CN202441825U - 新型cvt变速器 - Google Patents
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Abstract
新型CVT变速器由一组单排行星齿轮组机构与一组可调钢带锥盘装置组合而成，利用单排行星齿轮组机构中内齿圈、太阳齿轮、行星架齿轮三部件之间的运动特性，将内齿圈与输出轴制成一体，把太阳轮直接固定在输入轴上使其转速与输入轴相同从而得到控制，再通过安装在输入轴和付轴上的可调钢带锥盘装置带动副轴以及固定在副轴上的约束齿轮经变向齿轮对行星架齿轮进行有效控制，并根据需要通过操纵杆对钢带锥盘装置进行调节使行星架齿轮转速改变，从而使内齿圈(输出轴)得到所需的转速输出。
Description
技术领域：
本实用新型是适用于机动车辆的无级变速器。
背景技术：
目前，CVT无级变速器技术已经比较成熟，越来越多的应用于车辆上，它的结构比传统变速器简单，体积小，零件少，与传统变速器相比较具有较高的运行效率和较低的油耗，特别是实现电子化控制后，使车辆的行驶性能、操作性能、节能性能都大幅提高。但CVT的缺点也十分明显：传动钢带容易损坏，不能承受较大的载荷等，使CVT目前只能运用于小型车辆上。
发明内容：
为了改变传统CVT传动钢带不能承受较大载荷的缺陷，本实用新型提供一种新型CVT变速器，该变速器与传统CVT相比不但使传动钢带的载荷能力加大，同时变速范围也大大增加。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：它由壳体、输入轴、输出轴、可调钢带锥盘装置、操纵杆、副轴、约束齿轮、变向齿轮、变向齿轮轴及一组单排行星齿轮机构组成，其中：单排行星齿轮机构包括太阳齿轮、内齿圈、行星齿轮和行星架齿轮。输入轴上安装有太阳齿轮、行星架齿轮和可调钢带锥盘装置，副轴上安装有可调钢带锥盘装置和约束齿轮。利用行星齿轮组机构中内齿圈、太阳齿轮、行星架齿轮之间的运动特性[根据能量守恒定律，三个机件上输入和输出功率的代数和应等于零，从而得到单排行星齿轮组机构一般运动规律的特性方程：n太+an圈-(1+a)n架＝0(式中：n太-太阳齿轮转速，n圈-内齿圈转速，n架-行星架齿轮转速，a-内齿圈与太阳齿轮齿数比)从方程可以看出，单排行星齿轮组机构具有两个自由度，在太阳齿轮、内齿圈和行星架齿轮三个机件中，任选两个分别加以控制(即转速为某定值)，则可使第三机件得到所需值(转速)]，采取把内齿圈与输出轴制成一体，把太阳齿轮直接固定在输入轴上使其转速、转向与输入轴相同，通过安装在输入轴和副轴上的可调钢带锥盘装置将输入轴动力传递给副轴——约束齿轮——变向齿轮——行星架齿轮，使行星架齿轮转速得到约束，并通过操纵杆调节钢带锥盘装置改变转速比来控制行星架齿轮转速，从而使内齿圈(输出轴)得到所需的转速输出。
本实用新型的有益效果是：变速范围大，在输入轴转速大于零时，通过调节，输出轴能得到从零至负值或从零至正值的接续转速输出，钢带锥盘与输出轴的转速比会随着输出轴转速的减小而增大，在零转速输出时转速比达到最大，钢带锥盘装置的负荷能力也会随着输出轴转速降低而增大，钢带锥盘装置负荷能力与输出轴转速成反比，与输入轴转速成正比。另一项优势是因能得到从零至负值以及从零至正值的接续转速输出，从而使车辆传动系与发动机工况获得最佳匹配，提高车辆行驶性能，在车辆上坡起步时不会因操作不当出现车辆后退现象，并能有效辅助车辆制动。
附图说明：
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1本实用新型的结构、原理及输出轴零转速时的工作状态图
图2本实用新型输出轴负值转速输出时工作状态图
图3本实用新型输出轴正值转速输出时工作状态图
图4行星架齿轮结构图
