專利名稱：自耦無級變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無級變速器，屬于無級變速技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有汽車用無級變速器有兩種形式， 一種是采用V形金屬帶可變徑金屬 帶輪無級變速器；另一種是采用滾輪轉(zhuǎn)盤式無級變速器。以上兩種無級變速器 都屬摩擦傳動，傳動功率受限，傳動扭矩在330N，m以下，并都設(shè)有復(fù)雜的變 速控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，傳遞扭矩的能力仍需進(jìn)一步提高。并且 上述無級變速器起步和低速行駛時有滯澀、不圓滑的現(xiàn)象；在緊急停車后再起 步時，偶爾會發(fā)生低速無法起動的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種同軸齒輪傳動為主，液力傳動為輔，無需變速控 制系統(tǒng)的自耦無級變速器，以解決現(xiàn)有的無級變速器由于都屬摩擦傳動，傳動 功率受限，傳動扭矩在330N'm以下，并都設(shè)有復(fù)雜的變速控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，制造成本高，并且上述無級變速器起步和低速行駛時有滯澀、不圓滑的現(xiàn) 象；在緊急停車后再起步時，偶爾會發(fā)生低速無法起動的問題。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明的自耦無級變速器 由變扭器、中間軸、差動行星排、長空心軸、制動器、第二單向離合器、第三 單向離合器、變速行星排和雙向離合器組成；所述變扭器由泵輪、渦輪、導(dǎo)輪、 第一單向離合器和短空心軸組成，所述差動行星排由差動太陽輪、差動行星輪、 差動行星架和差動內(nèi)齒圈組成，所述差動行星排設(shè)置在變扭器內(nèi)，變扭器套裝 在中間軸上，所述變速行星排由前排太陽輪、后排太陽輪、前排行星架、后排 行星架、前排行星輪、后排行星輪和內(nèi)齒圈組成，所述差動太陽輪固裝在中間 軸的前端上，差動太陽輪與差動行星輪嚙合，差動行星輪與差動內(nèi)齒圈嚙合， 差動行星輪套裝在差動行星架上且與其轉(zhuǎn)動配合，所述泵輪與差動內(nèi)齒圈固 接，渦輪與差動行星架固接，渦輪的里端與長空心軸的前端固接，長空心軸套 裝在中間軸上，長空心軸的后端與第三單向離合器的內(nèi)圈固接，第三單向離合 器的外圈與內(nèi)齒圈的內(nèi)壁固接，所述短空心軸套裝在長空心軸上，所述導(dǎo)輪與
4第一單向離合器的外圈固接，第一單向離合器的內(nèi)圈與短空心軸的前端固接， 短空心軸的后端與變速器殼體固接，所述制動器套裝在第二單向離合器的外圈 上浮動，第二單向離合器的內(nèi)圈固裝在長空心軸的外壁上，所述雙向離合器設(shè) 置在第三單向離合器和第二單向離合器之間，雙向離合器的里端與長空心軸的 外壁固接，雙向離合器的外端與內(nèi)齒圈固接，所述后排太陽輪固裝在前排行星 架的后端并套裝在中間軸的后端上，所述前排太陽輪固裝在中間軸上且設(shè)置在 前排行星架與第三單向離合器之間，前排太陽輪與前排行星輪嚙合，前排行星 輪與內(nèi)齒圈嚙合，前排行星架套裝在中間軸上且設(shè)置在后排行星架與前排太陽 輪之間，前排行星輪和后排太陽輪分別套裝在前排行星架上且與其轉(zhuǎn)動配合， 后排太陽輪與后排行星輪嚙合，后排行星輪與內(nèi)齒圈嚙合，后排行星架套裝在 中間軸的后端上，后排行星輪套裝在后排行星架上且與其轉(zhuǎn)動配合，變扭器為 動力輸入端，后排行星架為動力輸出端。
