本发明涉及一种机械无级变速装置，特别是涉及一种链传动无级变速装置。
背景技术：
变速装置是机械领域重要设备，从变速方式分为有级变速装置和无级变速装置二类，理想的当然是无级变速装置，它能实现连续平滑变速，但实现无级变速相对复杂，液压传输可实现，但机械效率较低，电机传输也可实现，但在电力系统中使用。目前机械无级变速装置主要是金属v带摩擦式无级变速装置，但因为是利用金属v带的摩擦力传递动力，传递大扭矩能力较弱，有一定的摩擦损耗，可靠性也较差，一般用在动力相对较小的系统中。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题是提供一种链传递动力的无级变速装置，克服了金属v带摩擦式无级变速装置传递大扭矩能力弱及有一定的摩擦损耗的缺点，能较好地在设计变速范围实现大扭矩无级变速功能。
本发明是通过下述技术方案来实现上述链传动无级变速功能的：一种链传动无级变速装置，其特征在于，其主要包括滑座基盘系统、滑动支架及链轮系统，调速锥盘及控制系统，链条及主轴传动系统。
滑座基盘系统是动力输入、输出及中间动力传动的主要器件之一，它成对配置，二只为一对，一只为动力输入，一只为动力输出，可以级联，上一对的输出作为下一对的输入，级联数越多，无级变速范围就越大，总变速比是各级变速比的乘积。
滑动支架及链轮系统，是一组由滑动支架支撑的链轮组，主要由主滑动支架、付滑动支架、主链轮、付链轮、链轮限位螺母、链轮拉簧等组成。
调速锥盘及控制系统，是调速的主要控制器件，由锥盘、轴承、位移支架、调速拉线及位移控制器件等组成。
链条及主轴传动系统，是动力输入、动力中间传动、及动力输出的主要器件，主要由输入轴、输出轴、中间传动轴(二对及以上联动系统)、链条、导向链轮及张紧链轮等组成。
优选地，所述滑座基盘是在径向上布置有多组滚珠滑槽、中央布置有花键轴孔、在轴向一端相应位置布置有轴颈以及定滑轮孔座的圆柱状圆盘。
优选地，所述主滑动支架是一设置有锥盘滑面、滚珠滑槽、主链轮轴、主链轮限位块、拉线孔座、拉簧孔座等的组合体，其中主链轮是一特别的链轮，安装在主链轮轴上，它在链轮的部分外圆上布置有链齿，链齿的个数一般为三到五个，以中央齿为径向中心线(法线)，在中心线两侧链轮上对称布置有旋转限位块，在主链轮轴的对应位置也布置有旋转限位块，限定主链轮与链轮轴之间只能在设定角度范围内的相对正向或逆向转动，而链轮轴与滑动支架钢性联接，这样主链轮既能起到支撑链条作径向扩(缩)径的作用，更是能起到齿链结合传递动力的作用，同时，主链轮在链齿的中心线上径向另一侧，布置有拉簧钩孔，链轮拉簧将主链轮与支架弹性定位，使主链轮在没啮合链条时，和链轮的旋转离心力共同作用，使整个主链轮的重心在中央齿为中心线(法线)上，并靠链齿侧，以方便主链轮与链条啮合时的齿为中间齿或中间侧齿。
优选地，所述付滑动支架与上述主滑动支架基本相同，不同之处就是付滑动支架上没有限位块，付链轮与主链轮的不同是没有旋转限位块，其它均相同。
优选地，所述调速锥盘及控制系统，其调速锥盘是一与轴线呈45度锥角圆盘，在锥面上布置滑道和在相应位置布置有调速拉线孔座，滑道和孔座分别与上述滑座基盘滚珠滑槽相对应，在调速锥盘上设置有轴承，通过轴承与控制位移的位移支架相联，位移支架主轴为空心轴，以方便设置中间轴与对应的滑座基盘相联，位移控制器件是通过外部机械力来控制锥盘位移的的装置(可以用液压油缸、液压油泵、电机等方式驱动，并有自锁功能)，它的作用就是使调速锥盘轴向移动时，锥盘滑道通过顶紧滑动支架锥盘滑面，与调速拉线共同作用，从而控制主(付)滑动支架在滑座基盘上的径向位置，从而调整了链轮旋转组的旋转直径，达到调速的目的。
