT)的主、從動(dòng)輪靠摩擦來傳遞動(dòng)力，這種傳遞方式不能實(shí)現(xiàn)大扭矩動(dòng)力傳輸。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種無級(jí)變速動(dòng)力軸承，能使軸承在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中把軸承內(nèi)圈的動(dòng)力異步傳遞到軸承外圈，通過高壓油壓力的調(diào)節(jié)能實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0005]一種無級(jí)變速動(dòng)力軸承，包括有軸承主動(dòng)內(nèi)圈，軸承從動(dòng)外圈和活齒總成；所述的軸承主動(dòng)內(nèi)圈的外周設(shè)置有一圈活齒槽，所述的活齒總成一一嵌入對(duì)應(yīng)的活齒槽內(nèi)，且活齒槽底部與高壓進(jìn)油口連通；所述的軸承從動(dòng)外圈的內(nèi)周面為變徑面，且變徑面被均分成多個(gè)等分部，每個(gè)等分部的變徑大小和方向相等，所述的活齒總成的外端部與變徑面貼合。
[0006]所述的活齒總成的每個(gè)活齒包括有活齒支稱體和連接于活齒支稱體外端的滾柱活齒，所述的活齒支稱體與活齒槽相對(duì)的側(cè)部開有多個(gè)槽口。
[0007]所述的無級(jí)變速動(dòng)力軸承還包括有活齒變速系統(tǒng)；活齒變速系統(tǒng)包括有速比控制單元，分別與速比控制單元連接的高壓油泵、軸承從動(dòng)外圈速度傳感器、速比給定信號(hào)輸入端、軸承主動(dòng)內(nèi)圈轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入端；所述的高壓油泵的高壓出油口與高壓進(jìn)油口連通，所述的軸承從動(dòng)外圈速度傳感器設(shè)置于軸承從動(dòng)外圈上，且所述的速比給定信號(hào)輸入端、軸承主動(dòng)內(nèi)圈轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入端與系統(tǒng)控制中心連接。
[0008]所述的軸承從動(dòng)外圈的外周面為動(dòng)力輸出面，為齒牙、滾柱或圓周面形式。
[0009]所述的高壓進(jìn)油口設(shè)置于軸承主動(dòng)內(nèi)圈上，且軸承主動(dòng)內(nèi)圈上設(shè)置有高壓油路，所述的高壓進(jìn)油口通過高壓油路與活齒槽底部連通。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
[0011]本實(shí)用新型中的活齒總成與變徑面接觸，使得本實(shí)用新型的無級(jí)變速動(dòng)力軸承能夠提供較大扭矩輸出；本實(shí)用新型中的變徑面的等分部為多個(gè)，每個(gè)等分部的變徑大小和方向相等，所以傳遞動(dòng)力相對(duì)于圓心徑向平衡，沒有偏心力。
[0012]本實(shí)用新型能使軸承在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中把軸承內(nèi)圈的動(dòng)力異步傳遞到軸承外圈，通過高壓油壓力的調(diào)節(jié)能實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，能實(shí)現(xiàn)高效率、大扭矩、無級(jí)變速傳動(dòng)，同時(shí)具有徑向動(dòng)力平衡、噪聲小，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，制造成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本實(shí)用新型活齒總成的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3是本實(shí)用新型活齒變速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)做功的受力分析圖。
[0017]圖5本實(shí)用新型活齒總成與變徑面部分受力分析圖，其中，21表示活齒在A弧段與變徑面接觸點(diǎn)的弧面切線21，22表示弧面切線21的垂直線，23表示活齒在A弧段與變徑面接觸點(diǎn)到軸承主動(dòng)內(nèi)圈I圓心的連線。
[0018]圖6是本實(shí)用新型變速控制運(yùn)算流程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]見圖1，一種無級(jí)變速動(dòng)力軸承，包括有軸承主動(dòng)內(nèi)圈I，軸承從動(dòng)外圈2、活齒總成3和活齒變速系統(tǒng)；軸承主動(dòng)內(nèi)圈I的外周設(shè)置有一圈活齒槽4，活齒總成3—一嵌入對(duì)應(yīng)的活齒槽4內(nèi)，且活齒槽4底部與軸承主動(dòng)內(nèi)圈上的高壓進(jìn)油口 5通過高壓油路6連通；軸承從動(dòng)外圈2的內(nèi)周面為變徑面7，外周面為動(dòng)力輸出面8，為齒牙、滾柱或圓周面形式，且變徑面被均分成三個(gè)等分部，每個(gè)等分部的變徑大小和方向相等，活齒總成3的外端部與變徑面貼合。
