1.本发明属于机械变速传动装置技术领域，具体涉及一种新型无级变速器金属带。
背景技术：2.金属带式无级变速器因具有驾驶舒适、体积小、油耗低、排放低、节油等优点而成为乘用车领域最成功的无级变速器之一，是利用传动器的主、被动工作轮的固定部分和可动部分之间形成v形槽，与金属传送带啮合，当主、被动工作轮可动部分作轴向移动时，即可改变传送带的回转半径，从而改变金属带传动的传动比，依照实际需求通过液压控制系统进行调节，进而实现无级变速传动。
3.然而传统的金属带是使用多片金属片和两组金属环组成，当两侧工作轮挤压金属带时，传统金属带难承受高速度、大负荷的汽车工况，易造成金属传动带的损坏断裂。
技术实现要素：4.本发明的目的在于提供一种新型无级变速器金属带，通过设置具有第一金属片、第二金属片和铰链板的单个金属元件，并通过钢丝绳串联依次布置的多个金属元件形成新型金属带；铰链结构的设计，能够提高金属带的抗压能力，使得金属带的缓和冲击能力增强，进而防止传动过程中金属带发生形变断裂，从而提高传动效率。
5.一种新型无级变速器金属带，包括金属元件和钢丝绳；
6.所述金属元件包括第一金属片、第二金属片和铰链板；所述铰链板包括第一板体和第二板体，所述第一板体和所述第二板体铰接；所述第一板体另一端与所述第一金属片顶端铰接，所述第二板体另一端与所述第二金属片顶端铰接；
7.多个所述金属元件依次布置，相邻两个所述金属元件底端铰接，各所述元件通过所述钢丝绳串联。
8.所述第一金属片、所述第二金属片大小、形状相同，均呈等腰梯形。
9.所述第一金属片下底设置两个上铰链转轴a，上底设置两个下铰链转轴a；两个上铰链转轴a之间、两个下铰链转轴a之间分别沿所述第一金属片下底的中线对称布置；所述第二金属片下底设置两个上铰链转轴b，上底设置两个下铰链转轴b；两个上铰链转轴b之间、两个下铰链转轴b之间分别沿所述第二金属片下底的中线对称布置；
10.所述上铰链转轴a设置在所述第一金属片背面与其下底接触的位置上，所述下铰链转轴a设置在所述第一金属片正面与其下底接触的位置上；所述上铰链转轴b设置在所述第二金属片正面与其下底接触的位置上，所述下铰链转轴b设置在所述第二金属片背面与其下底接触的位置上。
11.两个所述下铰链转轴a的外端分别连接两个所述下铰链转轴b的内端。
12.所述第一板体、所述第二板体大小、形状相同，均呈矩形。
13.所述第一板体的一长边上设置两个粗铰链转轴a，相对的另一长边中点处设置一个细铰链转轴a；所述细铰链转轴a一端与所述第一板体短边齐平，两个所述粗铰链转轴a沿
所述第一板体长边的中线对称布置；所述第二板体的一长边上设置两个细铰链转轴b，相对的另一长边中点处设置一个粗铰链转轴b；所述粗铰链转轴b一端与所述第二板体短边齐平，两个所述细铰链转轴b沿所述第二板体长边的中线对称布置；所述细铰链转轴b两端分别与两个所述细铰链转轴a的内端通过细铰链钢柱连接；
14.所述粗铰链转轴a设置在所述第一板体正面与其长边接触的位置上，所述细铰链转轴a设置在所述第一板体背面与其长边接触的位置上；所述粗铰链转轴b设置在所述第二板体背面与其长边接触的位置上，所述细铰链转轴b设置在所述第二板体正面与其长边接触的位置上。
15.两个所述上铰链转轴a的内端分别与两个所述粗铰链转轴a的外端通过粗铰链钢柱连接；所述粗铰链转轴b的两端分别与两个所述上铰链转轴b的内端通过粗铰链钢柱连接。
16.所述第一金属片靠近上底的位置上开设多个第一圆孔，多个第一圆孔间距相等；所述第二金属片上开设多个第二圆孔，所述第二圆孔与所述第一圆孔位置一一对应，用于所述钢丝绳串联多个金属元件。
17.所述第一金属片、所述第二金属片中心处分别开设梯形孔，所述梯形孔与所述第一金属片、所述第二金属片形状相同。
18.所述第一金属片、所述第二金属片均为瓦楞钢片。
19.本发明的有益效果为：
20.1、本发明通过设置具有一个第一金属片、一个第二金属片和一个铰链板的单个金属元件，并通过钢丝绳串联多个金属元件形成新型金属带；多个金属元件铰接的设计，能够在传动过程中依照不同工况、不同传动比，改变铰链板的张合程度，使得金属带在受工作轮挤压时具有一定自由度，能够提高金属带的抗压能力，使得金属带的缓和冲击能力增强，有效防止传动过程中金属带发生形变断裂，对金属带起保护作用，延长使用寿命，同时提高传动效率。
