專利名稱：行星齒輪多路傳動無級變速器的制作方法
行星齒輪多路傳動無級變速器技術(shù)所厲領(lǐng)域本發(fā)明涉及無級變速器，具體是一種利用行星齒輪的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn) 對轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速不同分配的原理實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速傳動的無級變化。 技術(shù)背景,現(xiàn)無級變速是汽車工業(yè)一直向往的目標(biāo)，目前的液力自動變速 器和電控?zé)o級變速器在一定程度上取得了很大發(fā)展，但它們也存在一 些不足之處1、液力自動變速器傳動比不連續(xù)，只能實現(xiàn)分段范圍 內(nèi)無級變速；液力傳動效率低，動力性能與然料經(jīng)濟(jì)不理想。2、電 控?zé)o級變速器因材料原因，目前只能在一些小排量汽車中得以應(yīng)用， 而無法在大排量、大功率汽車中應(yīng)用。3、它們結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生產(chǎn)成本 高，且維修困難。因以上原因，使得汽車無級變速未能得到普及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是這樣完成的用兩個行星齒輪機(jī)構(gòu)或行星齒輪差 速器組成無極變速器， 一套作輸入級并用 一個轉(zhuǎn)動部件作主輸入齒輪 與輸入轉(zhuǎn)矩相連， 一套做輸出級并用一個轉(zhuǎn)動部件作主輸出齒輪驅(qū)動 后級傳動機(jī)構(gòu)，將輸入級的其余兩個轉(zhuǎn)動部件與輸出級的其余兩個轉(zhuǎn) 動部件通過不同的傳動比兩兩相連，組成兩條傳動路徑，兩條傳動路 徑以不斷變化的轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)動方式完成對轉(zhuǎn)矩傳動的無極變速變矩任務(wù)。所述變速器確定好輸入級、輸出級差速器后，用輸入級差速器的 任一個轉(zhuǎn)動部件做主輸入齒輪，接受輸入轉(zhuǎn)矩，另外兩個轉(zhuǎn)動部件做輸入級差速器的兩個輸出齒輪;用輸出級差速器的任一個轉(zhuǎn)動部件做 主輸出齒輪驅(qū)動后級傳動機(jī)構(gòu)，另外兩個轉(zhuǎn)動部件做輸出級差速器的 兩個輸入齒輪。用不同的傳動比將輸入級差速器的兩個輸出齒輪分別 與輸出級差速器的兩個輸入齒輪兩兩相連，使轉(zhuǎn)矩傳動分兩條路徑傳 入輸出級差速器， 一條路徑使輸入轉(zhuǎn)矩減速增矩， 一條路徑使輸入轉(zhuǎn) 矩增速減矩，通過轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)動方式不斷變化的兩條轉(zhuǎn)矩傳動路徑 完成對轉(zhuǎn)矩傳動的無極變化。所述變速器確定好輸入級、輸出級行星齒輪機(jī)構(gòu)后，用輸入級行 星齒輪機(jī)構(gòu)的任一個轉(zhuǎn)動部件做主輸入齒輪，接受輸入轉(zhuǎn)矩，另外兩 個轉(zhuǎn)動部件做輸入級行星齒輪機(jī)構(gòu)的兩個輸出齒輪;用輸出級行星齒 輪機(jī)構(gòu)的任一個轉(zhuǎn)動部件做主輸出齒輪驅(qū)動后級傳動機(jī)構(gòu)，另外兩個 轉(zhuǎn)動部件做輸出級行星齒輪機(jī)構(gòu)的兩個輸入齒輪。用不同的傳動比將 輸入級行星齒輪機(jī)構(gòu)的兩個輸出齒輪分別與輸出級行星齒輪機(jī)構(gòu)的 兩個輸入齒輪兩兩相連，使轉(zhuǎn)矩傳動分兩條路徑傳入輸出級行星齒輪 機(jī)構(gòu)， 一條路徑使輸入轉(zhuǎn)矩減速增矩， 一條路徑使輸入轉(zhuǎn)矩增速減矩， 通過轉(zhuǎn)動ifr度和轉(zhuǎn)動方式不斷變化的兩條轉(zhuǎn)矩傳動路徑完成對轉(zhuǎn)矩 傳動的無極變化。所述變速器用一套差速器和一套行星齒輪機(jī)構(gòu)組成，用一套作輸 入級并任選一個轉(zhuǎn)動部件做主輸入齒輪，接受輸入轉(zhuǎn)矩，另外兩個轉(zhuǎn) 動部件做輸入級的兩個輸出齒輪;用另 一套作輸出級并任選一個轉(zhuǎn)動 部件做主輸出齒輪，驅(qū)動后級傳動機(jī)構(gòu)，另外兩個轉(zhuǎn)動部件做輸出級 的兩個輸入齒輪。