本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明不需要繁雜的變速控制系統(tǒng)，自動適應(yīng) 載荷變化，使輸出扭矩和轉(zhuǎn)速隨之改變。最大傳動比可隨意設(shè)定，當(dāng)傳動比為 1: 1時，變扭器產(chǎn)生自鎖，變扭器不參與工作，提高了傳動系統(tǒng)效率，具有 明顯的節(jié)約燃油效果。本發(fā)明的自耦無級變速器起步和低速行駛時無滯澀、不 圓滑的現(xiàn)象；在緊急停車后再起步時，可低速平穩(wěn)啟動。此外，本發(fā)明還具有 結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低、節(jié)油效果好、傳遞扭矩不受限制，擴大了無級變
速器使用范圍的優(yōu)點，采用雙向離合器與剎車系統(tǒng)聯(lián)動，可實現(xiàn)發(fā)動機制動功 能；采用節(jié)汽門與制動器聯(lián)動可實現(xiàn)強制低擋。因此，本發(fā)明適用于汽車、內(nèi) 燃機車、拖拉機、礦山機械、筑路機械、軍事裝備等需要發(fā)動機與驅(qū)動裝置連 接上。


圖l是本發(fā)明的傳動原理圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的自耦無級變速
器由變扭器l、中間軸2、差動行星排3、長空心軸4、制動器5、第二單向離 合器6、第三單向離合器7、變速行星排8和雙向離合器9組成；所述變扭器 1由泵輪la、渦輪lb、導(dǎo)輪lc、第一單向離合器ld和短空心軸le組成，所 述差動行星排3由差動太陽輪3a、差動行星輪3b、差動行星架3c和差動內(nèi)齒圈3d組成，所述差動行星排3設(shè)置在變扭器1內(nèi)，變扭器1套裝在中間軸2 上，所述變速行星排8由前排太陽輪8a、后排太陽輪8b、前排行星架8c、后 排行星架8d、前排行星輪8e、后排行星輪8f和內(nèi)齒圈8g組成，所述差動太 陽輪3a固裝在中間軸2的前端上，差動太陽輪3a與差動行星輪3b嚙合，差 動行星輪3b與差動內(nèi)齒圈3d嚙合，差動行星輪3b套裝在差動行星架3c上且 與其轉(zhuǎn)動配合，所述泵輪la與差動內(nèi)齒圈3d固接，渦輪lb與差動行星架3c 固接，渦輪lb的里端與長空心軸4的前端固接，長空心軸4套裝在中間軸2 上，長空心軸4的后端與第三單向離合器7的內(nèi)圈固接，第三單向離合器7 的外圈與內(nèi)齒圈8g的內(nèi)壁固接，所述短空心軸le套裝在長空心軸4上，所述 導(dǎo)輪lc與第一單向離合器ld的外圈固接，第一單向離合器ld的內(nèi)圈與短空 心軸le的前端固接，短空心軸le的后端與變速器殼體10固接，所述制動器 5套裝在第二單向離合器6的外圈上浮動，第二單向離合器6的內(nèi)圈固裝在長 空心軸4的外壁上，所述雙向離合器9設(shè)置在第三單向離合器7和第二單向離 合器6之間，雙向離合器9的里端與長空心軸4的外壁固接，雙向離合器9 的外端與內(nèi)齒圈8g固接，所述后排太陽輪8b固裝在前排行星架8c的后端并 套裝在中間軸2的后端上，所述前排太陽輪8a固裝在中間軸2上且設(shè)置在前 排行星架8c與第三單向離合器7之間，前排太陽輪8a與前排行星輪8e嚙合， 前排行星輪8e與內(nèi)齒圈8g嚙合，前排行星架8c套裝在中間軸2上且設(shè)置在 后排行星架8d與前排太陽輪8a之間，前排行星輪8e和后排太陽輪8b分別套 裝在前排行星架8c上且與其轉(zhuǎn)動配合，后排太陽輪8b與后排行星輪8f嚙合， 后排行星輪8f與內(nèi)齒圈8g嚙合，后排行星架8d套裝在中間軸2的后端上， 后排行星輪8f套裝在后排行星架8d上且與其轉(zhuǎn)動配合，變扭器1為動力輸入 端，后排行星架8d為動力輸出端。
