專利名稱：活動(dòng)塊輪傳輸帶式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是屬于機(jī)械無(wú)級(jí)變速器。
背景技術(shù)：
在機(jī)械無(wú)級(jí)變速器里，分摩擦式、鏈?zhǔn)?、帶式和脈動(dòng)式四大類，其中摩擦式、鏈?zhǔn)?、?式實(shí)際上都是靠摩擦力傳遞功率的，摩擦式是通過(guò)點(diǎn)接觸傳遞功率的，鏈?zhǔn)胶蛶綄?shí)際上 是靠線接觸傳遞功率的，所以鏈?zhǔn)?、帶式無(wú)級(jí)變速器功率和體積比(功率/體積)也較摩擦式 大，效率較高。以往的各種鏈?zhǔn)胶蛶綗o(wú)級(jí)變速器其共同的特點(diǎn)是調(diào)整兩個(gè)圓錐盤的距離， 使傳輸鏈或帶工作在不同的半徑來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，在圓錐盤上，每個(gè)工作半徑實(shí)際上只是 一條線，而傳輸鏈或帶都有一定的厚度，所以整個(gè)傳輸鏈或帶嚴(yán)格來(lái)說(shuō)不是処于一個(gè)工作 半徑上，傳輸鏈或帶在進(jìn)入圓錐盤時(shí)，從直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成圓周運(yùn)動(dòng)，這時(shí)在接觸面上，処于大于工作半徑和小于工作半徑的地方會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)；傳輸鏈或帶在退出圓錐盤時(shí)，從 圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)，同樣也會(huì)使処于大于工作半徑和小于工作半徑的地方產(chǎn)生相對(duì) 滑動(dòng)，因而造成能量損失，接觸面越寬損失越大，且能量傳輸所需的摩擦力，是靠圓錐盤 對(duì)傳輸鏈或帶的擠壓緊力來(lái)產(chǎn)生的，所以在傳輸中，鏈或帶進(jìn)入或退出圓錐盤時(shí)，都會(huì)有 能量損失。擠壓緊力越大，鏈或帶進(jìn)入或退出圓錐盤時(shí)，對(duì)鏈或帶造成的損害越大，鏈或 帶的^!用壽命越短。用圓錐盤的鏈?zhǔn)胶蛶綗o(wú)級(jí)變速器，另一個(gè)不足是調(diào)整比較困難和緩 慢。近些年發(fā)展起來(lái)的金屬帶無(wú)級(jí)變速器或叫v型鋼帶無(wú)級(jí)變速器，其功率和體積比更大， 它也是以圓錐盤的形式，其工作半徑實(shí)際上也只是一條線'同樣存在上述幾個(gè)不足，且其 采用結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的'液壓式調(diào)整機(jī)構(gòu)。機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的發(fā)展方向是大功率高效率。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明采用由活動(dòng)塊構(gòu)成輪子的傳輸帶無(wú)級(jí)變速器，傳輸帶和活動(dòng)塊構(gòu)成的輪子之間是通過(guò)面接觸傳遞功率的，而不是象以前通過(guò)點(diǎn)或線接觸傳遞功率的，其功率和體積比可以做到比金屬帶無(wú)級(jí)變速器還大，隨著體積增大，功率可以是很大的。v型鋼帶無(wú)級(jí)變速器是靠金屬塊的推力傳遞功率的，本發(fā)明這種傳輸帶無(wú)級(jí)變速器是靠傳輸帶的拉力傳遞功率的， 傳輸帶可以采用任何高強(qiáng)度、高彈性摸量的撓性材料，且比重越小越好，在采用下面所述 的傳輸帶時(shí)，傳輸帶在緊邊和松邊的伸長(zhǎng)率差約為千分之二左右，也既由伸長(zhǎng)率差在傳輸 輪上產(chǎn)生的滑移造成的功率損失約為千分之二左右，沒(méi)有因処于不同工作半徑而產(chǎn)生的相 對(duì)滑動(dòng)，沒(méi)有擠壓緊力帶來(lái)的損失，所以效率高，也因?yàn)闆](méi)有擠壓所以調(diào)整方便。 這種活動(dòng)塊輪子相當(dāng)于把一個(gè)空心的有一定厚度的園拄形傳輸帶輪，沿軸心線等分成多塊，如由N塊活動(dòng)塊構(gòu)成的輪子，每塊為圓拄的1/N弧面，其弧面角度為360/N度。厚度 及弧面低下的厚度分布等，根據(jù)強(qiáng)度的需要和材料的選取等決定，每塊兩邊再各加上一個(gè) 用來(lái)調(diào)整和固定的耳朵，就構(gòu)成了一個(gè)活動(dòng)塊。兩邊用來(lái)調(diào)整和固定的耳朵的結(jié)構(gòu)，會(huì)因 采用調(diào)整和固定的方案的不同，而有很大的不同。輪子的輪面，在最小半徑時(shí)，各個(gè)活動(dòng) 塊相靠著，輪面基本上是一個(gè)圓柱，在其它半徑時(shí)，各個(gè)活動(dòng)塊之間有一段間隔，傳輸帶 在上面包成的輪面，既傳輸面是由多個(gè)曲率半徑等于最小半徑的圓拄面及圓拄面之間的切 面構(gòu)成，傳輸帶和活動(dòng)塊輪子接觸面的曲率半徑是固定的，既為圓柱面的曲率半徑，對(duì)于 同一個(gè)活動(dòng)塊輪，活動(dòng)塊輪的半徑不論調(diào)整到多大，只要傳輸帶在上面的包角相同，傳輸 帶和活動(dòng)塊輪的接觸面積就相同。在不是最小半徑時(shí)，會(huì)有小的脈動(dòng)，活動(dòng)塊分的越多脈動(dòng)越小'如有20個(gè)活動(dòng)塊構(gòu)成 的輪子，在半徑為3倍最小半徑，主從動(dòng)輪的中心距離為8倍最小半徑時(shí)'其脈動(dòng)造成的 主從動(dòng)輪之間的傳輸帶長(zhǎng)最大波動(dòng)約為十萬(wàn)分之二左右，這里所用的傳輸帶在傳輸最大力 矩時(shí)使緊邊和松邊的伸長(zhǎng)率差約為千分之二左右，十萬(wàn)分之二為千分之二的百分之一'既 緊邊或松邊的傳輸力波動(dòng)為百分之一 ，所以脈動(dòng)造成的傳輸力波動(dòng)緊邊和松邊合起來(lái)約為 百分之二左右，是完全可以忽略不計(jì)的。在半徑為5倍最小半徑，主從動(dòng)輪的中心距離為 12倍最小半徑時(shí)，脈動(dòng)造成的傳輸力波動(dòng)約為百分之三點(diǎn)五左右'而有10個(gè)活動(dòng)塊構(gòu)成的輪子，在半徑為3倍最小半徑，主從動(dòng)輪的中心距離為8倍最小半徑時(shí)，脈動(dòng)造成的傳輸 力波動(dòng)約為百分之三十左右。如拉大主從動(dòng)輪的中心距離，對(duì)有IO個(gè)活動(dòng)塊構(gòu)成的輪子， 在半徑為3倍最小半徑，主從動(dòng)輪的中心距離為12倍最小半徑時(shí)，脈動(dòng)造成的傳輸力波動(dòng) 約為百分之一十四左右。若傳輸帶在緊邊和松邊的伸長(zhǎng)率差加大一倍，則脈動(dòng)造成的傳輸 力波動(dòng)減小一倍。這種活動(dòng)塊輪傳輸帶式無(wú)級(jí)變速器，表面上看最大的缺點(diǎn)是脈動(dòng)，而實(shí)際上，在活動(dòng)塊 約20塊時(shí)，脈動(dòng)既可以忽略，所以剩下的問(wèn)題是如何調(diào)整和鎖定活動(dòng)塊輪的半徑。 調(diào)整和固定方案有許多，這里敘述兩種結(jié)構(gòu)方案。方案一是:在一個(gè)園輪盤上從最小半徑到最大半徑的位置等角度地開N條沿半徑方向的 有一定寬度的直縫隙，另一個(gè)園輪盤上從最小半徑到最大半徑的位置等角度地開N條有一 定寬度的漸開線縫隙，每個(gè)漸開線縫隙的旋轉(zhuǎn)角度可取大些，如90度或180度或其他任何 角度，這兩個(gè)輪盤圓心重疊，則N條直縫隙和N條漸開線縫隙有許多交點(diǎn)，取一組等半徑 的N個(gè)交點(diǎn)，把N個(gè)活動(dòng)塊的N個(gè)耳朵分別穿過(guò)交點(diǎn)，每個(gè)活動(dòng)塊的耳朵和直縫隙接觸部 分是矩型，和漸幵線縫隙接觸部分是圓型，N個(gè)活動(dòng)塊的另外一邊的N個(gè)耳朵也穿過(guò)相同的 兩個(gè)重疊的輪盤，如果把兩個(gè)直縫隙的輪盤通過(guò)空心軸聯(lián)在一起，把兩個(gè)漸開線縫隙輪盤 分別靠在兩個(gè)直縫隙的輪盤的外側(cè)，通過(guò)穿過(guò)上述空心軸的軸聯(lián)在一起，當(dāng)然也可以兩個(gè) 漸開線縫隙輪盤在內(nèi)側(cè)通過(guò)空心軸聯(lián)在一起，另兩個(gè)在外側(cè)，當(dāng)分別在兩個(gè)方向上相對(duì)旋 轉(zhuǎn)它們，則N個(gè)活動(dòng)塊所処的半徑位置就一起增大或減小，在調(diào)整到某個(gè)需要的半徑位置 時(shí)，鎖定住相對(duì)旋轉(zhuǎn)的輪盤，既固定了活動(dòng)塊輪的半徑。