CN1262402A - 行星齿轮无级变速系统 - Google Patents

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Abstract

一种行星齿轮无级变速系统,由正倒档齿轮箱、行星齿轮无级变速器组成,是一种无需任何辅助机构控制的全自动无级变速系统。它以转臂、轴、齿轮构成的行星齿轮组合体为基础。当转臂由静态转变为动态时便可改变输出轴的转速,使变速系统的输入轴和输出轴上的转速与扭矩的比值产生连续变化,从而实现无级变速的。本发明设计合理,工作稳定可靠,传动精确,传动力矩大,它能按比例扩大应用到任何类型的发动机上,是促进摩托车工业、汽车工业及铁路牵引机车工业等发展的一种理想的用途广泛的无级变速系统。

Description

行星齿轮无级变速系统
本发明属于一种行星齿轮无级变速系统。
无级变速系统对汽车工业来说是十分重要的，它不但能使汽车发动机在各种工作条件下始终保持最高效率，而且它能使发动机降低耗油率，减少废气排放中的有毒气体，避免产生空气污染。例如专利97109147.1锥轮无级变速系统、专利97191251.3行星齿轮传动装置、专利98800604.9环型无级变速传动装置等，它们的应用，促进了汽车工业的发展。然而，到目前为止，世界上这些有竞争力的无级变速系统仅仅只是用在轻小型汽车上，这对汽车工业的发展不能不说是一大限制。
本发明的目的是提供一种行星齿轮无级变速系统，以行星齿轮为传动介轮，它是一种无需任何辅助机构控制的全自动无级变速系统。它以转臂、轴、齿轮构成的行星齿轮组合体为基础。当转臂由静态转变为动态时便可改变输出轴的转速，使变速系统的输入轴和输出轴上的转速与扭矩的比值产生连续变化，从而实现无级变速的。
本发明由正倒档齿轮箱、行星齿轮无级变速器组成，正倒档齿轮箱结构如图1、4所示，输入轴(1)上的齿轮(14)与固定在齿轮(29)上的齿轮(37)构成正档组合，输入轴上的齿轮(5)与固定在齿轮轴(29)上的齿轮(43)通过中间齿轮(45)啮合构成倒档组合，齿轮(12)固定在输入轴上并与内齿圈(11)啮合构成档位离合器，卡在齿圈(11)凹槽上的拨叉(9)与球形手柄(10)相接，球形手柄(10)上的球体座落在壳体(3)与盖板(7)之间形成的球形座上作滑动支撑，轴封(2)、轴承(4)、衬套(6)固定在齿轮(5)上与输入轴(1)滑动配合，螺丝(8)、(16)、键(13)、(38)、(42)、衬套(15)固定在齿轮(14)上与输入轴(1)滑动配合，基板(17)、隔圈(36)、隔套(39)、螺丝(40)将压板(41)坚固在中间轴(44)轴端上给中间齿轮(45)定位，构成正倒档齿轮箱；行星齿轮无级变速器结构如图1、2、3所示，齿轮轴(29)轴端与固定在带盘输出轴(27)上的衬套(28)连接滑动配合，齿轮轴(29)上有两个由转臂(19)、固定在转臂(19)上的逆转轮轴(21)和顺转齿轮轴(32)、固定有衬套(22)的逆转齿轮(23)和固定有衬套(31)的顺转齿轮(30)分别安装在逆转齿轮轴(21)和顺转轴(32)上滑动并相互啮合，构成行星齿轮组合体，一个行星齿轮组合体的转臂(19)通过与之固定的衬套(20)座在齿轮轴(29)上的隔套(35)上滑动，逆转齿轮(23)与齿轮轴(29)的齿轮啮合，顺转齿轮(30)与固定在带盘齿轮(25)盘上的内齿圈(24)啮合，带盘齿轮(25)通过与之固定的衬套(28)座在齿轮轴(29)上滑动，另一个行星齿轮组合体的转臂(19)通过与之固定的衬套(20)座在带盘齿轮(25)上滑动，逆转齿轮(23)与带盘齿轮(25)啮合，顺转齿轮与固定在带盘输出轴(2)盘上的内齿圈(26)啮合，轴承(4)、轴封(33)、止桩(34)、壳体(18)构成的行星齿轮无级变速器。
本发明设计合理，工作稳定可靠，传动精确，传动力矩大，它能按比例扩大应用到任何类型的发动机上，是促进摩托车工业、汽车工业及铁路牵引机车工业等发展的一种理想的用途广泛的无级变速系统。
附图说明：
图1是本发明结构图；
图2是本发明A-A向结构图；
图3是本发明B-B向结构图；
图4是本发明C-C向结构图；
图5是本发明传动原理图。
本发明中各零部件分别用金属、橡胶材料制造的标准件，熟练技工可按附图1-5装配生产。本发明的工作过程由正倒档齿轮箱、行星齿轮无级变速器这两部份组成。正倒档齿轮箱实现正倒档选择。当齿轮(12)与内齿圈(11)重合时，档位处于空档位置，正倒档齿轮箱处于停止工作状态。当推动球形手柄(10)，使与之相接的拨叉(9)拨动内齿圈(11)，内齿圈(11)与齿轮(12)、齿轮(14)啮合联接时齿轮(14)与齿轮(37)啮合构成正档组合，正倒档齿轮箱处于正档工作状态。当推动球形手柄(10)，使与之相接的拨叉(9)拨动内齿圈(11)，内齿圈(11)与齿轮(12)、齿轮(5)啮合联接时，齿轮(5)与齿轮(43)通过中间齿轮(45)啮合构成倒档组合，正倒档齿轮箱处于倒档工作状态。本发明是采用动轴线的行星齿轮传动方式，继承了行星齿轮减速器的所有优点，但行星齿轮无级变速器与行星齿轮减速器的最大区别是转臂的每个星位上装有两个相互啮合的行星齿轮，内齿圈则固定在可转动的盘上。转臂(19)的每个星位上的两个相互啮合的行星齿轮中的一个相对于齿轮轴(29)的转向作逆向转动，故称逆转齿轮(23)，另一个相对于齿轮轴(29)的转向作顺向转动，故称顺转齿轮(30)，固定在带盘齿轮(25)上的内齿圈(24)和固定在带盘输出轴(27)盘上的内齿圈(26)通过转臂(19)上的逆转齿轮(23)、顺转齿轮(30)的介动，将齿轮轴(29)输入的转速与扭矩传递给带盘输出轴(27)。设行星齿轮无级变速器的传动比9∶1，当齿轮轴输入转速与扭矩，而齿轮轴上的扭矩等于驱动输出轴所需扭矩的九分之一时，转臂上的逆转齿轮和顺齿轮作自转而转臂处于静止状态，这时输出轴按设定传动比输出转速，齿轮轴与输出轴的转速与扭矩的比值最大，当齿轮轴输入的扭矩大于驱动输出轴所需扭矩的九分之一，小于1时，受齿轮轴齿轮的引力作用，转臂上的逆转齿轮和顺转齿轮在自转的同时，产生绕齿轮轴轴线为中心的公转，随之转臂由静态转变为动态，这时齿轮轴上和输出轴上的转速与扭矩的比值便产生连续变化。当齿轮轴输入的扭矩与驱动输出轴所需扭矩相等，等于1时，转臂上的逆转齿轮和顺转齿轮停止自转，只绕齿轮轴轴线为中心线作公转，而齿轮轴、转臂、输出轴三者同步转动，这时齿轮轴上与轴上的转速与扭矩的比值最小，即1∶1，这样便实现无级变速了。

