一種復(fù)合外嚙合行星傳動的無級變速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種復(fù)合外嚙合行星傳動的無級變速器，其技術(shù)方案要點是，匯流輸出元件（22）與分流輸入元件（31）聯(lián)接，各個分流單元（3）的第一分流輸出元件（32）以及輸出軸（12）相互聯(lián)接，最后一個第二分流輸出元件（33）與回流輸入元件（41）聯(lián)接，聯(lián)接架（5）與第二回流輸出元件（43）、變速機構(gòu)（6）聯(lián)接,變速機構(gòu)（6））與第二匯流輸入元件（23）、輸入齒輪副（7）以及固定單向離合器（9）聯(lián)接,輸入齒輪副（7）與聯(lián)接器（8）聯(lián)接,聯(lián)接器（8）與輸入齒輪（101）聯(lián)接,輸出齒輪（102）與單向離合器（11）聯(lián)接,單向離合器（11）與第一匯流輸入元件（21）以及輸入軸（1）聯(lián)接。
【專利說明】一種復(fù)合外嚙合行星傳動的無級變速器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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、鐵道機車、工程機械、各種航天、航空器、冶金、礦山、石油、化工、輕工、食品、紡織、起重運輸機械、機床、機械人以及軍工的復(fù)合外嚙合行星傳動的無級變速器。

【背景技術(shù)】
[0002]日前，常用的無級變速器都是根據(jù)摩擦、流體靜力學(xué)等原理來設(shè)計的，它所能傳遞的功率不大，并且效率不高；另外，這些無級變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操控麻煩，并需通過昂貴的材料和精密的制造才能實現(xiàn)，因此成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了種延長發(fā)動機和傳動系的使用壽命，結(jié)構(gòu)簡單，操控方便，低成本，節(jié)能高效的復(fù)合外嚙合行星傳動的無級變速器。
[0004]為了實現(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)合外嚙合行星傳動的無級變速器，包括輸入軸(I)、匯流單元(2)、分流單元
(3)、回流單元(4)、聯(lián)接架(5)、變速機構(gòu)(6)、輸入齒輪副(7)、聯(lián)接器(8)、固定單向離合器
(9)、輸出齒輪副(10)、單向離合器(11)、輸出軸(12)，所述固定單向離合器(9)的輸入端
(91)與固定元件聯(lián)接，所述的輸入軸(I)與輸出軸(12)之間設(shè)有依次聯(lián)接的由行星排組成的匯流單元(2)、兩個分流單元(3)以及回流單元(4)，所述的匯流單元(2)包括第一匯流輸入元件(21)、匯流輸出元件(22)、第二匯流輸入元件(23)、匯流行星齒輪(24)，所述的分流單元(3)包括分流輸入元件(31)、第一分流輸出元件(32)、第二分流輸出元件(33)、分流行星齒輪(34)，所述的回流單元(4)包括回流輸入元件(41)、第一回流輸出元件(42)、第二回流輸出元件(43)、回流行星齒輪(44)，匯流單元(2)通過匯流行星齒輪(24)與配合的第一匯流輸入元件(21)、匯流輸出元件(22)、第二匯流輸入元件(23)聯(lián)接，匯流單元(2)的匯流輸出元件(22 )與首個分流單元(3 )的分流輸入元件(31)聯(lián)接，其余各個分流單元(3 )的分流輸入元件(31)與各自配合的上一個分流單元(3)的第二分流輸出元件(33)聯(lián)接，各個分流單元(3)通過分流行星齒輪(34)與配合的分流輸入元件(31)、第一分流輸出元件
(32)、第二分流輸出元件(33)聯(lián)接，各個分流單元(3)的第一分流輸出元件(32)以及輸出軸(12)相互聯(lián)接，最后一個分流單元(3)的第二分流輸出元件(33)與回流單元(4)的回流輸入元件(41)聯(lián)接，回流單元(4)的第一回流輸出元件(42)與本發(fā)明以外的若干元件聯(lián)接，聯(lián)接架(5)與回流單元(4)的第二回流輸出元件(43)、變速機構(gòu)(6)的輸入端(61)聯(lián)接，變速機構(gòu)(6)的輸出端(62)分別與匯流單元(2)的第二匯流輸入元件(23)、輸入齒輪畐O (7)的輸入齒輪(71)以及固定單向離合器(9)的輸出端(92)聯(lián)接，輸入齒輪副(7)的輸出齒輪(72)與聯(lián)接器(8)的輸入端(81)聯(lián)接，聯(lián)接器(8)的輸出端(82)與輸出齒輪副
