CN114576323A - 一种含有行星轮系的新型传动机构、系统及变速器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含有行星轮系的新型传动机构、系统及变速器,该传动机构包括输入轴;还包括至少一组档位选择组件、档位从动组件与传动比组件;在换挡过程中,任意一组档位选择组件处于锁紧状态时,输入轴输入的旋转力经过传动比组件中的动力传递路径后输出,使得所述档位从动组件的外圈速度大于内圈速度,且同向旋转,实现加速;该传动机构能对输入力矩进行加速减矩,克服小体积、轻量化变速箱的强度瓶颈,适用范围广,能够在有限的变速箱空间内制造出大量的不重复档位,且在换挡过程中,传动比可以跳跃式更换,克服传动比必须沿固定顺序更换的限制,可以在齿轮承受高负载的情况下进行档位切换,换挡效率高。
Description
技术领域
本发明涉及离合器技术领域,更具体地说,涉及一种含有行星轮系的新型传动机构、系统及变速器。
背景技术
变速器是用于改变来自发动机的转速和转矩的机构,主要由变速传动机构和操纵机构组成,能够固定或分档改变输入轴与输出轴传动比,因此变速器又称为变速箱。
变速器分为有级式变速器与无级式变速器,其中,有级式变速器是目前使用最广的一种,它采用齿轮传动,具有若干个定值传动比。按所用轮系型式不同,有级式变速器的传动机构包括定轴轮系变速器和行星齿轮变速器两种。现有的有级式变速器在实现小体积、轻量化的同时,还需要克服强度瓶颈、提高换挡效率以及具有更多的变速档位数量,同时满足上述性能对变速器的设计是很大挑战。
美国专利(US201900110037)公开了一种自行车变速离合器,该离合器由三个轴构成,分别为A1轴、A2轴、A3轴,其中A1轴、A2轴、A3轴上设有链轮,A2轴与A3轴之间为离合器。A1轴为输入轴,通过链条传动增速减矩,动力输入至A2轴,离合器每次选择A2轴上的一个链轮与A3轴的一个链轮配合,进而将A2轴的动力传递给A3轴,并由A3轴输出。但该离合器中A1轴单独设置,为追求数量和结构上的简化,需要A2轴和A3轴来共同负责增减挡位,导致离合器的体积较大,其次,在有限的空间内,每增加一对链轮,仅可增加2个档位,行星轮系与档位数量提升的关系是确定的,在高输入负荷下换挡容易造成链条卡顿甚至断裂,且换挡时,需要经过中间所有的过度传动比才能实现档位切换,影响换挡效率。
中国专利(CN107264714A)公开了一种自行车变速器,该变速器通过操控类似于凸轮的离合装置,驱动太阳轮下方的棘爪,进而使太阳轮固定或不固定在中间轴上,其他离合器为辊式或棘轮棘爪式离合器,用来切换动力传递的两条主要路径。该离合器虽然体积不大,但没有输入力矩的增速减矩装置,无法应用在输入力矩非常大的场合,其次,在有限的空间内,每增加一个行星轮系,仅可以增加两档,行星轮系与档位数量提升的关系是确定的。
综上所述,现有的离合器无法克服小体积、轻量化变速箱的强度瓶颈,无法跳跃式切换档位,换挡效率低,且在有限的空间内,变速档位数量的提升需要付出较大的代价。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于现有的变速器无法克服小体积、轻量化变速箱的强度瓶颈、无法跳跃式切换档位、换挡效率低、变速档位数量的提升需要付出较大的代价等缺点,针对现有技术的上述缺陷,提供一种含有行星轮系的新型传动机构、系统及变速器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种含有行星轮系的新型传动机构,包括输入轴;还包括至少一组档位选择组件、档位从动组件与传动比组件;在换挡过程中,任意一组档位选择组件处于锁紧状态时,所述输入轴输入的旋转力经过所述传动比组件中的变速动力传递路径后输出,使得所述档位从动组件的外圈速度大于内圈速度,且同向旋转,实现加速。进一步地,所述档位选择组件包括棘轮与棘爪;在所述档位组件处于锁紧状态时,所述棘轮与所述棘爪啮合连接。
