專利名稱:一種復(fù)合型可多檔同時(shí)嚙合變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于變速器領(lǐng)域,更具體地說,它是一種用于各種地面車輛、船舶、鐵道機(jī)車、工程機(jī)械、各種航天、航空器、冶金、礦山、石油、化工、輕工、食品、紡織、起重運(yùn)輸機(jī)械、機(jī)床、機(jī)械人以及軍工的復(fù)合型可多檔同時(shí)嚙合變速器。
背景技術(shù):
目前,有檔位的變速器都需要通過換檔和操縱等機(jī)構(gòu),才能實(shí)現(xiàn)換檔,因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜,操控麻煩,并且成本高;另外,傳動(dòng)效率低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的使用壽命,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無需操控,低成本,節(jié)能高效的復(fù)合型可多檔同時(shí)嚙合變速器。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案以下:
一種復(fù)合型可多檔同時(shí)哨合變速器,它包括輸入軸(I)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)、單向離合器、聯(lián)接器(6)、輸出軸(7),所述聯(lián)接器(6)的輸出端(62)與輸入軸(I)聯(lián)接,各個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)的輸出端(42)與輸出軸(7)聯(lián)接,輸入軸(I)與輸出軸(7)之間設(shè)有兩個(gè)增矩單元(2 )和兩個(gè)調(diào)速單元(3 ),首個(gè)增矩單元(2 )的輸入元件(22 )與輸入軸(I)聯(lián)接,所述的增矩單元(2)包括輸出元件(21)、輸入元件(22)、行星齒輪(23)、聯(lián)接元件(24),所述的調(diào)速單元(3)包括輸出元件(31)、輸入元件(32)、行星齒輪(33)、聯(lián)接元件(34),首個(gè)增矩單元(2)的聯(lián)接元件(24)與首個(gè)調(diào)速單元(3)的輸入元件(32)聯(lián)接,首個(gè)調(diào)速單元(3)的聯(lián)接元件(34)與第二個(gè)增矩單元(2)的輸入元件(22)聯(lián)接,第二個(gè)增矩單元(2)的聯(lián)接元件(24)與第二個(gè)調(diào)速單元(3)的輸入元件(32)聯(lián)接,第二個(gè)調(diào)速單元(3)的聯(lián)接元件(34 )聯(lián)接器(6 )的輸入端(61)聯(lián)接,各個(gè)增矩單元(2 )的輸出元件(21)和各自下一個(gè)調(diào)速單元(3)的輸出元件(31)為同一元件,即公共輸出元件(231),其直接與各自的增矩單元(2)和調(diào)速單元(3)所配套的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)的輸入端(41)聯(lián)接。所述若干增矩單元(2)的輸出元件(21)和各自下一個(gè)調(diào)速單元(3)的輸出元件
(31)為同一元件,即公共輸出元件(231),其直接與各自的增矩單元(2)和調(diào)速單元(3)所配套的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)的輸入端(41)聯(lián)接。所述聯(lián)接器(6)由聯(lián)接器增矩單元(8)和聯(lián)接器調(diào)速單元(9)組成,聯(lián)接器增矩單元(8)的聯(lián)接元件(84)與聯(lián)接器調(diào)速單元(9)的輸入元件(92)聯(lián)接,聯(lián)接器增矩單元
(8)的輸出元件(81)和聯(lián)接器調(diào)速單元(9)的輸出元件(91)分別與各自配合的單向離合器(5)的輸入端(51)聯(lián)接,其中,它們的輸出端(52)分別與聯(lián)接軸(10)聯(lián)接,聯(lián)接軸