在每個(gè)活動(dòng)塊輪的軸上裝上一個(gè) 控制電機(jī)，來(lái)控制兩個(gè)輪盤的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置，這個(gè)控制電機(jī)始終隨著活動(dòng)塊輪在旋轉(zhuǎn)'在 需要的時(shí)候控制兩個(gè)輪盤的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置'也既控制活動(dòng)塊輪的半徑大小，控制電機(jī)通過(guò) 少齒差行星齒輪減速器減速或其它形式的減速器減速來(lái)控制兩個(gè)輪盤的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置。這 個(gè)控制電機(jī)的功率是比較小的，如對(duì)后面所述的傳輸力矩為400牛頓的機(jī)械無(wú)級(jí)變速器，要求在6秒內(nèi)活動(dòng)塊輪的半徑從最小變到最大，控制電機(jī)的最大功率估計(jì)在400瓦以內(nèi)， 這里主要是克服調(diào)整時(shí)活動(dòng)塊和傳輸帶產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的摩擦力作功，以及，在傳輸比比 較小，活動(dòng)塊輪的半徑從小變到大時(shí)，克服傳輸帶的緊帶力對(duì)活動(dòng)塊產(chǎn)生的壓力總和減去活動(dòng)塊產(chǎn)生的離心力總和的差作功；在傳輸比比較大時(shí)，活動(dòng)塊的線速度比較大，則活動(dòng) 塊的離心力總和有可能大于傳輸帶的拉力又寸活動(dòng)塊產(chǎn)生的壓力總和，活動(dòng)塊輪的半徑從大 變到小時(shí)，則可能克服活動(dòng)塊產(chǎn)生的離心力總和減去傳輸帶的拉力對(duì)活動(dòng)塊產(chǎn)生的壓力總 和的差作功。在兩個(gè)輪盤不相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，用電磁制動(dòng)器鎖定兩個(gè)輪盤的相對(duì)位置，電磁制 動(dòng)器安裝在減速器前的位置所需要的制動(dòng)力要小很多。方案二是在一個(gè)軸的兩邊分別套上一個(gè)園盤，在兩園盤內(nèi)側(cè)，各分別等角度地裝上N 條直桿，也既共2N條直桿，每個(gè)直桿一端裝在園盤的位置半徑相同，這個(gè)半徑値大于活動(dòng) 塊的最大半徑値，另一端靠著軸，直桿和軸成一定的角度，這個(gè)角度在45度左右比較好， 從靠著軸的一端平行于軸連一條桿到圓盤，過(guò)相連的每?jī)蓷l直桿的平面通過(guò)軸心線，兩園 盤上的直桿兩兩正對(duì)并相交，其中一條中間可開一條縫，另一條從中間穿過(guò)，兩圓盤上也 開相應(yīng)的縫隙，使相對(duì)的直桿能穿過(guò)，為了加大強(qiáng)度，相連的兩條直桿相夾的中間部分可 以用一定厚度的板相連，每個(gè)活動(dòng)塊的兩個(gè)耳朵做成相應(yīng)的形狀，分別套在相交兩直桿的 交叉點(diǎn)上方的兩直桿上，當(dāng)兩個(gè)園盤一起沿軸相又寸做靠近或拉開的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，N個(gè)活動(dòng)塊 的半徑位置就一起增大或減小，其中一個(gè)圓盤所有靠著軸的N條直桿可以連在一起以增大 強(qiáng)度，軸分成兩部分， 一部分是空心的，另一部分是實(shí)心的'并從空心的中間穿過(guò)，實(shí)心 軸兩邊比空心軸長(zhǎng)，實(shí)心軸和空心軸可以相對(duì)旋轉(zhuǎn)，不能相對(duì)沿軸向運(yùn)動(dòng)，實(shí)心軸上分別 有兩個(gè)園盤沿軸線滑動(dòng)的槽，同時(shí)兩個(gè)園盤的內(nèi)螺紋分別和空心軸的外螺紋在空心軸的兩 邊齒和，兩邊的螺紋是相反的，這樣用電機(jī)控制實(shí)心軸和空心軸分別在兩個(gè)方向相對(duì)旋轉(zhuǎn) 時(shí)，兩園盤就分別做靠近或拉開的直線運(yùn)動(dòng)，電機(jī)功率和方案一相同。因?yàn)檫@種把轉(zhuǎn)動(dòng)變成 直線運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)本身不能反過(guò)來(lái)把直線運(yùn)動(dòng)變成轉(zhuǎn)動(dòng)，也既本身有鎖定功能，所以不用另外 裝電磁制動(dòng)器作鎖定裝置。也可以i吏兩個(gè)園盤在空心軸上滑動(dòng)'而和實(shí)心軸螺紋齒和'這時(shí)的空心軸可以是沿軸的一條或幾條條形軸對(duì)稱或不對(duì)稱的不完全軸。傳輸帶的緊帶力可以由緊帶輪產(chǎn)生，緊帶輪可以裝在緊邊或松邊的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，當(dāng)緊帶 輪裝在兩輪的中間時(shí)，不論傳輸比為多少，都有較固定的緊帶力。緊帶輪裝在松邊的外側(cè) 中間，則松邊的緊帶力基本不變，緊邊的緊帶力隨著傳輸比的不同以及傳輸力矩的不同而 為不同的數(shù)値。緊帶輪通過(guò)兩個(gè)滾動(dòng)軸承安裝在轉(zhuǎn)軸座上，轉(zhuǎn)軸座可以沿著一個(gè)近似垂直 于傳輸帶的軌道或一個(gè)桿在小的范圍內(nèi)移動(dòng)，并沿著軌道或桿有一個(gè)彈簧抵著，也可以通 過(guò)一個(gè)專門的電機(jī)壓縮和放松彈簧，以控制彈簧的彈力，《吏其在不同的傳輸比時(shí)有不同的 緊帶力。也可以在緊邊和松邊的外側(cè)各裝一個(gè)緊帶輪，兩個(gè)緊帶輪可以在主從動(dòng)輪之間水 平移動(dòng)，在不同傳輸比時(shí)，向主動(dòng)輪或從動(dòng)輪中較小的一個(gè)方向移動(dòng)，使得在不同傳輸比 時(shí)傳輸帶在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪上的包角相等且固定。在本發(fā)明中所說(shuō)的漸開線，是廣乂的漸開線，其含乂為隨旋轉(zhuǎn)角增加，半徑單調(diào)增加或 單調(diào)減小的曲線。還可以通過(guò)一種可稱謂輪子的支撐力機(jī)構(gòu)來(lái)產(chǎn)生傳輸帶的緊帶力，對(duì)于方案一 ，這種機(jī) 構(gòu)是在調(diào)整和固定活動(dòng)塊的兩個(gè)輪盤之間加一個(gè)最好是兩個(gè)或兩個(gè)以上以軸為對(duì)稱的彈簧 來(lái)實(shí)現(xiàn)的，對(duì)于每個(gè)彈簧，在兩個(gè)輪盤上各開一個(gè)縫隙，其中一個(gè)縫隙可以是沿半徑的直 縫隙或漸開線縫隙，另一個(gè)縫隙是漸開線縫隙，在縫隙的交點(diǎn)插一個(gè)受力桿，彈簧的一邊 固定在直縫隙輪盤的一邊，另一邊固定在受力桿上，當(dāng)兩個(gè)輪盤相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，受力桿的半 徑位置也相應(yīng)變化，因而彈簧產(chǎn)生一個(gè)變化的變形弾力作用在受力桿上，不論是用張力彈 簧還是壓力弾簧，其彈力對(duì)兩個(gè)輪盤作用力的方向是使兩輪盤對(duì)活動(dòng)塊產(chǎn)生向外的壓力' 根據(jù)所需傳輸帶產(chǎn)生的壓力隨半徑變化的情況，令兩個(gè)輪盤相對(duì)旋轉(zhuǎn)A 0角度時(shí)'因半徑 改變傳輸帶產(chǎn)生的在不同傳輸比所需壓力對(duì)活動(dòng)塊所作的功等于弾簧彈力所作功的負(fù)値' 這樣可以得到一個(gè)微分方程，解這個(gè)微分方程既可得到輪子的支撐力機(jī)構(gòu)的另一個(gè)漸開線縫隙曲線的方程。在內(nèi)側(cè)的兩個(gè)輪盤，分別越過(guò)外側(cè)的兩個(gè)輪盤的外沿，各形成一個(gè)接觸 面，這樣分別在活動(dòng)塊的兩邊都加一個(gè)支撐力機(jī)構(gòu)，這樣受力均衡，原外側(cè)的輪盤作的比較厚，其一面是活動(dòng)塊的縫隙，另一面是支撐力機(jī)構(gòu)的縫隙。對(duì)于主動(dòng)輪的最大傳輸力矩固定的應(yīng)用，若傳輸比變化范圍為j2 ， R!為主動(dòng)輪的半徑，R2為從動(dòng)輪的半徑，Ro為主從動(dòng)輪的最小半徑，主從動(dòng)輪間距為L(zhǎng)-2 (j+l) Ro ，在主動(dòng)輪最小半徑Ro時(shí)的傳輸力為Fq ， //為摩擦系數(shù)，則傳輸帶對(duì)主動(dòng)輪的壓力在R!《R2時(shí)為P產(chǎn) F。Ro(e'"〔-謂1 "1混1/(0+1)則〕)_1)/( 〃Ri (e"M))，在R》R2時(shí)為P= (e" ( ((R"(U十i)畫-1/2)-1) / ( 〃Rl 十2FoRoarcsin (Rl/ ((j+l) RO)) -1/2) / (e"-l))'若活動(dòng)塊的漸開線縫隙曲線的方程為R產(chǎn)Ro )，令支撐力機(jī)構(gòu)的主動(dòng)輪漸開線縫隙曲線的方程為R3=f ( w )'則有AR3 k!R^-AR!P！，其中為支撐力機(jī)構(gòu)彈簧的彈力系數(shù)，兩邊積分就可得到R3=f ( W )，不過(guò)這個(gè)較難得到解析解，可以用數(shù)値解。傳輸帶對(duì)從動(dòng)輪的壓力 在R2《r!時(shí)為p2= f。r2 ( ( n (麵/ (腫R0) " ) / ( 〃 Ro ( e" — r))，在r2》ri時(shí)為p= (e,",-腦"(R2/((j+"Ro))-i/2)d) / (//Ri ""a" +2F。