專利名稱：齒輪無級變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無級變速器，特別是涉及一種車用的齒輪無級變速器。
背景技術(shù)：
在跨越了一個(gè)世紀(jì)后的今天，汽車還沒有使用上滿意的無級變速箱。這是汽車的無奈和缺憾。但是，人們始終沒有放棄尋找實(shí)現(xiàn)理想汽車變速器的努力，各大汽車廠商對無級變速器(CVT)表現(xiàn)了極大的熱情，極度重視CVT在汽車領(lǐng)域的實(shí)用化進(jìn)程。這是世界范圍尚未根本解決的難題，也是汽車變速器的研究的終極目標(biāo)。目前的幾種汽車變速箱1、摩擦傳動CVT金屬帶式無級變速箱(VDT-CVT)的傳動功率已能達(dá)到轎車實(shí)用的要求。如奧迪A6轎車上裝備的金屬帶式無級變速箱Multitronic CVT。這是真正意義的無級變速器。另一種摩擦傳動CVT(名為Extroid CVT)是滾輪轉(zhuǎn)盤式。日產(chǎn)曾把它裝在概念車XVL上，公爵(Cedric)車也裝用這種CVT?？芍^汽車變速箱發(fā)展史上又一重要進(jìn)步。
2、液力傳動人們經(jīng)常把液力自動變速器(AT)和無級變速器(CVT)兩個(gè)概念混為一談。實(shí)際上這兩種變速器工作原理完全不同。液力自動變速器免除了手動變速器繁雜的換檔和腳踩離合器踏板的頻繁操作，使開車變得簡單、省力。但是，液力自動變速器(AT)不是無級變速，是有級變速的自動控制，沒有從根本上滿足汽車對變速器的要求。
3、電控機(jī)械式自動變速器電控機(jī)械式自動變速器(Automated Mechanical Transmission簡稱″AMT″)和液力自動變速器(AT)一樣，不是無級變速器，是有級變速器的自動換檔控制。其特點(diǎn)是機(jī)械傳動部分沿用了傳統(tǒng)的有級變速箱，但控制參量太多，實(shí)現(xiàn)自動控制相當(dāng)困難。
從V形橡膠帶CVT到V型金屬帶CVT再到滾輪轉(zhuǎn)盤式CVT，摩擦傳動CVT的研究已持續(xù)了整整一個(gè)世紀(jì)，盡管摩擦傳動無級變速器的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到很高的水平，但齒輪變速箱依然占據(jù)著半壁河山，這至少說明了幾個(gè)問題(1)摩擦傳動CVT實(shí)現(xiàn)大功率的無級變速傳動是極為困難的。
(2)摩擦傳動CVT傳動效率低是必然的。
(3)摩擦傳動CVT的效率，功率無法與齒輪變速相比。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，是提供一種傳動功率大、傳動速比大、傳動效率高、結(jié)構(gòu)簡單、易加工、體積小、造價(jià)低、控制準(zhǔn)確、傳動平穩(wěn)、噪音低、節(jié)油、環(huán)保，調(diào)速范圍寬，輸出轉(zhuǎn)速可從起步達(dá)到輸入輸出同步并可超過輸入轉(zhuǎn)速，扭矩變化平穩(wěn)的齒輪無級變速器。
采用的技術(shù)方案是齒輪無級變速器，包括固定殼體、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)。固定殼體一端固定連接固定殼體端蓋，另一端固定連接法蘭盤。所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括輸入軸、中心齒輪、行星齒輪、行星架、行星軸、旋轉(zhuǎn)殼體、輸出軸。旋轉(zhuǎn)殼體設(shè)有內(nèi)齒，旋轉(zhuǎn)殼體裝在固定殼體內(nèi)，旋轉(zhuǎn)殼體端蓋固定連接旋轉(zhuǎn)殼體。