CN101761630A - 一种复合型封闭行星锥式无级变速兼起动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合型封闭行星锥式无级变速兼起动器，其技术方案要点是，共用输出行星架25与输入齿圈21、联接大齿圈23和输出齿圈24联接，输入行星架26、输出行星架28与联接齿轮27、输出齿轮29联接，输出齿圈24与输入行星架26联接，输出行星架28与单向离合器9的输入端91、本发明以外的若干元件、封闭行星锥式无级变速器3的输入端31联接，此单向离合器9与输入齿圈21联接，封闭行星锥式无级变速器3与离合器7联接，其输出端72、共用输出行星架25、输出齿轮29与变速齿轮副4联接，各个变速齿轮副4、空、倒档机构6和起动齿轮副12的输入齿轮121与齿轮副联接轴8联接。

Description

一种复合型封闭行星锥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、以及机床的复合型封闭行星锥式无级变速兼起动器。

背景技术

目前，封闭行星锥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，节能高效的复合型封闭行星锥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：

一种复合型封闭行星锥式无级变速兼起动器，包括输入轴(1)、封闭行星锥式无级变速器(3)、变速齿轮副(4)、输出轴(5)、空、倒档机构(6)、离合器(7)、齿轮副联接轴(8)、单向离合器(9)、联接轴(10)、起动机齿轮副(11)、起动齿轮副(12)，所述空、倒档机构(6)的输出端(62)与输出轴(5)联接，所述的输入轴(1)与输出轴(5)之间设有输入齿圈(21)、行星齿轮(22)、联接大齿圈(23)、输出齿圈(24)、共用输出行星架(25)、输入行星架(26)、联接齿轮(27)、输出行星架(28)、输出齿轮(29)，输入齿圈(21)与联接轴(10)联接，共用输出行星架(25)通过其上的两组行星齿轮(22)与配合的输入齿圈(21)、联接大齿圈(23)和输出齿圈(24)联接，输入行星架(26)、输出行星架(28)通过各自配合的行星齿轮(22)与配合的联接齿轮(27)、输出齿轮(29)联接，输出齿圈(24)与输入行星架(26)联接，输出行星架(28)分别与配合的单向离合器(9)的输入端(91)、本发明以外的若干元件、封闭行星锥式无级变速器(3)的输入端(31)联接，此配合的单向离合器(9)的输出端(92)与输入齿圈(21)联接，封闭行星锥式无级变速器(3)的输出端(32)与离合器(7)的输入端(71)联接，其输出端(72)、共用输出行星架(25)、输出齿轮(29)与各自配合的变速齿轮副(4)的输入齿轮(41)联接，各个变速齿轮副(4)的输出齿轮(42)、空、倒档机构(6)的输入端(61)和起动齿轮副(12)的输入齿轮(121)与齿轮副联接轴(8)联接，起动齿轮副(12)的输出齿轮(122)、起动机齿轮副(11)的输出齿轮(112)与各自配合的单向离合器(9)的输入端(91)联接，与起动齿轮副(12)联接的单向离合器(9)的输出端(92)与输入轴(1)联接，与起动机齿轮副(11)联接的单向离合器(9)的输出端(92)与联接轴(10)联接，联接轴(10)与另一个配合的单向离合器(9)的输出端(92)联接，其输入端(91)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，有利于提高生产率。

