專利名稱：速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動力機(jī)械傳動方法，特別是一種機(jī)動車、船、自行車、電動機(jī)械等動力 機(jī)械傳動領(lǐng)域內(nèi)的一種無級變速方法。
背景技術(shù)：
目前業(yè)界所用的純齒輪無級變速器，其變速傳動效果是眾多鋼鏈?zhǔn)?、皮帶式等，諸 多無級變速器無法達(dá)到最佳的變速傳動方式，長期以來，由于純齒輪無級變速器的變速與 控制的裝置過于復(fù)雜，給生產(chǎn)制造、維修保養(yǎng)等工作造成諸多困難，因此生產(chǎn)與使用的成本 過高，制約齒輪無級變速器的普及與推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種變速范圍大、傳動效率高、提速快的速差式雙驅(qū)復(fù)合無 級變速方法。本發(fā)明為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案是一種速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速 方法，該方法通過速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置來實現(xiàn)，所述速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝 置包括前置分解機(jī)構(gòu)、后置復(fù)合機(jī)構(gòu)及分別與前置分解機(jī)構(gòu)及后置復(fù)合機(jī)構(gòu)配合的前后齒 圈組件及前后太陽輪組件，所述前置分解機(jī)構(gòu)包括前行星齒輪和支承前行星齒輪的前行星 支架，后置復(fù)合機(jī)構(gòu)包括后行星齒輪和支承后行星齒輪的后行星支架，所述的速差式雙驅(qū) 復(fù)合無級變速裝置還包括當(dāng)所述前后齒圈組件或后行星齒輪逆轉(zhuǎn)時用以鎖止所述前后齒 圈組件或后行星齒輪的單向超越離合器，所述前置分解機(jī)構(gòu)、前后齒圈組件、前后太陽輪組 件及后置復(fù)合機(jī)構(gòu)具有共同一固定軸線且同向轉(zhuǎn)動，所述前行星齒輪小于后行星齒輪，所 述前后齒圈組件包括前齒圈及后齒圈，前齒圈大于或等于后齒圈，所述前后太陽輪組件包 括前太陽輪及后太陽輪，前太陽輪大于或等于后太陽輪，所述前行星齒輪分別與前齒圈及 前太陽輪處于常嚙合狀態(tài)，所述后行星齒輪分別與后齒圈及后太陽輪處于常嚙合狀態(tài)，所 述速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法通過同向分解、速差雙驅(qū)、復(fù)合三個步驟實現(xiàn)前置分解機(jī) 構(gòu)與后置復(fù)合機(jī)構(gòu)之間的自動無級變速，即具體為以下三步(一)、同向分解所述前置分 解機(jī)構(gòu)的動力被同向分解為A路動力與B路動力，由前置分解機(jī)構(gòu)經(jīng)過所述前后齒圈組件 傳遞至后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的動力為A路動力，由前置分解機(jī)構(gòu)經(jīng)過所述前后太陽輪組件傳遞至 后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的動力為B路動力，該A路動力傳遞的路線定義為A路，該B路動力傳遞的 路線定義為B路，A路為一條隨輸入動力變化而隨之改變的自行調(diào)制傳遞路線，B路為基礎(chǔ) 動力傳遞路線始終參與整個無級變速過程；(二)、速差雙驅(qū)當(dāng)A路動力較小而不能直接 驅(qū)動后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的后行星齒輪時，所述單向超越離合器鎖止所述前后齒圈組件或后行星 齒輪逆轉(zhuǎn)，隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，當(dāng)所述A路動力達(dá)到可驅(qū)動所述后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的后行 星齒輪時，所述單向超越離合器對前后齒圈組件或后行星齒輪解除鎖止，A路的轉(zhuǎn)速逐漸增 加，存在速差的A、B兩路共同驅(qū)動所述后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的后行星齒輪；(三)、復(fù)合所述A、 B兩路動力經(jīng)速差雙驅(qū)、聯(lián)動的作用后，根據(jù)輸入動力與載荷狀態(tài)的變化，適時、自主復(fù)合于后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的后行星齒輪并由后行星支架輸出，即可實現(xiàn)前置分解機(jī)構(gòu)與后置復(fù)合機(jī)構(gòu) 之間的自動無級變速。其中所述前行星齒輪為單齒輪，該前行星齒輪分別與所述前齒圈及前太陽輪相嚙
1=1 o其中所述前行星齒輪為雙聯(lián)齒輪，該前行星齒輪中的小齒輪與所述前齒圈相嚙 合，所述前行星齒輪中的大齒輪與所述前太陽輪相嚙合。其中所述后行星齒輪為單齒輪，該后行星齒輪分別與所述后齒圈及后太陽輪相嚙
1=1 o其中所述后行星齒輪為雙聯(lián)齒輪，該后行星齒輪中的小齒輪與所述后齒圈相嚙 合，所述后行星齒輪中的大齒輪與所述后太陽輪相嚙合。其中在所述單向超越離合器與后行星齒輪配合時，單向超越離合器中的內(nèi)齒圈與 后行星齒輪中的小齒輪相嚙合。其中在所述單向超越離合器與后行星齒輪配合時，單向超越離合器中的內(nèi)齒圈與 后行星齒輪中的大齒輪相嚙合。其中所述前后齒圈組件的前齒圈為內(nèi)齒圈，所述前后齒圈組件的后齒圈為外齒 圈，該外齒圈與所述后行星齒輪中的小齒輪相嚙合。