CN102401096A - 无级变速变扭器 - Google Patents

Abstract

一种无级变速变扭器，包括与负载相连接的输出轴、驱动输出轴转动的驱动轴、驱动驱动轴转动的驱动电机，驱动轴上具有安装架，安装架上通过第一转轴转动地设置有多个行星齿轮，输出轴上固定设置有中心齿轮，行星齿轮与中心齿轮相啮合，行星齿轮分布在以中心齿轮的转动中心为圆心的圆周上，行星齿轮上开设有多个安装孔，每个安装孔内设置有滚珠，滚珠的直径小于安装孔的孔径。提高了功率输出效率，降低了动力输出的损耗，大幅降低了驱动轴转速与扭力矩的变化，从而提高了驱动轴的使用寿命，降低了维修率和生产成本，且降低了噪音与震动。

Description

无级变速变扭器

技术领域

本发明涉及一种无级变速变扭器。

背景技术

现有技术中的无级变速变扭器，包括与负载相连接的输出轴、驱动所述的输出轴转动的驱动轴、驱动所述的驱动轴转动的驱动电机，通常多数驱动轴都是恒定转速输出，经常存在初始输出阶段的扭矩不能够满足负载特性要求以及负载变化引发动力传输中断，即使采用齿轮换挡、离合器和无级变速电机及其组合来解决，但将使驱动电机与驱动装置的体积、重量或成本都大大增加，即便采取以上措施，也经常会出现载荷变化引起的动力传输中断，驱动装置呈现高负载率，引发驱动装置发热等异常状况，进而造成维修率增加、使用寿命下降和生产成本提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无级变速变扭器。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案是：一种无级变速变扭器，包括与负载相连接的输出轴、驱动所述的输出轴转动的驱动轴、驱动所述的驱动轴转动的驱动电机，所述的驱动轴上具有安装架，所述的安装架上通过第一转轴转动地设置有多个行星齿轮，所述的输出轴上固定设置有中心齿轮，所述的行星齿轮与所述的中心齿轮相啮合，所述的行星齿轮分布在以所述的中心齿轮的转动中心为圆心的圆周上，

所述的行星齿轮上开设有多个安装孔，每个所述的安装孔内设置有滚珠，所述的滚珠的直径小于所述的安装孔的孔径。

在某些实施方式中，所述的行星齿轮均匀分布在以所述的中心齿轮的转动中心为圆心的圆周上。通过改变行星齿轮的数量以及行星齿轮的转动中心到中心齿轮的转动中心之间的距离来改变无级变速变扭器的动力输出特性。

在某些实施方式中，多个所述的安装孔均匀分布在以所述的第一转轴的转动中心为圆心的圆周上。通过改变滚珠的数量、重量及其公转和自转的半径来改变无级变速变扭器的动力输出特性。

在某些实施方式中，所述的驱动轴的转动中心与所述的输出轴的转动中心相重合。

在某些实施方式中，所述的驱动轴、所述的第一转轴、所述的输出轴相平行。

在某些实施方式中，所述的安装架上设置有第一轴承，所述的第一轴承与所述的第一转轴相连接。通过第一轴承将所述的第一转轴定位。

在某些实施方式中，所述的安装孔的开口处设置有将所述的滚珠封闭于所述的安装孔内的封盖。

在某些实施方式中，所述的无级变速变扭器还包括机罩，所述的安装架、所述的行星齿轮、所述的中心齿轮均收容于所述的机罩内。

在某些进一步实施方式中，所述的机罩的一侧设置有第二轴承，所述的驱动轴与所述的第二轴承相连接，所述的机罩的另一侧设置有第三轴承，所述的输出轴与所述的第三轴承相连接。通过第二轴承将驱动轴定位，通过第三轴承将输出轴定位。

本发明的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：提高了功率输出效率，降低了动力输出的损耗，大幅降低了驱动轴转速与扭力矩的变化，从而提高了驱动轴的使用寿命，降低了维修率和生产成本，且降低了噪音与震动。

附图说明

附图1为本发明的剖视图；

附图2为附图1的A-A处剖视图；

附图3为附图1的B处放大图。

其中：1、输出轴；2、驱动轴；3、安装架；4、第一转轴；5、行星齿轮；6、中心齿轮；7、安装孔；8、滚珠；9、第一轴承；10、封盖；11、机罩；12、第二轴承；13、第三轴承。

具体实施方式

如附图1所示，一种无级变速变扭器，包括与负载相连接的输出轴1、驱动所述的输出轴1转动的驱动轴2、驱动所述的驱动轴2转动的驱动电机，所述的驱动轴2上具有安装架3，如附图2所示，所述的安装架3上通过第一转轴4转动地设置有四个行星齿轮5，所述的输出轴1上固定设置有中心齿轮6，所述的行星齿轮5与所述的中心齿轮6相啮合，四个所述的行星齿轮5均匀分布在以所述的中心齿轮6的转动中心为圆心的圆周上。

如附图1、附图3所示，所述的行星齿轮5上开设有六个安装孔7，六个所述的安装孔7均匀分布在以所述的第一转轴4的转动中心为圆心的圆周上，每个所述的安装孔7内设置有滚珠8，所述的滚珠8的直径小于所述的安装孔7的孔径。

