CN103939566A - 一种复合型双导轮式液力变矩器以及无级变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种复合型双导轮式液力变矩器，其技术方案要点是，输入行星架21以及输入齿轮副7与输入轴1联接，输出齿轮23与联接行星架24联接,输出大齿轮26与汇流齿圈29联接,输入齿轮副7与双导轮式液力变矩器5联接，双导轮式液力变矩器5与单向离合器4以及输出齿轮副3联接,输出齿轮副3与汇流行星架27联接,输出齿圈28与输出轴8联接。

Description

一种复合型双导轮式液力变矩器以及无级变速器
技术领域
本发明属于液力变矩器领域，更具体地说，它是一种用于各种地面车辆、船舶、铁道机车、工程机械、各种冶金、矿山、石油、化工、轻工、食品、纺织、起重运输机械、机床、机械人以及军工的复合型双导轮式液力变矩器以及无级变速器。
背景技术
目前，液力变矩器都需要通过流体静力学等原理设计，它所能传递的功率不大，并且效率不高；另外，成本高。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种延长发动机和传动系的使用寿命，结构简单，节能高效的复合型双导轮式液力变矩器以及无级变速器。
为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案以下：
一种复合型双导轮式液力变矩器，包括输入轴（1）、输出齿轮副（3）、单向离合器（4）、双导轮式液力变矩器（5）、联接轴（6）、输入齿轮副（7）、输出轴（8），所述的输入轴（1）与输出轴（8）之间设有行星齿轮（20）、输入行星架（21）、小齿轮（22）、输出齿轮（23）、联接行星架（24）、固定齿圈（25）、输出大齿轮（26）、汇流行星架（27）、输出齿圈（28）、汇流齿圈（29）, 输入行星架（21）以及输入齿轮副（7）的输入齿轮（71）与输入轴（1）联接，输入行星架（21）通过其上的行星齿轮（20）与小齿轮（22）、输出齿轮（23）配合工作, 输出齿轮（23）与联接行星架（24）联接, 联接行星架（24）通过其上的行星齿轮（20）与固定齿圈（25）、输出大齿轮（26）配合工作, 输出大齿轮（26）与汇流齿圈（29）联接, 汇流行星架（27）通过其上的行星齿轮（20）与输出齿圈（28）、汇流齿圈（29）配合工作, 输入齿轮副（7）的输出齿轮（72）与双导轮式液力变矩器（5）的输入端（51）联接，双导轮式液力变矩器（5）的输出端（52）与单向离合器（4）的输入端（41）以及输出齿轮副（3）的输入齿轮（31）联接, 单向离合器（4）的输出端（42）以及固定齿圈（25）与固定元件联接，输出齿轮副（3）的输出齿轮（32）与汇流行星架（27）联接, 小齿轮（22）通过联接轴（6）与固定元件联接，输出齿圈（28）与输出轴（8）联接。
一种复合型双导轮式液力变矩器以及无级变速器，包括输入轴（1）、汇流齿轮副（4）、输出齿轮副（5）、单向离合器（6）、双导轮式液力变矩器（7）、输入齿轮副（8）、输出轴（9），所述的输入轴（1）与输出轴（9）之间设有行星齿轮（20）、输入行星架（21）、固定齿圈（22）、输出齿轮（23）、固定行星架（24）、联接齿圈（25）、联接齿轮（26）、汇流小齿圈（27）、汇流齿圈（28）、汇流行星架（29）、汇流行星齿轮（30）、汇流齿轮（31）、汇流小齿轮（32）、汇流输出行星架（33）, 输入行星架（21）以及输入齿轮副（8）的输入齿轮（81）与输入轴（1）联接，输入齿轮副（8）的输出齿轮（82）与双导轮式液力变矩器（7）的输入端（71）以及汇流齿轮副（4）的输入端（41）联接，双导轮式液力变矩器（7）的输出端（72）与单向离合器（6）的输入端（61）以及输出齿轮副（5）的输入齿轮（51）联接, 输出齿轮副（5）的输出齿轮（52）与汇流齿圈（28）联接, 汇流齿轮副（4）的输出端（42）与汇流齿轮（31）联接, 输入行星架（21）通过其上的行星齿轮（20）与固定齿圈（22）、输出齿轮（23）配合工作, 