CN1124422C

CN1124422C - 机、液元件共体行星式静压机械变矩器

Info

Publication number: CN1124422C
Application number: CN 99120667
Authority: CN
Inventors: 方祖彭; 方丹; 方芳; 赵亚芬
Original assignee: 方祖彭
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2003-10-15
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: CN1301928A

Abstract

一种机、液元件共体；机、液二流力叠加；齿轮泵、齿轮马达一体化的液体静压机械增、减速传动装置，它具有一个周向浮动齿轮泵向周向浮动的齿轮马达供油，其输出轴联接的行星排是一种纯内啮合的行星座，行星排的速比在2.5-120之间，可单独应用于增、减速装置，可以实现高效率、广泛围的无级调速，并能随外载负荷增加而速度自动下降，它具备启动平稳、恒功率特点，可以广泛用于汽车、火车、船舶、工程机械方面的增、减速装置。

Description

机、液元件共体行星式静压机械变矩器

技术领域

本发明涉及的是一种齿轮式液体静压装置，它是以液压齿轮元件与靠啮合力传递力矩的行星轮系中的齿轮元件共体，齿轮的啮合力与液压力二流叠加，并且具有差动无级变速、增、减速、恒功率输出性能且泵、马达、机、液元件一体的行星静压机械变矩器的动力传动装置。

背景技术

在现有技术中，美国三十年代开始(详见Machine Design Vol.60.No.24OCT.13 1988 P.76)至今还在研制的轴向液压泵与轴向液压马达组合装置是一种泵体与马达体分开，泵和马达的轴线与输出轴线相垂直的庞大而复杂的机构；现有工程机械、汽车传动中采用的液体动压的液力机械变矩器或液力偶合器是一种低压而且体积较大的装置(详见机械工业出版社95年第一版第五卷第四章P39-122-136徐灏主编的机械设计手册)；而混凝土罐搅拌车和一些工程机械的传动装置是以单体的轴向柱塞泵产生的高压油驱动单体的轴向柱塞马达，再由马达带动减速机的主动轴来实现的；而现有技术中的行星排大部分是带外啮合的NGW行星轮系，如：机械工业出版86年第一版苏B.H.鲁坚科编著的行星与谐传动结构图册第56页一《чaЦκa》自动变速器。

发明内容

本发明的目的是提供一种机、液元件共体；机、液二力矩叠加；泵、马达一体化的恒功率的高效率的无级变速静压机械变矩的动力传动装置。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：

一种液体静压机械变矩器是由行星齿轮式液体静压变矩器和纯内啮合的行星轮座所组成，行星齿轮式液体静压变矩器是一种机、液元件共体；机、液力矩叠加，能无级变速的恒功率同轴型行星传动装置，它分为机、液元件共体液压泵与机、液元件共体液压马达径向联体及机、液元件共体液压泵与机、液元件共体液压马达轴向联体两大类，其特征是：

当为径向联体结构时具有内外齿的内外齿圈1以内的行星座为N；NN；NGW；NW；NGWN型时，即一个周向浮动、内外齿圈同轴并共体且为定轴的内外齿圈1的外齿和周向浮动的较大的内齿圈3的内齿啮合，形成的周向浮动的外圈内齿轮泵或内齿轮马达，内外齿圈1的内齿以内包容一个与内外齿圈1同轴，以内外齿圈1的内齿作为基本元件之一的具有两个周向浮动基本元件的机、液元件共体的内圈N、NN、NW、WW、NGW、NGWN型行星座，其中机、液共体元件包括：太阳轮、行星轮、行星架、输出机构、内齿圈、转臂轴承、并依靠两端带油路的侧板10、行星架9及啮合点两侧的高、低压油腔13、15形成封闭的内圈N、NN、NW、WW、NGW、NGWN型机、液元件共体行星马达或泵；

当为少齿差型的径向同轴机、液元件共体行星静压齿轮马达或泵时，即一个周向浮动、内外齿圈同轴并共体，其轴线与外齿轮12的轴线呈一距离，并可绕外齿轮12轴线平动的内外齿圈11的内外齿的齿顶分别被动态月牙块7、8对外齿轮12及周向浮动的内齿圈23的齿顶形成动态隔离，内外齿圈11的外齿与内齿圈23形成少齿差啮合，其内齿与外齿轮12的外齿形成少齿差啮合且两啮合点处在互为180°的径向轴线上，两啮合付具有相同的偏心量，并依靠两端侧板10构成封闭腔，形成的机、液元件共体齿轮泵与机、液元件共体齿轮马达共体径向同轴型液体静压变矩器；