其中所述速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置還包括設(shè)置于前、后太陽輪間以將前置分 解機(jī)構(gòu)的動力傳遞至后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的中置機(jī)構(gòu)，中置機(jī)構(gòu)包括中置行星架組件及中置內(nèi)齒 圈組件，所述中置行星架組件包括中置行星架和中置行星齒輪，所述中置內(nèi)齒圈組件包括 內(nèi)齒圈及支承內(nèi)齒圈的齒圈凸緣，所述前太陽輪與中置行星架相連接，所述后太陽輪為雙 聯(lián)太陽輪，所述前后齒圈組件的前齒圈為內(nèi)齒圈、后齒圈為外齒圈，中置機(jī)構(gòu)中的內(nèi)齒圈組 件與前后齒圈組件共置于前后齒圈組件的齒圈凸緣上，所述前后齒圈組件的后齒圈與后行 星齒輪中的小齒輪相嚙合，所述中置行星齒輪分別與中置內(nèi)齒圈組件的內(nèi)齒圈及雙聯(lián)太陽 輪的前齒輪相嚙合，雙聯(lián)太陽輪的后齒輪與后行星齒輪中的大齒輪相嚙合，所述中置機(jī)構(gòu) 與前置分解機(jī)構(gòu)、前后齒圈組件、前后太陽輪組件及后置復(fù)合機(jī)構(gòu)具有共同一固定軸線且 同向轉(zhuǎn)動。其中所述速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置還包括設(shè)置于前、后太陽輪間以將前置分 解機(jī)構(gòu)的動力傳遞至后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的中置機(jī)構(gòu)，中置機(jī)構(gòu)包括中置行星架組件及中置內(nèi)外 齒圈組件，所述中置行星架組件包括中置行星架和中置行星齒輪，所述中置內(nèi)外齒圈組件 分別設(shè)有內(nèi)、外齒圈，所述前太陽輪與中置行星架相連接，所述后太陽輪為雙聯(lián)太陽輪，所 述前后齒圈組件的前、后齒圈均為內(nèi)齒圈，所述前后齒圈組件的后齒圈與后行星齒輪中的 小齒輪相嚙合，所述中置行星齒輪分別與中置內(nèi)外齒圈組件的內(nèi)齒圈及雙聯(lián)太陽輪的前齒 輪相嚙合，中置內(nèi)外齒圈組件的外齒圈與后行星齒輪中的小齒輪相嚙合，雙聯(lián)太陽輪的后 齒輪與后行星齒輪中的大齒輪相嚙合，所述中置機(jī)構(gòu)與前置分解機(jī)構(gòu)、前后齒圈組件、前后 太陽輪組件及后置復(fù)合機(jī)構(gòu)具有共同一固定軸線且同向轉(zhuǎn)動。由于采用上述結(jié)構(gòu)及方法，本發(fā)明之速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法具有以下有益 效果1、變速時無頓挫感由于本變速方法，在突然變速時將動力分解為兩路，由后置復(fù)合 機(jī)構(gòu)復(fù)合出的動力相對柔和，因此變速時無頓挫感，可用于汽車、自行車等領(lǐng)域中能增加了 司乘人員的舒適感。
2、傳動效率高、提速快實現(xiàn)本發(fā)明方法的裝置使用行星齒輪、齒圈、太陽輪等純 齒輪組件的行星齒輪機(jī)構(gòu)，并采用同相分解、速差雙驅(qū)、復(fù)合三步實現(xiàn)前置分解機(jī)構(gòu)與后置 復(fù)合機(jī)構(gòu)之間的自動無級變速，在短時間內(nèi)實現(xiàn)理想的提速過程，因此在傳動時能耗損失 小，提速快，從而可達(dá)到節(jié)能降耗的目的。3、變速范圍大由于本發(fā)明方法采用的速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置可作為一個 獨立工作單元、多單元聯(lián)合或混合使用，且前、后行星齒輪可以采用雙聯(lián)齒輪，因此可達(dá)到 變速范圍大的目的。4、適用范圍廣，易于普及推廣本發(fā)明之速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法可適用于 各種機(jī)動車、船、自行車、電動機(jī)械等動力機(jī)械所需自動或半自動變速傳動，其適用范圍非 常廣，使用的組件也為機(jī)械加工零件，也易于普及推廣。5、結(jié)構(gòu)簡單，成本低由于本發(fā)明方法采用的速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置僅包 括前、后行星齒輪和支承前、后行星齒輪的前、后行星支架、前后齒圈組件、單向超越離合 器、前后太陽輪組件；其結(jié)構(gòu)比較簡單，無需現(xiàn)有的無級變速裝置中復(fù)雜的控制部份，因此， 本方法采用的裝置比較易于加工，便于流水線專業(yè)生產(chǎn)，使生產(chǎn)成本得到明顯下降。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法作進(jìn)一步說明。


圖1是本發(fā)明速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法第一實施例的工作原理圖。圖2是本發(fā)明速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法第二實施例的工作原理圖。圖3是本發(fā)明速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法第三實施例的工作原理圖。圖4是本發(fā)明速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法第四實施例的工作原理圖。圖5是本發(fā)明速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法第五實施例的工作原理圖。圖6是本發(fā)明速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法第六實施例的工作原理圖。圖7是本發(fā)明速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法第七實施例的工作原理圖。主要元件標(biāo)號說明1-前置分解機(jī)構(gòu)，11-前行星齒輪，12-前行星支架，2-前后齒 圈組件，20-齒圈凸緣，21-前齒圈，22-后齒圈，23-外齒圈，25-內(nèi)齒圈，26-外齒圈，3-前 后太陽輪組件，31-前太陽輪，32-后太陽輪，321-前齒輪，322-后齒輪，4-后置復(fù)合機(jī)構(gòu)， 41-后行星齒輪，42-后行星支架，5-單向超越離合器，51-內(nèi)齒圈，6-固定軸線，7-中置機(jī) 構(gòu)，71-中置行星架，72-中置行星齒輪，73-中置內(nèi)外齒圈組件。