输出齿轮（23）与联接齿圈（25）联接, 固定行星架（24）通过其上的行星齿轮（20）与联接齿圈（25）、联接齿轮（26）配合工作, 固定齿圈（22）、固定行星架（24）以及单向离合器（6）的输出端（62）与固定元件联接，联接齿轮（26）与汇流小齿圈（27）联接, 汇流行星架（29）通过其上的行星齿轮（20）与汇流小齿圈（27）、汇流齿圈（28）配合工作, 汇流行星架（29）与汇流小齿轮（32）联接, 汇流输出行星架（33）通过其上的汇流行星齿轮（30）与汇流齿轮（31）、汇流小齿轮（32）配合工作, 汇流输出行星架（33）与输出轴（9）联接。
两个需要联接的元件，都可以选择直接连接、通过中空轴的方式穿过其它元件或通过连接杆的方式跨过其它元件，使两个需要联接的元件连接在一起。
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）本发明的功率由齿圈、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，都能使发动机在最佳范围内工作，与其它变速器相比，在发动机等效的前提下，它降低了发动机的制造成本；
（3）本发明使发动机处于经济转速区域内运转，也就是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，有利于提高生产率。
 另外，本发明是一种还可用于各种地面车辆、船舶、铁道机车、工程机械、各种冶金、矿山、石油、化工、轻工、食品、纺织、起重运输机械、机床、机械人以及军工的复合型双导轮式液力变矩器以及无级变速器。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构图；
图2为本发明实施例二的结构图；
附图中两个元件之间的连接处，运用粗实线表示固定连接，细实线表示两个元件可以相对转动。
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：
实施例一：
如图1中所示，一种复合型双导轮式液力变矩器，包括输入轴1、输出齿轮副3、单向离合器4、双导轮式液力变矩器5、联接轴6、输入齿轮副7、输出轴8，所述的输入轴1与输出轴8之间设有输入行星架21、小齿轮22、输出齿轮23、联接行星架24、固定齿圈25、输出大齿轮26、汇流行星架27、输出齿圈28、汇流齿圈29, 输入行星架21以及输入齿轮副7的输入齿轮71与输入轴1联接，输入行星架21通过其上的行星齿轮20与小齿轮22、输出齿轮23配合工作, 输出齿轮23与联接行星架24联接, 联接行星架24通过其上的行星齿轮20与固定齿圈25、输出大齿轮26配合工作, 输出大齿轮26与汇流齿圈29联接, 汇流行星架27通过其上的行星齿轮20与输出齿圈28、汇流齿圈29配合工作, 输入齿轮副7的输出齿轮72与双导轮式液力变矩器5的输入端51联接，双导轮式液力变矩器5的输出端52与单向离合器4的输入端41以及输出齿轮副3的输入齿轮31联接, 单向离合器4的输出端42以及与固定齿圈25固定元件联接，输出齿轮副3的输出齿轮32与汇流行星架27联接, 小齿轮22通过联接轴6与固定元件联接，输出齿圈28与输出轴8联接。
发动机的输入功率经输入轴1分流为两路，第一路，流入输入行星架21，并通过输入行星架21上的行星齿轮20流入输出齿轮23，再流入联接行星架24，并通过联接行星架24上的行星齿轮20流入输出大齿轮26，再流入汇流齿圈29；第二路，通过输入齿轮副7流入双导轮式液力变矩器5，再通过输出齿轮副3流入汇流行星架27。
由于汇流行星架27和汇流齿圈29是汇流元件，所以第一路流入汇流齿圈29的功率和流入第二路汇流行星架27的功率，则汇流于输出齿圈28，并传递到输出轴8, 从而实现了把发动机的功率通过输出轴8对外输出。
对于本发明的复合型双导轮式液力变矩器，当输入轴1的转速不变，输出轴8上的扭矩随其转速的变化而变化，转速越低，输出轴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双导轮式液力变矩器。