(10)的輸入齒輪(101)聯(lián)接，輸出齒輪副(10)的輸出齒輪(102)與單向離合器(11)的輸入端(111)聯(lián)接，單向離合器(11)的輸出端(112)分別與匯流單元(2)的第一匯流輸入元件(21)以及輸入軸(1)聯(lián)接。
[0005]所述匯流單元(2)、分流單元(3)以及回流單元(4)為行星齒輪傳動機構(gòu)、少齒差傳動機構(gòu)、擺線針輪行星傳動機構(gòu)或諧波齒輪傳動機構(gòu)，其中，在上述傳動機構(gòu)的三個基本元件中選用匯流單元(2)的匯流輸出元件(22)、分流單元(3)的分流輸入元件(31)以及回流單元(4)的回流輸入元件(41)時，此選用的基本元件要在其為主動元件時，其余兩個基本元件任意一個互為轉(zhuǎn)速為零時，而另一個基本元件的轉(zhuǎn)速都是升高的，而匯流單元(2)、分流單元(3)以及回流單元(4)的其它兩個元件，則可以在上述的其余兩個基本元件中選用。
[0006]所述聯(lián)接器(8)可選擇液力偶合器、液力變矩器或液壓泵和液壓馬達。
[0007]應(yīng)用于車輛時，本發(fā)明能夠根據(jù)車輛行駛時的速度變化以及受到阻力大小，自動地、無級地改變傳動比。
[0008]本發(fā)明具有以下的優(yōu)點:
(1)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，有利于降低制造的成本，更易于維修，并且操控方便；
(2)本發(fā)明發(fā)動機的功率大部分由高效率以及能傳遞大功率的行星齒輪傳動機構(gòu)、少齒差傳動機構(gòu)、擺線針輪行星傳動機構(gòu)或諧波齒輪傳動機構(gòu)傳遞，變距和變速是自動完成，能實現(xiàn)高效率、大功率的無級變速傳動，并且除了起步以外，都能使發(fā)動機在最佳范圍內(nèi)工作，與其它無級變速器相比，在發(fā)動機等效的前提下，它降低了發(fā)動機的制造成本；
(3)本發(fā)明通過無級變速，使發(fā)動機處于經(jīng)濟轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)運轉(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)動機在怠速和高速運行時，排放大量廢氣，從而減少了廢氣的排放，有利于保護環(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的作用，有利于延長發(fā)動機和傳動系的使用壽命，另外，當行駛阻力增大，則能使車輛自動降速，反之則升速，有利于提高車輛的行駛性能；
(5)本發(fā)明通過無級變速，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)動機的磨損減少，延長了大修間隔里程，提高了出車率，有利于提高生產(chǎn)率。
[0009]另外，本發(fā)明是一種還可用于各種地面車輛、船舶、鐵道機車、工程機械、各種航天、航空器、冶金、礦山、石油、化工、輕工、食品、紡織、起重運輸機械、機床、機械人以及軍工的復(fù)合外嚙合行星傳動的無級變速器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實施方式】
[0011]下而結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細說明:
實施例一:
如圖1中所示，一種復(fù)合外嚙合行星傳動的無級變速器，包括輸入軸1、匯流單元2、分流單元3、回流單元4、聯(lián)接架5、變速機構(gòu)6、輸入齒輪副7、液力變矩器8、固定單向離合器9、輸出齒輪副10、單向離合器11、輸出軸12，所述固定單向離合器9的輸入端91與固定元件聯(lián)接，所述的輸入軸1與輸出軸12之間設(shè)有依次聯(lián)接的由行星排組成的匯流單元2、兩個分流單元3以及回流單元4，所述的匯流單元2包括第一匯流輸入元件21、匯流輸出元件