当机、液元件共体、液压泵与机、液元件共体液压马达共体轴向联体中的N、NN、NW、WW、NGWN、NGW型行星座机、液元件共体泵与N、NN、NW、WW、NGWN、NGW型行星座机、液元件共体马达间轴向联体，它们具有上述内外齿圈1内齿以内的N、NN、NW、WW、NGWN、NGW型机、液元件共体泵或马达的结构特征，还各自具有一个周向自由度并设置有联接泵与马达搭桥元件轴向联接的联合体，此搭桥元件是一种机、液共体元件，它可以是泵的内齿圈14与马达的内齿圈14做成的整体；泵的内齿圈14与马达的行星架9做成的整体；泵的内齿圈14与马达的太阳轮5做成的整体；泵的行星架9与马达的内齿圈14做成的整体；泵的行星架9与马达的行星架9做成的整体；泵的行星架9与马达的太阳轮5做成的整体；泵的太阳轮5与马达的内齿圈14做成的整体；泵的太阳轮5与马达的行星架9做成的整体元件；泵的太阳轮5与马达的太阳轮5做成的整体元件；上述行星座是由一个太阳轮5，两个及两个以上行星轮4及一个内齿圈14构成的机、液元件共体行星装置；输入元件可以是：泵的太阳轮5；泵的行星架9泵的内齿圈14；输出元件可以是：马达的太阳轮5；马达的行星架9；马达的内齿圈14；

当机、液元件共体的内齿轮泵与机液共体的N、NN、NW、WW、NGWN、NGW型马达联接成机、液元件共体的轴向联体的行星式静压变矩器，它们具有上述内外齿圈1内齿以内的N、NN、NW、WW、NGWN、NGW型机、液元件共体马达或泵结构特征，其轴向轴线可以与内齿轮泵的内齿圈16同轴，也可以与外齿轮17同轴；轴向联合体其内齿轮泵的内齿圈16及外齿轮17具有周向自由度，内齿轮泵与N、NN、NW、WW、NGWN、NGW型机、液元件共体的马达之间联成共体的搭桥元件，它可以是泵的内齿圈16与马达的内齿圈14做成的整体；泵的内齿圈16与马达的行星架9做成的整体；泵的内齿圈16与马达的太阳轮5做成的整体；泵的外齿轮17与马达的内齿圈14做成的整体；泵的外齿轮17与马达的行星架9做成的整体；泵的外齿轮17与马达的太阳轮5做成的整体；输入轴和输出轴可以是马达的太阳轮5、行星架9、内齿圈14；

当机、液元件共体的内齿轮泵与机、液元件共体的本发明的少齿差内外圈马达联成机、液元件共体的轴向行星式变矩器，后者的内齿圈23和外齿轮12的轴线可以与内齿轮泵的内齿圈16同轴，也可以与外齿轮17同轴；内齿轮泵的内齿圈16及外齿轮17具有周向自由度，内齿轮泵与少齿差型机、液元件共体马达之间联成共体并设置有联接泵与马达高低压油腔油路的搭桥元件，它可以是：泵的内齿圈16与马达的内齿圈23做成的整体；泵的内齿圈16与马达的外齿轮12做成的整体；泵的内齿圈16与马达的空心偏心轮做成的整体；泵的外齿轮17与马达的内齿圈23做成的整体；泵的外齿轮17与马达的外齿轮12做成的整体；泵的外齿轮7与马达的空心偏心轮做成的整体。

本发明的目的还可以通过以下措施来达到：

当上述机、液元件共体轴向联体的静压变矩器的搭桥元件可以分解轴向左右两个元件并由多片式摩擦离合器相联接；

在内外齿圈1和内齿圈3的非啮合区由月牙块2将内外齿圈1的外齿齿顶与内齿圈3内齿的齿顶隔离，月牙块2、内外齿圈1及内齿圈3的两端面设置两个侧板，并由两侧板及在月牙快2的两个月形尖部至内外齿圈1和内齿圈3的啮合点之间形成一个封闭的高压油腔形成的周向浮动的外圈内齿轮泵；

此内圈行星座马达或泵的啮合点两侧具有构成高、低压油腔必要条件的元件含行星架9，月牙块7，侧板10，由外圈内齿轮泵或内齿轮马达通过双层油管6及相应的外部油管向内圈行星座马达或泵连接高、低压油腔；