R2arcsin (R2/ ((j+l) RO)) -1/2) / (Ro (e"-l))，同樣可以得到支撐力機(jī)構(gòu)的從動(dòng)輪漸開線縫隙曲線的方程R^f ( W )的解 析解或數(shù)値解。如果加了使包角相等且固定的機(jī)構(gòu)，則P尸F(xiàn)qRq/ ( " & ) ， P2= F。R2/ ( 〃 Ro )， 并可角斜等主動(dòng)輪漸開線縫隙曲線的方程為R3= (R3q2- (2FQRoln )) / ( //Id)) 1/2 ，其中k尸2F。Rolnj/ ( (R3。2- R312)) ， Rs。為R3=f ( )曲線方程的最大半徑，R31為R3=f ( ^ ) 曲線方程的最小半徑，R鄧和R3i可以根據(jù)需要任意選定，并以此確定^ ， R3=f ( w )曲線 方程也確定了 。同樣可以解出從動(dòng)輪漸開線縫隙曲線的方程R4= ( r4q -FQRo ( 2 y> + O / ( // k2)) 1/2 '其中k2= (j2-l ) F0Ro/ ( // (R402 -O)。這樣的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪，按L=8Ro的間距安裝，并安裝上合適長(zhǎng)度的傳輸帶，則在任 何傳輸比時(shí)兩個(gè)輪子的彈簧支撐力是相等的，所以整個(gè)作用力是平衡的，即使實(shí)際使用時(shí) 有一點(diǎn)不平衡力，這個(gè)力也要大到能克服各種摩擦力，才能改變活動(dòng)塊輪的半徑，調(diào)整半 徑的控制電機(jī)也只需要裝在一個(gè)活動(dòng)塊輪上，且控制電機(jī)只需主要克服調(diào)整過(guò)程中的摩擦 阻力，所以控制電機(jī)的功率可以大大減小，如相應(yīng)前面兩個(gè)400瓦的估計(jì)約減到一個(gè)200 瓦。半徑鎖定的電磁制動(dòng)器可以不裝，也可以只在一個(gè)輪子上裝，來(lái)承受不平衡力。緊帶傳輸力約加10%設(shè)計(jì)。隨旋轉(zhuǎn)角增加，R單調(diào)增加，對(duì)應(yīng)的R3=f ( w )是一條單調(diào)減小的曲線，實(shí)際上任意一條單調(diào)減小的曲線R3=f ( w)都可以產(chǎn)生活動(dòng)塊輪的支撐力，只是在不同傳輸比r生的緊帶力不同，或者說(shuō)不同的單調(diào)減小的曲線R3=f (</))，對(duì)應(yīng)著在不同傳輸比所需的不同緊帶力。對(duì)于方案二 ，也可以加支撐力機(jī)構(gòu)，其原理和方案一相同，結(jié)構(gòu)不同，支撐力機(jī)構(gòu)的一 個(gè)最好是兩個(gè)或兩個(gè)以上彈簧分別套在桿上，桿固定在相對(duì)圓盤不旋轉(zhuǎn)的軸上并對(duì)稱于軸， 每個(gè)彈簧的一端抵住軸，另一端可接也可不接一個(gè)小物件，這個(gè)小物件在和園盤相連的沿 軸方向變化的曲線軌道上滑動(dòng)或滾動(dòng)，軌道中間開一條縫隙，讓套彈簧的直桿穿過(guò)，曲線軌道方程的解法類似方案一 ，即任意半徑位置園盤以及和園盤相連的曲線軌道沿軸移動(dòng)AL 時(shí)，因半徑改變傳輸帶產(chǎn)生的在不同傳輸比所需壓力對(duì)活動(dòng)塊所作的功等于弾簧彈力所作 功的負(fù)値，這樣得到一個(gè)微分方程。支撐力機(jī)構(gòu)在每個(gè)活動(dòng)塊輪的兩邊各分別有一套，而 控制電機(jī)也必須在每個(gè)輪子有一個(gè)。因?yàn)檫@種把轉(zhuǎn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)本身有鎖定功能， 本來(lái)是不能產(chǎn)生緊帶力的，這種機(jī)構(gòu)要產(chǎn)生緊帶力，只需做很小的變動(dòng)，既把轉(zhuǎn)動(dòng)變成直 線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的公母螺紋的間隙加大，如加大到半個(gè)齒寬或一個(gè)齒寬的間隙，這樣支撐力機(jī) 構(gòu)就能產(chǎn)生需要的緊帶力了 。同樣不同曲線軌道對(duì)應(yīng)著在不同傳輸比所需的不同緊帶力。對(duì)于調(diào)整和固定方案二 ，兩個(gè)圓盤以及和其相連的直桿換成兩個(gè)錐盤'不要活動(dòng)塊，則 這種調(diào)整和固定機(jī)構(gòu)可以用在現(xiàn)有的用錐盤的鏈?zhǔn)胶蛶綑C(jī)械無(wú)級(jí)變速器上，包括V型鋼 帶無(wú)級(jí)變速器上，這種機(jī)構(gòu)使軸承不用承受軸向負(fù)荷'且使主從動(dòng)輪始終有很好的對(duì)中° 相應(yīng)的支撐力機(jī)構(gòu)也可用在現(xiàn)有的用錐盤的鏈?zhǔn)胶蛶綑C(jī)械無(wú)級(jí)變速器上，包括V型鋼帶無(wú)級(jí)變速器上，這樣可以r生按不同傳輸比所需要的緊帶力°一般來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)動(dòng)部件受轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力引起的拉強(qiáng)度的限制，離心力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速限制為轉(zhuǎn)動(dòng)部件外緣線速度的限制'按圓環(huán)考慮'對(duì)于cib為1500 MPa的鋼，若離心力產(chǎn)生的圓環(huán)拉應(yīng)力為CTb/3=500MPa ，則這個(gè)線速度為253米/秒，最高轉(zhuǎn)速和半徑成反比。對(duì)于活 動(dòng)塊輪，最高線速度按這個(gè)線速度的約1/3左右計(jì)，既按約84米/秒計(jì)，其離心力約為1/9 線速度是2 米/秒的離心力。對(duì)于高強(qiáng)度碳纖維一環(huán)氧樹脂材料，其密度為1.45 ，抗拉強(qiáng) 度為1.5GPa ，弾性摸量為140GPa ，因?yàn)檫@種復(fù)合材料的疲勞強(qiáng)度約為a b的70%-80% ，所 以取離心力產(chǎn)生的圓環(huán)拉應(yīng)力為。b/2-750MPa ，則這個(gè)線速度為7]9米/秒，1/3約為240 米/秒?；顒?dòng)塊輪最高線速度按一般線速度的約1/3左右計(jì)，只是估計(jì)，較準(zhǔn)確的値需精確 的計(jì)算或?qū)嶒?yàn)，這里就不考慮了 。若傳輸帶每米帶長(zhǎng)質(zhì)量為q '其單位為kg/m '則其離心力產(chǎn)生的附加傳輸帶拉力為qu2 ， 其中u為傳輸帶的線速度，如果傳輸帶能承受的最大拉力為Fb ，則滿足qu、Fb的傳輸帶線 速度，可稱謂傳輸帶的極限線速度uo ， uQ= (Fb/q) 1/2 。如對(duì)于10000牛頓的最大傳輸力F ，緊松邊拉力比K為3 : 1 ，則緊邊拉力Fi為15000 牛頓，如果用鋼絲繩或用鋼絲繩織成的網(wǎng)作傳輸帶或傳輸帶受力層，彈性摸量E按200GPa 計(jì)，取其拉強(qiáng)度CTb為1.5GPa ，則需要10mn^的截面積，取保險(xiǎn)系數(shù)為3 ，則截面積A為 30mm2 ，其應(yīng)力0為0.33crb ，因?yàn)殇摬牡钠跇O限約為0.45 ，所以在疲勞極限以內(nèi)。若鋼 絲繩在以其為受力層的傳輸帶中占50%截面積，因鋼比重為7.S較大，其ffe材料比重按約1 計(jì)算'則每米帶長(zhǎng)質(zhì)量q為0.264kg/m '其F^15000牛頓'所以u(píng)。= ( 15000/0.264 ) 1/2=238.4 m/s ，緊邊和松邊的伸長(zhǎng)率差s=F/ (AE) =0.17% 。如果用高摸量碳纖維一環(huán)氧樹脂材料織 成的網(wǎng)作傳輸帶或傳輸帶受力層，其密度為1.6 ，抗拉強(qiáng)度為1.07GPa ，弾性摸量為240GPa ， 則需要14mr^的截面積'取保險(xiǎn)系數(shù)為2 ，則截面積A為28mm2 '其應(yīng)力o為0.5Ob ，其在 傳輸帶中也占50%截面積，其他材料比重按約1計(jì)算，則每米帶長(zhǎng)質(zhì)量q為0.073kg/m ，所 以u(píng)f ( 15000/0.049) 1/2=453.3 m/s ，其伸長(zhǎng)率差s=F/ (AE) =0.15% 。 u。實(shí)際只和所用材料 有關(guān)，和截面積無(wú)關(guān)。對(duì)于最小半徑為4cm的無(wú)級(jí)變速器，如果j為3 ，則最大半徑為4*j=12cm ，傳輸比變化 范圍為J 2=9 ，對(duì)應(yīng)84米/秒的線速度，最大輸入轉(zhuǎn)速為6684.5轉(zhuǎn)/分，最大輸出轉(zhuǎn)速為6684.5*j=20053.5轉(zhuǎn)/分'若用上述最大傳輸力為10000牛頓的傳輸帶，對(duì)于傳輸力矩為固定 的應(yīng)用，最大傳輸功率約為280千瓦，用鋼絲的傳輸帶最小傳輸比時(shí)傳輸帶附加拉力為 15000*(84/238.4)2=1862牛頓，緊松邊拉力比K按3 :1計(jì)'這時(shí)緊邊拉力為1862+( 15000/j ) =6862牛頓，最大傳輸比時(shí)傳輸帶附加拉力為1862/j^207牛頓，緊邊拉力約為15207牛頓； 用高摸量碳纖維一環(huán)氧樹脂材料的傳輸帶最小傳輸比時(shí)傳輸帶附加拉力為15000* (84/453.3 ) 2=515牛頓'緊邊拉力為5515牛頓，最大傳輸比時(shí)傳輸帶附加拉力為515。