專(zhuān)利名稱(chēng)：新型變速傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于變速傳動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
無(wú)級(jí)傳動(dòng)裝置廣泛用于汽車(chē)、摩托車(chē)、機(jī)械中，用來(lái)在發(fā)動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī))與車(chē)輪(負(fù)載)之間進(jìn)行動(dòng)力傳動(dòng)，已成為現(xiàn)代車(chē)輛的主要總成之一。通過(guò)改變其傳動(dòng)比，可以使車(chē)輛在不同的使用條件下得到不同的牽引力和速度，同時(shí)保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。而且，無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)裝置也越來(lái)越得到了工業(yè)界的極大重視，并在工業(yè)機(jī)械中廣泛采用。
目前，省油、降低排氣污染、操縱方便、行駛舒適的機(jī)械無(wú)級(jí)傳動(dòng)(Continuously Varioable Transmission簡(jiǎn)稱(chēng)CVT)，一直是人們追求的目標(biāo)。VDT(Von Doome′s Transmissoin)型無(wú)級(jí)傳動(dòng)汽車(chē)則采用了由許多薄鋼片穿成的鋼環(huán)，使其與兩個(gè)錐輪的槽，在不同半徑上“咬合”來(lái)改變速比的鋼皮帶；并利用液壓控制裝置改變V型槽的寬度，實(shí)現(xiàn)鋼帶輪有效直徑的連續(xù)變化。根據(jù)需要，使主動(dòng)輪鋼帶輪和從動(dòng)鋼帶輪有效直徑適當(dāng)變化，這樣鋼帶傳動(dòng)就實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)變速。除皮帶和鋼皮帶無(wú)級(jí)傳動(dòng)外，另有鏈輪傳動(dòng)的無(wú)級(jí)變速裝置，鏈?zhǔn)菐У牧硪环N形式，其由內(nèi)聯(lián)接片、壓板聯(lián)接片和連接它們的浮動(dòng)銷(xiāo)三部分組成，其傳動(dòng)原理均與皮帶傳動(dòng)原理相同。以上的各種V帶式無(wú)級(jí)變速裝置受V帶承受功率的影響，往往只能使用在中、小型車(chē)輛上，為了提高帶的傳動(dòng)容量，VDT型V帶，帶寬已由24mm，增至30mm。但受傳動(dòng)比與帶輪大小的影響，帶寬無(wú)法繼續(xù)增大，其傳遞的功率仍無(wú)法滿(mǎn)足中、大型車(chē)輛的需要(參《汽車(chē)工程手則·設(shè)計(jì)篇》之傳動(dòng)系，414頁(yè)。人民交通出版社，以下同)。另一種車(chē)輛則是采用離心式無(wú)級(jí)控制裝置，當(dāng)主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，鋼錘產(chǎn)生的離心力使擺動(dòng)支架向外張開(kāi)，鋼錘同時(shí)沿著鋼碗內(nèi)壁滾動(dòng)。此時(shí)，離心力的軸向分力，則通過(guò)擺動(dòng)支架推動(dòng)主動(dòng)輪的活動(dòng)錐輪向固定錐輪靠近，擠壓齒形寬V帶沿著兩錐面向外移動(dòng)，使V帶的工作半徑增大。同時(shí)，由于主、被動(dòng)輪中心距及V帶長(zhǎng)度均為常量，故此時(shí)V帶所傳遞的圓周力作用在被動(dòng)輪錐面上，迫使被動(dòng)輪的活動(dòng)錐沿軸向離開(kāi)其固定錐輪，使被動(dòng)輪的V帶工作半徑減小，從而達(dá)到變速的目的。該種控制裝置還設(shè)有活動(dòng)螺旋爪和固定螺旋爪，當(dāng)汽車(chē)發(fā)生力矩過(guò)載時(shí)，活動(dòng)螺旋爪和固定螺旋爪通過(guò)相互擠壓迫使變速裝置自動(dòng)向低速狀態(tài)改變。(參見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè)》第六章，176頁(yè)，科學(xué)工業(yè)出版社，成大先編)。
離心式無(wú)級(jí)變速的摩托車(chē)則是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升時(shí)，離心滾柱因離心力的作用，而沿滑動(dòng)主動(dòng)盤(pán)沿軸向擠向主動(dòng)盤(pán)。于是，皮帶沿皮帶槽外移，主動(dòng)皮帶輪直徑變大。由于皮帶總長(zhǎng)度不變，因此這時(shí)從動(dòng)皮帶輪彈簧被壓縮，從動(dòng)盤(pán)和滑動(dòng)從動(dòng)盤(pán)之間間隔被拉大，從動(dòng)輪上的皮帶向圓心移動(dòng)，直徑變小，直至與彈簧的張力平衡為止，從而實(shí)現(xiàn)了加速。反之，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，由于滾柱離心力減弱，因此不再將皮帶擠上去；另一方面，在從動(dòng)輪彈簧的彈性力的作用下，從動(dòng)輪上的皮帶朝離開(kāi)圓心的方向移動(dòng)，直徑加大，實(shí)現(xiàn)減速。(參《進(jìn)口坐式摩托車(chē)故障快修圖解》160頁(yè)，廣東科技出版社，孫崇功主編)。
鏈輪傳動(dòng)的無(wú)級(jí)變速原理與皮帶、鋼皮帶傳動(dòng)原理類(lèi)似，在此不再贅述。
以上的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制的離心式無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但僅以單參數(shù)(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)作為控制參數(shù)，而車(chē)速未能作為控制參數(shù)，所以存在許多弊端，以摩托車(chē)為例1、因變速比只受轉(zhuǎn)速控制，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速未達(dá)到6500r/min以上，變速比總無(wú)法達(dá)到最小，在市區(qū)道路上行駛，正常車(chē)速常在20～40km/n之內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速則在3000～4000r/min之間，變速比只能在2.3～1.8之間變化，而有級(jí)變速摩托車(chē)均可在三檔或四檔(即1.4或0.8變速比)上行駛，這正是在中、低速狀態(tài)行駛中無(wú)級(jí)變速摩托車(chē)比有級(jí)變速摩托車(chē)費(fèi)油的原因。