[0020]見圖2，活齒總成3的每個(gè)活齒包括有活齒支稱體31和連接于活齒支稱體31外端的滾柱活齒32，活齒支稱體31與活齒槽4相對(duì)的側(cè)部均開有一列圓形槽口 33。
[0021]見圖3，活齒變速系統(tǒng)包括有速比控制單元61，分別與速比控制單元61連接的高壓油泵62、軸承從動(dòng)外圈速度傳感器63、速比給定信號(hào)輸入端64、軸承主動(dòng)內(nèi)圈轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入端65 ;高壓油泵的高壓出油口 66與高壓進(jìn)油口 5連通，速比控制單元61采集高壓油泵62的油壓信號(hào)，同時(shí)通過控制輸出端子向高壓油泵63輸出控制信號(hào)，控制高壓油的輸出壓力；軸承從動(dòng)外圈速度傳感器63設(shè)置于軸承從動(dòng)外圈2上，用于采集軸承從動(dòng)外圈2的轉(zhuǎn)速信號(hào)；且速比給定信號(hào)輸入端64、軸承主動(dòng)內(nèi)圈轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入端65與系統(tǒng)控制中心67連接，用于獲取軸承主動(dòng)內(nèi)圈I的轉(zhuǎn)速信號(hào)和軸承主動(dòng)內(nèi)圈I與軸承從動(dòng)外圈2的速比給定信號(hào)。
[0022]見圖4，A1、A2和A3弧段為變徑面離圓心的距離由大到小的弧段，所以是三個(gè)軸承主動(dòng)內(nèi)圈I對(duì)軸承從動(dòng)外圈2產(chǎn)生切向力的弧段；B1、B2和B3弧段為變徑離圓心的距離由小到大的弧段，是活齒長(zhǎng)度的恢復(fù)弧度段，是軸承主動(dòng)內(nèi)圈I對(duì)軸承從動(dòng)外圈2不產(chǎn)生切向力的弧段。
[0023]見圖2和圖5，當(dāng)無級(jí)變速動(dòng)力軸承工作時(shí)，軸承主動(dòng)內(nèi)圈I帶動(dòng)活齒總成3逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，活齒總成3在活齒槽4底部高壓油的壓力作用下，壓緊變徑面。當(dāng)活齒經(jīng)過的變徑面離圓心的距離由大到小變化時(shí)，活齒對(duì)變徑面產(chǎn)生垂直于切面的作用力FB，即活齒底部的高壓油壓力FB，F(xiàn)B的大小為FB對(duì)軸承主動(dòng)內(nèi)圈I徑向方向上的分解力FC和軸承主動(dòng)內(nèi)圈I的轉(zhuǎn)矩力產(chǎn)生的切向力FA的合力；變徑面同時(shí)對(duì)活齒總成產(chǎn)生的反作用力為FB"，反作用力FB"與FB大小相等、方向相反；當(dāng)變徑面離圓心的距離由小到大時(shí)，活齒在離心力和液壓油的作用下向外伸展、恢復(fù)在變徑面內(nèi)的最大長(zhǎng)度，由于弧道面背向旋轉(zhuǎn)方向，活齒對(duì)變徑面不產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)切向力；當(dāng)變徑面離圓心的距離不變時(shí)，活齒在變徑面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)；活齒在A弧段與變徑面接觸點(diǎn)的弧面切線21與接觸點(diǎn)到軸承主動(dòng)內(nèi)圈I圓心的連線23有一夾角90° +α，調(diào)整活齒槽偏移角α，使活齒通過A段區(qū)只承受弧面垂直作用力，不承受切向力，減少活齒在活齒槽內(nèi)移動(dòng)時(shí)對(duì)側(cè)壁的硬力。
[0024]見圖4和圖5，主動(dòng)內(nèi)圈I帶動(dòng)活齒總成3逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，活齒總成3通過三個(gè)弧段A1、A2、A3對(duì)軸承從動(dòng)外圈2施加旋轉(zhuǎn)圓弧切向推力FA’當(dāng)這個(gè)切向推力FA大于軸承從動(dòng)外圈2與纏繞于軸承從動(dòng)外圈2載體之間傳動(dòng)的靜摩擦力時(shí)，軸承從動(dòng)外圈2逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；當(dāng)軸承主動(dòng)內(nèi)圈I轉(zhuǎn)動(dòng)一圈對(duì)軸承從動(dòng)外圈2做的功小于軸承從動(dòng)外圈2轉(zhuǎn)動(dòng)一圈做的功時(shí)，即軸承主動(dòng)內(nèi)圈I的轉(zhuǎn)速N大于軸承從動(dòng)外圈2的轉(zhuǎn)速M(fèi) ;加大高壓油的壓力，軸承主動(dòng)內(nèi)圈I對(duì)軸承從動(dòng)外圈2產(chǎn)生的切向推力FA也伴隨加大，使得軸承主動(dòng)內(nèi)圈I的轉(zhuǎn)速N與軸承從動(dòng)外圈2的轉(zhuǎn)速M(fèi)速度差變小，即傳動(dòng)速比提高；當(dāng)軸承主動(dòng)內(nèi)圈I對(duì)軸承從動(dòng)外圈2產(chǎn)生的切向推力FA小于或等于軸承從動(dòng)外圈2與纏繞于軸承從動(dòng)外圈2載體之間傳動(dòng)的靜摩擦力時(shí)，軸承從動(dòng)外圈2靜止，軸承主動(dòng)內(nèi)圈I在軸承從動(dòng)外圈2內(nèi)空轉(zhuǎn)；