具體實施例方式實施例一如圖1所示，本發(fā)明速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法，該方法通過速差式 雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置來實現(xiàn)，所述速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置包括前置分解機(jī)構(gòu)1、后 置復(fù)合機(jī)構(gòu)4、前后齒圈組件2、前后太陽輪組件3及單向超越離合器5。所述前置分解機(jī) 構(gòu)1、前后齒圈組件2、前后太陽輪組件3及后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4具有共同一固定軸線6且同向 轉(zhuǎn)動。前置分解機(jī)構(gòu)1包括前行星齒輪11及支承前行星齒輪的前行星支架12。后置復(fù) 合機(jī)構(gòu)4包括后行星齒輪41及支承后行星齒輪的后行星支架42。由于前、后置復(fù)合機(jī)構(gòu)具 有兩個自由度的特點，因此，前置分解機(jī)構(gòu)1的前行星齒輪11與后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4中的后行星齒輪41在整個無級變速裝置中起到最重要的分解和復(fù)合功能的作用。前行星齒輪11為 雙聯(lián)齒輪，后行星齒輪41也為雙聯(lián)齒輪，且前行星齒輪11小于后行星齒輪41。前后齒圈組件2包括前齒圈21、后齒圈22及起支承前、后齒圈的齒圈凸緣20，且 前后齒圈均為內(nèi)齒圈，前齒圈21不小于后齒圈22，該前后齒圈組件2的作用是將前置分解 機(jī)構(gòu)的前行星齒輪分解出的一路動力傳遞給后置復(fù)合機(jī)構(gòu)上的后行星齒輪上。單向超越離合器5連接于前后齒圈組件2，前后齒圈組件中的后齒圈與單向超越 離合器中的內(nèi)齒圈為共用件，該單向超越離合器5特點是無需控制機(jī)構(gòu)即可完成與之相 連接的元件的單向轉(zhuǎn)動，而不發(fā)生逆轉(zhuǎn)。當(dāng)前后齒圈組件2逆轉(zhuǎn)時用以鎖止前后齒圈組件 2防止其逆向轉(zhuǎn)動，確保前后齒圈組件2正向轉(zhuǎn)動。該單向超越離合器5可采用多種形式， 如滾柱斜槽式、楔塊式。前后太陽輪組件3包括前太陽輪31及連接于前太陽輪的后太陽輪32，且前太陽輪 31大于后太陽輪32 (當(dāng)然前太陽輪也可以等于后太陽輪)，該前后太陽輪組件3的作用是 將前置分解機(jī)構(gòu)的前行星齒輪分解出的另一路動力傳遞給后置復(fù)合機(jī)構(gòu)上的后行星齒輪。前行星齒輪分別與前齒圈及前太陽輪處于常嚙合狀態(tài)，具體為前行星齒輪11中 的小齒輪111與前齒圈21相嚙合，前行星齒輪11中的大齒輪112與前太陽輪31相嚙合。 后行星齒輪分別與后齒圈及后太陽輪處于常嚙合狀態(tài)，具體為后行星齒輪41中的小齒輪 411與后齒圈22相嚙合，后行星齒輪41中的大齒輪412與后太陽輪32相嚙合。本發(fā)明速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法通過同向分解、速差雙驅(qū)、復(fù)合三個步驟實 現(xiàn)前置分解機(jī)構(gòu)與后置復(fù)合機(jī)構(gòu)之間的自動無級變速，即具體為以下三步(一)、同向分 解當(dāng)發(fā)動機(jī)(圖中未示)的動力傳遞至前置分解機(jī)構(gòu)1，所述前置分解機(jī)構(gòu)的動力被同向 不對稱分解為A路動力與B路動力，此時，輸入A、B兩路的動力為A路大于B路，由前置分 解機(jī)構(gòu)1并經(jīng)前后齒圈組件2傳遞至后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的動力為所述A路動力，由前置分解 機(jī)構(gòu)1并經(jīng)前后太陽輪組件3傳遞至后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的動力為所述B路動力，該A路動力 傳遞的路線定義為A路，該B路動力傳遞的路線定義為B路。本發(fā)明中A路作為一條隨輸 入動力改變而隨之改變的自行調(diào)制傳遞路線來使用，而B路作為基礎(chǔ)動力驅(qū)動所述后置復(fù) 合機(jī)構(gòu)上的后行星齒輪，B路動力始終參與整個無級變速過程。A路動力的具體傳遞路線為 由前置分解機(jī)構(gòu)的前行星齒輪11中的小齒輪111與所述前齒圈21相嚙合，將前置分解機(jī) 構(gòu)的一部分動力由前齒圈21并經(jīng)后齒圈22傳遞至后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的后行星齒輪中的小齒 輪411。B路動力的具體傳遞路線為由前置分解機(jī)構(gòu)的前行星齒輪中的大齒輪112與前太 陽輪31相嚙合，將前置分解機(jī)構(gòu)的另一部分動力由前太陽輪31并經(jīng)后太陽輪32傳遞至后 置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的雙聯(lián)齒輪的大齒輪412。A、B兩路動力被同向分解后，前行星齒輪11、后行 星齒輪41、前齒圈21、后齒圈22、前太陽輪31、后太陽輪32轉(zhuǎn)向相同。( 二)、速差雙驅(qū)。前后齒圈組件、前后太陽輪組件的結(jié)構(gòu)特點與大小決定其速差 雙驅(qū)的效果。它利用行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動的特點結(jié)合A、B兩路動力的大小實現(xiàn)速度差雙驅(qū)功 能。當(dāng)動力達(dá)到某一值時，輸入的動力經(jīng)同向分解，A路動力能驅(qū)動后置復(fù)合機(jī)構(gòu)上的后行 星齒輪，來確定動力源與負(fù)載的匹配，方可進(jìn)行較為理想的速差雙驅(qū)工作模式。在所述同向 分解的A、B兩路動力中，由于B路經(jīng)過矩變后，具有傳遞力矩大的特點被作為基礎(chǔ)動力傳遞 路線使用。而A路作為一條可自行調(diào)制的動力傳遞路線，隨輸入動力的變化而改變。當(dāng)A、 B兩路動力于后置復(fù)合機(jī)構(gòu)上的行星齒輪復(fù)合時，A路動力小于B路，不能驅(qū)動后置復(fù)合機(jī)
