CN102235470A

CN102235470A - 全悬浮行星齿轮无级变速器

Info

Publication number: CN102235470A
Application number: CN2010101754385A
Authority: CN
Inventors: 汤科儿
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2011-11-09

Abstract

本发明涉及一种机械类变速器，尤其涉及一种用于传动系统中采用全悬浮行星齿轮架并以行星齿轮的公转直接推动输出的全悬浮行星齿轮无级变速器，其主要零部件由输入轴、输入中轮、驱动行轮、走位齿圈、进动行轮、进动齿圈、输出行轮、输出齿圈、输出盘、输出轴、机壳组成、它以输出行轮沿输出齿圈作滚动时，通过进动行轮而直接以公转的形式使悬浮行星架产生一个角速增量，从而带动输出轴作最大扭矩的输出，随着输出轴载荷减小与转速加快，夹持在输入中轮与输出齿圈之间的全部零部件公转转速随之亦逐渐加快，并逐渐趋近于输入中轮的转速，从而可靠地完成机械无级变速功能，且结构简单，价格低廉，传动比连续承载力大，安全可靠使用期长。

Description

全悬浮行星齿轮无级变速器

技术领域

本发明涉及一种机械类变速器，尤其涉及一种用于传动系统中采用全悬浮行星齿轮架并以行星齿轮的公转直接推动输出的全悬浮行星齿轮无级变速器。

背景技术

目前在汽车上较多使用的自动变速技术是将液力变矩器和行星齿轮系组合的自动变速器技术，但它有明显的缺点：传动比不连续，液力传动效率较低，结构复杂，维护不便，另外一种无级变速(CVT)，它采用金属传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，但CVT弱点是金属带承载能力小，传递功率有限，且造价高寿命短，其控制系统相当复杂，致使辅助成本增加，目前只能用于轿车。因此，开发一种安全可靠，结构简单，加工方便且造价低廉的无级变速器，便成为机械行业数十年来急需解决的问题。本发明首创全悬浮行星齿轮架与行星齿轮结构制成的全悬浮行星齿轮无级变速器，能在工作时直接根据负载变化，完全自动地实行无级变扭矩变转速运转，本发明国内外未见同类结构产品与相关资料。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种全悬浮行星齿轮无级变速器，它在工作过程中采用全悬浮的行星齿轮架与行星齿轮结构，并以行星齿轮的公转直接推动输出，完全自动的实行无级变扭矩变转速运转。

本发明是这样实现的：在图1中：全悬浮行星齿轮无级变速器主要零部件由输入轴1、输入盘2、离合器3、液压腔4、主压盘5、主动摩擦盘6、从动摩擦盘7、悬浮行星架8、驱动行轮轴9、进动行轮轴10、输入中轮11、驱动行轮12、走位齿圈13、进动行轮14、进动齿圈15、输出行轮16、输出齿圈17、输出盘18、输出轴19、倒档锁头20、倒档锁圈21、换档锁块22、机壳23组成、其结构是：输入轴1与输出轴19同轴线并由机壳23支承、同轴线的输入轴1与输出轴19上支承有离合器3与悬浮行星架8、输入轴1上以花键形式安装有输入盘2、离合器3内部安装有主压盘5、主动摩擦盘6、从动摩擦盘7、其中输入盘2与主压盘5之间制造有液压腔4、离合器3外部刚联有输入中轮11、悬浮行星架8靠向输入端的一面上周向均等份安装有二个以上的驱动行轮轴9、驱动行轮12即由驱动行轮轴9支承、悬浮行星架8靠向输出端的一面上周向均等份安装有二个以上的进动行轮轴10、进动行轮14与输出行轮16刚联、形成二联行星齿轮、二联行星齿轮即由进动行轮轴10支承、走位齿圈13与倒档锁圈21与进动齿圈15三者刚联、输出齿圈17与输出盘18与输出轴19三者刚联、倒档锁头20与机壳23刚联、换档锁块22以滑轨形式安装在机壳23相应位置上、各齿轮的啮合关系是：输入中轮11与驱动行轮12与走位齿圈13啮合、构成前排行星齿轮排、进动行轮14与进动齿圈15啮合、构成中排无中轮行星齿轮排、输出行轮16与输出齿圈17啮合、构成后排无中轮行星齿轮排。

其工作原理是：在图1中，若换档锁块22向R方向移动，则换档锁块22可将倒档锁头20与倒档锁圈21、走位齿圈13、进动齿圈15四者锁止，输入中轮11将通过驱动行轮12带动悬浮行星架8转动，进而以进动行轮14沿进动齿圈15滚动而产生的自转，通过输出行轮16带动输出齿圈17、输出盘18、输出轴19反转，是为倒档，若换档锁块22向N方向回位，则为空档，离合器3的作用是可通过液压腔4内无液压、低液压、高液压的三种状态，从而使变速器处于与无液压、低液压、高液压三种状态相对应的空挡、变速档、直接档，为了更好理解其无级变速原理，可将图1中的各个用以换挡的零部件去除，图1简化后等效于图2，在简化传动系工作原理图图2中，当发动机动力由输入轴1输入而带动输入中轮11转动时，由于起步瞬间载荷极大，因此通过进动齿圈15、进动行轮14、输出行轮16、输出齿圈17、输出盘18而与输出轴19连接的走位齿圈13的角速也瞬间为0，此时前排行星齿轮排即以走位齿圈13不动，输入中轮11转动，驱动行轮12推动悬浮行星架8输出的运转特性开始运转，进动行轮14与输出行轮16刚联而形成的二联行星齿轮亦在悬浮行星架8的推动下开始公转、由于输出行轮16分度圆直径大于进动行轮14分度圆直径，因此当输出行轮16沿输出齿圈17作滚动自转并公转时，即可带动进动行轮14在沿进动齿圈15滚动自转的同时，直接以公转的形式而带动进动齿圈15及与其刚联的走位齿圈13一起转动，特别值得注意的是，输出行轮16沿输出齿圈17作滚动自转时，输出行轮16与输出齿圈17的啮合处将产生一个推动输出齿圈17旋转的支点力，其支点力的方向与输出齿圈17的公转方向一致，而不是相反，一旦走位齿圈13转动，悬浮行星架8的角速将产生一个角速增量，此角速增量即可通过输出齿圈17与输出盘18而带动输出轴19转动，此即为变速器最大扭矩的输出，随着输出轴19的载荷减小转速加快，夹持在输入中轮11与输出齿圈17之间的全部零部件公转转速随之亦逐渐加快，并逐渐趋近输入中轮11的转速，，当达到某一设定转速后，离合器3将使输入轴1与输出轴19结合在一起，变速器即以1比1的直接档输出，从而完成传动比连续变化的无级变速功能。