动态月牙块7、8的轴向两端与两个内外圈支承在相同平面滚动轴承的空心偏心轮相固结；

当内圈行星座为NGW、NW、NGWN型结构时构成以太阳轮为主动件、周向浮动的行星架为输出件的减速无级变速装置和行星架为主动件、太阳轮轴为输出件时的增速装置；

内圈行星轮系为N、NN型少齿差型时，构成以偏心轮为主动件的减、变速装置和以销轴机构或内齿圈为主动件、偏心轴为输出件的增、变速装置；

齿形为渐开线齿形、摆线齿形和圆弧齿形；

当以离合操作机构使纯内啮合行星轮的输入轴和静压变矩器的输出轴联为一体的装置；

机、液元件共体的静压变矩器作为单独部件用以驱动其他形式的负载装置；

纯内啮合的行星轮系可以作为单独部件与其他动力部件配合用以驱动其他形式的负载装置；

当以输出轴6为输入轴，以空心偏心轮为输出轴的纯内啮合增速装置。

本发明的优点是：机械传动的齿轮元件与液压齿轮元件共体，可实现机、液二流力叠加差动无级变速，而且啮合力与液压承力的齿在同一瞬间不在一个齿上，所以承载能力很高，体积可以很小，用于高速齿轮时压力在300kg/cm²以上，总传动功效率可达90％以上，而通常的液力元件的动压力只是8kg/cm²左右，体积大且效率低。本发明在越过启动和冲击负荷后，很容易排空以实现纯机械的更高效率的运行。

本发明可以用于汽车、火车、船舶、工程机械等方面。

本发明纯内啮合的行星排(行星座)具有低啮合线速度(为外啮合付的1/5～1/10)，低噪音(同样加工精度低10dB)、低齿面接触应力(外啮合付一般为80～110kg/mm²，本发明为5～10kg/mm²)及低啮合耗功(其值与啮合线速度成线性关系)，而本发明行星排具有总速比为内外圈速比之和的特点，其速比范围可在2.5～120之间，并可适用于车辆驱动，当其单独用于增速器时，可使现有高速齿轮传动的线速度降低3～5倍，从而大大降低啮合耗功和成本。由于传动效率高，故适用于大功率(10000kW以上)传动。

附图说明

图1是本发明内圈为NGW型内圈行星座的机、液元件共体；泵、马达元件共体径向联体静压变矩器的正视图。

图2是本发明少齿差型内外圈径向联体行星座的机、液元件共体；泵、马达元件共体静压变矩器原理图。

图3是本发明机、液元件共体NGW型(planotary)齿轮泵与机、液元件共体NGW型马达以马达的内齿圈与泵的内齿圈为过桥元件的轴向联体原理图。

图4是本发明机、液元件共体NGW型(planotary)齿轮泵与机、液元件共体NGW型马达以泵的行星架与马达的内齿圈为过桥元件的轴向联体原理图。

图5是本发明机、液元件共体内齿轮泵与机、液元件共体NGW型(planotary)马达以泵的内齿圈与马达的内齿圈为过桥元件的轴向联体原理图。

图中：1、内外齿圈，2、静止月牙块，3、内齿圈，4、行星轮，5、太阳轮，6、输出轴及其双层油管，7、动态月牙块，8、动态月牙块，9、行星架，10、侧板，11、内外齿圈，12、外齿轮，13、高低压油腔，14、内齿圈，15、高、低压油腔，16、内齿圈，17、外齿轮，18、轴承，19、侧板，20、侧板，21、轴承，22、轴承，23、内齿圈，24、空心偏心轮，25、油路。

具体实施方式

液体静压机械变矩器是由行星齿轮式液体静压变矩器和纯内啮合的行星轮系所组成。行星齿轮式液体静压变矩器是一种机、液元件共体；机、液力矩叠加，能无级变速的恒功率同轴型行星传动装置，其输出挡具有一个及一个以上自由度，行星排挡可以是一排或多排轴向相联。行星齿轮式液体静压变矩器是一种齿轮泵与齿轮马达的共体结构，它是由一种机、液元件共体；液压泵与液压马达元件共体的液体静压变矩器(传动装置)与纯机械的行星座联接而成的机、液元件共体的行星式静压机械变矩器。上述静压传动装置在本发明中分为机、液元件共体液压泵与机、液元件共体液压马达径向联体以及机、液元件共体液压泵与机、液元件共体液压马达轴向联体两大类。

