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请看看侃侃:滑片变形活齿轮型机械无级变速器

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楼主
发表于 2007-12-12 18:40 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
请看看侃侃:滑片变形活齿轮型机械无级变速器

想和大家请教无级变速的知识!


专利文献:这种"滑片变形活齿轮型机械无级变速器"原理就是"遇槽成齿",设计在"V"形轮上的滑片遇到传动链上的槽后被迫移动,有的滑片伸出"V"形轮表面,有的滑片被压进"V"形轮表面以下,而形成为传动齿形状,这种东西至少是"有级"的无级变速,且这种"遇槽成齿"是需要时间的,那么它的带速就受到限制,不知大大们有何看法请赐教
滑片变形活齿轮型机械无级变速器
   日前,北京一家民营变速器企业成功开发出一款CVT新品(滑片变形活齿轮型机械无级变速器,简称活齿HN-CVT)。中国机械工程学会无级变速器专业委员会主任周有强教授在活齿HN-CVT的认证报告中指出,该变速器实现了真正意义上“啮合式无级变速”,属于全新概念的大功率高效机械无级变 速器, 是对传统变速理论的革新延伸。中国齿轮专业协会秘书长王声堂看过样机后说,这种结构的改变,将从根本上解决自动变速器传动功率小、效率低的问题。当前,CVT产品主要应用在较小功率轿车上,而活齿HN-CVT通过同步齿形金属带和锥盘上可连续变径啮合单元体,将传统CVT的摩擦传动变为齿啮合传动,从而大大提高了CVT传动功率和效率,具有高速精密无脉动恒功率机械特性。虽然一些高级轿车所采用的无级变速器已代表了当今国际最先进技术水平,但仍属锥盘加压摩擦牵引式无级变速传动,未能真正突破传统无级变速器的先天技术屏障。活齿HN-CVT第三代样机的功率指标已经超过了国际指标两倍以上。
  活齿HN-CVT的原理样机已经在2006年北京国际车展上亮相,现在正进行试生产。

欢迎继续阅读楼主其他信息

沙发
发表于 2007-12-12 19:10 | 只看该作者
本人多年研究无极变速,并取得突破性进展。因没有能力制作样品,至今未申请专利。“锥盘加压”虽然属于真正的无极变速,但功率损失太大。本人研究的原理是纯齿轮传动,看似不可能吧?其实看似不可能的事,用很简单的原理就能解决。联系电话:13312143780:em00:
3
发表于 2007-12-12 22:00 | 只看该作者

回复 #2 研究生 的帖子

制作样品需要什么样的加工能力?
4
发表于 2007-12-13 18:30 | 只看该作者

回复 #3 $初哥$ 的帖子

主要是齿轮和齿轮箱:em00:
5
发表于 2007-12-13 19:29 | 只看该作者

强人

:em15: :em15: :em15:
6
 楼主| 发表于 2007-12-14 12:19 | 只看该作者

滑片变形活齿啮合HN-CVT机械无级变速器

滑片变形活齿啮合HN-CVT机械无级变速器  
Continuously Variable Transmission---"HN-CVT"

“高效大功率无级变速传动”一直是世界范围尚未根本解决的难题,也是汽车变速研究的终极发展目标!目前几乎所有无级变速器均采用摩擦传动,功率小,效率低; 齿轮传动是应用最广的一种机械传动机构,具有很多优点,是目前机械传动领域应用最为广泛的传动件,但其传动比为固定值,无法实现无级变速。
“滑片变形活齿啮合机械无级变速器”针对上述缺陷进行改进,在“滑片无级变形活齿原理”基础上研制完成,真正实现了“齿轮啮合式无级变速”,属一种全新概念的大功率高效(与单级齿轮传动效率接近)机械无级变速器, 是对传统变速理论的革新延伸!
该技术近乎完美地克服了现有无级变速传动所有缺点!现已形成四大系列,数十种类型,近百种具体款式,参见:产品体系
基本工作原理
核心部件滑片活齿轮按照最新建立的“滑片无级变形活齿原理”设计,工作表面由大量薄滑片(或滑针)叠合组成,通过滑片自由无级滑移可构成任意形状啮合齿形,此设计思想
等效于
对齿轮进行微元分割,通过多个微元面的有机组合即可形成任意所需齿形,即:构成滑片无级啮合活齿轮。
由于滑片的滑移方向与受力方向不同向,所以滑片可以自由轻松随当前啮合齿形所需及时变形与之吻合实现无级啮合,而传递功率时的受力方向与自由滑移方向垂直或其夹角在当量摩擦角之内(参见相关资料)具有自锁性,所以滑片承载受力时不会改变齿廓形状,可保持正常啮合态,靠滑片与对应齿槽盘的啮合传递功率,实现非摩擦式变形活齿啮合无级变速。
所有滑片形成一整体封闭弹力闭合环,具有“刚柔融合、活齿固化”效应,承载能力强,结构简单、成本低、体积小,属一级传动,传动效率高,是真正意义上的“齿轮啮合无级变速”。