(10)為聯(lián)接器(6)的輸出端(62),與輸入軸(I)聯(lián)接,聯(lián)接器增矩單元(8)的輸入元件(82)為聯(lián)接器(6)的輸入端(61),與最后一個(gè)調(diào)速單元(3)的聯(lián)接元件(34)聯(lián)接,聯(lián)接器調(diào)速單元(9 )的聯(lián)接元件(94 )與本發(fā)明以外的若干元件聯(lián)接。所述增矩單元(2)為行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、少齒差傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺線針輪行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或諧波齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),增矩單元(2)的輸出元件(21)、輸入元件(22)、聯(lián)接元件(24),由上述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的三元件中選用,其中,當(dāng)輸出元件(21)的轉(zhuǎn)速為零時(shí),聯(lián)接元件(24)的轉(zhuǎn)速方向不變,此時(shí),聯(lián)接元件(24)的扭矩增大,起增矩的作用。所述調(diào)速單元(3 )為行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、少齒差傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺線針輪行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或諧波齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),調(diào)速單元(3)的輸出元件(31)、輸入元件(32)、聯(lián)接元件(34),由上述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的三元件中選用,其中,當(dāng)輸出元件(31)的轉(zhuǎn)速為零時(shí),聯(lián)接元件(34)的轉(zhuǎn)速方向不變,此時(shí),聯(lián)接元件(34)的轉(zhuǎn)速升高,起調(diào)速的作用。所述聯(lián)接器增矩單元(8)與增矩單元(2)除名稱不同外,其余各方面完全相同。所述聯(lián)接器調(diào)速單元(9)與調(diào)速單元(3)除名稱不同外,其余各方面完全相同。本發(fā)明應(yīng)用于車輛時(shí),能夠根據(jù)車輛行駛時(shí)受到阻力的大小,自動(dòng)地改變輸出扭矩以及速度的變化。本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明設(shè)有換檔和操縱機(jī)構(gòu),因此避免了駕駛員的體力勞動(dòng)和精神負(fù)擔(dān),而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,有利于降低制造的成本,更易于維修;
(2)本發(fā)明的變矩和變速是自動(dòng)完成的,能實(shí)現(xiàn)高效率的傳動(dòng),并且除了起步以外,都能使發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳范圍內(nèi)工作,與其它變速器相比,在發(fā)動(dòng)機(jī)等效的前提下,它降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的制造成本;
(3)本發(fā)明無需變換檔位,使發(fā)動(dòng)機(jī)處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn),也就是在非常小污染排放的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作,避免了發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速和高速運(yùn)行時(shí),排放大量廢氣,從而減少了廢氣的排放,有利于保護(hù)環(huán)境;
(4)本發(fā)明能利用內(nèi)部轉(zhuǎn)速差起緩沖和過載保護(hù)的作用,有利于延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的使用壽命,另外,當(dāng)行駛阻力增大,則能使車輛自動(dòng)降速,反之則升速,有利于提高車輛的行駛性能;
