CN104295673B - 能够连续传递动力的有级变速器 - Google Patents

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Abstract

一种能够连续传递动力的有级变速器，包括外壳、动力输入轴、动力输出轴、变速机构和变向器，变速机构包括主动齿轮、中间齿轮、齿环和中间齿轮离合机构，中间齿轮和齿环设有多级，主动齿轮安装在动力输入轴上，第一级中间齿轮转动连接在中间齿轮轴上，中间齿轮轴的两端通过中间齿轮离合机构与外壳连接；第一级中间齿轮与第一级齿环的内圈齿轮相啮合，第一级齿环的外圈齿轮通过第二级中间齿轮与第二级齿环传动连接，依此类推；最外一级的齿环的外圈齿轮通过输出齿轮与变向器的输入端传动连接。优点是：通过各个中间齿轮的离合实现多种转速比的变换，能够连续传递动力；结构简单，体积小，降低了制造成本；故障率低，降低了使用维护成本。

Description

能够连续传递动力的有级变速器
技术领域
本发明涉及一种能够连续传递动力的有级变速器，主要用于机动车。
背景技术
现有技术的变速器有手动变速器和自动变速器，自动变速器有双离合、CVT等多种。现有变速器存在的缺点是：在变速的过程中总会有动力传递的瞬间中断，影响加速的持续性，降低加速速度；结构复杂，尤其是自动变速器更是如此；体积和重量大，增加了制造成本；由于结构复杂，导致故障率高，增加了使用维护成本。
发明内容
本发明旨在提供一种能够连续传递动力的有级变速器，以解决现有技术存在的在变速的过程中总会有动力传递的瞬间中断，影响加速的持续性，降低加速速度；结构复杂，尤其是自动变速器更是如此；体积和重量大，增加了制造成本；由于结构复杂，导致故障率高，增加了使用维护成本的问题。
本发明的技术方案是：一种能够连续传递动力的有级变速器，包括外壳、动力输入轴、动力输出轴、变速机构和变向器，变速机构和变向器安装在外壳内，动力输入轴通过变速机构以及输出齿轮与变向器的输入端传动连接，变向器的输出端与动力输出轴连接，其特征在于，所述的变速机构包括主动齿轮、中间齿轮、齿环和中间齿轮离合机构，中间齿轮和齿环设有多级，主动齿轮安装在所述的动力输入轴上，第一级中间齿轮转动连接在中间齿轮轴上，中间齿轮轴的两端通过中间齿轮离合机构与外壳连接；第一级中间齿轮与第一级齿环的内圈齿轮相啮合，该第一级齿环的外圈齿轮通过第二级中间齿轮与第二级齿环传动连接，依此方式连接多级中间齿轮和齿环；最外一级的齿环的外圈齿轮通过所述的输出齿轮与变向器的输入端传动连接。
本发明的优点是：通过各个中间齿轮的离合实现多种转速比的变换，在变速的过程中始终与主动力连接，能够连续传递动力；结构简单，体积小，降低了制造成本；故障率低，降低了使用维护成本。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图（图2的B-B剖视图）；
图2是图1的A-A剖视图（为了图面清楚，局部为剖面图）。
图3是图2的俯视图；
图4是图2的仰视图；
图5是本发明另一实施例的剖视图（剖切面与图2相同）。
具体实施方式
参见图1～图4，本发明一种能够连续传递动力的有级变速器的该实施例，包括外壳1、动力输入轴2、动力输出轴17、变速机构和变向器11，变速机构和变向器11安装在外壳1内，动力输入轴2通过变速机构以及输出齿轮10与变向器11的输入端传动连接，变向器11的输出端与动力输出轴17连接，其特征在于，所述的变速机构包括主动齿轮3、中间齿轮、齿环和中间齿轮离合机构，中间齿轮4和齿环5设有多级（该实施例为三级），主动齿轮3安装在所述的动力输入轴2上，第一级中间齿轮4转动连接在中间齿轮轴41上，中间齿轮轴41的两端通过中间齿轮离合机构与外壳1连接；第一级中间齿轮4与第一级齿环5的内圈齿轮相啮合，该第一级齿环5的外圈齿轮通过第二级中间齿轮6与第二级齿环7的内圈齿轮相啮合，第二级齿环7的外圈齿轮通过第三级中间齿轮8与第三级齿环9的内圈齿轮相啮合；第三级齿环9的外圈齿轮通过所述的输出齿轮10与变向器11的输入端传动连接，输出齿轮10的轴通过轴承18连接在外壳的两侧之间。
所述的中间齿轮离合机构包括定位环12、离合环13、齿环轴承14、中间齿轮轴承19和变速电磁铁15，第一至第三级的中间齿轮4、6、8的中间齿轮轴41、61、81的一端分别与一离合环13的一侧连接，该离合环13的另一侧通过楔形（或梯形）凸凹（摩擦离合）结构与定位环12的一侧相对连接，该定位环12的另一侧与外壳1连接。每一级的中间齿轮轴41、61、81的另一端分别与一个中间齿轮轴承19内圈的一侧连接，该中间齿轮轴承19外圈的一侧与变速电磁铁15的衔铁端连接，该变速电磁铁（壳体）15固定在外壳1的一侧。第一至第三级的齿环5、7、9的一侧分别与齿环轴承14的内圈连接，该齿环轴承14的外圈与外壳1固定。每一该齿环轴承14内圈的内周面分别与一个离合环13的外周面相对应，两者的对应面为相互配合的圆锥面21。
本发明的另一实施例参见图5，与上一实施例不同的是，三级中间齿轮4、6、8中至少有一个中间齿轮为两个同轴的直径不同的大齿轮A1和小齿轮A2；所述的三级齿环5、7、9中至少有一级齿环的内外圈齿轮设有与该大齿轮A1和小齿轮A2配合的一体结构的小内齿圈B1和小外齿圈B2，所述的主动齿轮3与第一级中间齿轮4的大齿轮A1啮合，该第一级中间齿轮4的小齿轮A2与第一级齿环5的小内齿圈B1啮合，该第一级齿环5的小外齿圈B2第二级中间齿轮7的大齿轮啮合，以此方式逐级连接。这种传动结构，增加了速度传动比，可以满足不同变速比的需要。
在所述的变向器11上设有两个变向电磁铁16，一个为前进电磁铁，控制车轮前进，另一为倒车电磁铁，控制倒车，属于常规技术。
本发明的工作原理是：设变速电磁铁15处于不通电的非吸合状态时，离合环13与定位环12为“合”的状态，此时，（各级中间齿轮对应的）离合环13与齿环轴承14的内圈的圆锥面21为“分离”状态，在此状态下，主动齿轮3可以通过第一级中间齿轮4的转动带动第一级齿环5转动，第一级齿环5通过第二级中间齿轮6带动第二级齿环7转动，以此类推，实现变速传动。如果使某一级的中间齿轮（以第一级中间齿轮4为例）对应的变速电磁铁15处于吸合状态（其他中间齿轮不变），此时，对应于第一级中间齿轮4的离合环13与定位环12为“分离”的状态，而离合环13与齿环轴承14的内圈的圆锥面21为“合”的状态，在此状态下，由于离合环13与齿环轴承14结合为一体，两者不能相对转动，导致第一级中间齿轮4与第一级齿环5不能相对转动，相当于主动轮与第一级中间齿轮4和第一级齿环5为一体结构，构成一个大的主动轮，这样就改变了变速比。通过选择各个变速电磁铁15吸合与分离状态的不同组合，可以实现多种不同的变速比。变速电磁铁15的控制采用单片机控制，属于常规技术。