机、液元件共体液压泵与机、液元件共体液压马达径向联体的特征为：当内外齿圈1以内的行星座为N、NN、NGW、NW、NGWN型时，即一个周向浮动、内外齿圈同轴并共体并为定轴的内外齿圈1的外齿与周向浮动的较大的内齿圈3的内齿啮合，在内外齿圈1和内齿圈3的非啮合区由月牙块2将内外齿圈1的外齿齿顶与内齿圈3内齿的齿顶隔离，月牙块2、内外齿圈1及内齿圈3的两端面设置两个侧板，并由两个侧板及在月牙块2的两个月形尖部至内外齿圈1和内齿圈3啮合点之间具有一个封闭的高压油腔形成的周向浮动的外圈内齿轮泵(内齿轮马达)。内外齿圈1的内圈行星座的轴向两端在行星架或输出机构上固结两块侧板形成内齿行星轮系的封闭油腔，当其为NGW、NW、NGWN型时是由太阳轮5、行星轮4、行星架9，内外齿圈1的内齿构成；当为N、NN少齿差型时是由内外齿圈1的内齿、行星轮4、动态月牙块7所组成。内外齿圈1的内齿以内包容一个与内外齿圈1同轴，以内外齿圈1的内齿作为基本元件之一的具有两个周向浮动基本元件(另一个为输出元件)的机、液元件共体的内圈N、NN、NGW、NW、WW、NGWN型行星座，其中机、液共体元件包括：太阳轮、行星轮、行星架、输出机构、内齿圈、转臂轴承，并依靠两端带油路的侧板10、行星架9及啮合点两侧的高、低压油腔13、15形成封闭的内圈N、NN、NGW、NW、WW、NGWN型行星马达(泵)。作为上述机、液共体静压变矩器，当机、液元件共体；泵、马达共体的径向联体的内外的行星座为本发明的少齿差型时，即一个周向浮动，内外齿圈11同轴并共体，其轴线与外齿轮12的轴线呈一距离，并可绕外齿轮12的轴线平动的内外齿圈11的内外齿的齿顶分别被动态月牙块7、8对外齿轮12及周向浮动的内齿圈23的齿顶形成动态隔离。动态月牙块7、8的轴向两端与两个内外圈支承在相同平面滚动轴承的空心偏心轮相固结，内外齿圈11的两端面通过侧板10支承在空心偏心轮外圈的轴承上，空心偏心轮的内圈由轴承支承在外齿轮12相固结并同轴的两端轴6上，内外齿圈11的外齿与内齿圈23形成少齿差啮合，其内齿与外齿轮12的外齿形成少齿差啮合且两啮合点处在互为180°的径向轴线上，两啮合付具有相同的偏心量。侧板10的外缘与内齿圈23及外齿轮12同心，其外缘外径抵达内齿圈齿根以外一小距离并对内齿圈23及内外齿圈12相啮合的空间形成动态密封(空心偏心轮结构可参考中国发明专利ZL93110712.1)。内外齿圈11的外齿与内齿圈23形成少齿差啮合，其内齿与外齿轮12的外齿形成少齿差啮合，此内圈行星(马达或泵)的啮合点两侧具有构成高、低压油腔必要条件的元件含月牙块7、侧板10，由外圈内齿轮泵(内齿轮马达)通过双层油管6及相应的外部油管向内圈行星轮系(马达或泵)连接高、低压油腔形成的机、液元件共体齿轮泵与齿轮马达共体的径向同轴型液体静压变矩器。