(5)本發(fā)明無需變換檔位,使輸入功率不間斷,可保證車輛有良好的加速性和較高的平均車速,使發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損減少,延長(zhǎng)了大修間隔里程,提高了出車率,有利于提高生產(chǎn)率。另外,本發(fā)明是一種還可用于各種地面車輛、船舶、鐵道機(jī)車、工程機(jī)械、各種航天、航空器、冶金、礦山、石油、化工、輕工、食品、紡織、起重運(yùn)輸機(jī)械、機(jī)床、機(jī)械人以及軍工的復(fù)合型可多檔同時(shí)嚙合變速器。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
實(shí)施例一:
如圖1中所示,一種復(fù)合型可多檔同時(shí)嚙合變速器,它包括輸入軸1、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4、單向離合器5、聯(lián)接器6、輸出軸7,所述聯(lián)接器6的輸出端62與輸入軸I聯(lián)接,各個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4的輸出端42與輸出軸7聯(lián)接,輸入軸I與輸出軸7之間設(shè)有兩個(gè)增矩單元2和兩個(gè)調(diào)速單元3,首個(gè)增矩單元2的輸入元件22與輸入軸I聯(lián)接,所述的增矩單元2包括輸出元件21、輸入元件22、行星齒輪23、聯(lián)接元件24,所述的調(diào)速單元3包括輸出元件31、輸入元件32、行星齒輪33、聯(lián)接元件34,首個(gè)增矩單元2的聯(lián)接元件24與首個(gè)調(diào)速單元3的輸入元件32聯(lián)接,首個(gè)調(diào)速單元3的聯(lián)接元件34與第二個(gè)增矩單元2的輸入元件22聯(lián)接,第二個(gè)增矩單元2的聯(lián)接元件24與第二個(gè)調(diào)速單元3的輸入元件32聯(lián)接,第二個(gè)調(diào)速單元3的聯(lián)接元件34與聯(lián)接器6的輸入端61聯(lián)接,各個(gè)增矩單元2的輸出元件21和各自下一個(gè)調(diào)速單元3的輸出元件31為同一元件,即公共輸出元件231,其直接與各自的增矩單元2和調(diào)速單元3所配套的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4的輸入端41聯(lián)接。所述的聯(lián)接器6由聯(lián)接器增矩單元8和聯(lián)接器調(diào)速單元9組成,聯(lián)接器增矩單元8的聯(lián)接元件84與聯(lián)接器調(diào)速單元9的輸入元件92聯(lián)接,聯(lián)接器增矩單元8的輸出元件81和聯(lián)接器調(diào)速單元9的輸出元件91分別與各自配合的單向離合器5的輸入端51聯(lián)接,其中,它們的輸出端52分別與聯(lián)接軸10聯(lián)接,聯(lián)接軸10為聯(lián)接器6的輸出端62,聯(lián)接器增矩單元8的輸入元件82為聯(lián)接器6的輸入端61,聯(lián)接器調(diào)速單元9的聯(lián)接元件94與本發(fā)明以外的若干元件聯(lián)接。輸入功率由首個(gè)增矩單元2的輸入元件22分流為兩路,一路流入輸出元件21,另一路經(jīng)過聯(lián)接元件24流入下一個(gè)調(diào)速單元3的輸入元件32再分流為兩路,一路流入輸出元件31,另一路經(jīng)過聯(lián)接元件34流入第二個(gè)增矩單元2的輸入元件22,并重復(fù)上述分流過程。由于上述各個(gè)元件的轉(zhuǎn)速分配關(guān)系可以改變,兩路功率流將根據(jù)兩者之間轉(zhuǎn)速分配的變化而變化,當(dāng)各個(gè)輸出元件21轉(zhuǎn)速為零時(shí),其輸出功率為零,但力矩不為零,此時(shí),各個(gè)聯(lián)接元件24的輸入功率則由一定值改變到最大值,所述的一定值指的是當(dāng)各個(gè)聯(lián)接元件24與各自的輸出元件21的轉(zhuǎn)速相同時(shí),兩者按行星排力矩比分配輸入功率所得的值,所述的最大值指的是由各自配合的增矩單元2的輸入元件22輸入的總功率,也就是說,當(dāng)兩路功率發(fā)生變化時(shí),各個(gè)聯(lián)接元件24將起變矩的作用,使其傳遞到各自下一個(gè)調(diào)速單元3的輸入元件32的力矩經(jīng)分矩后,再傳遞到各自的輸出元件31的力矩也隨之變化,從而使經(jīng)過各個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4后,再傳遞到輸出軸7上的力矩也隨之變化。