專利名稱：齒輪無級(jí)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及無級(jí)變速器，特別是涉及一種車用的齒輪無級(jí)變速器。
背景技術(shù)：
車輛領(lǐng)域無級(jí)變速系統(tǒng)對(duì)汽車來說是十分重要的，它不但能使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工業(yè)條件下始終保持最高效率，而且能使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)降低耗油率，減少排放廢氣中的有毒氣體，避免產(chǎn)生空氣污染。從V形橡膠帶CVT到V型金屬帶CVT再到滾輪轉(zhuǎn)盤式CVT，摩擦傳動(dòng)CVT的研究已持續(xù)了整整一個(gè)世紀(jì)，盡管摩擦傳動(dòng)無級(jí)變速器的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到很高的水平，但齒輪變速箱依然占據(jù)著半壁江山，齒輪無級(jí)變速器才是人類更高目的。然而到目前為止，世界上這些具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的無級(jí)變速系統(tǒng)僅僅只是在輕型小汽車上，這對(duì)汽車工業(yè)的發(fā)展不能不說是一個(gè)缺撼。而現(xiàn)有較好的無級(jí)變速器則是兩組變速輪盤和一條傳動(dòng)帶組成的無級(jí)變速器，從而實(shí)現(xiàn)全程無級(jí)變速。但傳動(dòng)帶容易損壞，無法承受較大的載荷，加速性能仍需提高，燃油仍需經(jīng)濟(jì)化，操縱仍需簡(jiǎn)化，為此，本人曾于2005年3月31日向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局申請(qǐng)了發(fā)明專利“齒輪無級(jí)變速器”，申請(qǐng)?zhí)枮?00510046142.2，該發(fā)明專利工作穩(wěn)定，安全可靠，可從怠速起步，到輸入軸、輸出軸同步直至超出輸入軸轉(zhuǎn)速均勻速、變速運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)速度快，加速平穩(wěn)并可自我控制保持任意恒定速度運(yùn)轉(zhuǎn)，其不足之處是耗材、對(duì)輸出軸的轉(zhuǎn)速控制能力不強(qiáng)，仍有改進(jìn)之必要。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種適用于輕、重載型車輛、無需離合器、傳動(dòng)功率大、傳動(dòng)速比大、調(diào)速范圍寬，可從怠速起步到輸入輸出同步勻變速運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)速度快、加速平穩(wěn)并可自我控制保持任意恒定速度運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪無級(jí)變速器。
采用的技術(shù)方案是齒輪無級(jí)變速器，包括外殼、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、限速機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括輸入軸，輸入軸上裝設(shè)有內(nèi)裝行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)殼體，其特征在于所述的限速機(jī)構(gòu)，包括輸出軸，輸出軸上裝設(shè)有行星齒輪組件和控制輸出軸轉(zhuǎn)速的磁力控制裝置。
上述的行星齒輪組件，包括限速中心齒輪、限速行星齒輪、限速行星內(nèi)齒圈、行星齒輪軸、馬牙極板行星架，所述限速中心齒輪裝設(shè)在輸出軸上，所述輸出軸通過軸承與所述馬牙極板行星架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，馬牙極板行星架的同一圓周上固定有多個(gè)行星齒輪軸，每個(gè)行星齒輪軸上均轉(zhuǎn)動(dòng)連接一個(gè)限速行星齒輪，所述限速行星齒輪分別與所述限速中心齒輪和所述限速行星齒圈的內(nèi)齒嚙合，限速行星內(nèi)齒圈與所述旋轉(zhuǎn)殼體固定連接。
上述的磁力控制裝置，包括磁鐵，旋轉(zhuǎn)架及連桿機(jī)構(gòu)，所述磁鐵旋轉(zhuǎn)架與所述輸出軸花鍵連接，所述連桿機(jī)構(gòu)，包括控制臂、推拉桿，所述推拉桿與所述外殼的端蓋過孔滑動(dòng)連接，所述推拉桿與所述控制臂軸連接，所述控制臂與磁鐵旋轉(zhuǎn)架內(nèi)軸承套軸連接。
上述的磁力控制裝置包括旋轉(zhuǎn)架、鐵芯、線圈、滑環(huán)、碳刷、碳刷架，所述旋轉(zhuǎn)架裝設(shè)在輸出軸上，旋轉(zhuǎn)架頂端固定安裝多個(gè)繞有線圈的鐵芯，所述滑環(huán)固定安裝在旋轉(zhuǎn)架上，并與線圈電連接，所述碳刷架固定連接于外殼的端蓋上，所述碳刷裝設(shè)在碳刷架上，并通過導(dǎo)線與電源連接，碳刷與滑環(huán)摩擦連接。
工作原理在負(fù)載情況下，輸入軸上的多級(jí)行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)使旋轉(zhuǎn)殼體反向轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，輸出軸轉(zhuǎn)速為零，為怠速狀態(tài)，通過推拉桿控制旋轉(zhuǎn)架與馬牙極板行星架的磁力強(qiáng)弱帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)殼體的變化，使旋轉(zhuǎn)殼體由反向轉(zhuǎn)動(dòng)減慢到停止到逐漸加快同向轉(zhuǎn)動(dòng)。改變了輸出軸轉(zhuǎn)速。
