CN2781090Y - 齿轮无级变速器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及齿轮无级变速器，包括固定壳体、旋转机构、控制机构。固定壳体两端固定连接固定壳体端盖和法兰盘，旋转机构，包括输入轴、旋转壳体、输出轴。旋转壳体设有内齿，内齿与多级行星齿轮啮合，各级行星齿轮与对应中心齿轮啮合，首级中心齿轮与输入轴固定连接，输出轴与末级行星架固定连接。控制机构，包括摩擦调速轮、摩擦调速盘、主被动圆锥齿轮，输出轴装有摩擦调速盘、主动圆锥齿轮，摩擦调速盘与旋转壳体固定，主动圆锥齿轮与花键轴上的被动圆锥齿轮啮合，摩擦调速盘与装在花键轴上的摩擦调速轮连接，通过调速拉杆上拨叉控制摩擦调速轮在摩擦调速盘行走半径，达到输出、输入速比变化。具有结构简单、传动功率大、噪音低等优点。
Description
(一)技术领域
本实用新型涉及无级变速器，特别是涉及一种车用的齿轮无级变速器。
(二)背景技术
在跨越了一个世纪后的今天，汽车还没有使用上满意的无级变速箱。这是汽车的无奈和缺憾。但是，人们始终没有放弃寻找实现理想汽车变速器的努力，各大汽车厂商对无级变速器(CVT)表现了极大的热情，极度重视CVT在汽车领域的实用化进程。这是世界范围尚未根本解决的难题，也是汽车变速器的研究的终极目标。目前的几种汽车变速箱：
1、摩擦传动CVT
金属带式无级变速箱(VDT-CVT)的传动功率已能达到轿车实用的要求。如奥迪A6轿车上装备的金属带式无级变速箱Multitronic CVT。这是真正意义的无级变速器。另一种摩擦传动CVT(名为Extroid CVT)是滚轮转盘式。日产曾把它装在概念车XVL上，公爵(Cedric)车也装用这种CVT。可谓汽车变速箱发展史上又一重要进步。
2、液力传动
人们经常把液力自动变速器(AT)和无级变速器(CVT)两个概念混为一谈。实际上这两种变速器工作原理完全不同。液力自动变速器免除了手动变速器繁杂的换档和脚踩离合器踏板的频繁操作，使开车变得简单、省力。但是，液力自动变速器(AT)不是无级变速，是有级变速的自动控制，没有从根本上满足汽车对变速器的要求。
3、电控机械式自动变速器
电控机械式自动变速器(Automated Mechanical Transmission简称″AMT″)和液力自动变速器(AT)一样，不是无级变速器，是有级变速器的自动换档控制。其特点是机械传动部分沿用了传统的有级变速箱，但控制参量太多，实现自动控制相当困难。
从V形橡胶带CVT到V型金属带CVT再到滚轮转盘式CVT，摩擦传动CVT的研究已持续了整整一个世纪，尽管摩擦传动无级变速器的发展已经达到很高的水平，但齿轮变速箱依然占据着半壁河山，这至少说明了几个问题：
(1)摩擦传动CVT实现大功率的无级变速传动是极为困难的。
(2)摩擦传动CVT传动效率低是必然的。
(3)摩擦传动CVT的效率，功率无法与齿轮变速相比。
(三)发明内容
本实用新型要解决的技术问题，是提供一种传动功率大、传动速比大、传动效率高、结构简单、易加工、体积小、造价低、控制准确、传动平稳、噪音低、节油、环保，调速范围宽，输出转速可从起步达到输入输出同步并可超过输入转速，扭矩变化平稳的齿轮无级变速器。
采用的技术方案是：
