專利名稱：二排行星齒輪組無級(jí)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械類無級(jí)變速器，尤其涉及一種用于汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中 以機(jī)械齒輪為主來工作的二排行星齒輪組無級(jí)變速器。
背景技術(shù)：
目前在汽車上較多使用的自動(dòng)變速技術(shù)是將液力變矩器和行星齒輪系組 合的自動(dòng)變速器技術(shù)，但是液力變矩器和行星齒輪系的組合有著明顯的缺點(diǎn)-傳動(dòng)比不連續(xù)，液力傳動(dòng)效率較低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，保養(yǎng)維護(hù)不便。另外一種無
級(jí)變速(CVT)，它采用金屬傳動(dòng)帶和工作直徑可變的主、從動(dòng)輪相配合來傳遞 動(dòng)力。CVT可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)改變，但CVT弱點(diǎn)是金屬帶承載能力小， 傳遞功率有限，且造價(jià)高壽命短，其控制系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，致使輔助成本增加， 目前只能用于轎車。因此，開發(fā)一種全剛性齒輪且傳動(dòng)比連續(xù)，承載力大且 安全可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且輔助件少，加工方便且造價(jià)低廉的無級(jí)變速器，成為 機(jī)械行業(yè)急需解決的問題。本發(fā)明二排行星齒輪組無級(jí)變速器，只用了二排 行星齒輪，便可滿足以上要求。它將設(shè)計(jì)所需的最高轉(zhuǎn)速輸出輪系與最大扭 矩輸出輪系結(jié)合形成混合輪系，在工作過程中直接根據(jù)負(fù)載變化，完全自動(dòng) 的實(shí)行無級(jí)變轉(zhuǎn)速變扭矩運(yùn)轉(zhuǎn)，本發(fā)明二排行星齒輪組無級(jí)變速器，目前國(guó) 內(nèi)尚未見有同類結(jié)構(gòu)產(chǎn)品與相關(guān)資料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種二排行星齒輪組無級(jí)變速器，它采用 剛性齒輪，在工作過程中無需外力系統(tǒng)與變扭部件，而最直接的根據(jù)負(fù)載變 化，完全自動(dòng)的實(shí)行無級(jí)變轉(zhuǎn)速變扭矩運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的在圖1中二排行星齒輪組無級(jí)變速器主要零部件由輸入軸l、轉(zhuǎn)臂盤2、 一級(jí)行星齒輪3、 二級(jí)行星齒輪4、進(jìn)動(dòng)臂盤5、檢 差行星齒輪6、輸出軸7、換檔圈8、倒檔齒輪9、殼體10組成，且在輸入軸l 上制有進(jìn)齒輪la、倒齒輪lb、在轉(zhuǎn)臂盤2上剛聯(lián)有推動(dòng)齒圈2a、滑桿2b、剛 聯(lián)有一級(jí)行星輪軸2c、 二級(jí)行星輪軸2d、在進(jìn)動(dòng)盤5上制造或剛聯(lián)有進(jìn)動(dòng)齒圈 5a、進(jìn)動(dòng)軸5b、輸出軸7上制造或剛聯(lián)有一速齒輪7a、 二速齒輪7b、在換檔 齒圈8上制造或剛聯(lián)有進(jìn)齒圈8a、倒齒圈8b、制造有滑孔8c，其基本結(jié)構(gòu)是 輸入軸1與輸出軸7同軸線并由殼體10支承、輸入軸1上的進(jìn)齒輪la在前進(jìn) 檔D時(shí)與換檔齒圈8上的進(jìn)齒圈8a嚙合、倒檔齒輪9在倒檔R時(shí)與換檔齒圈 8上的倒齒圈8b嚙合、在轉(zhuǎn)臂盤2上剛聯(lián)的一級(jí)行星輪軸2c上支承有一級(jí)行 星齒輪3 、 一級(jí)行星齒輪3與輸出軸7上的一速齒輪7a嚙合、二級(jí)行星輪軸 2d上支承有二級(jí)行星齒輪4、二級(jí)行星齒輪4與進(jìn)動(dòng)盤5上的進(jìn)動(dòng)齒圈5a嚙合、 