CN110005767A - 机械不间断动力的有级变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机械不间断动力的有级变速器，包括：无摩擦传动调速器、第一轴、第二轴、中间轴、奇数档主动齿、奇数档从动齿、偶数档主动齿、偶数档从动齿、奇数档结合套以及偶数档结合套；所述无摩擦传动调速器包括：调速电机或者液压马达、调速器输入齿和调速器输出齿，所述调速器的输入齿与所述第一轴的主动齿啮合，调速器的输出齿与所述偶数档主动齿或者奇数档主动齿通过所述中间轴相连接；所述无摩擦传动调速器改变调速电机或者液压马达的转速调节所述调速器输出齿转速完成偶数档和奇数档的切换。本发明机械不间断动力的有级变速器在换档过程中无任何摩擦部件，实现了不间断动力有级变速，并且由齿轮传动切换完成换档，消除了换档时的冲击力。

Description

机械不间断动力的有级变速器
技术领域
本发明涉及变速器领域，尤其涉及一种机械不间断动力的有级变速器。
背景技术
现有技术变速器需要切断动力，从而进行换档变速。专利号为： CN2742235实现了不用切断动力的换档。单向传递反向可控传动机构和钢带离合器，是在离合器片总成到变速箱一轴齿轮的传动链设置单向传递扭矩机构，单向传递扭矩机构包括棘轮机构、单向啮合机构和钢带离合器及其他超越离合器等。该种传动机构在换挡变速时只要减少动力的传动或降低动力的转速，就可以实现单向传递扭矩机构的主动件与从动件逆向分离。
但是现有技术在换档时存在很大的冲击。
发明内容
本发明提供一种机械不间断动力的有级变速器，以克服上述技术问题。
本发明一种机械不间断动力的有级变速器，包括：
无摩擦传动调速器、第一轴、第二轴、中间轴、奇数档主动齿、奇数档从动齿、偶数档主动齿、偶数档从动齿、奇数档结合套以及偶数档结合套；
所述无摩擦传动调速器包括：调速电机或者液压马达、调速器输入齿和调速器输出齿，所述调速器的输入齿与所述第一轴的主动齿啮合，所述调速器的输出齿与所述偶数档主动齿或者奇数档主动齿通过所述中间轴相连接；
所述无摩擦传动调速器改变调速电机或者液压马达的转速调节所述调速器输出齿转速完成偶数档和奇数档的切换。
进一步地，所述无摩擦传动调速器包括：
差速器壳、调速电机或者液压马达、蜗轮、行星齿轮、行星齿轮轴、调速器输入齿以及调速器输出齿；
行星齿轮活套与所述行星齿轮轴上、行星齿轮轴固定在差速器壳上、调速器输入齿和调速器输出齿通过活套与差速器壳连接，所述差速器壳通过轴承与变速器箱体固定连接，所述蜗轮固定于差速器壳体上，所述调速电机或者液压马达固定在变速器箱体上，通过蜗杆与所述蜗轮相啮合，所述蜗杆与所述蜗轮具备自锁功能。
进一步地，所述无摩擦传动调速器包括：
调速电机或者液压马达、调速器输入轮、调速器输出蜗轮、调速器输出轴以及调速器输入轴；
所述调速电机或者液压马达与所述调速器的调速输入轮固定连接，通过蜗杆与调速器的蜗轮相啮合，所述蜗杆与所述蜗轮具备自锁功能。
进一步地，包括：
一个所述无摩擦传动调速器、一根中间轴、过桥轮、所述偶数档为二档，所述奇数档为一档；
所述调速器的输入齿与所述第一轴的主动齿通过所述过桥轮相啮合，所述调速器的输出齿通过所述中间轴与一档主动齿相连接，所述一档结合套和二档结合套设置于所述第二轴上。
进一步地，包括：
一个所述无摩擦传动调速器、中间轴I、中间轴Ⅱ、过桥轮、所述偶数档为二档和四档、所述奇数档为一档和三档、倒档主动齿、倒档过桥齿以及倒档从动齿；