用不同的傳動比將輸入級的兩個輸出齒輪分別與輸 出級的兩個輸入齒輪兩兩相連，使轉(zhuǎn)矩傳動分兩條路徑傳入輸出級， 一條路徑使輸入轉(zhuǎn)矩減速增矩， 一條路徑使輸入轉(zhuǎn)矩增速減矩，通過 轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)動方式不斷變化的兩條轉(zhuǎn)矩傳動路徑完成對轉(zhuǎn)矩傳動 的無極變化。所述變速器確定好輸入級、輸出級后，用輸入級的任一個轉(zhuǎn)動部 件做主輸入齒輪，接受輸入轉(zhuǎn)矩，另外兩個轉(zhuǎn)動部件做輸入級的兩個輸出齒輪;用輸出級的任一個轉(zhuǎn)動部件做主輸出齒輪驅(qū)動后級傳動機(jī) 構(gòu)，另外兩個轉(zhuǎn)動部件做輸出級的兩個輸入齒輪。用不同的傳動比將 輸入級的兩個輸出齒輪分別與輸出級的兩個輸入齒輪兩兩相連，使轉(zhuǎn) 矩傳動分兩條路徑傳入輸出級， 一條路徑使輸入轉(zhuǎn)矩減速增矩， 一條 路徑使輸入轉(zhuǎn)矩增速減矩。在減速增矩傳動路徑中安裝一套轉(zhuǎn)速控制 機(jī)構(gòu)，在增速減矩傳動路徑中安裝一個帶離合器的齒輪組與輸入軸齒 合。當(dāng)輸出級的主輸出齒輪的轉(zhuǎn)速提高到一定速度后，轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu) 不同程度的鎖止，使減速增矩傳動路徑轉(zhuǎn)速降低，或停止轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn) 矩傳動任務(wù)更多或全部由增速減矩傳動路徑傳動，使轉(zhuǎn)矩能更穩(wěn)定的 在高速中傳動；當(dāng)起步或輸出級的主輸出齒輪的轉(zhuǎn)速降低到一定速度 后，即反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速按傳動比超過輸入軸的轉(zhuǎn)速時，帶離合器的齒 輪組鎖止，將增速減矩傳動路徑反傳回來的轉(zhuǎn)矩一部分傳給輸入軸， 防止反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩過大使輸入軸反轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)。通過轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)動方式不 斷變化的兩條轉(zhuǎn)矩傳動路徑以及對傳動路徑的轉(zhuǎn)速進(jìn)行適當(dāng)控制完 成對輸入轉(zhuǎn)矩傳動的無極變化。所述變速器確定好輸入級、輸出級后，用輸入級的任一個轉(zhuǎn)動部 件做主輸入齒輪，接受輸入轉(zhuǎn)矩，另外兩個轉(zhuǎn)動部件做輸入級的兩個 輸出齒輪;用輸出級的任一個轉(zhuǎn)動部件做主輸出齒輪驅(qū)動后級傳動機(jī) 構(gòu)，另外兩個轉(zhuǎn)動部件做輸出級的兩個輸入齒輪。用不同的傳動比將矩傳動分兩條路徑傳入輸出級，一條路徑使輸入轉(zhuǎn)矩減速增矩， 一條 路徑使輸入轉(zhuǎn)矩增速減矩。在輸入級前再安裝一套輔助輸入級，使變 速器在起動、低速時的反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩經(jīng)兩級增矩，降低反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩對輸入軸 的反向驅(qū)動，使起步可靠；高速時，輸入轉(zhuǎn)矩經(jīng)兩級放大，使高速傳動更穩(wěn)定。本發(fā)明的有益效果是1、 充分利用了行星齒輪的公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)對轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的不同分配 原理，實現(xiàn)了用固定齒輪完成對轉(zhuǎn)矩傳動的無級變速變矩的任務(wù)。2、 行星齒輪多路傳動無級變速器全由固定齒數(shù)的齒輪組成，它 的傳動效率高，傳動能力強(qiáng)，可用于不同功率的變速變矩傳動任務(wù)。3、 行星齒輪多路傳動無級變速器結(jié)構(gòu)簡單，零配件少，輔助及 伺服系統(tǒng)少且簡單，并都是利用現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品生產(chǎn)，它的生產(chǎn)成本 和設(shè)備投資遠(yuǎn)低于其它無級變速產(chǎn)品。


