專利名稱：踏板摩托車的無級(jí)變速裝置中的滾動(dòng)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所屬領(lǐng)域本實(shí)用新型一般屬于一種踏板摩托車，特別是一種踏板摩托車的無級(jí)變速裝置中的滾動(dòng)體。
背景技術(shù)：
參照下述的附圖1，附圖1涉及到一種踏板摩托車的變速裝置，所述裝置是將摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過所述的變速裝置與摩托車齒輪箱的驅(qū)動(dòng)軸相連。所述的無級(jí)變速裝置為一個(gè)皮帶傳動(dòng)裝置。主皮帶輪包括一個(gè)套在曲軸1端部的主動(dòng)輪2及移動(dòng)摩擦輪3，兩輪的背部相向可以嵌進(jìn)一根皮帶，移動(dòng)摩擦輪3可以沿曲軸端部的軸線作少量位移。驅(qū)動(dòng)軸4套有從動(dòng)皮帶輪，包括移動(dòng)從動(dòng)輪5和從動(dòng)輪6，移動(dòng)從動(dòng)輪5套在軸套上可做軸向移動(dòng)，并且通過一套彈簧裝置與離合器相連，離合器與齒輪箱相接。
主動(dòng)皮帶輪中的移動(dòng)摩擦輪3背部的凹盤內(nèi)設(shè)有多條滾道，一般為六條滾道7，滾道7內(nèi)低外高成斜坡狀，如圖3所示，分為三組均勻分布在其圓周上，六個(gè)離心滾柱8分別裝在各滾道中，由卡盤9壓住。
圖6所示為從動(dòng)皮帶輪的結(jié)構(gòu)圖，包括從動(dòng)輪6及移動(dòng)從動(dòng)輪5，彈簧座10套在移動(dòng)從動(dòng)輪5的軸套上，從動(dòng)輪大彈簧11套在彈簧座10上，隨后的部件還包括離合器蹄塊總成12及離合器摩擦輪13。其他的零件分別為油封14及o型密封圈15。
上述的無級(jí)變速裝置的工作原理為當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)通過曲軸帶動(dòng)主皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，離心滾柱8便產(chǎn)生離心力，隨著轉(zhuǎn)速升高，離心力增大，離心滾柱8在離心力的作用下便沿摩擦輪上的滾道7向外飛開，由于卡盤9是固定在曲軸1上不動(dòng)的，它和移動(dòng)摩擦輪3內(nèi)側(cè)滾道的斜坡共同作用下，離心滾柱8將移動(dòng)摩擦輪3向外推移，將傳動(dòng)皮帶向外擠出，又由于主動(dòng)皮帶輪和從動(dòng)皮帶輪的中心距不變，因此迫使從動(dòng)皮帶輪的移動(dòng)從動(dòng)輪5壓縮從動(dòng)輪大彈簧11向外移動(dòng)，使從動(dòng)輪6和移動(dòng)從動(dòng)輪5之間間隔拉大、減小從動(dòng)皮帶輪工作直徑，這樣主動(dòng)皮帶輪工作直徑逐漸變大，從動(dòng)皮帶輪工作直徑逐漸變小，使傳動(dòng)比逐漸變小，實(shí)現(xiàn)了從低速到高速的無級(jí)變速傳動(dòng)。反之，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，由于離心滾柱產(chǎn)生的離心力減小，這時(shí)移動(dòng)摩擦輪的軸向推力也減小，移動(dòng)摩擦輪向內(nèi)移動(dòng)，主動(dòng)皮帶輪工作直徑減小，這時(shí)移動(dòng)從動(dòng)輪5在從動(dòng)輪大彈簧11的作用下向內(nèi)移動(dòng)，將傳動(dòng)皮帶向外擠出，使從動(dòng)皮帶輪的工作直徑增大，使傳動(dòng)比逐漸變大，實(shí)現(xiàn)了從高速到低速的無級(jí)變速傳動(dòng)。
然而在實(shí)踐中，離心滾柱8是一根空心圓柱，外層包有耐磨的非金屬材料，內(nèi)面一圈金屬，其重量較輕，經(jīng)實(shí)測(cè)為12.3克，六個(gè)滾柱的總質(zhì)量不超過73.8克，在一定轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生的離心力相對(duì)較小，其離心力不足以移動(dòng)主動(dòng)皮帶輪中的移動(dòng)摩擦輪，要實(shí)現(xiàn)一定變速，必須加大油門使轉(zhuǎn)速提高才能使離心滾柱獲得必要的離心力，從而移動(dòng)摩擦輪移動(dòng)，達(dá)到變速的目的。但經(jīng)常性的加大油門即加大進(jìn)油量來提高轉(zhuǎn)速，必然增大耗油量，據(jù)測(cè)算，現(xiàn)行的125型踏板式摩托車的耗油量為2.7升/100公里。
