摩擦式變矩器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型公開一種摩擦式變矩器，能夠?qū)崿F(xiàn)無級(jí)變速、自動(dòng)變矩的傳動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，應(yīng)用最廣泛的變矩器是液力變矩器，亦稱扭力轉(zhuǎn)換器，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速 器之間，以液壓油(ATF)為工作介質(zhì)，起傳遞轉(zhuǎn)矩，變矩，變速及離合的作用。它是一種以液 體為工作介質(zhì)的非剛性扭矩變換器，是液力傳動(dòng)的型式之一，應(yīng)用極其廣泛。液力變矩器是 由栗輪、渦輪和導(dǎo)輪等組成，液力變矩器不僅增大了發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩，而且還實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)和自 動(dòng)變速箱之間的柔性連接，既有效地解決了發(fā)動(dòng)機(jī)的熄火問題又能夠自如地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換 擋。
[0003] 液力變矩器的主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，質(zhì)量較大，以及由于存在液力損 失，使機(jī)器的傳動(dòng)效率有所降低，因而機(jī)器燃料經(jīng)濟(jì)性和牽引效率有所降低。為了解決這個(gè) 問題，有些汽車上的扭矩轉(zhuǎn)換器上有一個(gè)鎖止離合器來提高傳動(dòng)效率，但是復(fù)雜的系統(tǒng)和 昂貴的傳動(dòng)部件一直以來都是讓維修市場(chǎng)和用戶頭疼的主要問題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種摩擦式變矩器，在對(duì)摩擦、傳動(dòng)、材 料及潤(rùn)滑等多系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，通過全新的設(shè)計(jì)，改變傳統(tǒng)的變矩器形態(tài)，簡(jiǎn)化了變矩器 的結(jié)構(gòu)，提高傳遞效率，降低成本，具有性能優(yōu)越、自適應(yīng)性強(qiáng)、無級(jí)變速、自動(dòng)閉鎖、綠色環(huán) 保等優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種摩擦式變矩器，包括內(nèi)環(huán)、大滾柱及外環(huán)，其中：
[0007] 內(nèi)環(huán)，其為輸入單元，內(nèi)環(huán)周側(cè)環(huán)面上均分設(shè)有至少兩個(gè)凹形槽，每個(gè)凹形槽分別 對(duì)應(yīng)一個(gè)大滾柱；
[0008] 外環(huán)，其為輸出單元，外環(huán)套在內(nèi)環(huán)外并與內(nèi)環(huán)同軸布設(shè)，外環(huán)的內(nèi)側(cè)圓周面形成 外環(huán)內(nèi)滾道并與各滾柱壓切配合；
[0009] 大滾柱，其設(shè)置于內(nèi)、外環(huán)之間，相鄰凹形槽內(nèi)的大滾柱之間具有間隙；
[0010] 所述內(nèi)環(huán)與大滾柱、大滾柱與外環(huán)之間通過機(jī)械摩擦傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉鎖輸出、自 動(dòng)變速和變矩。
[0011]進(jìn)一步，所述內(nèi)環(huán)與滾柱形成壓力角α，壓力角α為12°~40°。
[0012] 進(jìn)一步，外環(huán)內(nèi)滾道直徑D與大滾柱直徑d比值D/d = l .2~6。
[0013] 進(jìn)一步，相鄰大滾柱的間隙s>〇. 2mm。
[0014] 進(jìn)一步，相鄰大滾柱之間設(shè)有一個(gè)以上的小滾柱，各小滾柱直徑小于大滾柱，小滾 柱位于內(nèi)環(huán)凹形槽之間的內(nèi)環(huán)圓周面上，小滾柱的外滾道面為外環(huán)內(nèi)側(cè)圓周面。
[0015] 進(jìn)一上，相鄰小滾柱之間及大滾柱與小滾柱的間隙s>〇. 2mm。
[0016] 本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0017] (1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單
[0018] 摩擦式變矩器結(jié)構(gòu)主體由內(nèi)環(huán)、滾柱和外環(huán)組成，相比扭力變矩器中栗輪、渦輪和 導(dǎo)輪而言，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性強(qiáng)、成本低、綠色環(huán)保。
[0019] (2)具有自動(dòng)變速、自動(dòng)增矩和自動(dòng)閉鎖功能
[0020] 1)當(dāng)轉(zhuǎn)速和負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，大、小滾柱在離心力和內(nèi)環(huán)凸輪的共同作用下實(shí)現(xiàn) 自適應(yīng)工作，最終實(shí)現(xiàn)摩擦式變矩器的閉鎖輸出、自動(dòng)變速和變矩；