下面結(jié)合附圖對發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明 圖1是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖 圖3是本發(fā)明實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖 圖4是本發(fā)明實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖 圖5是本發(fā)明實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施例方式行星齒輪多路傳動無級變速器是根椐行星齒輪機(jī)構(gòu)或行星齒輪 差速器在不同的工作環(huán)境和控制條件下，行星齒輪將不同程度的自轉(zhuǎn) 和公轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速在三個轉(zhuǎn)動部件上實現(xiàn)不同分配的原理而設(shè)計 的。該變速器是用兩套行星齒輪機(jī)構(gòu)或行星齒輪差速器組成的，或用 一套行星齒輪機(jī)構(gòu)和一套行星齒輪差速器組成，用其中一套作輸入 級，另一套作輸出級。在輸入級的三個轉(zhuǎn)動部件中任選一個轉(zhuǎn)動部件 作主輸入齒輪接受動力轉(zhuǎn)矩，其余兩個轉(zhuǎn)動部件作輸入級的兩個輸出 齒輪；在輸出級的三個轉(zhuǎn)動部件中任選一個轉(zhuǎn)動部件作主輸出齒輪驅(qū) 動后級傳動機(jī)構(gòu)，其余兩個轉(zhuǎn)動部件作輸出級的兩個輸入齒輪。用不兩兩相連，構(gòu)成兩條轉(zhuǎn)矩傳動路徑， 一條路徑使輸入轉(zhuǎn)矩減速增矩， 另 一條路徑使輸入轉(zhuǎn)矩增速減矩，由兩條傳動路徑通過不斷變化的轉(zhuǎn) 動速度和轉(zhuǎn)動方式以及對兩條轉(zhuǎn)矩傳動路徑轉(zhuǎn)速的適當(dāng)控制使輸入 轉(zhuǎn)矩在輸出級差速器輸出后實現(xiàn)無級變化。實施例1:結(jié)合圖1,在輸入級差速器中任選一半軸錐齒輪[2] 做輸入級差速器的主輸入齒輪，經(jīng)軸[l]與轉(zhuǎn)矩動力相連，用輸入級 差速器殼[4]上的齒輪[3]和輸入級差速器的另 一半軸錐齒輪[5]做輸 入級差速器的兩個輸出齒輪；用輸出級差速器的任一半軸錐齒輪[9] 做輸出級差速器的主輸出齒輪，經(jīng)軸[10]驅(qū)動后級傳動機(jī)構(gòu)，用輸出 級差速器殼[11]上的齒輪[8]和輸出級差速器的另 一半軸錐齒輪[14] 做輸出級差速器的兩個輸入齒輪。輸入級差速器的輸出齒輪[5]經(jīng)軸 [6]及軸[6]上的齒輪[7]與輸出級差速器的輸入齒輪[8]齒合，構(gòu)成轉(zhuǎn) 矩傳動的一條傳動路徑，當(dāng)齒輪[7]的半徑小于輸入齒輪[8]的半徑的 二分之一時作為減速增矩傳動路徑，當(dāng)齒輪[7]的半徑大于輸入齒輪 [8]的半徑的二分之一時作為增速減矩傳動路徑，本例以減速增矩傳 動路徑為例；輸入級差速器的輸出齒輪[3]與齒輪[16]齒合后經(jīng)軸[15] 驅(qū)動輸出級差速器的輸入齒輪[14]，構(gòu)成轉(zhuǎn)矩傳動的另一條傳動路 徑，當(dāng)齒輪[16]的半徑小于輸出齒輪[3]的半徑的二分之一時作為增 速減矩傳動路徑，當(dāng)齒輪[16]的半徑大于輸出齒輪[3]的半徑的二分 之一時作為減速增矩傳動路徑，本例以增速減矩傳動路徑為例。假設(shè) 輸入轉(zhuǎn)矩是逆時針方向轉(zhuǎn)動，在減速增矩傳動路徑中，輸入轉(zhuǎn)矩經(jīng)行 星齒輪[17]傳給輸出齒輪[5]，且轉(zhuǎn)動方向變?yōu)轫槙r針方向，再經(jīng)軸 [6]及齒輪[7]與輸出級差速器的輸入齒輪[8]齒合，并使輸入齒輪[8〗 的轉(zhuǎn)動方向變?yōu)槟鏁r方向轉(zhuǎn)動，經(jīng)過輸出級差速器的行星軸U2]驅(qū)動 輸出級差速器的主輸出齒輪[9]逆時針方向轉(zhuǎn)動，經(jīng)軸[10]驅(qū)動后級傳動機(jī)構(gòu)；在增速減矩傳動路徑中，轉(zhuǎn)矩經(jīng)輸入級差速器的行星軸[18] 帶動差速器殼H]上的輸出齒輪[3]逆時針方向轉(zhuǎn)動，與齒輪[16]齒 合，使齒輪[16]順時針方向轉(zhuǎn)動，經(jīng)軸[15]和輸出級差速器的輸入齒 輪[14]驅(qū)動輸出級差速器的行星齒輪[13]轉(zhuǎn)動，將轉(zhuǎn)矩傳給主輸出齒 輪[9]，同時使主輸出齒輪[9]逆時針方向轉(zhuǎn)動，經(jīng)軸[10]傳給后級傳 動機(jī)構(gòu)。