7構(gòu)上的行星齒輪，而有發(fā)生逆轉(zhuǎn)的趨勢，這時前后齒圈組件被單向超越離合器鎖止防止發(fā) 生逆轉(zhuǎn)，此時經(jīng)B路復(fù)合出的是一個低速大力矩的動力。隨著發(fā)動機(jī)(圖中未示)的轉(zhuǎn)速 不斷升高，所述A路動力達(dá)到一定值可驅(qū)動后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的行星齒輪41時，所述單向超 越離合器5對前后齒圈組件2解除鎖止，前、后齒圈21、22同向轉(zhuǎn)動，A路動力傳遞至后置 復(fù)合機(jī)構(gòu)4的后行星齒輪的小齒輪411，A路的轉(zhuǎn)速由零逐漸增加，而B路轉(zhuǎn)速由高逐漸降 低，存在速差的A、B兩路共同驅(qū)動所述后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的行星齒輪41。速差雙驅(qū)當(dāng)A路動力較小而不能直接驅(qū)動后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的后行星齒輪時，所述 單向超越離合器鎖止所述前后齒圈組件或后行星齒輪逆轉(zhuǎn)，B路動力作為一條基礎(chǔ)動力始 終參與整個無級變速過程，隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，當(dāng)所述A路動力達(dá)到可驅(qū)動所述后置 復(fù)合機(jī)構(gòu)的后行星齒輪時，所述單向超越離合器對前后齒圈組件或后行星齒輪解除鎖止，A 路的轉(zhuǎn)速逐漸增加，存在速差的A、B兩路共同驅(qū)動所述后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的后行星齒輪；(三)、 復(fù)合所述A、B兩路動力速差雙驅(qū)復(fù)合于后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的后行星齒輪41并由后行星支架 42輸出，即可實現(xiàn)前置分解機(jī)構(gòu)與后置復(fù)合機(jī)構(gòu)之間的自動無級變速。隨著A、B路轉(zhuǎn)速差 值逐漸變小，后行星支架42輸出的動力逐漸變大，當(dāng)A、B兩路的轉(zhuǎn)速差值為零時后行星支 架42輸出最大，所述速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置轉(zhuǎn)速達(dá)到最高。本實施例前置分解機(jī)構(gòu) 與后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的行星齒輪均采用選用雙聯(lián)齒輪可使A、B兩路動力復(fù)合后得到大變速比、 提速快的變速效果。實施例二圖2所示為本發(fā)明速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法的第二實施例，與上 述實施例一不同之處在于前置分解機(jī)構(gòu)1的前行星齒輪11為單齒輪。前置分解機(jī)構(gòu)上的 行星齒輪采用單齒輪可使前置分解機(jī)構(gòu)的動力得到對稱同向分解的效果，A路動力與B路 動力的前端輸入的動力是相等的，A路動力的具體傳遞路線為由前置分解機(jī)構(gòu)1的前行星 齒輪11與前齒圈21相嚙合，將前置分解機(jī)構(gòu)1的一部分動力由前齒圈21并經(jīng)后齒圈22 傳遞至后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的后行星齒輪的小齒輪411。B路動力的具體傳遞路線為由前置分 解機(jī)構(gòu)1的前行星齒輪11與所述前太陽輪31相嚙合，將前置分解機(jī)構(gòu)1的另一部分動力 由前太陽輪31并經(jīng)后太陽輪32傳遞至后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的后行星齒輪的大齒輪412，前太陽 輪大于后太陽輪。當(dāng)A路動力較小而不能驅(qū)動后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的后行星齒輪41，B路動力大 于A路時所述單向超越離合器5鎖止所述前后齒圈組件2，A路中的前、后齒圈21、22被所 述單向超越離合器5鎖止以防止發(fā)生逆轉(zhuǎn)，B路動力由于經(jīng)過前太陽輪31變矩后其力矩較 大，且B路的前行星齒輪11與前太陽輪31處于常嚙合狀態(tài)，因此B路具有傳遞力矩大的特 點而被作為基礎(chǔ)動力驅(qū)動后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的后行星齒輪41，隨著發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速不斷升高，A 路動力達(dá)到一定值可驅(qū)動后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的后行星齒輪41時，所述單向超越離合器5對所 述前后齒圈組件2解除鎖止，A路動力傳遞至后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的后行星齒輪的小齒輪411， A路的轉(zhuǎn)速由零逐漸增加，而B路轉(zhuǎn)速由高逐漸降低，存在速差的A、B兩路共同驅(qū)動所述后 置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的后行星齒輪41。所述A、B兩路動力復(fù)合于后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的后行星齒輪并 由后行星支架42輸出。一般在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一值時A路動力達(dá)可到上述的一定值而 驅(qū)動后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的后行星齒輪41。隨著A、B路轉(zhuǎn)速差值逐漸變小，后行星支架輸出的 動力逐漸變大，當(dāng)A、B路的轉(zhuǎn)速差值為零時所述速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置轉(zhuǎn)速達(dá)到最 高。