所述调速器的输入齿与所述第一轴的主动齿通过所述过桥轮相啮合，所述调速器的输出齿通过中间轴I与二档主动齿、四档主动齿和所述倒挡主动齿相连接，所述倒挡主动齿通过所述倒挡过桥齿驱动所述倒挡从动齿，所述中间轴Ⅱ与所述一档主动齿和三档主动齿相连接，所述一档和三档结合套、二档和四档结合套设置于所述第二轴上。
进一步地，包括：
第一无摩擦传动调速器、第二无摩擦传动调速器、中间轴I、中间轴Ⅱ、过桥轮、所述偶数档为二档和四档、所述奇数档为一档和三档、倒档主动齿、倒档过桥齿以及倒档从动齿；
所述调速器的输入齿与所述第一轴的主动齿通过所述过桥轮相啮合，所述第一无摩擦传动调速器的输出齿轮与所述中间轴I连接，所述第二无摩擦传动调速器的输出齿轮与所述中间轴Ⅱ连接，所述第一调速器的输出齿通过中间轴I与所述二档主动齿、四档主动齿和倒挡主动齿相连接，所述中间轴I与所述第一调速器的输出齿相连接，所述倒挡主动齿通过所述倒挡过桥齿驱动所述倒挡从动齿，所述中间轴Ⅱ的与所述一档主动齿和三档主动齿相连接，所述一档和三档结合套、二档和四档结合套设置于所述第二轴上。
进一步地，包括：
二档有级变速器的第一轴输入端与四档的第二轴输出端连接作为四档的副变速。
本发明机械不间断动力的有级变速器在换档过程中无任何摩擦部件(不需要任何离合器)，就实现了不间断动力有机变速，并且本发明全部由齿轮传动切换完成动力，消除了换档时的冲击力，提高变速箱的工作效率。变速器在车辆加速度正负状态下都可以实现不间断动力有级变速器，利用发动机的制动有效控制车速，避免了长时间使用刹车造成的刹车过热失灵造成的安全隐患，延长了变速器的使用寿命。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。
图1为本发明公开的机械不间断动力的有级变速器中第一种无摩擦传动调速器的结构示意图；
图2为本发明公开的机械不间断动力的有级变速器中第二种无摩擦传动调速器的结构示意图；
图3为本发明公开的机械不间断动力的有级变速器的第一种实施例，该实施了中变速器具有两档位，无摩擦传动调速器采用图2中所公开的结构；
图4为本发明公开的机械不间断动力的有级变速器的第二种实施例，该实施了中变速器具有两档位，无摩擦传动调速器采用图1中所公开的结构；
图5为本发明公开的机械不间断动力的有级变速器的第三种实施例，该实施了中变速器具有四档位，无摩擦传动调速器采用图2中所公开的结构；
图6为本发明公开的机械不间断动力的有级变速器的第四种实施例，该实施了中变速器具有四档位，无摩擦传动调速器采用图1中所公开的结构；
图7为本发明公开的机械不间断动力的有级变速器的第五种实施例，该实施了中变速器具有四档位，无摩擦传动调速器采用图2中所公开的结构；
图8为本发明公开的机械不间断动力的有级变速器的第六种实施例，该实施了中变速器具有四档位，无摩擦传动调速器采用图1中所公开的结构；
图9为本发明公开的机械不间断动力的有级变速器的第七种实施例，该实施了中变速器具有八档位，无摩擦传动调速器采用图2中所公开的结构；
图10为本发明公开的机械不间断动力的有级变速器的第八种实施例，该实施了中变速器具有八档位，无摩擦传动调速器采用图1中所公开的结构。