机、液元件共体液压泵与机、液元件共体液压马达轴向联体的特征为：N、NN、NW、WW、NGWN、NGW型(planotary type)机、液元件共体泵与N、NN、NW、WW、NGWN、NGW型(planotary type)机、液元件共体马达间轴向联体，它们具有上述内外齿圈1内齿以内的N、NN、NW、WW、NGW、NGWN型机、液元件共体泵(马达)的结构特征还各自具有一个周向自由度并设置有联接泵与马达高低压油腔的油路的机、液共体的搭桥元件轴向联接的联合体，此搭桥元件是一种机、液共体元件(下述泵与马达即机、液元件共体泵与机、液元件共体马达简称“泵”与“马达”)，它可以是泵的内齿圈14与马达的内齿圈14做成的整体；泵的内齿圈14与马达的行星架9做成的整体；泵的内齿圈14与马达的太阳轮5做成的整体；泵的行星架9与马达的内齿圈14做成的整体；泵的行星架9与马达的行星架9做成的整体；泵的行星架9与马达的太阳轮5做成的整体；泵的太阳轮5与马达的内齿圈14做成的整体；泵的太阳轮5与马达的行星架9做成的整体元件；泵的太阳轮5与马达的太阳轮5做成的整体元件。上述行星座是由一个太阳轮5，两个及两个以上行星轮4及一个内齿圈14构成的机、液元件共体行星装置，在此装置中由太阳轮5与行星轮4的啮合点的两侧形成高、低压油腔13，及行星轮4与内齿圈14啮合点两侧形成的高、低压油腔15，上述高、低压油腔13、15是开设在行星架9的两对齿轮啮合付的平面内，与高低压油腔相连的油路可开设在啮合付两端面的侧板10上，侧板10可以是行星架本体，也可以是另设的填板并和行星架本体刚性相联接。机、液元件共体的泵与马达之间的油路25开设在联体的搭桥的整体元件上，也可以外部相联接。输入元件可以是：泵的太阳轮5、泵的行星架9、泵的内齿圈14，输出元件可以是：马达的太阳轮5、马达的行星架9、马达的内齿圈14。当机、液元件共体的内齿轮泵与机、液元件共体的N、NN、NW、WW、NGWN、NGW型(planetary type)马达联接成机、液元件共体的轴向联体的行星式静压变矩器(传动装置)，其特征为：后者的轴向轴线可以与内齿轮泵的内齿圈16同轴，也可以与外齿轮17同轴。轴向联合体其内齿轮泵的内齿圈16及外齿轮17具有周向自由度，内齿轮泵与N、NN、NW、WW、NGWN、NGW型机、液元件共体的马达之间联成共体的搭桥元件，在此元件中设置有联接泵与马达高低压油腔的油路，它可以是泵的内齿圈16与马达的内齿圈14做成的整体；泵的内齿圈16与马达的行星架9做成的整体；泵的内齿圈16与马达的太阳轮5做成的整体；泵的外齿轮17与马达的内齿圈做成的整体；泵的外齿轮17与马达的行星架9做成的整体；泵的外齿轮17与马达的太阳轮5做成的整体。输入轴和输出轴可以是马达的太阳轮5、行星架9、内齿圈14。马达的太阳轮5的轴的延伸部分可以偏心地穿越内齿轮泵的外齿轮17的心部，并以三个轴承18分别支承在内齿圈16的端面的两个侧板19及20上，侧板20与周向浮动的搭桥元件联成整体，内齿轮泵的外齿轮支承在具有内外轴承21及22的空心偏心轮24上，空心偏心轮24的内圈轴承21与太阳轮5的轴心同心，外圈轴承22的轴心与内齿轮泵的外齿轮17同心。空心偏心轮24轴向延伸部分，穿过侧板19一边的两个轴承18定位于静止的壳体上，穿越内齿轮泵的空心偏心轮24的中心的轴也可以是行星架的延伸部分。当机、液元件共体的内齿轮泵与机、液元件共体的本发明的少齿差(planocentric type)型马达联成机、液共体的轴向联体行星式静压变矩器(传动装置)，其特征为：后者的内齿圈23和外齿轮12的轴线可以与内齿轮泵的内齿圈16同轴，也可以与内齿轮泵的外齿轮17同轴。内齿轮泵的内齿圈16及外齿轮17具有周向自由度，内齿轮泵与本发明少齿差型机、液元件共体内外圈马达之间联成共体并设置有联接泵与马达高低压油腔油路的搭桥元件，它可以是：泵的内齿圈16与马达的内齿圈23做成的整体；泵的内齿圈16与马达的外齿轮12做成的整体；泵的内齿圈16与马达的空心偏心轮做成的整体；泵的外齿轮17与马达的内齿圈23做成的整体；泵的外齿轮17与马达的外齿轮12做成的整体；泵的外齿轮17与马达的空心偏心轮做成的整体。上述所有轴向联接的机、液元件共体的静压变矩器(传动装置)由泵通向马达的高压油路是设置于搭桥元件的内部。

