CN104500665A - 一种数控无级变速器 - Google Patents

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    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H—GEARING
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Abstract

本发明涉及一种数控无级变速器，包括两组齿数完全相同的行星排分别为输入行星排和输出行星排，输入轴和输出轴分别固定于两行星排的太阳轮中。两行星排的行星轮分别共轴于同一行星架，输出行星排的内齿圈固定在箱体上，输入行星排的内齿圈上固定有一蜗轮，与蜗轮啮合的蜗杆由伺服电机驱动，伺服电机受控于微电脑电控单元。通过电控单元即可用来智能地无级地调整输入轴和输出轴转速的比值。

Description

一种数控无级变速器
技术领域
本发明涉及变速器技术领域，尤其涉及一种数控无级变速器，可用于满足各种功能需要而根据某些物理量的电信号参数来自动改变传输速比的领域。
背景技术
现代机器，包括现代汽车，在其各部件运动的机械传输过程中，有时需要有一个机构能根据某些物理量的变化而智能地无级地改变机械传输的速比。比如现代多桥转向汽车为了提高低速机动性，同时又保证高速行驶的操稳性。这时就需要在各桥的转向运动的机械传动过程中能随车速这个物理量的变化而智能地改变机械传输速比的机构。又比如在汽车动力传动系中在发动机与驱动桥之间是必须设置变速器来改变发动机与驱动桥之间机械传输的速比。人们就希望有一种无级变速器能根据车速，路况和驾驶员停车，起步，加速，减速，倒车等意愿而智能地改变机械传输速比的目的。
而现有变速器要么是有级的而且是需要人来选择速比的，要么虽能自动无级变速，但结构复杂，或者效率不高，寿命不长，如CVT金属带无级变速器等。
因此有必要设计一种数控无级变速器，以克服上述问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供一种简单实用的可智能的改变机械传输速比的数控无级变速器。
本发明是这样实现的：
    本发明在于提供一种数控无级变速器可在现代机器（包括现代汽车）的各部件运动的机械传输过程中，能根据某些物理量的变化而智能地无级地改变机械传输的速比。
数控无级变速器是由行星变速器和控制装置构成，所述行星变速器壳体内设置有两组参数完全相同的输入行星排和输出行星排，在行星变速器中间两端分别设置有输入轴和输出轴，在输入轴和输出轴上分别固定设置有输入行星排和输出行星排的太阳轮，所述输入行星排和输出行星排上共用一个行星架，所述输入行星排和输出行星排上的行星轮两两共轴，所述行星轮套装在行星架上，所述输出行星排上的输出内齿圈固定在壳体上，输入行星排的输入内齿圈上固定设置有一个蜗轮，与蜗轮啮合的蜗杆与伺服电机相联接。
所述控制装置由电控单元、相关物理量传感器构成，所述相关物理量传感器把数字电信号输送给电控单元，经电控单元运算，输出控制信号给伺服电机控制其运转。
本发明具有以下有益效果：
在于提供一种简单实用的数控无级变速器以实现根据某些物理量的变化而智能地改变机械传输速比的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的数控无级变速器控制示意图。
图2为本发明实施例提供的数控无级变速器原理示意图。
图3为本发明实施例提供的数控无级变速器的剖视结构示意图。
标号说明：
1、输入轴  2、行星变速器壳体  3、蜗杆   4、输入内齿圈  5、输入行星排  6、输出行星排  7、行星轮  8、输出内齿圈  9、输出轴10、行星架  11、伺服电机  12、电控单元  13、蜗轮  14、相关物理量传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1—图3，一个旋转运动以转速n1由输入轴1输入数控无级变速器变成转速n2由输出轴9输出.则数控无级变速器的传输速比i=n2/n1。
所述输入行星排5和输出行星排6是两组参数完全相同的行星排。这两个行星排的太阳轮分别固定在输入轴1和输出轴9上，所以输出轴9对输入轴1的速比也就是这两个行星排的太阳轮的速比。而这两个行星排共用一个行星架10，所述输入行星排5和输出行星排6上的行星轮7两两共轴，所述行星轮7套装在行星架10上，显然这种结构就造成这两个行星排的太阳轮速比取决于这两个行星排内齿圈的速比。而输出行星排6的输出内齿圈8是固定在行星变速器壳体2上。故输出内齿圈8的转速恒为0，而输入内齿圈4上固定设置有一个蜗轮13，与蜗轮13啮合的蜗杆3与伺服电机11相联接。若伺服电机11静止不转，蜗杆3静止不转，与其啮合的蜗轮13也静止不转，则输入内齿圈4也转速为0.此时这两个行星排的太阳轮和行星架10，行星轮7都将绕变速器的轴线同速旋转，即n2=n1，这两个行星排的太阳轮速比为1。也即数控无级变速器的传输速比i=n2/n1=1。
当因某些物理量的变化而需要改变传输速比的时候，相关物理量传感器14把数字电信号输送给电控单元12，经电控单元12运算，输出控制信号给伺服电机11控制其运转。伺服电机11带动蜗杆3同速旋转，与蜗杆3啮合的蜗轮13则以比伺服电机11低得多的转速旋转，而输入内齿圈4则和蜗轮13同速旋转。此时输出行星排的太阳轮则因输入内齿圈4的旋转而获得一个附加转速，这时两个行星排的太阳轮不再同速旋转，速比不再为1。当输出行星排的太阳轮因输入内齿圈4的旋转而获得的附加转速与输入行星排的太阳轮旋转方向相同时，输出行星排的太阳轮的转速将高于输入行星排的太阳轮的转速，即n2＞n1，也即数控无级变速器的传输速比i=n2/n1＞1。当输出行星排的太阳轮因输入内齿圈4的旋转而获得的附加转速与输入行星排的太阳轮旋转方向相反时，输出行星排的太阳轮的转速将低于输入行星排的太阳轮的转速，即n2﹤n1，也即数控无级变速器的传输速比i=n2/n1﹤1。随着伺服电机11转速增加，输出行星排的太阳轮的转速逐渐降低直至为0。也即数控无级变速器的传输速比i=0。随着伺服电机11转速再增加，将造成输出行星排的太阳轮反转，即n2﹤0，数控无级变速器的传输速比i=n2/n1﹤0。也即输出行星排的太阳轮的旋转方向与输入行星排的太阳轮旋转方向相反。
综上所述，当因某些物理量的变化而需要改变传输速比的时候，采用本发明的数控无级变速器，利用相关物理量传感器把数字电信号输送给电控单元，经电控单元运算，输出控制信号给伺服电机控制其旋转方向和转速。即可使变速器的传输速比从0到正到负无级地智能地变化。本发明结构简单实用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种数控无级变速器，其特征在于，数控变速器中有两组齿数完全相同的行星排分别叫输入行星排和输出行星排，输入轴和输出轴分别固定于两行星排的太阳轮中；两行星排的行星轮分别共轴于同一行星架，输出行星排的内齿圈固定在箱体上，输入行星排的内齿圈上固定有一蜗轮，与蜗轮啮合的蜗杆由伺服电机驱动，伺服电机受控于微电脑电控单元；通过输入电控单元的电信号参数即可控制伺服电机的转速从而用来无级地调整输入轴和输出轴转速的比值。
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