[0025]三個(gè)等分部弧面形狀一致，所以切向推力FA也一致，軸承的徑向力平衡。
[0026]見圖6，變速控制運(yùn)算流程框圖，71為變換速率計(jì)算器，計(jì)算出軸承主動(dòng)內(nèi)圈I與軸承從動(dòng)外圈2的實(shí)際變換速率ES，72為速率誤差比較器，計(jì)算出實(shí)際變換速率ES與系統(tǒng)給定的變換速率RP的誤差值ER，再通過計(jì)算控制器73計(jì)算出需要對(duì)高壓油泵63所需的控制輸出信號(hào)值D0，使油泵輸出壓力調(diào)節(jié)到需要的傳動(dòng)速比所需要的壓力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無級(jí)變速動(dòng)力軸承，其特征在于:包括有軸承主動(dòng)內(nèi)圈，軸承從動(dòng)外圈和活齒總成；所述的軸承主動(dòng)內(nèi)圈的外周設(shè)置有一圈活齒槽，所述的活齒總成一一嵌入對(duì)應(yīng)的活齒槽內(nèi)，且活齒槽底部與高壓進(jìn)油口連通；所述的軸承從動(dòng)外圈的內(nèi)周面為變徑面，且變徑面被均分成多個(gè)等分部，每個(gè)等分部的變徑大小和方向相等，所述的活齒總成的外端部與變徑面貼合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無級(jí)變速動(dòng)力軸承，其特征在于:所述的活齒總成的每個(gè)活齒包括有活齒支稱體和連接于活齒支稱體外端的滾柱活齒，所述的活齒支稱體與活齒槽相對(duì)的側(cè)部開有多個(gè)槽口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無級(jí)變速動(dòng)力軸承，其特征在于:所述的無級(jí)變速動(dòng)力軸承還包括有活齒變速系統(tǒng)；活齒變速系統(tǒng)包括有速比控制單元，分別與速比控制單元連接的高壓油泵、軸承從動(dòng)外圈速度傳感器、速比給定信號(hào)輸入端、軸承主動(dòng)內(nèi)圈轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入端；所述的高壓油泵的高壓出油口與高壓進(jìn)油口連通，所述的軸承從動(dòng)外圈速度傳感器設(shè)置于軸承從動(dòng)外圈上，且所述的速比給定信號(hào)輸入端、軸承主動(dòng)內(nèi)圈轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入端與系統(tǒng)控制中心連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無級(jí)變速動(dòng)力軸承，其特征在于:所述的軸承從動(dòng)外圈的外周面為動(dòng)力輸出面，為齒牙、滾柱或圓周面形式。5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種無級(jí)變速動(dòng)力軸承，其特征在于:所述的高壓進(jìn)油口設(shè)置于軸承主動(dòng)內(nèi)圈上，且軸承主動(dòng)內(nèi)圈上設(shè)置有高壓油路，所述的高壓進(jìn)油口通過高壓油路與活齒槽底部連通。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種無級(jí)變速動(dòng)力軸承，包括有軸承主動(dòng)內(nèi)圈，軸承從動(dòng)外圈和活齒總成；軸承主動(dòng)內(nèi)圈的外周設(shè)置有一圈活齒槽，活齒總成一一嵌入對(duì)應(yīng)的活齒槽內(nèi)，且活齒槽底部與高壓進(jìn)油口連通；軸承從動(dòng)外圈的內(nèi)周面為變徑面，且變徑面被均分成多個(gè)等分部，每個(gè)等分部的變徑大小和方向相等，活齒總成的外端部與變徑面貼合。本實(shí)用新型能使軸承在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中把軸承內(nèi)圈的動(dòng)力異步傳遞到軸承外圈，通過高壓油壓力的調(diào)節(jié)能實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，能實(shí)現(xiàn)高效率、大扭矩、無級(jí)變速傳動(dòng)，同時(shí)具有徑向動(dòng)力平衡、噪聲小，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，制造成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】F16H15/36
【公開號(hào)】CN204628458
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520199081
【發(fā)明人】袁廷華
【申請(qǐng)人】袁廷華
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年4月3日