2=57 牛頓，緊邊拉力約為15057牛頓。如果j為4 ，則最大半徑為4*j=16cm ，傳輸比變化范圍 為j2=16 ，對(duì)應(yīng)84米/秒的線速度，最大輸入轉(zhuǎn)速為5013.4轉(zhuǎn)/分，最大輸出轉(zhuǎn)速也為 5013.4*尸20053.5轉(zhuǎn)/分，最大傳輸功率約為210千瓦，其余和j為3相同或相近。對(duì)應(yīng)240 米/秒、的線速度轉(zhuǎn)速和功率都較上述値大幾倍，這時(shí)傳輸帶只能用高摸量碳纖維一環(huán)氧樹脂 材料的傳輸帶?；顒?dòng)塊的受力近似相當(dāng)于簡(jiǎn)支梁，活動(dòng)塊的材料盡量選用比重小、強(qiáng)度大的材料'上述 傳輸帶寬度a取最小半徑的30。/。，既a=40*30%=12mm '因?yàn)樽畲罄?S000牛頓，既1弧度產(chǎn)生的最大壓力為15000牛頓，所以X寸于最小半徑r為4cm的活動(dòng)塊弧面所受最大壓 強(qiáng)P E為37.5MPa ，對(duì)于方案一活動(dòng)塊寬度b取16mm ，則對(duì)于弧長(zhǎng)為L(zhǎng)的活動(dòng)塊中間所受 得最大拉伸和壓縮應(yīng)力為c活動(dòng)塊=(1/4) aLP壓(b-a/2) /Z '其中Z=kLh2=kAh為活動(dòng)塊垂直 于軸的截面的截面模數(shù)，h為活動(dòng)塊的高度，A為活動(dòng)塊的截面積，k為由截面形狀決定的 系數(shù)，其最大取値為0.5 ，從上面式子可以看出，當(dāng)截面模數(shù)Z —定時(shí)'k和h越大'活動(dòng) 塊的截面積A越小。當(dāng)活動(dòng)塊為實(shí)心時(shí),k為1/S，這時(shí)0活動(dòng)塊=(3/2) aP壓(b-a/2) /h2 。如活動(dòng)塊用ffb為1500MPa的鋼材'令0活艦=1500*30%=450碰& '則得1^3.9mm '對(duì) 于20個(gè)活動(dòng)塊最小半徑r為4cm的活動(dòng)塊輪' 一個(gè)活動(dòng)塊的弧長(zhǎng)為l2.6mm ，最大拉力為 15000牛頓時(shí)， 一個(gè)活動(dòng)塊承受的最大壓力為4712牛頓， 一個(gè)耳朵為2356牛頓'包角為 180度時(shí)， 一個(gè)活動(dòng)塊的最大傳輸力為1000牛頓' 一個(gè)耳朵為500牛頓'對(duì)于方案一的耳 朵，和直縫隙輪盤以及漸開線縫隙輪盤的接觸面積可各取為約10mm2 ，所以耳朵的體積約占35%的前面計(jì)算的實(shí)心活動(dòng)塊的體積， 一個(gè)活動(dòng)塊的體積約為1.2cm3 ，質(zhì)量約為9.4克， 20個(gè)活動(dòng)塊質(zhì)量為1SS克。^f于采用支撐力機(jī)構(gòu)產(chǎn)生緊帶力的活動(dòng)塊輪，活動(dòng)塊的離心力 同樣會(huì)對(duì)傳輸帶產(chǎn)生附加拉力，在最小傳輸比時(shí)從動(dòng)輪有最大離心力，對(duì)于84米/秒的線速 度，4cm最小半徑188克的離心力為33163牛頓，如果傳輸帶包角平均按180度計(jì)，則對(duì) 傳輸帶的附加拉力為33163/;r =10556牛頓，是相當(dāng)大的，對(duì)于j為3 ，在最大傳輸比時(shí)主動(dòng) 輪4cm最小半徑18S克的離心力附加拉力為1055S/f-1173牛頓如活動(dòng)塊用硼纖維一鋁復(fù)合材料，其密度為2.65 ，抗拉強(qiáng)度為l.OGPa ，彈性摸量為 200MPa '令C7翻『300MPa '則得h=4.8mm '質(zhì)量約為3.9克'20個(gè)活動(dòng)塊質(zhì)量為78克。 對(duì)于84米/秒的線速度，在最小傳輸比時(shí)^t傳輸帶的最大附加拉力為4380牛頓，在最大傳 輸比時(shí)離心力附加拉力為"7牛頓。如活動(dòng)塊用高強(qiáng)度碳纖維一環(huán)氧樹脂材料，其密度為1.45 ，抗拉強(qiáng)度為1.5GPa ，彈性 摸量為140MPa ，令d活動(dòng)塊=450,3 ,則得h=3.9mm ，質(zhì)量約為1.8克'20個(gè)活動(dòng)塊質(zhì)量為 36克。對(duì)于84米/秒的線速度，在最小傳輸比時(shí)對(duì)傳輸帶的最大附加拉力為2021牛頓，在 最大傳輸比時(shí)離心力附加拉力為225牛頓。為UOOO的1.5% 。從上可以看到，材料比重越小、強(qiáng)度越大，附加拉力越小。如果兩個(gè)輪子都裝半徑鎖定 裝置，用緊帶輪產(chǎn)生緊帶力，則活動(dòng)塊的離心力不會(huì)產(chǎn)生附加拉力，但在調(diào)整時(shí)，較大離 心力會(huì)加大控制電機(jī)的功率?；顒?dòng)塊的離心力可以采用離心力抵消機(jī)構(gòu)抵消部分或完全抵消掉，離心力抵消機(jī)構(gòu)的原 理類似于支撐力機(jī)構(gòu)，離心力抵消機(jī)構(gòu)有一個(gè)最好是兩個(gè)或兩個(gè)以上軸對(duì)稱的離心塊'對(duì) 于方案一每個(gè)離心塊，也在漸開線縫隙輪盤和直縫隙輪盤上各開一個(gè)縫隙，離心塊固定在 縫隙的交點(diǎn)所插的受力桿上，當(dāng)兩個(gè)輪盤相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，離心塊的半徑位置也相應(yīng)變化，其 變化方向和活動(dòng)塊的變化方向相反，既一個(gè)變大，而另一個(gè)則變小，離心塊產(chǎn)生的離心力 使兩輪盤相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方向和活動(dòng)塊的相反，首先任意確定其中一個(gè)輪盤上縫隙的曲線方程， 再根據(jù)離心塊重量、所有活動(dòng)塊的重量、以及活動(dòng)塊的變化曲線方程等，令兩個(gè)輪盤相對(duì)旋轉(zhuǎn)A 0角度時(shí)，因半徑改變離心力對(duì)幾個(gè)離心塊所作的功，等于離心力對(duì)所有活動(dòng)塊所 作功的負(fù)功，得到一個(gè)微分方程，解這個(gè)微分方程既可得到離心力抵消機(jī)構(gòu)的另一個(gè)縫隙 的曲線方程。這樣在任何半徑位置，離心塊產(chǎn)生的離心力使兩輪盤相對(duì)旋轉(zhuǎn)的力矩等于活 動(dòng)塊產(chǎn)生的離心力使兩輪盤相對(duì)旋轉(zhuǎn)的力矩，而方向相反。使原外側(cè)的兩個(gè)輪盤各增加一個(gè)通過(guò)空心軸相連的輪盤，使原兩邊內(nèi)側(cè)的輪盤，分別越 過(guò)兩邊外側(cè)輪盤的外沿，和原外惻的輪盤各形成兩個(gè)接觸面，《吏活動(dòng)塊的兩邊各有一個(gè)支 撐力機(jī)構(gòu)和離心力抵消機(jī)構(gòu)。主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的離心力抵消機(jī)^J的縫隙的曲線方程是相同的，設(shè)主動(dòng)輪或從動(dòng)輪活動(dòng) 塊的半徑為R ，離心力抵消機(jī)纟勾的一個(gè)輪盤上縫隙為沿半徑的直縫隙，另一條為R5=f ( w )， 主動(dòng)輪或從動(dòng)輪所有活動(dòng)塊的質(zhì)量為nn ，所有離心力抵消機(jī)構(gòu)的離心塊質(zhì)量為ni2 ，則所有 活動(dòng)塊的離心力為mlW2R ，所有離心力抵消機(jī)構(gòu)的離心塊的離心力為m2w2R5 ，其中w為 主動(dòng)輪或從動(dòng)輪的角速度，若活動(dòng)塊R=Ro (1 + (/> )，則△ Rm! w 2R=- △ R5 m2 w 2R5 ，既△ Rm! R=-AR5 m2R5 ，和轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)，兩邊定積分解得R5= (R5。2- U^ + cp2) R^rm/mO 1/2 '其 中mfm! (j2-l) Ro2/ (R5Q2-R512) ， R5Q和R5,分別為R5-f ( ^ )曲線方程的最大半徑和最 小半徑，R5Q和R^也可以根據(jù)需要任意選定。對(duì)于方案二 ，離心力抵消機(jī)構(gòu)也是通過(guò)加離心塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)圓盤沿軸向移動(dòng)時(shí)，每個(gè) 離心塊在和園盤相連的沿軸方向變化的一個(gè)曲線軌道上滑動(dòng)或滾動(dòng)，每個(gè)離心塊可以套在 固定在相對(duì)圓盤不旋轉(zhuǎn)的軸上并對(duì)稱于軸的桿上，這時(shí)軌道中間要開一條縫隙，讓直桿穿 過(guò)；每個(gè)離心塊也可以一端固定在一個(gè)桿上，桿的另一端在相對(duì)圓盤不旋轉(zhuǎn)的軸上旋轉(zhuǎn)， 旋轉(zhuǎn)平面是過(guò)軸心線的平面，這時(shí)軌道中間可以不要開一條縫隙。