优选地，所述链条及主轴传动系统，输入轴与动力输入滑座基盘相联，中间传动轴用于二对及以上中间传动滑座基盘相联(置于空心锥盘支架内)，输出轴与动力输出滑座基盘相联，各对的链条与各对滑座基盘上链轮组相互联动，在链条的紧边设置有导向链轮，它固定在机座上，改变链条方向，以改善链齿的啮合效果，在链条的松边设置有张紧链轮，它在保证与链条啮合的方向的同时，与机座弹性联接，以保证在所有变速范围链条长度能适应系统要求。
本发明积极进步效果在于：这种链传动无级变速装置，可以用在需要变速的各种机械装置中，特别是汽车领域，将这链传动无级变速装置与行星齿轮变速器相联，可以实现正反向控制，并改善变速比范围，它不但能适应较大的扭矩系统，机械效率也较高，特别是可以平滑连续地变速，既能开环控制，也能闭环控制，控制变速简单易行可靠。
附图说明
图1为二对联六滑槽链传动无级变速装置结构示意图。
图2为单只滑座基盘结构示意图。
图3为单只主滑动支架结构示意图。
图4为单只付滑动支架结构示意图。
图5为单只主链轮结构示意图。
图6为单只付链轮结构示意图。
图7为单只调速锥盘结构示意图。
图8为减速效果示意图。
图9为增速效果示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1所示为二对联六滑槽链传动无级变速装置结构示意图，其主要包括输入轴101，四只滑座基盘102、105、112、115，四只调速锥盘103、104、113、114，每只滑座基盘上二只主滑动支架之一106(共八只)，每只滑座基盘四只付滑动支架之一107，输出轴108，液压马达109，二只位移支架之一110，滚珠各滑座基盘滑槽之滚珠111，每组六根调速拉线116，各链轮上二只链轮拉簧117，二只张紧链轮之一118，布置在二对链条的松边，二只导向链轮之一119，布置在二对链条的紧边，二只链条之一120，各滑座基盘六道滑槽呈对称60度角布置，每只滑座基盘对角线布置有二只主滑动支架，相互呈180度角，布置有四只付滑动支架，主滑动支架与相邻的付滑动支架相互呈60度角。
如图2所示为单只六槽滑座基盘结构示意图，主要包括滑座基盘轴颈201，圆周呈60度对称布置六道滚珠滑槽之一202，滚珠档板固定螺孔203，调速拉线转向滑轮座孔204。
如图3所示为主滑动支架结构示意图，主要包括滚珠滑槽301、主链轮旋转限位块302、主链轮轴303、调速拉线孔座304、链轮拉簧孔座305、锥盘滑面306等的组合体。
如图4所示为付滑动支架结构示意图，它与主滑动支架基本相同，只是限位块部位为一圆柱平台401。
如图5所示为主链轮结构示意图，主要由旋转限位块501、链齿502、链轮拉簧孔座503等组成。
如图6所示为付链轮结构示意图，除没有旋转限位块外，其它均与主链轮相同。
如图7所示为调速锥盘结构示意图，它为锥面为45度角锥盘组合体，由调速拉线孔座701，轴承座702，滑道703等组成。
本发明的工作原理如下：如图1所示，位移控制器件控制液压马达107旋转，通过齿轮带动位移支架108移动(位移支架通过滑块支承在机座上)，调速锥盘在位移支架通过调速锥盘轴承作用发生移动，通过各调速拉线和各主(付)滑动支架的共同作用，带动各主(付)滑动支架在滑座基盘上通过滚珠111作径向移动(由于调速锥盘的锥度呈45度角，使得位移支架的位移量与各滑动支架的径向位移量相同)，而主链轮及付链轮均安装于各主(付)滑动支架链轮轴上，从而使得各滑座基盘上的链轮组的工作半径变化，每对滑座基盘的链轮组相向变径，一边变大，另一边就变小(图7与图8所示)，通过链条的作用，从而达到无级调速目的。
在运行过程中，调速锥盘与各滑座基盘上的支架链轮组同速旋转。链条传递动力是依靠链轮组中在啮合区的主链轮传递的，而主链轮能传递动力是因为主链轮的旋转限位块与主链轮轴上的限位块结合，限制主链轮在链轮轴上的转动而来的，由于每组链轮中的主链轮有二只，呈180度分布，在导向链轮的作用下，确保每周的工作区有一只主链轮在工作区。每只链轮在工作时，链轮组每旋转一周，链轮与链条会脱啮分离一角度，这时，在链轮拉簧(在链轮上对称布置)与链轮离心力(链轮上的重心在有齿一端)的共同作用下，链齿区的中心齿会基本置于旋转法线与径向交点上，从而为再次与链条啮合创造条件。
