CN101761625B - 一种复合型钢球外锥轮式无级变速兼起动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合型钢球外锥轮式无级变速兼起动器，其技术方案要点是，输出行星架（22）通过行星齿轮（23）与各自配合的输入齿轮（21）、输出齿轮（24）和联接齿圈（25）联接，第一个输出齿轮（24）与第二个输入齿轮（21）联接，第二个输出齿轮（24）分别与配合的单向离合器（7）、钢球外锥轮式无级变速器（3）以及本发明以外的若干元件联接，此单向离合器（7）的输出端（72）与第一个输入齿轮（21）联接，钢球外锥轮式无级变速器（3）的输出端（32）与离合器（6）联接，其输出端（62）与空、倒档机构（4）联接，输出行星架（22）与单向离合器（7）联接，其输出端（72）分别与输入轴（1）以及空、倒档机构（4）的输入端（41）联接。

Description

一种复合型钢球外锥轮式无级变速兼起动器

技术领域

本发明属于变速器以及起动领域，更具体地说，它是一种用于各种地面车辆、船舶、铁道机车、以及机床的复合型钢球外锥轮式无级变速兼起动器。

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，而且不具有起动功能。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种具有起动功能，延长发动机和传动系的使用寿命，节能高效的复合型钢球外锥轮式无级变速兼起动器。

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兼起动器，包括输入轴(1)、钢球外锥轮式无级变速器(3)、空、倒档机构(4)、输出轴(5)、离合器(6)、单向离合器(7)、起动机齿轮副(8)，所述空、倒档机构(4)的输出端(42)与输出轴(5)联接，所述的输入轴(1)与输出轴(5)之间设有输入齿轮(21)、输出行星架(22)、行星齿轮(23)、输出齿轮(24)、联接齿圈(25)，输出行星架(22)通过其上的各组行星齿轮(23)与各自配合的输入齿轮(21)、输出齿轮(24)和联接齿圈(25)联接，第一个输出齿轮(24)与第二个输入齿轮(21)联接，第二个输出齿轮(24)分别与配合的单向离合器(7)的输入端(71)、钢球外锥轮式无级变速器(3)的输入端(31)以及本发明以外的若干元件联接，此配合的单向离合器(7)的输出端(72)与第一个输入齿轮(21)联接，钢球外锥轮式无级变速器(3)的输出端(32)与离合器(6)的输入端(61)联接，离合器(6)的输出端(62)与空、倒档机构(4)的输入端(41)联接，输出行星架(22)与配合的单向离合器(7)的输入端(71)联接，其输出端(72)分别与输入轴(1)以及空、倒档机构(4)的输入端(41)联接，起动机齿轮副(8)的输出齿轮(82)与配合的单向离合器(7)的输入端(71)联接，其输出端(72)分别与第一个输入齿轮(21)以及另一个配合的单向离合器(7)的输出端(72)联接，此配合的单向离合器(7)的输入端(71)与输入轴(1)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，都能使发动机和起动机在最佳范围内工作，与其它变速器相比，在发动机和起动机等效的前提下，它降低了发动机和起动机的制造成本；

(3)本发明使发动机和起动机处于经济转速区域内运转，也就是使发动机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以及起动机的使用寿命，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，提高了出车率以及生产率。

(6)本发明起动时，具有自动变矩和变速的性能，输入功率不间断，不会发生冲击现象，可保证发动机起动平稳、减少噪音，使发动机的起动磨损减少，并延长了起动电机以及蓄电池的使用寿命。

(7)本发明减少了现今起动机的传动机构，降低了制造成本，发动机起动后，只需对起动电机采取制动措施，使其停止转动。

另外，本发明是是一种用于各种地面车辆、船舶、铁道机车、以及机床的复合型钢球外锥轮式无级变速兼起动器。

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兼起动器，包括输入轴1、钢球外锥轮式无级变速器3、空、倒档机构4、输出轴5、离合器6、单向离合器7、起动机齿轮副8，所述空、倒档机构4的输出端42与输出轴5联接，所述的输入轴1与输出轴5之间设有输入齿轮21、输出行星架22、行星齿轮23、输出齿轮24、联接齿圈25，输出行星架22通过其上的各组行星齿轮23与各自配合的输入齿轮21、输出齿轮24和联接齿圈25联接，第一个输出齿轮24与第二个输入齿轮21联接，第二个输出齿轮24分别与配合的单向离合器7的输入端71、钢球外锥轮式无级变速器3的输入端31以及本发明以外的若干元件联接，此配合的单向离合器7的输出端72与第一个输入齿轮21联接，钢球外锥轮式无级变速器3的输出端32与离合器6的输入端61联接，离合器6的输出端62与空、倒档机构4的输入端41联接，输出行星架22与配合的单向离合器7的输入端71联接，其输出端72分别与输入轴1以及空、倒档机构4的输入端41联接，起动机齿轮副8的输出齿轮82与配合的单向离合器7的输入端71联接，其输出端72分别与第一个输入齿轮21以及另一个配合的单向离合器7的输出端72联接，此配合的单向离合器7的输入端71与输入轴1联接。

输入功率由第一个输入齿轮21分流为两路，一路流入输出行星架22，另一路经过第一个联接齿圈25再分流为两路，一路流入输出行星架22，另一路流入第一个输出齿轮24，再流入第二个输入齿轮21，第二个输入齿轮21再分流为两路，一路流入输出行星架22，另一路经过第二个联接齿圈25再分流为两路，一路流入输出行星架22，另一路流入第二个输出齿轮24。