具體實施方式
二結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的中間軸2與長 空心軸4之間、長空心軸4與短空心軸le之間、前排行星架8c與中間軸2之 間、后排行星架8d與中間軸2之間及變扭器1與中間軸2之間均為轉(zhuǎn)動配合。 如此設(shè)置，可保證變速器轉(zhuǎn)動平穩(wěn)、可靠。其它與具體實施方式
一相同。
工作原理是本發(fā)明的自偶無級變速器是以同軸齒輪傳動為主，液力傳動 為輔，將動力分為兩路傳給后排行星架8d合成后輸出，齒輪傳動路線是差動 內(nèi)齒圈3d與發(fā)動機等速，經(jīng)差動行星輪3b傳給差動太陽輪3a，再經(jīng)中間軸2傳給前排太陽輪8a，經(jīng)變速行星排8到后排行星架8d合成后輸出；液力傳動路線是泵輪la與發(fā)動機等速，泵輪la帶動渦輪lb傳給長空心軸4，經(jīng)第三單向離合器7傳給內(nèi)齒圈8g，經(jīng)變速行星排8到后排行星架8d合成輸出。當(dāng)發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)時，后排行星架8d靜止，液力傳動勢能不足，無動力輸出。齒輪傳動因后排行星架8d靜止，導(dǎo)致渦輪lb反轉(zhuǎn)，功率內(nèi)部循環(huán)，動力無輸出。
當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于怠速轉(zhuǎn)速時，制動器5工作，渦輪lb反向制動，這時，變速器以齒輪傳動方式按設(shè)定的最大傳動比將動力經(jīng)后排行星架8d輸出，此時也稱強制低檔。
當(dāng)驅(qū)動扭矩與輸入扭矩比值小于設(shè)定的最大傳動比時，渦輪lb開始隨泵輪la同向轉(zhuǎn)動，動力將以齒輪傳動方式和液力傳動方式分兩路經(jīng)后排行星架8d合成后輸出。減速比與扭矩比成反比，此時為自耦變速過程。
當(dāng)發(fā)動機輸入自耦變速器功率大于汽車運行功率時，差動行星排3產(chǎn)生自鎖，自耦無級變速器各零部件相對無運動，動力以傳動比l: l的形式輸出，此時，變扭器l不參與工作，自耦無級變速器將以純機械方式傳動。
當(dāng)雙向離合器9分離時，內(nèi)齒圈8g相對渦輪lb可超速運轉(zhuǎn)，無發(fā)動機制動功能；雙向離合器9接合時，內(nèi)齒圈8g和渦輪lb聯(lián)成一體，具有發(fā)動機制動功能。
當(dāng)發(fā)動機^速、扭矩都為變量時，自耦無級變速器輸出轉(zhuǎn)速、扭矩根據(jù)負(fù)載變化同為變量，實現(xiàn)了自耦無級變速。
權(quán)利要求
1、一種自耦無級變速器，所述變速器由變扭器(1)、中間軸(2)、差動行星排(3)、長空心軸(4)、制動器(5)、第二單向離合器(6)、第三單向離合器(7)、變速行星排(8)和雙向離合器(9)組成；其特征在于所述變扭器(1)由泵輪(1a)、渦輪(1b)、導(dǎo)輪(1c)、第一單向離合器(1d)和短空心軸(1e)組成，所述差動行星排(3)由差動太陽輪(3a)、差動行星輪(3b)、差動行星架(3c)和差動內(nèi)齒圈(3d)組成，所述差動行星排(3)設(shè)置在變扭器(1)內(nèi)，變扭器(1)套裝在中間軸(2)上，所述變速行星排(8)由前排太陽輪(8a)、后排太陽輪(8b)、前排行星架(8c)、后排行星架(8d)、前排行星輪(8e)、后排行星輪(8f)和內(nèi)齒圈(8g)組成，所述差動太陽輪(3a)固裝在