;32:小齒輪;33:側(cè)板;34:六角螺釘;35:滾 子。
【具體實施方式】
[0025] 下面對本發(fā)明的【具體實施方式】做出進一步的說明。
[0026] 實施一種基于NW型行星輪系的壓力無級變速器,該壓力無級變速器結(jié)構(gòu)包括行星 輪系結(jié)構(gòu)和壓力無級變速結(jié)構(gòu),具體的行星輪系結(jié)構(gòu)是在機架固定的外殼中設(shè)置有能夠旋 轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體,并在旋轉(zhuǎn)體上通過行星架Η固定有Ξ根沿圓周垂直均布的行星軸2,在每根行 星軸2上均安裝有一個小行星輪3和一個大行星輪4,大、小行星輪通過熱套過盈配合成一個 雙聯(lián)行星輪。在小行星輪3和大行星輪4之間安裝有一偏屯、齒輪6,且偏屯、齒輪6的軸孔是Ξ 個均勻分布的軸孔,并通過軸承分別與Ξ根行星軸2配合,使Ξ根行星軸2既可W繞著偏屯、 齒輪6的中屯、公轉(zhuǎn)又可W在偏屯、孔中自由轉(zhuǎn)動;太陽輪5位于Ξ個大行星輪4之間; 該壓力無級變速器的變速結(jié)構(gòu)是在所述太陽輪5的中屯、位置安裝有一空屯、傳動軸11, 且在空屯、傳動軸11上依次設(shè)置安裝有液壓離合器8和液壓馬達9W及壓力傳感器10,并由液 壓馬達9驅(qū)動空屯、傳動軸11,液壓油通過空屯、傳動軸11的空屯、通道輸入液壓離合器8中傳遞 動力,實現(xiàn)壓力無級變速; 其中,該壓力無級變速是W內(nèi)齒圈1為一輸入動力,液壓馬達9通過空屯、傳動軸11帶動 太陽輪5轉(zhuǎn)動,為行星輪系提供另一動力,在內(nèi)齒圈1和太陽輪5的共同作用下,Ξ組均勻分 布的行星輪在公轉(zhuǎn)的同時又進行自傳,而Ξ根行星軸2穿過偏屯、齒輪6并通過軸承帶動偏屯、 齒輪6轉(zhuǎn)動,偏屯、齒輪6帶動輸出齒輪7輸出動力,通過液壓離合器8調(diào)節(jié)液壓馬達9的轉(zhuǎn)速, 進而改變太陽輪5的轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)改變二自由度行星輪系的一個輸入速度的無級變速。
[0027] 在上述的具體實施方案中,液壓離合器是在活塞19 一端設(shè)置有活塞外殼22及其旋 轉(zhuǎn)接口 23和密封圈21;另一端設(shè)置有離合器后蓋15支撐活塞,并通過六角螺釘20與活塞外 殼23連接,構(gòu)成使活塞在其內(nèi)運動的封閉腔體;在活塞端頭的鍵槽接頭17上套設(shè)有摩擦片 16,復(fù)位彈黃18位于活塞19端頭的凹陷槽中;變量累輸出的壓力油通過旋轉(zhuǎn)接口 23進入液 壓離合器8的內(nèi)腔體,推動活塞19位移擠壓摩擦片16改變其轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)改變行星輪系的一個 輸入速度的無級變速。
[0028] 在上述的具體實施方案中,在機架外殼中設(shè)置有旋轉(zhuǎn)體,并在旋轉(zhuǎn)體上固定有Ξ 根沿圓周垂直均布的行星軸2,隨機架旋轉(zhuǎn)體一起轉(zhuǎn)動,各行星軸2上裝配一組能在行星軸2 上轉(zhuǎn)動的雙聯(lián)行星齒輪,Ξ根行星軸2共同穿過位于大行星輪4和小行星輪3中間的偏屯、齒 輪6,通過軸承與偏屯、齒輪6配合安裝,使偏屯、齒輪6在Ξ根行星軸2上轉(zhuǎn)動;一個太陽輪裝在 行星架的中屯、,并與各雙聯(lián)齒行星齒輪中的大齒輪曬合;一個內(nèi)齒圈裝在行星架的外表面 且與各雙聯(lián)行星齒輪的小齒輪曬合;上述是NW曬合方式的雙聯(lián)行星齒輪變速裝置,該裝置 結(jié)構(gòu)簡單且傳動效率高,可達到0.97-0.99。要使該裝置成為無級變速裝置,只需讓太陽輪 和行星輪W及內(nèi)齒圈中的一個或兩個為主動輪,另兩個或一個為從動輪,本發(fā)明中采用內(nèi) 齒圈和太陽輪為主動輪,行星軸為輸出裝置。由輪系知識可知太陽輪5、行星軸2和齒圈1的 轉(zhuǎn)速關(guān)系為:
,其中,k為行星輪系的特 征參數(shù),其值為顯癡審敬*礙;,礙為行星軸2公轉(zhuǎn)的速度。所W,確定內(nèi)齒圈1和太陽輪5的轉(zhuǎn) 速,就可W確定行星軸2的公轉(zhuǎn)速度,如果固定齒圈1的速度,調(diào)節(jié)太陽輪5的轉(zhuǎn)速,行星軸2 公轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速也會相應(yīng)改變,運就是本無級變速器的基本原理。要實現(xiàn)行星軸2的轉(zhuǎn)速連續(xù)變 化,關(guān)鍵是如何讓太陽輪5的轉(zhuǎn)速變化。如附圖3所示,變量累輸出的壓力油通過旋轉(zhuǎn)接口 23 進入腔體,推動附圖3中的活塞19向右運動,擠壓摩擦片16,增大摩擦片間的摩擦力,因為