滑片活齿轮的啮合受力面积大于齿轮,所有滑片形成一整体封闭弹力闭合环,等效于将所有滑片束缚在一封闭受力体内,加之与刚性齿槽轮的相互依存实现了“刚柔融合、活齿固化”效应,最大程度的消弱了悬梁受力现象(类似于将弹性平面薄钢片垫在刚性钢件中),理论上可等效承载整体钢环在圆周向的负荷量,承载能力极强!“滑片变形齿无级啮合活齿轮”齿形可变,可以随时根据啮合区“遇齿成槽”变化齿形,最大限度延展齿槽与所有参工作滑片区域间尽可能多的啮合受力点,尤其在压力角最小区为整体面接触,接触应力小;此外其离心复位啮合传动特点使得其在高速场合可靠性更强,更适应高速及大功率领域工作特性要求。
与传统齿轮相比,其别具一格特点可等效视为:模数、齿高、齿距、齿形角等参数相互独立且随意可变的刚性活齿轮,达到“模数增大、齿高不增”,模数、齿高不等实现相互啮合,此特点可以使齿槽轮齿厚小于参与啮合滑片总厚度,扩大参与滑片数量,大大提高承载能力。

滑片多层弹性变形累加特性又使其具有与传统刚性齿轮不同的弹性/柔性齿效应,有利于:(1)旋转中滑片有效工作半径的微量变化波动量可通过滑片弹性弯曲变形及叠片滑移累加获得补偿;(2)消除工作中与齿槽盘的理论啮合受力区半径微量变化引发的多边形效应,实现平稳输出,同时化线接触为面接触传动,扩大功率容量。
可见,滑片的弹性/柔性齿效应,使得其理论上存在的微量几何滑移/弹性滑移进一步得到化解,并最大限度消弱了啮合固有微量脉动效应,化线接触为面接触,加之系统的高速惯量吸振效应使得其输出转矩特性大大优于现有无级变速器,而其它诸如:成本、可靠性、寿命、承载能力、传动效率等指标更是现有变速器所无法比拟!

显见:滑片活齿轮的无级变形意义不仅包含了啮合齿牙齿距的无级变化,也包含受力齿面的随意性变形,即:滑片组合齿形可通过径向、圆周向、轴向滑移及弹性变形叠加累积实现全方位无级变形(包含非受力方向的滑移变形、受力方向的弹性变形)真正实现工作承载啮合齿形无级变化。

活齿轮弹性齿效应还可缓冲化解突变峰值负荷引发的刚性冲击、应力积聚,实现类似柔性传动,在一定程度上可起到液力偶合器效应;
当出现破坏性峰值负荷时有过载保护功能,此时滑片成为损耗牺牲件,通过弹性、甚至塑性变形来保护其它高成本零件,对于塑性变形滑片可以方便更换或回收校平再使用,最大程度降低破坏性损耗成本。