21.2、本发明用钢丝绳串联多个金属元件、金属元件间铰接的两级连接结构设计，有效保证金属带在恶劣工作条件下发生断裂后不会分散散落，仍然维持金属带的原有形状，保证无级变速器的整体结构不受破坏，进而利于金属带损坏后的维修和拆换。
附图说明
22.图1为本发明的金属带的连接结构示意图；
23.图2(a)为本发明金属元件与钢丝绳的连接状态图；
24.图2(b)为本发明金属元件与钢丝绳的连接状态图；
25.图3为第一金属片的主视结构示意图；
26.图4为第一金属片的侧视结构示意图；
27.图5为第二金属片的主视结构示意图；
28.图6为第二金属片的侧视结构示意图；
29.图7为粗铰链钢柱的结构示意图；
30.图8为铰链板的连接结构示意图；
31.图9为第一板体的主视结构示意图；
32.图10为第一板体的侧视结构示意图；
33.图11为第二板体的主视结构示意图；
34.图12为第二板体的侧视结构示意图；
35.图13为细铰链钢柱的结构示意图；
36.图14为钢丝绳的结构示意图。
37.附图标记：
38.1、第一金属片；2、第二金属片；3、铰链板；4、钢丝绳；5、第一板体；6、第二板体；7、上铰链转轴a；8、上铰链转轴b；9、下铰链转轴a；10、下铰链转轴b；11、粗铰链转轴a；12、粗铰链转轴b；13、细铰链转轴a；14、细铰链转轴b；15、粗铰链钢柱；16、细铰链钢柱；17、梯形孔；18、第一圆孔；19、第二圆孔；20、细钢丝。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
42.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
43.图1所示的是一种新型无级变速器金属带，包括金属元件和钢丝绳4；钢丝绳4串联多个金属元件形成金属带，用于实现无级变速传动。
44.金属元件包括第一金属片1、第二金属片2和铰链板3，图2(a)、2(b)为金属元件和钢丝绳4的连接状态示意图。
45.如图3、4所示，第一金属片1呈等腰梯形，便于啮合工作轮间形成的v型槽，提高传动效率；第一金属片1下底设置两个上铰链转轴a7，其上底设置两个下铰链转轴a9；两个上铰链转轴a7之间、两个下铰链转轴a9之间分别沿第一金属片1下底的中线对称布置。
46.具体来说，上铰链转轴a7设置在第一金属片1背面与其下底接触的位置上，下铰链转轴a9设置在第一金属片1正面与其下底接触的位置上。
47.如图5、6所示，第二金属片2与第一金属片1形状、大小相同，其下底设置两个上铰链转轴b8，其上底设置两个下铰链转轴b10，两个上铰链转轴b8之间、两个下铰链转轴b10之间分别沿第二金属片2下底的中线对称布置。
48.具体来说，上铰链转轴b8设置在第二金属片2正面与其下底接触的位置上，下铰链转轴b10设置在第二金属片2背面与其下底接触的位置上。
49.两个下铰链转轴a9的外端分别连接两个下铰链转轴b10的内端，便于金属元件间的连接。
50.如图8所示，铰链板3包括第一板体5和第二板体6，第一板体5和第二板体6铰接；如图9～12所示，第一板体5呈矩形，其一长边上设置两个粗铰链转轴a11，相对的另一长边中点处设置一个细铰链转轴a13；细铰链转轴a13一端与第一板体5短边齐平，两个粗铰链转轴a11沿第一板体5长边的中线对称布置；第二板体6与第一板体5形状、大小相同，其一长边上设置两个细铰链转轴b14，相对的另一长边中点处设置一个粗铰链转轴b12；粗铰链转轴b12一端与第二板体6短边齐平，两个细铰链转轴b14沿第二板体6长边的中线对称布置。