如图1所示：1.输入轴，2.主动锥盘回位弹簧，3.主动固定锥盘，4.操纵杆，5.主动可调锥盘，6.钢带，7.从动可调锥盘，8.副轴，9.从动锥盘回位弹簧，10.约束齿轮，11.从动固定锥盘，12.变向齿轮，13.变向齿轮轴，14.内齿圈，15.行星齿轮，16.行星架齿轮(如图4所示：行星架齿轮由20.齿轮，21.行星齿轮挡板，22.行星齿轮轴，23.行星齿轮挡板固定螺栓组成)，17.太阳齿轮，18.输出轴，19.壳体，主动锥盘组：(2.主动锥盘回位弹簧，3.主动固定锥盘，5.主动可调锥盘)，从动锥盘组：(9.从动锥盘回位弹簧，7.从动可调锥盘，11.从动固定锥盘)，钢带锥盘装置：(主动锥盘组，从动锥盘组，6.钢带)，行星齿轮机构：(14.内齿圈，15.行星齿轮，16.行星架齿轮，17.太阳齿轮)。
具体实施方式
图1，输入轴(1)左端通过轴承安装于内齿圈(14)上、右侧通过轴承安装于壳体(19)上、右端伸出壳体(19)与动力源连接，太阳齿轮(17)通过锁销装配于输入轴(1)上并轴向固定，主动固定锥盘(3)通过锁销装配于输入轴(1)上并轴向固定，主动可调锥盘(5)通过花键槽装配于输入轴(1)上，行星架齿轮(16)通过轴承套在输入轴(1)上并轴向固定，主动锥盘回位弹簧(2)安装在主动固定锥盘(3)与主动可调锥盘(5)之间的凹槽内。
副轴(8)两端通过轴承分别安装于壳体(19)上，从动固定锥盘(11)通过锁销装配于副轴(8)上并轴向固定，从动可调锥盘(7)通过花键槽装配于副轴(8)上，约束齿轮(10)通过锁销装配于副轴(8)上并轴向固定，从动锥盘回位弹簧(9)安装在从动固定锥盘(11)与从动可调锥盘(7)之间的凹槽内。
输出轴(18)与内齿圈(14)制成一体，输出轴(18)通过轴承分别安装于壳体(19)上和输入轴(1)左端，输出轴(18)左端伸出壳体(19)。
行星齿轮(15)通过轴承安装在行星架齿轮(16)上(如图4所示)并轴向固定。
变向齿轮(12)通过轴承安装在变向齿轮轴(13)上并轴向固定，变向齿轮轴(13)两端分别固定于壳体(19)(壳体内支架)。
钢带(6)套于主动锥盘组和从动锥盘组上。
约束齿轮(10)与变向齿轮(12)常啮合，变向齿轮(12)与行星架齿轮(16)常啮合，行星齿轮(15)分别与内齿圈(14)、太阳齿轮(17)常啮合。
操纵杆(4)通过壳体(19)上的导孔伸出壳体(19)外与液压装置连接，操纵杆(4) 上两个拨叉分别通过推力轴承与主动可调锥盘(5)、从动可调锥盘(7)结合。
当输入轴(1)转动时带动主动锥盘组、太阳齿轮(17)同速同向转动，主动锥盘组通过钢带(6)带动从动锥盘组同向转动，从动锥盘组带动副轴(8)同速同向转动，副轴(8)带动约束齿轮(10)同速同向转动，约束齿轮(10)带动变向齿轮(12)反向转动、变向齿轮(12)带动行星架齿轮(16)反向转动(此时行星架齿轮(16)与输入轴(1)转向相同)。
根据单排行星齿轮组机构一般运动规律的特性方程：
n太+an圈-(1+a)n架＝0
设：
输入轴(1)转速＝n
约束齿轮(10)与行星架齿轮(16)转速比 
根据结构：输入轴(1)转速＝太阳齿轮(17)转速＝主动锥盘组(3)(5)转速＝n
图1
设此时输入轴(1)与副轴(8)转速比＝2
行星架齿轮(16)转速为：
内齿圈(14)转速为：
此时输出轴(18)转速＝内齿圈(14)转速＝0(内齿圈(14)与输出轴(18)一体)
图2
当操纵杆(4)向左移动，主动可调锥盘(5)在回位弹簧(2)的作用下也随操纵杆(4)向左轴向移动，此时主动可调锥盘(5)与主动固定锥盘(3)距离增大，钢带(6)与主动锥盘组的节圆半径(节圆半径：锥盘中心与钢带在V型槽中的接触位置之间的距离)变小，同时从动可调锥盘(7)在操纵杆(4)的作用下通过推力轴承向左轴向移动，从动可调锥盘(7) 与从动固定锥盘(11)距离减小，钢带(6)与从动锥盘组的节圆半径变大，钢带锥盘装置传动比改变，从而改变了输入轴(1)与副轴(8)转速比。
设此时输入轴(1)与副轴(8)转速比＝3
行星架齿轮(16)转速为：
内齿圈(14)转速为：
此时内齿圈(14)[输出轴(18)]旋转方向与输入轴(1)方向相反， 
通过操纵杆对钢带锥盘装置调节，输入轴(1)与副轴(8)转速比从2改变到3时，输出轴(18)得到与输入轴(1)转向相反的0至 