它具體是這樣變速的，起步或輸出級差速器的主輸出齒輪[9] 的轉(zhuǎn)速很低時，兩路傳動路徑將所得轉(zhuǎn)矩都傳給輸出級差速器的主輸 出齒輪[9]，但此時輸出級差速器的輸入齒輪[8]傳動的轉(zhuǎn)矩大于輸入 齒輪[14]傳動轉(zhuǎn)矩的2倍，且主輸出齒輪[9]的后級傳動阻力轉(zhuǎn)矩也 大于輸入齒輪[14]傳動的轉(zhuǎn)矩，輸入齒輪[14]不能克服行星架[12] 的驅(qū)動而反轉(zhuǎn)，變?yōu)槟鏁r針方向轉(zhuǎn)動，并將輸出級差速器的行星軸[12] 傳來的轉(zhuǎn)矩與輸入級差速器傳來的轉(zhuǎn)矩之差傳回輸入級差速器的輸 出齒輪[3],使輸出齒輪[3]變?yōu)檩斎臊X輪與輸入級差速器的主輸入齒 輪[2]聯(lián)合驅(qū)動輸入級差速器的輸出齒輪[5]，使其轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩同時增 加。增速減矩傳動路徑在反轉(zhuǎn)(逆時針轉(zhuǎn)動)過程中，增速減矩傳動 方式變?yōu)闇p速增矩傳動方式，使反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速減小，轉(zhuǎn)矩增大，與主 輸入齒輪[2]共同作用，使原來的減速增矩傳動路徑的轉(zhuǎn)矩提髙，驅(qū) 動能力增強(qiáng)，使輸出級差速器的主輸出齒輪[9]所獲轉(zhuǎn)矩增大，轉(zhuǎn)速 不斷提高。隨著主輸出齒輪[9]的轉(zhuǎn)速不斷提高，它的后級傳動阻力 轉(zhuǎn)矩不斷減小，且分擔(dān)輸入齒輪[8]的傳動任務(wù)也不斷增多，使輸入 齒輪[14]的反轉(zhuǎn)速度不斷減小，直至停止反轉(zhuǎn)。當(dāng)主輸出齒輪[9]的 轉(zhuǎn)速提高到一定速度后，輸入齒輪[14]的轉(zhuǎn)矩已經(jīng)大于主輸出齒輪[9] 的阻力轉(zhuǎn)矩，輸入齒輪[14]將順時針方向轉(zhuǎn)動，使減速增矩傳動路徑 的轉(zhuǎn)速按比例下降，輸入齒輪[14]開始與輸入齒輪[8]聯(lián)合驅(qū)動主輸 出齒輪[9]，使主輸出齒輪[9]的轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提高。這樣通過增速減矩 傳動路徑的雙向轉(zhuǎn)動過程，反轉(zhuǎn)(逆時針方向轉(zhuǎn)動)時，它分擔(dān)主輸出齒輪[9]的轉(zhuǎn)速任務(wù)，并將反轉(zhuǎn)力矩減速增矩后傳回輸入級差速器 的輸出齒輪[31,與輸入轉(zhuǎn)矩同時驅(qū)動減速增矩傳動路徑，使減速增 矩傳動路徑的轉(zhuǎn)矩提高，驅(qū)動能力增強(qiáng)，使主輸出齒輪[9]能低速轉(zhuǎn) 動；正轉(zhuǎn)(順時針轉(zhuǎn)動)時，它將輸入級差速器分配的輸入轉(zhuǎn)矩經(jīng)增 速減矩后與減速增矩傳動路徑聯(lián)合驅(qū)動輸出級差速器的主輸出齒輪 [9]，通過轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)動方式不斷變化的兩條轉(zhuǎn)矩傳動路徑完成轉(zhuǎn) 矩傳動的無極變速任務(wù)。實施例2:結(jié)合圖2，在輸入級行星齒輪機(jī)構(gòu)中任選行星架[l]做 輸入級行星齒輪機(jī)構(gòu)的主輸入齒輪，與轉(zhuǎn)矩動力相連，用輸入級行星 齒輪機(jī)構(gòu)的太陽輪[10]和齒圏[8]作輸入級的兩個輸出齒輪；在輸出 級行星齒輪機(jī)構(gòu)中任選行星架[4]做輸出級行星齒輪機(jī)構(gòu)的主輸出齒 輪，驅(qū)動后級傳動機(jī)構(gòu)，用輸出級行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽輪[5]和齒圏 [7]作輸出級的兩個輸入齒輪。用輸入級行星齒輪機(jī)構(gòu)的輸出太陽輪 [10]和輸出級行星齒輪機(jī)構(gòu)的輸入齒圈[7]構(gòu)成轉(zhuǎn)矩傳動的輸入級太 陽輪輸出級齒圏傳動路徑[2]，本例作增速減矩傳動路徑；用輸入級 行星齒輪;^;構(gòu)的輸出齒圈[8]和輸出級行星齒輪機(jī)構(gòu)的輸入太陽輪[5] 構(gòu)成轉(zhuǎn)矩傳動的輸入級齒圈輸出級太陽輪傳動路徑[3]，本例作減速 增矩傳動路徑。假設(shè)輸入轉(zhuǎn)矩是逆時針方向轉(zhuǎn)動，減速增矩傳動路徑 [3]和增速減矩傳動路徑[2]在輸入轉(zhuǎn)矩驅(qū)動下均有逆時針方向轉(zhuǎn)動 趨勢，并驅(qū)動主輸出齒輪[4]逆時針方向轉(zhuǎn)動。