当上述机、液元件共体轴向联体的静压变矩器(传动装置)的搭桥元件可以分解为轴向左右两个元件并由多片式摩擦离合器相联接，这时油路可以从外部管路相接，也可以从中心轴中的双层套管相接。作为一种静压行星式机械变矩器，其输出端联接的同轴型的纯内啮合的纯机械的行星座的特征为：一个周向浮动，内外齿圈同轴并共体，其轴向轴线与外齿轮12的轴线呈一距离，并可绕外齿轮12的轴线平动的内外齿圈11的外齿与内齿圈23的内齿形成少差啮合(齿圈23可固结于壳体，也可以作输入、输出元件)，内外齿圈11的内齿与外齿轮12的外齿形成少齿差啮合，两啮合点在互为180°的径向轴线上，并具有相同的偏心量，外齿轮12轴线与定轴式的输出轴6的轴线同轴的增、减速装置。上述机、液元件共体行星式静压变矩器输出轴轴向联接的纯机械行星装置在图2中不设置动态月牙块7、8及相应的两侧密封板，作为纯机械传动装置，可以由空心偏心轮作为输入元件，外齿轮12及输出轴6作为输出元件，内齿圈23固结于壳体的减速装置，亦可以输出轴6为输入轴，以空心偏心轮或内齿圈23为输出轴的纯内啮合增速装置。这种内外圈少齿差(planocentric)啮合付的减速特点是外齿轮转速是内、外啮合付之和，故其速比可以进入3～7的低速比少齿差装置的速比禁区。由于它具有低噪音、低啮合线速度、低齿形接触应力、高齿形承载能力、且齿面接触应力只有外齿啮合的1/10、啮合点线速度只有外啮合的1/5～1/10、啮合点耗功仅为1％左右、噪音比外齿啮合低10dB左右、且是单一地以弯曲强度作为齿的主应力啮合付，故综上所述本发明的传动功率可不受限制地达到数万千瓦，故更适用于大型船舶的主传动。而当输出轴6及外齿轮12为输入元件，以空心偏心轮为输出元件的低速比的大功率增速装置更适用于燃气及蒸气轮机等主传动，这种增速装置的空心偏心轮的内、外圈轴承是液体动压轴承。

机、液元件共体的液压泵和液压马达的行星座为NGW、NW、NGWN(NGW一是一个内齿圈、一个外齿轮和一组公共齿轮的装置即planocentric type；NW-为具有一个外齿的装置，NGWN-为具有两个内齿圈的NGW型装置)型结构时构成以太阳轮为主动件，周向浮动的行星架为输出件的减速无级变速装置；与行星架为主动件，太阳轮轴为输出件时的增速无级变速装置。行星座为N、NN型少齿差型时，构成以偏心轮为主动件的减、变速装置。以销轴机构，或内齿圈为主动件，偏心轴为输出件时的增、变速装置。上述装置的齿形可以为渐开线齿形、摆线齿形、圆弧齿形。机、液元件共体的静压变矩器可作为单独部件用以驱动其他形式的负载装置。纯内啮合的行星装置可以作为单独部件与其他动力部件配合用以驱动其他形式的负载装置。亦可以输出轴6为输入轴，以空心偏心轮或内齿圈23为输出轴形成纯内啮合的增速装置。

当以多片式摩擦离合器与多排行星座装置联体时可以获得正反转各种排挡的速比，而无级变速的范围在零至机械增(减)速比之间。

内外齿圈1的内圈行星座的轴向两端，在行星架或输出机构上固结两块侧板形成内齿行星座的封闭油腔，当其为NGW、NW、NGWN型时是由太阳轮5、行星轮4、行星架9、内外齿圈1的内齿构成；当为N、NN少齿差型时是由内外齿圈1的内齿、行星轮4、动态月牙块7所组成。

本发明的原理是：以径向联体为例，周向浮动的内外齿圈1在外载负荷的反作用力驱动下带着内齿圈3呈被动旋转状态，其旋转力及其速度受月牙块2高压腔的压力和流量的制约，所以它具有随负荷增加速度自动下降的自动适应性，在高压出口端设置可调的流量阀调节流量(可置于壳体外壁)，所以它具有速度无级变化的可调性，借此达到无级变速的目的，而高压腔的背压力矩则与外载负荷力矩相平衡，故它具有恒功率的特征。内圈行星座中具有一个与发动机相联接的主动元件(太阳轮、空心偏心轮或行星架)，可依靠输出轴6中心的双层油管作高低压油路，由外圈内齿轮泵产生的高压油通过箱体内(外)的油路，及相应的液压控制元件，向内圈行星马达的高压腔供油；也可以由内圈行星轮系作主动部件(泵)向外圈内齿轮部件(马达)供油。

实施本方案的最佳方式为用于汽车、火车传动时以轴向联体为好，以便于排空；用于工程机械则两者皆宜。静压变矩器的机械速比为12以下时，内圈行星轮系采用NGW型为好；当速比在12以上时可采用NGWN型或少齿差型。