2、當(dāng)遇下坡道時(shí)，如保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變，則車(chē)速有可能太高；如降低轉(zhuǎn)速，離心力減少，變速比立即隨之增大，車(chē)速則急劇下降，產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)現(xiàn)象，所以該種設(shè)計(jì)車(chē)型在下坡道也不能過(guò)多地回油門(mén)，車(chē)速不好控制，油耗也無(wú)法降低。
3、離心式無(wú)級(jí)變速器因起步時(shí)變速比只有2.6，其與起步時(shí)車(chē)輛不能過(guò)于沖動(dòng)又相矛盾，所以只能依靠離心式離合器在起步中打滑用于減少?zèng)_動(dòng)。這種打滑須持續(xù)一段時(shí)間只至發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到某值后方才停止，不僅增加了起步離合器的磨耗，而且增大了車(chē)輛的油耗。
V帶式無(wú)級(jí)變速摩托車(chē)因設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)矩凸輪槽機(jī)構(gòu)，在負(fù)載加大時(shí)，變速器能自動(dòng)由變速(變速比小)變?yōu)榈退贍顟B(tài)(變速比大)。但變速器由低速狀態(tài)向高速狀態(tài)改變時(shí)，完全依靠轉(zhuǎn)子的離心力。在設(shè)計(jì)時(shí)，因須保證在怠速狀態(tài)下，離心力不能大到讓變速器由低速向高速狀態(tài)改變，致使離合器上升至飛塊張開(kāi)的轉(zhuǎn)速，所以離心轉(zhuǎn)子的質(zhì)量不能太大。而這種受到設(shè)計(jì)限制的轉(zhuǎn)子質(zhì)量，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速必須達(dá)到6500r/min以上時(shí)，轉(zhuǎn)子的離心力方能迫使變速器進(jìn)入最小變速比。且任何時(shí)間只要離心力一減小，則變速器馬上向低速狀態(tài)改變。
另一種單腔或雙腔環(huán)形牽引無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)原理與皮帶傳動(dòng)亦相同，但是用環(huán)形牽引無(wú)級(jí)變速器取代了VDT推塊金屬帶，稱(chēng)為牽引傳動(dòng)式Toroidal CVT，簡(jiǎn)稱(chēng)牽引環(huán)式。其是以剛性轉(zhuǎn)動(dòng)體(滾輪)接觸的磨擦力傳遞動(dòng)力，通過(guò)滾輪的傾斜連續(xù)的改變其與主、從動(dòng)輪的接觸半徑，而連續(xù)地改變了傳動(dòng)比。它具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，且能從正轉(zhuǎn)過(guò)渡到反轉(zhuǎn)，因此它無(wú)需前進(jìn)離合器和正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的切換機(jī)構(gòu)。但其接觸剛體間接觸壓力大，需要粘性很高的特殊的潤(rùn)滑油，利用油膜在金屬表面之間形成高的牽引系數(shù)來(lái)傳遞動(dòng)力。這種傳動(dòng)裝置需要特殊的潤(rùn)滑油，成為阻礙其繼續(xù)發(fā)展的重大原因。
CVT是依靠磨擦力來(lái)傳遞動(dòng)力的，故需要有防止轉(zhuǎn)矩過(guò)大的限制功能，以消除來(lái)自車(chē)輪的沖擊，所以CVT往往需要與液力變矩器組合，提供最佳起步性能，并且依靠它的變矩作用擴(kuò)大總傳動(dòng)比范圍。
為了進(jìn)一步提高效率或擴(kuò)大速比i的范圍，還有采用功率分流的CVT，它不僅可以達(dá)到上述目的，還可以省去CVT的起動(dòng)裝置。但其僅為起步時(shí)發(fā)生作用，進(jìn)入前進(jìn)2檔后，仍為無(wú)功率分流的純CVT傳動(dòng)，其承載功率及變速范圍仍受到常規(guī)的CVT限制(參見(jiàn)《汽車(chē)工程手則·基礎(chǔ)篇》之動(dòng)力傳動(dòng)和《汽車(chē)工程手則·設(shè)計(jì)篇》之傳動(dòng)系，425頁(yè))。
而車(chē)輛的有級(jí)變速往往受到相鄰檔位變速比變化不宜過(guò)大，變速器體積又限定了變速檔位不宜過(guò)多，所以通常有級(jí)變速器只有4～5個(gè)檔位，變速比在3～0.8之間分級(jí)，自動(dòng)有級(jí)變速器則通過(guò)與變矩器相結(jié)合獲得6～0.8的變速比。
目前，工業(yè)機(jī)械中多采用的為行星無(wú)級(jí)變速器，它依靠滾動(dòng)體間的磨擦(牽引)力傳遞動(dòng)力，其運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)用錐齒輪行星輪系的分析方法，但用有效工作半徑來(lái)取代齒數(shù)關(guān)系。通常，行星無(wú)級(jí)變速器在低輸出轉(zhuǎn)速時(shí)為恒扭矩特性，在高輸出轉(zhuǎn)速時(shí)為恒功率特性，根據(jù)其輸入與輸出構(gòu)件的不同可分為(1)錐輪輸入、內(nèi)錐輪輸出的行星無(wú)級(jí)變速器(BUS型)；(2)錐輪輸入、轉(zhuǎn)臂輸出行星無(wú)級(jí)變速器(SC型)；(3)封閉行星錐、轉(zhuǎn)臂輸出式無(wú)級(jí)變速器(OM型)；(4)行星弧錐無(wú)級(jí)變速器(RX型)(參見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè)》第六章，239頁(yè)，科學(xué)工業(yè)出版社，成大先編)。