它具體是這樣變速的， 起步或輸出級行星齒輪機(jī)構(gòu)的主輸出齒輪[4]的轉(zhuǎn)速很低時，兩路傳 動路徑將輸入級行星齒輪機(jī)構(gòu)分配的轉(zhuǎn)矩都傳給輸出級行星齒輪機(jī) 構(gòu)的主輸出齒輪[4]，但此時減速增矩傳動路徑[3]傳動的轉(zhuǎn)矩大于增 速減矩傳動路徑[2]傳動的轉(zhuǎn)矩，且主輸出齒輪[4]的后級傳動阻力轉(zhuǎn) 矩也大于增速減矩傳動路徑[2]傳動的轉(zhuǎn)矩，增速減矩傳動路徑[2] 不能克服減速增矩傳動路徑[3]的驅(qū)動而反轉(zhuǎn)，變?yōu)轫槙r針方向轉(zhuǎn)動，并將減速增矩傳動路徑[3]傳來的轉(zhuǎn)矩與增速減矩傳動路徑[2]傳來 的轉(zhuǎn)矩之差傳回輸入級行星齒輪機(jī)構(gòu)，與輸入級行星齒輪機(jī)構(gòu)的主輸 入齒輪[1]聯(lián)合驅(qū)動減速增矩傳動路徑[3]，使其轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩同時增 加。增速減矩傳動路徑[2]在反轉(zhuǎn)(順時針轉(zhuǎn)動)過程中，增速減矩傳動方式變?yōu)闇p速增矩傳動方式，使反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速減小，轉(zhuǎn)矩增大， 與主輸入齒輪[1]共同作用，使原來的減速增矩傳動路徑[3]的轉(zhuǎn)矩提 高，驅(qū)動能力增強(qiáng)，使輸出級行星齒輪機(jī)構(gòu)的主輸出齒輪[4]所獲轉(zhuǎn) 矩增大，轉(zhuǎn)速不斷提高。隨著主輸出齒輪[4]的轉(zhuǎn)速不斷提高，它的 后級傳動阻力轉(zhuǎn)矩不斷減小，且分擔(dān)減速增矩傳動路徑[3]的傳動任 務(wù)也不斷增多，使增速減矩傳動路徑[2]的反轉(zhuǎn)速度不斷減小，直至 停止反轉(zhuǎn)。當(dāng)主輸出齒輪[4]的轉(zhuǎn)速提高到一定速度后，增速減矩傳 動路徑[2]傳動的轉(zhuǎn)矩已經(jīng)大于主輸出齒輪[4]的阻力轉(zhuǎn)矩，增速減矩 傳動路徑[2]將逆時針方向轉(zhuǎn)動，使減速增矩傳動路徑[3]的轉(zhuǎn)速按比 例下降，增速減矩傳動路徑[2]開始與減速增矩傳動路徑[3]聯(lián)合驅(qū)動 主輸出齒輪[4]，使主輸出齒輪[4]的轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提髙。這樣通過增速 減矩傳動路徑[2]的雙向轉(zhuǎn)動過程，反轉(zhuǎn)(順時針方向轉(zhuǎn)動)時，它 分擔(dān)主輸出齒輪[4]的轉(zhuǎn)速任務(wù)，并將反轉(zhuǎn)力矩減速增矩后傳回輸入 級行星齒輪機(jī)構(gòu)，與輸入轉(zhuǎn)矩同時驅(qū)動減速增矩傳動路徑[3],使減 速增矩傳動路徑[3]的轉(zhuǎn)矩提高，驅(qū)動能力增強(qiáng)，使主輸出齒輪[4] 能低速轉(zhuǎn)動；正轉(zhuǎn)(逆時針轉(zhuǎn)動)時，它將輸入級行星齒輪機(jī)構(gòu)分配 的輸入轉(zhuǎn)矩經(jīng)增速減矩后與減速增矩傳動路徑[3]聯(lián)合驅(qū)動輸出級行 星齒輪機(jī)構(gòu)的主輸出齒輪[4]，通過轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)動方式不斷變化的 兩條轉(zhuǎn)矩傳動路徑完成轉(zhuǎn)矩傳動的無極變速任務(wù)。實施例3:結(jié)合圖3，用差速器作輸入級并任選一半軸錐齒輪[2] 做輸入級差速器的主輸入齒輪，經(jīng)軸[l]與轉(zhuǎn)矩動力相連，用輸入級 差速器殼[3]和輸入級差速器的另 一半軸錐齒輪[5]做輸入級差速器的兩個輸出齒輪；用行星齒輪機(jī)構(gòu)作輸出級并任選齒圈[7]做輸出級行星齒輪機(jī)構(gòu)的主輸出齒輪[ll]，驅(qū)動后級傳動機(jī)構(gòu)，用輸出級行星 齒輪機(jī)構(gòu)的太陽輪[10]和行星架[9]作輸出級的兩個輸入齒輪。用輸入級差速器的輸出齒輪[5]和輸出級行星齒輪機(jī)構(gòu)的輸入行星架構(gòu)成 轉(zhuǎn)矩傳動的一條路徑[6]，本例作增速減矩傳動路徑；用輸入級差速 器的輸出齒輪[3]和輸出級行星齒輪機(jī)構(gòu)的輸入太陽輪[10]構(gòu)成轉(zhuǎn)矩 傳動的另一條傳動路徑[4],本例作減速增矩傳動路徑。假設(shè)輸入轉(zhuǎn) 矩是逆時針方向轉(zhuǎn)動，在輸入轉(zhuǎn)矩驅(qū)動下減速增矩傳動路徑[4]有逆 時針方向轉(zhuǎn)動趨勢，增速減矩傳動路徑[6]有順時針方向轉(zhuǎn)動趨勢， 并驅(qū)動主輸出齒輪[ll]順時針方向轉(zhuǎn)動。