Claims (1)

1、一种行星齿轮无级变速系统，由正倒齿轮箱、行星齿轮无级变速器组成，其特征在于：输入轴(1)上的齿轮(14)与固定在齿轮(29)上的齿轮(37)构成正档组合，输入轴上的齿轮(5)与固定在齿轮轴(29)上的齿轮(43)通过中间齿轮(45)啮合构成倒档组合，齿轮(12)固定在输入轴上并与内齿圈(11)啮合构成档位离合器，卡在齿圈(11)凹槽上的拨叉(9)与球形手柄(10)相接，球形手柄(10)上的球体座落在壳体(3)与盖板(7)之间形成的球形座上作滑动支撑，轴封(2)、轴承(4)、衬套(6)固定在齿轮(5)上与输入轴(1)滑动配合，螺丝(8)、(16)、键(13)、(38)、(42)、衬套(15)固定在齿轮(14)上与输入轴(1)滑动配合，基板(17)、隔圈(36)、隔套(39)、螺丝(40)将压板(41)坚固在中间轴(44)轴端上给中间齿轮(45)定位，构成正倒档齿轮箱；齿轮轴(29)轴端与固定在带盘输出轴(27)上的衬套(28)连接滑动配合，齿轮轴(29)上有两个由转臂(19)、固定在转臂(19)上的逆转轮轴(21)和顺转齿轮轴(32)、固定有衬套(22)的逆转齿轮(23)和固定有衬套(31)的顺转齿轮(30)分别安装在逆转齿轮轴(21)和顺转轴(32)上滑动并相互啮合，构成行星齿轮组合体，一个行星齿轮组合体的转臂(19)通过与之固定的衬套(20)座在齿轮轴(29)上的隔套(35)上滑动，逆转齿轮(23)与齿轮轴(29)的齿轮啮合，顺转齿轮(30)与固定在带盘齿轮(25)盘上的内齿圈(24)啮合，带盘齿轮(25)通过与之固定的衬套(28)座在齿轮轴(29)上滑动，另一个行星齿轮组合体的转臂(19)通过与之固定的衬套(20)座在带盘齿轮(25)上滑动，逆转齿轮(23)与带盘齿轮(25)啮合，顺转齿轮与固定在带盘输出轴(2)盘上的内齿圈(26)啮合，轴承(4)、轴封(33)、止桩(34)、壳体(18)构成的行星齿轮无级变速器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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