專利名稱：自耦無級(jí)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無級(jí)變速器，屬于無級(jí)變速技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有汽車用無級(jí)變速器有兩種形式， 一種是采用V形金屬帶可變徑金屬 帶輪無級(jí)變速器；另一種是采用滾輪轉(zhuǎn)盤式無級(jí)變速器。以上兩種無級(jí)變速器 都屬摩擦傳動(dòng)，傳動(dòng)功率受限，傳動(dòng)扭矩在330N，m以下，并都設(shè)有復(fù)雜的變 速控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，傳遞扭矩的能力仍需進(jìn)一步提高。并且 上述無級(jí)變速器起步和低速行駛時(shí)有滯澀、不圓滑的現(xiàn)象；在緊急停車后再起 步時(shí)，偶爾會(huì)發(fā)生低速無法起動(dòng)的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種同軸齒輪傳動(dòng)為主，液力傳動(dòng)為輔，無需變速控 制系統(tǒng)的自耦無級(jí)變速器，以解決現(xiàn)有的無級(jí)變速器由于都屬摩擦傳動(dòng)，傳動(dòng) 功率受限，傳動(dòng)扭矩在330N'm以下，并都設(shè)有復(fù)雜的變速控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，制造成本高，并且上述無級(jí)變速器起步和低速行駛時(shí)有滯澀、不圓滑的現(xiàn) 象；在緊急停車后再起步時(shí)，偶爾會(huì)發(fā)生低速無法起動(dòng)的問題。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明的自耦無級(jí)變速器 由變扭器、中間軸、差動(dòng)行星排、長(zhǎng)空心軸、制動(dòng)器、第二單向離合器、第三 單向離合器、變速行星排和雙向離合器組成；所述變扭器由泵輪、渦輪、導(dǎo)輪、 第一單向離合器和短空心軸組成，所述差動(dòng)行星排由差動(dòng)太陽輪、差動(dòng)行星輪、 差動(dòng)行星架和差動(dòng)內(nèi)齒圈組成，所述差動(dòng)行星排設(shè)置在變扭器內(nèi)，變扭器套裝 在中間軸上，所述變速行星排由前排太陽輪、后排太陽輪、前排行星架、后排 行星架、前排行星輪、后排行星輪和內(nèi)齒圈組成，所述差動(dòng)太陽輪固裝在中間 軸的前端上，差動(dòng)太陽輪與差動(dòng)行星輪嚙合，差動(dòng)行星輪與差動(dòng)內(nèi)齒圈嚙合， 差動(dòng)行星輪套裝在差動(dòng)行星架上且與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合，所述泵輪與差動(dòng)內(nèi)齒圈固 接，渦輪與差動(dòng)行星架固接，渦輪的里端與長(zhǎng)空心軸的前端固接，長(zhǎng)空心軸套 裝在中間軸上，長(zhǎng)空心軸的后端與第三單向離合器的內(nèi)圈固接，第三單向離合 器的外圈與內(nèi)齒圈的內(nèi)壁固接，所述短空心軸套裝在長(zhǎng)空心軸上，所述導(dǎo)輪與
4第一單向離合器的外圈固接，第一單向離合器的內(nèi)圈與短空心軸的前端固接， 短空心軸的后端與變速器殼體固接，所述制動(dòng)器套裝在第二單向離合器的外圈 上浮動(dòng)，第二單向離合器的內(nèi)圈固裝在長(zhǎng)空心軸的外壁上，所述雙向離合器設(shè) 置在第三單向離合器和第二單向離合器之間，雙向離合器的里端與長(zhǎng)空心軸的 外壁固接，雙向離合器的外端與內(nèi)齒圈固接，所述后排太陽輪固裝在前排行星 架的后端并套裝在中間軸的后端上，所述前排太陽輪固裝在中間軸上且設(shè)置在 前排行星架與第三單向離合器之間，前排太陽輪與前排行星輪嚙合，前排行星 輪與內(nèi)齒圈嚙合，前排行星架套裝在中間軸上且設(shè)置在后排行星架與前排太陽 輪之間，前排行星輪和后排太陽輪分別套裝在前排行星架上且與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合， 后排太陽輪與后排行星輪嚙合，后排行星輪與內(nèi)齒圈嚙合，后排行星架套裝在 中間軸的后端上，后排行星輪套裝在后排行星架上且與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合，變扭器為 動(dòng)力輸入端，后排行星架為動(dòng)力輸出端。
