CN1266400C - 无级变速传动用干式复合型金属带组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无级变速传动用干式复合型金属带组件，它具有两边带槽并彼此重叠组合的摩擦片和压入其槽内把重叠组合的摩擦片串接起来的两个组合环，组合环是由内环、外环和中间的多层闭环金属带组合而成的，其内环和外环采用耐磨、低摩擦系数的合成材料制成，分别与摩擦片槽的上下内表面接触。该干式复合型金属带组件采用低摩擦系数的合成材料将金属带与摩擦片隔开，减小其间的摩擦；由金属带承受拉力，而摩擦片由干式工作的耐磨的高摩擦系数材料做成，摩擦片与锥盘之间的摩擦力，由摩擦片依次推动由主动锥盘传给被动锥盘，因而具有传递的扭矩大、效率高、寿命长，结构简化、造价降低的优点，可广泛用于汽车、摩托车等各种无级变速传动系统。
Description
技术领域
本发明属于机械传动装置技术领域，具体涉及一种无级变速传动用干式复合型金属带组件。
背景技术
本发明是在无级变速传动用湿式金属带组件的基础上创新发明的，一般的湿式金属带无级变速传动的摩擦系数小于0.1(通常为0.05-0.08)，而干式的金属带无级变速的摩擦系数可大于0.25，因此在传递相同扭矩情况下，所需要的轴向压力是湿式状态下的三分之一。目前的干式无级变速传动主要有以下的两种：普通宽V型胶带无级变速传动(图1)和日本爱知机械研制的干式组合带无级变速传动(图2)。普通宽V型胶带11是在合成橡胶材料加入绳芯12做成；而日本爱知机械的干式组合带无级变速的组合带是由周边注塑的铝合金H形块13的槽中夹两条带有绳芯的合成橡胶平带14组成，其合成橡胶平带14突出H形块13的槽外，靠橡胶与两对锥盘(主动定、动锥盘5、6和从动定、动锥盘7、8)的摩擦传递动力，对以上两种无级变速的分析和已有实验表明，都存在传递的扭矩不大、效率不高和寿命不长等不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种干式状态下工作的、具有中间挠性元件的机械无级变速器的传动元件，即无级变速传动用干式复合型金属带组件，它以推式传动为特性，具有较高的传动能力和能在无油润滑状态下正常工作等特点。
本发明的技术方案如下：
一种无级变速传动用干式复合型金属带组件，它是由若干个(通常是几百个)具有两边带槽并彼此重叠组合的摩擦片和压入其槽内把重叠组合的摩擦片串接起来的两个组合环组成，所述的组合环是由内环、外环和中间的多层闭环金属带组合而成，外环、内环分别与摩擦片槽的上、下内表面接触。
本发明所述的多层闭环金属带由马氏体时效钢制成，各层之间为紧密接触的“无间隙”配合，金属带厚度为0.18～0.2mm，金属带层数为3～12层。
本发明所述的内环和外环采用干式工作的耐磨、低摩擦系数的合成材料制成，如工程塑料等。
本发明所述的摩擦片沿重叠组合方向两侧具有同轴的凸起和凹槽，相邻摩擦片的突起和凹槽相配合，首尾相连，互为定位，凸起和凹槽的位置设计在离摆动中心尽量近的地方，以减少摩擦损失，摩擦片由耐磨、高摩擦系数的材料制成，如采用粉末冶金等工艺制成的材料。
本发明无级变速传动采用的干式复合型金属带组件的传动作用原理是：本发明干式复合型金属带组件夹在两对锥盘中间，摩擦片和锥盘之间的摩擦力靠摩擦片依次推动由主动锥盘传给被动锥盘，以此传递扭矩和运动，靠两对锥盘的动盘的移动实现每对锥盘的张合与合张，完成连续改变摩擦工作半径来改变传动比，从而实现无级变速传动。
采用上述结构，使本发明具有以下优点：