此外,由于上述各個(gè)元件的轉(zhuǎn)速分配關(guān)系可以改變,所以各個(gè)增矩單元2的輸出元件21和調(diào)速單元3的輸出元件31的轉(zhuǎn)速可以從零到與各自的輸入元件22和輸入元件32的轉(zhuǎn)速相同范圍內(nèi)不斷變化,所以它們都能以各自不同的轉(zhuǎn)速傳遞輸入功率,從而使各個(gè)不同傳動(dòng)比的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4的輸出端42能同時(shí)與輸出軸7聯(lián)接,這是因各個(gè)增矩單元2的聯(lián)接元件24和各個(gè)調(diào)速單元3的輸入元件32起調(diào)速的作用,使各個(gè)調(diào)速單元3的聯(lián)接元件34的轉(zhuǎn)速與各自聯(lián)接的增矩單元2的輸入元件22的轉(zhuǎn)速相同,即與輸入軸I的轉(zhuǎn)速相同。發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入功率由首個(gè)增矩單元2的輸入元件22分流為兩路,一路流入輸出元件21,另一路經(jīng)過聯(lián)接元件24流入首個(gè)調(diào)速單元3的輸入元件32再分流為兩路,一路流入輸出元件31,另一路經(jīng)過聯(lián)接元件34流入第二個(gè)增矩單元2的輸入元件22,再分流為兩路,一路流入輸出元件21,另一路經(jīng)過聯(lián)接元件24流入第二個(gè)調(diào)速單元3的輸入元件32再分流為兩路,一路流入輸出元件31,另一路經(jīng)過聯(lián)接元件34流入聯(lián)接器6,當(dāng)輸入功率由第二個(gè)調(diào)速單元3的聯(lián)接元件34流入聯(lián)接器6的輸入端61,即聯(lián)接器增矩單元8的輸入元件82,其把輸入功率分流為兩路,一路流入輸出元件81,另一路經(jīng)過聯(lián)接元件84流入聯(lián)接器調(diào)速單元9的輸入元件92再分流為兩路,一路流入輸出元件91,另一路經(jīng)過聯(lián)接元件94流入本發(fā)明以外的若干元件,其中,流入聯(lián)接器增矩單元8的輸出元件81和聯(lián)接器調(diào)速單元9的輸出元件91的功率,經(jīng)與它們各自配合的單向離合器5后,再分別流入各個(gè)單向離合器5各自聯(lián)接的聯(lián)接軸10,最后,流入聯(lián)接軸10的功率都傳遞到本發(fā)明的輸入軸1,從而實(shí)現(xiàn)了與發(fā)動(dòng)機(jī)的功率匯合,其中,流入各個(gè)增矩單元2的輸出元件21和調(diào)速單元3的輸出元件31的功率,經(jīng)與它們各自配合的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4后,再傳遞到本發(fā)明的輸出軸
7,從而實(shí)現(xiàn)了把發(fā)動(dòng)機(jī)的功率通過輸出軸7對(duì)外輸出。對(duì)于本發(fā)明,當(dāng)輸入軸I的轉(zhuǎn)速不變,輸出軸7上的扭矩隨其轉(zhuǎn)速的變化而變化,轉(zhuǎn)速越低,輸出軸7上的扭矩就越大,反之,則越小,從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明能隨車輛行駛阻力的不同而改變力矩以及速度的復(fù)合型可多檔同時(shí)嚙合變速器。本發(fā)明使用時(shí),設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入功率、輸入轉(zhuǎn)速以及其負(fù)荷不變,即輸入軸I的轉(zhuǎn)速與扭矩為常數(shù),汽車起步前,輸出軸7的轉(zhuǎn)速為零,當(dāng)汽車啟動(dòng),因輸出軸7靜止不動(dòng),即各個(gè)增矩單元2的輸出元件21和調(diào)速單元3的輸出元件31靜止不動(dòng),各個(gè)增矩單元2的輸入元件22或調(diào)速單元3的輸入元件32的功率全部流入聯(lián)接元件24或聯(lián)接元件34,其變矩后使扭矩大于各自的輸入元件22的輸入扭矩,或其變速后使轉(zhuǎn)速大于各自的輸入元件32的輸入轉(zhuǎn)速,并傳遞到下一個(gè)調(diào)速單元3或增矩單元2,它們又因?yàn)橄嗤脑颍貜?fù)上述的情況,此時(shí),各個(gè)相互配合的增矩單元2的輸出元件21和調(diào)速單元3的輸出元件31的扭矩達(dá)到最大值,扭矩經(jīng)過與它們各自配合的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4后,傳遞到輸出軸7,與最后一個(gè)調(diào)速單元3的聯(lián)接元件34把扭矩傳遞到聯(lián)接器6,聯(lián)接器6的輸出端62則把扭矩傳遞到輸入軸1,與