專利名稱：角速差行星齒輪無級變速箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械類變速箱，尤其涉及一種用于汽車傳動系統(tǒng)中以機(jī)械齒 輪為主要工作的角速差行星齒輪無級變速箱。
背景技術(shù)：
目前在汽車上較多使用的自動變速技術(shù)是將液力變矩器和行星齒輪系組合的 自動變速器技術(shù)，但它有明顯的缺點(diǎn)傳動比不連續(xù)，液力傳動效率較低，結(jié) 構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)不便。另外一種無級變速(CVT)，它采用金屬傳動帶和工作直徑
可變的主、從動輪相配合來傳遞動力，但CVT弱點(diǎn)是金屬帶承載能力小，傳遞 功率有限，且造價高壽命短，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)一種全剛性齒輪傳動且傳動比連續(xù)，承載力大且安 全可靠，結(jié)構(gòu)簡單且輔助件少，加工方便且造價低廉的無級變速器，便成為機(jī) 械行業(yè)多年來急需解決的問題。本發(fā)明用行星齒輪排組成能夠在輸出最大扭矩 的同時，還能夠輸出最高轉(zhuǎn)速的無級變速裝置，以將設(shè)計(jì)所需的最大扭矩輸出 輪系與最高轉(zhuǎn)速輸出輪系結(jié)合在一起形成疊加運(yùn)動輪系，在工作過程中直接根 據(jù)負(fù)載變化，完全自動的實(shí)行無級變扭矩變轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明角速差行星齒輪 無級變速箱，目前國內(nèi)外尚未見有同類結(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角速差行星齒輪無級變速箱，它全部采用 剛性齒輪，在工作過程中無需外力系統(tǒng)與液力變扭部件，而最直接的根據(jù)負(fù)載 變化，完全自動的實(shí)行無級變扭矩變轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的在圖1中角速差行星齒輪無級變速箱主要零部件由 輸入軸l、行星架2、行星軸3、基準(zhǔn)行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星
齒輪6、基準(zhǔn)中心齒輪7、減速中心齒輪8、加速中心齒輪9、約束齒圈IO、推 動盤11、推動軸12、剛聯(lián)筒13、后拉齒輪14、檢差行星齒輪15、輸出齒圈16、輸出軸17,箱體18組成。
角速差行星齒輪無級變速箱基本結(jié)構(gòu)是輸入軸1與輸出軸17同軸線并由箱體 18支承、輸入軸1與行星架2、周向等分排列的行星軸3剛聯(lián)、基準(zhǔn)行星齒輪 4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6支承在行星軸3上、它們分別與對應(yīng)的基 準(zhǔn)中心齒輪7、減速中心齒輪8、加速中心齒輪9相互嚙合、基準(zhǔn)行星齒輪4、 減速行星齒輪5、加速行星齒輪6還與約束齒圈10相互嚙合、檢差行星齒輪15 支承在推動軸12上、檢差行星齒輪15與后拉齒輪14嚙合、還與輸出齒圈16 嚙合、輸出齒圈16剛聯(lián)在輸出軸17上、基準(zhǔn)中心齒輪7也與輸出軸17剛聯(lián)、 另外減速中心齒輪8、后拉齒輪14與剛聯(lián)筒13剛聯(lián)、加速中心齒輪9、推動軸 12與推動盤11剛聯(lián)。
其工作原理是當(dāng)輸入軸l正向旋轉(zhuǎn)時，行星架2正向旋轉(zhuǎn)，行星齒輪軸3 帶動基準(zhǔn)行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6作公轉(zhuǎn)，如果先將約束 齒圈10去除，并將基準(zhǔn)行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6剛聯(lián)成 一體，則基準(zhǔn)行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6在作公轉(zhuǎn)時，還由 于與對應(yīng)的基準(zhǔn)中心齒輪7、減速中心齒輪8 、加速中心齒輪9相互嚙合而作 自轉(zhuǎn)運(yùn)動，即在它們各自嚙合的中心齒輪上滾動并作推壓運(yùn)轉(zhuǎn)，在設(shè)計(jì)此角速 差行星齒輪無級變速箱時，以剛聯(lián)在輸出軸17上的基準(zhǔn)中心齒輪7的齒輪參數(shù) 為參照，將基準(zhǔn)行星齒輪4與基準(zhǔn)中心齒輪7在開始運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)中心齒輪7的 