專利名稱：一種復(fù)合行星齒輪機(jī)構(gòu)可多檔嚙合的變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于變速器領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，它是一種用于各種地面車輛、船舶、鐵道機(jī)車、工程機(jī)械、各種航天、航空器、冶金、礦山、石油、化工、輕工、食品、紡織、起重運(yùn)輸機(jī)械、機(jī)床、機(jī)械人以及軍工的復(fù)合行星齒輪機(jī)構(gòu)可多檔嚙合的變速器。
背景技術(shù)：
目前，有檔位的變速器都需要通過換檔和操縱等機(jī)構(gòu)，才能實(shí)現(xiàn)換檔，因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜,操控麻煩，并且成本高；另外,傳動(dòng)效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的使用壽命，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需操控，低成本，節(jié)能高效的復(fù)合行星齒輪機(jī)構(gòu)可多檔嚙合的變速器。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案以下:
一種復(fù)合行星齒輪機(jī)構(gòu)可多檔哨合的變速器，它包括輸入軸(I)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)、單向離合器(5)、聯(lián)接器(6)、輸出軸(7)，所述聯(lián)接器(6)的輸出端(62)與輸入軸(I)聯(lián)接，各個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4 )的輸出端(42 )與輸出軸(7 )聯(lián)接，輸入軸(I)與輸出軸(7 )之間設(shè)有兩個(gè)增矩單元(2)和兩個(gè)調(diào)速單元(3)，首個(gè)增矩單元(2)的輸入元件(22)與輸入軸(I)聯(lián)接，所述的增矩單元(2)包括輸出元件(21)、輸入元件(22)、行星齒輪(23)、聯(lián)接元件(24)，所述的調(diào)速單元(3)包括輸出元件(31)、輸入元件(32)、行星齒輪(33)、聯(lián)接元件(34)，首個(gè)增矩單元(2)的聯(lián)接元件(24)與首個(gè)調(diào)速單元(3)的輸入元件(32)聯(lián)接，首個(gè)調(diào)速單元
(3)的聯(lián)接元件(34)與第二個(gè)增矩單元(2)的輸入元件(22)聯(lián)接，第二個(gè)增矩單元(2)的聯(lián)接元件(24)與第二個(gè)調(diào)速單元(3)的輸入元件(32)聯(lián)接，第二個(gè)調(diào)速單元(3)的聯(lián)接元件(34 )與聯(lián)接器(6 )的輸入端(61)聯(lián)接，各個(gè)增矩單元(2 )的輸出元件(21)和各自下一個(gè)調(diào)速單元(3)的輸出元件(31)為同一元件，即公共輸出元件(231)，其直接與各自的增矩單元(2)和調(diào)速單元(3)所配套的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)的輸入端(41)聯(lián)接。所述若干增矩單元(2)的輸出元件(21)和各自下一個(gè)調(diào)速單元(3)的輸出元件(31)為同一元件，即公共輸出元件(231)，其直接與各自的增矩單元(2)和調(diào)速單元(3)所配套的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)的輸入端(41)聯(lián)接。所述聯(lián)接器(6)由聯(lián)接器增矩單元(8)和聯(lián)接器調(diào)速單元(9)組成，聯(lián)接器增矩單元(8)的聯(lián)接元件(82)與聯(lián)接器調(diào)速單元(9)的輸入元件(94)聯(lián)接，聯(lián)接器增矩單元
(8)的輸出元件(81)和聯(lián)接器調(diào)速單元(9)的輸出元件(91)為同一元件，即聯(lián)接器公共輸出元件(981)，其與各自配合的單向離合器(5)的輸入端(51)聯(lián)接，其中，它的輸出端(52)分別與聯(lián)接軸(10)聯(lián)接，聯(lián)接軸(10)為聯(lián)接器(6)的輸出端(62)，與輸入軸(I)聯(lián)接，聯(lián)接器調(diào)速單元(9)的輸入元件(92)為聯(lián)接器(6)的輸入端(61)，與最后一個(gè)調(diào)速單元(3)的聯(lián)接元件(34)聯(lián)接，聯(lián)接器增矩單元(8)的聯(lián)接元件(84)與本發(fā)明以外的若干元件聯(lián)接。