本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明不需要繁雜的變速控制系統(tǒng)，自動(dòng)適應(yīng) 載荷變化，使輸出扭矩和轉(zhuǎn)速隨之改變。最大傳動(dòng)比可隨意設(shè)定，當(dāng)傳動(dòng)比為 1: 1時(shí)，變扭器產(chǎn)生自鎖，變扭器不參與工作，提高了傳動(dòng)系統(tǒng)效率，具有 明顯的節(jié)約燃油效果。本發(fā)明的自耦無級(jí)變速器起步和低速行駛時(shí)無滯澀、不 圓滑的現(xiàn)象；在緊急停車后再起步時(shí)，可低速平穩(wěn)啟動(dòng)。此外，本發(fā)明還具有 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低、節(jié)油效果好、傳遞扭矩不受限制，擴(kuò)大了無級(jí)變
速器使用范圍的優(yōu)點(diǎn)，采用雙向離合器與剎車系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功 能；采用節(jié)汽門與制動(dòng)器聯(lián)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制低擋。因此，本發(fā)明適用于汽車、內(nèi) 燃機(jī)車、拖拉機(jī)、礦山機(jī)械、筑路機(jī)械、軍事裝備等需要發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)裝置連 接上。


圖l是本發(fā)明的傳動(dòng)原理圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的自耦無級(jí)變速
器由變扭器l、中間軸2、差動(dòng)行星排3、長(zhǎng)空心軸4、制動(dòng)器5、第二單向離 合器6、第三單向離合器7、變速行星排8和雙向離合器9組成；所述變扭器 1由泵輪la、渦輪lb、導(dǎo)輪lc、第一單向離合器ld和短空心軸le組成，所 述差動(dòng)行星排3由差動(dòng)太陽輪3a、差動(dòng)行星輪3b、差動(dòng)行星架3c和差動(dòng)內(nèi)齒圈3d組成，所述差動(dòng)行星排3設(shè)置在變扭器1內(nèi)，變扭器1套裝在中間軸2 上，所述變速行星排8由前排太陽輪8a、后排太陽輪8b、前排行星架8c、后 排行星架8d、前排行星輪8e、后排行星輪8f和內(nèi)齒圈8g組成，所述差動(dòng)太 陽輪3a固裝在中間軸2的前端上，差動(dòng)太陽輪3a與差動(dòng)行星輪3b嚙合，差 動(dòng)行星輪3b與差動(dòng)內(nèi)齒圈3d嚙合，差動(dòng)行星輪3b套裝在差動(dòng)行星架3c上且 與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合，所述泵輪la與差動(dòng)內(nèi)齒圈3d固接，渦輪lb與差動(dòng)行星架3c 固接，渦輪lb的里端與長(zhǎng)空心軸4的前端固接，長(zhǎng)空心軸4套裝在中間軸2 上，長(zhǎng)空心軸4的后端與第三單向離合器7的內(nèi)圈固接，第三單向離合器7 的外圈與內(nèi)齒圈8g的內(nèi)壁固接，所述短空心軸le套裝在長(zhǎng)空心軸4上，所述 導(dǎo)輪lc與第一單向離合器ld的外圈固接，第一單向離合器ld的內(nèi)圈與短空 心軸le的前端固接，短空心軸le的后端與變速器殼體10固接，所述制動(dòng)器 5套裝在第二單向離合器6的外圈上浮動(dòng)，第二單向離合器6的內(nèi)圈固裝在長(zhǎng) 空心軸4的外壁上，所述雙向離合器9設(shè)置在第三單向離合器7和第二單向離 合器6之間，雙向離合器9的里端與長(zhǎng)空心軸4的外壁固接，雙向離合器9 的外端與內(nèi)齒圈8g固接，所述后排太陽輪8b固裝在前排行星架8c的后端并 套裝在中間軸2的后端上，所述前排太陽輪8a固裝在中間軸2上且設(shè)置在前 排行星架8c與第三單向離合器7之間，前排太陽輪8a與前排行星輪8e嚙合， 前排行星輪8e與內(nèi)齒圈8g嚙合，前排行星架8c套裝在中間軸2上且設(shè)置在 后排行星架8d與前排太陽輪8a之間，前排行星輪8e和后排太陽輪8b分別套 裝在前排行星架8c上且與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合，后排太陽輪8b與后排行星輪8f嚙合， 后排行星輪8f與內(nèi)齒圈8g嚙合，后排行星架8d套裝在中間軸2的后端上， 后排行星輪8f套裝在后排行星架8d上且與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合，變扭器1為動(dòng)力輸入 端，后排行星架8d為動(dòng)力輸出端。