图中：1、第一轴，2、第一轴主动齿，3、调速器输入齿，4、调速器输入轴，5-1、调速器，6、中间轴输入齿，7、中间轴Ⅱ，8、一档主动齿，9、三档主动齿，10、三档从动齿，11、一三档结合套，12、一档从动齿，13、倒挡从动齿，14、第二轴，15、倒挡过桥齿，16、倒挡主动齿，17、中间轴 I，18、四档主动齿，19、二档主动齿，20、二四档结合套，21、四档从动齿，22、二档从动齿，23、过桥齿，30、调速器输入轴，31、调速器输入齿轮，32、差速器壳蜗轮，33、调速电机(液压马达)，34、差速器壳，35、行星齿轮，36、调速器输出齿轮，37、调速器输出轴，38、行星齿轮轴，39、调速器输入轮，40、调速器输出蜗轮，45、二挡结合套，46、一档结合套， 50、调速器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明公开的机械不间断动力的有级变速器，本实施例包括无摩擦传动调速器、第一轴、第二轴、中间轴、奇数档主动齿、奇数档从动齿、偶数档主动齿、偶数档从动齿、奇数档结合套以及偶数档结合套；
所述无摩擦传动调速器包括：调速电机或者液压马达、调速器输入齿和调速器输出齿，所述调速器的输入齿与所述第一轴的主动齿啮合，所述调速器的输出齿与所述偶数档主动齿或者奇数档主动齿通过所述中间轴相连接；
所述无摩擦传动调速器改变调速电机或者液压马达的转速调节所述调速器输出齿转速完成偶数档和奇数档的切换。
本发明机械不间断动力的有级变速器在换档过程中无任何摩擦部件(不需要任何离合器)，就实现了不间断动力有机变速，并且本发明全部由齿轮传动切换完成动力，消除了换档时的冲击力，提高变速箱的工作效率。本发明机械不间断动力的有级变速器换档过程中无任何摩擦部件，全部由齿轮传动切换完成动力，减少了换档时的冲击力。
实施例二为第一种差速器式调速器：
如图1所示，本实施例的无摩擦传动调速器包括：
差速器壳、调速电机或者液压马达、蜗轮、行星齿轮、行星齿轮轴、调速器输入齿以及调速器输出齿；
行星齿轮活套与所述行星齿轮轴上、行星齿轮轴固定在差速器壳上、调速器输入齿和调速器输出齿通过活套与差速器壳连接，所述差速器壳通过轴承与变速器箱体固定连接，所述蜗轮固定于差速器壳体上，所述调速电机或者液压马达固定在变速器箱体上，通过蜗杆与所述蜗轮相啮合。
所述差速器式调速器包括调速电机或者液压马达、差速器壳蜗轮、行星齿轮、行星齿轮轴、调速器输出齿轮、调速器输入轴以及调速器输出轴；所述调速电机或者液压马达固定在变速器箱体上，差速器壳蜗轮固定在差速器壳上，调速电机或者液压马达通过蜗杆与差速器蜗轮(带自锁)相啮合，调速器输入轴安装有调速器输入齿轮，调速器输出轴安装有调速器输出齿轮，差速器壳内安装有行星齿轮轴，行星齿轮轴上活套有行星齿轮(本实施例中，行星齿轮为2个)，所述调速器输入齿轮通过行星齿轮可驱动调速器输出齿轮转动。通过调速电机或者液压马达改变转速调节蜗杆使差速器壳与调速器输入轴的转动方向相同/相反，不间断动力输出的前提下改变调速器输出轴的转速。
实施例三为第二种调速器：
如图2所示，无摩擦传动调速器包括：调速电机或者液压马达、调速器输入轮、调速器输出蜗轮、调速器输出轴以及调速器输入轴；
所述调速电机或者液压马达与所述调速器的调速输入轮固定连接，通过蜗杆与调速器的蜗轮相啮合。
所述调速电机或者液压马达与所述调速器的调速输入轮固定连接，经过蜗杆和蜗轮在自锁的条件下相啮合。电机不转动的情况下，调速器输入轴和调速器输出轴转速相同。电机转动的情况下，调速器输入轴和调速器输出轴的速度存在差值。该差值可以实现变速器的换档。
实施例四为二档变速器工作原理：
如图3为实施例二的调速器无需过桥轮、图4所示，本实施例变速器一个所述无摩擦传动调速器、一根中间轴、过桥轮、所述偶数档为二档，所述奇数档为一档；
