CN204610720U - 全齿式行星机构无级变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全齿式行星机构无级变速器，包括沿动力传输方向依次设置的动力输入轴、输入行星齿轮系、输出行星齿轮系和动力输出轴，输出行星齿轮系的输出行星架与输入行星齿轮系的输入齿圈连接并两者转动作用力相反形成平衡架；还包括用于输入行星齿轮系与输出行星齿轮系传动连接的中间传动组件，中间传动组件包括传动内齿圈和与传动内齿圈内啮合的传动行星齿轮，传动行星齿轮与输入行星齿轮系的输入行星齿轮同轴固定，输出行星齿轮系的输出太阳齿轮同轴固定连接于所述传动内齿圈；输出轴输出的转速可以按一定的规律连续变化，且变速时平滑不间断，同时，使其在提速、大扭矩与高速时具有较好的工作性能。

Description

全齿式行星机构无级变速器

技术领域

本实用新型涉及变速器领域，特别涉及一种全齿式行星机构无级变速器。

背景技术

无级变速是指能连续无级地改变输入轴与输出轴的传动比或输出轴转速的传动。按工作原理，无级变速传动可分为机械、液力、液压、气压和电力等型式。现有的市面上的无级变速器(也可称为CVT变速器)多采用带式，通过改变驱动轮与从动轮传动带的接触半径进行无级变速，具有传动比连续改变，进而得到传动系与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性和动力性，改善驾驶员的操作方便性和乘员的乘坐舒适性的优点，但带式传动的CVT变速器在使用中，也具有打滑及效率低，成本高，变速器范围小等缺点，目前只使用于高级车辆中。

因此，需要对现有的无级变速器进行改进，保证输出轴输出的转速可以按一定的规律连续变化，且变速时平滑不间断，同时，使其在提速、大扭矩与高速时具有较好的工作性能。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种全齿式行星机构无级变速器，保证输出轴输出的转速可以按一定的规律连续变化，且变速时平滑不间断，同时，使其在提速、大扭矩与高速时具有较好的工作性能。

本实用新型的全齿式行星机构无级变速器，包括沿动力传输方向依次设置的动力输入轴、与动力输入轴传动配合的输入行星齿轮系、输出行星齿轮系和与输出行星齿轮系传动配合的动力输出轴，输出行星齿轮系的输出行星架与输入行星齿轮系的输入齿圈连接并两者转动作用力相反形成平衡架；还包括用于输入行星齿轮系与输出行星齿轮系传动连接的中间传动组件，中间传动组件包括传动内齿 圈和与传动内齿圈内啮合的传动行星齿轮，传动行星齿轮与输入行星齿轮系的输入行星齿轮同轴固定，输出行星齿轮系的输出太阳齿轮同轴固定连接于所述传动内齿圈；

全齿式行星机构无级变速器还包括用于调节所述平衡架转速以达到无级变速输出的阻尼系统。

进一步，输入行星齿轮系的输入太阳齿轮在圆周方向上与输入轴固定连接。

进一步，输入齿圈和传动内齿圈均与输入轴转动配合。

进一步，输入行星齿轮系还包括输入行星架，输入行星架与输入行星齿轮和传动行星齿轮的共用轴转动配合，并与动力输入轴转动配合。

进一步，输出行星齿轮系还包括输出行星齿轮和输出齿圈，动力输出轴以与动力输入轴同轴线的方式固定连接于所述输出齿圈上。

进一步，输出太阳齿轮通过一与其圆周固定的中间轴与所述传动内齿圈固定连接，中间轴沿轴向并沿动力输出方向分别依次与输出行星架和输出齿圈转动配合。

进一步，阻尼系统包括阻尼电机和与阻尼电机的动力输出轴圆周固定的调速齿轮，调速齿轮与平衡架啮合。

本实用新型的有益效果：本实用新型的全齿式行星机构无级变速器，由于用于动力输入的输入行星齿轮系的输入齿圈与用于动力输出的输出行星齿轮系的输出行星架的转动作用力方向相反且平衡形成平衡架，通过阻尼系统对平衡架的转速和转动方向进行控制调节，以达到无级变速的目的；另外，本实用新型调节控制方式简单，且可实现有规律性的连续变化，且变速时平滑不间断，在提速、大扭矩与高速时具有较好的工作性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型结构示意图，如图所示：本实施例的全齿式行星机构无级变速器，包括沿动力传输方向依次设置的动力输入轴1、与动力输入轴1传动配合的输入行星齿轮系、输出行星齿轮系和与输出行星齿轮系传动配合的动力输出轴2，输出行星齿轮系的输出行星架3与输入行星齿轮系的输入齿圈4连接并两者转动作用力相反形成平衡架5；还包括用于输入行星齿轮系与输出行星齿轮系传动连接的中间传动组件，中间传动组件包括传动内齿圈6和与传动内齿圈6内啮合的传动行星齿轮7，传动行星齿轮7与输入行星齿轮系的输入行星齿轮8同轴固定，输出行星齿轮系的输出太阳齿轮9同轴固定连接于传动内齿圈6；通过中间传动组件的传动连接，使得输入行星轮系与输出行星轮系间的传动稳定可靠，且整体结构紧凑，占用空间较小。

