CN1081747A - 常合齿轮无级自动变速器 - Google Patents

Abstract

该发明常合齿轮无级自动变速器，属于机械变速 传动领域。该装置的差速器1的太阳轮Z′₁，差速器 2的太阳轮Z″₂分别与输入，输出轴相连。当输入轴 转动时，Z″₁受蜗轮自锁转数为零。故Z′₁将动力经 Z₁、Z′₂传给输出轴。当负荷小时，Z′₂将带动Z₂，Z″₁ 转动，带动Z₁，Z′₂提高转速，进而使Z″₂提高转速， 直到平衡。当负荷大时，Z″₂将减速，此时Z′₂、Z₂、Z″ ₁、Z₁同时减速，又增大了传动比。如此不断反复达 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，本发明采用动力由其中一个差速器的半轴齿轮输入，由另一差速器的半轴齿轮输出。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。

本发明是由二个行星齿轮差速器、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。

本发明实施例如说明书附图所示。

本发明的最佳实施例及工作过程是：将差速器1的行星齿轮外壳齿圈Z₁经连接齿轮Z₁₉，半轴21与差速器2的半轴齿轮Z₂′相连，并使其转速比为n₁∶n₂′＝1∶1;将差速器1的半轴齿轮Z₁″经半轴，锥伞齿轮Z₆与蜗轮相连，再经蜗杆、连接齿轮Z₁₂与差速器2的行星齿轮外壳齿圈Z₂相连，并使差速器1的半轴齿轮Z₁″与差速器2的行星齿轮外壳齿圈Z₂

的转速比为n₁″∶n₂＝6∶1，且转向相反。

在此机构中蜗轮蜗杆的作用是控制差速器1的半轴齿轮Z₁″的转速，使其不能自行自由转动。

差速器1的作用是输入动力，并将动力传递给差速器2，并利用结构改变动比。

差速器2的作用是将动力输出，并利用结构改变传动比。

由差速器工作原理可知，由于差速器中的两个半轴齿轮Z′、Z″具有差动作用，当半轴齿轮Z′转动时，如半轴齿轮Z″固定，此时行星齿轮外壳齿圈Z自由转动，并且转向与半轴齿轮Z′的转向相同，转速等于半轴齿轮Z′转速的一半。如行星齿轮外壳齿圈Z固定不动，则当差速器半轴齿轮Z′转动时，半轴齿轮Z″反向转动，但转速相等。差速器半轴齿轮Z′、Z″与行星齿轮外壳齿圈Z的转速关系式是：

n′+n″＝2n或n′＝2n-n″

即当  n′＝200  n＝200  n″＝200

n′＝200  n＝150  n″＝100

n′＝200  n＝100  n″＝0

n′＝200  n＝50  n″＝-100

n′＝200  n＝0  n″＝-200

由关系式n′+n″＝2n可知，如n′转速恒定，那么n的转速增加，n″的转速也增加;n的转速减少，n″的转速也减少。但无论怎样变化，在三个齿轮同向旋转时，n″的转速不能等于或超过n的两倍。

常合齿轮无级自动变速器的工作过程是：动力由差速器1的半轴轮Z₁′输入，由差速器2的半轴齿轮Z₂″输出，其转向与输入轴转向相同。

当差速器1的半轴齿轮Z₁′转动后，有带动差速器1行星齿轮外壳齿圈Z₁同向转动的趋式，也有带动差速器1的另一半轴轮Z₁″反向转动的趋式，但由于差速器1的另一半轴齿轮Z₁″受蜗轮自锁作用的控制，不能自行转动，故差速器1的半轴齿轮Z₁′只能带动差速器1的行星齿轮外壳齿圈Z₁同向转动，从而经过连接齿轮Z₁₉带动差速器2的半轴齿轮Z₂′反向转动。同理，差速器2的半轴齿轮Z₂′转动后，也有带动差速器2的行星齿轮外壳齿圈Z₂同向转动，带动差速器2的另一半轴轮Z₂″反向转动的趋式。所以差速器2的半轴齿轮Z₂′将同时带动行星齿轮外壳齿圈Z₂同向，半轴齿轮Z₂″反向转动。

又由于差速器2的行星齿轮外壳齿圈Z₂转动将通过蜗杆、蜗轮带动差速器1的半轴齿轮Z₁″转动，故又提高了差速器1的行星齿轮外壳齿圈Z₁的转速，从而又提高了差速器2的半轴齿轮Z₂′的转速，又将同时提高差速器2的行星齿轮外壳齿圈Z₂和半轴齿轮Z₂″（即输出轴）的转速，如输入的扭矩大于负荷扭矩时，差速器2的半轴齿轮Z₂″将不断的提高转速，直至输入的扭矩与负荷扭矩平衡为止，保持在一定的稳定转速上，当输入扭矩小于负荷扭矩时，差速器2的半轴齿轮Z₂′将减速，从而带动差速器2的行星齿轮外壳齿圈Z₂、蜗杆、蜗轮、差速器1的半轴齿轮Z₁″减速，又接连带动差速器1的行星齿轮外壳齿圈Z₁、差速器2的半轴齿轮Z₂′减速，直至输入扭矩与负荷扭矩平衡，保持在一定的稳定转速上，当车辆起动时，由于负荷扭矩较大，所以差速器2的半轴齿轮Z₂″必定以最低转速转动，即当差速器1的半轴齿轮Z₁″，差速器2的行星齿轮外壳齿圈Z₂的转速为零时，得到最大的输出扭矩。如此时输入的扭矩仍小于负荷扭矩，发动机将熄火。如此周而复始的根据负荷扭矩的大小，增减输出轴的转速，达到自动无级变速的目的。

附图为常合齿轮无级自动变速器原理草图、其中：

1、动力输入轴 2、差速器1半轴齿轮Z₁′

3、差速器1行星齿轮  4、差速器1行星齿轮外壳齿圈Z，

5、差速器1半轴齿轮Z₁″ 6、锥伞齿轮Z₆

7、锥伞齿轮Z₇8、蜗轮轴

9、蜗轮  10、蜗杆轴

11、蜗杆 12、连动齿轮Z₁₂

13、动力输出轴 14、差速器2半轴齿轮Z₂″

15、差速器2行星齿轮 16、差速器2行星齿轮外壳齿圈Z₂

17、差速器2半轴齿轮Z₂′ 18、轴承

19、连动齿轮Z₁₉20、齿轮固定键

21、差速器2半轴  22、变速箱盖固定螺丝

23、垫圈  24、轴承盖

25、固定螺栓  26、变速器箱体

Claims (3)

1、常合齿轮无级自动变速器，包括两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。其特征在于动力由差速器1的一个太阳轮输入，由差速器2的一个太阳轮输出。

2、根据权利要求1的装置，其特征在于差速器1的行星齿轮外壳齿圈Z，与差速器2的另一太阳轮Z₂′相连，差速器1的另一太阳轮Z₁″经蜗轮、蜗杆与差速器2的行星齿轮外壳齿圈Z₂相连。

3、根据权利要求1的装置，其特征在于蜗轮蜗杆的作用是控制差速器1的太阳轮Z₁″不能自行转动，而只能随差速器2的行星齿轮外壳齿圈的转动而转动。

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