輸入軸通過軸承與固定殼體和旋轉(zhuǎn)殼體轉(zhuǎn)動連接，旋轉(zhuǎn)殼體內(nèi)為多級行星傳動結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)多級行星架，在每個(gè)行星架的同一圓周上固定多個(gè)行星軸，每個(gè)行星軸上均轉(zhuǎn)動連接一個(gè)行星齒輪，行星齒輪均分別與相對應(yīng)的中心齒輪和旋轉(zhuǎn)殼體的內(nèi)齒嚙合，其中首級中心齒輪與輸入軸的軸端固定連接，其次各級中心齒輪依次固定連接在前一級的行星架上，輸出軸左右端分別以軸承支撐在固定殼體端蓋和旋轉(zhuǎn)殼體端蓋上，輸出軸右端與末級行星架固定連接。控制機(jī)構(gòu)，包括主動圓錐齒輪、被動圓錐齒輪、調(diào)速花鍵軸、摩擦調(diào)速輪、摩擦調(diào)速盤、調(diào)速滑道、調(diào)速拉桿。輸出軸裝有摩擦調(diào)速盤、主動圓錐齒輪和花鍵軸固定套，摩擦調(diào)速盤固定在旋轉(zhuǎn)殼體端蓋上與輸出軸轉(zhuǎn)動連接，主動圓錐齒輪固定在輸出軸上，花鍵軸固定套與輸出軸轉(zhuǎn)動連接，其一端固定連接在固定殼體端蓋上。所述的調(diào)速花鍵軸上下端分別轉(zhuǎn)動連接在花鍵軸固定套和固定殼體上，被動圓錐齒輪固定在調(diào)速花鍵軸上端，被動圓錐齒輪與主動圓錐齒輪相互嚙合，摩擦調(diào)速輪以其花鍵槽滑動連接在調(diào)速花鍵軸上，摩擦調(diào)速輪的外緣與摩擦調(diào)速盤摩擦連接。摩擦調(diào)速輪上設(shè)有徑向環(huán)槽，撥叉裝入環(huán)槽又與調(diào)速滑套固定連接，調(diào)速滑套套裝在調(diào)速滑道上，調(diào)速滑道兩端固定在固定殼體上，調(diào)速拉桿固定在調(diào)速滑套頂部，構(gòu)成齒輪無級變速器。
上述的旋轉(zhuǎn)殼體內(nèi)設(shè)有的多級行星架為三級，在行星架的同一圓周上固定三個(gè)行星軸，三個(gè)行星齒輪分別轉(zhuǎn)動連接在三個(gè)行星軸上，三個(gè)行星架上的行星齒輪均分別與相對應(yīng)的三個(gè)中心齒輪和旋轉(zhuǎn)殼體內(nèi)齒相互嚙合。
本實(shí)用新型取得的積極效果是1、結(jié)構(gòu)簡單、易加工、體積小、造價(jià)低。
2、傳動功率大、傳動效率高。
3、調(diào)速范圍大。輸出轉(zhuǎn)速可從起步達(dá)到輸入輸出同步并可超過輸入轉(zhuǎn)速。
4、扭矩變化平穩(wěn)、噪音低、節(jié)油、環(huán)保。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1左視圖。
具體實(shí)施方式
齒輪無級變速器，包括固定殼體1、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)。固定殼體1一端固定連接固定殼體端蓋14，另一端固定連接法蘭盤8。所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括輸入軸4、中心齒輪5、行星齒輪7、行星架6、行星軸2、旋轉(zhuǎn)殼體3、輸出軸15。旋轉(zhuǎn)殼體3設(shè)有內(nèi)齒，旋轉(zhuǎn)殼體3裝在固定殼體1內(nèi)，旋轉(zhuǎn)殼體端蓋10固定連接旋轉(zhuǎn)殼體3。輸入軸4通過軸承與固定殼體1和旋轉(zhuǎn)殼體3轉(zhuǎn)動連接，旋轉(zhuǎn)殼體3為三級行星傳動結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)三個(gè)行星架6，在每個(gè)行星架6的同一個(gè)圓周上固定三個(gè)行星軸2，三個(gè)行星齒輪7轉(zhuǎn)動連接在行星軸2上，行成三級傳動的行星齒輪7均分別與相對應(yīng)的三級中心齒輪5和旋轉(zhuǎn)殼體3內(nèi)齒嚙合，其中首級中心齒輪24與輸入軸4的軸端固定連接，其次二級中心齒輪和末級中心齒輪分別固定連接在一級行星架和二級行星架上，輸出軸15左右端分別以軸承支撐在固定殼體端蓋14和旋轉(zhuǎn)殼體端蓋10上，輸出軸15右端與末級行星架23固定連接。