CN113324002A - 一种大扭矩无级变速器及变速方法 - Google Patents

一种大扭矩无级变速器及变速方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113324002A
CN113324002A CN202110694344.7A CN202110694344A CN113324002A CN 113324002 A CN113324002 A CN 113324002A CN 202110694344 A CN202110694344 A CN 202110694344A CN 113324002 A CN113324002 A CN 113324002A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
planetary gear
shaft
ring
continuously variable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110694344.7A
Other languages
English (en)
Inventor
谷晓强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202110694344.7A priority Critical patent/CN113324002A/zh
Publication of CN113324002A publication Critical patent/CN113324002A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/027—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings toothed gearing combined with a gear using endless flexible members for reversing rotary motion only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H9/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
    • F16H9/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
    • F16H9/04—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes
    • F16H9/12—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了一种大扭矩无级变速器及变速方法，包括行星齿轮和无级变速机构，所述行星齿轮包括行星齿轮A和行星齿轮B，且两个行星齿轮之间通过传动轴连接，所述行星齿轮A的中心位置于外侧设有输入轴，所述行星齿轮B的中心位置于外侧设有输出轴，且输入轴、输出轴与传动轴共线设置，所述无级变速机构设置在行星齿轮A和行星齿轮B之间，包括主动变速轮和从动变速轮，所述主动变速轮和从动变速轮通过钢带传动连接，且主动变速轮与行星齿轮A通过第一齿轮传动连接，以及从动变速轮与行星齿轮B通过第二齿轮传动连接。本发明只需通过控制好行星齿轮A和行星齿轮B的齿圈转速差，即可实现无级变速，并且可根据变速需求实现不同的档位切换。

Description

一种大扭矩无级变速器及变速方法
技术领域
本发明实施例涉及汽车变速技术领域，具体涉及一种大扭矩无级变速器变速方法。
背景技术