由于上述各个元件的转速分配关系可以改变，所以输出行星架22的转速可以从零到与各个输入齿轮21的转速相同的范围内不断变化。

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，当输出行星架22转速为零时，其输出功率为零，但力矩不为零，此时，各个联接齿圈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各个联接齿圈25与各自配合的输出行星架22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齿轮21输入的总功率，也就是说，当两路功率发生变化时，各个联接齿圈25将起变矩的作用，使其传递到输出行星架22以及输出轴5上的力矩也随之变化。

发动机或起动机的输入功率经第一个输入齿轮21分流为两路，一路流入输出行星架22，另一路经过第一个联接齿圈25再分流为两路，一路流入输出行星架22，另一路流入第一个输出齿轮24，再流入第二个输入齿轮21，第二个输入齿轮21再分流为两路，一路流入输出行星架22，另一路经过第二个联接齿圈25再分流为两路，一路流入输出行星架22，另一路流入第二个输出齿轮24，第二个输出齿轮24再分流为三路，一路流入配合的单向离合器7的输入端71，再经其输出端72流入第一个输入齿轮21，另一路流入本发明以外的若干元件，第三路流入钢球外锥轮式无级变速器3的输入端31，再经其输出端32流入离合器6的输入端61，离合器6的输出端62以及输出行星架22分别把流入的功率再传递到空、倒档机构4，发动机起动前，各路流入输出行星架22的功率通过配合的单向离合器7传递到输入轴1，经输入轴1传递到发动机曲轴上，发动机起动后，流入输出行星架22和离合器6的功率经空、倒档机构4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，当输入齿轮21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兼起动器。

本发明使用时，设起动机通过起动机齿轮副8的输入齿轮81输入的功率、转速以及其负荷不变，即输入齿轮21的转速与扭矩为常数，发动机起动前，发动机的转速为零，当起动机启动，因发动机静止不动，即输出行星架22静止不动，各个输入齿轮21的功率全部流入各自配合的联接齿圈25，其变矩后使扭矩增大，并分为两路，一路传递到各自配合的输出行星架22，另一路传递到各自配合的输出齿轮24，其中，因离合器6处于分离状态，第二个输出小齿轮24把功率分流为两路，一路流入本发明以外的若干元件作功，另一路流入配合的单向离合器7的输入端71，经其输出端72全部流入第一个输入齿轮21，与起动机经起动机齿轮副11输入的扭矩实现汇合，并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，使传递到各个元件的扭矩不断增大，各路流入输出行星架22的功率通过配合的单向离合器7传递到输入轴1，最后经输入轴1汇流至发动机的曲轴，当传递到发动机的曲轴上的扭矩，产生的起动力足以克服发动机的起动阻力时，发动机则起动并开始加速。

发动机起动后，设发动机的输入功率、输入转速以及其负荷不变，即输入齿轮21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，即输出行星架22静止不动，各个输入齿轮21的功率全部流入各自配合的联接齿圈25，其变矩后使扭矩增大，并分为两路，一路传递到各自配合的输出行星架22，另一路传递到各自配合的输出齿轮24，其中，因离合器6处于接合状态，第二个输出小齿轮24把功率分流为三路，一路流入本发明以外的若干元件作功，另一路流入配合的单向离合器7的输入端71，再经单向离合器7的输出端72流入第一个输入齿轮21，与经发动机输入的扭矩实现汇合，并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，使传递到各个元件的扭矩不断增大，第三路流入钢球外锥轮式无级变速器3的输入端31，再经其输出端32流入离合器6的输入端61，其输出端62的功率以及通过输出行星架22流入到配合的单向离合器7的功率传递至空、倒档机构4，最后经空、倒档机构4把功率汇流至输出轴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，与之相联的输出行星架22的转速也从零逐渐增加，此时，功率分为两路，流入各个联接齿圈25的功率逐渐减少，从而，使其的增矩作用逐渐减少，输出轴5的扭矩随着转速的增加而减少，当相关的输出行星架22与输入齿轮21的转速相同时，各个联接齿圈25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兼起动器，包括输入轴（1）、钢球外锥轮式无级变速器（3）、空、倒档机构（4）、输出轴（5）、离合器（6）、单向离合器（7）、起动机齿轮副（8），所述空、倒档机构（4）的输出端（42）与输出轴（5）联接，其特征在于：所述的输入轴（1）与输出轴（5）之间设有输入齿轮（21）、输出行星架（22）、行星齿轮（23）、输出齿轮（24）、联接齿圈（25）,输出行星架（22）通过其上的各组行星齿轮（23）与各自配合的输入齿轮（21）、输出齿轮（24）和联接齿圈（25）联接,第一个输出齿轮（24）与第二个输入齿轮（21）联接, 第二个输出齿轮（24）分别与配合的单向离合器（7）的输入端（71）、钢球外锥轮式无级变速器（3）的输入端（31）联接，此配合的单向离合器（7）的输出端（72）与第一个输入齿轮（21）联接，钢球外锥轮式无级变速器（3）的输出端（32）与离合器（6）的输入端（61）联接，离合器（6）的输出端（62）与空、倒档机构（4）的输入端（41）联接，输出行星架（22）与配合的单向离合器（7）的输入端（71）联接，其输出端（72）分别与输入轴（1）以及空、倒档机构（4）的输入端（41）联接，起动机齿轮副（8）的输出齿轮（82）与配合的单向离合器（7）的输入端（71）联接，其输出端（72）分别与第一个输入齿轮（21）以及另一个配合的单向离合器（7）的输出端（72）联接，此配合的单向离合器（7）的输入端（71）与输入轴（1）联接。

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