一級(jí)行星齒輪3與二級(jí)行星齒輪4互相嚙合、由一速齒輪7a、一級(jí)行星齒輪3 、 二級(jí)行星齒輪4、進(jìn)動(dòng)齒圈5a組成第一排行星齒輪組、在進(jìn)動(dòng)盤5剛聯(lián)的進(jìn)動(dòng) 軸5b上支承有檢差行星齒輪6、檢差行星齒輪6與轉(zhuǎn)臂盤2上的推動(dòng)齒圈2a 嚙合、還與輸出軸7上的二速齒輪7b嚙合、組成第二排行星齒輪組、倒檔齒輪 9安裝在與殼體10剛聯(lián)的倒檔輪軸9a上并與輸入軸1上的倒齒輪lb常嚙合、 轉(zhuǎn)臂盤2上的滑桿2b與換檔齒圈8上的滑孔8a軸向滑動(dòng)配合、換檔圈8可在 滑桿2b上軸向滑動(dòng)并有三個(gè)定位、即空擋N、倒檔R、前進(jìn)檔D。
其工作原理是當(dāng)換檔圈8位于空擋N,輸入軸l旋轉(zhuǎn)時(shí)(設(shè)其為正向)， 其上的倒齒輪lb帶動(dòng)倒檔齒輪9反向空轉(zhuǎn)，進(jìn)齒輪la也無嚙合，變速器無 輸出，當(dāng)換檔圈8左撥(如視圖所示)位于倒檔R時(shí)，倒齒圈8b與倒檔齒輪9 嚙合，換檔圈8反向旋轉(zhuǎn)，由于換檔圈8通過其上制有的滑孔8c與轉(zhuǎn)臂盤2 上剛聯(lián)的滑桿2b軸向滑動(dòng)配合，故轉(zhuǎn)臂盤2反向旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)輸出軸7反向旋轉(zhuǎn)，是為倒檔，當(dāng)換檔圈8右撥位于前進(jìn)檔D時(shí)，進(jìn)齒圈8a與進(jìn)齒輪la套 合，換檔圈8正向旋轉(zhuǎn)，并通過滑桿2b帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂盤2正向旋轉(zhuǎn)，第一排行星 齒輪組的轉(zhuǎn)臂盤2上剛聯(lián)的一級(jí)行星輪軸2c與二級(jí)行星輪軸2d即帶動(dòng)行星 齒輪3與行星齒輪4繞輸出軸7上的一速齒輪7a作公轉(zhuǎn)，進(jìn)動(dòng)盤5上的進(jìn)動(dòng) 齒圈5a、進(jìn)動(dòng)軸5b與檢差行星齒輪6跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)、與此同時(shí)第二排行星齒輪組 的轉(zhuǎn)臂盤2上剛聯(lián)的推動(dòng)齒圈2a也帶動(dòng)檢差行星齒輪6繞輸出軸7上的二速 齒輪7b作公轉(zhuǎn)，在此機(jī)構(gòu)中，進(jìn)動(dòng)盤5上的進(jìn)動(dòng)軸5b除支承檢差行星齒輪6 外還作為第一排行星齒輪組與第二排行星齒輪組的傳動(dòng)元件使用，假使將進(jìn) 動(dòng)軸5b去除，則第一排行星齒輪組與第二排行星齒輪組將按各自結(jié)構(gòu)所設(shè) 定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)使第一排行星齒輪組的進(jìn)動(dòng)齒圈5a即進(jìn)動(dòng)盤5的角速 度值大于第二排行星齒輪組的檢差行星齒輪6的公轉(zhuǎn)角速度值，且將二者角 速度差值作為變速器輸出最大扭矩時(shí)的角速度參考值，當(dāng)?shù)谝慌判行驱X輪組 的進(jìn)動(dòng)齒圈5a通過進(jìn)動(dòng)軸5b將其角速度疊加于第二排行星齒輪組的檢差行 星齒輪6軸心時(shí)，檢差行星齒輪6將以轉(zhuǎn)臂盤2上剛聯(lián)的推動(dòng)齒圈2a嚙合處 為力點(diǎn)推動(dòng)輸出軸7上的二速齒輪7b旋轉(zhuǎn)，由于進(jìn)動(dòng)軸5b —直是圍繞著輸 出軸7上的二速齒輪7b旋轉(zhuǎn)并進(jìn)動(dòng)，所以不管二速齒輪7b的轉(zhuǎn)速以及與檢 差行星齒輪6的嚙合相位如何，最大扭矩都可直接作用于二速齒輪7b即輸出 軸7，這樣它便將最高轉(zhuǎn)速輸出輪系與最大扭矩輸出輪系結(jié)合在一起形成一個(gè) 恒功率輸出的混合輪系，且在工作過程中無需液電裝置伺服，而直接根據(jù)負(fù) 載變化，完全自動(dòng)的實(shí)行無級(jí)變轉(zhuǎn)速變扭矩運(yùn)轉(zhuǎn)，如當(dāng)負(fù)載減小后，輸出軸 7的轉(zhuǎn)速在進(jìn)動(dòng)軸5b的直接作用下，將有轉(zhuǎn)速加快扭矩減小的趨勢(shì)，反之則 有扭矩加大轉(zhuǎn)速減少的趨勢(shì)，直到變速器輸出與負(fù)載之間的扭矩相對(duì)平衡為 止。