角速度作為基本角速度后，再將減速行星齒輪5與減速中心齒輪8的齒輪參數(shù) 設(shè)計(jì)成減速，使減速中心齒輪8在開始運(yùn)轉(zhuǎn)時的角速度小于基準(zhǔn)中心齒輪7開 始運(yùn)轉(zhuǎn)時的基本角速度，還將加速行星齒輪6與加速中心齒輪9的齒輪參數(shù)設(shè) 計(jì)成加速，使中心齒輪9在開始運(yùn)轉(zhuǎn)時的角速度大于基準(zhǔn)中心齒輪7開始運(yùn)轉(zhuǎn) 時的基本角速度，減速中心齒輪8的角速度與加速中心齒輪9的角速度之差，則通過于與減速中心齒輪8嚙合、還與輸出齒圈16嚙合、并支承在推動軸12 上的檢差行星齒輪15檢出后，便可推動輸出軸17轉(zhuǎn)動， 一旦輸出軸17轉(zhuǎn)動， 則與輸出軸17剛聯(lián)的基準(zhǔn)中心齒輪7便帶動減速中心齒輪8與加速中心齒輪9 同時轉(zhuǎn)動，并在負(fù)荷減輕轉(zhuǎn)速逐漸提高的工況下，三者角速度差隨之逐漸減小 直至近零，從而實(shí)現(xiàn)了在以類似于少齒差減速器的工作原理而運(yùn)轉(zhuǎn)，從而得到 最大扭矩輸出的同時，還能在基準(zhǔn)行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪 6公轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)的輪齒推壓力的作用下，直接轉(zhuǎn)動作最高轉(zhuǎn)速的輸出，這樣它便將 最高轉(zhuǎn)速輸出輪系與最大扭矩輸出輪系結(jié)合在一起形成一個恒功率輸出的疊加 運(yùn)動輪系，且在工作過程中無需液電裝置伺服，而直接根據(jù)負(fù)載變化，完全自 動的實(shí)行無級變轉(zhuǎn)速變扭矩運(yùn)轉(zhuǎn)，如當(dāng)負(fù)載減小后，輸出軸17的轉(zhuǎn)速在各行星 齒輪的直接作用下，將有轉(zhuǎn)速加快扭矩減小的趨勢，反之則有以類似于少齒差 減速器的工作原理以最大扭矩輸出而使扭矩加大轉(zhuǎn)速減少的趨勢，直到輸出與 負(fù)載之間的扭矩相對平衡為止。
為了優(yōu)化各行星齒輪與各中心齒輪相互嚙合的輪齒的技術(shù)參數(shù)，本發(fā)明加入 與基準(zhǔn)行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6嚙合的約束齒圈10，此 種結(jié)構(gòu)則基準(zhǔn)行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6必須各自保持分離 而不能聯(lián)在一起，這樣，當(dāng)行星架2正向旋轉(zhuǎn)，行星齒輪軸3帶動基準(zhǔn)行星齒 輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6作公轉(zhuǎn)時，唯有基準(zhǔn)行星齒輪4先被基 準(zhǔn)中心齒輪7約束而作自轉(zhuǎn)運(yùn)動，然后再經(jīng)過約束齒圈10帶動減速中心齒輪8 與加速中心齒輪9轉(zhuǎn)動，此結(jié)構(gòu)可拓展技術(shù)人員的設(shè)計(jì)空間，依據(jù)行星齒輪排 的運(yùn)動特性設(shè)計(jì)出更優(yōu)異的角速差行星齒輪無級變速箱，也就是說，安裝有約 束齒圈10的變速裝置，行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6將各自 以行星齒輪排的方式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，如將基準(zhǔn)行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6剛聯(lián)成一體，則可去除約束齒圈10。
本發(fā)明所述的角速差行星齒輪無級變速箱，由于首創(chuàng)角速差轉(zhuǎn)換裝置，使其 能夠在輸出最大扭矩的同時，還能夠輸出最高轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)了恒功率輸出， 可靠地完成了機(jī)械式無級變速功能，且無需液電裝置伺服就能達(dá)到無級變速的 功效，因而結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，傳動比連續(xù)承載力大，安全可靠使用期長。


圖1:角速差行星齒輪無級變速箱結(jié)構(gòu)剖視圖。 圖2:角速差行星齒輪無級變速箱實(shí)施結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