所述调速器的输入齿与所述第一轴的主动齿通过所述过桥轮相啮合，所述调速器的输出齿通过所述中间轴与一档主动齿相连接，所述一档结合套和二档结合套设置于所述第二轴上。
当变速器处于一档的工作状态为：第一轴主动齿轮带动过桥齿，过桥齿带动调速器的输入齿轮，调速器的输入齿轮带动调速器的行星齿轮，行星齿轮带动调速器输出齿轮，调速器输出齿轮带动调速器输出轴，调速器输出轴带动一档主动齿轮，一档主动齿轮带动一档从动齿轮，一档从动齿轮通过一档结合套，一档结合套带动第一轴输出轴。
从一档转换到二档的工作过程为：调节差速调速器电机蜗杆驱使差速调速器壳蜗轮，使差速器壳与调速器输入轴的转动方向相反，提高调速器输出轴的转速，从而提高第一轴的输出轴的转速。当第一轴和第二轴的转速相同时，二档结合套和第一轴主动齿相互结合，一档结合套与一档从动齿脱开，结束换档。
实施例五为4档变速器一个无摩擦传动调速器的工作原理：
如图5为实施例二的调速器无需过桥轮、图6所示，进一步地，一个所述无摩擦传动调速器、中间轴I、中间轴Ⅱ、过桥轮、所述偶数档为二档和四档、所述奇数档为一档和三档、倒档主动齿、倒档过桥齿以及倒档从动齿；
所述调速器的输入齿与所述第一轴的主动齿通过所述过桥轮相啮合，所述调速器的输出齿通过中间轴I与二档主动齿、四档主动齿和所述倒挡主动齿相连接，所述倒挡主动齿通过所述倒挡过桥齿驱动所述倒挡从动齿，所述中间轴Ⅱ与所述一档主动齿和三档主动齿相连接，所述一档和三档结合套、二档和四档结合套设置于所述第二轴上。
本实施例为一个无摩擦传动调速器，一档至四档的切换不能越级增减档。
实施例六为4档变速器两个无摩擦传动调速器的工作原理：
如图7为实施例二的调速器无需过桥轮、图8所示，进一步地，包括：
第一无摩擦传动调速器、第二无摩擦传动调速器、中间轴I、中间轴Ⅱ、过桥轮、所述偶数档为二档和四档、所述奇数档为一档和三档、倒档主动齿、倒档过桥齿以及倒档从动齿；
所述调速器的输入齿与所述第一轴的主动齿通过所述过桥轮相啮合，所述第一无摩擦传动调速器的输出齿轮与所述中间轴I连接，所述第二无摩擦传动调速器的输出齿轮与所述中间轴Ⅱ连接，所述第一调速器的输出齿通过中间轴I与所述二档主动齿、四档主动齿和倒挡主动齿相连接，所述中间轴 I与所述第一调速器的输出齿相连接，所述倒挡主动齿通过所述倒挡过桥齿驱动所述倒挡从动齿，所述中间轴Ⅱ的与所述一档主动齿和三档主动齿相连接，所述一档和三档结合套、二档和四档结合套设置于所述第二轴上。本实施例中，档位切换与实施例四原理相同，此处不再赘述。
实施例七8档变速器工作原理：
如图9为实施例二的调速器无需过桥轮、图10所示，进一步地，包括：
实施例四所述的机械不间断动力的有级变速器、实施例五所述的机械不间断动力的有级变速器；
实施例四所述的有级变速器的第一轴输入端与实施例五所述的第二轴输出端连接。
如图9和图10所示，本实施例为八档变速器，其中虚线框内结构为实施例四的二档机械不间断动力的有级变速器，该部分结构作为副变速单元。与实施例五对应的四档变速器结合形成本实施例的八档变速器。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种机械不间断动力的有级变速器，其特征在于，包括：
无摩擦传动调速器、第一轴、第二轴、中间轴、奇数档主动齿、奇数档从动齿、偶数档主动齿、偶数档从动齿、奇数档结合套以及偶数档结合套；