实施本发明的条件为：齿轮加工机床、内外圆磨床、热处理设备、车床、铣床等。

Claims

1、一种液体静压机械变矩器是由行星齿轮式液体静压变矩器和纯内啮合的行星轮座所组成，行星齿轮式液体静压变矩器是一种机、液元件共体；机、液力矩叠加，能无级变速的恒功率同轴型行星传动装置，它分为机、液元件共体液压泵与机、液元件共体液压马达径向联体及机、液元件共体液压泵与机、液元件共体液压马达轴向联体两大类，其特征是：

当为径向联体结构时具有内外齿的内外齿圈(1)以内的行星座为N；NN；NGW；NW；NGWN型时，即一个周向浮动、内外齿圈同轴并共体且为定轴的内外齿圈(1)的外齿和周向浮动的较大的内齿圈(3)的内齿啮合，形成的周向浮动的外圈内齿轮泵或内齿轮马达，内外齿圈(1)的内齿以内包容一个与内外齿圈(1)同轴，以内外齿圈(1)的内齿作为基本元件之一的具有两个周向浮动基本元件的机、液元件共体的内圈N、NN、NW、WW、NGW、NGWN型行星座，其中机、液共体元件包括：太阳轮、行星轮、行星架、输出机构、内齿圈、转臂轴承、并依靠两端带油路的侧板(10)、行星架(9)及啮合点两侧的高、低压油腔(13)、(15)形成封闭的内圈N、NN、NW、WW、NGW、NGWN型机、液元件共体行星马达或泵；

当为少齿差型的径向同轴机、液元件共体行星静压齿轮马达或泵时，即一个周向浮动、内外齿圈同轴并共体，其轴线与外齿轮(12)的轴线呈一距离，并可绕外齿轮(12)轴线平动的内外齿圈(11)的内外齿的齿顶分别被动态月牙块(7)、(8)对外齿轮(12)及周向浮动的内齿圈(23)的齿顶形成动态隔离，内外齿圈(11)的外齿与内齿圈(23)形成少齿差啮合，其内齿与外齿轮(12)的外齿形成少齿差啮合且两啮合点处在互为180°的径向轴线上，两啮合付具有相同的偏心量，并依靠两端侧板(10)构成封闭腔，形成的机、液元件共体齿轮泵与机、液元件共体齿轮马达共体径向同轴型液体静压变矩器；

当机、液元件共体、液压泵与机、液元件共体液压马达共体轴向联体中的N、NN、NW、WW、NGWN、NGW型行星座机、液元件共体泵与N、NN、NW、WW、NGWN、NGW型行星座机、液元件共体马达间轴向联体，它们具有上述内外齿圈(1)内齿以内的N、NN、NW、WW、NGWN、NGW型机、液元件共体泵或马达的结构特征，还各自具有一个周向自由度并设置有联接泵与马达搭桥元件轴向联接的联合体，此搭桥元件是一种机、液共体元件，它可以是泵的内齿圈(14)与马达的内齿圈(14)做成的整体；泵的内齿圈(14)与马达的行星架(9)做成的整体；泵的内齿圈(14)与马达的太阳轮(5)做成的整体；泵的行星架(9)与马达的内齿圈(14)做成的整体；泵的行星架(9)与马达的行星架(9)做成的整体；泵的行星架(9)与马达的太阳轮(5)做成的整体；泵的太阳轮(5)与马达的内齿圈(14)做成的整体；泵的太阳轮(5)与马达的行星架(9)做成的整体元件；泵的太阳轮(5)与马达的太阳轮(5)做成的整体元件；上述行星座是由一个太阳轮(5)，两个及两个以上行星轮(4)及一个内齿圈(14)构成的机、液元件共体行星装置；输入元件可以是：泵的太阳轮(5)；泵的行星架(9)泵的内齿圈(14)；输出元件可以是：马达的太阳轮(5)；马达的行星架(9)；马达的内齿圈(14)；

当机、液元件共体的内齿轮泵与机液共体的N、NN、NW、WW、NGWN、NGW型马达联接成机、液元件共体的轴向联体的行星式静压变矩器，它们具有上述内外齿圈(1)内齿以内的N、NN、NW、WW、NGWN、NGW型机、液元件共体马达或泵结构特征，其轴向轴线可以与内齿轮泵的内齿圈(16)同轴，也可以与外齿轮(17)同轴；轴向联合体其内齿轮泵的内齿圈(16)及外齿轮(17)具有周向自由度，内齿轮泵与N、NN、NW、WW、NGWN、NGW型机、液元件共体的马达之间联成共体的搭桥元件，它可以是泵的内齿圈(16)与马达的内齿圈(14)做成的整体；泵的内齿圈(16)与马达的行星架(9)做成的整体；泵的内齿圈(16)与马达的太阳轮(5)做成的整体；泵的外齿轮(17)与马达的内齿圈(14)做成的整体；泵的外齿轮(17)与马达的行星架(9)做成的整体；泵的外齿轮(17)与马达的太阳轮(5)做成的整体；输入轴和输出轴可以是马达的太阳轮(5)、行星架(9)、内齿圈(14)；

