CN101598203B - 一种复合型钢球外锥轮式无级变速器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种复合型钢球外锥轮式无级变速器，其技术方案要点是，输入行星架21与输入轴1联接，并通过其上的一组行星齿轮23与配合的第一个输出齿圈22a、第一个联接齿圈24a联接，联接行星架25通过其上的两组行星齿轮23与配合的第一个输出齿圈22a、第一个联接齿圈24a和第二个输出齿圈22b、第二个联接齿圈24b联接，输出行星架26通过其上的一组行星齿轮23与配合的第二个输出齿圈22b、第二个联接齿圈24b联接，输出行星架26与钢球外锥轮式无级变速器3的输入端31联接，钢球外锥轮式无级变速器3的输出端32和第一个输出齿圈22a以及第二个输出齿圈22b分别与各自配合的齿轮副4的输入齿轮41联接。
Description
技术领域
本发明属于变速器领域，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、机械人以及军工的复合型钢球外锥轮式无级变速器。
背景技术
目前，钢球外锥轮式无级变速器都需要通过摩擦传动，传动件压力大，易于摩损和发热，寿命较低，传动功率小，传动效率低。
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， 结构简单，节能高效的复合型钢球外锥轮式无级变速器。
为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案以下：
一种复合型钢球外锥轮式无级变速器，包括输入轴（1）、钢球外锥轮式无级变速器（3）、三个齿轮副（4）、输出轴（5），所述各个齿轮副（4）的输出齿轮（42）与输出轴（5）联接，所述的输入轴（1）与输出轴（5）之间设有输入行星架（21）、第一个输出齿圈（22a）、第二个输出齿圈（22b）、行星齿轮（23）、第一个联接齿圈（24a）、第二个联接齿圈（24b）、联接行星架（25）、输出行星架（26），输入行星架（21）与输入轴（1）联接，并通过其上的一组行星齿轮（23）与配合的第一个输出齿圈（22a）、第一个联接齿圈（24a）联接，联接行星架（25）通过其上的两组行星齿轮（23）与配合的第一个输出齿圈（22a）、第一个联接齿圈（24a）和第二个输出齿圈（22b）、第二个联接齿圈（24b）联接，输出行星架（26）通过其上的一组行星齿轮（23）与配合的第二个输出齿圈（22b）、第二个联接齿圈（24b）联接，输出行星架（26）与钢球外锥轮式无级变速器（3）的输入端（31）联接，钢球外锥轮式无级变速器（3）的输出端（32）和第一个输出齿圈（22a）以及第二个输出齿圈（22b）分别与各自配合的齿轮副（4）的输入齿轮（41）联接。
本发明应用于车辆时，能够根据车辆行驶时受到阻力的大小，自动地改变输出扭矩以及速度的变化。
本发明具有以下的优点：
（1）本发明大部份功率由齿圈、行星齿轮、行星架、齿轮传递，因而传动功率和传动效率都极大地提高，而且结构简单，更易于维修；
（2）本发明的变矩和变速是自动完成的， 能实现高效率的传动，并且除了起步以外，都能使发动机在最佳范围内工作，与其它变速器相比，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、机械人以及军工的复合型钢球外锥轮式无级变速器。
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，一种复合型钢球外锥轮式无级变速器，包括输入轴1、钢球外锥轮式无级变速器3、三个齿轮副4、输出轴5，所述各个齿轮副4的输出齿轮42与输出轴5联接，所述的输入轴1与输出轴5之间设有输入行星架21、第一个输出齿圈22a、第二个输出齿圈22b、行星齿轮23、第一个联接齿圈24a、第二个联接齿圈24b、联接行星架25、输出行星架26，输入行星架21与输入轴1联接，并通过其上的一组行星齿轮23与配合的第一个输出齿圈22a、第一个联接齿圈24a联接，联接行星架25通过其上的两组行星齿轮23与配合的第一个输出齿圈22a、第一个联接齿圈24a和第二个输出齿圈22b、第二个联接齿圈24b联接，输出行星架26通过其上的一组行星齿轮23与配合的第二个输出齿圈22b、第二个联接齿圈24b联接，输出行星架26与钢球外锥轮式无级变速器3的输入端31联接，钢球外锥轮式无级变速器3的输出端32和第一个输出齿圈22a以及第二个输出齿圈22b分别与各自配合的齿轮副4的输入齿轮41联接。
输入功率由输入行星架21分流为两路，一路流入第一个输出齿圈22a，另一路经过第一个联接齿圈24a再分流为两路，一路流入第一个输出齿圈22a，另一路流入联接行星架25，再分流为三路，第一路流入第一个输出齿圈22a，第二路流入第二个输出齿圈22b，第三路流入第二个联接齿圈24再分流为两路，一路流入二个输出齿圈22b，另一路流入输出行星架26。