性能特点
* 整个变速系统为一级传动,传动链短,无加压装置功耗,传动效率高,单级传动效率与齿轮相当。
* 属零加压的纯啮合无级传动,理论承载能力大于刚性齿轮,传动功率范围大,几瓦到几百千瓦。
* 功率重量比、功率体积比大(轿车用无级变速器100kw体积仅195*270*280——双盘直轴型)。
* 高速运转性能更稳定,可达6000 rpm以上。
* 传动稳定无脉动(第3代产品的传动性能最平稳,第12代产品理论上有微量脉动,但由于系统惯量吸振效应,以及多相“逐差原则”布置,脉动几乎小到可以忽略不计,远比现有奥迪A6车用金属链无级变速器性能平稳且可靠性更强!)。
* 最佳传动比区间:0.818~3.6;可根据具体情况有所波动(一级变速比可达9)。变速范围极广,可增速、减速、反向平稳输出转矩,调控方便简单。
* 刚性垂直传动系列特点:正档、倒档、空档只通过空间位移变换实现,无需增加任何辅助装置,结构简单,正档、倒档传动链等长,传动效率相等。增加同步器后由空档零启动时无任何冲击。效果优于现有常啮合带同步器齿轮传动。
* 具有“磨损不影响传动比精度;磨损自动补偿功能”极佳优势!这是目前所有变速器都不具备特点。
* 调速控制精确/灵敏/稳定/快捷,适宜频繁调速,响应性强,绝对的无级过渡(根据需要也可跳跃变速),细微平滑,速比精密稳定,易实现数字化自动控制。
* 机体结构、工艺简单,易实现标准系列化产业生产,成本远低于现有车用自动变速器AT、无级变速器 CVT成本;而综合性能却明显优于现有无级变速器。  ——可谓目前结构最简单的变速器,此变速器关键部件只有两件,比现有手动齿轮变速器都简单,结构紧凑体积小,滑片轮为浮动无级变形啮合,对啮合齿槽的精度要求极低,对齿距,齿形无加工精度要求,滑片有磨损自动补偿功能,整体变速箱成本比最廉价的直齿无同步器手动齿轮变速箱都低。
* 全同步啮合传动,无需加压装置,省掉了现有无级变速器必依靠加压力实现传递功率的诸多弊病,传递功率区无应力积聚,对材料、工艺要求降低,磨损低,寿命长。结构简单、功率损失小,效率高。
* 在一般场合,其传动性能甚至可完全取代齿轮变速,而其特有的无级变速性能使得其有取代目前应用最为广泛的齿轮变速器趋向。与现有无级变速器相比,其性能更是明显,其整体优越性能可以代替及拓展乃至大、中、小、微功率领域的所有无级变速器。
* 变速特性可近乎完美地与汽车发动机理想特性曲线吻合,使发动机总处于最佳工作状态,从而进一步提高热效率、改良尾气排放,达到节能环保目的。
* 噪音低< 40dB,当箱体采取整体铸造,并采取密封隔振、结构吸震措施后,噪音将进一步降低。
——《具体内容参见相关资料》
7
 楼主| 发表于 2007-12-14 12:24 | 只看该作者
滑片变形活齿啮合HN-CVT机械无级变速器  
——HN-CVT技术新突破

HN3+1-CVT系列在HN1-CVT研制成功后经过长达近1年的进一步深入试验研究,取得了新突破,克服了前3CVT的唯一共有缺陷,是目前综合性能最佳产品——HN3+1-CVT系列内容参见下文
HN3+1-CVT型滑片活齿无级变速器性能概述:
1、此技术从本质上突破了无级变速器的功率、效率、寿命、成本等技术屏障,理论上讲:该变速器的功率容量没有上限,可以无限制增大(以前12代尽管功率范围已很大,但受啮合面动态滑移与曲率制约,啮合面不能进一步增大,太大时其滑移量无法通过弹性齿面补偿),目前300~500kw功率体积仅:225*235*390(理论计算:扭矩达到1000N.m以上,功率突破500kw;极限功率3000kw——体积等效前提下其受力面积是1代的30);
传动效率:其传动特性原理完全与定传动比同步带(效率在98%)、链等效,传动效率保守估计96%以上。纯啮合无滑移多点受力传动,加压力为离心加压属系统内力自动加压,不损耗功率(采用外系统机械方式控制锥盘调速时有微量轴承功率损失)且使机构大大简化,降低成本增加可靠性