当驱动轴2开始转动时，行星齿轮5在安装架3的带动下，围绕驱动轴2进行公转的同时，将围绕第一转轴4作高速自转，处于行星齿轮5的安装孔7内的滚珠8在安装孔7内改变方位而产生陀螺力矩，陀螺力矩储备的能量产生阻滞行星齿轮5自转的扭力，中心齿轮6与行星齿轮5相啮合，实现了转速与扭力的输出，当驱动轴2转速与输出轴1转速趋于同步时，滚珠8的陀螺力矩趋于消失，此时输出的转速最高、扭力最小，当负载增大而引起驱动轴2与输出轴1出现转速差时，滚珠8将重新产生陀螺力矩，并通过惯性力矩补偿输出轴1扭力矩，增加输出轴1的扭力输出，由此循环，使驱动轴2输出的动力实现了输出轴1呈现连续的无级变速变扭动力。

如附图1所示，所述的驱动轴2、所述的第一转轴4、所述的输出轴1相平行，所述的驱动轴2的转动中心与所述的输出轴1的转动中心相重合。

如附图1、附图3所示，所述的安装架3上设置有第一轴承9，所述的第一轴承9与所述的第一转轴4相连接。

如附图1所示，所述的安装孔7的开口处设置有将所述的滚珠8封闭于所述的安装孔7内的封盖10。

如附图1所示，所述的无级变速变扭器还包括机罩11，所述的安装架3、所述的行星齿轮5、所述的中心齿轮6均收容于所述的机罩11内。

如附图1所示，所述的机罩11的一侧设置有第二轴承12，所述的驱动轴2与所述的第二轴承12相连接，所述的机罩11的另一侧设置有第三轴承13，所述的输出轴1与所述的第三轴承13相连接。

按照能量守恒定律，通过驱动轴2对滚珠4传递的动力，使得滚珠4的陀螺力矩急速提升，对中心齿轮6即输出轴1连续增加扭力矩，直到输出轴1开始转动，实现了呈连续提高扭力矩、快速启动的动力输出，功率输出率可达90%以上，同时降低了动力输出的功率损耗，节能。

在动力传输期间，一旦因负载增大引起驱动轴2与输出轴1出现转速差，将激励滚珠4自转的速度，重新产生陀螺力矩并储能，通过惯性力矩补偿扭力矩，使驱动轴2输出的动力实现动态转速、扭力平衡的无级变速变扭动力。

如上所述，我们完全按照本发明的宗旨进行了说明，但本发明并非局限于上述实施例和实施方法。相关技术领域的从业者可在本发明的技术思想许可的范围内进行不同的变化及实施。

Claims (9)

1.一种无级变速变扭器，包括与负载相连接的输出轴（1）、驱动所述的输出轴（1）转动的驱动轴（2）、驱动所述的驱动轴（2）转动的驱动电机，其特征在于：所述的驱动轴（2）上具有安装架（3），所述的安装架（3）上通过第一转轴（4）转动地设置有多个行星齿轮（5），所述的输出轴（1）上固定设置有中心齿轮（6），所述的行星齿轮（5）与所述的中心齿轮（6）相啮合，所述的行星齿轮（5）分布在以所述的中心齿轮（6）的转动中心为圆心的圆周上，

所述的行星齿轮（5）上开设有多个安装孔（7），每个所述的安装孔（7）内设置有滚珠（8），所述的滚珠（8）的直径小于所述的安装孔（7）的孔径。

2.根据权利要求1所述的无级变速变扭器，其特征在于：所述的行星齿轮（5）均匀分布在以所述的中心齿轮（6）的转动中心为圆心的圆周上。

3.根据权利要求1所述的无级变速变扭器，其特征在于：多个所述的安装孔（7）均匀分布在以所述的第一转轴（4）的转动中心为圆心的圆周上。

4.根据权利要求1所述的无级变速变扭器，其特征在于：所述的驱动轴（2）的转动中心与所述的输出轴（1）的转动中心相重合。

5.根据权利要求1所述的无级变速变扭器，其特征在于：所述的驱动轴（2）、所述的第一转轴（4）、所述的输出轴（1）相平行。

6.根据权利要求1所述的无级变速变扭器，其特征在于：所述的安装架（3）上设置有第一轴承（9），所述的第一轴承（9）与所述的第一转轴（4）相连接。

7.根据权利要求1所述的无级变速变扭器，其特征在于：所述的安装孔（7）的开口处设置有将所述的滚珠（8）封闭于所述的安装孔（7）内的封盖（10）。

8.根据权利要求1所述的无级变速变扭器，其特征在于：所述的无级变速变扭器还包括机罩（11），所述的安装架（3）、所述的行星齿轮（5）、所述的中心齿轮（6）均收容于所述的机罩（11）内。

9.根据权利要求8所述的无级变速变扭器，其特征在于：所述的机罩（11）的一侧设置有第二轴承（12），所述的驱动轴（2）与所述的第二轴承（12）相连接，所述的机罩（11）的另一侧设置有第三轴承（13），所述的输出轴（1）与所述的第三轴承（13）相连接。

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