根據(jù)行星輪系原理圖及各構(gòu)件的受力情況示意圖，我們很容易得到單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的一般運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特性方程式n1+an2-(1+a)n3＝0(參《汽車(chē)自動(dòng)變速器構(gòu)造與修理》55頁(yè)，人民交通出版社，龔瑞庚編)由n1+an2-(1+a)n3＝0式可以看出，將此三者中的任一構(gòu)件與主動(dòng)軸相連(作輸入主動(dòng)件)，第二構(gòu)件與被動(dòng)軸相連(作輸出從動(dòng)件)，再加上第三個(gè)條件——第三構(gòu)件被強(qiáng)制固定(稱(chēng)制動(dòng)，即該構(gòu)件轉(zhuǎn)速為零)或使其運(yùn)動(dòng)受一定的約束(即該構(gòu)件的轉(zhuǎn)速為某一定值)，則整個(gè)系統(tǒng)就以一定的傳動(dòng)比傳遞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)不同檔位速度變化。
以上所述幾種行星無(wú)級(jí)變速器均是將三構(gòu)件中某一構(gòu)件制成錐形，令其與在機(jī)件上只能作軸向運(yùn)動(dòng)的內(nèi)環(huán)或外環(huán)相接觸，使其運(yùn)動(dòng)受到一定的約束(即轉(zhuǎn)速為某一定值且可調(diào))，實(shí)現(xiàn)不同檔位速度的變化。我們也可將其表示為一輸入二輸出的差速傳動(dòng)。動(dòng)力由輸入端輸入，一路輸出至負(fù)載，另一路輸出到機(jī)體上。而這種行星無(wú)級(jí)變速器根據(jù)型式不同，各種參數(shù)、性能也大不相同。BUS型變速范圍大(38.5)，但傳遞功率小(2.2kw)；SC型功率大(15kw)，但變速范圍小(4)，傳遞效率低(最低可達(dá)59％)，且各種行星無(wú)級(jí)變速器均屬于剛性體轉(zhuǎn)動(dòng)磨擦，幾何滑動(dòng)率大，制作、裝配復(fù)雜，體積往往呈圓桶狀，不宜安裝。
新型變速傳動(dòng)裝置采用行星齒輪系作為變速基礎(chǔ)，與其它各種常規(guī)無(wú)級(jí)(有級(jí))變速傳動(dòng)裝置或者固定傳動(dòng)裝置相結(jié)合，利用轉(zhuǎn)速(車(chē)速)反饋控制行星齒輪系中第三構(gòu)件的轉(zhuǎn)速，即將變速裝置輸出端與行星系第三構(gòu)件相連以及將變速裝置的輸入端與行星系第三構(gòu)件相連，則第三構(gòu)件獲得一定的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到變速的目的。
例1以中心輪為第一構(gòu)件(輸入)，行星架為第二構(gòu)件(輸出)，齒圈為第三構(gòu)件(輸出)的單排行星輪系為例，其原理見(jiàn)圖1。動(dòng)力由第一構(gòu)件(中心輪)2輸入，第二構(gòu)件(行星架)3輸出，經(jīng)傳動(dòng)裝置5及減速齒輪傳遞到車(chē)輪(負(fù)載)。而車(chē)輪(機(jī)械)的轉(zhuǎn)速通過(guò)反饋裝置4到達(dá)行星系的第三構(gòu)件(齒圈)1，則第三構(gòu)件1的轉(zhuǎn)速由負(fù)載或車(chē)速控制。
該新型變速傳動(dòng)裝置也可理解為由行星輪系構(gòu)成的一輸入、二輸出的差速裝置與兩套常規(guī)的無(wú)級(jí)或固定、或有級(jí)變速傳動(dòng)裝置或其中一套為固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)裝置組合以及用有級(jí)同無(wú)級(jí)或有級(jí)司固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)裝置相組成。共同作用在車(chē)輪(負(fù)載)上，兩套中的一套(或者僅有的一套)無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)裝置，當(dāng)其傳動(dòng)比發(fā)生連續(xù)改變時(shí)，將引起整個(gè)傳動(dòng)裝置的變速比發(fā)生連續(xù)較大的改變，也可稱(chēng)為主傳動(dòng)裝置。而另一套無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)裝置(或者固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)裝置)，作為輔助傳動(dòng)裝置，其不僅分擔(dān)了一部分動(dòng)力的傳遞，并且還承當(dāng)著車(chē)輪(負(fù)載)轉(zhuǎn)速的反饋，用以控制著行星系中第三構(gòu)件的轉(zhuǎn)速。
例2以中心輪為第一構(gòu)件(輸入)，行星架為第二構(gòu)件(輸入)，齒圈為第三構(gòu)件(輸出)的單排行星輪系為例，其原理見(jiàn)圖2。動(dòng)力由輸入端進(jìn)行功率分流成兩路，一路經(jīng)一套變速(或固定、或有級(jí))傳動(dòng)裝置由第一構(gòu)件輸入，另一路經(jīng)另一套變速(或固定、或有級(jí))傳動(dòng)裝置由第三構(gòu)件輸入，共同由第二構(gòu)件輸出，當(dāng)兩套傳動(dòng)裝置或其中的一套傳動(dòng)裝置變速比發(fā)生改變時(shí)，同樣已將改變整個(gè)變速傳動(dòng)裝置的變速比。該新型變速傳動(dòng)裝置也可理解為由行星系構(gòu)成的二輸入、一輸出的合速裝置，與兩套常規(guī)的無(wú)級(jí)(或有極、或固定)傳動(dòng)裝置組成。
圖3為中心輪輸入、行星架輸出接一套傳動(dòng)裝置、齒圈輸出接另一套傳動(dòng)裝置的新型變速傳動(dòng)裝置變速比原理圖。設(shè)新型變速傳動(dòng)裝置的變速比為i總；主傳動(dòng)裝置的變速比為i1，反饋輔助傳動(dòng)裝置的變速比為i2。中心輪轉(zhuǎn)速為n1，齒圈轉(zhuǎn)速為n2行星架轉(zhuǎn)速為n3，新型變速傳動(dòng)裝置的輸出軸轉(zhuǎn)速為n4。
因i1＝n3/n4，i2＝n2/n4，則n2＝i2n4，n3＝i1n4，代入n1+an2-(1+a)n3＝0則n1+ai2n4-(1+a)i1n4＝0，n1＝[(1+a)i1-i2a]n4所以i總＝n1/n4＝(1+a)i1-i2a(1)式其中a為常數(shù)，其取值受限于行星系的大小和應(yīng)用場(chǎng)合。由(1)式可知，當(dāng)i1和i2發(fā)生連續(xù)改變時(shí)，i總可以得到連續(xù)不同的值；或者讓i1和i2之中某一變速比值固定不變，當(dāng)改變另一變速比值時(shí)，i總隨之改變。
圖4為行星架輸入、中心輪輸出接一套傳動(dòng)裝置，齒圈輸出接另一套傳動(dòng)裝置的原理圖，其i總比公式為i總＝(i1+ai2)/(1+a) (2)式圖5為齒圈輸入、中心輪輸出接一套傳動(dòng)裝置，行星架輸出接另一套傳動(dòng)設(shè)置的原理圖，其i總比公式為i總＝[(1+a)i1-i2]/a(3)式根據(jù)傳動(dòng)裝置和反饋裝置所采用的方式不同(即i1和i2是否可變)又分為固定反饋——變速傳動(dòng)式；固定傳動(dòng)——可變反饋式；可變反饋式——變速傳動(dòng)式三種。以上(1)、(2)、(3)式均為可變反饋——變速傳動(dòng)式。