在圖2中角速差行星齒輪無級變速箱的實(shí)施，主要零部件由輸入軸1、行 星架2、行星軸3、基準(zhǔn)行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6、基準(zhǔn) 中心齒輪7、減速中心齒輪8、加速中心齒輪9、約束齒圈10、推動盤ll、推 動軸12、剛聯(lián)筒13、后拉齒輪14、檢差行星齒輪15、輸出齒圈16、輸出軸17、 箱體18組成。
角速差行星齒輪無級變速箱其基本結(jié)構(gòu)是輸入軸1與輸出軸17同軸線并由箱 體18支承、輸入軸1與行星架2、周向等分排列的行星軸3剛聯(lián)、基準(zhǔn)行星齒 輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6支承在行星軸3上、它們分別與對應(yīng)的 基準(zhǔn)中心齒輪7、減速中心齒輪8、加速中心齒輪9相互嚙合、基準(zhǔn)行星齒輪4、 減速行星齒輪5、加速行星齒輪6還與約束齒圈10相互嚙合、檢差行星齒輪15 支承在推動軸12上、檢差行星齒輪15與后拉齒輪14嚙合、還與輸出齒圈16 嚙合、輸出齒圈16剛聯(lián)在輸出軸17上、基準(zhǔn)中心齒輪7也與輸出軸17剛聯(lián)、 另外減速中心齒輪8、后拉齒輪14與剛聯(lián)筒13剛聯(lián)、加速中心齒輪9、推動軸 12與推動盤11剛聯(lián)。
權(quán)利要求
1.一種角速差行星齒輪無級變速箱，其特征是角速差行星齒輪無級變速箱主要零部件由輸入軸(1)、行星架(2)、行星軸(3)、基準(zhǔn)行星齒輪(4)、減速行星齒輪(5)、加速行星齒輪(6)、基準(zhǔn)中心齒輪(7)、減速中心齒輪(8)、加速中心齒輪(9)、約束齒圈(10)、推動盤(11)、推動軸(12)、剛聯(lián)筒(13)、后拉齒輪(14)、檢差行星齒輪(15)、輸出齒圈(16)、輸出軸(17)、箱體(18)組成。
2. ^fe禾^^i戶;i^^速差行星齒輪無級變速箱，角速差行星齒輪無級^變速箱其基本結(jié)構(gòu)是輸入軸(1)與輸出軸(17)同軸線并由箱體(18) 支承、輸入軸(1)與行星架(2)、周向等分排列的行星軸(3)剛聯(lián)、基準(zhǔn)行 星齒輪(4)、減速行星齒輪(5)、加速行星齒輪(6)支承在行星軸(3)上、 它們分別與對應(yīng)的基準(zhǔn)中心齒輪(7)、減速中心齒輪(8)、加速中心齒輪(9) 相互嚙合、基準(zhǔn)行星齒輪(4)、減速行星齒輪(5)、加速行星齒輪(6)還與約 束齒圈(10)相互嚙合、檢差行星齒輪(15)支承在推動軸(12)上、檢差行 星齒輪(15)與后拉齒輪(14)嚙合、還與輸出齒圈(16)嚙合、輸出齒圈(16) 剛聯(lián)在輸出軸(17)上、基準(zhǔn)中心齒輪(7)也與輸出軸(1) 7剛聯(lián)、另外減速 中心齒輪(8)、后拉齒輪(14)與剛聯(lián)筒(13)剛聯(lián)、加速中心齒輪(9)、推 動軸(12)與推動盤(11)剛聯(lián)。
3. t^t禾l^^ 1 ^M^角速差行星齒輪無級變速箱，^!1E是安裝有約束齒 圈(10)的變速裝置，行星齒輪(4)、減速行星齒輪(5)、加速行星齒輪(6) 將各自以行星齒輪排的方式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)、如將基準(zhǔn)行星齒輪(4)、減速行星齒輪(5)、加速行星齒輪(6)剛聯(lián)成一體，則可去除約束齒圈(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)械類變速箱，尤其涉及一種汽車傳動系統(tǒng)中以機(jī)械齒輪為主工作的角速差行星齒輪無級變速箱，其主要零部件由輸入軸(1)、行星架(2)、行星軸(3)、基準(zhǔn)行星齒輪(4)、減速行星齒輪(5)、加速行星齒輪(6)、基準(zhǔn)中心齒輪(7)、減速中心齒輪(8)、加速中心齒輪(9)、約束齒圈(10)、推動盤(11)、推動軸(12)、剛聯(lián)筒(13)、后拉齒輪(14)、檢差行星齒輪(15)、輸出齒圈(16)、輸出軸(17)、箱體(18)組成。由于首創(chuàng)其角速差轉(zhuǎn)換裝置，本發(fā)明將最大扭矩輸出輪系與最高轉(zhuǎn)速輸出輪系結(jié)合形成疊加運(yùn)動輪系，使其能在輸出最大扭矩同時，又潛在的能夠輸出最高轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到無級變速的功效，因而結(jié)構(gòu)簡單價格低廉，承載力大使用期長。
文檔編號F16H3/44GK101526124SQ20081008393
公開日2009年9月9日 申請日期2008年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月9日
發(fā)明者湯思查 申請人:湯思查