無段變速機

無段變速機也可稱為無級變速機、無級變速器以及無級變速箱。最常見的無段變速機有液力機械式無段變速機與金屬帶式無段變速機，其用途是改變或者調節設備以及能量變化。無段變速機主要由壓緊的主動輪裝置、摩檫傳動機構、調速控制機構組成，屬於能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動比的齒輪傳動裝置。無段變速機可按需求選擇變速、制動、轉換正、反轉、慢速起動、慢速減速等多種複雜的運轉程式。

基本介紹

• 中文名：無段變速機
• 套用領域：機械傳動

基本概念

配套器件

無段變速機通常與齒輪減速機、雙法蘭電磁離合剎車組、RV蝸輪減速機等配套使用。現已被廣泛的運用於生產線、紡織機械、印染機械、電線電纜機械、食品機械、皮革機械、木工機械、包裝機械、電子設備等、製造廠等各個領域。

特點

1、高強度，在加衝擊負栽或機器逆轉時，性能可靠、能精確轉動；

2、變速範圍大，調速精度高 、性能穩定、體積小、重量輕；

3、傳動部件都經過特殊的熱處理，精密度加工摩檫部位；

4、潤滑良好，運行平穩、噪音低、壽命長；

5、介面特性佳，變速容易。運轉中不管是否在負載狀態下,均可快速而確實地變速等；

6、組合能力強，可與各種類型減速機組合，實現低轉速、大扭規的變速效果；

7、可以在允許負載的情況下，調定的轉速恆定；

8、全封閉機械式變速，可適用於潮濕、多塵、有輕度腐蝕性的工作環境。

使用事項

1、安裝臥式以及立式的無段變速機時，應當要校準該機中心線標高，校準傳動軸的同軸度，不應超過聯軸器允許的範圍。

2、輸出軸加裝聯軸器、皮帶輪等，不能對其進行敲擊。應當用輸出軸外端螺孔旋入螺釘壓入聯結件。

3、在使用無級變速機前加入指定的潤滑油，並且油位必須超過油鏡中心錢。

4、一般情況下新出廠的無段變速機的調整限位螺已調整到極限位置，不得隨意調整，以免損壞零件。

5、可以正反方向運轉，但不得超過額定扭矩使用。同時輸入的原動力每分鐘最多啟動次數建議控制在6次以下。

注意，啟動頻率過高會影響到無段變速機的使用壽命。關於潤滑油的更換同期以及保養維護工作事項，請詳細參考無段變速機使用說明書。

工作原理

系統主要包括主動輪組、從動輪組、金屬帶和液壓泵等基本部件。金屬帶由兩束金屬環和幾百個金屬片構成。主動輪組和從動輪組都由可動盤和固定盤組成，與油缸靠近的一側帶輪可以在軸上滑動，另一側則固定。可動盤與固定盤都是錐面結構，它們的錐面形成V型槽來與V型金屬傳動帶嚙合。發動機輸出軸輸出的動力首先傳遞到主動輪，然後通過V型傳動帶傳遞到從動輪，最後經減速器、差速器傳遞給車輪來驅動汽車。工作時通過主動輪與從動輪的可動盤作軸向移動來改變主動輪、從動輪錐面與V型傳動帶嚙合的工作半徑，從而改變傳動比。可動盤的軸向移動量是由駕駛者根據需要通過控制系統調節主動輪、從動輪液壓泵油缸壓力來實現的。由於主動輪和從動輪的工作半徑可以實現連續調節，從而實現了無級變速。

在金屬帶式無級變速器的液壓系統中，從動油缸的作用是控制金屬帶的張緊力，以保證來自發動機的動力高效、可靠的傳遞。主動油缸控制主動錐輪的位置沿軸向移動，在主動輪組金屬帶沿V型槽移動，由於金屬帶的長度不變，在從動輪組上金屬帶沿V型槽向相反的方向變化。金屬帶在主動輪組和從動輪組上的迴轉半徑發生變化，實現速比的連續變化。

汽車開始起步時，主動輪的工作半徑較小，變速器可以獲得較大的傳動比，從而保證驅動橋能夠有足夠的扭矩來保證汽車有較高的加速度。隨著車速的增加，主動輪的工作半徑逐漸減小，從動輪的工作半徑相應增大，傳動比下降，使得汽車能夠以更高的速度行駛。

分類

摩擦式無級變速器

現有的摩擦變速傳動機構具有各種不同的結構類型。一般可以分為：

（1）直接傳動式、即主、從動摩擦元件直接接觸傳動；

（2）中間元件式，即主、從動元件通過中間元件進行傳動；

（3）行星傳動式，即中間元件作行星運動的傳動機構。加壓裝置用來產生摩擦傳動工作表面之間的壓緊力，該力的大小、變化直接關係到傳動的承載能力及其性能，因此加壓裝置也是無級變速器的基本組成部分。一般有加壓彈簧、端面凸輪加壓，鋼柱V形槽加壓。調速機構，主要是使摩擦元件產生相對移動或轉動以實現調速，對於變速器主要的要求是：結構簡單，工作可靠，輕便靈活及定位準確。現有的調速機構，套用的最多的是螺旋機構與渦輪蝸桿機構。

鏈式無段變速器

連式無級變速器是一種利用鏈輪和鋼製撓形鏈條作為傳動元件來傳遞運動和動力的機械變速裝置。它的基本組成部分包括傳動機構、調速機構和鏈條張緊機構。

傳動機構：由鏈輪和鏈條構成的傳動機構是鏈式無級變速器的主體機構，變速器的輸入與輸出轉速的變換主要通過他得以實現。

調速機構：調速機構的作用是使主、從動鏈輪的兩對錐盤各自作相向或相背的軸向移動，即一對錐盤張開而另一對錐盤合攏，這樣就使保持緊張的鏈條與兩鏈輪的接觸半徑（即工作半徑）分別變大或變小。由於兩個鏈條與鏈輪接觸工作圓處的線速度相等（都等於鏈條速度），因此不同的主、從動鏈輪工作半徑之比形成了不同的傳動比，從而實現變速。鏈條張緊加壓機構：與其他摩擦傳動一樣，在鏈式無級變速器中必須設有鏈條張緊加壓機構。目前常用的張緊加壓裝置基本可以分為兩種，一種採用壓靴加壓方式，另一種採用凸輪自動加壓方式。

帶式無段變速器

與鏈式變速器相似，它的變速傳動機構是由作為主、從動帶輪的兩對追盤及張緊在其上的傳動組成。其工作原理也是利用傳動帶左右兩側面與錐盤所產生的摩擦力進行傳動，並通過改變兩錐盤的軸向距離以調整他們與傳動帶的接觸位置和工作半徑，從而實現無級變速。帶式無級變速器根據傳動帶的形狀不同分為平帶無級變速器和V帶無級變速器。

脈動式無段變速器

變速器的主要機構主要由連桿機構組成，或者是連桿與凸輪和齒輪等機構組合，其工作原理與連桿機構相同，但為了使輸出軸能夠獲得連續的旋轉運動，這裡需要配置輸出機構（如超越離合器）。脈動式無級變速器由傳動機構、輸出機構和調速機構組成，傳動機構是其主題機構，變速器輸入與輸出轉速的變換主要通過它得以實現。但為了將遙桿的往復擺動轉換為單向旋轉運動輸出，變速器中必須設有輸出裝置。在變速器中還需設有調速機構才能實現無級變速，其作用是改變曲柄長度，來形成各種不同的尺寸比例關係，使擺角和平均擺速改變，達到變速。