因此本實施例二的速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法與實施例一所述的速差式雙驅(qū)復(fù)合無 級變速方法一樣，同樣可以通過同向分解、速差雙驅(qū)、復(fù)合三個步驟實現(xiàn)前置分解機(jī)構(gòu)與后置復(fù)合機(jī)構(gòu)之間的自動無級變速。實施例三圖3所示為本發(fā)明速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法的第三實施例，它與 第一實施例不同之處在于后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的后行星齒輪為單齒輪41，前置分解機(jī)構(gòu)的動 力被同向分解為A路動力與B路動力，A路動力的具體傳遞路線為由前置分解機(jī)構(gòu)1的前 行星齒輪的小齒輪111與前齒圈21相嚙合，將前置分解機(jī)構(gòu)1的一部分動力由前齒圈21 并經(jīng)后齒圈22傳遞至后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的后行星齒輪41。B路動力的具體傳遞路線為由前 置分解機(jī)構(gòu)1的行星齒輪中的大齒輪112與前太陽輪31相嚙合，將前置分解機(jī)構(gòu)1的另一 部分動力由前太陽輪31并經(jīng)后太陽輪32傳遞至后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的后行星齒輪41。當(dāng)A路 動力較小而不能驅(qū)動后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的后行星齒輪41，B路動力大于A路時所述單向超越離 合器5鎖止所述前后齒圈組件2，A路中的前、后齒圈21、22被所述單向超越離合器5鎖止 以防止其發(fā)生逆轉(zhuǎn)，B路動力由于經(jīng)過前太陽輪31變矩后其力矩較大，且B路的前行星齒 輪的大齒輪112與前太陽輪31處于常嚙合狀態(tài)，因此B路具有傳遞大力矩的特點而被作為 基礎(chǔ)動力驅(qū)動后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的后行星齒輪41，隨著發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速不斷升高，當(dāng)A路動力達(dá) 到一定值可驅(qū)動后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的后行星齒輪41時，單向超越離合器5對前后齒圈組件2 解除鎖止，A路動力傳遞至后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的后行星齒輪41，A路的轉(zhuǎn)速由零逐漸增加，而B 路轉(zhuǎn)速由高逐漸降低，存在速差的A、B兩路共同驅(qū)動后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的后行星齒輪41。所 述A、B兩路動力復(fù)合于后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的后行星齒輪并由后行星支架42輸出。一般在發(fā)動 機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一值時A路動力驅(qū)動后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的行星齒輪41。隨著A、B路轉(zhuǎn)速差值 逐漸變小，后行星支架輸出的動力逐漸變大，當(dāng)A、B路的轉(zhuǎn)速差值為零時速差式雙驅(qū)復(fù)合 無級變速裝置轉(zhuǎn)速達(dá)到最大。因此本實施例三的速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法與實施例一 所述的速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法一樣，同樣可以通過同向分解、速差雙驅(qū)、復(fù)合三步實 現(xiàn)前置分解機(jī)構(gòu)與后置復(fù)合機(jī)構(gòu)之間的自動無級變速。本實施例后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的齒輪采用 單齒輪可使A、B兩路動力復(fù)合后得到變速比較小、提速快的變速效果。實施例四圖4所示為本發(fā)明速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法的第四實施例，它與 第二實施例不同之處在于單向超越離合器5設(shè)有鎖止后行星齒輪中的大齒輪412的內(nèi)齒 圈51，單向超越離合器5的內(nèi)齒圈51與后行星齒輪中的大齒輪412相嚙合，在后行星齒輪 中的大齒輪412逆轉(zhuǎn)時單向超越離合器5將其鎖止而防止發(fā)生逆轉(zhuǎn)。在本實施例中A路動 力與B路動力的傳遞路線與實施例二相同。當(dāng)前置分解機(jī)構(gòu)1分解出的一部分動力由前后 齒圈組件2傳遞至后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4上的后行星齒輪的小齒輪411，雖然單向超越離合器5鎖 止后行星齒輪中的大齒輪412逆轉(zhuǎn)，但只要A路有動力傳遞，不受輸入動力大小影響，A路 動力始終傳到后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的后行星齒輪的小齒輪411上。因此，A、B兩路動力始終傳 到后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4上參與整個變速過程，能有效加快提速效果，因此它具有提速快的優(yōu)點。 本實施例的速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法與上述實施例所述的速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速 方法一樣，同樣可以通過同向分解、速差雙驅(qū)、復(fù)合三個步驟實現(xiàn)前置分解機(jī)構(gòu)與后置復(fù)合 機(jī)構(gòu)之間的自動無級變速。實施例五圖5所示為本發(fā)明速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法的第五實施例，本實 施例與具體實施例二的工作理原理基本相同，它與第二實施例不同之處在于前后齒圈組 件2的后齒圈為外齒圈23，外齒圈23與后行星齒輪中的小齒輪411相嚙合，單向超越離合 器5中的內(nèi)齒圈51與后行星齒輪中的小齒輪411相嚙合。