全齿式行星机构无级变速器还包括用于调节所述平衡架5转速以达到无级变速输出的阻尼系统；本实用新型采用行星齿轮机构，在传统的行星齿轮机构中，太阳轮、行星架和齿圈这三个元件中，可任选两个分别作为主动件和从动件，而使另一个元件的运动受一定的约束(其运动以一定的规律连续变化)，这样以来，从动件所输出的转速就会以一定的规律连续变化，进而实现行星齿轮的无级变速；在本实施例中，利用输入行星齿轮8系和输出行星齿轮系同时获得正反两个方向的力，这两个力分别作用于输入行星齿轮8系的输入齿圈4和输出行星齿轮系的输出行星架3，从而使得输入行星齿轮8系的输入齿圈4和输出行星齿轮系的输出行星架3形成平衡，平衡一旦形成，就相当于输入行星齿轮8系的输入齿圈4固定，由于输入齿圈4与输出行星齿轮系的输出行星架3固定连接，故此时输入齿圈4和输出行星架3均固定，最终动力从输出行星齿轮系的输出齿圈输出(扭矩恒定)，当需要改变车速时，只需在形成平衡的平衡架5的中间施加一个很小的力就能打破平衡，使输出行星齿轮系的输出端的转速改变；实际工作中由于齿轮传动的损耗，作用在输出行星齿轮系的输出行星架3上的力经过较多的齿 轮传动会略小于输入齿圈4上的转动作用力，这样平衡架5就会往输出行星架3的转动作用力方向自行转动，但我们可以通过计算，将输入行星轮系的的反转的力稍微大些，以达到平衡。

本实施例中，输入行星齿轮8系的输入太阳齿轮10在圆周方向上与输入轴1固定连接；输入轴输入动力直接带动输入太阳齿轮10转动，进而输入行星齿轮8系工作，能耗损耗小。

本实施例中，输入齿圈4和传动内齿圈6均与输入轴1转动配合；结构紧凑，且工作状态相对较稳定，支撑点稳固。

本实施例中，输入行星齿轮8系还包括输入行星架11，输入行星架11与输入行星齿轮8和传动行星齿轮7的共用轴12转动配合，并与动力输入轴1转动配合；形成整体行星轮系结构，配合紧凑。

本实施例中，输出行星齿轮系还包括输出行星齿轮13和输出齿圈14，动力输出轴2以与动力输入轴1同轴线的方式固定连接于所述输出齿圈14上；输出行星齿轮13分别与输出太阳齿轮9和输出齿圈14外啮合。

本实施例中，输出太阳齿轮9通过一与其圆周固定的中间轴15与所述传动内齿圈6固定连接，中间轴15沿轴向并沿动力输出方向分别依次与输出行星架3和输出齿圈14转动配合。

本实施例中，阻尼系统包括阻尼电机16和与阻尼电机的动力输出轴2圆周固定的调速齿轮17，调速齿轮与平衡架5啮合；电机控制平衡架5由于需要额外的功率所以会降低效率，但可以用它控制平衡架5的反转以实现离合器的功能；本设计也可首选阻尼器控制，因为用阻尼器比用电机控制效率高，而且车辆速度越高效率越高。

本实用新型在使用时，当输入轴正方向转动时，带动输入太阳齿轮10正方向转动，带动输入行星齿轮8反方向自转，输入齿圈4同样具有反方向的转动作用力，同时，由于中间传动组件的作用，输出太阳齿轮9反方向转动，输出行星架3正向转动。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种全齿式行星机构无级变速器，其特征在于：包括沿动力传输方向依次设置的动力输入轴、与动力输入轴传动配合的输入行星齿轮系、输出行星齿轮系和与输出行星齿轮系传动配合的动力输出轴，所述输出行星齿轮系的输出行星架与所述输入行星齿轮系的输入齿圈连接并两者转动作用力相反形成平衡架；还包括用于输入行星齿轮系与输出行星齿轮系传动连接的中间传动组件，所述中间传动组件包括传动内齿圈和与传动内齿圈内啮合的传动行星齿轮，所述传动行星齿轮与所述输入行星齿轮系的输入行星齿轮同轴固定，所述输出行星齿轮系的输出太阳齿轮同轴固定连接于所述传动内齿圈；

所述全齿式行星机构无级变速器还包括用于调节所述平衡架转速以达到无级变速输出的阻尼系统。

2.根据权利要求1所述的全齿式行星机构无级变速器，其特征在于：所述输入行星齿轮系的输入太阳齿轮在圆周方向上与所述输入轴固定连接。

3.根据权利要求2所述的全齿式行星机构无级变速器，其特征在于：所述输入齿圈和所述传动内齿圈均与所述输入轴转动配合。

4.根据权利要求3所述的全齿式行星机构无级变速器，其特征在于：所述输入行星齿轮系还包括输入行星架，所述输入行星架与所述输入行星齿轮和传动行星齿轮的共用轴转动配合，并与所述动力输入轴转动配合。

5.根据权利要求4所述的全齿式行星机构无级变速器，其特征在于：所述输出行星齿轮系还包括输出行星齿轮和输出齿圈，所述动力输出轴以与动力输入轴同轴线的方式固定连接于所述输出齿圈上。

6.根据权利要求5所述的全齿式行星机构无级变速器，其特征在于：所述输出太阳齿轮通过一与其圆周固定的中间轴与所述传动内齿圈固定连接，所述中间轴沿轴向并沿动力输出方向分别依次与所述输出行星架和所述输出齿圈转动配合。

7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的全齿式行星机构无级变速器，其特征在于：所述阻尼系统包括阻尼电机和与阻尼电机的动力输出轴圆周固定的调速齿轮，所述调速齿轮与所述平衡架啮合。