設(shè)a＝1.5，i1＝0.8～2.6，i2＝1～2在(1)式中，i總值范圍為-1～5在(2)式中，i總值范圍為0.92～2.24在(3)式中，i總值范圍為0.1～3.7設(shè)a＝1.5，i1＝1～2，i2＝0.8～2.6在(1)式中，i總值范圍為-1.4～3.8在(2)式中，i總值范圍為0.88～3.36在(3)式中，i總值范圍為-0.1～2.8設(shè)主傳動(dòng)為固定傳動(dòng)比為b的傳動(dòng)裝置，即i1＝b，則有以下三式i總＝(1+a)b-ai2(4)式i總＝(b+ai2)/(1+a)(5)式i總＝[(1+a)b-i2]/a(6)式以上(4)、(5)、(6)式為固定傳動(dòng)——可變反饋式。
設(shè)a＝1.5，i2＝0.8～2.6，b＝1，在(4)式中，i總值范圍為-1.4～1.3在(5)式中，i總值范圍為0.88～1.96在(6)式中，i總值范圍為-0.1～1.1
設(shè)輔助傳動(dòng)為固定傳動(dòng)比為b的傳動(dòng)裝置，即i2＝b，則有以下三式i總＝(1+a)i-ab(7)式i總＝(i1+ab)/(1+a)(8)式i總＝[(1+a)i1-b]/a(9)式以上(7)、(8)、(9)式為固定反饋——可變傳動(dòng)式。
設(shè)a＝1.5，i1＝0.8～2.6，b＝1在(7)式中，i總值范圍為0.5～5在(8)式中，i總值范圍為0.92～1.64在(9)式中，i總值范圍為0.7～3.7圖2為一套傳動(dòng)裝置接第一構(gòu)件中心輪為輸入，另一套傳動(dòng)裝置接第三構(gòu)件行星架為輸入，齒圈為第二構(gòu)件輸出的新型變速傳動(dòng)裝置原理圖，其i總比公式為i總＝-a/[i2-(1+a)i1](10)式圖6為一套傳動(dòng)裝置接第一構(gòu)件中心輪為輸入，另一套傳動(dòng)裝置接第三構(gòu)件齒圈輸入，行星架為第二構(gòu)件輸出的新型變速傳動(dòng)裝置原理圖，其i總比公式為i總＝(1+a)/(i2+ai1)(11)式圖7為一套傳動(dòng)裝置接第一構(gòu)件行星架輸入，另一套傳動(dòng)裝置接第三構(gòu)件齒圈輸入，中心輪為第二構(gòu)件輸出的新型變速傳動(dòng)裝置原理圖，其i總比公式為i總＝-1/[ai1+(1+a)i2](12)式以上(10)、(11)、(12)式為主傳動(dòng)、輔助傳動(dòng)均可變式。
設(shè)a＝1.5，i1＝0.8～2.6，i2＝1～2在(10)式中，i總值范圍為-15～0.27在(11)式中，i總值范圍為0.42～1.14在(12)式中，i總值范圍為-0.3～0.1設(shè)a＝1.5，i1＝1～2，i2＝0.8～2.6在(10)式中，i總值范圍為-15～15
在(11)式中，i總值范圍為0.3～1.1在(12)式中，i總值范圍為-0.3～0.1設(shè)主傳動(dòng)為固定傳動(dòng)比為b的傳動(dòng)裝置，即i1＝h，則有以下三式i總＝-a/[i2-(1+a)b](13)式i總＝(1+a)/(i2-ab)(14)式i總＝-1/[ab+(1+a)i2](15)式以上(13)、(14)、(15)式為輔助傳動(dòng)可變式。
設(shè)a＝1.5，i2＝0.8～2.6，b＝1在(13)式中，i總值范圍為-15～0.86在(14)式中，i總值范圍為-3.6～2.27在(15)式中，i總值范圍為-0.125～0.27設(shè)輔助傳動(dòng)為固定傳動(dòng)比為b的傳動(dòng)裝置，即i2＝b，則有以下三式i總＝-a/[b-(1+a)i1](16)式i總＝(1+a)/(b-ai1)(17)式i總＝-1/[ai1+(1+a)b](18)式以上(16)、(17)、(18)式為主傳動(dòng)可變式。
設(shè)a＝1.5，i1＝0.8～2.6，b＝1在(16)式中，i總值范圍為0.27～1.5在(17)式中，i總值范圍為-12.5～0.86在(18)式中，i總值范圍為-0.16～-0.27以上各公式中的i1、i2和b均可為負(fù)值，即表示i1、i2和b的傳動(dòng)裝置均可為反向傳動(dòng)。
以上各種變速裝置中的固定傳動(dòng)裝置可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，選擇常規(guī)的幾種固定變速的傳動(dòng)裝置，如鏈傳動(dòng)、齒傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等。變速傳動(dòng)裝置則根據(jù)情況選用常規(guī)的無(wú)級(jí)傳動(dòng)裝置，如無(wú)級(jí)鏈、無(wú)級(jí)皮帶、無(wú)級(jí)鋼帶、單、雙腔環(huán)形牽引無(wú)級(jí)變速器及行星無(wú)級(jí)傳動(dòng)裝置等。其中以無(wú)級(jí)鏈和無(wú)級(jí)皮帶(鋼帶)較為簡(jiǎn)單可行。并且還可以選擇常規(guī)的有級(jí)變速傳動(dòng)裝置。其主傳動(dòng)裝置也可采用其它非機(jī)械式無(wú)級(jí)傳動(dòng)裝置，如流體式傳動(dòng)裝置等。
該系列新型變速傳動(dòng)裝置種類(lèi)較多，下面僅以中心輪輸入、行星架輸出接一套傳動(dòng)裝置，齒圈輸出接另一套傳動(dòng)裝置的新型變速傳動(dòng)裝置為例說(shuō)明其特點(diǎn)，該新型無(wú)級(jí)傳動(dòng)裝置具備以下特點(diǎn)1、反饋輔助傳動(dòng)裝置將車(chē)輪(負(fù)載)與行星系的第三構(gòu)件聯(lián)系起來(lái)，車(chē)輪(負(fù)載)轉(zhuǎn)速的改變將反映在行星系的第三構(gòu)件上。為在目前的設(shè)計(jì)上只能以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為變速基礎(chǔ)的變速器提供了也能以車(chē)速為參照信號(hào)的途徑。
2、根據(jù)行星系的大小及變速器的應(yīng)用場(chǎng)合，合理的選擇a值及i1和i2的可變范圍，以及通過(guò)改變中心輪、行星架、齒圈分別不同的作為第構(gòu)件(輸入)，得到多種不同的i總值公式以及多層次、多范圍的i總值，用以滿(mǎn)足各種機(jī)械設(shè)備的需要。
例如在(1)式中，設(shè)a＝1.5，i1的可變范圍為2.6～0.8，當(dāng)i2＝0.6時(shí)，i總的范圍為5.7～1.1；當(dāng)i2＝1時(shí)，i總的范圍為5～0.5；i2＝1.6時(shí)，i總的范圍為4.1～-0.4，而以齒圈為第一構(gòu)們，又可獲得(3)式。
