机械无级变速机构详解

机械无级变速机构是依靠摩擦来传递转矩的。其原理是适当地改变主动件和从动件的转动半径，可使输出轴的转速在一定范围内无级变化。

其优点是：平稳，噪声小，零件种类数量少。

其缺点是：依靠摩擦传递转矩，易打滑，承载能力小，不能保证准确的传动比。

1）滚子平盘式无级变速机构

如图3.106所示为滚子平盘式无级变速机构。它主要由滚子和平盘组成。

图3.106　滚子平盘式无级变速机构

1—滚子；2—平盘

图3.107　锥轮-端面盘式无级变速机构

1—锥轮；2—端面盘；3—弹簧；4—齿条；5—齿轮；6—支架；7—链条；8—电动机

主、从动轮靠接触处产生的摩擦力传动，传动比i =n1/n2=r2/r1，由于r2可在一定范围内任意改变，因此，从动轴Ⅱ可获得无级变速。

滚子平盘式无级变速机构结构简单，制造方便，但存在较大的相对滑动，磨损严重。

2）锥轮-端面盘式无级变速机构

如图3.107所示为锥轮-端面盘式无级变速机构。锥轮1安装在轴线倾斜的电动机轴上，端面盘2安装在底板支架6上，弹簧3的作用使其与锥轮的锥面紧贴。转动齿轮5使固定在底板上的齿条4连同支架6移动，从而改变锥轮1与端面盘2的接触半径R1和R2，获得不同的传动比实现无级变速，即

式中　n1，n2——锥形盘1和端面盘2的转速，r/min；

　　　R1，R2——锥形盘1和端面盘2接触点半径，mm。

锥轮-端面盘式无级变速机构传动平稳，噪声小，结构紧凑，变速范围大。

3）分离锥轮式无级变速机构

如图3.108 所示为分离锥轮式无级变速机构。两对可滑移的锥形轮2，4分别安装在主动轴8 和从动轴5上，并用杠杆3联接，杠杆3以支架6为支点。两对锥形轮间利用传动带10传动。转动手轮，两段螺纹旋向相反的螺杆7通过两个螺母9反向移动，使杠杆3摆动，锥形轮2和4分离或合拢，从而改变传动带10与两对锥形轮2，4的接触半径R1和R2，达到无级变速。

在图示位置中，锥形轮2由分开向合拢方向移动，锥形轮4从合拢向分开方向移动，R1将增大，R2随之减小，从动轴的转速n2将变大。

分离锥轮式无级变速机构运转平稳，变速较可靠。

图3.108　分离锥轮式无级变速机构

1—电动机；2，4—锥形轮；3—杠杆；5—从动轴；6—支架；7—螺杆；8—主动轴；9—螺母；10—传动带

机械无级变速机构的变速范围和传动比i 在实际使用中均限制在一定范围内，不能随意扩大。由于釆用摩擦传动，变速时和使用中随负荷性质的变化，发生打滑现象在所难免，因此，不能保证精确的传动比。(www.xing528.com)

自测题

一、填空题

1.常用的有级变速机构包括________、________、________及________4种。

2.常用的无级变速机构包括________、________和________3种。

3.滑移齿轮变速机构主要由固定齿轮和________组成。它靠________来改变啮合位置，改变传动比。

4.倍增变速机构由固定齿轮、________和滑移齿轮组成。

5.拉键变速机构由________、固定齿轮和拉键组成；通过________位置变化，固定不同的空套齿轮啮合，改变传动比。

6.机械无级变速机构釆用________来实现传动。

7.滚子平盘式无级变速机构主要由________和________组成。

8.锥轮-端面盘式无级变速机构主要是改变锥轮与端面盘的________，获得不同的传动比实现无级变速。

二、选择题

1.在输入轴转速不变情况下，使输出轴获得不同转速的传动装置，称为（　　）。

A.齿轮机构　　B.蜗杆机构　　C.变速机构

2.塔齿轮变速机构，常用于转速（　　），但需要有多种转速的场合。

A.高　B.不高　C.中等

3.塔齿轮变速机构，因传动比容易实现（　　），故常用于卧式车床进给箱中的基本螺距机构，用以变更螺距。

A.等差数列　B.等比数列　C.任意关系

4.倍增变速机构可得到不同的传动比，传动比按（　　）的倍数增加。

A.2　B.3　C.4

5.分离锥轮式无级变速机构中的螺杆，其上面的两段螺纹旋向（　　）。

A.相同　B.相反　C.无所谓

6.当要求转速级数多、速度变化范围大时，应选择（　　）。

A.拉键变速机构　B.倍增变速机构　C.滑移齿轮变速机构

三、分析题

在如图3.109所示的滑移齿轮变速机构中，输出轴Ⅴ的转速有几种？列出所有轴Ⅴ转速的关系式。

图3.109　滑移齿轮变速机构