本發(fā)明涉及車輛變速器技術(shù)領(lǐng)域,尤其是能夠應(yīng)用到新能源汽車上的機(jī)械液壓雙控?zé)o級變速器。
背景技術(shù):
無級變速器又稱CVT,它采用傳動帶和工作直徑可變的主、從動帶輪相配合來傳遞動力,其速比在一定范圍內(nèi)能夠連續(xù)變化,發(fā)動機(jī)可以工作在最佳工作區(qū)域,因此,裝備該類型變速器的汽車具有良好的平順性和經(jīng)濟(jì)性。
傳統(tǒng)的無級變速器采用液壓系統(tǒng)為主、從動帶輪提供夾緊力,并且通過液壓系統(tǒng)改變主動帶輪可動盤的軸向位移來調(diào)劑速比,由于需求的夾緊力較大,因此液壓系統(tǒng)工作壓力大,消耗的功率大,造成該類變速器傳動效率普遍較低。
傳統(tǒng)無級變速器液壓系統(tǒng)的液壓泵由發(fā)動機(jī)直接驅(qū)動,在新能源汽車的電動工況下,液壓泵將停止工作,不能保證液壓系統(tǒng)的油壓。因此,若要在新能源汽車上使用該類型的變速器,則需要設(shè)置專門的電機(jī)驅(qū)動液壓泵,而該電機(jī)的功率將會很大,這在一定程度上限制了無級變速器在新能源汽車上的應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種機(jī)械液壓雙控?zé)o級變速器,能夠減小液壓系統(tǒng)的功率消耗,并提高變速器的傳動效率,便于在新能源汽車上使用。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明技術(shù)方案如下:
一種機(jī)械液壓雙控?zé)o級變速器,包括套設(shè)在第一傳動軸上的主動帶輪、套設(shè)在第二傳動軸上的從動帶輪和卷繞在所述主動帶輪和從動帶輪上的傳動皮帶;
所述主動帶輪包括主動帶輪可動盤和主動帶輪固定盤,從動帶輪包括從動帶輪可動盤和從動帶輪固定盤,所述主動帶輪和從動帶輪能夠分別通過主動帶輪可動盤和從動帶輪可動盤的軸向移動而改變其與傳動皮帶配合的槽寬,其特征在于:
所述第一傳動軸上安裝有第一彈性元件,該第一彈性元件沿靠近主動帶輪固定盤的方向?qū)χ鲃訋л喛蓜颖P施力;
所述第二傳動軸上安裝有第二彈性元件,該第二彈性元件沿靠近從動帶輪固定盤的方向?qū)膭訋л喛蓜颖P施力;
在所述第一傳動軸上還安裝有液壓缸,該液壓缸的活塞桿與主動帶輪可動盤抵接。
采用以上結(jié)構(gòu),主動帶輪的夾緊力由彈性元件和液壓缸共同提供,即主動帶輪的夾緊力主要由第一彈性元件通過機(jī)械方式提供,其余部分由液壓缸提供,并通過液壓缸改變主動帶輪可動盤的軸向位移,進(jìn)而調(diào)節(jié)變速器的速比,相比傳統(tǒng)無級變速器,大大降低了液壓系統(tǒng)的功率消耗,能夠提升變速器傳動效率。
作為優(yōu)選,所述液壓缸通過液壓泵連接有油箱,該液壓泵連接有電機(jī),以方便控制液壓缸動作,由于有第一彈性元件為主動帶輪提供主要夾緊力,因此對電機(jī)功率需求較低。
作為優(yōu)選,所述油箱和液壓泵之間設(shè)有油液濾清器,以確保液壓系統(tǒng)油液清潔。
作為優(yōu)選,所述液壓缸與液壓泵之間還設(shè)有換向閥和溢流閥,利用換向閥控制液壓油流入或流出液壓缸油腔,以實(shí)現(xiàn)對液壓缸的運(yùn)動,溢流閥能夠調(diào)節(jié)液壓油路壓力,確保液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,可靠性較好。
作為優(yōu)選,所述第一彈性元件和第二彈性元件均為碟形彈簧,采用以上結(jié)構(gòu),利用碟形彈簧的變剛度特性,在其變形量發(fā)生改變時(shí),其提供給主動帶輪和從動帶輪的夾緊力也相應(yīng)發(fā)生改變,以保證轉(zhuǎn)矩的可靠傳遞。