本发明的复合型双导轮式液力变矩器使用时，设发动机的输入功率、输入转速以及其负荷不变，即输入轴1的转速与扭矩为常数，汽车起步前，输出轴8的转速为零，当汽车启动，因阻力较大，并且由于单向离合器4的作用，汇流行星架27静止不动，汇流齿圈29则把从输入轴1通过各个元件传递到此的扭矩，再传递到输出齿圈28，使输出齿圈28降速增矩，并传递到输出轴8，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，当增加动力继续加速或阻力减少时，单向离合器4自动解除对汇流行星架27转动方向的控制，双导轮式液力变矩器5的输入端51和输出端52的转速差不断减少，即汇流行星架27的转速不断增加，并与汇流齿圈29的转速汇速于输出齿圈28，使输出齿圈28的转速也不断增加，并传动到输出轴8, 从而实现了把发动机的功率通过输出轴8对外输出。
实施例二：
如图2中所示，一种复合型双导轮式液力变矩器以及无级变速器，包括输入轴1、汇流齿轮副4、输出齿轮副5、单向离合器6、双导轮式液力变矩器7、输入齿轮副8、输出轴9，所述的输入轴1与输出轴9之间设有行星齿轮20、输入行星架21、固定齿圈22、输出齿轮23、固定行星架24、联接齿圈25、联接齿轮26、汇流小齿圈27、汇流齿圈28、汇流行星架29、汇流行星齿轮30、汇流齿轮31、汇流小齿轮32、汇流输出行星架33, 输入行星架21以及输入齿轮副8的输入齿轮81与输入轴1联接，输入齿轮副8的输出齿轮82与双导轮式液力变矩器7的输入端71以及汇流齿轮副4的输入端41联接，双导轮式液力变矩器7的输出端72与单向离合器6的输入端61以及输出齿轮副5的输入齿轮51联接, 输出齿轮副5的输出齿轮52与汇流齿圈28联接, 汇流齿轮副4的输出端42与汇流齿轮31联接, 输入行星架21通过其上的行星齿轮20与固定齿圈22、输出齿轮23配合工作, 输出齿轮23与联接齿圈25联接, 固定行星架24通过其上的行星齿轮20与联接齿圈25、联接齿轮26配合工作, 固定齿圈22、固定行星架24以及单向离合器6的输出端62与固定元件联接，联接齿轮26与汇流小齿圈27联接, 汇流行星架29通过其上的行星齿轮20与汇流小齿圈27、汇流齿圈28配合工作, 汇流行星架29与汇流小齿轮32联接, 汇流输出行星架33通过其上的汇流行星齿轮30与汇流齿轮31、汇流小齿轮32配合工作, 汇流输出行星架33与输出轴9联接。
发动机的输入功率经输入轴1分流为三路，第一路，流入输入行星架21，并通过输入行星架21上的行星齿轮20流入输出齿轮23，再流入联接齿圈25，再通过固定行星架24上的行星齿轮20流入联接齿轮26，再流入汇流小齿圈27；第二路，通过输入齿轮副8流入双导轮式液力变矩器7，再通过输出齿轮副5流入汇流齿圈28；第三路，通过输入齿轮副8流入汇流齿轮副4，再流入汇流齿轮31。
由于汇流小齿圈27、汇流齿圈28是汇流元件，所以流入第一路汇流小齿圈27的功率和流入第二路汇流齿圈28的功率，汇流于汇流行星架29，再流入汇流小齿轮32。
由于汇流齿轮31以及汇流小齿轮32是汇流元件，所以流入汇流小齿轮32的功率和流入第三路汇流齿轮31的功率，汇流于汇流输出行星架33，并传递到输出轴9, 从而实现了把发动机的功率通过输出轴9对外输出。
对于本发明的复合型双导轮式液力变矩器的无级变速器，当输入轴1的转速不变，输出轴9上的扭矩随其转速的变化而变化，转速越低，输出轴9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双导轮式液力变矩器的无级变速器。