齿轮无级变速器，包括固定壳体、旋转机构、控制机构。固定壳体一端固定连接固定壳体端盖，另一端固定连接法兰盘。所述的旋转机构，包括输入轴、中心齿轮、行星齿轮、行星架、行星轴、旋转壳体、输出轴。旋转壳体设有内齿，旋转壳体装在固定壳体内，旋转壳体端盖固定连接旋转壳体。输入轴通过轴承与固定壳体和旋转壳体转动连接，旋转壳体内为多级行星传动结构，内设多级行星架，在每个行星架的同一圆周上固定多个行星轴，每个行星轴上均转动连接一个行星齿轮，行星齿轮均分别与相对应的中心齿轮和旋转壳体的内齿啮合，其中首级中心齿轮与输入轴的轴端固定连接，其次各级中心齿轮依次固定连接在前一级的行星架上，输出轴左右端分别以轴承支撑在固定壳体端盖和旋转壳体端盖上，输出轴右端与末级行星架固定连接。控制机构，包括主动圆锥齿轮、被动圆锥齿轮、调速花键轴、摩擦调速轮、摩擦调速盘、调速滑道、调速拉杆。输出轴装有摩擦调速盘、主动圆锥齿轮和花键轴固定套，摩擦调速盘固定在旋转壳体端盖上与输出轴转动连接，主动圆锥齿轮固定在输出轴上，花键轴固定套与输出轴转动连接，其一端固定连接在固定壳体端盖上。所述的调速花键轴上下端分别转动连接在花键轴固定套和固定壳体上，被动圆锥齿轮固定在调速花键轴上端，被动圆锥齿轮与主动圆锥齿轮相互啮合，摩擦调速轮以其花键槽滑动连接在调速花键轴上，摩擦调速轮的外缘与摩擦调速盘摩擦连接。摩擦调速轮上设有径向环槽，拨叉装入环槽又与调速滑套固定连接，调速滑套套装在调速滑道上，调速滑道两端固定在固定壳体上，调速拉杆固定在调速滑套顶部，构成齿轮无级变速器。
上述的旋转壳体内设有的多级行星架为三级，在行星架的同一圆周上固定三个行星轴，三个行星齿轮分别转动连接在三个行星轴上，三个行星架上的行星齿轮均分别与相对应的三个中心齿轮和旋转壳体内齿相互啮合。
本实用新型取得的积极效果是：
1、结构简单、易加工、体积小、造价低。
2、传动功率大、传动效率高。
3、调速范围大。输出转速可从起步达到输入输出同步并可超过输入转速。
4、扭矩变化平稳、噪音低、节油、环保。
(四)附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1左视图。
(五)具体实施方式
齿轮无级变速器，包括固定壳体1、旋转机构、控制机构。固定壳体1一端固定连接固定壳体端盖14，另一端固定连接法兰盘8。所述的旋转机构，包括输入轴4、中心齿轮5、行星齿轮7、行星架6、行星轴2、旋转壳体3、输出轴15。旋转壳体3设有内齿，旋转壳体3装在固定壳体1内，旋转壳体端盖10固定连接旋转壳体3。输入轴4通过轴承与固定壳体1和旋转壳体3转动连接，旋转壳体3为三级行星传动结构，内设三个行星架6，在每个行星架6的同一个圆周上固定三个行星轴2，三个行星齿轮7转动连接在行星轴2上，行成三级传动的行星齿轮7均分别与相对应的三级中心齿轮5和旋转壳体3内齿啮合，其中首级中心齿轮24与输入轴4的轴端固定连接，其次二级中心齿轮和末级中心齿轮分别固定连接在一级行星架和二级行星架上，输出轴15左右端分别以轴承支撑在固定壳体端盖14和旋转壳体端盖10上，输出轴15右端与末级行星架23固定连接。控制机构，包括主动圆锥齿轮16、被动圆锥齿轮17、调速滑道11、调速拉杆12。输出轴15装有摩擦调速盘9、主动圆锥齿轮16和花键轴固定套13，摩擦调速盘9固定在旋转壳体端盖10上与输出轴15转动连接，主动圆锥齿轮16固定在输出轴15上，花键轴固定套13与输出轴15转动连接，其一端固定连接在固定壳体端盖14上。所述的调速花键轴19上下端分别转动连接在花键轴固定套13和固定壳体1上，被动圆锥齿轮17固定在调速花键轴19上端，被动圆锥齿轮17与主动圆锥齿轮16相互啮合，摩擦调速轮21以其花键槽滑动连接在调速花键轴19上，摩擦调速轮21的外缘与摩擦调速盘9摩擦连接。摩擦调速轮21上设有径向环槽22，拨叉20装入环槽22又与调速滑套18固定连接，调速滑套18装在调速滑道11上，调速滑道11两端固定在固定壳体1内，调速拉杆12固定在调速滑套18顶部，构成齿轮无级变速器。
