CN101012870A - 一种变矩器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种变矩器,旨在提供一种延长发动机和传动系的使用寿命,低成本,节能高效的变矩器。其技术方案要点是,它包括输入轴1、联接器3、输出轴4,输入轴1与输出轴4之间设有输入齿圈21、输出齿圈22、行星齿轮23、公共输出行星架24、联接齿圈25、大齿轮26、公共行星架27、联接齿轮28、小齿轮29,输入齿圈21与输入轴1联接,并通过行星齿轮23与公共输出行星架24、联接齿圈25联接,联接齿圈25通过行星齿轮23与输出齿圈22、公共输出行星架24联接,输出齿圈22与大齿轮26联接,大齿轮26通过行星齿轮23与公共行星架27、联接齿轮28联接,联接齿轮28通过行星齿轮23与公共行星架27、小齿轮29联接,小齿轮29与本发明以外的若干元件联接,公共行星架27通过联接器3与输入齿圈21联接,公共输出行星架24则与输出轴4联接。
Description
技术领域
本发明属于变速领域,更具体地说,它是一种用于各种地面车辆、船舶、铁道机车、工程机械、各种航天、航空器、冶金、矿山、石油、化工、轻工、食品、纺织、起重运输机械、机床、机械人以及军工的变矩器。
背景技术
目前,变矩器是根据流体静力学等原理来设计的,它所能传递的功率不大,并且效率不高;另外,这些变矩器结构复杂,因此成本高。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足,提供了一种延长发动机和传动系的使用寿命,低成本,节能高效的变矩器。
为了实现本发明的目的,本发明采用的技术方案以下:
一种变矩器,它包括输入轴(1)、联接器(3)、输出轴(4),所述的输入轴(1)与输出轴(4)之间设有输入齿圈(21)、输出齿圈(22)、行星齿轮(23)、公共输出行星架(24)、联接齿圈(25)、大齿轮(26)、公共行星架(27)、联接齿轮(28)、小齿轮(29),输入齿圈(21)与输入轴(1)联接,并通过公共输出行星架(24)上的行星齿轮(23)与公共输出行星架(24)、联接齿圈(25)联接,联接齿圈(25)再通过公共输出行星架(24)上的另一组行星齿轮(23)与输出齿圈(22)、公共输出行星架(24)联接,输出齿圈(22)与大齿轮(26)联接,大齿轮(26)通过公共行星架(27)上的行星齿轮(23)与公共行星架(27)、联接齿轮(28)联接,联接齿轮(28)再通过公共行星架(27)上的行星齿轮(23)与公共行星架(27)、小齿轮(29)联接,小齿轮(29)与本发明以外的若干元件联接,公共行星架(27)通过联接器(3)与输入齿圈(21)联接,公共输出行星架(24)则与输出轴(4)联接。
所述联接器(3)为单向离合器或液压泵和液压马达,它们能自动实现输入力矩的输出。
本发明应用于车辆时,能根据车辆行驶时的速度变化以及受到阻力大小,自动地、无级地改变传动比。
本发明具有以下的优点:
(1)本发明结构简单,有利于降低制造的成本,更易于维修;
(2)本发明发动机的功率大部分由高效率以及能传递大功率内啮合齿圈、外啮合齿轮传递,变矩和变速是自动完成,能实现高效率、大功率的无级变速传动,并且除了起步以外,都能使发动机在最佳范围内工作,与其它变矩器相比,在发动机等效的前提下,它降低了发动机的制造成本;
(3)本发明通过无级变速,使发动机处于经济转速区域内运转,也就是在非常小污染排放的转速范围内工作,避免了发动机在怠速和高速运行时,排放大量废气,从而减少了废气的排放,有利于保护环境;
(4)本发明能利用内部转速差起缓冲和过载保护的作用,有利于延长发动机和传动系的使用寿命,另外,当行驶阻力增大,则能使车辆自动降速,反之则升速,有利于提高车辆的行驶性能;
(5)本发明通过无级变速,使输入功率不间断,可保证车辆有良好的加速性和较高的平均车速,使发动机的磨损减少,延长了大修间隔里程,提高了出车率,有利于提高生产率。
另外,本发明是一种还可用于各种地面车辆、船舶、铁道机车、工程机械、各种航天、航空器、冶金、矿山、石油、化工、轻工、食品、纺织、起重运输机械、机床、机械人以及军工的变矩器。
附图说明
图1为本发明实施例的结构图;
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明:
实施例:
如图1中所示,一种变矩器,它包括输入轴1、联接器3、输出轴4,输入轴1与输出轴4之间设有输入齿圈21、输出齿圈22、行星齿轮23、公共输出行星架24、联接齿圈25、大齿轮26、公共行星架27、联接齿轮28、小齿轮29,输入齿圈21与输入轴1联接,并通过公共输出行星架24上的行星齿轮23与公共输出行星架24、联接齿圈25联接,联接齿圈25再通过公共输出行星架24上的另一组行星齿轮23与输出齿圈22、公共输出行星架24联接,输出齿圈22与大齿轮26联接,大齿轮26通过公共行星架27上的行星齿轮23与公共行星架27、联接齿轮28联接,联接齿轮28再通过公共行星架27上的行星齿轮23与公共行星架27、小齿轮29联接,小齿轮29与本发明以外的若干元件联接,公共行星架27通过联接器3与输入齿圈21联接,公共输出行星架24则与输出轴4联接。