本发明的复合型双导轮式液力变矩器的无级变速器使用时，设发动机的输入功率、输入转速以及其负荷不变，即输入轴1的转速与扭矩为常数，汽车起步前，输出轴9的转速为零，当汽车启动，因阻力较大，并且由于单向离合器6的作用，汇流齿圈28静止不动，汇流小齿圈27则把从输入轴1通过各个元件传递到此的扭矩，再传递到汇流行星架29，使汇流行星架29降速增矩，再传递到汇流小齿轮32，并与传递到汇流齿轮31的扭矩汇流于汇流输出行星架33，最后传递到输出轴9，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，当增加动力继续加速或阻力减少时，单向离合器6自动解除对汇流齿圈28转动方向的控制，双导轮式液力变矩器7的输入端71和输出端72的转速差不断减少，即汇流齿圈28的转速不断增加，并与汇流小齿圈27的转速汇速于汇流行星架29，使汇流行星架29的转速也不断增加，即汇流小齿轮32的转速也不断增加，再与汇流齿轮31的转速汇速于汇流输出行星架33，并传动到输出轴9 从而实现了把发动机的功率通过输出轴9对外输出。

Claims (2)

1.一种复合型双导轮式液力变矩器，包括输入轴（1）、输出齿轮副（3）、单向离合器（4）、双导轮式液力变矩器（5）、联接轴（6）、输入齿轮副（7）、输出轴（8），其特征在于：所述的输入轴（1）与输出轴（8）之间设有行星齿轮（20）、输入行星架（21）、小齿轮（22）、输出齿轮（23）、联接行星架（24）、固定齿圈（25）、输出大齿轮（26）、汇流行星架（27）、输出齿圈（28）、汇流齿圈（29）, 输入行星架（21）以及输入齿轮副（7）的输入齿轮（71）与输入轴（1）联接，输入行星架（21）通过其上的行星齿轮（20）与小齿轮（22）、输出齿轮（23）配合工作, 输出齿轮（23）与联接行星架（24）联接, 联接行星架（24）通过其上的行星齿轮（20）与固定齿圈（25）、输出大齿轮（26）配合工作, 输出大齿轮（26）与汇流齿圈（29）联接, 汇流行星架（27）通过其上的行星齿轮（20）与输出齿圈（28）、汇流齿圈（29）配合工作, 输入齿轮副（7）的输出齿轮（72）与双导轮式液力变矩器（5）的输入端（51）联接，双导轮式液力变矩器（5）的输出端（52）与单向离合器（4）的输入端（41）以及输出齿轮副（3）的输入齿轮（31）联接, 单向离合器（4）的输出端（42）以及固定齿圈（25）与固定元件联接，输出齿轮副（3）的输出齿轮（32）与汇流行星架（27）联接, 小齿轮（22）通过联接轴（6）与固定元件联接，输出齿圈（28）与输出轴（8）联接。
2.一种复合型双导轮式液力变矩器以及无级变速器，包括输入轴（1）、汇流齿轮副（4）、输出齿轮副（5）、单向离合器（6）、双导轮式液力变矩器（7）、输入齿轮副（8）、输出轴（9），所述的输入轴（1）与输出轴（9）之间设有行星齿轮（20）、输入行星架（21）、固定齿圈（22）、输出齿轮（23）、固定行星架（24）、联接齿圈（25）、联接齿轮（26）、汇流小齿圈（27）、汇流齿圈（28）、汇流行星架（29）、汇流行星齿轮（30）、汇流齿轮（31）、汇流小齿轮（32）、汇流输出行星架（33）, 输入行星架（21）以及输入齿轮副（8）的输入齿轮（81）与输入轴（1）联接，输入齿轮副（8）的输出齿轮（82）与双导轮式液力变矩器（7）的输入端（71）以及汇流齿轮副（4）的输入端（41）联接，双导轮式液力变矩器（7）的输出端（72）与单向离合器（6）的输入端（61）以及输出齿轮副（5）的输入齿轮（51）联接, 输出齿轮副（5）的输出齿轮（52）与汇流齿圈（28）联接, 汇流齿轮副（4）的输出端（42）与汇流齿轮（31）联接, 输入行星架（21）通过其上的行星齿轮（20）与固定齿圈（22）、输出齿轮（23）配合工作, 输出齿轮（23）与联接齿圈（25）联接, 固定行星架（24）通过其上的行星齿轮（20）与联接齿圈（25）、联接齿轮（26）配合工作, 固定齿圈（22）、固定行星架（24）以及单向离合器（6）的输出端（62）与固定元件联接，联接齿轮（26）与汇流小齿圈（27）联接, 汇流行星架（29）通过其上的行星齿轮（20）与汇流小齿圈（27）、汇流齿圈（28）配合工作, 汇流行星架（29）与汇流小齿轮（32）联接, 汇流输出行星架（33）通过其上的汇流行星齿轮（30）与汇流齿轮（31）、汇流小齿轮（32）配合工作, 汇流输出行星架（33）与输出轴（9）联接。
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