进一步地,所述传动比组件包括第一太阳轮、第二太阳轮与第一行星轮组;所述第一太阳轮与所述第二太阳轮分别与所述第一行星轮组啮合连接。
进一步地,所述第一行星轮组包括第一行星架、第一行星轮与第二行星轮;所述第一行星架与所述棘轮连接;所述第一行星轮与所述第二行星轮共轴设置在所述第一行星架上;所述第一太阳轮与所述第一行星轮啮合连接;所述第二太阳轮与所述第二行星轮啮合连接。
进一步地,所述第一太阳轮的齿数大于所述第二太阳轮的齿数。
进一步地,所述档位从动组件包括超越离合器;所述超越离合器设置在所述第一太阳轮与所述第二太阳轮之间。
进一步地,所述传动比组件包括第三太阳轮、齿圈与第二行星轮组;所述齿圈与所述棘轮连接;所述第三太阳轮与所述齿圈分别与所述第二行星轮组啮合连接。
进一步地,所述第二行星轮组包括第二行星架、以及设置在所述第二行星架上的第三行星轮;所述第三太阳轮与所述齿圈分别与所述第三行星轮啮合连接。
本申请提供一种含有行星轮系的新型传动系统,包括输入体与输出体;还包括如前述中任一项所述的新型传动机构。
本申请提供一种变速器,包括如前述中所述的新型传动系统。
本发明的有益效果在于:通过设置至少一组档位选择组件、档位从动组件与传动比组件,在换挡过程中,任意一组档位选择组件处于锁紧状态时,输入轴输入的旋转力经过传动比组件的变速动力传递路径后输出,使得输入轴的输出速度大于输入速度,档位从动组件的外圈速度大于内圈速度,且同向旋转。对输入力矩进行加速减矩,克服小体积、轻量化变速箱的强度瓶颈,适用范围广。档位选择组件或档位从动组件触发时,对应的档位从动组件或档位选择组件不触发,档位选择组件与档位从动组件分别构成两种类型的离合器,有N对离合器,就有2N个传动比档位,能够在有限的变速箱空间内通过增加档位选择组件、档位从动组件与传动比组件的组数,高效制造出大量的不重复档位。相比传统变速箱,增加相同数量档位需要付出的体积、重量的代价小。且在换挡过程中,能够任意选择一组或多组档位选择组件、档位从动组件与传动比组件进行档位切换,传动比可以跳跃式更换,克服传动比必须沿固定顺序更换的限制,可以在齿轮承受高负载的情况下进行档位切换,换挡效率高。
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,下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图:
图1为本发明实施例的一种含有行星轮系的新型传动机构的结构框图;
图2为本发明实施例的包含第一行星轮组动力传递的流程框图;
图3为本发明实施例的包含第二行星轮组动力传递的流程框图;
图4为本发明实施例的自行车中置变速箱的机构简图。
图中,1、档位选择组件;2、档位从动组件;3、传动比组件;4、输入轴;11、棘轮;12、棘爪;21、超越离合器;31、第一太阳轮;32、第二太阳轮;33、第一行星轮组;34、第三太阳轮;35、齿圈;36、第二行星轮组;41、输入体;42、输出体;331、第一行星架;332、第一行星轮;333、第二行星轮;361、第二行星架;362、第三行星轮;51、太阳轮一;52、太阳轮二;54、棘爪一;55、棘轮一;56、超越离合器一;61、太阳轮三;62、太阳轮四;64、棘爪二;65、棘轮二;66、超越离合器二;71、太阳轮五;72、太阳轮六;74、棘爪三;75、棘轮三;76、超越离合器三;81、太阳轮七;82、齿圈;84、棘爪四;85、棘轮四;86、超越离合器四;531、行星架一;532、行星轮一;533、行星轮二;631、行星架二;632、行星轮三;633、行星轮四;731、行星架三;732、行星轮五;733、行星轮六;831、行星架四;832、行星轮七。