(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，使其停止传动。

另外，本发明是是一种用于各种地面车辆、船舶、铁道机车、以及机床的复合型封闭行星锥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，一种复合型封闭行星锥式无级变速兼起动器，包括输入轴1、封闭行星锥式无级变速器3、变速齿轮副4、输出轴5、空、倒档机构6、离合器7、齿轮副联接轴8、单向离合器9、联接轴10、起动机齿轮副11、起动齿轮副12，所述空、倒档机构6的输出端62与输出轴5联接，所述的输入轴1与输出轴5之间设有输入齿圈21、行星齿轮22、联接大齿圈23、输出齿圈24、共用输出行星架25、输入行星架26、联接齿轮27、输出行星架28、输出齿轮29，输入齿圈21与联接轴10联接，共用输出行星架25通过其上的两组行星齿轮22与配合的输入齿圈21、联接大齿圈23和输出齿圈24联接，输入行星架26、输出行星架28通过各自配合的行星齿轮22与配合的联接齿轮27、输出齿轮29联接，输出齿圈24与输入行星架26联接，输出行星架28分别与配合的单向离合器9的输入端91、本发明以外的若干元件、封闭行星锥式无级变速器3的输入端31联接，此配合的单向离合器9的输出端92与输入齿圈21联接，封闭行星锥式无级变速器3的输出端32与离合器7的输入端71联接，其输出端72、共用输出行星架25、输出齿轮29与各自配合的变速齿轮副4的输入齿轮41联接，各个变速齿轮副4的输出齿轮42、空、倒档机构6的输入端61和起动齿轮副12的输入齿轮121与齿轮副联接轴8联接，起动齿轮副12的输出齿轮122、起动机齿轮副11的输出齿轮112与各自配合的单向离合器9的输入端91联接，与起动齿轮副12联接的单向离合器9的输出端92与输入轴1联接，与起动机齿轮副11联接的单向离合器9的输出端92与联接轴10联接，联接轴10与另一个配合的单向离合器9的输出端92联接，其输入端91与输入轴1联接。

输入功率由输入齿圈21分流为两路，一路流入共用输出行星架25，另一路经过联接大齿圈23再分流为两路，一路流入共用输出行星架25，另一路流入输出齿圈24，再流入输入行星架26，输入行星架26再分流为两路，一路流入输出齿轮29，另一路经过联接齿轮27再分流为两路，一路流入输出齿轮29，另一路流入输出行星架28。

由于上述各个元件的转速分配关系可以改变，所以共用输出行星架25与输入齿圈21、输出齿轮29与输入行星架26的转速可以从零到转速相同的范围内不断变化，从而使各个不同传动比的变速齿轮副4能同时与齿轮副联接轴8联接，因联接大齿圈23、联接齿轮27起调速的作用，使输入齿圈21、输出齿圈24、输入行星架26和输出行星架28的转速相同。

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，当共用输出行星架25和输出齿轮29转速为零时，其输出功率为零，但力矩不为零，此时，联接大齿圈23和联接齿轮27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大齿圈23、联接齿轮27与各自配合的共用输出行星架25、输出齿轮29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圈21、输入行星架26输入的总功率，也就是说，当两路功率发生变化时，联接大齿圈23、联接齿轮27将起变矩的作用，使其传递到共用输出行星架25、输出齿轮29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输入齿圈21分流为两路，一路流入共用输出行星架25，另一路经过联接大齿圈23再分流为两路，一路流入共用输出行星架25，另一路流入输出齿圈24，再流入输入行星架26，输入行星架26再分流为两路，一路流入输出齿轮29，另一路经过联接齿轮27再分流为两路，一路流入输出齿轮29，另一路流入输出行星架28，输出行星架28再分流为三路，一路流入本发明以外的若干元件，另一路流入配合的单向离合器9的输入端91，再经其输出端92流入输入齿圈21，第三路流入封闭行星锥式无级变速器3的输入端31，再经其输出端32流入离合器7的输入端71，离合器7的输出端72和共用输出行星架25以及输出齿轮29分别把流入的功率再传递到各自配合的变速齿轮副4的输入齿轮41，再经各个变速齿轮副4的输出齿轮42汇流至齿轮副联接轴8，发动机起动前，输入功率经起动齿轮副12传递到发动机曲轴上，发动机起动后，则经空、倒档机构6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，当输入齿圈21的转速不变，输出轴5、齿轮副联接轴8上的扭矩随其转速的变化而变化，转速越低，输出轴5、齿轮副联接轴8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封闭行星锥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11的输入齿轮111输入的功率、转速以及其负荷不变，即输入齿圈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，因齿轮副联接轴8静止不动，即共用输出行星架25、输出齿轮29静止不动，输入齿圈21、输入行星架26的功率全部流入各自配合的联接大齿圈23、联接齿轮27，使输出齿圈24、输出行星架28变矩后扭矩增大，其中，输入齿圈21的扭矩分为两路，一路传递到共用输出行星架25，另一路传递到联接大齿圈23，联接大齿圈23再分为两路，一路传递到共用输出行星架25，另一路传递到输出齿圈24，输出齿圈24的扭矩流入输入行星架26后，分为两路，一路传递到输出齿轮29，另一路传递到联接齿轮27，联接齿轮27再分为两路，一路传递到输出齿轮29，另一路传递到输出行星架28，因离合器7处于分离状态，输出行星架28再把功率分流为两路，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9的输入端91，经其输出端92全部流入输入齿圈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，共用输出行星架25、输出齿轮29分别把流入的功率再传递到各自配合的变速齿轮副4的输入齿轮41，再经各个变速齿轮副4的输出齿轮42汇流至齿轮副联接轴8，最后经起动齿轮副12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，即输入齿圈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，即共用输出行星架25、输出齿轮29静止不动，输入齿圈21、输入行星架26的功率全部流入联接大齿圈23、联接齿轮27，使输出齿圈24、输出行星架28变矩后扭矩增大，其中，输入齿圈21的扭矩分为两路，一路传递到共用输出行星架25，另一路传递到联接大齿圈23，联接大齿圈23再分为两路，一路传递到共用输出行星架25，另一路传递到输出齿圈24，输出齿圈24的扭矩流入输入行星架26后，分为两路，一路传递到输出齿轮29，另一路传递到联接齿轮27，联接齿轮27再分为两路，一路传递到输出齿轮29，另一路传递到输出行星架28，因离合器7处于接合状态，输出行星架28再把功率分流为三路，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9的输入端91，经其输出端92流入输入齿圈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，第三路流入封闭行星锥式无级变速器3的输入端31，再经其输出端32流入离合器7的输入端71，其输出端72和共用输出行星架25以及输出齿轮29分别把流入的功率再传递到各自配合的变速齿轮副4的输入齿轮41，再经各个变速齿轮副4的输出齿轮42汇流至齿轮副联接轴8，最后经空、倒档机构6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，与之相联的共用输出行星架25、输出齿轮29的转速也从零逐渐增加，此时，功率分为两路，流入输出齿圈24、输出行星架28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。