它具體是這樣變速的，起步 或輸出級行星齒輪機(jī)構(gòu)的主輸出齒輪[ll]的轉(zhuǎn)速很低時，兩路傳動路 徑將輸入級差速器分配的轉(zhuǎn)矩都傳給輸出級行星齒輪機(jī)構(gòu)的主輸出 齒輪[ll]，但此時減速增矩傳動路徑[4]傳動的轉(zhuǎn)矩大于增速減矩傳 動路徑[6]傳動的轉(zhuǎn)矩，且主輸出齒輪[ll]的后級傳動阻力轉(zhuǎn)矩也大 于增速減矩傳動路徑[6]傳動的轉(zhuǎn)矩，增速減矩傳動路徑[6]不能克服 減速增矩傳動路徑[4]的驅(qū)動而反轉(zhuǎn)，變?yōu)槟鏁r針方向轉(zhuǎn)動，并將減 速增矩傳動路徑[4]傳來的轉(zhuǎn)矩與輸入級差速器分配的轉(zhuǎn)矩之差傳回 輸入級差速器，與輸入級差速器的主輸入齒輪[2]聯(lián)合驅(qū)動減速增矩 傳動路徑[4]，使其轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩同時增加。增速減矩傳動路徑[6]在反 轉(zhuǎn)(逆時針轉(zhuǎn)動)過程中，增速減矩傳動方式變?yōu)闇p速增矩傳動方式， 使反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速減小，轉(zhuǎn)矩增大，與主輸入齒輪[2]共同作用，使原 來的減速增矩傳動路徑[4]的轉(zhuǎn)矩提高，驅(qū)動能力增強(qiáng)，使輸出級行 星齒輪機(jī)構(gòu)的主輸出齒輪[ll]所獲轉(zhuǎn)矩增大，轉(zhuǎn)速不斷提高。隨著主 輸出齒輪[ll]的轉(zhuǎn)速不斷提高，它的后級傳動阻力轉(zhuǎn)矩不斷減小，且 分擔(dān)減速增矩傳動路徑[4]的傳動任務(wù)也不斷增多，使增速減矩傳動 路徑[6]的反轉(zhuǎn)速度不斷減小，直至停止反轉(zhuǎn)。當(dāng)主輸出齒輪[ll]的轉(zhuǎn)速提高到一定速度后，增速減矩傳動路徑[6]傳動的轉(zhuǎn)矩已經(jīng)大于 主輸出齒輪[ll]的阻力轉(zhuǎn)矩，增速減矩傳動路徑[6]將順時針方向轉(zhuǎn)動，使減速增矩傳動路徑[4]的轉(zhuǎn)速按比例下降，增速減矩傳動路徑 [6]開始與減速增矩傳動路徑[4]聯(lián)合驅(qū)動主輸出齒輪[11]，使主輸出 齒輪[11]的轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提高。這樣通過增速減矩傳動路徑[6]的雙向 轉(zhuǎn)動過程，反轉(zhuǎn)(逆時針方向轉(zhuǎn)動)時，它分擔(dān)主輸出齒輪[ll]的轉(zhuǎn) 速任務(wù)，并將反轉(zhuǎn)力矩減速增矩后傳回輸入級差速器，與輸入轉(zhuǎn)矩同 時驅(qū)動減速增矩傳動路徑[4]，使減速增矩傳動路徑[4]的轉(zhuǎn)矩提高， 驅(qū)動能力增強(qiáng)，使主輸出齒輪[ll]能低速轉(zhuǎn)動；正轉(zhuǎn)(順時針轉(zhuǎn)動) 時，它將輸入級差速器分配的輸入轉(zhuǎn)矩經(jīng)增速減矩后與減速增矩傳動 路徑[4]聯(lián)合驅(qū)動輸出級行星齒輪機(jī)構(gòu)的主輸出齒輪[11]，通過轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)動方式不斷變化的兩條轉(zhuǎn)矩傳動路徑完成轉(zhuǎn)矩傳動的無極 變速任務(wù)。實施例4:結(jié)合圖4，它是在實施例1的基礎(chǔ)上，在其減速增矩 傳動路徑中安裝一套轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)[19],在增速減矩傳動路徑中安裝 帶離合器的齒輪[20]經(jīng)齒輪[21]與主輸入軸[1]上的齒輪[22]齒合。 在低速傳動過程中，轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)[19]處于分離狀態(tài)，不起作用；當(dāng) 輸出級差速器的主輸出齒輪[9]的轉(zhuǎn)速提高到一定速度(增速減矩傳 動路徑開始正向傳動轉(zhuǎn)矩)后，轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)[19]根據(jù)主輸出齒輪[9] 的轉(zhuǎn)速、輸入轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速以及工作環(huán)境等因素的變化，將以不同的液壓 或氣壓控制轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)[19]的執(zhí)行機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)[19]不同 程度的鎖止，阻止減速增矩傳動路徑轉(zhuǎn)動，使減速增矩傳動路徑轉(zhuǎn)速 降低或停止轉(zhuǎn)動，使轉(zhuǎn)矩傳動任務(wù)更多或全部由增速減矩傳動路徑傳 動，使轉(zhuǎn)矩傳動保持在高傳動比中傳動，提高傳動效率。