中間軸(2)的前端上，差動太陽輪(3a)與差動行星輪(3b)嚙合，差動行星輪(3b)與差動內(nèi)齒圈(3d)嚙合，差動行星輪(3b)套裝在差動行星架(3c)上且與其轉(zhuǎn)動配合，所述泵輪(1a)與差動內(nèi)齒圈(3d)固接，渦輪(1b)與差動行星架(3c)固接，渦輪(1b)的里端與長空心軸(4)的前端固接，長空心軸(4)套裝在中間軸(2)上，長空心軸(4)的后端與第三單向離合器(7)的內(nèi)圈固接，第三單向離合器(7)的外圈與內(nèi)齒圈(8g)的內(nèi)壁固接，所述短空心軸(1e)套裝在長空心軸(4)上，所述導(dǎo)輪(1c)與第一單向離合器(1d)的外圈固接，第一單向離合器(1d)的內(nèi)圈與短空心軸(1e)的前端固接，短空心軸(1e)的后端與變速器殼體(10)固接，所述制動器(5)套裝在第二單向離合器(6)的外圈上浮動，第二單向離合器(6)的內(nèi)圈固裝在長空心軸(4)的外壁上，所述雙向離合器(9)設(shè)置在第三單向離合器(7)和第二單向離合器(6)之間，雙向離合器(9)的里端與長空心軸(4)的外壁固接，雙向離合器(9)的外端與內(nèi)齒圈(8g)固接，所述后排太陽輪(8b)固裝在前排行星架(8c)的后端并套裝在中間軸(2)的后端上，所述前排太陽輪(8a)固裝在中間軸(2)上且設(shè)置在前排行星架(8c)與第三單向離合器(7)之間，前排太陽輪(8a)與前排行星輪(8e)嚙合，前排行星輪(8e)與內(nèi)齒圈(8g)嚙合，前排行星架(8c)套裝在中間軸(2)上且設(shè)置在后排行星架(8d)與前排太陽輪(8a)之間，前排行星輪(8e)和后排太陽輪(8b)分別套裝在前排行星架(8c)上且與其轉(zhuǎn)動配合，后排太陽輪(8b)與后排行星輪(8f)嚙合，后排行星輪(8f)與內(nèi)齒圈(8g)嚙合，后排行星架(8d)套裝在中間軸(2)的后端上，后排行星輪(8f)套裝在后排行星架(8d)上且與其轉(zhuǎn)動配合，變扭器(1)為動力輸入端，后排行星架(8d)為動力輸出端。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的自耦無級變速器，其特征在于所述中間軸(2) 與長空心軸(4)之間、長空心軸(4)與短空心軸(le)之間、前排行星架(8c)與中間軸(2)之間、后排行星架(8d)與中間軸(2)之間及變扭器(1)與中間軸(2)之間均為轉(zhuǎn)動配合。
全文摘要
自耦無級變速器，它涉及一種無級變速器。針對現(xiàn)有無級變速器傳動功率受限，傳動扭矩低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，并都有復(fù)雜變速控制系統(tǒng)問題。差動行星排裝在中間軸上，泵輪與差動內(nèi)齒圈固接，渦輪與差動行星架固接，渦輪與套裝在中間軸上的長空心軸固接，泵輪與差動行星排的差動內(nèi)齒圈固接，長空心軸與第三單向離合器固接，第三單向離合器與變速行星排固接，短空心軸套裝在長空心軸上，第一單向離合器與短空心軸和導(dǎo)輪固接，第二單向離合器固裝在制動器內(nèi)的長空心軸上，雙向離合器與長空心軸和變速行星排的內(nèi)齒圈固接。本發(fā)明不需要變速控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、成本低、傳遞扭矩不受限制，適用于汽車等發(fā)動機與驅(qū)動裝置的連接上。
文檔編號F16H47/08GK101487525SQ20091007138
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月6日
發(fā)明者付廣振, 付洋洋, 王洪波 申請人:付廣振