所述增矩單元(2)為行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、少齒差傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺線針輪行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或諧波齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，增矩單元(2)的輸出元件(21)、輸入元件(22)、聯(lián)接元件(24)，由上述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的三元件中選用，其中，當(dāng)輸出元件(21)的轉(zhuǎn)速為零時(shí)，聯(lián)接元件(24)的轉(zhuǎn)速方向不變，此時(shí)，聯(lián)接元件(24)的扭矩增大，起增矩的作用。
所述調(diào)速單元(3 )為行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、少齒差傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺線針輪行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或諧波齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，調(diào)速單元(3)的輸出元件(31)、輸入元件(32)、聯(lián)接元件(34)，由上述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的三元件中選用，其中，當(dāng)輸出元件(31)的轉(zhuǎn)速為零時(shí)，聯(lián)接元件(34)的轉(zhuǎn)速方向不變，此時(shí)，聯(lián)接元件(34)的轉(zhuǎn)速升高，起調(diào)速的作用。
所述聯(lián)接器增矩單元(8)與增矩單元(2)除名稱不同外，其余各方面完全相同。
所述聯(lián)接器調(diào)速單元(9)與調(diào)速單元(3)除名稱不同外，其余各方面完全相同。
本發(fā)明應(yīng)用于車輛時(shí)，能夠根據(jù)車輛行駛時(shí)受到阻力的大小，自動(dòng)地改變輸出扭矩以及速度的變化。
本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn): (1)本發(fā)明設(shè)有換檔和操縱機(jī)構(gòu)，因此避免了駕駛員的體力勞動(dòng)和精神負(fù)擔(dān)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于降低制造的成本，更易于維修； (2)本發(fā)明的變矩和變速是自動(dòng)完成的，能實(shí)現(xiàn)高效率的傳動(dòng)，并且除了起步以外，都能使發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳范圍內(nèi)工作，與其它變速器相比，在發(fā)動(dòng)機(jī)等效的前提下，它降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的制造成本； (3)本發(fā)明無(wú)需變換檔位，使發(fā)動(dòng)機(jī)處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，也就是在非常小污染排放的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，避免了發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速和高速運(yùn)行時(shí)，排放大量廢氣，從而減少了廢氣的排放，有利于保護(hù)環(huán)境； (4)本發(fā)明能利用內(nèi)部轉(zhuǎn)速差起緩沖和過載保護(hù)的作用，有利于延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的使用壽命，另外，當(dāng)行駛阻力增大，則能使車輛自動(dòng)降速，反之則升速，有利于提高車輛的行駛性能； (5)本發(fā)明無(wú)需變換檔位，使輸入功率不間斷，可保證車輛有良好的加速性和較高的平均車速，使發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損減少，延長(zhǎng)了大修間隔里程，提高了出車率，有利于提高生產(chǎn)率。