所述的联接器3选用单向离合器。
输入齿圈21通过公共输出行星架24上的行星齿轮23把输入功率分为两路,一路流入公共输出行星架24,另一路通过公共输出行星架24上的一组行星齿轮23流入联接齿圈25,再分流为两路,一路流入公共输出行星架24,另一路通过公共输出行星架24上的另一组行星齿轮23流入输出齿圈22。
由于上述各个元件之间的转速分配关系可以改变,两路功率流将根据两者之间转速分配的变化而变化,当公共输出行星架24转速为零时,其输入功率为零,但力矩不为零,此时,联接齿圈25的输入功率则由一定值改变到最大值,所述的一定值指的是当联接齿圈25与公共输出行星架24的转速相同时,两者按行星排力矩比分配输入功率所得的值,所述的最大值指的是由发动机输入的总功率,也就是说,当两路功率发生变化时,联接齿圈25将起变矩作用,使其传递到公共输出行星架24以及输出轴4上的力矩也随之变化。
发动机的输入功率经输入齿圈21分流为两路,一路流入公共输出行星架24,另一路流入联接齿圈25,此功率再分流为两路,一路流入公共输出行星架24,另一路经输出齿圈22流入大齿轮26,大齿轮26再分流为两路,一路流入公共行星架27,另一路流入联接齿轮28,此功率再分流为两路,一路流入公共行星架27,另一路经小齿轮29流入本发明以外的若干元件作功,其中,公共行星架27此一路的功率通过联接器3流入输入齿圈21,与发动机的输入功率汇流,并重复上述分流过程,公共输出行星架24此一路的功率则传递到输出轴4,从而实现了把发动机的功率通过输出轴4对外输出。
对于本发明,当输入轴1的转速不变,输出轴4上的扭矩随其转速的变化而变化,转速越低,输出轴4的输入扭矩就越大,反之,则越小,从而实现本发明能随车辆行驶速度和阻力的不同改变力矩的变矩器。
本发明使用时,设发动机的输入功率、输入转速及其负荷不变,即输入轴1的转速与扭矩为常数,汽车起步前,输出轴4的转速为零,当汽车启动,因输出轴4静止不动,即公共输出行星架24静止不动,发动机的功率全部流入联接齿圈25,其变矩后使扭矩大于发动机的输入扭矩,并分为两路,一路传递到公共输出行星架24,另一路流入联接齿圈25,此功率再分流为两路,一路流入公共输出行星架24,另一路经输出齿圈22流入大齿轮26,大齿轮26再分流为两路,一路流入公共行星架27,另一路流入联接齿轮28,此功率再分流为两路,一路流入公共行星架27,另一路经小齿轮29流入本发明以外的若干元件作功,其中,公共输出行星架24此一路的功率传递到输出轴4,而公共行星架27此一路的功率则通过联接器3流入输入齿圈21,与发动机的输入扭矩实现汇合,并重复上述分流过程,在各个元件之间不断地进行分矩、变矩以及汇矩的反复循环,使传递到公共输出行星架24的扭矩不断增大,并传递到输出轴4,当传递到输出轴4上的扭矩,经传动系传动到驱动轮上产生的牵引力足以克服汽车起步阻力时,汽车则起步并开始加速,与之相联的公共输出行星架24的转速也从零逐渐增加,此时,功率分为两路,流入联接内啮合齿圈25的功率逐渐减少,从而使其的增矩作用逐渐减少,输出轴4的扭矩随着转速的增加而减少,当输入轴4与输入齿圈21的转速相同时,联接齿圈25不再起增矩作用。
Claims (2)
1.一种变矩器,包括输入轴(1)、联接器(3)、输出轴(4),其特征在于:所述的输入轴(1)与输出轴(4)之间设有输入齿圈(21)、输出齿圈(22)、行星齿轮(23)、公共输出行星架(24)、联接齿圈(25)、大齿轮(26)、公共行星架(27)、联接齿轮(28)、小齿轮(29),输入齿圈(21)与输入轴(1)联接,并通过公共输出行星架(24)上的一组行星齿轮(23)与公共输出行星架(24)、联接齿圈(25)联接,联接齿圈(25)再通过公共输出行星架(24)上的另一组行星齿轮(23)与输出齿圈(22)、公共输出行星架(24)联接,输出齿圈(22)与大齿轮(26)联接,大齿轮(26)通过公共行星架(27)上的一组行星齿轮(23)与公共行星架(27)、联接齿轮(28)联接,联接齿轮(28)再通过公共行星架(27)上的另一组行星齿轮(23)与公共行星架(27)、小齿轮(29)联接,小齿轮(29)与本发明以外的若干元件联接,公共行星架(27)通过联接器(3)与输入齿圈(21)联接,公共输出行星架(24)则与输出轴(4)联接。
2.根据权利要求1所述的变矩器,其特征在于:所述联接器(3)为单向离合器或液压泵和液压马达。
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