具体实施方式
为了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技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本发明的部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
本发明实施例的如图1至图3所示,提供一种含有行星轮系的新型传动机构,包括输入轴4;还包括至少一组档位选择组件1、档位从动组件2与传动比组件3;在换挡过程中,任意一组档位选择组件1处于锁紧状态时,输入轴4输入的旋转力经过传动比组件3中的变速动力传递路径后输出,使得所述档位从动组件2的外圈速度大于内圈速度,且同向旋转,实现加速。
一组档位选择组件1、档位从动组件2与传动比组件3构成一级的加速减矩组;输入轴4上可以设有多级的加速减矩组,各级的加速减矩组之间“串联式”连接。档位选择组件1与档位从动组件2分别是两种类型的离合器,是变速箱选择档位的关键组件,传动比组件3是控制具体传动比的关键组件。
在换挡过程中,任意一组档位选择组件1处于锁紧状态(即被触发)时,其对应的档位从动组件2必定不被触发,此时输入轴4输入的旋转力经过传动比组件3中的变速动力传递路径后输出,传动比发生变化,传动比不为1,使得输入轴4的输出速度大于输入速度,实现加速减矩。
或者,任意一组档位选择组件1处于脱开状态(即不被触发)时,其对应的档位从动组件2必定被触发,此时输入轴4输入的旋转力经过传动比组件3中的不变速动力传递路径后输出,传动比不变,传动比为1。
其中,档位选择组件1的触发与档位从动组件2的触发均是被动触发。档位选择组件1在外部的驱动机构控制下实现触发,此时输入轴4输入的旋转力经过传动比组件3中的变速动力传递路径后输出,使得档位从动组件2的外圈与内圈同向旋转,外圈速度大于内圈速度,档位从动组件不被触发。档位选择组件1在外部的驱动机构控制下不被触发,此时输入轴4输入的旋转力经过传动比组件3中的不变速动力传递路径后输出,使得档位从动组件2的外圈速度小于内圈速度,档位从动组件被触发。
上述实施例中,由于各级的加速减矩组之间串联运行,当变速箱内具有N组加速减矩组时,其档位数量为2N档。例如,变速箱内具有4组加速减矩组时,其档位数量为24即为16档;变速箱内具有5组加速减矩组时,其档位数量为25即为32档,各档位传动比接近为等比数列。例如,变速箱中具有A、B、C、D四组加速减矩组,则其档位数量为16档,将A、B、C、D四组加速减矩组的传动比分别设为Ai、Bi、Ci、Di,Ai、Bi、Ci、Di从小到大排列,且设Ai*Bi*Ci*Di=M,各档位传动比如下表一所示:
表一 各档位传动比
基于上述内容可以得出如下数学关系:
Bi=Ai2;
Ci=Ai4;
Di=Ai8;
M=Ai*Bi*Ci*Di;
M=Ai1+2+4+8;
采用本方案,该传动机构能对输入力矩进行加速减矩,克服小体积、轻量化变速箱的强度瓶颈,适用范围广,能够在有限的变速箱空间内通过增加档位选择组件1、档位从动组件2与传动比组件3的组数,高效制造出大量的不重复档位。且在换挡过程中,能够任意选择一组或多组档位选择组件1、档位从动组件2与传动比组件3进行档位切换,传动比可以跳跃式更换,克服传动比必须沿固定顺序更换的限制,可以在齿轮承受高负载的情况下进行档位切换,换挡效率高。