3、利用該變速裝置，可以使變速范圍小的變速器擴(kuò)大變速范圍。在(1)式中，設(shè)a＝1.5，i2＝1，當(dāng)i1的可變范圍為0.8～2.6時(shí)，i總的范圍為0.5～5。在各種中、小型CVT車(chē)輛中，當(dāng)主傳動(dòng)V帶承受功率足夠時(shí)，可以不再依靠液力變矩器擴(kuò)大變矩范圍和完成車(chē)輛的啟動(dòng)，只須采用簡(jiǎn)單的固定的反饋裝置代替復(fù)雜的液力變矩器，用以降低成本。
4、同理，當(dāng)i總值的范圍只須是2.6～0.6時(shí)，i1的可調(diào)范圍只須為1.64～0.84，在V帶大小、體積不變的情況下，可以減小主、從動(dòng)輪盤(pán)的大小以減小體積，方便設(shè)計(jì)；在主、從動(dòng)輪盤(pán)大小不變的情況下，可以增大V帶的大小和寬度，以增大V帶的承載功率和容量，這為制造更大功率的無(wú)級(jí)傳動(dòng)鋼帶提供了空間和余地。同時(shí)，因反饋輔助傳動(dòng)裝置也分擔(dān)了一部分承載功率，減少了主變速無(wú)級(jí)傳動(dòng)裝置的承載功率，進(jìn)行了功率分流，這將改變鋼帶式的無(wú)級(jí)變速裝置只能使用在中、小型汽車(chē)上的狀況。
5、該新型無(wú)級(jí)傳動(dòng)裝置具有兩個(gè)變速比值i1和i2，并且i1和i2可分別選擇采用固定比或者可變比，為設(shè)計(jì)和制造提供了諸多選擇，并為采用更復(fù)雜、更精確的控制參數(shù)提供了方便。
6、當(dāng)主傳動(dòng)裝置采用有級(jí)變速裝置，反饋輔助傳動(dòng)裝置為固定傳動(dòng)比，且利用離合器控制反饋輔助傳動(dòng)裝置的接入和退出，當(dāng)反饋輔助傳動(dòng)裝置接入時(shí)，i總比公式為i總＝(1+a)i1-ai2，當(dāng)反饋輔助傳動(dòng)裝置未接入(退出)時(shí)，i總比公式為i總＝(1+a)i1，設(shè)a＝1.5，i2＝1，有級(jí)變速裝置分為2.4、2.2、1.4、1.1、0.92五個(gè)檔位，則可獲得6、5.5、4.5、4、3.5、2.75、2.3、2、1.25、0.8十個(gè)檔位，并且擴(kuò)展了變速范圍。見(jiàn)表1。 表17、當(dāng)主傳動(dòng)裝置為有級(jí)(設(shè)為n1級(jí))傳動(dòng)裝置，輔助傳動(dòng)裝置也為有級(jí)(設(shè)為n2級(jí))傳動(dòng)裝置，通過(guò)組合，可以獲得n1·n2級(jí)變速傳動(dòng)，設(shè)a＝1.5，主傳動(dòng)裝置有4級(jí)，輔助傳動(dòng)裝置有3級(jí)，則i總有12個(gè)值，見(jiàn)表2。 表具體實(shí)施方式
一、中心輪輸入的固定反饋輔助傳動(dòng)——無(wú)級(jí)主傳動(dòng)變速車(chē)。
目前各種離心式無(wú)級(jí)V帶變速摩托車(chē)均采用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制傳動(dòng)比，以及前面所介紹的離心式無(wú)級(jí)變速汽車(chē)其工作原理也與之相同，均屬于單參數(shù)控制方式。根據(jù)其缺點(diǎn)，重新設(shè)計(jì)一種無(wú)級(jí)變速車(chē)，采用了固定反饋輔助傳動(dòng)——無(wú)級(jí)主傳動(dòng)變速器。
固定反饋離心式無(wú)級(jí)V帶變速器的原理見(jiàn)圖8。
發(fā)動(dòng)機(jī)2曲軸的轉(zhuǎn)速和動(dòng)力由行星系的中心輪3輸入，行星架4與離心轉(zhuǎn)子8及主動(dòng)輪7相連，齒圈1通過(guò)反饋齒輪組5與從動(dòng)輪軸10相連，從動(dòng)輪軸10與后傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6相連，輸出動(dòng)力。當(dāng)離心蹄塊摩擦片11與摩擦盤(pán)12未接合時(shí)，從動(dòng)輪10與齒圈1靜止不動(dòng)，當(dāng)離心蹄塊摩擦片11與摩擦盤(pán)12開(kāi)始接合時(shí)，從動(dòng)輪10帶動(dòng)齒圈1轉(zhuǎn)動(dòng)，車(chē)輪的轉(zhuǎn)速反饋到齒圈上，因行星架輸出的轉(zhuǎn)速將低于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸，離心轉(zhuǎn)了的重量將根據(jù)行星架的轉(zhuǎn)速?gòu)男略O(shè)計(jì)，其重量將是原先轉(zhuǎn)子的4～6倍。車(chē)輛如具有液壓裝置，離心式控制方式也可改為液壓控制方式，變速器將根據(jù)行星架的轉(zhuǎn)速改變變速比(圖中9為V帶)。
該變速器采用變速比范圍為0.8～2.6的V帶主傳動(dòng)裝置及固定變速比為1的反饋輔助傳動(dòng)裝置，則該變速車(chē)的變速范圍可達(dá)0.5～5，設(shè)計(jì)離合器時(shí)，其完全接合時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以設(shè)計(jì)得很低，打滑的過(guò)程將縮小。設(shè)計(jì)變速離心轉(zhuǎn)子時(shí)，只須確定當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到某值時(shí)，變速器處最小變速比，而該轉(zhuǎn)速下的發(fā)動(dòng)機(jī)功率足以維持當(dāng)前車(chē)速不變時(shí)，行星架轉(zhuǎn)速就可迫使離心變速器或指示液壓控制裝置進(jìn)入最小變速比即可。
采用該種變速器的車(chē)輛具有以下特點(diǎn)，以摩托車(chē)為例1、該無(wú)級(jí)變速裝置采用由發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及車(chē)速雙參數(shù)控制，較發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速單參數(shù)控制方式更為合理，且又能解決節(jié)氣門(mén)、車(chē)速雙參數(shù)控制方式換檔規(guī)律不足之處。
2、固定反饋裝置的加入，使無(wú)級(jí)V帶的變速比范圍增大，只須0.8～2.6就能獲得0.5～5的i總值，在不須要0.5～5變速比范圍的情況下，可以適當(dāng)減小主、從動(dòng)輪盤(pán)的大小，以減小體積方便設(shè)計(jì)。在主、從動(dòng)輪盤(pán)大小不變的情況下，可以增大V帶的大小，以增大V帶負(fù)載功率。