,故傳動軸1 1的扭矩隨之增大,又
,其中μ為摩擦片間的摩擦系數(shù),F(xiàn)為離合器摩擦片受到液壓油 的壓力,S為活塞的面積,r為離合器摩擦片的半徑,Ρ為功率。因為y、S、r、P為定值,所W轉(zhuǎn)速 隨之降低,同時壓力傳感器10會隨著液壓油壓力的變化發(fā)送信號改變液壓回路的壓力和流 量,液壓馬達也會由此調(diào)整轉(zhuǎn)速,適應(yīng)空屯、傳動軸11的轉(zhuǎn)速,從而達到調(diào)節(jié)太陽輪5的轉(zhuǎn)速 的目的。當(dāng)壓力油的壓力減小時,活塞19在復(fù)位彈黃18的作用下,開始向左運動,減小對摩 擦片的擠壓,減小摩擦片間的摩擦力,使空屯、傳動軸11的扭矩逐漸減小,所W轉(zhuǎn)速隨之增 加。
[0029] 因為
又電機的轉(zhuǎn)速恒定,所W當(dāng) 空屯、傳動軸11的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時,行星軸2公轉(zhuǎn)的速度會出現(xiàn)兩種情況,即輸出軸12的輸出 轉(zhuǎn)速會出現(xiàn)W下兩種情況。
[0030] 第一、內(nèi)齒圈1的轉(zhuǎn)向和太陽輪5的轉(zhuǎn)向相同,即內(nèi)齒圈1的轉(zhuǎn)向和液壓馬達的轉(zhuǎn)向 相同,此時輸出速度較高,壓力無級變速器處于高速調(diào)速狀態(tài),且輸出軸12的轉(zhuǎn)向與內(nèi)齒圈 1相反。隨著壓力油推動活塞19向右運動,空屯、傳動軸11的轉(zhuǎn)速逐漸降低,太陽輪5的轉(zhuǎn)速也 逐漸降低,因為內(nèi)齒圈1的轉(zhuǎn)速不變,且方向與太陽輪5相同,所W行星軸2的公轉(zhuǎn)速度逐漸 降低,即輸出速度逐漸降低;隨著壓力油壓力的減小,活塞19在復(fù)位彈黃18的作用下開始減 小對摩擦片16的擠壓,摩擦片16間的摩擦力也就開始減小,空屯、傳動軸11受到的扭矩隨之 減小,空屯、傳動軸11的轉(zhuǎn)速也會相應(yīng)增加,行星軸2的公轉(zhuǎn)速度也會隨之增加,即輸出轉(zhuǎn)速 開始逐漸增加。
[0031] 第二、內(nèi)齒圈1的轉(zhuǎn)向和太陽輪5的轉(zhuǎn)向相反,即內(nèi)齒圈1的轉(zhuǎn)向和液壓馬達的轉(zhuǎn)向 相反,此時輸出速度較低??煞譃閃下Ξ種情況: (1)太陽輪5的轉(zhuǎn)速ns小于m/k時,輸出軸12的轉(zhuǎn)向和內(nèi)齒圈1相反,且輸出速度隨液壓 馬達的加速而減小,減速而增大。即隨著壓力油推動活塞19向右運動,行星軸2的轉(zhuǎn)速逐漸 增大;隨著壓力油的壓力減小時,復(fù)位彈黃18逐漸減小活塞19對摩擦片16的擠壓力,空屯、傳 動軸11的轉(zhuǎn)速開始增加,太陽輪5的轉(zhuǎn)速隨之增加,行星軸2的公轉(zhuǎn)速度也就逐漸降低。
[0032] (2)太陽輪5的轉(zhuǎn)速ns等于m/k時,此時輸出速度為零。
[003引(3)太陽輪5的轉(zhuǎn)速η日大于m/k時,輸出軸12的轉(zhuǎn)向和內(nèi)齒圈1相同,且輸出速度隨 液壓馬達的增速而增加,減速而減小。
[0034] 在上述的具體實施方案中,本發(fā)明采用液壓技術(shù),輪系運轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠,有效地解決 了【背景技術(shù)】中所述的調(diào)速時極易受到磁場和電場等外界條件干擾的缺陷,且液壓傳動和行 星齒輪結(jié)合,傳動的力矩大,效率高,成本低廉,維護方便,可按比例擴大或縮小應(yīng)用到多種 類型的發(fā)動機上,有效解決了僅適合應(yīng)用在輕型和小型的電動汽車領(lǐng)域的不足。此外,太陽 輪5沒有固定的徑向定位,而是依靠3個沿圓周均布的大行星輪曬合自動定屯、,在受力不平 衡的條件下能夠徑向浮動,W使各行星齒輪均勻分擔(dān)載荷,變速時不需要齒輪的脫離及換 擋,實現(xiàn)了無級連續(xù)變速,而且速比可W精確控制,變速性能穩(wěn)定,不會受到磁場、電場等外 界因素的干擾。同時本變速裝置還具有中屯、距小,結(jié)構(gòu)緊湊,凹齒面和突齒面接觸,齒面承 載能力大,重合度大,滑動率小等特點。
[0035] 如附圖1和附圖7所示,Ξ個完全相同的行星輪均勻分布在太陽輪周圍,不僅使作 用于太陽輪和機架軸承中的反作用力相互平衡