51.具体来说，粗铰链转轴a11设置在第一板体5正面与其长边接触的位置上，细铰链转轴a13设置在第一板体5背面与其长边接触的位置上；粗铰链转轴b12设置在第二板体6背面与其长边接触的位置上，细铰链转轴b14设置在第二板体6正面与其长边接触的位置上；细铰链转轴b14两端分别与两个细铰链转轴a13的内端通过细铰链钢柱16连接，细铰链钢柱16的结构如图13所示，通过细铰链钢柱16连接第一板体5和第二板体6，起到定位作用，同时能够改变第一金属片1、第二金属片2间的张合程度。
52.第一板体5另一端与第一金属片1顶端铰接，即两个上铰链转轴a7的内端分别与粗铰链转轴a11的外端通过粗铰链钢柱15连接；第二板体6另一端与第二金属片2顶端铰接；即粗铰链转轴b12的两端分别与两个上铰链转轴b8的内端通过粗铰链钢柱15连接；粗铰链钢柱15的结构如图7所示，通过两个粗铰链钢柱15分别连接第一金属片1和第一板体5、第二金属片2和第二板体6，使得金属带整体化，工作时稳固可靠，使得金属带在受力挤压过程中改变铰链板3的张合程度，缓和挤压冲击，起到保护金属带的作用，延长金属带的使用寿命。
53.通过设置具有第一金属片1、第二金属片2和铰链板3的单个金属元件，并通过钢丝绳4串联多个金属元件形成新型金属带；多个金属元件铰接的设计，能够在传动过程中依照不同工况、不同传动比，改变铰链板3的张合程度，使得金属带在受工作轮挤压时具有一定自由度，能够提高金属带的抗压能力，使得金属带的缓和冲击能力增强，有效防止传动过程中金属带发生形变断裂，对金属带起保护作用，延长使用寿命，同时提高传动效率。
54.如图13所示，钢丝绳4包括细钢丝20，是由六股细钢丝20拧和而成，用于串联多个金属元件。
55.具体来说，第一金属片1上靠近上底的位置上开设多个第一圆孔18，第一圆孔18间距相等；第二金属片2上开设多个第二圆孔19，第二圆孔19与第一圆孔18的位置一一对应，用于钢丝绳4串联多个金属元件，利用钢丝绳4串联多个金属元件能够有效保证金属带在恶劣工作条件下发生断裂后不会分散散落，仍然维持金属带的原有形状，保证无级变速器的整体结构不受破坏，进而利于金属带损坏后的维修和拆换；第一圆孔18、第二圆孔19的直径大于钢丝绳4直径，避免传动过程中发生运动干涉。
56.在本实施例中，第一圆孔18、第二圆孔19的数量为三个，钢丝绳4的数量为三条。
57.在本实施例中，第一金属片1、第二金属片2中心处分别开设梯形孔17，梯形孔17与第一金属片1、第二金属片2形状相同，大小为第一金属片1、第二金属片2的二分之一；梯形孔17的设计利于润滑油进入，提高润滑能力，同时增大金属带的散热面积，避免金属带传动过程中因散热不足、润滑不足导致金属带打滑失效，提高金属带的韧性。
58.在本实施例中，第一金属片1、第二金属片2均为瓦楞钢片，厚度为1.4mm～2.0mm；瓦楞结构的设计能够使瓦楞作为油道便于润滑油润滑，能够提高金属带在传动过程中的散热能力，进而提高金属带的使用寿命，同时第一金属片1、第二金属片2紧密连接时增大两个金属片间的摩擦力，有效防止金属带传动过程中金属片发生相互错位。
59.在本实施例中，第一板体5、第二板体6厚度为0.7mm～1.0mm。
60.本发明的工作原理为：
61.金属带两端夹在主动工作轮、从动工作轮两锥盘形成的v型槽中，主动工作轮运动推动金属带改变金属带与工作轮间的摩擦力，传递扭矩和运动至从动工作轮；主动工作轮的轴向移动实现每对工作轮的张合程度，连续改变摩擦工作半径改变传动比，从而实现无级变速传动。
技术特征：1.一种新型无级变速器金属带，其特征在于：包括金属元件和钢丝绳(4)；所述金属元件包括第一金属片(1)、第二金属片(2)和铰链板(3)；所述铰链板(3)包括第一板体(5)和第二板体(6)，所述第一板体(5)和所述第二板体(6)铰接；所述第一板体(5)另一端与所述第一金属片(1)顶端铰接，所述第二板体(6)另一端与所述第二金属片(2)顶端铰接；多个所述金属元件依次布置，相邻两个所述金属元件底端铰接，各所述元件通过所述钢丝绳(4)串联。2.根据权利要求1所述的一种新型无级变速器金属带，其特征在于：所述第一金属片(1)、所述第二金属片(2)大小、形状相同，均呈等腰梯形。3.