在本實施例中，當(dāng)輸入動力經(jīng)前行星齒輪11同向分解后A路動力傳至前齒圈21， 并經(jīng)后齒圈(外齒圈23)變矩后，傳遞至后置復(fù)合機(jī)構(gòu)4的后行星齒輪的小齒輪411 ；B路 動力由前行星齒輪11傳至前太陽輪31，經(jīng)變矩后由后太陽輪32傳入后行星齒輪41中的大 齒輪412，A、B兩路勻為經(jīng)變矩后傳遞至后行星齒輪41上具有大扭矩的動力。由此可見，當(dāng) 輸入動力較小時經(jīng)同向分解、速差雙驅(qū)、復(fù)合三步驟后所輸出的動力比上述各實施例輸出 的動力都大，隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不斷升高，單向超越離合器5能較快的解除對小齒輪411的鎖 止，A路動力介入高速的過程大大縮短，因此本實施例也能達(dá)到快速提速的效果。實施例六圖6所示為本發(fā)明速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法的第六實施例，它是 以一個無級變速裝置作為一個獨立工作單元、兩個單元合二為一形成一個聯(lián)混型的無級變 速裝置，實現(xiàn)一個更佳的無級變速形式，本實施例與第五實施例不同之處在于在本實施例 中速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置還包括設(shè)置于前、后太陽輪間以將前置分解機(jī)構(gòu)的動力傳 遞至后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的中置機(jī)構(gòu)，中置機(jī)構(gòu)包括中置行星架組件及中置內(nèi)齒圈組件，中置行 星架組件包括中置行星架71和中置行星齒輪72，所述中置內(nèi)齒圈組件包括內(nèi)齒圈25及支 承內(nèi)齒圈的齒圈凸緣20，前太陽輪31與中置行星架71相連接，后太陽輪32為雙聯(lián)太陽輪， 雙聯(lián)太陽輪是連接中置機(jī)構(gòu)與后行星齒輪的一個重要連接件，前后齒圈組件2的前齒圈21 為內(nèi)齒圈、后齒圈22為外齒圈，中置機(jī)構(gòu)中的內(nèi)齒圈組件與前后齒圈組件共置于前后齒圈 組件的齒圈凸緣20，前后齒圈組件的后齒圈與后行星齒輪中的小齒輪411相嚙合，中置行 星齒輪72分別與中置內(nèi)齒圈組件的內(nèi)齒圈25及雙聯(lián)太陽輪的前齒輪321相嚙合，雙聯(lián)太 陽輪的后齒輪322與后行星齒輪中的大齒輪412相嚙合。所述中置機(jī)構(gòu)與前置分解機(jī)構(gòu)、 前后齒圈組件、前后太陽輪組件及后置復(fù)合機(jī)構(gòu)具有共同一固定軸線且同向轉(zhuǎn)動。前行星架1上的前行星齒輪11的動力經(jīng)同相分解后，A路動力經(jīng)前齒圈21、后齒 圈的外齒圈24傳遞至后行星齒輪41中的小齒輪411上。B路動力傳遞路線具體為由前 行星齒輪11經(jīng)前太陽31傳至中置機(jī)構(gòu)的中置行星架71上，經(jīng)中置行星齒輪72同向分解 后，將B路動力分解成Bl路和B2路。其中Bl路由中置行星齒輪72傳至后齒圈的外齒圈 24后與后行星齒輪41中的小齒輪411復(fù)合，B2路由中置行星齒輪72傳至雙聯(lián)太陽輪32 后由雙聯(lián)太陽輪的后齒輪322與后行星齒輪41中的大齒輪412復(fù)合。Bl路動力復(fù)合至后 行星齒輪41使得A路動力能更快增加，也使得A路動力介入高速的過程大大縮短，因此本 實施例是能達(dá)到快速提速的效果。實施例七圖7所示為本發(fā)明速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法的第七實施例，它與 上述實施例二不同在于在本實施例中速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置還包括設(shè)置于前、后 太陽輪間以將前置分解機(jī)構(gòu)的動力傳遞至后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的中置機(jī)構(gòu)，中置機(jī)構(gòu)包括中置行 星架組件及中置內(nèi)外齒圈組件，中置行星架組件包括中置行星架71和中置行星齒輪72，中 置內(nèi)外齒圈組件73分別設(shè)有內(nèi)、外齒圈25、26，前太陽輪31與中置行星架71相連接，后太 陽輪33為雙聯(lián)太陽輪，雙聯(lián)太陽輪是連接中置機(jī)構(gòu)與后行星齒輪的一個重要連接件，前后 齒圈組件2的前、后齒圈均為內(nèi)齒圈，中置行星齒輪72分別與中置內(nèi)外齒圈組件的內(nèi)齒圈 25及雙聯(lián)太陽輪的前齒輪321相嚙合，中置內(nèi)外齒圈組件的外齒圈26與后行星齒輪中的小 齒輪411相嚙合，雙聯(lián)太陽輪的后齒輪322與后行星齒輪中的大齒輪412相嚙合。所述中 置機(jī)構(gòu)與前置分解機(jī)構(gòu)、前后齒圈組件、前后太陽輪組件及后置復(fù)合機(jī)構(gòu)具有共同一固定 軸線且同向轉(zhuǎn)動。
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前行星架1上的前行星齒輪11的動力經(jīng)同相分解后，A路動力經(jīng)前齒圈21、后齒 圈22傳遞至后行星齒輪41中的小齒輪411上。B路動力傳遞路線具體為由前行星齒輪 11經(jīng)前太陽31傳至中置機(jī)構(gòu)的中置行星架71上，經(jīng)中置行星齒輪72同向分解后，將B路 動力分解成Bl路和B2路。其中Bl路由中置行星齒輪72傳至中置內(nèi)外齒圈組件的內(nèi)、外 齒圈后，由外齒圈26與后行星齒輪41中的小齒輪411復(fù)合，B2路由中置行星齒輪72經(jīng)雙 聯(lián)太陽輪32的前齒輪321及后齒輪322，由后齒輪322與后行星齒輪41中的大齒輪412復(fù) 合。Bl路動力復(fù)合至后行星齒輪41使得A路動力能更快增加，也使得A路動力介入高速的 過程大大縮短，因此本實施例是也能達(dá)到快速提速的效果。