另外，本發(fā)明是一種還可用于各種地面車輛、船舶、鐵道機(jī)車、工程機(jī)械、各種航天、航空器、冶金、礦山、石油、化工、輕工、食品、紡織、起重運(yùn)輸機(jī)械、機(jī)床、機(jī)械人以及軍工的復(fù)合行星齒輪機(jī)構(gòu)可多檔嚙合的變速器。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明: 實(shí)施例一: 一種復(fù)合行星齒輪機(jī)構(gòu)可多檔哨合的變速器，它包括輸入軸1、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4、單向離合器5、聯(lián)接器6、輸出軸7,所述聯(lián)接器6的輸出端62與輸入軸I聯(lián)接，各個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4的輸出端42與輸出軸7聯(lián)接，輸入軸I與輸出軸7之間設(shè)有兩個(gè)增矩單元2和兩個(gè)調(diào)速單元3，首個(gè)增矩單元2的輸入元件22與輸入軸I聯(lián)接，所述的增矩單元2包括輸出元件21、輸入元件22、行星齒輪23、聯(lián)接元件24，所述的調(diào)速單元3包括輸出元件31、輸入元件32、行星齒輪33、聯(lián)接元件34，首個(gè)增矩單元2的聯(lián)接元件24與首個(gè)調(diào)速單元3的輸入元件32聯(lián)接，首個(gè)調(diào)速單元3的聯(lián)接元件34與第二個(gè)增矩單元2的輸入元件22聯(lián)接，第二個(gè)增矩單元2的聯(lián)接元件24與第二個(gè)調(diào)速單元3的輸入元件32聯(lián)接，第二個(gè)調(diào)速單元3的聯(lián)接元件34與聯(lián)接器6的輸入端61聯(lián)接，各個(gè)增矩單元2的輸出元件21和各自下一個(gè)調(diào)速單元3的輸出元件31為同一元件，即公共輸出元件231，其直接與各自的增矩單元2和調(diào)速單元3所配套的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4的輸入端41聯(lián)接。所述的聯(lián)接器6由聯(lián)接器增矩單元8和聯(lián)接器調(diào)速單元9組成，聯(lián)接器增矩單元8的聯(lián)接元件82與聯(lián)接器調(diào)速單元9的輸入元件94聯(lián)接，聯(lián)接器增矩單元8的輸出元件81和聯(lián)接器調(diào)速單元9的輸出元件91為同一元件，即聯(lián)接器公共輸出元件981，其與配合的單向離合器5的輸入端51聯(lián)接，其中，它的輸出端52與聯(lián)接軸10聯(lián)接，聯(lián)接軸10為聯(lián)接器6的輸出端62，與輸入軸I聯(lián)接，聯(lián)接器調(diào)速單元9的輸入元件92為聯(lián)接器6的輸入端61，與最后一個(gè)調(diào)速單元3的聯(lián)接元件34聯(lián)接，聯(lián)接器增矩單元8的聯(lián)接元件84與本發(fā)明以外的若干元件聯(lián)接。輸入功率由首個(gè)增矩單元2的輸入元件22分流為兩路，一路流入輸出元件21，另一路經(jīng)過聯(lián)接元件24流入下一個(gè)調(diào)速單元3的輸入元件32再分流為兩路，一路流入輸出元件31，另一路經(jīng)過聯(lián)接元件34流入第二個(gè)增矩單元2的輸入元件22，并重復(fù)上述分流過程。由于上述各個(gè)元件的轉(zhuǎn)速分配關(guān)系可以改變，兩路功率流將根據(jù)兩者之間轉(zhuǎn)速分配的變化而變化，當(dāng)各個(gè)輸出元件21轉(zhuǎn)速為零時(shí)，其輸出功率為零，但力矩不為零，此時(shí)，各個(gè)聯(lián)接元件24的輸入功率則由一定值改變到最大值，所述的一定值指的是當(dāng)各個(gè)聯(lián)接元件24與各自的輸出元件21的轉(zhuǎn)速相同時(shí)，兩者按行星排力矩比分配輸入功率所得的值，所述的最大值指的是由各自配合的增矩單元2的輸入元件22輸入的總功率，也就是說(shuō)，當(dāng)兩路功率發(fā)生變化時(shí)，各個(gè)聯(lián)接元件24將起變矩的作用，使其傳遞到各自下一個(gè)調(diào)速單元3的輸入元件32的力矩經(jīng)分矩后，再傳遞到各自的輸出元件31的力矩也隨之變化，從而使經(jīng)過各個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4后，再傳遞到輸出軸7上的力矩也隨之變化。