Claims (1)

1.一种复合型封闭行星锥式无级变速兼起动器，包括输入轴(1)、封闭行星锥式无级变速器(3)、变速齿轮副(4)、输出轴(5)、空、倒档机构(6)、离合器(7)、齿轮副联接轴(8)、单向离合器(9)、联接轴(10)、起动机齿轮副(11)、起动齿轮副(12)，所述空、倒档机构(6)的输出端(62)与输出轴(5)联接，其特征在于：所述的输入轴(1)与输出轴(5)之间设有输入齿圈(21)、行星齿轮(22)、联接大齿圈(23)、输出齿圈(24)、共用输出行星架(25)、输入行星架(26)、联接齿轮(27)、输出行星架(28)、输出齿轮(29)，输入齿圈(21)与联接轴(10)联接，共用输出行星架(25)通过其上的两组行星齿轮(22)与配合的输入齿圈(21)、联接大齿圈(23)和输出齿圈(24)联接，输入行星架(26)、输出行星架(28)通过各自配合的行星齿轮(22)与配合的联接齿轮(27)、输出齿轮(29)联接，输出齿圈(24)与输入行星架(26)联接，输出行星架(28)分别与配合的单向离合器(9)的输入端(91)、本发明以外的若干元件、封闭行星锥式无级变速器(3)的输入端(31)联接，此配合的单向离合器(9)的输出端(92)与输入齿圈(21)联接，封闭行星锥式无级变速器(3)的输出端(32)与离合器(7)的输入端(71)联接，其输出端(72)、共用输出行星架(25)、输出齿轮(29)与各自配合的变速齿轮副(4)的输入齿轮(41)联接，各个变速齿轮副(4)的输出齿轮(42)、空、倒档机构(6)的输入端(61)和起动齿轮副(12)的输入齿轮(121)与齿轮副联接轴(8)联接，起动齿轮副(12)的输出齿轮(122)、起动机齿轮副(11)的输出齿轮(112)与各自配合的单向离合器(9)的输入端(91)联接，与起动齿轮副(12)联接的单向离合器(9)的输出端(92)与输入轴(1)联接，与起动机齿轮副(11)联接的单向离合器(9)的输出端(92)与联接轴(10)联接，联接轴(10)与另一个配合的单向离合器(9)的输出端(92)联接，其输入端(91)与输入轴(1)联接。

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