CN1046791A - 常合齿轮无级自动变速器 - Google Patents
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Abstract
常合齿轮无级自动变速器。该发明属于机械变速传动领域。该装置的差速器1的两个太阳轮Z′1、Z″1分别与输入、输出轴相连。当输入轴转动时,Z1受蜗轮自锁转数为零。故Z′1以1∶1的转数比反向传给Z″1。接入负荷后,因初始起动扭矩较大,Z″1、Z″4转速随之下降,Z′4、Z1转速增高,使传动比增大。输出扭矩提高,直到输入、输出扭矩达到平衡。当输入扭矩大于负荷扭矩时,输出轴产生加速度,Z″1、Z″4转速增高,Z1转速下降,传动比降低,提高输出轴转速,直至输入、输出扭矩平衡。不断反复,达到无级变速。
Description
本发明属于机械传动领域。
根据CN87101898号发明专利申请,该无级变速装置实质是由两个行星轮系组成,使两个行星轮系的太阳轮两两相连。动力由其中一个行星轮系的系杆输入,由另一行星轮系的系杆输出。由一个可逆电动装置控制其中一对太阳轮的转速,而使另一对太阳轮的输出转速得到改变。实际上是应用两个动力系统,故该装置机动性能较差,适用范围很小,只能适用固定场所,不能适用于交通工具上。
本发明的目的在于解决现有机械传动中对无级变速器的要求,改变现有技术中无级变速传动机构的现状。
本发明与已有技术相比具有很大区别。其特征在于,本发明采用半轴齿轮输入动力,另一半轴齿轮输出动力。其控制系统是由旁路另外的差速器和蜗轮蜗杆来完成的,并且可随阻力矩的大小变化自动改变传动比,不需增加附加的动力设备来控制。因而机动性能好,传动比调节范围大,传动效率高,加速性能好,起步快,并且结构紧凑,体积小,适用于各种机械变速传动机构。
本发明是由四个行星齿轮差速器、一对蜗轮蜗杆及与其相适应的外壳体组成的动力传递装置。在动力传递过程中可实现无级自动变速。
差速器1的主要作用是:由半轴齿轮Z′1输入动力,由半轴齿轮Z″1输出动力,由行星齿轮外壳齿圈Z1控制其输入与输出的传动比。
差速器2的作用是将差速器1动力输出轴的半轴齿轮Z″1的转速与差速器1行星齿轮外壳齿圈Z1的转速变化信号综合调整传给差速器3。
差速器3的作用是将差速器2传递过来的转速变化信号调整为一个稳定的转速,并放大传递给差速器4的行星齿轮外壳齿圈Z4,使Z4的转速恒等于输入轴转速的一半。
差速器4的行星齿轮外壳齿圈Z4的转速恒定,这样当输出轴转速发生变化时,通过差速器4的半轴齿轮Z″4能非常准确地将变化信号传递给蜗杆。
蜗杆的转速由输出轴控制。差速器1的行星齿轮外壳齿圈Z1的转速由蜗轮蜗杆控制。因蜗轮的自锁作用,同时控制了差速器2的半轴齿轮Z′2的转速。
本发明实施例如说明书附图所示。
差速器1的半轴齿轮Z″1经连动齿轮Z9、Z15、Z19、Z23分别与差速器2、3、4的半轴齿轮Z″2、Z″3、Z″4相连,其传动转速比为n″1∶n″2∶n″3∶n″4=2∶1∶1∶2;
差速器1的行星齿轮外壳齿圈Z1经连动齿轮Z35与差速器2的半轴齿轮Z′2相连,传动齿数比为Z1∶Z35=1∶1,再经中间齿轮Z32与圆锥齿轮Z31相连,传动齿数比为Z35∶Z32=1∶2、Z32∶Z31=1∶5、即转速比n1∶n31=10∶1
差速器2的行星齿轮外壳齿圈Z2经连动齿轮Z34、Z33与差速器3的半轴齿轮Z′3相连,传动齿数比为Z2∶Z34∶Z33=1∶1∶1。
差速器3的行星齿轮外壳齿圈Z3与差速器4的行星齿轮外壳齿圈Z4相连,传动齿数比为Z3∶Z4=4∶1
差速器4的半轴齿轮Z′4与蜗杆同轴相连,并经蜗轮、圆锥齿轮调向使Z′4与Z1同向旋转,转速比为n′4∶n1=2∶1,蜗杆、蜗轮传动为20∶1。
由差速器工作原理可知,由于两个半轴齿论Z′和Z″具有差动作用。即当Z′转动时,如Z″固定,则行星齿轮外壳Z将转动,这时Z′转两转,Z转一转,Z″为零。若Z受到限制,当Z′与Z的转速比大于或小于2∶1时,则Z′转动时,必然带动Z″转动。
Z′的转速n′与Z″的转速n″和Z的转速n满足关系式:
n′+n″=2n
当:n′=200 n=100时 n″=0
n′=200 n=99时 n″=-2(反转) n′∶n″=100∶1
n′=200 n=50 n″=-100 n′∶n″=2∶1
n′=200 n=0 n″=-200 n′∶n″=1∶1
n′=200 n=-50 n″=-300 n′∶n″=1∶1.5
由上式可知,只要改变行星齿轮外壳齿圈Z的转速n就能获得半轴齿轮Z′与Z″的不同转动比。即逐渐增减行星齿轮外壳齿圈Z的转速,便可达到输入动力与输出动力之间的无级变速效果。
本发明的无级变速装置的工作过程是,动力由差速器1的半轴齿轮Z′1输入,因行星齿轮齿圈Z1受蜗轮自锁作用控制,故Z1转速n1为零。此时Z′1以传动比1∶1的转速把动力反向传给Z″1(此时各差速器的三个齿轮Z、Z′、Z″的转速如表1第8格所示)。Z″1转动后经离合器接入负荷。由于起动时负荷的静摩擦力较大,起动扭矩也较大,故Z″1转速下降,Z″4转速随之下降。因Z4转速恒定,故z′4转速将增高,Z1转速随之增高,使传动比增大,提高输出扭矩,直至输入、输出扭矩达到平衡。当输入扭矩大于载荷扭矩时,输出轴产生加速度,Z″1转速增高,Z″4转速随之增高,经差速器4使蜗杆及Z1转速下降,从而降低输入与输出的传动比,提高输出轴的转速,直至输入、输出扭矩达到平衡。此时Z1因受蜗轮蜗杆控制,不能自行增加或减少转速,使传动比稳定在变化后的数值上。当载荷扭矩增大,输入扭矩小于载荷扭矩时,输出轴将作减速运动,Z″1转速降低,经差速器4使Z1转速增高,增大传动比,直至达到新的平衡。如此不断往复,达到无级变速的目的。