此外，由于上述各個(gè)元件的轉(zhuǎn)速分配關(guān)系可以改變，所以各個(gè)增矩單元2的輸出元件21和調(diào)速單元3的輸出元件31的轉(zhuǎn)速可以從零到與各自的輸入元件22和輸入元件32的轉(zhuǎn)速相同范圍內(nèi)不斷變化，所以它們都能以各自不同的轉(zhuǎn)速傳遞輸入功率，從而使各個(gè)不同傳動(dòng)比的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4的輸出端42能同時(shí)與輸出軸7聯(lián)接，這是因各個(gè)增矩單元2的聯(lián)接元件24和各個(gè)調(diào)速單元3的輸入元件32起調(diào)速的作用，使各個(gè)調(diào)速單元3的聯(lián)接元件34的轉(zhuǎn)速與各自聯(lián)接的增矩單元2的輸入元件22的轉(zhuǎn)速相同，即與輸入軸I的轉(zhuǎn)速相同。發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入功率由首個(gè)增矩單元2的輸入元件22分流為兩路，一路流入輸出元件21，另一路經(jīng)過聯(lián)接元件24流入首個(gè)調(diào)速單元3的輸入元件32再分流為兩路，一路流入輸出元件31，另一路經(jīng)過聯(lián)接元件34流入第二個(gè)增矩單元2的輸入元件22，再分流為兩路，一路流入輸出元件21，另一路經(jīng)過聯(lián)接元件24流入第二個(gè)調(diào)速單元3的輸入元件32再分流為兩路，一路流入輸出元件31，另一路經(jīng)過聯(lián)接元件34流入聯(lián)接器6，當(dāng)輸入功率由第二個(gè)調(diào)速單元3的聯(lián)接元件34流入聯(lián)接器6的輸入端61，即聯(lián)接器調(diào)速單元9的輸入元件92，其把輸入功率分流為兩路，一路流入輸出元件91，另一路經(jīng)過聯(lián)接元件94流入聯(lián)接器增矩單元8的輸入元件82再分流為兩路，一路流入輸出元件81，另一路經(jīng)過聯(lián)接元件84流入本發(fā)明以外的若干元件，其中，流入聯(lián)接器增矩單元8的輸出元件81和聯(lián)接器調(diào)速單元9的輸出元件91的功率，即流入聯(lián)接器公共輸出元件981的功率，經(jīng)與其配合的單向離合器5后，再流入此單向離合器5聯(lián)接的聯(lián)接軸10，最后，流入聯(lián)接軸10的功率都傳遞到本發(fā)明的輸入軸1，從而實(shí)現(xiàn)了與發(fā)動(dòng)機(jī)的功率匯合，其中，流入各個(gè)增矩單元2的輸出元件21和調(diào)速單元3的輸出元件31的功率，經(jīng)與它們各自配合的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4后，再傳遞到本發(fā)明的輸出軸7，從而實(shí)現(xiàn)了把發(fā)動(dòng)機(jī)的功率通過輸出軸7對(duì)外輸出。
對(duì)于本發(fā)明，當(dāng)輸入軸I的轉(zhuǎn)速不變，輸出軸7上的扭矩隨其轉(zhuǎn)速的變化而變化，轉(zhuǎn)速越低，輸出軸7上的扭矩就越大，反之，則越小，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明能隨車輛行駛阻力的不同而改變力矩以及速度的復(fù)合行星齒輪機(jī)構(gòu)可多檔嚙合的變速器。
本發(fā)明使用時(shí)，設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入功率、輸入轉(zhuǎn)速以及其負(fù)荷不變，即輸入軸I的轉(zhuǎn)速與扭矩為常數(shù)，汽車起步前，輸出軸7的轉(zhuǎn)速為零，當(dāng)汽車啟動(dòng)，因輸出軸7靜止不動(dòng)，即各個(gè)增矩單元2的輸出元件21和調(diào)速單元3的輸出元件31靜止不動(dòng)，各個(gè)增矩單元2的輸入元件22或調(diào)速單元3的輸入元件32的功率全部流入聯(lián)接元件24或聯(lián)接元件34，其變矩后使扭矩大于各自的輸入元件22的輸入扭矩，或其變速后使轉(zhuǎn)速大于各自的輸入元件32的輸入轉(zhuǎn)速，并傳遞到下一個(gè)調(diào)速單元3或增矩單元2，它們又因?yàn)橄嗤脑颍貜?fù)上述的情況，此時(shí)，各個(gè)相互配合的增矩單元2的輸出元件21和調(diào)速單元3的輸出元件31的扭矩達(dá)到最大值，扭矩經(jīng)過與它們各自配合的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4后，傳遞到輸出軸7，與最后一個(gè)調(diào)速單元3的聯(lián)接元件34把扭矩傳遞到聯(lián)接器6，聯(lián)接器6的輸出端62則把扭矩傳遞到輸入軸1，與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入扭矩實(shí)現(xiàn)匯合，并在各個(gè)增矩單元2和調(diào)