汽车变速器，是一套用于来协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置，用于发挥发动机的最佳性能。变速器可以在汽车行驶过程中，通过换档可以在发动机和车轮之间产生不同的变速比，使发动机工作在其最佳的动力性能状态下。目前的变速器包括：(1)CVT，优点是省油平顺，缺点是不能承受高扭矩，易损坏；(2)AT，优点是扭矩大，平顺，缺点是动力损耗大，难调数；(3)双离合，优点是换档快，缺点是不平顺；(4)AMT，优点是构造简单，缺点是换档冲击大，舒适性欠佳。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种大扭矩无级变速器变速方法，以解决现有技术中变速器存在上述不足的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，一种大扭矩无级变速器，应用于汽车变速系统，包括：行星齿轮和无级变速机构，所述行星齿轮设有平行设置的两个，分别为行星齿轮A和行星齿轮B，且两个行星齿轮之间通过传动轴连接，所述行星齿轮A的中心位置于外侧设有输入轴，所述行星齿轮B的中心位置于外侧设有输出轴，且输入轴、输出轴与传动轴共线设置，所述无级变速机构设置在行星齿轮A和行星齿轮B之间，包括主动变速轮和从动变速轮，所述主动变速轮和从动变速轮通过钢带传动连接，且主动变速轮与行星齿轮A通过第一齿轮传动连接，以及从动变速轮与行星齿轮B通过第二齿轮传动连接。
进一步地，所述行星齿轮包括齿圈和设置在齿圈内的行星架、太阳轮以及行星轮，所述太阳轮设置在齿圈的中心位置，所述行星轮沿太阳轮的圆周方向分布有多个，并自由转动设置，其分别与齿圈和太阳轮呈啮合设置，所述行星架连接多个行星轮，且行星轮转动连接在行星架上，其中，所述输入轴水平固接于行星齿轮A的太阳轮的中心孔处，所述传动轴水平固接在行星齿轮B的太阳轮的中心孔处。
进一步地，所述齿圈的内侧壁上呈啮齿结构。
进一步地，所述传动轴远离行星齿轮B的端部固接于行星齿轮A的行星架上，所述输出轴靠近行星齿轮B的端部固接于行星齿轮B的行星架上。
进一步地，所述主动变速轮的中心处设有主动轴，所述第一齿轮安装在主动轴上，且第一齿轮与行星齿轮A的齿圈呈啮合设置。
进一步地，所述从动变速轮的中心处设有从动轴，所述第二齿轮安装在从动轴上，且第二齿轮与行星齿轮B的齿圈呈啮合设置。
进一步地，所述齿圈的外侧壁上呈啮齿结构。
进一步地，所述大扭矩无级变速器安装于变速箱内，由输入轴接入汽车的发动机系统，并由输出轴接入汽车的车轮系统，其中，所述主动轴和从动轴均固定在变速箱内，并呈自由转动设置。
进一步地，所述无级变速机构的变速轮由可动锥盘和固定锥盘组成，使可动锥盘与固定锥盘之间形成与钢带相啮合的V型槽，并基于机—液控制系统，在无级变速机构的变速轮上设有油缸连接可动锥盘，由可动锥盘受油缸控制后沿轴向移动，其中，所述无级变速机构的变速轮上设有与油缸联动的液压控制器。
根据本发明实施例的第二方面，一种变速方法，采用本实施例的一种大扭矩无级变速器，所述变速方法包括以下步骤：
S1、启动发动机，通过输入轴将动力传动至行星齿轮A，由行星齿轮A通过传动轴将动力传至行星齿轮B，并由行星齿轮B通过输出轴将动力传动至车轮系统；
步骤S2、根据输出轴和传动轴的受阻情况，启动无级变速机构，强制改变行星齿轮A和行星齿轮B齿圈的转速差，其包括：
行星齿轮B的齿圈转速小于行星齿轮A的齿圈转速，以切换前进档；
行星齿轮B的齿圈转速大于行星齿轮A的齿圈转速，以切换倒档；
行星齿轮B的齿圈转速等于行星齿轮A的齿圈转速，以切换空档。
本发明实施例具有如下优点：通过设置两个行星齿轮，并在两个行星齿轮之间设置无级变速机构，将行星齿轮A外接发动机，将行星齿轮B外接车轮系统，当汽车启动的时候，由于输出轴和传动轴会受到一定阻力，导致行星齿轮A和行星齿轮B的齿圈产生转速差，从而利用无级变速机构强制改变行星齿轮A和行星齿轮B的齿圈转速差，从而只需通过控制好行星齿轮A和行星齿轮B的齿圈转速差，即可实现无级变速，并且可根据变速需求实现不同的档位切换。另外本实施例的无级变速器通过传动轴和无级变速机构同时传递动力，相比CVT具有更大的扭矩，且相比其他通过齿轮传递的变速器可以更加平顺。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的一种大扭矩无级变速器的整体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种大扭矩无级变速器的后视图。
图中：1、行星齿轮；11、齿圈；12、行星架；13、太阳轮；14、行星轮；2、无级变速机构；21、主动变速轮；211、主动轴；22、从动变速轮；221、从动轴；23、钢带；24、液压控制器；25、第一齿轮；26、第二齿轮；3、传动轴；4、输入轴；5、输出轴。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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做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。