[0021] 2)內(nèi)環(huán)、大滾柱、小滾柱和外環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)共同決定了自動(dòng)變速的范圍和增矩的 倍數(shù)，因此，可以匹配不同的參數(shù)以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合的要求。
[0022] (3)傳動(dòng)效率高
[0023]根據(jù)能量守恒定律，輸入能量除了很小一部分轉(zhuǎn)化為滾柱自轉(zhuǎn)的能量損失外，其 余全部用來輸出，因此，較液力矩器:其油溫低、傳動(dòng)響應(yīng)快，傳遞效率高。
[0024]本實(shí)用新型摩擦式變矩器結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用于汽車、工程機(jī)械、軍用車輛、石油、化 工、礦山、冶金機(jī)械等領(lǐng)域，應(yīng)用非常廣泛。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)不意圖。
[0026] 圖2是本實(shí)用新型摩擦式變矩大滾柱受力分析示意圖。
[0027] 圖3本實(shí)用新型摩擦式變矩外環(huán)和內(nèi)環(huán)凸輪旋轉(zhuǎn)示意圖。
[0028] 圖4是本實(shí)用新型僅包括大滾柱結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：
[0030] 實(shí)施例:請(qǐng)參閱圖4，一種摩擦式變矩器，包括內(nèi)環(huán)1、大滾柱2及外環(huán)3，其中：
[0031] 內(nèi)環(huán)1，其為輸入單元，內(nèi)環(huán)周側(cè)環(huán)面上均分設(shè)有至少兩個(gè)凹形槽101形成內(nèi)環(huán)凸 輪，每個(gè)凹形槽分別對(duì)應(yīng)一個(gè)大滾柱，圖4中設(shè)置3個(gè)凹形槽及對(duì)應(yīng)的大滾柱2;
[0032]外環(huán)3,其為輸出單元，外環(huán)3套在內(nèi)環(huán)1外并與內(nèi)環(huán)1同軸布設(shè)，外環(huán)3的內(nèi)側(cè)圓周 面形成外環(huán)內(nèi)滾道并與各滾柱壓切配合，這里的壓切指滾柱面抵壓在外環(huán)內(nèi)滾道上，由于 滾柱與外環(huán)均為弧形面，兩者必然相切抵壓；
[0033] 大滾柱2,其設(shè)置于內(nèi)、外環(huán)之間，相鄰凹形槽內(nèi)的大滾柱之間具有間隙，目的是每 一凹形槽內(nèi)的滾柱獨(dú)立由內(nèi)環(huán)1輸入轉(zhuǎn)化傳遞給外環(huán)3輸出；
[0034] 轉(zhuǎn)速和負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，各滾柱2在離心力和內(nèi)環(huán)1的共同作用下實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)工 作，同時(shí)通過內(nèi)環(huán)1與滾柱2、滾柱2與外環(huán)3之間的機(jī)械摩擦傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉鎖輸出、自動(dòng) 變速和變矩。
[0035] 摩擦式變矩器，內(nèi)環(huán)1可以與輸入軸相連形成動(dòng)力輸入，而外環(huán)3可以與輸出法蘭 或其他輸出部件連接，其工作與液力變矩器有著本質(zhì)上的不同，它能根據(jù)負(fù)載和速度的變 化，在離心力和內(nèi)環(huán)凸輪的共同作用下，通過內(nèi)環(huán)與大小滾柱和外環(huán)之間的機(jī)械摩擦傳動(dòng)， 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉鎖、自動(dòng)變速和變矩等功能。
[0036] 本實(shí)用新型種摩擦式變矩器結(jié)構(gòu)，其包括輸入軸、內(nèi)環(huán)凸輪、大滾柱、小滾柱、外環(huán) 及輸出法蘭。動(dòng)力通過輸入軸傳輸，輸入軸與內(nèi)環(huán)凸輪連接；負(fù)載傳遞至輸出法蘭；內(nèi)環(huán)凸 輪與外環(huán)同軸設(shè)置；內(nèi)環(huán)凸輪和外環(huán)之間圓周放置多個(gè)大滾柱，外環(huán)與輸出法蘭連接。
[0037] 如圖1，相鄰大滾柱2之間設(shè)有一個(gè)以上的小滾柱4,各小滾柱4直徑小于大滾柱2， 小滾柱4位于內(nèi)環(huán)凹形槽之間的內(nèi)環(huán)圓周面上，小滾柱的外滾道面為外環(huán)內(nèi)側(cè)圓周面，圖1 實(shí)施例中設(shè)置內(nèi)環(huán)周側(cè)環(huán)面上均分設(shè)有4個(gè)凹形槽101。
[0038] 如圖2所示，本實(shí)用新型摩擦式變矩器的增矩主要通過改變滾柱2作用在外環(huán)3內(nèi) 滾道的作用力和改變力臂來實(shí)現(xiàn)。內(nèi)環(huán)1作用在大滾柱2的力傳遞到外環(huán)3,此時(shí)，作用力發(fā) 生變化，同時(shí)，力臂也由Li變?yōu)長(zhǎng) 2，力臂變長(zhǎng)。具體如下：
[0039] 根據(jù)扭矩公式:T=F.L
[0042]其中：
[0043] T為扭矩；
[0044] F為驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的力；
[0045] L為力臂；
[0046]