控制機(jī)構(gòu)，包括主動圓錐齒輪16、被動圓錐齒輪17、調(diào)速滑道11、調(diào)速拉桿12。輸出軸15裝有摩擦調(diào)速盤9、主動圓錐齒輪16和花鍵軸固定套13，摩擦調(diào)速盤9固定在旋轉(zhuǎn)殼體端蓋10上與輸出軸15轉(zhuǎn)動連接，主動圓錐齒輪16固定在輸出軸15上，花鍵軸固定套13與輸出軸15轉(zhuǎn)動連接，其一端固定連接在固定殼體端蓋14上。所述的調(diào)速花鍵軸19上下端分別轉(zhuǎn)動連接在花鍵軸固定套13和固定殼體1上，被動圓錐齒輪17固定在調(diào)速花鍵軸19上端，被動圓錐齒輪17與主動圓錐齒輪16相互嚙合，摩擦調(diào)速輪21以其花鍵槽滑動連接在調(diào)速花鍵軸19上，摩擦調(diào)速輪21的外緣與摩擦調(diào)速盤9摩擦連接。摩擦調(diào)速輪21上設(shè)有徑向環(huán)槽22，撥叉20裝入環(huán)槽22又與調(diào)速滑套18固定連接，調(diào)速滑套18裝在調(diào)速滑道11上，調(diào)速滑道11兩端固定在固定殼體1內(nèi)，調(diào)速拉桿12固定在調(diào)速滑套18頂部，構(gòu)成齒輪無級變速器。
工作原理輸入軸4上的中心齒輪轉(zhuǎn)動，與其嚙合的行星齒輪7與中心齒輪5可產(chǎn)生相對反向轉(zhuǎn)動、相對靜止、相對正向轉(zhuǎn)動狀態(tài)，通過控制機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)殼體3的轉(zhuǎn)速和方向來實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)動狀態(tài)，即通過調(diào)速拉桿12調(diào)節(jié)摩擦調(diào)速輪21在摩擦調(diào)速盤9上的行走半徑的大小及摩擦調(diào)速輪21的線速度來控制旋轉(zhuǎn)殼體3轉(zhuǎn)速和方向，當(dāng)摩擦調(diào)速輪21的半徑小于其在摩擦調(diào)速盤9上的行走半徑時(shí)，按其輪與盤半徑數(shù)比輸出軸15小于輸入軸4轉(zhuǎn)速；同理，當(dāng)摩擦調(diào)速輪21的半徑等于其在摩擦調(diào)盤9上的行走半徑時(shí)，輸出軸15等于輸入軸4轉(zhuǎn)速；當(dāng)摩擦調(diào)速輪21的半徑大于其在摩擦調(diào)速盤9上的行走半徑時(shí)，輸出軸15大于輸入軸4轉(zhuǎn)速。
權(quán)利要求1.齒輪無級變速器，包括固定殼體(1)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)，固定殼體(1)一端固定連接固定殼體端蓋(14)，另一端固定連接法蘭盤(8)，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括輸入軸(4)、中心齒輪(5)、行星齒輪(7)、行星架(6)、行星軸(2)、旋轉(zhuǎn)殼體(3)、輸出軸(15)，旋轉(zhuǎn)殼體(3)設(shè)有內(nèi)齒，旋轉(zhuǎn)殼體(3)裝在固定殼體(1)內(nèi)，旋轉(zhuǎn)殼體端蓋(10)固定連接旋轉(zhuǎn)殼體(3)，輸入軸(4)通過軸承與固定殼體(1)和旋轉(zhuǎn)殼體(3)轉(zhuǎn)動連接，旋轉(zhuǎn)殼體(3)內(nèi)為多級行星傳動結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)多級行星架(6)，在每個(gè)行星架(6)的同一圓周上固定多個(gè)行星軸(2)，每個(gè)行星軸(2)上均轉(zhuǎn)動連接一個(gè)行星齒輪(7)，行星齒輪(7)均分別與相對應(yīng)的中心齒輪(5)和旋轉(zhuǎn)殼體(3)的內(nèi)齒嚙合，其中首級中心齒輪(24)與輸入軸(4)的軸端固