3、當(dāng)車(chē)輛的V帶保持原大小不變時(shí)，整個(gè)傳動(dòng)比將在5～0.5之間較大的范圍內(nèi)改變，可以使車(chē)輛行駛平穩(wěn)和燃料經(jīng)濟(jì)性都達(dá)到最佳，而不必采用雙穩(wěn)態(tài)CVT。同時(shí)解決了離心式無(wú)級(jí)變速器在起步時(shí)需開(kāi)較大節(jié)氣門(mén)和起步間離心式離合器必須長(zhǎng)時(shí)間打滑的問(wèn)題。
4、裝有固定反饋裝置的摩托車(chē)在動(dòng)車(chē)的瞬間，車(chē)輪的轉(zhuǎn)速通過(guò)反饋裝置傳到行星輪外齒圈，外齒圈也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下，行星架的轉(zhuǎn)速將隨著車(chē)速的提高而有所提高，又加快了變速器由低速向高速狀態(tài)改變，同時(shí)車(chē)速增加。車(chē)速的增加反過(guò)來(lái)又加大了外齒圈的轉(zhuǎn)速，這種反饋直到達(dá)到最小變速比或在一定的變速比下，車(chē)速不再增加，行星架轉(zhuǎn)速則趨于恒定，其產(chǎn)生的離心力與V帶的分力達(dá)到平衡，當(dāng)車(chē)輛行駛在平道及下坡道上時(shí)，很容易在較低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下很快達(dá)到最小變速比。如負(fù)載變大時(shí)，車(chē)速下降，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下，行星架轉(zhuǎn)速也能下降，則離心力減少，變速比增大，如負(fù)載急劇變大時(shí)，變速器仍然可以通過(guò)凸輪槽機(jī)構(gòu)動(dòng)作向低速狀態(tài)改變。只要發(fā)動(dòng)機(jī)力矩大于或等于行車(chē)阻力，轉(zhuǎn)矩凸輪槽機(jī)構(gòu)未動(dòng)作的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在3000～4000r/min之間，變速器就已經(jīng)可以達(dá)到最小變速比。
5、當(dāng)遇回油門(mén)時(shí)，雖然發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速降低，但如車(chē)速較高的話，離心轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速仍可保持較大的離心力，變速器仍可保持較小變速比不變。只有當(dāng)車(chē)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的合速即行星架轉(zhuǎn)速降低到某一限值時(shí)，變速器才逐漸向低速狀態(tài)改變。
6、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)一步降低只保持怠速時(shí)，隨著車(chē)速的逐漸降低，變速比達(dá)到最大。如在平道或小上坡道上行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速和車(chē)速的合速仍然可以達(dá)到起步時(shí)離合器完全接觸時(shí)的行星架轉(zhuǎn)速，足以保持離心式離合器的接合。如行車(chē)阻力約小于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力或相平衡時(shí)，車(chē)輛則以10～20km/h的最低速度巡航。如果采以制動(dòng)或者車(chē)速進(jìn)一步降低，離心式離合器才分離，直到停車(chē)。
二、可變反饋輔助傳動(dòng)——無(wú)級(jí)主傳動(dòng)變速車(chē)目前的無(wú)級(jí)變速車(chē)有采用純CVT傳動(dòng)的，但其傳遞功率不大，變速范圍不廣，往往須要與液力變矩器組合成雙狀態(tài)CVT；也有采用與行星齒輪裝置相結(jié)合的功率分流CVT，其缺點(diǎn)如前面所述；除牽引傳動(dòng)式外，其它CVT還須前進(jìn)離合器和正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)切換機(jī)構(gòu)。而速比的變化規(guī)律又與AT、AMT的換檔規(guī)律類(lèi)似，目前多為節(jié)氣門(mén)開(kāi)度a和車(chē)速V二個(gè)參數(shù)進(jìn)行控制。
當(dāng)車(chē)輛在某種節(jié)氣門(mén)開(kāi)度和車(chē)速下，猛踩腳踏板至節(jié)氣門(mén)全開(kāi)，強(qiáng)制降檔使速比由i1變至i2，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也從ne1猛升至ne2。這里要受式di/dt＝k(i)·np·Δpp的限制，如果di/dt太大，汽車(chē)反而會(huì)減速，尤其對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩Te小的車(chē)輛，更應(yīng)小心控制踏板，使節(jié)氣門(mén)開(kāi)度a不要過(guò)大，di/dt變化太快，以免適得其反。抬起踏板減速，亦要放慢速度，特別是隨之是制動(dòng)時(shí)，必須先減檔，對(duì)速比變化速度同樣要求也嚴(yán)。而且這種加大節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，變速比就增大，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速又上升，待車(chē)速上升后，變速比再減小的控制方式，燃料經(jīng)濟(jì)性不高，提速、變速感覺(jué)不不好(參見(jiàn)《汽車(chē)工程手則·設(shè)計(jì)篇》之傳動(dòng)系，422頁(yè))。
此發(fā)明的目的在于利用中心輪輸入的可變反饋輔助傳動(dòng)——無(wú)級(jí)主傳動(dòng)變速器設(shè)計(jì)出一種大功率，大變速范圍，無(wú)須前進(jìn)離合器和正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，又能獲得無(wú)級(jí)倒檔的，多參數(shù)控制符合車(chē)輛行駛特征，徹底解決雙參數(shù)控制弊端的無(wú)級(jí)CVT。