由上述原理可知，設(shè)計(jì)時(shí)只要將第一排行星齒輪組的進(jìn)動(dòng)齒圈5a即進(jìn)動(dòng)盤5的角速度值大于第二排行星齒輪組的檢差行星齒輪6在未疊加進(jìn)動(dòng)軸5b 運(yùn)動(dòng)時(shí)的公轉(zhuǎn)角速度值，且將兩個(gè)角速度的差值設(shè)計(jì)為變速器輸出最大扭矩 時(shí)的角速度值，就能達(dá)到用齒輪實(shí)施無級(jí)變速的功效，據(jù)此，變速器還能設(shè) 計(jì)成不同類型，如上例所述，其第一排行星齒輪組有二級(jí)行星齒輪，第二排 行星齒輪組只有一級(jí)行星齒輪，為減速減速型，也可第一排行星齒輪組與第 二排行星齒輪組都只有一級(jí)行星齒輪，為加速減速型，因原理一樣可不贅述。 本發(fā)明所述的二排行星齒輪無級(jí)變速器，由于創(chuàng)新了剛聯(lián)有推動(dòng)齒圈 2a、滑桿2b、剛聯(lián)有一級(jí)行星輪軸2c、 二級(jí)行星輪軸2d的關(guān)鍵部件即轉(zhuǎn)臂盤 2，從而僅僅只用了二排行星齒輪組，且無需液電裝置伺服就達(dá)到用齒輪實(shí)施 無級(jí)變速的功效，因而結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，價(jià)格更低廉，傳動(dòng)比連續(xù)承載力大，安 全可靠使用期長(zhǎng)。


圖l: 二排行星齒輪組無級(jí)變速器結(jié)構(gòu)剖視圖。 圖2: 二排行星齒輪組無級(jí)變速器實(shí)施結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
在圖2中二排行星齒輪無級(jí)變速器的實(shí)施結(jié)構(gòu)主要由輸入軸1、轉(zhuǎn)臂盤 2、 一級(jí)行星齒輪3、 二級(jí)行星齒輪4、進(jìn)動(dòng)臂盤5、檢差行星齒輪6、輸出軸 7、換檔圈8、倒檔齒輪9、殼體10組成，且在輸入軸1上制有進(jìn)齒輪la、倒 齒輪lb、在轉(zhuǎn)臂盤2上剛聯(lián)有推動(dòng)齒圈2a、滑桿2b、剛聯(lián)有一級(jí)行星輪軸 2c、 二級(jí)行星輪軸2d、在進(jìn)動(dòng)盤5上制造或剛聯(lián)有進(jìn)動(dòng)齒圈5a、進(jìn)動(dòng)軸5b、 輸出軸7上制造或剛聯(lián)有一速齒輪7a、 二速齒輪7b、在換檔齒圈8上制造或 剛聯(lián)有進(jìn)齒圈8a、倒齒圈8b、滑孔8c，其基本結(jié)構(gòu)是輸入軸1與輸出軸7同 軸線并由殼體10支承、輸入軸1上的進(jìn)齒輪la在前進(jìn)檔D時(shí)與換檔齒圈8上的進(jìn)齒圈8a嚙合、倒齒輪lb與倒檔齒輪9常嚙合在、轉(zhuǎn)臂盤2上剛聯(lián)的 一級(jí)行星輪軸2c上支承有一級(jí)行星齒輪3 、 一級(jí)行星齒輪3與輸出軸7上的 一速齒輪7a嚙合、二級(jí)行星輪軸2d上支承有二級(jí)行星齒輪4、 二級(jí)行星齒輪 4與進(jìn)動(dòng)盤5上的進(jìn)動(dòng)齒圈5a嚙合、因此由一速齒輪7a、 一級(jí)行星齒輪3 、 二級(jí)行星齒輪4、進(jìn)動(dòng)齒圈5a組成第一排行星齒輪組、在進(jìn)動(dòng)盤5剛聯(lián)的進(jìn) 動(dòng)軸5b上支承有檢差行星齒輪6、檢差行星齒輪6與轉(zhuǎn)臂盤2上的推動(dòng)齒圈 2a嚙合、還與輸出軸7上的二速齒輪7b嚙合、組成第二排行星齒輪組、倒檔 齒輪9安裝在與殼體10剛聯(lián)的倒檔輪軸9a上并與輸入軸1上的倒齒輪lb常 嚙合、轉(zhuǎn)臂盤2上的滑桿2b與換檔齒圈8上的滑孔8a滑動(dòng)配合、換檔圈8 可在滑桿2b上軸向滑動(dòng)并有三個(gè)定位、即空擋N、倒檔R、前進(jìn)檔D。