上述实施例中,附图1至图3中,带箭头的实线为档位选择组件1被触发时、档位从动组件2不被触发时的动力传递,带箭头的虚线为档位选择组件1不被触发时、档位从动组件2被触发时的动力传递。
在其中一个实施例中,档位选择组件1包括棘轮11与棘爪12;在档位选择组件1处于锁紧状态时,棘轮11与棘爪12啮合连接。
采用棘轮11与棘爪12,档位选择组件1触发是指棘轮11与棘爪12啮合连接,棘轮11在棘爪12的配合下处于锁紧状态;档位选择组件1不触发是指棘轮11与棘爪12脱离,棘轮11在没有棘爪12限制时转动。档位选择组件1在锁紧或脱开时尽管存在摩擦阻力,但该摩擦阻力可忽略不计,即可以在齿轮承受高负载的情况下进行档位切换,提高了变速器的换挡效率。
上述实施例中,棘爪12与棘轮11的啮合或脱离是由外部的驱动机构控制棘爪12进行啮合或脱离。
在进一步的实施例中,传动比组件3包括第一太阳轮31、第二太阳轮32与第一行星轮组33;第一太阳轮31与第二太阳轮32分别与第一行星轮组33啮合连接。
进一步地,第一行星轮组33包括第一行星架331、第一行星轮332与第二行星轮333;第一行星架331与棘轮11连接;第一行星轮332与第二行星轮333共轴设置在第一行星架331上;第一太阳轮31与第一行星轮332啮合连接;第二太阳轮32与第二行星轮333啮合连接。
进一步地,第一太阳轮31的齿数大于第二太阳轮32的齿数。
当棘爪12与棘轮11啮合连接使棘轮11处于锁紧状态时,第一行星架331被固定住,此时输入轴4输入的旋转力经过传动比组件3中的变速动力传递路径后输出。其中,变速动力传递路径具体为:第一太阳轮31在输入轴4的带动下转动,并与第一行星轮332啮合传动,由于第一行星轮332与第二行星轮333共轴,根据定轴轮系的齿轮角速度之比为齿数反比可知,第一太阳轮31的转速小于第二太阳轮32的转速,即输入速度小于输出速度,实现加速减矩,传动比发生变化,且档位从动组件2同向旋转,外圈速度大于内圈速度,档位从动组件2不被触发。
一般地,由第一太阳轮31、第二太阳轮32与第一行星轮组33构成的传动比组件通常只用于传动结构的输入端与中间过渡端的传动部分,在特殊情况下可用于输出端。可在传动机构中复制该部分,实现更多的档位需求。其中,输入端是第一太阳轮31,输出端是第二太阳轮32,在具有多组该传动比组件构成的传动机构中,各组传动比组件串联时,上一级的第二太阳轮32与下一级的第一太阳轮31之间通过花键等方式固定连接,转向与转速均相同。
进一步地,不变速动力传递路径具体为:第一太阳轮31在输入轴4的带动下转动,由于此时棘爪12与棘轮11处于脱离状态,动力依次经过第一太阳轮31、档位从动组件2与第二太阳轮32后传递到下一级的第一太阳轮31上,此时超越离合器的内圈速度大于外圈速度,使得第二太阳轮32与第一太阳轮31的转速相同,由于上一级的第二太阳轮32与下一级的第一太阳轮31之间通过花键等方式固定连接,因此上一级的第二太阳轮32与下一级的第一太阳轮31转速相同。
在进一步的实施例中,档位从动组件2包括超越离合器21;超越离合器21设置在第一太阳轮31与第二太阳轮32之间。
其中,档位从动组件2的外圈即为超越离合器21的外座圈,内圈即为超越离合器21的内座圈,第一太阳轮31与超越离合器21的内座圈连接,第二太阳轮32与超越离合器21的外座圈连接。在档位选择组件1触发时,第一太阳轮31与第二太阳轮32在第一行星轮组33的作用下实现同向转动,使得超越离合器21的外座圈与内座圈同向转动。
在棘爪12与棘轮11啮合使棘轮11处于锁紧状态时,由于输入轴4输入的旋转力会经过传动比组件3中第一行星轮组33构成的动力传递路径,实现增速减矩,传动比发生变化,使得第二太阳轮32的角速度大于第一太阳轮31的角速度,进而导致超越离合器21的外座圈速度大于内座圈速度,根据超越离合器21的自身特性可得,超越离合器21处于未触发状态。