其傳動(dòng)原理與前實(shí)施方式一相同，不同的是1、固定反饋輔助傳動(dòng)裝置由可變反饋輔助傳動(dòng)裝置所替代。2、車(chē)輛的變速裝置由計(jì)算機(jī)控制的液壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。3、控制參數(shù)不僅僅依靠車(chē)速和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，還可以用行星架轉(zhuǎn)速作為控制參數(shù)。
控制原理見(jiàn)圖9。
1和2均為ECV控制中心，1控制著輔助傳動(dòng)裝置6，2控制著主傳動(dòng)裝置5和離合器機(jī)構(gòu)4，ECV1和2接受來(lái)自手柄3的位置信號(hào)，同時(shí)，ECV2也接受來(lái)自節(jié)氣門(mén)開(kāi)度傳感器7，車(chē)速傳感器8以及行星架轉(zhuǎn)速傳感器9的信號(hào)。行星架反映發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車(chē)速的大小，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)及車(chē)速為某值時(shí)，行星架轉(zhuǎn)速則恒定；當(dāng)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度不變，而車(chē)速上升，則發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及行星架轉(zhuǎn)速均上升；當(dāng)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度不變，而車(chē)速下降，則發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及行星架轉(zhuǎn)速均下降；在某一節(jié)氣門(mén)開(kāi)度及車(chē)速下，猛踩節(jié)氣門(mén)全開(kāi)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速車(chē)速及行星架轉(zhuǎn)速均上升。只要是行星架轉(zhuǎn)速上升，ECV即保持變速比不變或者控制變速比向高速狀態(tài)改變；只要是行星架轉(zhuǎn)速下降，ECV也保持變速比不變或者控制變速比向低速狀態(tài)改變。是保持不變還是改變，則由節(jié)氣門(mén)的大小及車(chē)速的高低變化多少來(lái)決定。用行星架轉(zhuǎn)速以及節(jié)氣門(mén)開(kāi)度和車(chē)速作為變速參數(shù)可以解決普通雙參數(shù)控制規(guī)律之不足。
該變速器設(shè)有無(wú)級(jí)控制手柄，手柄分為倒檔無(wú)級(jí)區(qū) 空檔前進(jìn)檔無(wú)級(jí)區(qū)，當(dāng)手柄移入倒檔區(qū)時(shí)，ECV控制著主傳動(dòng)裝置變速比i1為最小(假設(shè)為0.8)，則i總公式為i總＝2.5i1-1.5i2＝2-1.5i2，當(dāng)i2在一定范圍內(nèi)，根據(jù)手柄在倒檔無(wú)級(jí)區(qū)位置變化時(shí)，可獲得無(wú)級(jí)倒檔。當(dāng)手柄在前進(jìn)無(wú)級(jí)區(qū)移動(dòng)時(shí)，i總值的范圍將隨之改變。在(1)式中，設(shè)a＝1.5，i1的取值范圍為0.8～2，當(dāng)i2為1時(shí)，i總的范圍為0.5～3.5；當(dāng)i2為0.6時(shí)，i總的范圍為1.1 ～4.1。當(dāng)i2隨著手柄的位置在0.6～1范圍內(nèi)變化時(shí)，i總可獲得0.5～4.1的變化范圍。由此可見(jiàn)，當(dāng)司機(jī)移動(dòng)手柄時(shí)，可人為干涉變速比的變化范圍及改變變速比值。
當(dāng)主傳動(dòng)采用無(wú)級(jí)V帶時(shí)，因V帶的變速范圍不須要0.8～2.6，只須0.8～2，在主、從動(dòng)輪大小不變的情況下，還可以進(jìn)一步增大V帶的帶寬，以增加V帶的承載功率。同時(shí)，因反饋輔助傳動(dòng)裝置也承載了一部分功率，所有整個(gè)變速傳動(dòng)裝置的承載功率還可增加。并且，因該變速傳動(dòng)裝置變速范圍大，所有不必與其它變矩器、分流設(shè)備相結(jié)合。
該無(wú)級(jí)變速車(chē)具有以下特點(diǎn)1、承載功率大，使CVT無(wú)級(jí)傳動(dòng)也能使用在大、中功率車(chē)輛上。
2、變速范圍廣，可以不須要變矩器及其它分流裝置。
3、無(wú)須前進(jìn)離合器和正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，且具有無(wú)級(jí)的倒檔。
4、移動(dòng)控制手柄，可人為干涉變速器的變速范圍和改變變速比值。
5、可利用行星架轉(zhuǎn)速作為輔助控制參數(shù)，使無(wú)級(jí)傳動(dòng)裝置更加符合車(chē)輛的行駛特征，解決了節(jié)氣開(kāi)度a和車(chē)速V雙參數(shù)控制方式的弊端。
三、反饋輔助傳動(dòng)可選擇式變速車(chē)目前的各種大型工程車(chē)、運(yùn)輸車(chē)，因其功率大，且工作路面環(huán)境復(fù)雜，多采用十檔以上的變速器，該多檔位變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大，不易控制和操作。
采用反饋輔助傳動(dòng)可選擇式變速器原理如圖10和表1、表2。
圖10中，離合器1和2的固定磨擦片與齒圈3相連，1的活動(dòng)磨擦片與機(jī)體相連，2的活動(dòng)磨擦片與輔助傳動(dòng)裝置1相連，動(dòng)力由中心輪4輸入，行星架5輸出至主傳動(dòng)裝置6，共同由輸出端輸出功率。