本實(shí)用新型合理優(yōu)越。工作穩(wěn)定安全可靠，提供一種可適用于輕、重載型車輛、可用于多驅(qū)動(dòng)、無需離合器、無需檔位操縱桿(可與油門一體控制)、傳動(dòng)功率大、傳動(dòng)速比大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易加工、體積小、造價(jià)低、控制準(zhǔn)確、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音低、節(jié)油、環(huán)保，調(diào)速范圍寬，可從怠速起步到輸入軸、輸出軸同步直至超出輸入軸轉(zhuǎn)速均可勻速、變速運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)速度快、加速平穩(wěn)并可自我控制保持任意恒定速度運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪無級(jí)變速器。適合于車輛、船舶乃至鐵路牽引機(jī)車，機(jī)器人傳動(dòng)，工業(yè)及其它領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的無級(jí)變速器。


圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型怠速狀態(tài)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型行駛狀態(tài)示意圖。
圖4為圖2的A-A剖視圖。
圖5為本實(shí)用新型推拉桿主視圖。
圖6為本實(shí)用新型馬牙極板行星架的示意圖。
圖7為本實(shí)用新型控制臂的示意圖。
圖8為本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)架的示意圖。
圖9為本實(shí)用新型另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一齒輪無級(jí)變速器，包括外殼、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、限速機(jī)構(gòu)、磁力控制裝置。外殼由殼體32、殼體41、固定殼體端蓋25、法蘭端蓋2。殼體32一端通過螺栓27固定連接固定殼體端蓋25，另一端由殼體32、殼體41及法蘭端蓋2通過螺栓42固定連接。所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括輸入軸1、一級(jí)中心齒輪5、行星齒輪6、一級(jí)行星架9、行星軸7、二級(jí)中心齒輪10、二級(jí)行星架11、三級(jí)中心齒輪12、三級(jí)行星架13、擋圈14、旋轉(zhuǎn)殼體8、輸出軸15。旋轉(zhuǎn)殼體8設(shè)有內(nèi)齒與旋轉(zhuǎn)端蓋4通過螺栓43固定連接，旋轉(zhuǎn)殼體8通過兩端軸承39分別裝在殼體32和法蘭端蓋2內(nèi)。旋轉(zhuǎn)殼體8通過螺栓38固定連接限速行星內(nèi)齒圈37。輸入軸1通過軸承3、40與旋轉(zhuǎn)殼體端蓋4和旋轉(zhuǎn)殼體8轉(zhuǎn)動(dòng)連接，旋轉(zhuǎn)殼體8內(nèi)為三級(jí)行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)三個(gè)行星架9、11、13，在每個(gè)行星架的同一圓周上固定三個(gè)行星軸7，三個(gè)行星齒輪6轉(zhuǎn)動(dòng)連接在行星軸7上，形成三級(jí)傳動(dòng)的行星齒輪6均分別與相對(duì)應(yīng)的中心齒輪5、10、12和旋轉(zhuǎn)殼體8的內(nèi)齒嚙合，其中一級(jí)中心齒輪5與輸入軸1的軸端固定連接，其次二級(jí)中心齒輪10和三級(jí)中心齒輪12分別固定在一級(jí)行星架9和二級(jí)行星架11上，輸出軸15左右兩端分別以軸承24、40支撐在固定殼體端蓋25和旋轉(zhuǎn)殼體8一端上，端蓋25軸孔處安裝有軸承擋圈23。輸出軸15右端過擋圈14與三級(jí)行星架13固定連接。限速機(jī)構(gòu)，包括限速中心齒輪16、限速行星齒輪36、限速行星內(nèi)齒圈37、行星齒輪軸35、馬牙極板行星架34、擋圈33。限速中心齒輪16固定安裝在輸出軸15，輸出軸15通過軸承與馬牙極板行星架34轉(zhuǎn)動(dòng)連接，馬牙極板行星架34的同一圓周上固定有三個(gè)行星齒輪軸35，三個(gè)行星齒輪軸35上均轉(zhuǎn)動(dòng)連接一個(gè)限速行星齒輪36，限速行星齒輪36分別與限速中心齒輪16和限速行星內(nèi)齒圈37的內(nèi)齒嚙合。磁力控制裝置，包括旋轉(zhuǎn)架31、控制軸承28、軸承套29、磁鐵30、控制臂18、推拉桿21。軸承左端裝有擋圈33固定。旋轉(zhuǎn)架31與輸出軸15上花鍵26連接。旋轉(zhuǎn)架31頂端固定連接六個(gè)磁鐵30，磁鐵30與馬牙極板行星架34磁力連接。旋轉(zhuǎn)架31里端套有一控制軸承28，控制軸承28外端固定安裝一軸承套29。所述的控制臂18下端通過兩個(gè)控制下臂端軸22轉(zhuǎn)動(dòng)連接在軸承套29上，控制臂18上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接一控制臂固定軸17。一推拉桿21與固定殼體端蓋25過孔滑動(dòng)連接。推拉桿21上的方孔19通過一軸20與控制臂18中端連接。