曲線軌道的方程解法和 方案一類似，即任意半徑位置園盤以及和園盤相連的曲線軌道沿軸移動(dòng)AL時(shí)，因活動(dòng)塊半 徑改變離心力對(duì)所有活動(dòng)塊所做的功等于離心力對(duì)離心塊所做功的負(fù)功'這樣得到一個(gè)微 分方程。這樣在活動(dòng)塊的任何半徑位置，所有活動(dòng)塊的離心力對(duì)圓盤的作用力的軸向分力 等于離心塊^t圓盤的作用力的軸向分力，而方向相反。曲線誤差或離心塊質(zhì)量誤差會(huì)f吏離心力不能完全抵消，當(dāng)然也可以有意不完全抵消?；顒?dòng)塊輪無(wú)級(jí)變速器在低速場(chǎng)合應(yīng)用時(shí)，活動(dòng)塊產(chǎn)生的傳輸帶最大附加拉力較小，如小 于傳輸帶最大拉力的1/5或1/10或更小，則可以不要離心力抵消機(jī)構(gòu)。如活動(dòng)塊用高強(qiáng)度 碳纖維一環(huán)氧樹脂材料，即使在84米/秒的線速度，也可以不用離心力抵消機(jī)構(gòu)?；顒?dòng)塊的離心力方向和緊帶力方向相同'但其不能作為緊帶力，對(duì)于傳輸力矩為固定的 應(yīng)用，需要大的緊帶力時(shí)離心力小，需要小的緊帶力時(shí)離心力大，且同一傳輸比不同轉(zhuǎn)速 時(shí)離心力不同，所以還是使離心力不起作用為好。支撐力機(jī)構(gòu)和離心力抵消機(jī)構(gòu)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分，以及活動(dòng)塊調(diào)整的相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分都采用 固體潤(rùn)滑或其它的潤(rùn)滑，使其摩擦系數(shù)盡量小，使控制電機(jī)的功率盡量小?？刂齐姍C(jī)調(diào)整 半徑時(shí)除了要克服不平衡力以外，所要克服的是調(diào)整時(shí)活動(dòng)塊、弾簧作用桿或離心塊作用 桿在兩輪盤的各個(gè)縫隙交叉點(diǎn)和輪盤之間的摩擦力，以及活動(dòng)塊和傳輸帶產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí) 的摩擦力，帶傳動(dòng)在傳輸輪上包角分成靜角和滑動(dòng)角，在不傳輸功率時(shí)靜角等于包角，在 傳輸最大力矩時(shí)靜角最小，控制電機(jī)調(diào)整時(shí)克服的相對(duì)滑動(dòng)摩擦力實(shí)際上是靜角產(chǎn)生相對(duì) 滑動(dòng)的摩擦力，所以靜角越小控制電機(jī)的功率越小。對(duì)于千分之二的傳輸帶伸長(zhǎng)率差，如上面所述的最小半徑為4cm的20個(gè)、活動(dòng)塊的無(wú)級(jí) 變速器，若包角約180度，在最小半徑時(shí)，滑移在0.12mm以內(nèi)，在半徑為3倍最小半徑時(shí)， 滑移在0.4咖以內(nèi)。這個(gè)滑移對(duì)效率的影響可以忽略不計(jì)'但對(duì)傳輸帶以及活動(dòng)塊輪面的 磨損可能是比較大的。這種活動(dòng)塊輪子，因?yàn)橛蠳塊'帶來(lái)的一個(gè)好処是'可以用簡(jiǎn)單的 辦法使活動(dòng)塊沿傳輸帶滑移方向做小的移動(dòng)，既活動(dòng)塊隨著傳輸帶一起滑移'則活動(dòng)塊和 傳輸帶之間滑動(dòng)可以降低一個(gè)數(shù)量級(jí)以上'只剩下因傳輸帶在緊邊和松邊拉力不同'而在 一個(gè)活動(dòng)塊的弧面內(nèi)的一段傳輸帶產(chǎn)生伸縮而產(chǎn)生的滑移，如上述這個(gè)無(wú)級(jí)變速器'對(duì)于 千分之二的傳輸帶伸長(zhǎng)率差，在一個(gè)活動(dòng)塊的弧面內(nèi)的滑移在活動(dòng)塊內(nèi)的不同位置約為從 0—0.02鵬，平均約為O.Ol咖，半徑為3倍最小半徑時(shí)也一樣，所以滑移只有原來(lái)的幾十分之一 。這樣既滑移產(chǎn)生的磨損又刑吏用壽命的影響只有原來(lái)的幾十分之一 。隨著傳輸帶一起滑移的活動(dòng)塊結(jié)構(gòu)是每個(gè)活動(dòng)塊分成兩個(gè)部分，第一部分和耳朵相連， 第二部分可在第一部分上沿傳輸帶滑移的方向作小的移動(dòng)，傳輸帶壓在第二部分上，第二 部分在第一部分上的滑動(dòng)軌道分下接觸面和上接觸面，在傳輸帶壓著活動(dòng)塊時(shí)第二部分在 第一部分上的接觸面是下接觸面，既下接觸面是活動(dòng)塊第二部分隨著傳輸帶一起滑移的接 觸面，這個(gè)接觸面的摩擦系數(shù)要足夠大，但要小于傳輸帶和活動(dòng)塊之間的摩擦系數(shù)，這樣 就保證活動(dòng)塊第二部分隨著傳輸帶一起滑移，而不是傳輸帶在活動(dòng)塊上滑移，這時(shí)傳輸帶 緊邊和松邊的拉力比，由這個(gè)下接觸面的摩擦系數(shù)決定，而不是傳輸帶和活動(dòng)塊之間的摩 擦系數(shù)決定。在傳輸帶不壓著活動(dòng)塊時(shí)，由于第二部分的離心力，第二部分在第一部分上 的接觸面是上接觸面，在第一部分和第二部分之間有一個(gè)力較小的彈片作用，在傳輸帶不 壓著活動(dòng)塊時(shí)，由這個(gè)彈片的弾力4吏第二部分回到滑移前在第一部分上的原點(diǎn)位置，為了 使這個(gè)彈片的彈力盡量小，要f吏第二部分的質(zhì)量盡量小，這樣由其離心力產(chǎn)生的上接觸面 的壓力就小，同時(shí)使上接觸面的摩擦系數(shù)盡量小。第二部分在第一部分上的軌道可作成封 閉的，使其摩屑不能失去，這樣摩屑達(dá)到一定的程度就不會(huì)增加，并使所選表面摩擦材料 在有摩屑的情況下有足夠的摩擦系數(shù)，這樣滑移產(chǎn)生磨損而^吏f吏用壽命減小的問(wèn)題大大減 輕。在設(shè)計(jì)上和安裝上，要保證活動(dòng)塊第二部分和第一部分的上下接觸面，是緊挨著，保證在傳輸帶壓向活動(dòng)塊時(shí)，活動(dòng)塊第二部分不產(chǎn)生上下移動(dòng)'而使傳輸帶和活動(dòng)塊之間r 生附加滑移?；顒?dòng)塊越多，采用隨著傳輸帶一起滑移的活動(dòng)塊結(jié)構(gòu)，活動(dòng)塊和傳輸帶之間滑動(dòng)降低越 多，對(duì)于降低活動(dòng)塊和傳輸帶之間滑動(dòng)'有一種等效的增大活動(dòng)塊數(shù)量的辦法'既把上述 活動(dòng)塊的第二部分沿圓周向再分成多塊，如分成io塊'每塊之間用薄的低彈性模量的材料 隔開，再用膠粘成一個(gè)整塊作為活動(dòng)塊的第二部分，這樣活動(dòng)塊和傳輸帶之間滑動(dòng)又降低 io倍，既為原來(lái)的幾百分之一 。這樣就大大降低了活動(dòng)塊和傳輸帶之間的滑移產(chǎn)生的磨損，但滑移產(chǎn)生的損耗還在，只是這個(gè)損耗轉(zhuǎn)移到了活動(dòng)塊的第一部分和第二部分之間，并轉(zhuǎn)變成了熱能。在活動(dòng)塊輪半徑調(diào)整時(shí)，活動(dòng)塊隨著傳輸帶一起的滑移或滑動(dòng)會(huì)加大，且T王靜角的一半 部分滑動(dòng)的方向是相反的，在活動(dòng)塊輪半徑調(diào)整時(shí)傳輸帶剛進(jìn)入活動(dòng)塊輪時(shí)，傳輸帶向相 反的方向開始滑動(dòng)，到了靜角的一半位置開始轉(zhuǎn)向原來(lái)的滑移方向滑動(dòng)，靜角完成時(shí)滑移 到原點(diǎn)，然后繼續(xù)向原來(lái)的滑移方向滑動(dòng)，且滑移會(huì)加大，如以上面所述的最小半徑為4cm 的無(wú)級(jí)變速器來(lái)說(shuō)，若包角約180度，最低轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分，從最小半徑4cm調(diào)整到最大 半徑12cm花6秒，則在靜角為零時(shí)，因半徑調(diào)整而加大的最大滑動(dòng)約為2mm ，在全為靜角 時(shí)，因半徑調(diào)整產(chǎn)生的相反方向最大的滑動(dòng)約為lmm ，所以對(duì)此最小半徑為4cm的活動(dòng)塊輪， 活動(dòng)塊隨著傳輸帶一起的滑移或滑動(dòng)的范圍設(shè)計(jì)成原滑移方向?yàn)?.4mm ，相反方向?yàn)閘mm 。 轉(zhuǎn)速加大一倍，因半徑調(diào)整而加大的滑動(dòng)范圍會(huì)減小一半，所以可以設(shè)計(jì)成，如原滑移方 向?yàn)?.2mm ，相反方向?yàn)?.5mm ，而在較低轉(zhuǎn)速時(shí)，調(diào)整速度降低，最低轉(zhuǎn)速時(shí)調(diào)整速度 降低一半。這時(shí)恢復(fù)原位的彈片兩個(gè)方向也各有一片。