在棘爪12脱离棘轮11时,由于输入轴4输入的旋转力经过由第一太阳轮31、第二太阳轮32与第一行星轮组33构成的传动比组件的不变速动力传递路径输出,传动比不发生变化,使得此时第一太阳轮31随输入轴4转动,即超越离合器21的外座圈速度小于内座圈转动,根据超越离合器21的自身特性可得,超越离合器21处于触发状态,第二太阳轮32和第一太阳轮31以同样的速度转动。
在进一步的实施例中,传动比组件3包括第三太阳轮34、齿圈35与第二行星轮组36;齿圈35与棘轮11连接;第三太阳轮34与齿圈35分别与第二行星轮组36啮合连接。
进一步地,第二行星轮组36包括第二行星架361、以及设置在第二行星架361上的第三行星轮362;第三太阳轮34与齿圈35分别与第三行星轮362啮合连接。其中,第三太阳轮34与齿圈35之间通过轴承或行星轮连接。
在本实施例中,由第三太阳轮34、齿圈35与第二行星轮组36构成的传动比组件一般用于输出端,特殊情况下也可用于输入端或过渡端。在其与上述由第一太阳轮31、第二太阳轮32与第一行星轮组33构成的传动比组件串联时,第二太阳轮32与第二行星架361固定连接,且无法产生相对转动。
其中,在棘爪12与棘轮11啮合使棘轮11处于锁紧状态时,齿圈35被固定,输入端是第二行星架361,输出端是第三太阳轮34,变速动力传递路径具体为:上一级第二太阳轮32输入的动力依次经过第二行星架361、第三行星轮362与第三太阳轮34。根据行星轮系的加速原理可得,第三太阳轮34与第二行星架361同向加速,且第三太阳轮34的角速度大于第二行星架361的角速度,进而不会触发超越离合器21,实现加速减矩。
或者,在棘爪12与棘轮11处于脱离状态时,齿圈35不被固定,不变速动力传递路径具体为:上一级的第二太阳轮32输入的旋转力依次经过超越离合器21与第三太阳轮34,使得超越离合器21的内座圈转速大于外座圈转速,超越离合器21被触发,上一级第二太阳轮32与第三太阳轮34以相同的转速转动,传动比不发生变化。
在本实施例中,第二太阳轮32与第二行星架361连接,用于向第二行星架361输入动力。在棘爪12与棘轮11啮合使棘轮11处于锁紧状态时,齿圈35被固定,此时第二行星架361为输入端,第三太阳轮34为输出端,根据行星轮系的加速原理可得,第三太阳轮34与第二行星架361同向加速,且第三太阳轮34的角速度大于第二行星架361的角速度,进而不会触发超越离合器21,实现加速减矩。
本申请提供一种含有行星轮系的新型传动系统,包括输入体41与输出体42;还包括如前述中任一项的新型传动机构。
其中,输入体41的动力输入是人,输出体42可以是链轮、皮带轮等,输出的力传导至后轮,驱动设备前进。输入体41输入动力至输入轴4上,根据用户选择的档位,对应的棘爪12与棘轮11被触发处于锁紧状态,对应的超越离合器21不被触发,输入轴4输入的旋转力通过包含第一行星轮组33的变速动力传递路径或包含第二行星轮组36的变速动力传递路径,进行加速减矩,传动比不为1。或者,棘爪12与棘轮11不被触发时,对应的超越离合器21被触发,旋转力通过各传动比组件中的不变速动力传递路径后输出,传动比为1。旋转力根据需求档位经过多级的加速减矩组后输出至链轮或皮带轮等输出体上,实现加速减矩,完成换挡。
下面以典型的自行车中置变速箱为例,通过更加具体的实施过程对上述含有行星轮系的新型传动机构与系统在自行车上的应用方式进行详细说明。
如图4所示,在下列实施例中,变速箱中共设有四组的加速减矩组,其中第一加速减矩组、第二加速减矩组与第三加速减矩组作为输入端与中间过渡端,采用的是上述第一太阳轮31、第二太阳轮32与第一行星轮组33的结构,第四加速减矩组作为输出端,采用的是上述第三太阳轮34、齿圈35与第二行星轮组36的结构。第一加速减矩组、第二加速减矩组、第三加速减矩组与第四加速减矩组采用串联方式。