工作原理：输入轴4上的中心齿轮转动，与其啮合的行星齿轮7与中心齿轮5可产生相对反向转动、相对静止、相对正向转动状态，通过控制机构调节旋转壳体3的转速和方向来实现上述运动状态，即通过调速拉杆12调节摩擦调速轮21在摩擦调速盘9上的行走半径的大小及摩擦调速轮21的线速度来控制旋转壳体3转速和方向，当摩擦调速轮21的半径小于其在摩擦调速盘9上的行走半径时，按其轮与盘半径数比输出轴15小于输入轴4转速；同理，当摩擦调速轮21的半径等于其在摩擦调盘9上的行走半径时，输出轴15等于输入轴4转速；当摩擦调速轮21的半径大于其在摩擦调速盘9上的行走半径时，输出轴15大于输入轴4转速。
Claims (2)
1、齿轮无级变速器，包括固定壳体(1)、旋转机构、控制机构，固定壳体(1)一端固定连接固定壳体端盖(14)，另一端固定连接法兰盘(8)，其特征在于所述的旋转机构，包括输入轴(4)、中心齿轮(5)、行星齿轮(7)、行星架(6)、行星轴(2)、旋转壳体(3)、输出轴(15)，旋转壳体(3)设有内齿，旋转壳体(3)装在固定壳体(1)内，旋转壳体端盖(10)固定连接旋转壳体(3)，输入轴(4)通过轴承与固定壳体(1)和旋转壳体(3)转动连接，旋转壳体(3)内为多级行星传动结构，内设多级行星架(6)，在每个行星架(6)的同一圆周上固定多个行星轴(2)，每个行星轴(2)上均转动连接一个行星齿轮(7)，行星齿轮(7)均分别与相对应的中心齿轮(5)和旋转壳体(3)的内齿啮合，其中首级中心齿轮(24)与输入轴(4)的轴端固定连接，其次各级中心齿轮依次固定连接在前一级的行星架上，输出轴(15)左右端分别以轴承支撑在固定壳体端盖(14)和旋转壳体端盖(10)上，输出轴(15)右端与末级行星架(23)固定连接；控制机构，包括主动圆锥齿轮(16)、被动圆锥齿轮(17)、调速花键轴(19)、摩擦调速轮(21)、摩擦调速盘(9)、调速滑道(11)、调速拉杆(12)，输出轴(15)装有摩擦调速盘(9)、主动圆锥齿轮(16)和花键轴固定套(13)，摩擦调速盘(9)固定在旋转壳体端盖(10)上与输出轴(15)转动连接，主动圆锥齿轮(16)固定在输出轴(15)上，花键轴固定套(13)与输出轴(15)转动连接，其一端固定连接在固定壳体端盖(14)上，所述的调速花键轴(19)上下端分别转动连接在花键轴固定套(13)和固定壳体(1)上，被动圆锥齿轮(17)固定在调速花键轴(19)上端，被动圆锥齿轮(17)与主动圆锥齿轮(16)相互啮合，摩擦调速轮(21)以其花键槽滑动连接在调速花键轴(19)上，摩擦调速轮(21)的外缘与摩擦调速盘(9)摩擦连接。摩擦调速轮(21)上设有径向环槽(22)，拨叉装入环槽(22)又与调速滑套(18)固定连接，调速滑套(18)套装在调速滑道(11)上，调速滑道(11)两端固定在固定壳体(1)上，调速拉杆(12)固定在调速滑套(18)顶部。
2、根据权利要求1所述的齿轮无级变速器，其特征在于所述的旋转壳体(3)内设有的多级行星架(6)为三级，在行星架(6)的同一圆周上固定三个行星轴(2)，三个行星齿轮(7)分别转动连接在三个行星轴(2)上，三个行星齿轮均分别与相对应的三个中心齿轮和旋转壳体(1)内齿相互啮合。
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2005
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