在無(wú)級(jí)變速器不轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候調(diào)整半 徑，如果不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也需要傳輸力，是不能避免傳輸帶和活動(dòng)塊輪的磨損的，在大多數(shù)應(yīng)用 場(chǎng)合，不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以去掉傳輸帶和活動(dòng)塊輪之間的壓力，這時(shí)相對(duì)滑動(dòng)也就沒(méi)有磨損了 ， 在使用了支撐力機(jī)構(gòu)的活動(dòng)塊輪上的控制電機(jī)這時(shí)要產(chǎn)生抵消弾簧力的力。最小半徑時(shí)活 動(dòng)塊之間要有滑移所需的間隙。在采用隨著傳輸帶一起滑移的活動(dòng)塊結(jié)構(gòu)后，傳輸帶和活動(dòng)塊的接觸面可以更多地從增 大摩擦系數(shù)角度考慮，而耐磨性的考慮可以降低，同時(shí)也考慮增大第一部分和第二部分之 間的摩擦系數(shù)。當(dāng)然，傳輸帶和活動(dòng)塊的材料都能達(dá)到非常耐摩的程度，就不用考慮傳輸帶一起滑移的 活動(dòng)塊結(jié)構(gòu)了 。如果目前已經(jīng)有任何能承受較大拉力的拉力傳輸帶'可以直接采用，或用相同的材料和 制造方法作成所需要的傳輸帶。在這里把我對(duì)這種傳輸帶的結(jié)構(gòu)的設(shè)想作一個(gè)敘述'最后 怎樣實(shí)現(xiàn)可能需要這方面的專家通過(guò)多方面實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行。可以把任何高強(qiáng)度、高彈性摸量的材料作成足夠細(xì)的絲，如芳綸纖維、超高模聚乙;):希、 碳纖維、聚苯并惡雙脞(PB0)以及鋼材等材料，或者根據(jù)現(xiàn)代材米斗科學(xué)的發(fā)展，出現(xiàn)的一 些更高強(qiáng)度、高彈性摸量的材料，在細(xì)絲的外面，如果需要，可以用某種工藝附一層薄薄 的低強(qiáng)度、低弾性摸量的材料，作為固體潤(rùn)滑材料，再把許多這樣的細(xì)絲擰成股，股的直 徑和所需傳輸帶厚度相當(dāng)，再象類似織毛衣那樣織成所需寬度和長(zhǎng)度的網(wǎng)狀封閉型帶，就 可以作為傳輸帶或傳輸帶的受力層，如果這種帶和活動(dòng)塊輪之間有較大的摩擦系數(shù)，且活 動(dòng)塊輪采用隨著傳輸帶一起滑移的活動(dòng)塊結(jié)構(gòu)，可以消除傳輸帶和活動(dòng)塊輪之間的磨損， 就可以直接把這種帶作為傳輸帶。如果摩擦系數(shù)較小，或還要考慮磨損，可以把這種帶作 為傳輸帶的受力層，再加上一層耐磨的磨阻材料形成傳輸帶。還可以作成特殊的類似履帶 形式的傳輸帶，這種履帶型傳輸帶相當(dāng)于給織出來(lái)的封閉帶穿上許多靴子，每個(gè)靴子為有 一定厚度，如0.5咖，有一定寬度，如2誦，長(zhǎng)度略大于封閉帶的寬度，中間的一面上有數(shù) 個(gè)柱子，柱子直徑略小于靴子寬度，高度大于封閉帶的厚度，可刺穿封閉帶，靴子的長(zhǎng)度 方向兩端有可折過(guò)來(lái)的扣子，并扣住從封閉帶刺穿過(guò)來(lái)的柱子，這樣就把靴子穿在了封閉 帶上，沿著封閉帶布滿了這種靴子，就形成了特殊的類似履帶形式的傳輸帶'靴子之間略 有間隙，使其包在活動(dòng)塊輪上時(shí)，不至于相互抵住，為了使其和活動(dòng)塊輪有充分的接觸' 靴子在沿輪面園周方向有一定弧度，其曲率半徑等于活動(dòng)塊的曲率半徑?？棾删W(wǎng)后有效截面積和鋼絲繩類似需要打折，打折多少需實(shí)驗(yàn)或精確的計(jì)算，前面計(jì)算 時(shí)沒(méi)有打折。這種活動(dòng)塊輪無(wú)級(jí)變速器的一個(gè)重要應(yīng)用場(chǎng)合是在汽車上，下面一段不屬于發(fā)明內(nèi)容， 只是附帶說(shuō)明。汽車用機(jī)械無(wú)級(jí)變速器后，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)処于最佳的運(yùn)行狀態(tài)'為此設(shè)計(jì)上需要作一些 相應(yīng)的變動(dòng)，機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的傳輸比在發(fā)動(dòng)機(jī)電子測(cè)速下'由有微処理器的電子智能控 制電路進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，油門開合度也由電子智能控制電路自動(dòng)調(diào)節(jié)，使用機(jī)械無(wú)級(jí)變速器 的汽車的控制方案可能有許多種，這里敘述一種方案，原來(lái)的油門腳踏板的功能要做改變'實(shí)際上這時(shí)的腳踏板只需接一個(gè)電位器，腳踏板踏下不同的程度時(shí)，給電子智能控制電路 一個(gè)不同的電位信息，當(dāng)這個(gè)電位大于某個(gè)値Vi時(shí)，隨著電位的增大對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨 著增大，油門盡量接近80%左右的最經(jīng)濟(jì)開合度，并通過(guò)調(diào)整機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的傳輸比， 使發(fā)動(dòng)機(jī)在相應(yīng)轉(zhuǎn)速下平穩(wěn)運(yùn)行，如果機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的傳輸比調(diào)整為最小時(shí)，平穩(wěn)轉(zhuǎn)速 或根據(jù)加速度預(yù)計(jì)的平穩(wěn)轉(zhuǎn)速大于所對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，則減小油門開合度，使發(fā)動(dòng)機(jī)平 穩(wěn)在相應(yīng)轉(zhuǎn)速。V!所又寸應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，是接近最低轉(zhuǎn)速的一個(gè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速ni ，在電位低于 VJ寸，發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速m基本不變下隨著電位的減小，油門開合度隨之減小，并隨之增大機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的傳輸比，使發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)在這個(gè)轉(zhuǎn)速。當(dāng)電位信息增大或減小時(shí)，若變化較 小如在5%或10%以內(nèi)，則不作調(diào)整，或使油門在小范圍變化如75%—85%或70%—80%變化'若電位信息變化較大，則通過(guò)改變機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的傳輸比，使發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)在新的相應(yīng)轉(zhuǎn) 速，比如電位信息增大，則增大傳輸比，i吏發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大到新的平穩(wěn)轉(zhuǎn)速。如果因路面 等情況使阻力發(fā)生變化，則發(fā)動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)轉(zhuǎn)速將改變，改變較小時(shí)類似電位信息變化較小 時(shí)的原則，平穩(wěn)轉(zhuǎn)速改變較大或根據(jù)加速度預(yù)計(jì)改變較大時(shí)，則改變傳輸比，使發(fā)動(dòng)機(jī)平 穩(wěn)在原來(lái)的轉(zhuǎn)速。因?yàn)檐囁僭酱笞枇υ酱螅杂缮厦娴目刂品桨缚梢缘玫揭韵碌慕Y(jié)論， 如果汽車總的最小傳輸比較大，則在W及大于Vi的一段電位范圍所對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速， 使機(jī)械無(wú)級(jí)變速器在最小傳輸比位置'路面阻力越小，這個(gè)轉(zhuǎn)速范圍越大，且在這個(gè)轉(zhuǎn)速 范圍'油門開合度小于80%左右的最經(jīng)濟(jì)開合度，Vi時(shí)油門開合度最小，所以電位在小于 Vt的一段范圍實(shí)際油門開合度并未真正減小，為了使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在較大的范圍油門都接近 最經(jīng)濟(jì)開合度，就要減小總的最小傳輸比，這樣在最高車速時(shí)傳輸比是大于最小傳輸比的， 如果總的最大傳輸比和采用有級(jí)變速器的相同，則為了經(jīng)濟(jì)性，機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的傳輸比 變化范圍要大于有級(jí)變速器的變化范圍，約大2-3倍左右。如原小客車變化范圍為約4增大 到8以上，原載重汽車變化范圍為約16增大到約32 ，變化范圍較大時(shí)可以采用一種折中方 案，如載重汽車用一個(gè)變化范圍約為13的機(jī)械無(wú)級(jí)變速器'加一擋2.5 : 1的手動(dòng)副擋，則 總的變化范圍約為32.5 ，在載重時(shí)手動(dòng)加上副擋。