       独创的“功效分离”又名“工分效合”传动是成功应用滑片无级啮合真正突破功率障碍、效率障碍的最佳方案,“工分效合”传动机理使其同步构造了“无级啮合”、“无级变径”双机能,完美突破了无级变速的先天机构固有功效障碍,实现了高效大功率精密匀速无级变速(参见正文),是本系列无级变速器最大特点,也是本技术突破点
2、与前3代相比,传递功率承载态属“动态静啮合”没有任何滑移,正面受力、正向啮合分离(滑片仅受正向压力没有弯矩及剪切力,承载能力在第1代基础上提升30倍),平稳性进一步提高,无任何偏向力,性能可靠,噪音低,冲击小,且具有磨损自补偿功能,加工精度低、寿命长。且通过“离心均载”充分达到了无滑移、无滞后、大重合度平稳传递功率,且属多区面啮合,综合特性优于齿轮传动。
3、离心自动内力加压(加压目的是保证传动的平稳性、可靠性,不用来传递功率,传递功率靠啮合传动),自适应系统设计(开环传动链),无多余约束,单点控制,开环自适应执行,闭环监控,控制精度及执行同步性响应性好,调速控制执行机构简单,大幅度降低整个系统机构尺寸制造/装配精度及控制精度要求,极限传动比区域传动带无任何偏斜受力现象,效率高寿命长,锥盘无需外界加压且随动自适应变化(实现功率安全系数功率极限过载保护精准化设计、转速越高性能越可靠/功率越大/精度平稳性越高),无额外功耗,传动效率高。
4、无级啮合单元体数量恒定使得大小半径区的功率容量等效,可最有效同步发挥各传动环节的潜在功率容量,使整个系统设计更科学完美,功率体积比更高。无级啮合单元体的槽弧补偿面与传动带的径向同步随动使得锥盘面上的8条轨道槽可能引发的微量多边形效应得以消除,且可保护带基侧面。
5、运行状态具有系统自平衡特性,在稳态动平衡区外界调速器力为零,全部为系统内力,由非稳区向稳态动平衡区调速时具有借力功能。
6、调速平顺性好,由于锥盘锥度减小,V带夹角加大,调速精度提高且平顺性更好,静态可调速(此时要求啮合齿落座才行);啮合单元体的离心运动趋势与带张紧的向心运动趋势完美互补‘双重依赖原理’,使得带式变速器的内外调速特性大大改善。   
8
发表于 2007-12-14 17:07 | 只看该作者
来个土看看
9
发表于 2007-12-14 18:15 | 只看该作者
既然已形成产品,已无技术保密可言。把原理图发上来看看:em00:
10
发表于 2007-12-16 12:25 | 只看该作者
发个图看看:em15: :em00:
11
 楼主| 发表于 2007-12-16 14:25 | 只看该作者
检索专利和网站
12
 楼主| 发表于 2007-12-16 14:27 | 只看该作者
申请专利号 200520104205.0
专利申请日 2005.08.19
名称 滑片变形活齿啮合型机械无级变速器
公开(公告)号 CN2937665
公开(公告)日 2007.08.22
类别 机械工程;照明;加热;武器;爆破
颁证日   
优先权 2004.9.21CN200420092656.2
申请(专利权) 王国斌
地址 102200北京市昌平区科技园区超前路5号A座609号北京维艾迪汽车科技有限公司
发明(设计)人 王国斌
国际申请   
国际公布   
进入国家日期   
专利代理机构   
代理人   
摘要
滑片变形活齿啮合型机械无级变速器,属于机械无级变速器设计及制造技术领域。输入轴与齿槽轮固定联接,活齿轮与输出轴之间通过导向键或花键滑动联接;活齿轮由轮体、滑片组环构成;齿槽轮与活齿轮配合构成无级变速器两大核心部件;活齿轮旋转时滑片可在离心力作用下向轮体径向外延作离心运动,与齿槽轮接触的滑片在凸凹齿槽的推动下发生随动变形组合形成与之吻合的啮合齿面,实现了“非摩擦式齿轮啮合无级变速”,结构简单成本低,可方便实现正反向等传动链输出,滑片活齿轮为浮动无级变形啮合,具有磨损自动补偿功能,寿命长,高速适应性能好,广泛适用于车辆及机械传动领域。
13
 楼主| 发表于 2007-12-16 14:32 | 只看该作者

http://www.hn-cvt.com/样机展厅.htm

http://www.hn-cvt.com/样机展厅.htm
14
 楼主| 发表于 2007-12-16 14:36 | 只看该作者
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 楼主| 发表于 2007-12-16 14:37 | 只看该作者

16
 楼主| 发表于 2007-12-16 14:37 | 只看该作者
17
 楼主| 发表于 2007-12-16 14:40 | 只看该作者
版主明鉴    绝非广告贴
我的本意是:本论坛上的许多朋友的动手能力非常强,完全有能力作出相当于这件样机的东西,但是大家好像满足于重复成熟工业品复制,而不是创新!
其实创新并不都是高精尖!
18
发表于 2007-12-16 14:47 | 只看该作者
看那些词就不想往下看了,再看看那网页做的……
19
发表于 2007-12-16 17:26 | 只看该作者

回复 #17 车晋飞 的帖子

赞成,搞发明创造比单纯动手更应提倡。看了样机照片,原理和皮带锥盘一样,只不过减少了磨擦损耗。那个手摇轮是不是调被动轮两个锥盘间距的?主动轮那两个锥盘的间距还是靠弹簧压紧吗?金属传动带侧面可能有活动销插入锥盘的槽内,我感觉锥盘槽太少,大力距传动恐怕有问题。金属传动带活动销的磨损是个问题。(因看照片,不是原理图,讲的不对还望指教。):em15: :em00:
20
发表于 2007-12-16 18:32 | 只看该作者
仔细看看宣传图,有点看明白了。那两对锥盘实际是两个可变经皮带轮。还不能算是真正的齿轮传动。但是解决了摩擦损耗问题。:em15: :em15:
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