在起步或主 輸出齒輪[9]的轉(zhuǎn)速降低到一定速度時，即反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速按傳動比超 過輸入軸的轉(zhuǎn)速時，齒輪[20]的離合器鎖止，使反轉(zhuǎn)力矩一部分經(jīng)齒輪組UO]、 [21〗、[22]傳給主輸入軸[1]，提高主輸入軸[l]的驅(qū)動能 力，防止主輸入軸[l]在較大反轉(zhuǎn)力矩的驅(qū)動下反轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)；當(dāng)輸入 轉(zhuǎn)矩足以克服反轉(zhuǎn)力矩的驅(qū)動后，齒輪[20]的離合器分離不起作用。 通過轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)動方式不斷變化的兩條轉(zhuǎn)矩傳動路徑以及對傳動 路徑的轉(zhuǎn)速進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂仆瓿赊D(zhuǎn)矩傳動的無極變速任務(wù)。實施例5:結(jié)合圖5,它是在實施例2的基礎(chǔ)上，在輸入級行星 齒輪機(jī)構(gòu)前再安裝一套輔助輸入級行星齒輪機(jī)構(gòu)，用輔助輸入級行星 齒輪機(jī)構(gòu)的任一轉(zhuǎn)動部件行星架[13]作主輸入齒輪，與輸入轉(zhuǎn)矩相 連，用輔助輸入級行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽輪U2]作輔助輸入級行星齒輪 機(jī)構(gòu)的一個輸出齒輪，與增速減矩傳動路徑[2]相連，作增速減矩傳 動路徑組[2],用輔助輸入級行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈[14]作輔助輸入級 行星齒輪機(jī)構(gòu)的一個輸出齒輪，與原主輸入齒輪[l]相連。低速時使 反轉(zhuǎn)力矩經(jīng)兩級行星齒輪機(jī)構(gòu)分散增矩，降低反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩對輸入轉(zhuǎn)矩的 直接反向驅(qū)動力矩，防止輸入軸在起動或低速時反轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)；髙速時 經(jīng)兩級行星齒輪機(jī)構(gòu)加速，提高高速傳動的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1. 一種根據(jù)行星齒輪的自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)對轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速不同分配的原理制作無極變速器。其特征是用兩套帶行星齒輪構(gòu)件的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)組成無極變速器，一套作輸入級并用一個轉(zhuǎn)動部件作主輸入齒輪與輸入轉(zhuǎn)矩相連，一套作輸出級并用一個轉(zhuǎn)動部件作主輸出齒輪驅(qū)動后級傳動機(jī)構(gòu)。將輸入級的其余兩個轉(zhuǎn)動部件作輸入級的兩個輸出齒輪，將輸出級的其余兩個部件做輸出級的兩個輸入齒輪，并用不同的傳動比將輸入級的兩輸出齒輪分別與輸出級的兩輸入齒輪兩兩相連，組成兩條轉(zhuǎn)矩傳動路徑，一條為減速增矩傳動路徑，一條為增速減矩傳動路徑。在不同的環(huán)境和控制下，通過增速減矩傳動路徑的正、反兩種轉(zhuǎn)動方式以及兩條傳動路徑不斷變化的轉(zhuǎn)動速度完成對輸入轉(zhuǎn)矩傳動的無極變化。