本发明所述的全悬浮行星齿轮无级变速器，由于创新使用全悬浮行星齿轮架与行星齿轮结构，使其能在输出最大扭矩的同时，在负荷减小后还能输出最高转速，从而可靠地完成了机械式无级变速功能，因而结构简单，价格低廉，传动比连续承载力大，安全可靠使用期长。

附图说明

图1：全悬浮行星齿轮无级变速器传动简图

图2：简化变速器传动系工作原理图

图3：全悬浮行星齿轮无级变速器实施传动简图

具体实施方式

在图3中：具体实施的全悬浮行星齿轮无级变速器主要零部件由输入轴1、输入盘2、离合器3、液压腔4、主压盘5、主动摩擦盘6、从动摩擦盘7、悬浮行星架8、驱动行轮轴9、进动行轮轴10、输入中轮11、驱动行轮12、走位齿圈13、进动行轮14、进动齿圈15、输出行轮16、输出齿圈17、输出盘18、输出轴19、倒档锁头20、倒档锁圈21、换档锁块22、机壳23组成、其结构是：输入轴1与输出轴19同轴线并由机壳23支承、同轴线的输入轴1与输出轴19上支承有离合器3与悬浮行星架8、输入轴1上以花键形式安装有输入盘2、离合器3内部安装有主压盘5、主动摩擦盘6、从动摩擦盘7、其中输入盘2与主压盘5之间制造有液压腔4、离合器3外部刚联有输入中轮11、悬浮行星架8靠向输入端的一面上周向均等份安装有二个以上的驱动行轮轴9、驱动行轮12即由驱动行轮轴9支承、悬浮行星架8靠向输出端的一面上周向均等份安装有二个以上的进动行轮轴10、进动行轮14与输出行轮16刚联、形成二联行星齿轮、二联行星齿轮即由进动行轮轴10支承、走位齿圈13与倒档锁圈21与进动齿圈15三者刚联、输出齿圈17与输出盘18与输出轴19三者刚联、倒档锁头20与机壳23刚联、换档锁块22以滑轨形式安装在机壳23相应位置上、各齿轮的啮合关系是：输入中轮11与驱动行轮12与走位齿圈13啮合、构成前排行星齿轮排、进动行轮14与进动齿圈15啮合、构成中排无中轮行星齿轮排、输出行轮16与输出齿圈17啮合、构成后排无中轮行星齿轮排。

Claims

1.一种全悬浮行星齿轮无级变速器，其物征是：全悬浮行星齿轮无级变速器主要零部件由输入轴(1)、输入盘(2)、离合器(3)、液压腔(4)、主压盘(5)、主动摩擦盘(6)、从动摩擦盘(7)、悬浮行星架(8)、驱动行轮轴(9)、进动行轮轴(10)、输入中轮(11)、驱动行轮(12)、走位齿圈(13)、进动行轮(14)、进动齿圈(15)、输出行轮(16)、输出齿圈(17)、输出盘(18)、输出轴(19)、倒档锁头(20)、倒档锁圈(21)、换档锁块(22)、机壳(23)组成、其结构是：输入轴(1)与输出轴(19)同轴线并由机壳(23)支承、同轴线的输入轴(1)与输出轴(19)上支承有离合器(3)与悬浮行星架(8)、输入轴(1)上以花键形式安装有输入盘(2)、离合器(3)内部安装有主压盘(5)、主动摩擦盘(6)、从动摩擦盘(7)、其中输入盘(2)与主压盘(5)之间制造有液压腔(4)、离合器(3)外部刚联有输入中轮(11)、悬浮行星架(8)靠向输入端的一面上周向均等份安装有二个以上的驱动行轮轴(9)、驱动行轮(12)即由驱动行轮轴(9)支承、悬浮行星架(8)靠向输出端的一面上周向均等份安装有二个以上的进动行轮轴(10)、进动行轮(14)与输出行轮(16)刚联、形成二联行星齿轮、二联行星齿轮即由进动行轮轴(10)支承、走位齿圈(13)与倒档锁圈(21)与进动齿圈(15)三者刚联、输出齿圈(17)与输出盘(18)与输出轴(19)三者刚联、倒档锁头(20)与机壳(23)刚联、换档锁块(22)以滑轨形式安装在机壳(23)相应位置上、各齿轮的啮合关系是：输入中轮(11)与驱动行轮(12)与走位齿圈(13)啮合、构成前排行星齿轮排、进动行轮(14)与进动齿圈(15)啮合、构成中排无中轮行星齿轮排、输出行轮(16)与输出齿圈(17)啮合、构成后排无中轮行星齿轮排。