如图1和图2所示，本发明提供一种大扭矩无级变速器，应用于汽车变速系统，包括：行星齿轮1和无级变速机构2。行星齿轮设有平行设置的两个，分别为行星齿轮A和行星齿轮B，且两个行星齿轮1之间通过传动轴3连接。其中，行星齿轮1包括齿圈11和设置在齿圈11内的行星架12、太阳轮13以及行星轮14。太阳轮13设置在齿圈11的中心位置。行星轮14沿太阳轮13的圆周方向分布有多个(一般为三个)，并自由转动设置，其分别与齿圈11和太阳轮13呈啮合设置，其中，齿圈11的内侧壁上呈啮齿结构。行星架12连接多个行星轮14，且行星轮14转动连接在行星架12上。当太阳轮13转动时，同步带动多个行星轮14转动，使多个行星轮14自转的同时，绕着太阳轮13公转，并带动行星架12同步转动。
如上所述，在行星齿轮A的中心位置于外侧设有输入轴4，在行星齿轮B的中心位置于外侧设有输出轴5，且输入轴4、输出轴5与传动轴3共线设置。其中，输入轴4水平固接于行星齿轮A的太阳轮13的中心孔处，并用于外接发动机系统，由发电机将动力通过输入轴4传动至行星齿轮A，以驱动行星齿轮A的太阳轮13转动，并带动行星齿轮A的多个行星轮14运行(此时行星齿轮A的齿圈11不动)。传动轴3水平固接在行星齿轮B的太阳轮13的中心孔处，且传动轴3远离行星齿轮B的端部固接于行星齿轮A的行星架12上，由行星齿轮A的行星架12转动，驱动传动轴3转动，从而由行星齿轮A将动力通过传动轴3传动至行星齿轮B，以驱动行星齿轮B的太阳轮13转动，并带动行星齿轮B的多个行星轮14运行(此时行星齿轮B的齿圈11不动)。输出轴5靠近行星齿轮B的端部固接于行星齿轮B的行星架12上，且输出轴5远离行星齿轮B的端部外接于车轮系统，由行星齿轮B的行星架12转动，驱动输出轴5转动，从而由行星齿轮B将动力通过输出轴5传动至车轮系统。
由于汽车在启动时，输出轴5和传动轴3通常会受到阻力，导致行星齿轮A和行星齿轮B的齿圈发生转速差。因此将无级变速机构2设置在行星齿轮A和行星齿轮B之间，包括主动变速轮21和从动变速轮22。主动变速轮21和从动变速轮2通过钢带23传动连接，具体地，无级变速机构2的变速轮由可动锥盘和固定锥盘组成，使可动锥盘与固定锥盘之间形成与钢带23相啮合的V型槽。基于机—液控制系统，在无级变速机构2的变速轮上设有油缸连接可动锥盘，由可动锥盘受油缸控制后沿轴向移动，并在无级变速机构2的变速轮上设有与油缸联动的液压控制器24。
如上所述，主动变速轮21与行星齿轮A通过第一齿轮25传动连接，以及从动变速轮22与行星齿轮B通过第二齿轮26传动连接，其具体包括在主动变速轮21的中心处设有主动轴211，第一齿轮25安装在主动轴211上，且第一齿轮25与行星齿轮A的齿圈11呈啮合设置。另在从动变速轮22的中心处设有从动轴221，第二齿轮26安装在从动轴221上，且第二齿轮26与行星齿轮B的齿圈11呈啮合设置。其中，齿圈11的外侧壁上呈啮齿结构。
优选的，本实施例的大扭矩无级变速器安装于变速箱内，由输入轴4接入汽车的发动机系统，并由输出轴5接入汽车的车轮系统。其中，主动轴211和从动轴221均固定在变速箱内，并呈自由转动设置。
其原理是：发动机将动力传送至行星齿轮A上的输入轴4，在行星齿轮A内，在行星轮14的作用下，通过太阳轮13带动行星架12转动，当传动轴3有阻力的时候，行星架12停顿，并使齿圈11被迫随动。当传动轴3将动力传输至行星齿轮B的太阳轮13上时，在行星齿轮B内，在行星轮14的作用下，通过太阳轮13带动行星架12转动，当输出轴5有阻力的时候，行星架12停顿，并使齿圈11被迫随动。因此，当输出轴5和传动轴3上有阻力的时候，行星齿轮A和行星齿轮B的齿圈11会有转速差，通过无级变速机构2来强制改变行星齿轮A和行星齿轮B的齿圈11转速差，从而只需通过控制好行星齿轮A和行星齿轮B的齿圈11转速差，即可实现无级变速。
另一种优选的实施方式为：本发明还提供一种变速方法，采用本实施例的一种大扭矩无级变速器，包括以下步骤：
S1、启动发动机，通过输入轴4将动力传动至行星齿轮A，由行星齿轮A通过传动轴3将动力传至行星齿轮B，并由行星齿轮B通过输出轴5将动力传动至车轮系统；
步骤S2、根据输出轴5和传动轴3的受阻情况，启动无级变速机构2，强制改变行星齿轮A和行星齿轮B齿圈11的转速差，其包括：