速單元3之間不斷地進(jìn)行分矩、變矩以及匯矩的反復(fù)循環(huán)，使傳遞到各個(gè)增矩單元2的輸出元件21或調(diào)速單元3的輸出元件31的扭矩不斷增大，從而使傳遞到各個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4的扭矩不斷增大，并傳遞到輸出軸7;當(dāng)傳遞到輸出軸7上的扭矩，經(jīng)傳動(dòng)系傳動(dòng)到驅(qū)動(dòng)輪上產(chǎn)生的牽引力足以克服汽車起步阻力時(shí)，汽車則起步并開始加速，與之相聯(lián)的各個(gè)增矩單元2的輸出元件21和調(diào)速單元3的輸出元件31的轉(zhuǎn)速也從零逐漸增加，此時(shí)，功率分為兩路，流入各個(gè)增矩單元2的聯(lián)接元件24和調(diào)速單元3的聯(lián)接元件34的功率逐漸減少，從而，使其的增矩作用逐漸減少，輸出軸7的扭矩隨著轉(zhuǎn)速的增加而減少，當(dāng)各個(gè)增矩單元2的輸入元件22和調(diào)速單元3的輸入元件32與各自的輸出元件21和輸出元件31的轉(zhuǎn)速相同時(shí)，各自的聯(lián)接元件24和聯(lián)接元件34不再起增矩或變速作用。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合行星齒輪機(jī)構(gòu)可多檔哨合的變速器，它包括輸入軸(I)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)、單向離合器(5)、聯(lián)接器(6)、輸出軸(7),其特征在于:所述聯(lián)接器(6)的輸出端(62)與輸入軸(I)聯(lián)接，各個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)的輸出端(42)與輸出軸(7)聯(lián)接，輸入軸(I)與輸出軸(7)之間設(shè)有兩個(gè)增矩單元(2 )和兩個(gè)調(diào)速單元(3 )，首個(gè)增矩單元(2 )的輸入元件(22 )與輸入軸(I)聯(lián)接，所述的增矩單元(2)包括輸出元件(21)、輸入元件(22)、行星齒輪(23)、聯(lián)接元件(24)，所述的調(diào)速單元(3)包括輸出元件(31)、輸入元件(32)、行星齒輪(33)、聯(lián)接元件(34)，首個(gè)增矩單元(2)的聯(lián)接元件(24)與首個(gè)調(diào)速單元(3)的輸入元件(32)聯(lián)接，首個(gè)調(diào)速單元(3)的聯(lián)接元件(34)與第二個(gè)增矩單元(2)的輸入元件(22)聯(lián)接，第二個(gè)增矩單元(2)的聯(lián)接元件(24)與第二個(gè)調(diào)速單元(3)的輸入元件(32)聯(lián)接，第二個(gè)調(diào)速單元(3)的聯(lián)接元件(34)與聯(lián)接器(6)的輸入端(61)聯(lián)接，各個(gè)增矩單元(2)的輸出元件(21)和各自下一個(gè)調(diào)速單元(3)的輸出元件(31)為同一元件，即公共輸出元件(231)，其直接與各自的增矩單元(2)和調(diào)速單元(3)所配套的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)的輸入端(41)聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種復(fù)合行星齒輪機(jī)構(gòu)可多檔嚙合的變速器，其技術(shù)方案要點(diǎn)是，聯(lián)接器(6)的輸出端(62)與輸入軸(1)聯(lián)接,各個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)的輸出端(42)與輸出軸(7)聯(lián)接，首個(gè)輸入元件(22)與輸入軸(1)聯(lián)接，首個(gè)聯(lián)接元件(24)與首個(gè)輸入元件(32)聯(lián)接,首個(gè)聯(lián)接元件(34)與第二個(gè)輸入元件(22)聯(lián)接,第二個(gè)聯(lián)接元件(24)與第二個(gè)輸入元件(32)聯(lián)接,第二個(gè)聯(lián)接元件(34)與聯(lián)接器(6)的輸入端(61)聯(lián)接,各個(gè)輸出元件(21)和各自下一個(gè)輸出元件(31)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)聯(lián)接。
文檔編號(hào)F16H3/44GK103195884SQ20131011487
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月3日
發(fā)明者吳志強(qiáng) 申請(qǐng)人:吳志強(qiáng)