CN102322504A - 机械自动变速装置 - Google Patents

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钟跃荣
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Abstract

本发明公开了一种机械自动变速装置，其特征在于：包括两台行星式差速器，所述行星式差速器一的盆齿通过齿轮(3)与输入轴(6)连接，行星式差速器一的左侧太阳轮的半轴(7)上连接齿轮(5)，其右侧太阳轮的半轴(8)上连接齿轮(4)，齿轮(4)行星式差速器二的盆齿啮合；行星式差速器二的左侧太阳轮的半轴(9)上安装大齿轮(14)，齿轮(5)与大齿轮(14)啮合，行星式差速器二的右侧太阳轮的半轴为输出轴(10)，其上安装摩擦轮(13)；所述行星式差速器一和行星式差速器二的盆齿的齿设在盆齿的圆周边缘上。本发明通过两个差速器与齿轮之间的相互作用，使该装置可以在设计速度范围中的任何工况下产生所需要的力矩，从而实现自动无级限变速；本装置结构简单、制造工艺简单、制造成本低、易于修理和维修，经济实用。

Description

机械自动变速装置
技术领域
本发明涉及一种机械自动变速装置。
背景技术
目前，机械装置，例如汽车等的变速装置是由变速传动机构和操纵机构组成，需要时，还可以加装动力输出器。变速装置按传动比变化方式来分：①有级式变速器：是目前使用最广的一种。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。按所用轮系型式不同，有普通变速器和行星齿轮变速器两种。目前的轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-5个前进档和一个倒档，在重型货车用的组合式变速器中，则有更多档位。②无级式变速器：其的传动比在一定的数值范围内可按无限多级变化，常见的有电力式和液力式两种。电力式无级变速器的变速传动部件为直流串激电动机，除在无轨电车上应用外，在超重型自卸车传动系中也有广泛采用的趋势。动液式无级变速器的传动部件为液力变矩器。③综合式变速器：是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，其传动比可在最大指与最小值之间的几个间断的范围内作无级变化，目前应用较多。
但现有的无级式变速器存在制造工艺复杂，制造成本高，投资规模大；机构复杂，修理困难，维修成本高；油耗大，经济性相对差等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种机械自动变速装置，解决了上述问题。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：
一种机械自动变速装置，包括行星式差速器和齿轮，其特征在于：包括两台行星式差速器，所述行星式差速器一的盆齿通过齿轮与输入轴连接，行星式差速器一的左侧太阳轮的半轴上连接齿轮，其右侧太阳轮的半轴上连接齿轮，齿轮行星式差速器二的盆齿啮合；
行星式差速器二的左侧太阳轮的半轴上安装大齿轮，行星式差速器一的左侧太阳轮的半轴上连接的齿轮与大齿轮啮合，行星式差速器二的右侧太阳轮的半轴为输出轴，其上安装摩擦轮；
所述行星式差速器一和行星式差速器二的盆齿的齿设在盆齿的圆周边缘上；
所述行星式差速器一的左侧太阳轮的半轴上连接的齿轮与大齿轮的半径比例、所述行星式差速器一上连接的齿轮与行星式差速器一的盆齿半径比例以及行星式差速器二上连接的齿轮与行星式差速器二的盆齿半径比例由发动机的排量大小确定，所述行星式差速器一的左侧太阳轮的半轴上连接的齿轮与大齿轮的半径比例小于行星式差速器二上连接的齿轮与行星式差速器二的盆齿半径比例。
行星式差速器二上连接的齿轮与行星式差速器二的盆齿半径比例为1∶1-1∶2，行星式差速器一的左侧太阳轮的半轴上连接的与大齿轮的半径比例至少为1∶5。
行星式差速器一上连接的齿轮与行星式差速器一的盆齿半径比例为1∶1-1∶2。
所述行星式差速器内所有齿轮内圈的转动结构为滚针轴承。
所述行星式差速器一的两侧半轴以及输出轴上设有单向器，其与差速器转动方向相同。
所述行星式差速器一的两侧半轴和行星式差速器二的左侧半轴的一端与变速箱壳体连接。
所述的机械自动变速装置的使用方法，起步时，摩擦轮15控制输出轴不动，所述行星式差速器一的右侧半轴和行星式差速器二的左侧半轴的转动力矩相同，由于行星式差速器一的左侧太阳轮的半轴上连接的齿轮与大齿轮的的半径比例不同，促使行星式差速器一的左侧半轴带动行星式差速器一的太阳轮速度变快，从而行星式差速器一的右侧半轴和行星式差速器二的左侧半轴的转动力矩变化，其合力矩导致输出轴转动，实现无限级速度的产生；
前进和后退时，摩擦轮控制输出轴不动，汽车的换挡装置通过其连接杆制动摩擦轮，实现前进和后退。
本发明的有益效果：
本发明通过两个差速器与齿轮之间的相互作用，使该装置可以在设计速度范围中的任何工况下产生所需要的力矩，从而实现自动无级限变速；本装置结构简单、制造工艺简单、制造成本低、易于修理和维修，经济实用。
附图说明
图1本发明装置示意图
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
一种机械自动变速装置，包括行星式差速器和齿轮，其特征在于：包括两台行星式差速器，所述行星式差速器一1的盆齿通过齿轮3与输入轴6连接，行星式差速器一1的左侧太阳轮的半轴7上连接齿轮5，其右侧太阳轮的半轴8上连接齿轮4，齿轮4行星式差速器二2的盆齿啮合；
行星式差速器二2的左侧太阳轮的半轴9上安装大齿轮14，齿轮5与大齿轮14啮合，行星式差速器二2的右侧太阳轮的半轴为输出轴10，其上安装摩擦轮15；
所述行星式差速器一1和行星式差速器二2的盆齿的齿设在盆齿的圆周边缘上；
所述齿轮5与大齿轮14的半径比例、齿轮4与行星式差速器二的盆齿半径比例以及齿轮3与行星式差速器一1的盆齿半径比例由发动机的排量大小确定，所述齿轮5与大齿轮14的半径比例小于齿轮4与行星式差速器二的盆齿半径比例。
齿轮4与行星式差速器二2的盆齿半径比例为1∶1-1∶2，齿轮5与大齿轮14的半径比例至少为1∶5。
齿轮3与行星式差速器一1的盆齿半径比例为1∶1-1∶2。
所述行星式差速器内所有齿轮内圈的转动结构为滚针轴承。
所述半轴7、半轴8和输出轴10上设有单向器11，其与差速器转动方向相同。
所述半轴7、半轴8和半轴9的一端与变速箱壳体12连接。
所述的机械自动变速装置的使用方法，起步时，摩擦轮13控制输出轴10不动，半轴8和半轴9的转动力矩相同，由于齿轮5与大齿轮14的半径比例不同，促使半轴7带动行星式差速器一1的太阳轮速度变快，从而半轴8和半轴9的转动力矩变化，其合力矩导致输出轴10转动，实现无限级速度的产生；
前进和后退时，摩擦轮13控制输出轴10不动，汽车的换挡装置通过其连接杆制动摩擦轮13，实现前进和后退。
利用空挡，中断动力传递，以便发动机能够起动、怠速，并便于变速器进行动力输出。
本装置通过控制齿轮5与大齿轮14的半径比例、齿轮4与行星式差速器二2的盆齿半径比例关系来控制变速的范围；齿轮5与大齿轮14的半径比例数差越大，变速产生的变力矩越大；齿轮5与大齿轮14的半径比例数值与在齿轮4与行星式差速器二2的盆齿半径比例的数值差越大，变速的范围越广。