其中,采用四组加速减矩组,便有16个档位,设第一加速减矩组的传动比为Ai,第二加速减矩组的传动比为Bi,第三加速减矩组的传动比为Ci,第四加速减矩组的传动比为Di。该变速箱中各档位传动比如上表一所示:
其中,第一加速减矩组的档位选择组件包括棘轮一55与棘爪一54,档位从动组件包括超越离合器一56,传动比组件包括太阳轮一51、太阳轮二52与行星轮组一;第二加速减矩组的档位选择组件包括棘轮二65与棘爪二64,档位从动组件包括超越离合器二66,传动比组件包括太阳轮三61、太阳轮四62与行星轮组二;第三加速减矩组的档位选择组件包括棘轮三75与棘爪三74,档位从动组件包括超越离合器三76,传动比组件包括太阳轮五71、太阳轮六72与行星轮组三;第四加速减矩组的档位选择组件包括棘轮四85与棘爪四84,档位从动组件包括超越离合器四86,传动比组件包括太阳轮七81、齿圈82与行星轮组四。
行星轮组一包括行星架一531与两个共轴设置的行星轮一532、行星轮二533;行星轮组二包括行星架二631与两个共轴设置的行星轮三632、行星轮四633;行星轮组三包括行星架三731与两个共轴设置的行星轮五732、行星轮六733;行星轮组四包括行星架四831与行星轮七832。
应用一:
需要换挡至第四档位时,第一加速减矩组与第二加速减矩组的档位选择组件被触发,第三加速减矩组与第四加速减矩组的档位从动组件被触发。
具体地,棘爪一54与棘轮一55、棘爪二64与棘轮二65啮合处于锁紧状态,输入轴4输入的旋转力经过太阳轮一51传递,并经过包含行星轮组一的变速动力传递路径后由太阳轮二52输出,此时超越离合器一56的外座圈与内座圈同向转动,外座圈速度大于内座圈速度,超越离合器一56不被触发。太阳轮二52输出旋转力至太阳轮三61,并经过包含行星轮组二的变速动力传递路径后由太阳轮四62输出,此时超越离合器二66的外座圈与内座圈同向转动,外座圈速度大于内座圈速度,超越离合器二66不被触发。棘轮三75与棘爪三74、棘轮四85与棘爪四84脱离处于松开状态,太阳轮四62输出旋转力至太阳轮五71,旋转力经过由太阳轮五71、超越离合器三76与太阳轮六72构成的不变速动力传递路径,此时超越离合器三76内座圈转速大于外座圈转速,超越离合器三76被触发,带动太阳轮六72随太阳轮五71转动并传递旋转力。太阳轮六72输入动力至太阳轮七81中,动力经过由超越离合器四86与太阳轮七81构成的不变速动力传递路径,此时超越离合器四86内座圈转速大于外座圈转速,超越离合器四86被触发,太阳轮六72带动太阳轮七81同向转动并传递旋转力,由太阳轮七81输出给输出体42。
在本应用中,第一加速减矩组与第二加速减矩组的档位选择组件被触发,第三加速减矩组与第四加速减矩组的档位从动组件被触发,变速箱实现二级加速减矩,传动比为Ai*Bi*1*1=Ai*Bi。
应用二:
需要换挡至第九档位时,第一加速减矩组、第二加速减矩组与第三加速减矩组的档位从动组件被触发,第四加速减矩组的档位选择组件被触发。