實(shí)施例二實(shí)施例二與實(shí)施例一基本相同，其不同之處在于磁力控制裝置包括線圈旋轉(zhuǎn)架49、鐵芯52、線圈44、滑環(huán)50、碳刷48、彈簧46、壓簧螺絲45、碳刷架51、導(dǎo)線47。所述的線圈旋轉(zhuǎn)架49裝設(shè)在輸出軸15上，線圈旋轉(zhuǎn)架49磁力連接馬牙極板行星架34，在線圈旋轉(zhuǎn)架49頂端固定安裝六組繞有線圈44的鐵芯52。所述的兩個(gè)滑環(huán)50固定安裝在線圈旋轉(zhuǎn)架49上，并與六組線圈44電連接。碳刷架51固定連接于固定殼體端蓋25。所述的碳刷48裝設(shè)在碳刷架51上，并通過兩根導(dǎo)線47與電源連接。兩個(gè)彈簧46兩端分別安裝在壓簧螺絲45和碳刷48上，碳刷48摩擦連接滑環(huán)50。
權(quán)利要求1.齒輪無級(jí)變速器，包括外殼、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、限速機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括輸入軸，輸入軸上裝設(shè)有內(nèi)裝行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)殼體，其特征在于所述的限速機(jī)構(gòu)，包括輸出軸，輸出軸上裝設(shè)有行星齒輪組件和控制輸出軸轉(zhuǎn)速的磁力控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪無級(jí)變速器，其特征在于所述的行星齒輪組件，包括限速中心齒輪(16)、限速行星齒輪(36)、限速行星內(nèi)齒圈(37)、行星齒輪軸(35)、馬牙極板行星架(34)，所述限速中心齒輪(16)固定安裝在輸出軸(15)上，所述輸出軸(15)通過軸承與所述馬牙極板行星架(34)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，馬牙極板行星架(34)的同一圓周上固定有多個(gè)行星齒輪軸(35)，每個(gè)行星齒輪軸(35)上均轉(zhuǎn)動(dòng)連接一個(gè)限速行星齒輪(36)，所述限速行星齒輪(36)分別與所述限速中心齒輪(16)和所述限速行星內(nèi)齒圈(37)的內(nèi)齒嚙合，限速行星內(nèi)齒圈(37)與所述旋轉(zhuǎn)殼體(8)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪無級(jí)變速器，其特征在于所述的磁力控制裝置，包括磁鐵(30)，旋轉(zhuǎn)架(31)及連桿機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)架(31)與所述輸出軸花鍵(26)連接，所述連桿機(jī)構(gòu)，包括控制臂(18)、推拉桿(21)，所述推拉桿(21)與所述固定外殼端蓋(25)過孔滑動(dòng)連接，所述推拉桿(21)與所述控制臂(18)軸連接，所述控制臂(18)與軸承套(29)軸連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪無級(jí)變速器，其特征在于所述的磁力控制裝置包括線圈旋轉(zhuǎn)架(49)、鐵芯(52)、線圈(44)、滑環(huán)(50)、碳刷(48)、碳刷架(51)，所述線圈旋轉(zhuǎn)架(49)裝設(shè)在輸出軸(15)上，線圈旋轉(zhuǎn)架(49)頂端固定安裝多組繞有線圈的鐵芯(52)，所述滑環(huán)(50)固定安裝在線圈旋轉(zhuǎn)架(49)上，并與線圈(44)電連接，所述碳刷架(51)固定連接于外殼的端蓋(25)上，所述的碳刷(48)裝設(shè)在碳刷架(51)上，并通過導(dǎo)線(47)與電源連接。
專利摘要齒輪無級(jí)變速器，包括外殼、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、限速機(jī)構(gòu)，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括輸入軸，輸入軸上裝設(shè)有內(nèi)裝行星齒輪組的旋轉(zhuǎn)殼體，其特征在于所述的限速機(jī)構(gòu)，包括輸出軸，輸出軸上裝設(shè)有行星齒輪組件和控制輸出軸轉(zhuǎn)速的磁力控制裝置。本實(shí)用新型合理優(yōu)越，工作穩(wěn)定安全可靠，提供一種可適用于輕、重載型車輛、可用于多驅(qū)動(dòng)、無需離合器、無需檔位操縱桿(可與油門一體控制)、傳動(dòng)功率大、傳動(dòng)速比大、調(diào)速范圍寬，可從怠速起步到輸入軸、輸出軸同步直至超出輸入軸轉(zhuǎn)速均可勻速、變速運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)速度快、加速平穩(wěn)并可自我控制保持任意恒定速度運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪無級(jí)變速器。適合于車輛、船舶乃至鐵路牽引機(jī)車，機(jī)器人傳動(dòng)，工業(yè)及其它領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的無級(jí)變速器。
文檔編號(hào)H02K49/00GK2802192SQ20052009111
公開日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2005年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月6日
發(fā)明者楊玉申, 楊麗麗 申請(qǐng)人:楊玉申