本發(fā)明并不限于上述實施例，如實施例一至三中的單向超越離合器也可不與前后 齒圈組件配合，而與后行星齒輪的大齒輪配合實現(xiàn)無級變速過程，也可利用前后齒圈組件 的后齒圈作為單向超越離合器中的內(nèi)齒圈來使用。只要在本發(fā)明范圍內(nèi)變化均屬于本發(fā)明 的范圍。本發(fā)明速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法通過速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置實現(xiàn)，速 差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置選用上述不同前置分解機(jī)構(gòu)、后置復(fù)合機(jī)構(gòu)、前后齒圈組件、前 后太陽輪組件均可實現(xiàn)本發(fā)明的變速方法。本發(fā)明方法可以作為一個獨立的工作單元單獨 使用，也可以多單元聯(lián)合配套使用的裝置中。
權(quán)利要求
一種速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法，其特征在于，該方法通過速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置來實現(xiàn)，所述速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置包括前置分解機(jī)構(gòu)、后置復(fù)合機(jī)構(gòu)及分別與前置分解機(jī)構(gòu)及后置復(fù)合機(jī)構(gòu)配合的前后齒圈組件及前后太陽輪組件，所述前置分解機(jī)構(gòu)包括前行星齒輪和支承前行星齒輪的前行星支架，后置復(fù)合機(jī)構(gòu)包括后行星齒輪和支承后行星齒輪的后行星支架，所述的速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置還包括當(dāng)所述前后齒圈組件或后行星齒輪逆轉(zhuǎn)時用以鎖止所述前后齒圈組件或后行星齒輪的單向超越離合器，所述前置分解機(jī)構(gòu)、前后齒圈組件、前后太陽輪組件及后置復(fù)合機(jī)構(gòu)具有共同一固定軸線且同向轉(zhuǎn)動，所述前行星齒輪小于后行星齒輪，所述前后齒圈組件包括前齒圈及后齒圈，前齒圈大于或等于后齒圈，所述前后太陽輪組件包括前太陽輪及后太陽輪，前太陽輪大于或等于后太陽輪，所述前行星齒輪分別與前齒圈及前太陽輪處于常嚙合狀態(tài)，所述后行星齒輪分別與后齒圈及后太陽輪處于常嚙合狀態(tài)，所述速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法通過同向分解、速差雙驅(qū)、復(fù)合三個步驟實現(xiàn)前置分解機(jī)構(gòu)與后置復(fù)合機(jī)構(gòu)之間的自動無級變速，即具體為以下三步(一)、同向分解所述前置分解機(jī)構(gòu)的動力被同向分解為A路動力與B路動力，由前置分解機(jī)構(gòu)經(jīng)過所述前后齒圈組件傳遞至后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的動力為A路動力，由前置分解機(jī)構(gòu)經(jīng)過所述前后太陽輪組件傳遞至后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的動力為B路動力，該A路動力傳遞的路線定義為A路，該B路動力傳遞的路線定義為B路，A路為一條隨輸入動力變化而隨之改變的自行調(diào)制傳遞路線，B路為基礎(chǔ)動力傳遞路線始終參與整個無級變速過程；(二)、速差雙驅(qū)當(dāng)A路動力較小而不能直接驅(qū)動后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的后行星齒輪時，所述單向超越離合器鎖止所述前后齒圈組件或后行星齒輪逆轉(zhuǎn)，隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，當(dāng)所述A路動力達(dá)到可驅(qū)動所述后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的后行星齒輪時，所述單向超越離合器對前后齒圈組件或后行星齒輪解除鎖止，A路的轉(zhuǎn)速逐漸增加，存在速差的A、B兩路共同驅(qū)動所述后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的后行星齒輪；(三)、復(fù)合所述A、B兩路動力經(jīng)速差雙驅(qū)、聯(lián)動的作用后，根據(jù)輸入動力與載荷狀態(tài)的變化，適時、自主復(fù)合于后置復(fù)合機(jī)構(gòu)的后行星齒輪并由后行星支架輸出，即可實現(xiàn)前置分解機(jī)構(gòu)與后置復(fù)合機(jī)構(gòu)之間的自動無級變速。
2.如權(quán)利要求1所述的速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法，其特征在于所述前行星齒輪 為單齒輪，該前行星齒輪分別與所述前齒圈及前太陽輪相嚙合。
3.如權(quán)利要求1所述的速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法，其特征在于所述前行星齒輪 為雙聯(lián)齒輪，該前行星齒輪中的小齒輪與所述前齒圈相嚙合，所述前行星齒輪中的大齒輪 與所述前太陽輪相嚙合。
4.如權(quán)利要求1所述的速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法，其特征在于所述后行星齒輪 為單齒輪，該后行星齒輪分別與所述后齒圈及后太陽輪相嚙合。
5.如權(quán)利要求1所述的速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法，其特征在于所述后行星齒輪 為雙聯(lián)齒輪，該后行星齒輪中的小齒輪與所述后齒圈相嚙合，所述后行星齒輪中的大齒輪 與所述后太陽輪相嚙合。
6.如權(quán)利要求5所述的速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法，其特征在于在所述單向超越 離合器與后行星齒輪配合時，單向超越離合器中的內(nèi)齒圈與后行星齒輪中的小齒輪相嚙合.