连续转速输出。
图3
当操纵杆(4)向右移动，主动可调锥盘(5)在操纵杆(4)的作用下通过推力轴承向右轴向移动，主动可调锥盘(5)与主动固定锥盘(3)距离减小，钢带(6)与主动固定锥盘组节圆半径变大，同时从动可调锥盘(7)在从动锥盘回位弹簧(9)的作用下随操纵杆(4)向右轴向移动，从动可调锥盘(7)与从动固定锥盘(11)距离增大，钢带(6)与从动锥盘组节圆半径变小，钢带锥盘装置传动比改变，从而改变了输入轴(1)与副轴(8)转速比。
设此时输入轴(1)与副轴(8)
行星架齿轮(16)转速为：
内齿圈(14)转速为：
此时内齿圈(14)[输出轴(18)]的转速＝2.5n
通过操纵杆对钢带锥盘装置调节，输入轴(1)与副轴(8)转速比在从2改变到 
时，输出轴(18)得到与输入轴(1)转向相同的0至2.5n连续转速输出。
在实际运用中可根据需要(车辆速度要求、发动机转速等数据)对内齿圈(14)直径与太阳轮(17)直径比及约束齿轮(10)与行星架齿轮(16)的直径比进行合理设计，从而得到理想的转速输出。
Claims (5)
1.一种新型CVT变速器，包括壳体、输入轴、输出轴、可调钢带锥盘装置、操纵杆，其特征是：它还包括副轴、约束齿轮、变向齿轮、变向齿轮轴及一组单排行星齿轮机构，其中：单排行星齿轮机构包括太阳齿轮、内齿圈、行星齿轮和行星架齿轮，输入轴左端通过轴承安装于内齿圈上、右侧通过轴承安装于壳体上、右端伸出壳体，输入轴上安装有太阳齿轮、行星架齿轮和可调钢带锥盘装置，副轴两端通过轴承分别安装于壳体上，副轴上安装有可调钢带锥盘装置和约束齿轮，变向齿轮轴两端分别固定于壳体，变向齿轮通过轴承安装在变向齿轮轴上，输出轴与内齿圈制成一体，输出轴通过轴承分别安装于壳体上和输入轴左端，输出轴左端伸出壳体，约束齿轮与变向齿轮常啮合，变向齿轮与行星架齿轮常啮合。
2.根据权利要求1所述的新型CVT变速器，其特征是：行星架齿轮由齿轮、行星齿轮挡板、行星齿轮轴及行星齿轮挡板固定螺栓组成。
3.根据权利要求1所述的新型CVT变速器，其特征是：太阳齿轮通过锁销安装在输入轴上。
4.根据权利要求1所述的新型CVT变速器，其特征是：可调钢带锥盘装置安装在输入轴与副轴上。
5.根据权利要求1所述的新型CVT变速器，其特征是：约束齿轮通过锁销安装在副轴上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2011200973972U CN202441825U (zh) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | 新型cvt变速器 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2011200973972U CN202441825U (zh) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | 新型cvt变速器 |
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| CN202441825U true CN202441825U (zh) | 2012-09-19 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109210166A (zh) * | 2017-07-04 | 2019-01-15 | 杨惠满 | 反作用力cvt变速器 |
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2011
- 2011-04-04 CN CN2011200973972U patent/CN202441825U/zh not_active Expired - Fee Related
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