作為優(yōu)選,所述第一彈性元件通過前擋板和后擋板安裝到第一傳動軸上,其中,前擋板固套在第一傳動軸上,后擋板與主動帶輪可動盤固定,且與主動帶輪可動盤之間留有安裝所述液壓缸的空間,所述第一彈性元件兩端分別抵接在前擋板和后擋板上。該結(jié)構(gòu)能夠確保第一彈性元件的可靠安裝,并為液壓缸的裝配提供便利。
作為優(yōu)選,所述第一傳動軸中心沿軸向設(shè)置有連通至液壓缸油腔的油道,以方便向液壓缸供給液壓油。
有益效果:
采用以上技術(shù)方案的機(jī)械液壓雙控?zé)o級變速器,采用機(jī)械液壓結(jié)合方式,實(shí)現(xiàn)速比調(diào)節(jié),主動帶輪的夾緊力主要由第一彈性元件通過機(jī)械方式提供,其余部分由液壓缸提供,能夠減小液壓系統(tǒng)的功率消耗,提高傳動效率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中,1、第一傳動軸,2、主動帶輪,21、主動帶輪可動盤,22、主動帶輪固定盤,3、第二傳動軸,4、從動帶輪,41、從動帶輪可動盤,42從動帶輪固定盤,5、傳動皮帶,6、第一彈性元件,61、前擋板,62、后擋板,7、第二彈性元件,8、液壓缸,81、液壓泵,82、油箱,83、電機(jī),84、油液濾清器,85、換向閥,86、溢流閥,87、液壓管路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1所示,一種機(jī)械液壓雙控?zé)o級變速器,包括相互平行的第一傳動軸1和第二傳動軸3,該第一傳動軸1和第二傳動軸3均通過軸承可轉(zhuǎn)動地支撐在變速器箱體(圖中未示出)上,在第一傳動軸1上套設(shè)有主動帶輪2,第二傳動軸3上套設(shè)從動帶輪4,主動帶輪2和從動帶輪4上卷繞傳動皮帶5,主動帶輪2隨第一傳動軸1轉(zhuǎn)動過程中,能夠通過傳動皮帶5帶動從動帶輪4轉(zhuǎn)動。
主動帶輪2包括正對設(shè)置的主動帶輪可動盤21和主動帶輪固定盤22,主動帶輪固定盤22固套在第一傳動軸1上,主動帶輪可動盤21在隨第一傳動軸1轉(zhuǎn)動的同時(shí),可以在一定范圍內(nèi)沿第一傳動軸1軸向滑動,即朝著靠近或遠(yuǎn)離主動帶輪固定盤22的方向運(yùn)動,使得主動帶輪2與傳動皮帶5配合的槽寬發(fā)生改變。
從動帶輪4的結(jié)構(gòu)大致與主動帶輪2相同,包括正對設(shè)置的從動帶輪可動盤41和從動帶輪固定盤42,從動帶輪固定盤42固套在第二傳動軸3上,從動帶輪可動盤41可以沿第二傳動軸3軸向滑動,以改變從動帶輪4與傳動皮帶配合的槽寬,為便于實(shí)現(xiàn)其槽寬調(diào)整,主動帶輪可動盤21、主動帶輪固定盤22、從動帶輪可動盤41和從動帶輪固定盤42均具有適當(dāng)錐度,當(dāng)主動帶輪2和從動帶輪4槽寬發(fā)生變化時(shí),變速器速比即發(fā)生改變。
本實(shí)施例中,第二傳動軸3上從動帶輪可動盤41和從動帶輪固定盤42的設(shè)置方向與第一傳動軸1上主動帶輪可動盤21和主動帶輪固定盤22的設(shè)置方向正好相反,即第一傳動軸1上主動帶輪可動盤21在前,主動帶輪固定盤22在后,而第二傳動軸3上,從動帶輪固定盤42在前,從動帶輪可動盤41在后,當(dāng)然,主動帶輪2和從動帶輪4的布局不限于上述形式,也可以根據(jù)變速器實(shí)際安裝空間靈活確定。