根据权利要求2所述的一种新型无级变速器金属带，其特征在于：所述第一金属片(1)下底设置两个上铰链转轴a(7)，上底设置两个下铰链转轴a(9)；两个上铰链转轴a(7)之间、两个下铰链转轴a(9)之间分别沿所述第一金属片(1)下底的中线对称布置；所述第二金属片(2)下底设置两个上铰链转轴b(8)，上底设置两个下铰链转轴b(10)；两个上铰链转轴b(8)之间、两个下铰链转轴b(10)之间分别沿所述第二金属片(2)下底的中线对称布置；所述上铰链转轴a(7)设置在所述第一金属片(1)背面与其下底接触的位置上，所述下铰链转轴a(9)设置在所述第一金属片(1)正面与其下底接触的位置上；所述上铰链转轴b(8)设置在所述第二金属片(2)正面与其下底接触的位置上，所述下铰链转轴b(10)设置在所述第二金属片(2)背面与其下底接触的位置上。4.根据权利要求3所述的一种新型无级变速器金属带，其特征在于：两个所述下铰链转轴a(9)的外端分别连接两个所述下铰链转轴b(10)的内端。5.根据权利要求3所述的一种新型无级变速器金属带，其特征在于：所述第一板体(5)、所述第二板体(6)大小、形状相同，均呈矩形。6.根据权利要求5所述的一种新型无级变速器金属带，其特征在于：所述第一板体(5)的一长边上设置两个粗铰链转轴a(11)，相对的另一长边中点处设置一个细铰链转轴a(13)；所述细铰链转轴a(13)一端与所述第一板体(5)短边齐平，两个所述粗铰链转轴a(11)沿所述第一板体(5)长边的中线对称布置；所述第二板体(6)的一长边上设置两个细铰链转轴b(14)，相对的另一长边中点处设置一个粗铰链转轴b(12)；所述粗铰链转轴b(12)一端与所述第二板体(6)短边齐平，两个所述细铰链转轴b(14)沿所述第二板体(6)长边的中线对称布置；所述细铰链转轴b(14)两端分别与两个所述细铰链转轴a(13)的内端通过细铰链钢柱(16)连接；所述粗铰链转轴a(11)设置在所述第一板体(5)正面与其长边接触的位置上，所述细铰链转轴a(13)设置在所述第一板体(5)背面与其长边接触的位置上；所述粗铰链转轴b(12)设置在所述第二板体(6)背面与其长边接触的位置上，所述细铰链转轴b(14)设置在所述第二板体(6)正面与其长边接触的位置上。7.根据权利要求6所述的一种新型无级变速器金属带，其特征在于：两个所述上铰链转轴a(7)的内端分别与两个所述粗铰链转轴a(11)的外端通过粗铰链钢柱(15)连接；所述粗铰链转轴b(12)的两端分别与两个所述上铰链转轴b(8)的内端通过粗铰链钢柱(15)连接。8.根据权利要求1所述的一种新型无级变速器金属带，其特征在于：所述第一金属片(1)靠近上底的位置上开设多个第一圆孔(18)，多个第一圆孔(18)间距相等；所述第二金属
片(2)上开设多个第二圆孔(19)，所述第二圆孔(19)与所述第一圆孔(18)位置一一对应，用于所述钢丝绳(4)串联多个金属元件。9.根据权利要求1所述的一种新型无级变速器金属带，其特征在于：所述第一金属片(1)、所述第二金属片(2)中心处分别开设梯形孔(17)，所述梯形孔(17)与所述第一金属片(1)、所述第二金属片(2)形状相同。10.根据权利要求1所述的一种新型无级变速器金属带，其特征在于：所述第一金属片(1)、所述第二金属片(2)均为瓦楞钢片。
技术总结本发明属于机械变速传动装置技术领域，具体涉及一种新型无级变速器金属带，包括金属元件和钢丝绳；金属元件包括第一金属片、第二金属片和铰链板；铰链板包括第一板体和第二板体，第一板体和第二板体铰接；第一板体另一端与第一金属片顶端铰接，第二板体另一端与第二金属片顶端铰接；多个金属元件依次布置，相邻两个金属元件底端铰接，各金属元件通过钢丝绳串联。通过设置具有第一金属片、第二金属片和铰链板的单个金属元件，并通过钢丝绳串联依次布置的多个金属元件形成新型金属带；铰链结构的设计，能够提高金属带的抗压能力，使得金属带的缓和冲击能力增强，进而防止传动过程中金属带发生形变断裂，从而提高传动效率。从而提高传动效率。从而提高传动效率。
技术研发人员：李奇奇 李天豪 袁梓豪 丁梦龙 张友才
受保护的技术使用者：长沙理工大学
技术研发日：2022.03.14
技术公布日：2022/7/4