7.如權(quán)利要求5所述的速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法，其特征在于在所述單向超越 離合器與后行星齒輪配合時，單向超越離合器中的內(nèi)齒圈與后行星齒輪中的大齒輪相嚙I=I O
8.如權(quán)利要求5所述的速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法，其特征在于所述前后齒圈組 件的前齒圈為內(nèi)齒圈，所述前后齒圈組件的后齒圈為外齒圈，該外齒圈與所述后行星齒輪 中的小齒輪相嚙合。
9.如權(quán)利要求5所述的速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法，其特征在于所述速差式雙驅(qū) 復(fù)合無級變速裝置還包括設(shè)置于前、后太陽輪間以將前置分解機(jī)構(gòu)的動力傳遞至后置復(fù)合 機(jī)構(gòu)的中置機(jī)構(gòu)，中置機(jī)構(gòu)包括中置行星架組件及中置內(nèi)齒圈組件，所述中置行星架組件 包括中置行星架和中置行星齒輪，所述中置內(nèi)齒圈組件包括內(nèi)齒圈及支承內(nèi)齒圈的齒圈凸 緣，所述前太陽輪與中置行星架相連接，所述后太陽輪為雙聯(lián)太陽輪，所述前后齒圈組件的 前齒圈為內(nèi)齒圈、后齒圈為外齒圈，中置機(jī)構(gòu)中的內(nèi)齒圈組件與前后齒圈組件共置于前后 齒圈組件的齒圈凸緣上，所述前后齒圈組件的后齒圈與后行星齒輪中的小齒輪相嚙合，所 述中置行星齒輪分別與中置內(nèi)齒圈組件的內(nèi)齒圈及雙聯(lián)太陽輪的前齒輪相嚙合，雙聯(lián)太陽 輪的后齒輪與后行星齒輪中的大齒輪相嚙合，所述中置機(jī)構(gòu)與前置分解機(jī)構(gòu)、前后齒圈組 件、前后太陽輪組件及后置復(fù)合機(jī)構(gòu)具有共同一固定軸線且同向轉(zhuǎn)動。
10.如權(quán)利要求5所述的速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法，其特征在于所述速差式雙驅(qū) 復(fù)合無級變速裝置還包括設(shè)置于前、后太陽輪間以將前置分解機(jī)構(gòu)的動力傳遞至后置復(fù)合 機(jī)構(gòu)的中置機(jī)構(gòu)，中置機(jī)構(gòu)包括中置行星架組件及中置內(nèi)外齒圈組件，所述中置行星架組 件包括中置行星架和中置行星齒輪，所述中置內(nèi)外齒圈組件分別設(shè)有內(nèi)、外齒圈，所述前太 陽輪與中置行星架相連接，所述后太陽輪為雙聯(lián)太陽輪，所述前后齒圈組件的前、后齒圈均 為內(nèi)齒圈，所述前后齒圈組件的后齒圈與后行星齒輪中的小齒輪相嚙合，所述中置行星齒 輪分別與中置內(nèi)外齒圈組件的內(nèi)齒圈及雙聯(lián)太陽輪的前齒輪相嚙合，中置內(nèi)外齒圈組件的 外齒圈與后行星齒輪中的小齒輪相嚙合，雙聯(lián)太陽輪的后齒輪與后行星齒輪中的大齒輪相 嚙合，所述中置機(jī)構(gòu)與前置分解機(jī)構(gòu)、前后齒圈組件、前后太陽輪組件及后置復(fù)合機(jī)構(gòu)具有 共同一固定軸線且同向轉(zhuǎn)動。
全文摘要
一種速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法，涉及動力機(jī)械無級變速傳動方法，該方法通過速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置來實現(xiàn)，速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置包括前置分解機(jī)構(gòu)、后置復(fù)合機(jī)構(gòu)、前后齒圈組件及前后太陽輪組件，前置分解機(jī)構(gòu)包括前行星齒輪和前行星支架，后置復(fù)合機(jī)構(gòu)包括后行星齒輪和后行星支架，速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速裝置還包括當(dāng)前后齒圈組件或后行星齒輪逆轉(zhuǎn)時用以鎖止前后齒圈組件或后行星齒輪的單向超越離合器，速差式雙驅(qū)復(fù)合無級變速方法通過同向分解、速差雙驅(qū)、復(fù)合三個步驟實現(xiàn)前置分解機(jī)構(gòu)與后置復(fù)合機(jī)構(gòu)之間的自動無級變速。本發(fā)明具有變速范圍大、提速快、傳動效率高等優(yōu)點，適于應(yīng)用在各種機(jī)動車等動力機(jī)械傳動中。
文檔編號F16H3/76GK101943249SQ20101016072
公開日2011年1月12日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月1日
發(fā)明者江福榮 申請人:江福榮