由于以上因素，造成現(xiàn)有的100型、125型、160型踏板式摩托車變速困難，摩托車始終在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，耗油量增大，要高轉(zhuǎn)速才能變速，發(fā)動(dòng)機(jī)磨損大，發(fā)動(dòng)機(jī)功率與轉(zhuǎn)速不成比例，影響了該型號(hào)摩托車的正常使用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能克服公知技術(shù)缺陷的踏板摩托車的無級(jí)變速裝置中的滾動(dòng)體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生節(jié)省油料的效果。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案為在無級(jí)變速裝置中主皮帶輪動(dòng)盤的后面分布有六條斜面的滾道，每條滾道配合有一顆滾動(dòng)體，所述的滾動(dòng)體的總質(zhì)量在84克與156克之間。
采用上述方案增加了每個(gè)滾動(dòng)體的質(zhì)量，使?jié)L動(dòng)體的總質(zhì)量有所提高，從而在不提高轉(zhuǎn)速的情況下增加了滾動(dòng)體的的離心力，使其可以實(shí)現(xiàn)在低速變速的目的，從而克服了公知技術(shù)只能在高轉(zhuǎn)速下才能變速的弊病，實(shí)現(xiàn)了本實(shí)用新型的目的。
下面通過附圖及實(shí)施例對(duì)方案作詳細(xì)的說明。


圖1為公知的踏板摩托車的無級(jí)變速裝置，圖2為公知的踏板摩托車的無級(jí)變速裝置中的滾柱受力分析圖，圖3為公知的踏板摩托車的無級(jí)變速裝置中的主動(dòng)皮帶輪的移動(dòng)摩擦輪分離立體圖，圖4為踏板摩托車的無級(jí)變速裝置中改進(jìn)方案的滾柱正視圖，圖5為踏板摩托車的無級(jí)變速裝置中改進(jìn)方案的滾球正視圖圖6為公知的踏板摩托車的無級(jí)變速裝置中的被動(dòng)摩擦輪的分離立體圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1所述的滾動(dòng)體為總質(zhì)量114克的實(shí)心圓柱，圓柱的外圓為非金屬耐磨材料，如圖4所示。
實(shí)施例2所述的滾動(dòng)體為總質(zhì)量114克球體，其外圓為非金屬耐磨材料，如圖5所示。
上述兩種滾動(dòng)體的內(nèi)部用比重不同的金屬作成，外面用非金屬耐磨材料如塑料，以免對(duì)滾道造成磨損，各種重量的滾柱或球體都可以作成滾動(dòng)體，使用時(shí)都可以產(chǎn)生較已有技術(shù)積極的效果。
采用上述方案，經(jīng)過將現(xiàn)有元件的參數(shù)進(jìn)行方案內(nèi)的調(diào)整，即能很好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型節(jié)油的目的。其節(jié)油原理如下所述在踏板式摩托車的無級(jí)變速裝置中，軸1為曲軸的未端，軸1旋轉(zhuǎn)時(shí)滾柱8沿滾道作離心運(yùn)動(dòng)，所產(chǎn)生的離心力F離＝ma，其中m為滾柱質(zhì)量，a為向心加速度，沿切線的法線方向，a＝v2/R，其中V為滾柱在某點(diǎn)的速度、R為滾柱在某點(diǎn)相對(duì)于軸心所處的半徑，V＝2πR.n，其中n為曲軸轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)/秒，所以F離＝ma＝mv2/R＝4π2n2Rm，所述的F離沿皮帶盤滾道產(chǎn)生一個(gè)垂直于滾道斜面的分力F推，如圖2中的力三角形ABC所示，F(xiàn)推＝F離sinα，其中α為滾道的斜面與豎直線的夾角，由于α很小，可以近似地認(rèn)為F推就是使主皮帶輪活動(dòng)盤沿軸向移動(dòng)的推力。而傳動(dòng)皮帶要向上移動(dòng)必須克服大彈簧11對(duì)從動(dòng)皮帶輪移動(dòng)盤5的壓力，即六個(gè)滾柱8所產(chǎn)生的近似軸向分力F推必須大于或等于大彈簧11所產(chǎn)生的壓力F壓，皮帶才可能移動(dòng)。