Claims (3)

1.一种能够连续传递动力的有级变速器，包括外壳、动力输入轴、动力输出轴、变速机构和变向器，变速机构和变向器安装在外壳内，动力输入轴通过变速机构以及输出齿轮与变向器的输入端传动连接，变向器的输出端与动力输出轴连接，其特征在于，所述的变速机构包括主动齿轮、中间齿轮、齿环和中间齿轮离合机构，中间齿轮和齿环设有多级，主动齿轮安装在所述的动力输入轴上，第一级中间齿轮转动连接在中间齿轮轴上，中间齿轮轴的两端通过中间齿轮离合机构与外壳连接，每一级的中间齿轮轴上都设置有中间齿轮离合机构；第一级中间齿轮与第一级齿环的内圈齿轮相啮合，该第一级齿环的外圈齿轮通过第二级中间齿轮与第二级齿环传动连接，依此方式连接多级中间齿轮和齿环；最外一级的齿环的外圈齿轮通过所述的输出齿轮与变向器的输入端传动连接；所述的中间齿轮离合机构包括定位环、离合环、齿环轴承、中间齿轮轴承和变速电磁铁，每一级的中间齿轮轴的一端与一离合环的一侧连接，该离合环的另一侧通过楔形凸凹结构与定位环的一侧相对连接，该定位环的另一侧与外壳连接；每一级的中间齿轮轴的另一端与中间齿轮轴承内圈的一侧连接，该中间齿轮轴承外圈的一侧与变速电磁铁的衔铁端连接，该变速电磁铁固定在外壳的一侧；每一级所述的齿环一侧分别与一齿环轴承的内圈连接，该齿环轴承的外圈与外壳固定；每一该齿环轴承的内圈内周面分别与相应一级的离合环的外周面相对应，两者的对应面为相互配合的圆锥面。
2.根据权利要求1所述的能够连续传递动力的有级变速器，其特征在于，所述的中间齿轮为两个同轴的直径不同的大齿轮和小齿轮；所述的齿环的内外圈齿轮设有与该大齿轮和小齿轮配合的一体结构的小内齿圈和小外齿圈，所述的主动齿轮与第一级中间齿轮的大齿轮啮合，该第一级中间齿轮的小齿轮与第一级齿环的小内齿圈啮合，该第一级齿环的小外齿圈与第二级中间齿轮的大齿轮啮合，以此方式逐级连接。
3.根据权利要求1所述的能够连续传递动力的有级变速器，其特征在于，在所述的变向器上设有两个变向电磁铁。
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