當(dāng)離合器1結(jié)合，離合器2分開(kāi)時(shí)，行星輪系的第三構(gòu)件齒圈3與車(chē)體相連，不可轉(zhuǎn)動(dòng)，則i總值為主傳動(dòng)變速比與行星輪系變速比之乘積；當(dāng)離合器2結(jié)合，離合器1分開(kāi)時(shí)，行星輪系第三構(gòu)件齒圈3與反饋輔助傳動(dòng)裝置1相連，行星輪系的齒圈3轉(zhuǎn)速受車(chē)速或負(fù)載轉(zhuǎn)速的控制，i總值為公式(1)。由此可見(jiàn)，當(dāng)反饋輔助傳動(dòng)與主傳動(dòng)的變速比值一定時(shí)，可以通過(guò)控制反饋輔助傳動(dòng)裝置的接入和退出而改變變速比。當(dāng)主傳動(dòng)裝置為無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)裝置，反饋輔助價(jià)值傳動(dòng)裝置為固定變速比，當(dāng)輔助傳動(dòng)裝置退出時(shí)，整個(gè)傳動(dòng)系將獲得較大的變速比，有利于車(chē)輛的啟動(dòng)。當(dāng)輔助傳動(dòng)裝置接入時(shí)，可獲得較大的變速犯罪及承載功率。當(dāng)主傳動(dòng)裝置為有級(jí)變速傳動(dòng)裝置(設(shè)為n級(jí))，反饋輔助傳動(dòng)裝置為固定變速比，且可選擇接入和退出時(shí)，則整個(gè)變速器有2n個(gè)檔位；當(dāng)反饋輔助傳動(dòng)也為有級(jí)(設(shè)為n1級(jí))，則整個(gè)變速器有n·n1+2n個(gè)檔位。如為大型車(chē)輛，反饋輔助傳動(dòng)裝置不得退出，否則將減少整個(gè)變速器的承載功率，但也可獲得n·n1個(gè)檔位。
該變速車(chē)具有以下特點(diǎn)1、可利用簡(jiǎn)單的離合器和固定反饋傳動(dòng)裝置使變速器檔位成倍的增加。
2、也可利用有級(jí)反饋和有級(jí)傳動(dòng)的排列組合，使變速器檔位成倍的增加，且傳遞功率大。


圖1為中心輪輸入，行星架輸出、齒圈輸出的新型變速傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖2為中心輪輸入、行星架輸入，齒圈輸出的新型變速傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖3為中心輪輸入，行星架輸出、齒圈輸出的新型變速傳動(dòng)裝置的變速比原理圖。
圖4為行星架輸入，中心輪輸出、齒圈輸出的新型變速傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖5為齒圈輸入，中心輪輸出、行星架輸出的新型變速傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖6為中心輪輸入、齒圈輸入、行星架輔出的新型變速傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖7為行星架輸入、齒圈輸入，中心輪輸出的新型變速傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖8為離心式無(wú)級(jí)變速車(chē)原理及結(jié)構(gòu)圖。
圖9為新型變速車(chē)控制原理圖。
圖10為輔助傳動(dòng)可選樣式變速原理結(jié)構(gòu)圖。
權(quán)利要求
1.一種變速傳動(dòng)方法，其特征是動(dòng)力由行星系中第一構(gòu)件輸入，第二構(gòu)件輸出，讓第三構(gòu)件通過(guò)一套傳動(dòng)裝置與輸入端相連；同時(shí)，讓第一構(gòu)件通過(guò)另一套傳動(dòng)裝置與輸入端相連。以及讓第三構(gòu)件通過(guò)一套傳動(dòng)裝置與輸出端相連；同時(shí)讓第二構(gòu)件通過(guò)另一套傳動(dòng)裝置與輸出端相連，當(dāng)兩套傳動(dòng)裝置變速比發(fā)生改變，或者其中一套傳動(dòng)裝置變速比發(fā)生改變時(shí)，將引起整個(gè)傳動(dòng)系變速比發(fā)生改變。
2.使用權(quán)利1的變速方法所組成的一系列變速傳動(dòng)裝置，其特征是該傳動(dòng)裝置由行星輪系同兩套傳動(dòng)裝置組成，動(dòng)力由行星架第一構(gòu)件輸入，由第二構(gòu)件輸出接一套傳動(dòng)裝置，由第三構(gòu)件輸出接另一套傳動(dòng)裝置，兩套傳動(dòng)裝置共同輸出功率作用在傳動(dòng)系的輸出軸上。
3.使用權(quán)利1的變速方法所組成的一系列變速傳動(dòng)裝置，其特征是該傳動(dòng)裝置由行星輪系同兩套傳動(dòng)裝置組成，動(dòng)力由傳動(dòng)系的輸入端進(jìn)行分流，一路經(jīng)一套傳動(dòng)裝置接行星系的第三構(gòu)件輸入，另一路經(jīng)另一套傳動(dòng)裝置接行星系的第一構(gòu)件輸入，傳遞的功率由第二構(gòu)件輸出。
4.使用權(quán)利要求2所述變速裝置的變速車(chē)，其特征是利用代表行星系中第一構(gòu)件的轉(zhuǎn)速和第三構(gòu)件的轉(zhuǎn)速的合速，即第二構(gòu)件的轉(zhuǎn)速作為控制參數(shù)。
5.使用權(quán)利要求2所述變速裝置的變速車(chē)，其特征是利用離合器控制了其中一套傳動(dòng)裝置的接入和退出傳動(dòng)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的變速傳動(dòng)裝置，其特征是兩套傳動(dòng)裝置均可以是常規(guī)的無(wú)級(jí)傳動(dòng)裝置、有級(jí)傳動(dòng)裝置和固定變速比的固定傳動(dòng)裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4所述的變速傳動(dòng)裝置，其特征是行星輪系的第一構(gòu)件可以是行星輪系中的太陽(yáng)輪、行星架或齒圈三構(gòu)件中的某一個(gè)構(gòu)件，第二構(gòu)件可以是當(dāng)確定第一個(gè)構(gòu)件后剩下的兩個(gè)構(gòu)件中的任何一個(gè)，而剩下的唯一的構(gòu)件為第三構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明屬于變速傳動(dòng)裝置，是在一種變速傳動(dòng)方法下，結(jié)合的多種變速傳動(dòng)裝置，可以廣泛用于多種機(jī)械設(shè)備及車(chē)輛上。其中一種變速裝置可以使離心式無(wú)級(jí)變速器獲得雙參數(shù)的控制方法，且能解決雙參數(shù)控制方法換檔規(guī)律之不足，其承載功率大，可以使VDT型V帶使用在大功率車(chē)輛上，且無(wú)須變矩器也能獲得0.5～5的大變速比范圍，又無(wú)須前進(jìn)離合器和正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，也能獲得無(wú)級(jí)倒檔。另一種變速裝置可以使用在大功率、多檔位的大型車(chē)輛上。
文檔編號(hào)F16H37/04GK1430004SQ01131658
公開(kāi)日2003年7月16日 申請(qǐng)日期2001年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月31日
發(fā)明者韋琳 申請(qǐng)人:韋琳