Claims (7)

1.一种机械自动变速装置，包括行星式差速器和齿轮，其特征在于：包括两台行星式差速器，所述行星式差速器一(1)的盆齿通过齿轮(3)与发动机输入轴(6)连接，行星式差速器一(1)的左侧太阳轮的半轴(7)上连接齿轮(5)，其右侧太阳轮的半轴(8)上连接齿轮(4)，齿轮(4)与行星式差速器二(2)的盆齿啮合；
行星式差速器二(2)的左侧太阳轮的半轴(9)上安装大齿轮(14)，齿轮(5)与大齿轮(14)啮合，行星式差速器二(2)的右侧太阳轮的半轴为输出轴(10)，其上安装摩擦轮(15)；
所述行星式差速器一(1)和行星式差速器二(2)的盆齿的齿设在盆齿的圆周边缘上；
所述齿轮(5)与大齿轮(14)的半径比例、齿轮4与行星式差速器二的盆齿半径比例以及齿轮(3)与行星式差速器一(1)的盆齿半径比例由发动机的排量大小确定，所述齿轮(5)与大齿轮(14)的半径比例小于齿轮(4)与行星式差速器二(2)的盆齿半径比例。
2.如权利要求1所述的机械自动变速装置，其特征在于：齿轮(4)与行星式差速器二(2)的盆齿半径比例为1∶1-1∶2，齿轮(5)与大齿轮(14)的半径比例至少为1∶5。
3.如权利要求1所述的机械自动变速装置，其特征在于：齿轮(3)与行星式差速器一(1)的盆齿半径比例为1∶1-1∶2。
4.如权利要求1所述的机械自动变速装置，其特征在于：所述行星式差速器内所有齿轮内圈的转动结构为滚针轴承。
5.如权利要求1所述的机械自动变速装置，其特征在于：所述半轴(7)、半轴(8)和半轴(10)上设有单向器，其与差速器转动方向相同。
6.如权利要求1所述的机械自动变速装置，其特征在于：所述半轴(7)、半轴(8)和半轴(9)的一端与变速箱壳体连接。
7.一种如权利要求1所述的机械自动变速装置的使用方法，起步时，摩擦轮(13)控制半轴(10)不动，半轴(8)和半轴(9)的转动力矩相同，由于齿轮(5)与大齿轮(14)的半径比例不同，促使半轴(7)带动行星式差速器一(1)的太阳轮速度变快，从而半轴8和半轴9的转动力矩变化，其合力矩导致半轴(10)转动，实现无限级速度的产生；
前进和后退时，摩擦轮(13)控制半轴(10)不动，汽车的换挡装置通过其连接杆制动摩擦轮，实现前进和后退。
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