序号 名称
1、动力输入轴 2、差速器1半轴齿轮Z′1
3、差速器1行星齿轮 4、差速器1行星齿轮外壳齿圈Z1
5、差速器1行星齿轮轴 6、差速器1半轴齿轮Z″1
7、轴承 8、动力输出轴
9、连动齿轮Z910、变速箱壳
11、垫圈 12、固定螺栓
13、轴承盖 14、齿轮固定键
15、连动齿轮Z1516、差速器行星齿轮外壳齿圈Z2
17、差速器2半轴齿轮Z′218、差速器2半轴齿轮Z″2
19、连动齿轮Z1920、差速器3行星齿轮外壳齿圈Z3
21、差速器3半轴齿轮Z′322、差速器3半轴齿轮Z″3
23、连动齿轮Z2324、差速器4半轴齿轮Z′4
25、差速器4半轴齿轮Z″426、差速器4行星齿轮壳齿圈Z4
27、蜗杆轴 28、蜗杆
29、蜗轮轴 30、蜗轮
31、圆锥齿轮Z3132、连动中间滑动齿轮Z32
33、连动齿轮Z3334、连动齿轮Z34
35、连动齿轮Z35
Claims (7)
1、常合齿轮无级自动变速器,包括四个行星齿轮差速器和一对蜗轮蜗杆及与之相适应的外壳体。其特征在于差速器1中的两个太阳轮分别与输入轴和输出轴相连。
2、根据权利要求1的装置,其特征在于差速器1的外壳齿圈Z1经齿轮35,圆维齿轮32、31与蜗轮连接。
3、根据权利要求1的装置,其特征在于差速器4的一个太阳轮经连动齿轮23、19、15、9与输出轴相连接。另一个太阳轮与蜗杆相连接。
4、根据权利要求2装置,其特征在于差速器2的一个太阳轮经齿轮35与差速器1的外壳齿圈Z1相连接,另一个太阳轮经齿轮15、9与输出轴相连接。
5、根据权利要求4的装置,其特征在于差速器3的一个太阳轮经齿轮33、34与差速器2外壳齿圈Z2相连接,另一太阳轮经齿轮19、15、9与输出轴相连。
6、根据权利要求5的装置,其特征在于差速器3、4的外壳齿圈相连接。
7、根据权利要求1的装置,其特征在于四个差速器的每对半轴之间互相平行。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 89102895 CN1046791A (zh) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 常合齿轮无级自动变速器 |
Applications Claiming Priority (1)
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CN 89102895 CN1046791A (zh) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 常合齿轮无级自动变速器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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CN1046791A true CN1046791A (zh) | 1990-11-07 |
Family
ID=4854898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CN 89102895 Pending CN1046791A (zh) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 常合齿轮无级自动变速器 |
Country Status (1)
Country | Link |
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CN (1) | CN1046791A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100458218C (zh) * | 2006-08-03 | 2009-02-04 | 白文德 | 差速传动无级变速箱 |
CN102635675A (zh) * | 2012-04-24 | 2012-08-15 | 刘业辉 | 一种定轴轮系与差速器结合的变速方法及其变速装置 |
US11505063B2 (en) | 2018-05-30 | 2022-11-22 | Carrier Corporation | Energy management systems (EMS) for transportation refrigeration units (TRU) |
-
1989
- 1989-04-24 CN CN 89102895 patent/CN1046791A/zh active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102635675B (zh) * | 2012-04-24 | 2015-05-27 | 湖南省东新机械科技有限公司 | 一种定轴轮系与差速器结合的变速方法及其变速装置 |
US11505063B2 (en) | 2018-05-30 | 2022-11-22 | Carrier Corporation | Energy management systems (EMS) for transportation refrigeration units (TRU) |
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |