專利名稱：全懸浮行星齒輪無級(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)械類變速器，尤其涉及一種用于傳動(dòng)系統(tǒng)中采用全懸浮行星齒輪架并以行星齒輪的公轉(zhuǎn)直接推動(dòng)輸出的全懸浮行星齒輪無級(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)，但它有明顯的缺點(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，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，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)一種安全可靠，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便且造價(jià)低廉的無級(jí)變速器，便成為機(jī)械行業(yè)數(shù)十年來急需解決的問題。本發(fā)明首創(chuàng)全懸浮行星齒輪架與行星齒輪結(jié)構(gòu)制成的全懸浮行星齒輪無級(jí)變速器，能在工作時(shí)直接根據(jù)負(fù)載變化，完全自動(dòng)地實(shí)行無級(jí)變扭矩變轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，本發(fā)明國內(nèi)外未見同類結(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全懸浮行星齒輪無級(jí)變速器，它在工作過程中采用全懸浮的行星齒輪架與行星齒輪結(jié)構(gòu)，并以行星齒輪的公轉(zhuǎn)直接推動(dòng)輸出，完全自動(dòng)的實(shí)行無級(jí)變扭矩變轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的在圖1中全懸浮行星齒輪無級(jí)變速器主要零部件由輸入軸1、輸入盤2、離合器3、液壓腔4、主壓盤5、主動(dòng)摩擦盤6、從動(dòng)摩擦盤7、懸浮行星架8、驅(qū)動(dòng)行輪軸9、進(jìn)動(dòng)行輪軸10、輸入中輪11、驅(qū)動(dòng)行輪12、走位齒圈13、進(jìn)動(dòng)行輪14、進(jìn)動(dòng)齒圈 15、輸出行輪16、輸出齒圈17、輸出盤18、輸出軸19、倒檔鎖頭20、倒檔鎖圈21、換檔鎖塊 22、機(jī)殼23組成、其結(jié)構(gòu)是輸入軸1與輸出軸19同軸線并由機(jī)殼23支承、同軸線的輸入軸1與輸出軸19上支承有離合器3與懸浮行星架8、輸入軸1上以花鍵形式安裝有輸入盤 2、離合器3內(nèi)部安裝有主壓盤5、主動(dòng)摩擦盤6、從動(dòng)摩擦盤7、其中輸入盤2與主壓盤5之間制造有液壓腔4、離合器3外部剛聯(lián)有輸入中輪11、懸浮行星架8靠向輸入端的一面上周向均等份安裝有二個(gè)以上的驅(qū)動(dòng)行輪軸9、驅(qū)動(dòng)行輪12即由驅(qū)動(dòng)行輪軸9支承、懸浮行星架 8靠向輸出端的一面上周向均等份安裝有二個(gè)以上的進(jìn)動(dòng)行輪軸10、進(jìn)動(dòng)行輪14與輸出行輪16剛聯(lián)、形成二聯(lián)行星齒輪、二聯(lián)行星齒輪即由進(jìn)動(dòng)行輪軸10支承、走位齒圈13與倒檔鎖圈21與進(jìn)動(dòng)齒圈15三者剛聯(lián)、輸出齒圈17與輸出盤18與輸出軸19三者剛聯(lián)、倒檔鎖頭20與機(jī)殼23剛聯(lián)、換檔鎖塊22以滑軌形式安裝在機(jī)殼23相應(yīng)位置上、各齒輪的嚙合關(guān)系是輸入中輪11與驅(qū)動(dòng)行輪12與走位齒圈13嚙合、構(gòu)成前排行星齒輪排、進(jìn)動(dòng)行輪14 與進(jìn)動(dòng)齒圈15嚙合、構(gòu)成中排無中輪行星齒輪排、輸出行輪16與輸出齒圈17嚙合、構(gòu)成后排無中輪行星齒輪排。其工作原理是在圖1中，若換檔鎖塊22向R方向移動(dòng)，則換檔鎖塊22可將倒檔
3鎖頭20與倒檔鎖圈21、走位齒圈13、進(jìn)動(dòng)齒圈15四者鎖止，輸入中輪11將通過驅(qū)動(dòng)行輪 12帶動(dòng)懸浮行星架8轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而以進(jìn)動(dòng)行輪14沿進(jìn)動(dòng)齒圈15滾動(dòng)而產(chǎn)生的自轉(zhuǎn)，通過輸出行輪16帶動(dòng)輸出齒圈17、輸出盤18、輸出軸19反轉(zhuǎn)，是為倒檔，若換檔鎖塊22向N方向回位，則為空檔，離合器3的作用是可通過液壓腔4內(nèi)無液壓、低液壓、高液壓的三種狀態(tài)， 從而使變速器處于與無液壓、低液壓、高液壓三種狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的空擋、變速檔、直接檔，為了更好理解其無級(jí)變速原理，可將圖1中的各個(gè)用以換擋的零部件去除，圖1簡化后等效于圖 2，在簡化傳動(dòng)系工作原理2中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力由輸入軸1輸入而帶動(dòng)輸入中輪11轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于起步瞬間載荷極大，因此通過進(jìn)動(dòng)齒圈15、進(jìn)動(dòng)行輪14、輸出行輪16、輸出齒圈17、 輸出盤18而與輸出軸19連接的走位齒圈13的角速也瞬間為0，此時(shí)前排行星齒輪排即以走位齒圈13不動(dòng)，輸入中輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)行輪12推動(dòng)懸浮行星架8輸出的運(yùn)轉(zhuǎn)特性開始運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)動(dòng)行輪14與輸出行輪16剛聯(lián)而形成的二聯(lián)行星齒輪亦在懸浮行星架8的推動(dòng)下開始公轉(zhuǎn)、由于輸出行輪16分度圓直徑大于進(jìn)動(dòng)行輪14分度圓直徑，因此當(dāng)輸出行輪16 沿輸出齒圈17作滾動(dòng)自轉(zhuǎn)并公轉(zhuǎn)時(shí)，即可帶動(dòng)進(jìn)動(dòng)行輪14在沿進(jìn)動(dòng)齒圈15滾動(dòng)自轉(zhuǎn)的同時(shí)，直接以公轉(zhuǎn)的形式而帶動(dòng)進(jìn)動(dòng)齒圈15及與其剛聯(lián)的走位齒圈13 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，特別值得注意的是，輸出行輪16沿輸出齒圈17作滾動(dòng)自轉(zhuǎn)時(shí)，輸出行輪16與輸出齒圈17的嚙合處將產(chǎn)生一個(gè)推動(dòng)輸出齒圈17旋轉(zhuǎn)的支點(diǎn)力，其支點(diǎn)力的方向與輸出齒圈17的公轉(zhuǎn)方向一致， 而不是相反，一旦走位齒圈13轉(zhuǎn)動(dòng)，懸浮行星架8的角速將產(chǎn)生一個(gè)角速增量，此角速增量即可通過輸出齒圈17與輸出盤18而帶動(dòng)輸出軸19轉(zhuǎn)動(dòng)，此即為變速器最大扭矩的輸出， 隨著輸出軸19的載荷減小轉(zhuǎn)速加快，夾持在輸入中輪11與輸出齒圈17之間的全部零部件公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速隨之亦逐漸加快，并逐漸趨近輸入中輪11的轉(zhuǎn)速，，當(dāng)達(dá)到某一設(shè)定轉(zhuǎn)速后，離合器3將使輸入軸1與輸出軸19結(jié)合在一起，變速器即以1比1的直接檔輸出，從而完成傳動(dòng)比連續(xù)變化的無級(jí)變速功能。本發(fā)明所述的全懸浮行星齒輪無級(jí)變速器，由于創(chuàng)新使用全懸浮行星齒輪架與行星齒輪結(jié)構(gòu)，使其能在輸出最大扭矩的同時(shí)，在負(fù)荷減小后還能輸出最高轉(zhuǎn)速，從而可靠地完成了機(jī)械式無級(jí)變速功能，因而結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，傳動(dòng)比連續(xù)承載力大，安全可靠使用期長。


圖1 全懸浮行星齒輪無級(jí)變速器傳動(dòng)簡2 簡化變速器傳動(dòng)系工作原理3 全懸浮行星齒輪無級(jí)變速器實(shí)施傳動(dòng)簡圖
具體實(shí)施例方式在圖3中具體實(shí)施的全懸浮行星齒輪無級(jí)變速器主要零部件由輸入軸1、輸入盤 2、離合器3、液壓腔4、主壓盤5、主動(dòng)摩擦盤6、從動(dòng)摩擦盤7、懸浮行星架8、驅(qū)動(dòng)行輪軸9、 進(jìn)動(dòng)行輪軸10、輸入中輪11、驅(qū)動(dòng)行輪12、走位齒圈13、進(jìn)動(dòng)行輪14、進(jìn)動(dòng)齒圈15、輸出行輪16、輸出齒圈17、輸出盤18、輸出軸19、倒檔鎖頭20、倒檔鎖圈21、換檔鎖塊22、機(jī)殼23 組成、其結(jié)構(gòu)是輸入軸1與輸出軸19同軸線并由機(jī)殼23支承、同軸線的輸入軸1與輸出軸19上支承有離合器3與懸浮行星架8、輸入軸1上以花鍵形式安裝有輸入盤2、離合器3內(nèi)部安裝有主壓盤5、主動(dòng)摩擦盤6、從動(dòng)摩擦盤7、其中輸入盤2與主壓盤5之間制造有液壓腔4、離合器3外部剛聯(lián)有輸入中輪11、懸浮行星架8靠向輸入端的一面上周向均等份安裝有二個(gè)以上的驅(qū)動(dòng)行輪軸9、驅(qū)動(dòng)行輪12即由驅(qū)動(dòng)行輪軸9支承、懸浮行星架8靠向輸出端的一面上周向均等份安裝有二個(gè)以上的進(jìn)動(dòng)行輪軸10、進(jìn)動(dòng)行輪14與輸出行輪16剛聯(lián)、形成二聯(lián)行星齒輪、二聯(lián)行星齒輪即由進(jìn)動(dòng)行輪軸10支承、走位齒圈13與倒檔鎖圈21 與進(jìn)動(dòng)齒圈15三者剛聯(lián)、輸出齒圈17與輸出盤18與輸出軸19三者剛聯(lián)、倒檔鎖頭20與機(jī)殼23剛聯(lián)、換檔鎖塊22以滑軌形式安裝在機(jī)殼23相應(yīng)位置上、各齒輪的嚙合關(guān)系是輸入中輪11與驅(qū)動(dòng)行輪12與走位齒圈13嚙合、構(gòu)成前排行星齒輪排、進(jìn)動(dòng)行輪14與進(jìn)動(dòng)齒圈15嚙合、構(gòu)成中排無中輪行星齒輪排、輸出行輪16與輸出齒圈17嚙合、構(gòu)成后排無中輪行星齒輪排。
權(quán)利要求
1. 一種全懸浮行星齒輪無級(jí)變速器，其物征是全懸浮行星齒輪無級(jí)變速器主要零部件由輸入軸(1)、輸入盤O)、離合器(3)、液壓腔0)、主壓盤(5)、主動(dòng)摩擦盤(6)、從動(dòng)摩擦盤(7)、懸浮行星架(8)、驅(qū)動(dòng)行輪軸(9)、進(jìn)動(dòng)行輪軸(10)、輸入中輪(11)、驅(qū)動(dòng)行輪 (12)、走位齒圈(13)、進(jìn)動(dòng)行輪(14)、進(jìn)動(dòng)齒圈(15)、輸出行輪(16)、輸出齒圈(17)、輸出盤(18)、輸出軸(19)、倒檔鎖頭(20)、倒檔鎖圈(21)、換檔鎖塊(22)、機(jī)殼組成、其結(jié)構(gòu)是輸入軸⑴與輸出軸(19)同軸線并由機(jī)殼03)支承、同軸線的輸入軸⑴與輸出軸 (19)上支承有離合器(3)與懸浮行星架(8)、輸入軸(1)上以花鍵形式安裝有輸入盤O)、 離合器(3)內(nèi)部安裝有主壓盤(5)、主動(dòng)摩擦盤(6)、從動(dòng)摩擦盤(7)、其中輸入盤( 與主壓盤(5)之間制造有液壓腔G)、離合器(3)外部剛聯(lián)有輸入中輪(11)、懸浮行星架⑶靠向輸入端的一面上周向均等份安裝有二個(gè)以上的驅(qū)動(dòng)行輪軸(9)、驅(qū)動(dòng)行輪(1 即由驅(qū)動(dòng)行輪軸(9)支承、懸浮行星架(8)靠向輸出端的一面上周向均等份安裝有二個(gè)以上的進(jìn)動(dòng)行輪軸(10)、進(jìn)動(dòng)行輪(14)與輸出行輪(16)剛聯(lián)、形成二聯(lián)行星齒輪、二聯(lián)行星齒輪即由進(jìn)動(dòng)行輪軸(10)支承、走位齒圈(1 與倒檔鎖圈與進(jìn)動(dòng)齒圈(1 三者剛聯(lián)、輸出齒圈(17)與輸出盤(18)與輸出軸(19)三者剛聯(lián)、倒檔鎖頭(20)與機(jī)殼(23)剛聯(lián)、換檔鎖塊 (22)以滑軌形式安裝在機(jī)殼相應(yīng)位置上、各齒輪的嚙合關(guān)系是輸入中輪(11)與驅(qū)動(dòng)行輪(1 與走位齒圈(13)嚙合、構(gòu)成前排行星齒輪排、進(jìn)動(dòng)行輪(14)與進(jìn)動(dòng)齒圈(15) 嚙合、構(gòu)成中排無中輪行星齒輪排、輸出行輪(16)與輸出齒圈(17)嚙合、構(gòu)成后排無中輪行星齒輪排。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)械類變速器，尤其涉及一種用于傳動(dòng)系統(tǒng)中采用全懸浮行星齒輪架并以行星齒輪的公轉(zhuǎn)直接推動(dòng)輸出的全懸浮行星齒輪無級(jí)變速器，其主要零部件由輸入軸、輸入中輪、驅(qū)動(dòng)行輪、走位齒圈、進(jìn)動(dòng)行輪、進(jìn)動(dòng)齒圈、輸出行輪、輸出齒圈、輸出盤、輸出軸、機(jī)殼組成、它以輸出行輪沿輸出齒圈作滾動(dòng)時(shí)，通過進(jìn)動(dòng)行輪而直接以公轉(zhuǎn)的形式使懸浮行星架產(chǎn)生一個(gè)角速增量，從而帶動(dòng)輸出軸作最大扭矩的輸出，隨著輸出軸載荷減小與轉(zhuǎn)速加快，夾持在輸入中輪與輸出齒圈之間的全部零部件公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速隨之亦逐漸加快，并逐漸趨近于輸入中輪的轉(zhuǎn)速，從而可靠地完成機(jī)械無級(jí)變速功能，且結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，傳動(dòng)比連續(xù)承載力大，安全可靠使用期長。
文檔編號(hào)F16H3/76GK102235470SQ201010175438
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者湯科兒 申請(qǐng)人:湯科兒