具體實(shí)施方式
如果增大活動(dòng)塊輪的半徑一倍，同時(shí)增大活動(dòng)塊寬度和厚度一倍，傳輸帶寬度和厚度也都增大一倍，則傳輸帶對(duì)活動(dòng)塊的壓強(qiáng)不變，活動(dòng)塊的應(yīng)力不變，傳輸力大了 4倍，活動(dòng) 塊的離心力也大了 4倍，傳輸力矩大了 8倍，既傳輸力矩和半徑的3次方成正比，對(duì)于最 大傳輸功率傳輸帶線速度不變，則輸入轉(zhuǎn)速和半徑成反比，既輸入轉(zhuǎn)速小一倍，則最大傳 輸功率大4倍，傳輸功率和半徑的平方成正比，前面舉例400牛頓米最小半徑為4cm ，并未 經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的計(jì)算論證，實(shí)際最小半徑應(yīng)為多少要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的計(jì)算論證，并要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)才能 確定，這和所選用材料、使用壽命、等很多因素有關(guān)。確定一個(gè)値后，就可以根據(jù)傳輸力 矩和半徑的3次方成正比及傳輸功率和半徑的平方成正比的關(guān)系，設(shè)計(jì)所需要的活動(dòng)塊輪 無(wú)級(jí)變速器。因?yàn)椴捎猛瑯颖葟?qiáng)度的材料，活動(dòng)塊輪外緣的線速度約為齒輪等旋轉(zhuǎn)部件的 1/3 ，所以可以大槪地講，最大傳輸力矩和齒輪約相同，最大傳輸功率也約為齒輪的1/3 。對(duì)于輸入最大力矩為定値的應(yīng)用，用表達(dá)式表示這些關(guān)系，設(shè)輸入最大力矩為M牛頓 米，轉(zhuǎn)速為n轉(zhuǎn)/分'最大傳輸功率為P瓦'最小半徑取為r米'輪邊緣線速度為vQ米/秒， 在最小半徑取為ro米時(shí)的傳輸力矩為Mo牛頓米，貝fjr=60v0/ (27rnj)M=MQ (r/r0) 3 P=M0v0r2/r03jv0 、r。、線要根據(jù)所用材料等經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)或精確計(jì)算得到'這里按v(產(chǎn)S4米/秒'rQ = 4Cm ' 線二400牛頓米計(jì)算得r = 8。2/ (nj)M=6250000r3 P=525000000r2/j如j為3時(shí)'最大輸入轉(zhuǎn)速為7000轉(zhuǎn)/分又寸應(yīng)的最小半徑為3.82cm '傳輸力矩為348 牛頓，其最大傳輸功率為255千瓦；j為4時(shí)'最大輸入轉(zhuǎn)速為7000轉(zhuǎn)/分對(duì)應(yīng)的最小半徑為2.86cm ，傳輸力矩為146牛頓，其最大傳輸功率為107千瓦；j為3時(shí)，最大輸出轉(zhuǎn)速為 7000轉(zhuǎn)/分，既最大輸入轉(zhuǎn)速為2333.3轉(zhuǎn)/分對(duì)應(yīng)的最小半徑，最大可取為12cm ，傳輸力矩 為10800牛頓，其最大傳輸功率為2520千瓦?；顒?dòng)塊耳朵和漸開線縫隙接觸部分為圓柱，實(shí)際接觸為一條線狀的窄面，漸開線在不同 半徑処的曲率半徑是不同的，在不同半徑処活動(dòng)塊耳朵和漸開線的接觸點(diǎn)是不同的，為了 使線狀的接觸窄面盡量寬，活動(dòng)塊耳朵和漸開線縫隙接觸部分就不為圓柱，而作成使活動(dòng) 塊耳朵和漸開線縫隙上下的不同接觸點(diǎn)処的曲率半徑盡量接近相等，既耳朵和漸開線遠(yuǎn)離 軸心一邊不同接觸點(diǎn)処的曲率半徑小于等于漸開線接觸點(diǎn)処的曲率半徑，耳朵和漸開線近 軸心一邊不同接觸點(diǎn)処的曲率半徑大于等于漸幵線接觸點(diǎn)処的曲率半徑?？梢杂靡欢螆A狐作為漸開線，可稱謂圓弧漸開線，其曲率半徑為定値，活動(dòng)塊耳朵和漸 幵線接觸部分作成在圓柱外包一塊，這塊可在圓柱上旋轉(zhuǎn)，它們之間用固體潤(rùn)滑，這塊上 下和圓弧漸幵線上下以圓弧完全接觸，這樣就加大了活動(dòng)塊耳朵和漸開線的接觸面積。 調(diào)整和固定方案一中輪盤的直縫隙，也可為漸開線縫隙，既兩個(gè)輪盤都是漸幵線縫隙。 調(diào)整和固定機(jī)構(gòu)中控制電機(jī)的電能可以通過(guò)電刷提供，也可以通過(guò)感應(yīng)提供。 主從動(dòng)輪的軸承只有徑向負(fù)荷，主從動(dòng)輪的軸承可以用滾動(dòng)軸承，若摩擦系數(shù)按1%計(jì)， 則總的效率約為95% ;也可以用滑動(dòng)軸承，若摩擦系數(shù)按0.2%計(jì)，則總的效率約為98.5% 。 傳輸帶和活動(dòng)塊輪之間應(yīng)避免有油。傳輸帶可以用V形帶，活動(dòng)塊輪的輪面也配合用V形，以增大當(dāng)量摩擦系數(shù)，活動(dòng)塊輪 的輪面根據(jù)所用傳輸帶的形狀可做成各種形狀，如半圓形溝等的輪面。 N塊活動(dòng)塊中每塊的弧度可以不等，曲率半徑也可為不同°主從動(dòng)輪中也可以只有一個(gè)為活動(dòng)塊輪，活動(dòng)塊輪傳輸帶式無(wú)級(jí)變速器'可以用多傳輸 輪多傳輸帶的結(jié)構(gòu)，其中可以至少有一個(gè)傳輸輪是活動(dòng)塊輪。具體實(shí)施要根據(jù)所用材料等全面的考慮，或經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)確定，上述很多數(shù)據(jù)只能作為參考。
權(quán)利要求
1.一種活動(dòng)塊輪傳輸帶式無(wú)級(jí)變速器，其特征是組成無(wú)級(jí)變速器的兩個(gè)或兩個(gè)以上傳輸輪中，至少有一個(gè)傳輸輪是由活動(dòng)塊輪構(gòu)成，其傳輸輪和傳輸輪之間通過(guò)傳輸帶傳遞力矩和運(yùn)動(dòng)，活動(dòng)塊輪通過(guò)調(diào)整和固定機(jī)構(gòu)調(diào)整各個(gè)活動(dòng)塊所處的半徑，其傳輸比隨著活動(dòng)塊輪半徑的變化而連續(xù)變化。
2如權(quán)利要求1所述的無(wú)級(jí)變速器，其特征是所述的、活動(dòng)塊輪包含兩塊或兩塊以上可以改變半徑位置的活動(dòng)塊。
3 如權(quán)利要求1所述的無(wú)級(jí)變速器，其特征是所述的、活動(dòng)塊輪的每個(gè)活動(dòng)塊有1 /N圓拄弧面，且一邊有一個(gè)用來(lái)固定和調(diào)整的耳朵，耳朵的形狀根據(jù)調(diào)整和固定方 案的不同而不同，活動(dòng)塊輪的輪面也根據(jù)所用傳輸帶的形狀可做成各種形狀的輪 面°
4 如權(quán)利要求1所述的無(wú)級(jí)變速器，其特征是所述的、活動(dòng)塊輪的調(diào)整和固定機(jī)構(gòu)，是在N塊活動(dòng)塊兩邊各有兩個(gè)園輪盤，其中一個(gè)幵N條沿半徑方向的有一定寬 度的直縫隙或漸開線縫隙，另一個(gè)開N條有一定寬度的漸開線縫隙，兩邊靠?jī)?nèi)側(cè) 的兩個(gè)輪盤用空心軸聯(lián)在一起，把外側(cè)的兩個(gè)輪盤通過(guò)穿過(guò)上述空心軸的軸聯(lián)在 一起，內(nèi)側(cè)的兩個(gè)輪盤和外側(cè)的兩個(gè)輪盤可以相對(duì)旋轉(zhuǎn)，則兩邊各N條直縫隙和 N條漸開線縫隙有許多交點(diǎn)，兩邊各取一組等半徑的N個(gè)交點(diǎn)，把N個(gè)活動(dòng)塊的 兩邊各N個(gè)耳朵分別穿過(guò)兩邊的交點(diǎn)，當(dāng)用控制電，幾分別在兩個(gè)方向上相對(duì)旋轉(zhuǎn) 內(nèi)外側(cè)兩邊的輪盤時(shí)，N個(gè)活動(dòng)塊所処的半徑位置就一起增大或減小，在內(nèi)外側(cè) 輪盤間有一個(gè)電磁制動(dòng)器，控制電機(jī)不開動(dòng)時(shí)電磁制動(dòng)器制動(dòng)，使內(nèi)外輪盤不能 旋轉(zhuǎn)，使N個(gè)活動(dòng)塊所処的半徑位置鎖定。