1、本发明干式无级变速传动用复合型金属带组件采用低摩擦系数的合成材料将金属带与摩擦片隔开，减小其间的摩擦；而摩擦片由摩擦系数高的材料做成，靠摩擦片与锥盘的摩擦传递动力，摩擦片与锥盘之间的摩擦力，由摩擦片依次推动由主动锥盘传给被动锥盘，因此它与目前用于干式无级变速传动的V型胶带相比，具有更高的传动能力和效率；与目前用于湿式(油润滑状态)无级变速传动的金属带组件相比具有更高的摩擦系数，传递同样扭矩所需轴向力小得多，因而具有传递的扭矩大、效率高、寿命长，结构简化、造价降低的优点。
2、本发明以推式传动为特性，具有较高的传动能力和能在无油润滑状态下正常工作等特点，用于汽车的无级变速传动(CVT)系统，具有明显的价格优势；用于摩托车的无级变速传动(CVT)系统，具有明显的传动能力和效率的优势。
附图说明
图1是普通宽V型胶带无级变速传动结构图。
图2是日本爱知机械研制的干式组合带无级变速传动结构图。
图3是本发明的无级变速传动用干式复合型金属带组件结构示意图。
图4是图3的B向视图。
图5是图3的A-A剖视图。
图6是本发明应用于干式无级变速传动系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图具体说明本发明的实现：
参见图3～5，本无级变速传动用干式复合型金属带组件由数百片摩擦片1和压入其槽内两个组合环构成，由组合环把重叠组合的摩擦片串接起来，形成一个整体柔性环，其侧面与锥盘形成一对摩擦副实现传动。组合环是由外环2、多层闭环金属带3和内环4组成环形组合元件，多层闭环金属带3位于外环2和内环4之间，由外环2和内环4与摩擦片1接触，多层闭环金属带3由高强度马氏体时效钢制成，各层之间为紧密接触的“无间隙”配合，主要承受锥盘对摩擦片轴向压力所产生的径向分力，层数由所传递的扭矩决定。本实施例金属带厚度为0.2mm左右，层数为3～5层，外环2和内环4由耐磨、低摩擦系数、可以在无油润滑条件下与金属摩擦能正常工作的合成材料制成，如工程塑料等，用来隔开金属带和摩擦片，避免金属带和摩擦片直接接触，提高多层闭环金属带的使用寿命；摩擦片1由耐磨、高摩擦系数的材料制成，如粉末冶金等工艺制成的材料等，每片都具有同轴的凸起10与凹槽9，相邻摩擦片的凸起10和凹槽9相配合，首尾相连，互为定位，凸起和凹槽的位置设计在离摆动中心尽量近的地方，以减少摩擦损失。
如图6所示，本发明干式复合型金属带组件(图中C)夹在两对锥盘：主动定、动锥盘5、6和从动定、动锥盘7、8中间，所产生的摩擦力由主动锥盘定、动锥盘5、6靠摩擦片依次推动传递到从动定、动锥盘7、8，以此传递扭矩和运动；靠两对锥盘的张合与合张实现连续改变摩擦工作半径来改变传动比，从而实现无级变速传动。
Claims (4)
1、一种无级变速传动用干式复合型金属带组件，它是由若干个具有两边带槽并彼此重叠组合的摩擦片和压入其槽内把重叠组合的摩擦片串接起来的两个组合环组成，其特征在于：所述的组合环是由内环(4)、外环(2)和中间的多层闭环金属带(3)组合而成，外环(2)、内环(4)分别与摩擦片(1)槽的上、下内表面接触。
2、根据权利要求1所述的无级变速传动用干式复合型金属带组件，其特征在于：摩擦片(1)沿重叠组合方向两侧具有凸起(10)和凹槽(9)，相邻摩擦片的凸起(10)和凹槽(9)相配合，首尾相连，互为定位。
3、根据权利要求2所述的无级变速传动用干式复合型金属带组件，其特征在于：凸起(10)和凹槽(9)同轴，位置尽量设计在离摆动中心近的地方。
4、根据权利要求1所述的无级变速传动用干式复合型金属带组件，其特征在于：多层闭环金属带(3)各层之间为紧密接触的无间隙配合，金属带厚度为0.18～0.2mm，金属带层数为3～12层。
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