定連接，其次各級中心齒輪依次固定連接在前一級的行星架上，輸出軸(15)左右端分別以軸承支撐在固定殼體端蓋(14)和旋轉(zhuǎn)殼體端蓋(10)上，輸出軸(15)右端與末級行星架(23)固定連接；控制機(jī)構(gòu)，包括主動圓錐齒輪(16)、被動圓錐齒輪(17)、調(diào)速花鍵軸(19)、摩擦調(diào)速輪(21)、摩擦調(diào)速盤(9)、調(diào)速滑道(11)、調(diào)速拉桿(12)，輸出軸(15)裝有摩擦調(diào)速盤(9)、主動圓錐齒輪(16)和花鍵軸固定套(13)，摩擦調(diào)速盤(9)固定在旋轉(zhuǎn)殼體端蓋(10)上與輸出軸(15)轉(zhuǎn)動連接，主動圓錐齒輪(16)固定在輸出軸(15)上，花鍵軸固定套(13)與輸出軸(15)轉(zhuǎn)動連接，其一端固定連接在固定殼體端蓋(14)上，所述的調(diào)速花鍵軸(19)上下端分別轉(zhuǎn)動連接在花鍵軸固定套(13)和固定殼體(1)上，被動圓錐齒輪(17)固定在調(diào)速花鍵軸(19)上端，被動圓錐齒輪(17)與主動圓錐齒輪(16)相互嚙合，摩擦調(diào)速輪(21)以其花鍵槽滑動連接在調(diào)速花鍵軸(19)上，摩擦調(diào)速輪(21)的外緣與摩擦調(diào)速盤(9)摩擦連接。摩擦調(diào)速輪(21)上設(shè)有徑向環(huán)槽(22)，撥叉裝入環(huán)槽(22)又與調(diào)速滑套(18)固定連接，調(diào)速滑套(18)套裝在調(diào)速滑道(11)上，調(diào)速滑道(11)兩端固定在固定殼體(1)上，調(diào)速拉桿(12)固定在調(diào)速滑套(18)頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪無級變速器，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)殼體(3)內(nèi)設(shè)有的多級行星架(6)為三級，在行星架(6)的同一圓周上固定三個(gè)行星軸(2)，三個(gè)行星齒輪(7)分別轉(zhuǎn)動連接在三個(gè)行星軸(2)上，三個(gè)行星齒輪均分別與相對應(yīng)的三個(gè)中心齒輪和旋轉(zhuǎn)殼體(1)內(nèi)齒相互嚙合。
專利摘要本實(shí)用新型涉及齒輪無級變速器，包括固定殼體、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)。固定殼體兩端固定連接固定殼體端蓋和法蘭盤，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括輸入軸、旋轉(zhuǎn)殼體、輸出軸。旋轉(zhuǎn)殼體設(shè)有內(nèi)齒，內(nèi)齒與多級行星齒輪嚙合，各級行星齒輪與對應(yīng)中心齒輪嚙合，首級中心齒輪與輸入軸固定連接，輸出軸與末級行星架固定連接?？刂茩C(jī)構(gòu)，包括摩擦調(diào)速輪、摩擦調(diào)速盤、主被動圓錐齒輪，輸出軸裝有摩擦調(diào)速盤、主動圓錐齒輪，摩擦調(diào)速盤與旋轉(zhuǎn)殼體固定，主動圓錐齒輪與花鍵軸上的被動圓錐齒輪嚙合，摩擦調(diào)速盤與裝在花鍵軸上的摩擦調(diào)速輪連接，通過調(diào)速拉桿上撥叉控制摩擦調(diào)速輪在摩擦調(diào)速盤行走半徑，達(dá)到輸出、輸入速比變化。具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動功率大、噪音低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F16H15/10GK2781090SQ20052009000
公開日2006年5月17日 申請日期2005年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者楊玉申, 楊云天 申請人:楊玉申