5.如權(quán)利要求1所述的無(wú)級(jí)變速器，其特征是所述的、活動(dòng)塊輪的調(diào)整和固定機(jī)構(gòu)，是N個(gè)活動(dòng)塊中每塊的兩個(gè)耳朵套在兩條沿軸交叉的直桿上，每條直桿一端靠近 軸， 一端遠(yuǎn)離軸，N個(gè)活動(dòng)塊兩邊各N條直桿遠(yuǎn)離軸的一邊各分別固定在一個(gè)圓 盤上，每條直桿靠近軸的一端再平行于軸連一條直桿到各自的圓盤，軸由空心軸 和穿過(guò)空心軸的實(shí)心軸兩部分組成，實(shí)心軸兩端比空心軸長(zhǎng)，圓盤和空心軸有螺 紋齒和，兩圓盤的齒和螺紋方向相反，兩圓盤對(duì)實(shí)心軸可以相對(duì)沿軸向滑動(dòng)但不 能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，在控制電機(jī)控制下實(shí)心軸和空心軸可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，則兩圓盤以及和 其相連的直桿同時(shí)沿軸作靠近和遠(yuǎn)離的直線運(yùn)動(dòng)，這種把轉(zhuǎn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)的機(jī) 構(gòu)本身有鎖定功能，控制電機(jī)不開動(dòng)時(shí)既把半徑鎖定。兩個(gè)圓盤以及和其相連的 直桿換成兩個(gè)錐盤，不要活動(dòng)塊，則這種調(diào)整和固定機(jī)構(gòu)可以用在現(xiàn)有的用錐盤 的鏈?zhǔn)胶蛶綑C(jī)械無(wú)級(jí)變速器上，包括V型鋼帶無(wú)級(jí)變速器上。也可以f吏兩個(gè)園 盤或錐盤在空心軸上滑動(dòng)，而和實(shí)心軸螺紋齒和。
6. 如權(quán)利要求4所述的無(wú)級(jí)變速器，其特征是所述的活動(dòng)塊輪的調(diào)整和固定機(jī)構(gòu)，可以加一個(gè)支撐力機(jī)構(gòu)來(lái)產(chǎn)生傳輸帶的緊帶力，這個(gè)機(jī)構(gòu)是在調(diào)整和固定活動(dòng)塊 的兩個(gè)輪盤之間加彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)的，對(duì)于每個(gè)彈簧，在兩個(gè)輪盤上各開一個(gè)縫隙， 在縫隙的交點(diǎn)插一個(gè)受力桿，彈簧的一邊固定在一個(gè)輪盤上，另一邊固定在受力 桿上，彈簧可用張力弾簧也可用壓力弾簧'在任意半徑其彈力Xf兩個(gè)輪盤作用力 的方向是使兩輪盤對(duì)活動(dòng)塊產(chǎn)生向外的壓力。兩個(gè)輪盤上縫隙曲線的方程，按不 同傳輸比所需的不同緊帶力設(shè)計(jì)。
7 .如權(quán)利要求5所述的無(wú)級(jí)變速器，其特征是所述的活動(dòng)塊輪的調(diào)整和固定機(jī)構(gòu)，可以加一個(gè)支撐力機(jī)構(gòu)來(lái)產(chǎn)生傳輸帶的緊帶力，這個(gè)機(jī)構(gòu)是在相對(duì)圓盤不旋轉(zhuǎn)的 軸上的兩個(gè)或兩個(gè)以上桿上分別套上彈簧，每個(gè)弾簧的一端抵住軸，另一端在和園盤相連的并和園盤一起動(dòng)的沿軸方向變化的曲線軌道上滑動(dòng)或滾動(dòng)，軌道中間 開一條縫隙，讓套彈簧的桿穿過(guò)，彈簧可用張力彈簧也可用壓力彈簧，在任意半 徑其彈力對(duì)活動(dòng)塊產(chǎn)生向外的壓力。支撐力機(jī)構(gòu)在每個(gè)活動(dòng)塊輪的兩邊各分別有一套，并把轉(zhuǎn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)的公母螺紋的間隙加大，f吏支撐力機(jī)構(gòu)能r 生需要的緊帶力。這種支撐力機(jī)構(gòu)可以用在現(xiàn)有的用錐盤的鏈?zhǔn)胶蛶?，JW戒無(wú)級(jí) 變速器上，包括v型鋼帶無(wú)級(jí)變速器上。
8 如權(quán)利要求4所述的無(wú)級(jí)變速器，其特征是所述的活動(dòng)塊輪的調(diào)整和固定機(jī)構(gòu)，可以加一個(gè)離心力抵消機(jī)構(gòu)來(lái)完全抵消掉活動(dòng)塊的離心力，使傳輸帶不產(chǎn)生相應(yīng) 的附加拉力，這個(gè)機(jī)構(gòu)是在調(diào)整和固定活動(dòng)塊的兩個(gè)輪盤之間加離心塊來(lái)實(shí)現(xiàn) 的，對(duì)于每個(gè)離心塊在兩個(gè)輪盤上各開一個(gè)縫隙，離心塊固定在縫隙的交點(diǎn)所插 的受力桿上，離心力抵消機(jī)構(gòu)的離心塊產(chǎn)生的離心力f吏兩輪盤相對(duì)旋轉(zhuǎn)的方向和 活動(dòng)塊的相反，完全抵消的離心力抵消機(jī)構(gòu)的離心塊質(zhì)量及兩條縫隙曲線的方 程，滿足在任意半徑位置離心塊產(chǎn)生的離心力使兩輪盤相對(duì)旋轉(zhuǎn)的力矩等于活動(dòng) 塊產(chǎn)生的離心力f吏兩輪盤相對(duì)力定轉(zhuǎn)的力矩，而方向相反。
9 如權(quán)利要求5所述的無(wú)級(jí)變速器，其特征是所述的活動(dòng)塊輪的調(diào)整和固定機(jī)構(gòu)，可以加一個(gè)離心力抵消機(jī)構(gòu)來(lái)完全抵消掉活動(dòng)塊的離心力，使傳輸帶不產(chǎn)生相應(yīng) 的附加拉力，這個(gè)機(jī)構(gòu)是通過(guò)加離心塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)圓盤沿軸向移動(dòng)時(shí)，每個(gè)離 心塊能夠在和園盤相連的沿軸方向變化的一個(gè)曲線軌道上滑動(dòng)或滾動(dòng)，離心力抵 消機(jī)構(gòu)的離心塊對(duì)圓盤的作用力的軸向分力和活動(dòng)塊的離心力對(duì)圓盤的作用力 的軸向分力方向相反。完全抵消的離心力抵消機(jī)構(gòu)的離心塊質(zhì)量及曲線軌道的方 程滿足在活動(dòng)塊的任何半徑位置，所有活動(dòng)塊的離心力對(duì)圓盤的作用力的軸向分 力等于離心塊對(duì)圓盤的作用力的軸向分力，而方向相反。
10. 如權(quán)利要求1所述的無(wú)級(jí)變速器，其特征是所述的、活動(dòng)塊輪的活動(dòng)塊可以做成和 活動(dòng)塊一起滑動(dòng)的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的活動(dòng)塊分成兩個(gè)部分，第一部分和耳朵相連， 第二部分可在第一部分上沿傳輸帶滑移的兩個(gè)方向作小的移動(dòng)，傳輸帶壓在第二 部分上，第二部分可以沿周向再分成任意多條，每條中間用薄薄的弾性模量小幾 個(gè)數(shù)量級(jí)的材料相隔，再用膠粘成一體作為第二部分，在第一部分和第二部分之 間有兩個(gè)力較小的彈片作用，在傳輸帶不壓著活動(dòng)塊時(shí)，由這兩個(gè)彈片的彈力使 第二部分分別從兩個(gè)方向上回到滑移前在第一部分上的原點(diǎn)位置。
11. 如權(quán)利要求1所述的無(wú)級(jí)變速器，其特征是所述的傳輸帶是可以把任何高強(qiáng)度、 高弾性摸量的材料作成足夠細(xì)的絲，在細(xì)絲的外面，可以用某種工藝附一層薄薄 的低強(qiáng)度、低弾性摸量的材料，作為固體潤(rùn)滑材料，再把許多這樣的細(xì)絲擰成股， 再織成所需寬度和長(zhǎng)度的網(wǎng)狀封閉型帶，作為傳輸帶的受力層或傳輸帶。
12. 如權(quán)利要求11所述的無(wú)級(jí)變速器，其特征是所述的傳輸帶是在封閉型帶作為傳 輸帶的受力層或傳輸帶上，給傳輸帶穿上許多特殊的靴子，作成特殊的類似履帶 形式的傳輸帶，每個(gè)靴子為有一定厚度和寬度，長(zhǎng)度略大于封閉帶的寬度，中間 的一面上有數(shù)個(gè)柱子，柱子直徑略小于對(duì)t子寬度，高度大于封閉帶的厚度，可刺 穿封閉帶，靴子的長(zhǎng)度方向兩端有可折過(guò)來(lái)的扣子，并扣住從封閉帶刺穿過(guò)來(lái)的 柱子，這樣就把靴子穿在了封閉帶上，沿著封閉帶布滿了這種靴子，就形成了特 殊的類似履帶形式的傳輸帶，靴子之間略有間隙，靴子在寬度方向有一定弧度' 其曲率半徑等于活動(dòng)塊的曲率半徑。
全文摘要
這個(gè)機(jī)械無(wú)級(jí)變速器，傳輸帶和活動(dòng)塊構(gòu)成輪子之間是通過(guò)面接觸傳遞功率的，效率可達(dá)98％以上，調(diào)整方便。活動(dòng)塊輪子，相當(dāng)于把一個(gè)空心的有一定厚度的圓柱形傳輸帶輪，沿軸心線等分成N塊，每塊圓柱的弧面角度為360/N度，每塊兩邊再各加上一個(gè)用來(lái)調(diào)整和固定的耳朵，就構(gòu)成了一個(gè)活動(dòng)塊。在不是最小半徑時(shí)，各個(gè)活動(dòng)塊間有一段間隔，傳輸會(huì)有小的脈動(dòng)，活動(dòng)塊分的越多脈動(dòng)越小，如有20個(gè)活動(dòng)塊時(shí)，傳輸力脈動(dòng)只約為2％左右，是完全可以忽略的。每個(gè)活動(dòng)塊輪可以用彈簧構(gòu)成支撐力機(jī)構(gòu)，它可按不同傳輸比產(chǎn)生不同的緊帶力。每個(gè)活動(dòng)塊輪需要時(shí)可以加一個(gè)離心力抵消機(jī)構(gòu)，抵消活動(dòng)塊的離心力對(duì)傳輸帶的作用力。其最大傳輸功率約為同樣尺寸齒輪的1/3。
文檔編號(hào)F16H9/04GK101280834SQ200810025869
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月18日
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