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l,結(jié)合圖l、圖2、圖3，行星齒輪多路傳動無級變速器由兩個差速器或兩個行星齒輪機(jī)構(gòu)組成，或由一個差 速器和一個行星齒輪機(jī)構(gòu)組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2，在行星齒輪多路傳動無級變速器的減 速增矩傳動路徑中安裝一套轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)，當(dāng)增速減矩傳動路徑開 始傳動轉(zhuǎn)矩時，轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)根據(jù)主輸出齒輪的轉(zhuǎn)速、輸入轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn) 速以及工作環(huán)境等因素的變化將不同程度的鎖止，阻止減速增矩傳動路徑轉(zhuǎn)動或停止轉(zhuǎn)動，使輸入轉(zhuǎn)矩傳動任務(wù)更多或全部由增速減 矩傳動路徑傳動，提髙傳動效率.
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2,在行星齒輪多路傳動無級變速器的增 速減矩傳動路徑中安裝一個帶離合器的齒輪組與輸入軸齒合。當(dāng)起 步或輸出級的主輸出齒輪的轉(zhuǎn)速降低到一定速度后，即反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn) 速按傳動比超過輸入軸的轉(zhuǎn)速時，帶離合器的齒輪組鎖止，將增速減矩傳動路徑反傳回來的轉(zhuǎn)矩一部分傳給輸入軸，防止反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩過 大使輸入軸反轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)。
5、根據(jù)權(quán)利要求l、 2,在行星齒輪多路傳動無級變速器的輸 入級前再安裝一套帶行星齒輪構(gòu)件的轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)作輔助輸入級，使變 速器在起動、低速時反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩經(jīng)兩級行星齒輪裝置增矩，降低反轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)矩對輸入軸的反向驅(qū)動，使起步可靠；高速時，輸入轉(zhuǎn)矩經(jīng)兩級 行星齒輪裝置放大，使高速傳動更穩(wěn)定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種行星齒輪多路傳動無極變速器。它是根據(jù)行星齒輪在不同環(huán)境和控制下不同程度的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，將轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速不同分配的原理而設(shè)計的。它是由兩個帶行星齒輪構(gòu)件的轉(zhuǎn)動部件組成，一套作輸入級并用一個轉(zhuǎn)動部件作主輸入齒輪與輸入轉(zhuǎn)矩相連，一套作輸出級并用一個轉(zhuǎn)動部件作主輸出齒輪驅(qū)動后級傳動機(jī)構(gòu)。中間用不同的傳動比將輸入級和輸出級的其余兩個轉(zhuǎn)動部件兩兩相連，分別構(gòu)成減速增矩和增速減矩兩條傳動路徑。通過增速減矩傳動路徑的正、反兩種轉(zhuǎn)動方式和兩條轉(zhuǎn)矩傳動路徑以不斷變化的轉(zhuǎn)動速度以及對兩條轉(zhuǎn)矩傳動路徑的轉(zhuǎn)速進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂仆瓿蓪斎朕D(zhuǎn)矩傳動的無極變化。它是固定齒數(shù)的齒輪無極變速器，它的傳動效率高，傳動能力強(qiáng)；它是用現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品生產(chǎn)，設(shè)備投資少，生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于現(xiàn)有無極變速和自動變速器。
文檔編號F16H48/06GK101235878SQ20071003437
公開日2008年8月6日 申請日期2007年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月31日
發(fā)明者龍宏元 申請人:龍宏元