行星齿轮B的齿圈11转速小于行星齿轮A的齿圈11转速，以切换前进档；
行星齿轮B的齿圈11转速大于行星齿轮A的齿圈11转速，以切换倒档；
行星齿轮B的齿圈11转速等于行星齿轮A的齿圈11转速，以切换空档。
本发明通过设置两个行星齿轮，并在两个行星齿轮之间设置无级变速机构2，将行星齿轮A外接发动机，将行星齿轮B外接车轮系统，当汽车启动的时候，由于输出轴5和传动轴3会受到一定阻力，导致行星齿轮A和行星齿轮B的齿圈11产生转速差，从而利用无级变速机构2强制改变行星齿轮A和行星齿轮B的齿圈11转速差，从而只需通过控制好行星齿轮A和行星齿轮B的齿圈11转速差，即可实现无级变速，并且可根据变速需求实现不同的档位切换。另外本实施例的无级变速器通过传动轴3和无级变速机构2同时传递动力，相比CVT具有更大的扭矩，且相比其他通过齿轮传递的变速器可以更加平顺。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种大扭矩无级变速器，应用于汽车变速系统，其特征在于，所述大扭矩无级变速器包括：行星齿轮和无级变速机构，所述行星齿轮设有平行设置的两个，分别为行星齿轮A和行星齿轮B，且两个行星齿轮之间通过传动轴连接，所述行星齿轮A的中心位置于外侧设有输入轴，所述行星齿轮B的中心位置于外侧设有输出轴，且输入轴、输出轴与传动轴共线设置，所述无级变速机构设置在行星齿轮A和行星齿轮B之间，包括主动变速轮和从动变速轮，所述主动变速轮和从动变速轮通过钢带传动连接，且主动变速轮与行星齿轮A通过第一齿轮传动连接，以及从动变速轮与行星齿轮B通过第二齿轮传动连接。
2.根据权利要求1所述的一种大扭矩无级变速器，其特征在于：所述行星齿轮包括齿圈和设置在齿圈内的行星架、太阳轮以及行星轮，所述太阳轮设置在齿圈的中心位置，所述行星轮沿太阳轮的圆周方向分布有多个，并自由转动设置，其分别与齿圈和太阳轮呈啮合设置，所述行星架连接多个行星轮，且行星轮转动连接在行星架上，其中，所述输入轴水平固接于行星齿轮A的太阳轮的中心孔处，所述传动轴水平固接在行星齿轮B的太阳轮的中心孔处。
3.根据权利要求2所述的一种大扭矩无级变速器，其特征在于：所述齿圈的内侧壁上呈啮齿结构。
4.根据权利要求2所述的一种大扭矩无级变速器，其特征在于：所述传动轴远离行星齿轮B的端部固接于行星齿轮A的行星架上，所述输出轴靠近行星齿轮B的端部固接于行星齿轮B的行星架上。
5.根据权利要求1所述的一种大扭矩无级变速器，其特征在于：所述主动变速轮的中心处设有主动轴，所述第一齿轮安装在主动轴上，且第一齿轮与行星齿轮A的齿圈呈啮合设置。
6.根据权利要求5所述的一种大扭矩无级变速器，其特征在于：所述从动变速轮的中心处设有从动轴，所述第二齿轮安装在从动轴上，且第二齿轮与行星齿轮B的齿圈呈啮合设置。
7.根据权利要求6所述的一种大扭矩无级变速器，其特征在于：所述齿圈的外侧壁上呈啮齿结构。
8.根据权利要求6所述的一种大扭矩无级变速器，其特征在于：所述大扭矩无级变速器安装于变速箱内，由输入轴接入汽车的发动机系统，并由输出轴接入汽车的车轮系统，其中，所述主动轴和从动轴均固定在变速箱内，并呈自由转动设置。
9.根据权利要求1所述的一种大扭矩无级变速器，其特征在于：所述无级变速机构的变速轮由可动锥盘和固定锥盘组成，使可动锥盘与固定锥盘之间形成与钢带相啮合的V型槽，并基于机—液控制系统，在无级变速机构的变速轮上设有油缸连接可动锥盘，由可动锥盘受油缸控制后沿轴向移动，其中，所述无级变速机构的变速轮上设有与油缸联动的液压控制器。
10.一种变速方法，采用权利要求1-9任意一项所述的一种大扭矩无级变速器，其特征在于，所述变速方法包括以下步骤：
S1、启动发动机，通过输入轴将动力传动至行星齿轮A，由行星齿轮A通过传动轴将动力传至行星齿轮B，并由行星齿轮B通过输出轴将动力传动至车轮系统；
步骤S2、根据输出轴和传动轴的受阻情况，启动无级变速机构，强制改变行星齿轮A和行星齿轮B齿圈的转速差，其包括：
行星齿轮B的齿圈转速小于行星齿轮A的齿圈转速，以切换前进档；
行星齿轮B的齿圈转速大于行星齿轮A的齿圈转速，以切换倒档；
行星齿轮B的齿圈转速等于行星齿轮A的齿圈转速，以切换空档。