權(quán)利要求
1. 一種二排行星齒輪組無級(jí)變速器，其特征是所述二排行星齒輪組無級(jí)變速器主要零部件由輸入軸(1)、轉(zhuǎn)臂盤(2)、一級(jí)行星齒輪(3)、二級(jí)行星齒輪(4)、進(jìn)動(dòng)臂盤(5)、檢差行星齒輪(6)、輸出軸(7)、換檔圈(8)、倒檔齒輪(9)、殼體(10)組成，且在輸入軸(1)上制有進(jìn)齒輪(1a)、倒齒輪(1b)、在轉(zhuǎn)臂盤(2)上剛聯(lián)有推動(dòng)齒圈(2a)、滑桿(2b)、剛聯(lián)有一級(jí)行星輪軸(2c)、二級(jí)行星輪軸(2d)、在進(jìn)動(dòng)盤(5)上剛聯(lián)有進(jìn)動(dòng)齒圈(5a)、進(jìn)動(dòng)軸(5b)、輸出軸(7)上制造剛聯(lián)有一速齒輪(7a)、二速齒輪(7b)、在換檔齒圈(8)上剛聯(lián)有進(jìn)齒圈(8a)、倒齒圈(8b)、制造有滑孔(8c)。
2. ^gfe禾腰求1 M^Kl二排行星齒輪組無級(jí)變速器，:基本結(jié)構(gòu)為輸入軸(1)與輸出軸(7)同軸線并由殼體(10)支承、輸入軸(1)上的進(jìn)齒輪(la)在前進(jìn)檔D時(shí)與換檔齒圈(8)上的進(jìn)齒圈(8a)嚙合、倒檔齒輪(9)在倒檔R時(shí)與換檔齒圈(8)上的倒齒圈(8b)嚙合、 一級(jí)行星輪軸(2c)上支承有一級(jí)行星齒輪(3)、 一級(jí)行星齒輪(3)與輸出軸(7)上的一速齒輪(7a)嚙合、二級(jí)行星輪軸(2d)上支承有二級(jí)行星齒輪(4)、 二級(jí)行星齒輪(4)與進(jìn)動(dòng)盤(5)上的進(jìn)動(dòng)齒圈(5a)嚙合、 一級(jí)行星齒輪(3)與二級(jí)行星齒輪(4)互相嚙合、由一速齒輪(7a)、 一級(jí)行星齒輪(3)、 二級(jí)行星齒輪(4)、進(jìn)動(dòng)齒圈(5a)組成第一排行星齒輪組、在進(jìn)動(dòng)盤(5)剛聯(lián)的進(jìn)動(dòng)軸(5b)上支承有檢差行星齒輪(6)、檢差行星齒輪(6)與轉(zhuǎn)臂盤(2)上的推動(dòng)齒圈(2a)嚙合、還與輸出軸(7)上的二速齒輪(7b)嚙合、組成第二排行星齒輪組、倒檔齒輪(9)安裝在與殼體(10)剛聯(lián)的倒檔輪軸(9a)上并與輸入軸(1)上的倒齒輪(lb)常嚙合、轉(zhuǎn)臂盤(2)上的滑桿(2b)與換檔齒圈(8)上的滑孔(8a)軸向滑動(dòng)配合、換檔圈(8)可在滑桿(2b)上軸向滑動(dòng)并有三個(gè)定位、即空擋N、倒檔R、前進(jìn)檔D。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機(jī)械式二排行星齒輪組無級(jí)變速器，其主要零部件由輸入軸1、轉(zhuǎn)臂盤2、一級(jí)行星齒輪3、二級(jí)行星齒輪4、進(jìn)動(dòng)臂盤5、檢差行星齒輪6、輸出軸7、換檔圈8、倒檔齒輪9、殼體10組成，在轉(zhuǎn)臂盤2上剛聯(lián)有推動(dòng)齒圈2a、滑桿2b、一級(jí)行星輪軸2c、二級(jí)行星輪軸2d、由一速齒輪7a與一級(jí)行星齒輪3、二級(jí)行星齒輪4、進(jìn)動(dòng)齒圈5a組成第一排行星齒輪組、檢差行星齒輪6與推動(dòng)齒圈2a、二速齒輪7b組成第二排行星齒輪組、換檔圈8與滑桿2b軸向滑動(dòng)配合換檔，本發(fā)明所述的二排行星齒輪組無級(jí)變速器可無需液電裝置伺服而自動(dòng)實(shí)行無級(jí)變速運(yùn)轉(zhuǎn)，且簡(jiǎn)單廉價(jià)承載力大，安全可靠使用期長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F16H3/70GK101457821SQ20071016022
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2007年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月16日
發(fā)明者湯科兒 申請(qǐng)人:湯科兒