由于上述各个元件的转速分配关系可以改变，所以输出齿圈22a，22b的转速可以从零到与输入行星架21的转速相同的范围内不断变化，从而使各个不同传动比的齿轮副4能同时与输出轴5联接，这是因联接齿圈24a，24b起调速的作用。
由于上述各个元件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，当输出齿圈22a， 22b转速为零时，其输出功率为零，但力矩不为零，此时，联接齿圈24a，24b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第一个联接齿圈24a或第二个联接齿圈24b与各自配合的第一个输出齿圈22a或第二个输出齿圈22b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各自联接的输入行星架21或联接行星架25输入的总功率，也就是说，当两路功率发生变化时，联接齿圈24a，24b将起变矩的作用，使其传递到输出齿圈22a，22b以及输出轴5上的力矩也随之变化。
发动机的输入功率经输入行星架21分流为两路，一路流入第一个输出齿圈22a，另一路经过第一个联接齿圈24a再分流为两路，一路流入第一个输出齿圈22a， 另一路流入联接行星架25，再分流为三路，第一路流入第一个输出齿圈22a，第二路流入第二个输出齿圈22b，第三路流入第二个联接齿圈24b再分流为两路，一路流入第二个输出齿圈22b，另一路流入输出行星架26，输出行星架26再流入钢球外锥轮式无级变速器3的输入端31，再经钢球外锥轮式无级变速器3的输出端32，其和第一个输出齿圈22a以及第二个输出齿圈22b分别把流入的功率再传递到各自配合的齿轮副4的输入齿轮41，再经各个齿轮副4的输出齿轮42汇流至本发明的输出轴5，从而实现了把发动机的功率通过输出轴5对外输出。
对于本发明，当输入轴1的转速不变，输出轴5上的扭矩随其转速的变化而变化，转速越低，输出轴5上的扭矩就越大，反之，则越小，从而实现本发明能随车辆行驶阻力的不同而改变力矩以及速度的复合型钢球外锥轮式无级变速器。
本发明使用时，设发动机的输入功率、输入转速以及其负荷不变，即输入轴1的转速与扭矩为常数，汽车起步前，输出轴5的转速为零，当汽车启动，因输出轴5静止不动，即输出齿圈22a，22b静止不动，输入行星架21或联接行星架25的功率全部流入各自联接的第一个联接齿圈24a或第二个联接齿圈24b，其变矩后使扭矩增大，并分为两路，一路传递到各自配合的联接行星架25或输出行星架26，另一路传递到各自配合的第一个输出齿圈22a或第二个输出齿圈22b，其中，输出行星架26把功率流入钢球外锥轮式无级变速器3的输入端31，再经钢球外锥轮式无级变速器3的输出端32，其和第一个输出齿圈22a以及第二个输出齿圈22b分别把流入的功率再传递到各自配合的齿轮副4的输入齿轮41，再经各个齿轮副4的输出齿轮42汇流至输出轴5，当传递到输出轴5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，与之相联的输出齿圈22a，22b的转速也从零逐渐增加，此时，功率分为两路，流入第一个联接齿圈24a以及第二个联接齿圈24b的功率逐渐减少，从而，便其的增矩作用逐渐减少，输出轴5的扭矩随着转速的增加而减少，当相关的输出齿圈22a，22b与输入行星架21的转速相同时，联接齿圈24a，24b不再起增矩作用。
Claims (1)
1.一种复合型钢球外锥轮式无级变速器，包括输入轴（1）、钢球外锥轮式无级变速器（3）、三个齿轮副（4）、输出轴（5），其特征在于：所述各个齿轮副（4）的输出齿轮（42）与输出轴（5）联接，所述的输入轴（1）与输出轴（5）之间设有输入行星架（21）、第一个输出齿圈（22a）、第二个输出齿圈（22b）、行星齿轮（23）、第一个联接齿圈（24a）、第二个联接齿圈（24b）、联接行星架（25）、输出行星架（26），输入行星架（21）与输入轴（1）联接，并通过其上的一组行星齿轮（23）与配合的第一个输出齿圈（22a）、第一个联接齿圈（24a）联接，联接行星架（25）通过其上的两组行星齿轮（23）与配合的第一个输出齿圈（22a）、第一个联接齿圈（24a）和第二个输出齿圈（22b）、第二个联接齿圈（24b）联接，输出行星架（26）通过其上的一组行星齿轮（23）与配合的第二个输出齿圈（22b）、第二个联接齿圈（24b）联接，输出行星架（26）与钢球外锥轮式无级变速器（3）的输入端（31）联接，钢球外锥轮式无级变速器（3）的输出端（32）和第一个输出齿圈（22a）以及第二个输出齿圈（22b）分别与各自配合的齿轮副（4）的输入齿轮（41）联接。
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