即6F推≥F壓，即6F推＝6F離sinα＝6×4π2n2Rmsinα≥F壓......(1)，用公式(1)來驗(yàn)證已有技術(shù)及方案所涉及的參數(shù)，已知現(xiàn)有技術(shù)的滾柱的質(zhì)量為12.3克，到達(dá)頂點(diǎn)時(shí)的半徑R為46mm，大彈簧的剛度為0.38kg/mm，從動(dòng)皮帶輪從最大直徑變到最小直徑，大彈簧伸長(zhǎng)的變形量為16mm，所以大彈簧給予從動(dòng)皮帶輪的動(dòng)盤壓力F壓＝0.38×16＝6.08(kg)，折算為6.08×9.8(牛頓)α為14°，將上述參數(shù)值代入公式(1)，得6×4×3.14×0.046×0.0123n2sin14°≥6.08×9.8，其中 表明在公知技術(shù)的滾柱及大彈簧條件下，曲軸必須達(dá)到2589轉(zhuǎn)/分的高速才能使皮帶移動(dòng)實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速從低速到高速的目的。
本方案經(jīng)調(diào)整后的參數(shù)，設(shè)滾柱的質(zhì)量m為19克，大彈簧11仍取原值，則按公式(1)計(jì)算出24×0.019×3.142×0.046n2sin14°≥6.08×9.8，則 所以提高滾柱質(zhì)量，即可降低轉(zhuǎn)速2589-2071＝518(轉(zhuǎn)/分)即能實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。
采用本實(shí)用新型的方案，改進(jìn)了滾動(dòng)體的質(zhì)量，使變速得心應(yīng)手，不必要每次升速都要將油門加得較大，速度升高才能變速，從而節(jié)省了不少油料，經(jīng)實(shí)際應(yīng)用，節(jié)油可達(dá)10％，而且減少了發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的磨損，延長(zhǎng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)半離合的磨損時(shí)間，降低了噪音和振動(dòng)，增加了行駛中的平穩(wěn)度。
權(quán)利要求1.一種踏板摩托車的無級(jí)變速裝置中的滾動(dòng)體，其無級(jí)變速裝置中主皮帶輪動(dòng)盤的后面分布有多條帶斜面的滾道，每條滾道配合有一顆滾動(dòng)體，其特征在于所述的滾動(dòng)體的總質(zhì)量在84克與156克之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的踏板摩托車的無級(jí)變速裝置中的滾動(dòng)體，其特征在于所述的滾動(dòng)體為總質(zhì)量114克的實(shí)心圓柱，圓柱的外圓為非金屬耐磨材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的踏板摩托車的無級(jí)變速裝置中的滾動(dòng)體，其特征在于所述的滾動(dòng)體總質(zhì)量為114克的球形，外層有非金屬耐磨材料。
專利摘要一種踏板摩托車的無級(jí)變速裝置中的滾動(dòng)體，其無級(jí)變速裝置中主皮帶輪動(dòng)盤的后面分布有多條帶斜面的滾道，每條滾道配合有一顆滾動(dòng)體，所述的滾動(dòng)體的總質(zhì)量在84克與156克之間，由于增加了滾動(dòng)體的質(zhì)量從而降低了變速裝置的速度，經(jīng)實(shí)際應(yīng)用，節(jié)油可達(dá)10％，而且減少了發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的磨損，延長(zhǎng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)半離合的磨損時(shí)間，降低了噪音和振動(dòng)，增加了行駛中的平穩(wěn)度。
文檔編號(hào)B62M9/08GK2736247SQ20042003386
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2004年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月1日
發(fā)明者王培全 申請(qǐng)人:王培全