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入扭矩實(shí)現(xiàn)匯合,并在各個(gè)增矩單元2和調(diào)速單元3之間不斷地進(jìn)行分矩、變矩以及匯矩的反復(fù)循環(huán),使傳遞到各個(gè)增矩單元2的輸出元件21或調(diào)速單元3的輸出元件31的扭矩不斷增大,從而使傳遞到各個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4的扭矩不斷增大,并傳遞到輸出軸7;當(dāng)傳遞到輸出軸7上的扭矩,經(jīng)傳動(dòng)系傳動(dòng)到驅(qū)動(dòng)輪上產(chǎn)生的牽引力足以克服汽車起步阻力時(shí),汽車則起步并開始加速,與之相聯(lián)的各個(gè)增矩單元2的輸出元件21和調(diào)速單元3的輸出元件31的轉(zhuǎn)速也從零逐漸增加,此時(shí),功率分為兩路,流入各個(gè)增矩單元2的聯(lián)接元件24和調(diào)速單元3的聯(lián)接元件34的功率逐漸減少,從而,使其的增矩作用逐漸減少,輸出軸7的扭矩隨著轉(zhuǎn)速的增加而減少,當(dāng)各個(gè)增矩單元2的輸入元件22和調(diào)速單元3的輸入元件32與各自的輸出元件21和輸出元件31的轉(zhuǎn)速相同時(shí),各自的聯(lián)接元件24和聯(lián)接元件34不再起增矩或變速作用。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合型可多檔同時(shí)哨合變速器,它包括輸入軸(I)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)、單向離合器(5)、聯(lián)接器(6)、輸出軸(7),所述聯(lián)接器(6)的輸出端(62)與輸入軸(I)聯(lián)接,各個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4 )的輸出端(42 )與輸出軸(7 )聯(lián)接,其特征在于:輸入軸(I)與輸出軸(7 )之間設(shè)有兩個(gè)增矩單元(2 )和兩個(gè)調(diào)速單元(3 ),首個(gè)增矩單元(2 )的輸入元件(22 )與輸入軸(I)聯(lián)接,所述的增矩單元(2)包括輸出元件(21)、輸入元件(22)、行星齒輪(23)、聯(lián)接元件(24),所述的調(diào)速單元(3)包括輸出元件(31)、輸入元件(32)、行星齒輪(33)、聯(lián)接元件(34),首個(gè)增矩單元(2)的聯(lián)接元件(24)與首個(gè)調(diào)速單元(3)的輸入元件(32)聯(lián)接,首個(gè)調(diào)速單元(3 )的聯(lián)接元件(34)與第二個(gè)增矩單元(2 )的輸入元件(22 )聯(lián)接,第二個(gè)增矩單元(2 )的聯(lián)接元件(24)與第二個(gè)調(diào)速單元(3)的輸入元件(32)聯(lián)接,第二個(gè)調(diào)速單元(3)的聯(lián)接元件(34 )聯(lián)接器(6 )的輸入端(61)聯(lián)接,各個(gè)增矩單元(2 )的輸出元件(21)和各自下一個(gè)調(diào)速單元(3)的輸出元件(31)為同一元件,即公共輸出元件(231),其直接與各自的增矩單元(2)和調(diào)速單元(3)所配套的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(4)的輸入端(41)聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種復(fù)合型可多檔同時(shí)嚙合變速器,其技術(shù)方案要點(diǎn)是,首個(gè)輸入元件22與輸入軸1聯(lián)接,首個(gè)聯(lián)接元件34與第二個(gè)輸入元件22聯(lián)接,第二個(gè)聯(lián)接元件24與第二個(gè)輸入元件32聯(lián)接,第二個(gè)聯(lián)接元件34與輸入端61聯(lián)接,各個(gè)輸出元件21和各自下一個(gè)輸出元件31為同一元件,即公共輸出元件231,其直接與各自的增矩單元2和調(diào)速單元3所配套的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4的輸入端41聯(lián)接。
文檔編號(hào)F16H3/44GK103174806SQ20131011280
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
發(fā)明者吳志強(qiáng) 申請(qǐng)人:吳志強(qiáng)