具體實(shí)施方式
二結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的中間軸2與長(zhǎng) 空心軸4之間、長(zhǎng)空心軸4與短空心軸le之間、前排行星架8c與中間軸2之 間、后排行星架8d與中間軸2之間及變扭器1與中間軸2之間均為轉(zhuǎn)動(dòng)配合。 如此設(shè)置，可保證變速器轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)、可靠。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
工作原理是本發(fā)明的自偶無級(jí)變速器是以同軸齒輪傳動(dòng)為主，液力傳動(dòng) 為輔，將動(dòng)力分為兩路傳給后排行星架8d合成后輸出，齒輪傳動(dòng)路線是差動(dòng) 內(nèi)齒圈3d與發(fā)動(dòng)機(jī)等速，經(jīng)差動(dòng)行星輪3b傳給差動(dòng)太陽輪3a，再經(jīng)中間軸2傳給前排太陽輪8a，經(jīng)變速行星排8到后排行星架8d合成后輸出；液力傳動(dòng)路線是泵輪la與發(fā)動(dòng)機(jī)等速，泵輪la帶動(dòng)渦輪lb傳給長(zhǎng)空心軸4，經(jīng)第三單向離合器7傳給內(nèi)齒圈8g，經(jīng)變速行星排8到后排行星架8d合成輸出。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，后排行星架8d靜止，液力傳動(dòng)勢(shì)能不足，無動(dòng)力輸出。齒輪傳動(dòng)因后排行星架8d靜止，導(dǎo)致渦輪lb反轉(zhuǎn)，功率內(nèi)部循環(huán)，動(dòng)力無輸出。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于怠速轉(zhuǎn)速時(shí)，制動(dòng)器5工作，渦輪lb反向制動(dòng)，這時(shí)，變速器以齒輪傳動(dòng)方式按設(shè)定的最大傳動(dòng)比將動(dòng)力經(jīng)后排行星架8d輸出，此時(shí)也稱強(qiáng)制低檔。
當(dāng)驅(qū)動(dòng)扭矩與輸入扭矩比值小于設(shè)定的最大傳動(dòng)比時(shí)，渦輪lb開始隨泵輪la同向轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力將以齒輪傳動(dòng)方式和液力傳動(dòng)方式分兩路經(jīng)后排行星架8d合成后輸出。減速比與扭矩比成反比，此時(shí)為自耦變速過程。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸入自耦變速器功率大于汽車運(yùn)行功率時(shí)，差動(dòng)行星排3產(chǎn)生自鎖，自耦無級(jí)變速器各零部件相對(duì)無運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力以傳動(dòng)比l: l的形式輸出，此時(shí)，變扭器l不參與工作，自耦無級(jí)變速器將以純機(jī)械方式傳動(dòng)。
當(dāng)雙向離合器9分離時(shí)，內(nèi)齒圈8g相對(duì)渦輪lb可超速運(yùn)轉(zhuǎn)，無發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功能；雙向離合器9接合時(shí)，內(nèi)齒圈8g和渦輪lb聯(lián)成一體，具有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功能。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)^速、扭矩都為變量時(shí)，自耦無級(jí)變速器輸出轉(zhuǎn)速、扭矩根據(jù)負(fù)載變化同為變量，實(shí)現(xiàn)了自耦無級(jí)變速。
權(quán)利要求