具体地,棘爪一54与棘轮一55、棘爪二64与棘轮二65、棘爪三74与棘轮三75脱离处于松开状态,输入轴41输入的旋转力经过太阳轮一51传递,经过由太阳轮一51、超越离合器一56与太阳轮二52构成的不变速动力传递路径,此时超越离合器一56内座圈转速大于外座圈转速,超越离合器一56被触发,带动太阳轮二52随太阳轮一51转动并传递旋转力,太阳轮二52传递旋转力至太阳轮三61上,经过由太阳轮三61、超越离合器二66与太阳轮四62构成的不变速动力传递路径,此时超越离合器二66内座圈转速大于外座圈转速,超越离合器二66被触发,带动太阳轮四62随太阳轮三61转动并传递旋转力,太阳轮四62传递旋转力至太阳轮五71上,经过由太阳轮五71、超越离合器三76与太阳轮六72构成的不变速动力传递路径,此时超越离合器三76内座圈转速大于外座圈转速,超越离合器三76被触发,带动太阳轮六72随太阳轮五71转动并传递旋转力,太阳轮六72传递旋转力至太阳轮七81上,此时棘爪四84与棘轮四85啮合处于锁紧状态,齿圈82被固定,旋转力经过包含行星轮组四的变速动力传递路径,行星架四831输入动力后由太阳轮七81输出至输出体41。
在本应用中,第一加速减矩组、第二加速减矩组与第三加速减矩组的档位从动组件被触发,第四加速减矩组的档位选择组件被触发,变速箱实现一级加速减矩,传动比为1*1*1*Di=Di。
本申请提供一种变速器,包括如前述中的新型传动系统。该变速箱能对输入力矩进行加速减矩,克服小体积、轻量化变速箱的强度瓶颈,适用范围广,能够在有限的变速箱空间内通过增加档位选择组件、档位从动组件与传动比组件的组数,制造出大量的不重复档位。且在换挡过程中,能够任意选择一组或多组档位选择组件、档位从动组件与传动比组件进行档位切换,传动比可以跳跃式更换,克服传动比必须沿固定顺序更换的限制,可以在齿轮承受高负载的情况下进行档位切换,换挡效率高。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种含有行星轮系的新型传动机构,包括输入轴;其特征在于:还包括至少一组档位选择组件、档位从动组件与传动比组件;在换挡过程中,任意一组档位选择组件处于锁紧状态时,所述输入轴输入的旋转力经过所述传动比组件中的变速动力传递路径后输出,使得所述档位从动组件的外圈速度大于内圈速度,且同向旋转,实现加速。
2.根据权利要求1所述的含有行星轮系的新型传动机构,其特征在于,所述档位选择组件包括棘轮与棘爪;在所述档位组件处于锁紧状态时,所述棘轮与所述棘爪啮合连接。
3.根据权利要求2所述的含有行星轮系的新型传动机构,其特征在于,所述传动比组件包括第一太阳轮、第二太阳轮与第一行星轮组;所述第一太阳轮与所述第二太阳轮分别与所述第一行星轮组啮合连接。
4.根据权利要求3所述的含有行星轮系的新型传动机构,其特征在于,所述第一行星轮组包括第一行星架、第一行星轮与第二行星轮;所述第一行星架与所述棘轮连接;所述第一行星轮与所述第二行星轮共轴设置在所述第一行星架上;所述第一太阳轮与所述第一行星轮啮合连接;所述第二太阳轮与所述第二行星轮啮合连接。
5.根据权利要求4所述的含有行星轮系的新型传动机构,其特征在于,所述第一太阳轮的齿数大于所述第二太阳轮的齿数。
6.根据权利要求3所述的含有行星轮系的新型传动机构,其特征在于,所述档位从动组件包括超越离合器;所述超越离合器设置在所述第一太阳轮与所述第二太阳轮之间。
7.根据权利要求2所述的含有行星轮系的新型传动机构,其特征在于,所述传动比组件包括第三太阳轮、齿圈与第二行星轮组;所述齿圈与所述棘轮连接;所述第三太阳轮与所述齿圈分别与所述第二行星轮组啮合连接。
8.根据权利要求7所述的含有行星轮系的新型传动机构,其特征在于,所述第二行星轮组包括第二行星架、以及设置在所述第二行星架上的第三行星轮;所述第三太阳轮与所述齿圈分别与所述第三行星轮啮合连接。
9.一种含有行星轮系的新型传动系统,包括输入体与输出体;其特征在于:还包括如权利要求1-8中任一项所述的新型传动机构。
10.一种变速器,其特征在于,包括如权利要求9中所述的新型传动系统。
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