第一傳動軸1在主動帶輪可動盤21遠(yuǎn)離主動帶輪固定盤22的一側(cè)安裝有第一彈性元件6,該第一彈性元件6為碟形彈簧,其通過前擋板61和后擋板62安裝到第一傳動軸1上,其中,前擋板61固套在第一傳動軸1上,第一彈性元件6前端與前擋板61抵接或固定,后端抵接或固定在后擋板62上,后擋板62徑向外緣向后延伸并固定到主動帶輪可動盤21上,第一彈性元件6沿著靠近主動帶輪固定盤22的方向向主動帶輪可動盤21施力,即將主動帶輪固定盤22推向主動帶輪可動盤21,以保持對傳動皮帶5的夾緊力。
后擋板62徑向外緣向后延伸后,在后擋板62與主動帶輪可動盤21之間形成一容納空間,在該空間內(nèi)的第一傳動軸1上套設(shè)有液壓缸8,液壓缸8的活塞桿向后延伸,并與主動帶輪可動盤21連接固定,可以帶動主動帶輪可動盤21沿第一傳動軸1軸向向前或向后滑動。
在第一傳動軸1前端中心加工有沿軸向延伸的油道,該油道與液壓缸8的油腔連通,并連接有為液壓缸8供給液壓油的液壓管路87,液壓管路87上依次設(shè)置有換向閥85、溢流閥86、液壓泵81、油液濾清器84和油箱82,液壓泵81連接有電機(jī)83,可以通過該電機(jī)83控制液壓泵81工作,從而將油箱82中的液壓油泵入液壓管路87中,通過換向閥85控制液壓油流入或流出液壓缸8,以改變活塞桿的運(yùn)動方向,溢流閥86用于平衡液壓管路87內(nèi)油壓。
本實(shí)施例中,液壓管路87與第一傳動軸1前端油道間采用動密封,以確保第一傳動軸1轉(zhuǎn)動過程中,仍能保證向液壓缸8內(nèi)供油。當(dāng)然,也可以在液壓缸8與第一傳動軸1之間增加軸承,使液壓缸8能夠與第一傳動軸1相對轉(zhuǎn)動,并將液壓缸8與變速器相同固定,其活塞桿端面與主動帶輪可動盤21端面間也采用例如推力球軸承滑動配合,這樣,第一傳動軸1轉(zhuǎn)動時(shí),液壓缸8處于相對靜止?fàn)顟B(tài),方便供給液壓油。
第二傳動軸3在從動帶輪可動盤41后端,即從動帶輪可動盤41遠(yuǎn)離主動帶輪固定盤42的一側(cè)安裝有第二彈性元件7,該第二彈性元件7同樣為碟形彈簧,其向著靠近主動帶輪固定盤42的方向?qū)膭訋л喛蓜颖P41施力,以提供從動帶輪4對傳動皮帶5的夾緊力。
從動帶輪4對傳動皮帶5的夾緊力全部由第二彈性元件7提供,而主動帶輪2對傳動皮帶5的夾緊力則由第一彈性元件6和液壓缸8共同提供,并且第一彈性元件6提供壓力大于液壓缸8壓力。
車輛巡航過程中,在一定速比下,第一彈性元件6和第二彈性元件7均具有一定的壓縮量,分別為主動帶輪2和從動帶輪4提供夾緊力,液壓缸8內(nèi)的液壓油具有一定的壓力,為主動帶輪2提供部分夾緊力,此時(shí),電機(jī)83驅(qū)動液壓泵81不工作,變速器穩(wěn)定地工作在一定速比下。
當(dāng)需要速比發(fā)生變化時(shí),電機(jī)83控制液壓泵81工作,液壓油經(jīng)液壓管路87流入液壓缸8的油腔內(nèi),使主動帶輪可動盤21的軸向位移發(fā)生變化,同時(shí)從動帶輪可動盤41的軸向位移相應(yīng)發(fā)生變化,實(shí)現(xiàn)速比的調(diào)節(jié),并且第一彈性元件6和第二彈性元件7的形變量也會相應(yīng)發(fā)生變化,其提供給主動帶輪2和從動帶輪4的夾緊力會適應(yīng)性地改變,以保證轉(zhuǎn)矩的可靠傳遞。
最后需要說明的是,上述描述僅僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下,在不違背本發(fā)明宗旨及權(quán)利要求的前提下,可以做出多種類似的表示,這樣的變換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。