CN202110694344.7A 2021-06-22 2021-06-22 一种大扭矩无级变速器及变速方法 Pending CN113324002A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110694344.7A CN113324002A (zh) 2021-06-22 2021-06-22 一种大扭矩无级变速器及变速方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110694344.7A CN113324002A (zh) 2021-06-22 2021-06-22 一种大扭矩无级变速器及变速方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113324002A true CN113324002A (zh) 2021-08-31

Family

ID=77424298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110694344.7A Pending CN113324002A (zh) 2021-06-22 2021-06-22 一种大扭矩无级变速器及变速方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113324002A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6056661A (en) Multi-range transmission with input split planetary gear set and continuously variable transmission unit
US6447422B1 (en) Dual mode, geared neutral continuously variable transmission
US6099431A (en) Method for operating a traction drive automatic transmission for automotive vehicles
CN101617146B (zh) 无级变速传动装置
JP3254561B2 (ja) 車両用無段変速装置
CN101649895B (zh) 混合式无级变速传动装置
JP7250815B2 (ja) 歯車式無段自動変速及び回転比アクティブ制御システム
CN101818796A (zh) 带有偏移输出轴的无级变速传动装置
US7241242B2 (en) Two-mode compound-split hydraulic continuously variable transmission
EP0943839B1 (en) Dual mode continuously variable transmission for a all wheel drive vehicle
CN103335075A (zh) 电控调速无级变速系统与控制方法
JP2019148334A (ja) レンジセレクタ装置を有する自動車用ギアボックス
CN116292815A (zh) 一种功率分流无级变速箱传动系统
CN113324002A (zh) 一种大扭矩无级变速器及变速方法
GB2058251A (en) Automotive transmission with continuously variable speed mechanism
KR101274359B1 (ko) 트랙터의 무단변속 트랜스미션
CN115056648A (zh) 传动系统及具有其的车辆
KR100931965B1 (ko) 유성치차를 이용한 연속 고변속장치
EP3174751B1 (en) Driveline for off-highway vehicles provided with a dual function cvt
CN218267191U (zh) 一种三速输入输出同侧动力换挡机构
CN221120800U (zh) 一种功率分流无级变速传动系统及拖拉机
CN113653779B (zh) 一种无级变速器及车辆
CN220816444U (zh) 一种变速器用的多轴传动结构及具有该多轴传动结构的平行轴式多挡位自动变速器
CN217002952U (zh) 一种无级自动变速器
CN216343756U (zh) 内齿轮输出的两档自动变速器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210831