当机、液元件共体的内齿轮泵与机、液元件共体的本发明的少齿差内外圈马达联成机、液元件共体的轴向行星式变矩器，后者的内齿圈(23)和外齿轮(12)的轴线可以与内齿轮泵的内齿圈(16)同轴，也可以与外齿轮(17)同轴；内齿轮泵的内齿圈(16)及外齿轮(17)具有周向自由度，内齿轮泵与少齿差型机、液元件共体马达之间联成共体并设置有联接泵与马达高低压油腔油路的搭桥元件，它可以是：泵的内齿圈(16)与马达的内齿圈(23)做成的整体；泵的内齿圈(16)与马达的外齿轮(12)做成的整体；泵的内齿圈(16)与马达的空心偏心轮做成的整体；泵的外齿轮(17)与马达的内齿圈(23)做成的整体；泵的外齿轮(17)与马达的外齿轮(12)做成的整体；泵的外齿轮(7)与马达的空心偏心轮做成的整体。

2、根据权利要求1所述的机、液元件共体行星式静压机械变矩器，其特征是：当上述机、液元件共体轴向联体的静压变矩器的搭桥元件可以分解轴向左右两个元件并由多片式摩擦离合器相联接。

3、根据权利要求1所述的机、液元件共体行星式静压机械变矩器，其特征是：在内外齿圈(1)和内齿圈(3)的非啮合区由月牙块(2)将内外齿圈(1)的外齿齿顶与内齿圈(3)内齿的齿顶隔离，月牙块(2)、内外齿圈(1)及内齿圈(3)的两端面设置两个侧板，并由两侧板及在月牙快(2)的两个月形尖部至内外齿圈(1)和内齿圈(3)的啮合点之间形成一个封闭的高压油腔形成的周向浮动的外圈内齿轮泵。

4、根据权利要求1所述的机、液元件共体行星式静压机械变矩器，其特征是：此内圈行星座马达或泵的啮合点两侧具有构成高、低压油腔必要条件的元件含行星架(9)，月牙块(7)，侧板(10)，由外圈内齿轮泵或内齿轮马达通过双层油管(6)及相应的外部油管向内圈行星座马达或泵连接高、低压油腔。

5、根据权利要求1所述的机、液元件共体行星式静压机械变矩器，其特征是：动态月牙块(7)、(8)的轴向两端与两个内外圈支承在相同平面滚动轴承的空心偏心轮相固结。

6、根据权利要求1所述的机、液元件共体行星式静压机械变矩器，其特征是：当内圈行星座为NGW、NW、NGWN型结构时构成以太阳轮为主动件、周向浮动的行星架为输出件的减速无级变速装置和行星架为主动件、太阳轮轴为输出件时的增速装置。

7、根据权利要求1所述的机、液元件共体行星式静压机械变矩器，其特征是：内圈行星轮系为N、NN型少齿差型时，构成以偏心轮为主动件的减、变速装置和以销轴机构或内齿圈为主动件、偏心轴为输出件的增、变速装置。

8、根据权利要求1所述的机、液元件共体行星式静压机械变矩器，其特征是：齿形为渐开线齿形、摆线齿形和圆弧齿形。

9、根据权利要求1所述的机、液元件共体行星式静压机械变矩器，其特征是：当以离合操作机构使纯内啮合行星轮的输入轴和静压变矩器的输出轴联为一体的装置。

10、根据权利要求1所述的机、液元件共体行星式静压机械变矩器，其特征是：机、液元件共体的静压变矩器作为单独部件用以驱动其他形式的负载装置。

11、根据权利要求1所述的机、液元件共体行星式静压机械变矩器，其特征是：纯内啮合的行星轮系可以作为单独部件与其他动力部件配合用以驱动其他形式的负载装置。

12、根据权利要求11所述的机、液元件共体行星式静压机械变矩器，其特征是：当以输出轴(6)为输入轴，以空心偏心轮为输出轴的纯内啮合增速装置。