图1整个系统中，滑座基盘102与输入轴101相联，滑座基盘105与输出轴108相联，滑座基盘115与滑座基盘112通过中间传动轴相联。动力传递与变速过程为输入轴101将动力传递给滑座基盘102，通过链条将动力传递给滑座基盘115，通过中间传动轴进而传递给滑座基盘112，又通过链条传递给滑座基盘105，进而传递给输出轴108，达到变速目的。
1.一种链传动无级变速装置，其特征在于，其主要包括滑座基盘系统、滑动支架及链轮系统，调速锥盘及控制系统，链条及主轴传动系统。
滑座基盘系统是动力输入、输出及中间动力传动的主要器件之一，它成对配置，二只为一对，一只为动力输入，一只为动力输出，可以级联，上一对的输出作为下一对的输入，级联数越多，无级变速范围就越大，总变速比是各级变速比的乘积。
滑动支架及链轮系统，是一组由滑动支架支撑的链轮组，主要由主滑动支架、付滑动支架、主链轮、付链轮、链轮限位螺母、链轮拉簧等组成。
调速锥盘及控制系统，是调速的主要控制器件，由锥盘、轴承、位移支架、调速拉线及位移控制器件等组成。
链条及主轴传动系统，是动力输入、动力中间传动、及动力输出的主要器件，主要由输入轴、输出轴、中间传动轴(二对及以上联动系统)、链条、导向链轮及张紧链轮等组成。
2.如权利要求1所述滑座基盘是在径向上布置有多组滚珠滑槽、中央布置有花键轴孔、在轴向一端相应位置布置有轴颈以及定滑轮孔座的圆柱状圆盘。
3.如权利要求1所述所述主滑动支架是一设置有锥盘滑面、滚珠滑槽、主链轮轴、主链轮限位块、拉线孔座、拉簧孔座等的组合体，其中主链轮是一特别的链轮，安装在主链轮轴上，它在链轮的部分外圆上布置有链齿，链齿的个数一般为三到五个，以中央齿为径向中心线(法线)，在中心线两侧链轮上对称布置有旋转限位块，在主链轮轴的对应位置也布置有旋转限位块，限定主链轮与链轮轴之间只能在设定角度范围内的相对正向或逆向转动，而链轮轴与滑动支架钢性联接，这样主链轮既能起到支撑链条作径向扩(缩)径的作用，更是能起到齿链结合传递动力的作用，同时，主链轮在链齿的中心线上径向另一侧，布置有拉簧钩孔，拉簧将主链轮与支架弹性定位，使主链轮在没啮合链条时，和链轮的旋转离心力共同作用，使整个主链轮的重心在中央齿为中心线(法线)上，并靠链齿侧，以方便主链轮与链条啮合时的齿为中间齿或中间侧齿。
4.如权利要求1所述付滑动支架与上述主滑动支架基本相同，不同之处就是付滑动支架上没有限位块，付链轮与主链轮的不同是没有旋转限位块，其它均相同。
5.如权利要求1所述调速锥盘及控制系统，其调速锥盘是一与轴线呈45度锥角圆盘，在锥面上布置滑道和在相应位置布置有拉线孔座，滑道和孔座分别与上述滑座基盘滚珠滑槽相对应，在调速锥盘上设置有轴承，通过轴承与控制位移的位移支架相联，位移支架主轴为空心轴，以方便设置中间轴与对应的滑座基盘相联，位移控制器件是通过外部机械力来控制锥盘位移的的装置(可以用液压油缸、液压油泵、电机等方式驱动，并有自锁功能)，它的作用就是使调速锥盘轴向移动时，锥盘滑道通过顶紧滑动支架锥盘滑面，与调速拉线共同作用，从而控制主(付)滑动支架在滑座基盘上的径向位置，从而调整了链轮旋转组的旋转直径，达到调速的目的。
6.如权利要求1所述链条及主轴传动系统，输入轴与动力输入滑座基盘相联，中间传动轴用于二对及以上中间传动滑座基盘相联(置于位移支架内)，输出轴与动力输出滑座基盘相联，各对的链条与各对滑座基盘上链轮组相互联动，在链条的紧边设置有导向链轮，它固定在机座上，改变链条方向，以改善链齿的啮合效果，在链条的松边设置有张紧链轮，它在保证与链条啮合的方向的同时，与机座弹性联接，以保证在所有变速范围链条长度能适应系统要求。
技术总结