所述无摩擦传动调速器包括：调速电机或者液压马达、调速器输入齿和调速器输出齿，所述调速器的输入齿与所述第一轴的主动齿啮合，所述调速器的输出齿与所述偶数档主动齿或者奇数档主动齿通过所述中间轴相连接；
所述无摩擦传动调速器改变调速电机或者液压马达的转速调节所述调速器输出齿转速完成偶数档和奇数档的切换。
2.根据权利要求1所述的机械不间断动力的有级变速器，其特征在于，所述无摩擦传动调速器包括：
差速器壳、调速电机或者液压马达、蜗轮、行星齿轮、行星齿轮轴、调速器输入齿以及调速器输出齿；
行星齿轮活套与所述行星齿轮轴上、行星齿轮轴固定在差速器壳上、调速器输入齿和调速器输出齿通过活套与差速器壳连接，所述差速器壳通过轴承与变速器箱体固定连接，所述蜗轮固定于差速器壳体上，所述调速电机或者液压马达固定在变速器箱体上，通过蜗杆与所述蜗轮相啮合，所述蜗杆与所述蜗轮具备自锁功能。
3.根据权利要求1所述的机械不间断动力的有级变速器，其特征在于，所述无摩擦传动调速器包括：
调速电机或者液压马达、调速器输入轮、调速器输出蜗轮、调速器输出轴以及调速器输入轴；
所述调速电机或者液压马达与所述调速器的调速输入轮固定连接，通过蜗杆与调速器的蜗轮相啮合，所述蜗杆与所述蜗轮具备自锁功能。
4.根据权利要求2所述的机械不间断动力的有级变速器，其特征在于，包括：
一个所述无摩擦传动调速器、一根中间轴、过桥轮、所述偶数档为二档，所述奇数档为一档；
所述调速器的输入齿与所述第一轴的主动齿通过所述过桥轮相啮合，所述调速器的输出齿通过所述中间轴与一档主动齿相连接，所述一档结合套和二档结合套设置于所述第二轴上。
5.根据权利要求2所述的机械不间断动力的有级变速器，其特征在于，包括：
一个所述无摩擦传动调速器、中间轴I、中间轴Ⅱ、过桥轮、所述偶数档为二档和四档、所述奇数档为一档和三档、倒档主动齿、倒档过桥齿以及倒档从动齿；
所述调速器的输入齿与所述第一轴的主动齿通过所述过桥轮相啮合，所述调速器的输出齿通过中间轴I与二档主动齿、四档主动齿和所述倒挡主动齿相连接，所述倒挡主动齿通过所述倒挡过桥齿驱动所述倒挡从动齿，所述中间轴Ⅱ与所述一档主动齿和三档主动齿相连接，所述一档和三档结合套、二档和四档结合套设置于所述第二轴上。
6.根据权利要求2所述的机械不间断动力的有级变速器，其特征在于，包括：
第一无摩擦传动调速器、第二无摩擦传动调速器、中间轴I、中间轴Ⅱ、过桥轮、所述偶数档为二档和四档、所述奇数档为一档和三档、倒档主动齿、倒档过桥齿以及倒档从动齿；
所述调速器的输入齿与所述第一轴的主动齿通过所述过桥轮相啮合，所述第一无摩擦传动调速器的输出齿轮与所述中间轴I连接，所述第二无摩擦传动调速器的输出齿轮与所述中间轴Ⅱ连接，所述第一调速器的输出齿通过中间轴I与所述二档主动齿、四档主动齿和倒挡主动齿相连接，所述中间轴I与所述第一调速器的输出齿相连接，所述倒挡主动齿通过所述倒挡过桥齿驱动所述倒挡从动齿，所述中间轴Ⅱ的与所述一档主动齿和三档主动齿相连接，所述一档和三档结合套、二档和四档结合套设置于所述第二轴上。
7.一种机械不间断动力的有级变速器，其特征在于，包括：
权利要求4所述的机械不间断动力的有级变速器、权利要求6所述的机械不间断动力的有级变速器；
权利要求4所述的有级变速器的第一轴输入端与所述权利要求6所述的第二轴输出端连接作为权利要求6的副变速。
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