1、一種自耦無級(jí)變速器，所述變速器由變扭器(1)、中間軸(2)、差動(dòng)行星排(3)、長(zhǎng)空心軸(4)、制動(dòng)器(5)、第二單向離合器(6)、第三單向離合器(7)、變速行星排(8)和雙向離合器(9)組成；其特征在于所述變扭器(1)由泵輪(1a)、渦輪(1b)、導(dǎo)輪(1c)、第一單向離合器(1d)和短空心軸(1e)組成，所述差動(dòng)行星排(3)由差動(dòng)太陽輪(3a)、差動(dòng)行星輪(3b)、差動(dòng)行星架(3c)和差動(dòng)內(nèi)齒圈(3d)組成，所述差動(dòng)行星排(3)設(shè)置在變扭器(1)內(nèi)，變扭器(1)套裝在中間軸(2)上，所述變速行星排(8)由前排太陽輪(8a)、后排太陽輪(8b)、前排行星架(8c)、后排行星架(8d)、前排行星輪(8e)、后排行星輪(8f)和內(nèi)齒圈(8g)組成，所述差動(dòng)太陽輪(3a)固裝在中間軸(2)的前端上，差動(dòng)太陽輪(3a)與差動(dòng)行星輪(3b)嚙合，差動(dòng)行星輪(3b)與差動(dòng)內(nèi)齒圈(3d)嚙合，差動(dòng)行星輪(3b)套裝在差動(dòng)行星架(3c)上且與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合，所述泵輪(1a)與差動(dòng)內(nèi)齒圈(3d)固接，渦輪(1b)與差動(dòng)行星架(3c)固接，渦輪(1b)的里端與長(zhǎng)空心軸(4)的前端固接，長(zhǎng)空心軸(4)套裝在中間軸(2)上，長(zhǎng)空心軸(4)的后端與第三單向離合器(7)的內(nèi)圈固接，第三單向離合器(7)的外圈與內(nèi)齒圈(8g)的內(nèi)壁固接，所述短空心軸(1e)套裝在長(zhǎng)空心軸(4)上，所述導(dǎo)輪(1c)與第一單向離合器(1d)的外圈固接，第一單向離合器(1d)的內(nèi)圈與短空心軸(1e)的前端固接，短空心軸(1e)的后端與變速器殼體(10)固接，所述制動(dòng)器(5)套裝在第二單向離合器(6)的外圈上浮動(dòng)，第二單向離合器(6)的內(nèi)圈固裝在長(zhǎng)空心軸(4)的外壁上，所述雙向離合器(9)設(shè)置在第三單向離合器(7)和第二單向離合器(6)之間，雙向離合器(9)的里端與長(zhǎng)空心軸(4)的外壁固接，雙向離合器(9)的外端與內(nèi)齒圈(8g)固接，所述后排太陽輪(8b)固裝在前排行星架(8c)的后端并套裝在中間軸(2)的后端上，所述前排太陽輪(8a)固裝在中間軸(2)上且設(shè)置在前排行星架(8c)與第三單向離合器(7)之間，前排太陽輪(8a)與前排行星輪(8e)嚙合，前排行星輪(8e)與內(nèi)齒圈(8g)嚙合，前排行星架(8c)套裝在中間軸(2)上且設(shè)置在后排行星架(8d)與前排太陽輪(8a)之間，前排行星輪(8e)和后排太陽輪(8b)分別套裝在前排行星架(8c)上且與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合，后排太陽輪(8b)與后排行星輪(8f)嚙合，后排行星輪(8f)與內(nèi)齒圈(8g)嚙合，后排行星架(8d)套裝在中間軸(2)的后端上，后排行星輪(8f)套裝在后排行星架(8d)上且與其轉(zhuǎn)動(dòng)配合，變扭器(1)為動(dòng)力輸入端，后排行星架(8d)為動(dòng)力輸出端。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的自耦無級(jí)變速器，其特征在于所述中間軸(2) 與長(zhǎng)空心軸(4)之間、長(zhǎng)空心軸(4)與短空心軸(le)之間、前排行星架(8c)與中間軸(2)之間、后排行星架(8d)與中間軸(2)之間及變扭器(1)與中間軸(2)之間均為轉(zhuǎn)動(dòng)配合。
全文摘要
自耦無級(jí)變速器，它涉及一種無級(jí)變速器。針對(duì)現(xiàn)有無級(jí)變速器傳動(dòng)功率受限，傳動(dòng)扭矩低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，并都有復(fù)雜變速控制系統(tǒng)問題。差動(dòng)行星排裝在中間軸上，泵輪與差動(dòng)內(nèi)齒圈固接，渦輪與差動(dòng)行星架固接，渦輪與套裝在中間軸上的長(zhǎng)空心軸固接，泵輪與差動(dòng)行星排的差動(dòng)內(nèi)齒圈固接，長(zhǎng)空心軸與第三單向離合器固接，第三單向離合器與變速行星排固接，短空心軸套裝在長(zhǎng)空心軸上，第一單向離合器與短空心軸和導(dǎo)輪固接，第二單向離合器固裝在制動(dòng)器內(nèi)的長(zhǎng)空心軸上，雙向離合器與長(zhǎng)空心軸和變速行星排的內(nèi)齒圈固接。本發(fā)明不需要變速控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、傳遞扭矩不受限制，適用于汽車等發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)裝置的連接上。
文檔編號(hào)F16H47/08GK101487525SQ20091007138
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月6日
發(fā)明者付廣振, 付洋洋, 王洪波 申請(qǐng)人:付廣振