22、第二匯流輸入元件23、匯流行星齒輪24，所述的分流單元3包括分流輸入元件31、第一分流輸出元件32、第二分流輸出元件33、分流行星齒輪34，所述的回流單元4包括回流輸入元件41、第一回流輸出元件42、第二回流輸出元件43、回流行星齒輪44，匯流單元2通過匯流行星齒輪24與配合的第一匯流輸入元件21、匯流輸出元件22、第二匯流輸入元件23聯(lián)接，匯流單元2的匯流輸出元件22與首個分流單元3的分流輸入元件31聯(lián)接，其余各個分流單元3的分流輸入元件31與各自配合的上一個分流單元3的第二分流輸出元件33聯(lián)接，各個分流單元3通過分流行星齒輪34與配合的分流輸入元件31、第一分流輸出元件32、第二分流輸出元件33聯(lián)接，各個分流單元3的第一分流輸出元件32以及輸出軸12相互聯(lián)接，最后一個分流單元3的第二分流輸出元件33與回流單元4的回流輸入元件41聯(lián)接，回流單元4的第一回流輸出元件42與本發(fā)明以外的若干元件聯(lián)接，聯(lián)接架5與回流單元4的第二回流輸出元件43、變速機構(gòu)6的輸入端61聯(lián)接，變速機構(gòu)6的輸出端62分別與匯流單元2的第二匯流輸入元件23、輸入齒輪副7的輸入齒輪71以及固定單向離合器9的輸出端92聯(lián)接，輸入齒輪副7的輸出齒輪72與液力變矩器8的輸入端81聯(lián)接，液力變矩器8的輸出端82與輸出齒輪副10的輸入齒輪101聯(lián)接，輸出齒輪副10的輸出齒輪102與單向離合器11的輸入端111聯(lián)接，單向離合器11的輸出端112分別與匯流單元2的第一匯流輸入元件21以及輸入軸I聯(lián)接。
[0012]所述的匯流單元2的匯流輸出元件22、分流單元3的分分流輸入元件31選用具有同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)大太陽輪；匯流單元2的第一匯流輸入元件21、分流單元3的第一分流輸出元件32選用具有同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)的小太陽；匯流單元2的第二匯流輸入元件23、分流單元3的第二分流輸出元件33選用具有同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)的行星架。
[0013]所述的回流單元4的回流輸入元件41選用具有同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)大太陽輪；回流單元4的第一回流輸出元件42選用具有同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)的小太陽；回流單元4的第二回流輸出元件43選用具有同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)的行星架。
[0014]同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)指的是三個基本元件轉(zhuǎn)速方向相同，當行星架的轉(zhuǎn)速為零時，其余兩個基本元件的轉(zhuǎn)速方向不變。
[0015]所述輸入軸1、變速機構(gòu)6的輸入端61、變速機構(gòu)6的輸出端62、輸入齒輪副7的輸入齒輪71、固定單向離合器9的輸出端92、輸出軸12為中空，變速機構(gòu)6的輸出端62穿過變速機構(gòu)6的輸入端61以及輸入齒輪副7的輸入齒輪71與匯流單元2的第二匯流輸入元件23、輸入齒輪副7的輸入齒輪71以及固定單向離合器9的輸出端92聯(lián)接，單向離合器11的輸出端112則穿過固定單向離合器9的輸出端92、變速機構(gòu)6輸出端62與匯流單元2的第一匯流輸入元件21聯(lián)接。
[0016]所述的聯(lián)接器8選用液力變矩器。
[0017]首個分流單元3的分流輸入元件31通過首個分流單元3的第二分流輸出元件33上的分流行星齒輪34把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入首個分流單元3的第一分流輸出元件32，另一路經(jīng)過首個分流單元3的第二分流輸出元件33傳遞到第二個分流單元3的分流輸入元件31，第二個分流單元3的分流輸入元件31再通過第二個分流單元3的第二分流輸出元件33上的分流行星齒輪34把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入第二個分流單元3的第一分流輸出元件32，另一路流入第二個分流單元3的第二分流輸出元件33。
[0018]由于上述各個元件的轉(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，當各個分流單元3的第一分流輸出元件32的轉(zhuǎn)速為零時，其輸出功率為零，但力矩小為零，此時，各個分流單元3的第二分流輸出元件33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，當各個分流單元3的第二分流輸出元件33與各自配合的各個分流單元3的第一分流輸出元件32的轉(zhuǎn)速相同時，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，由各個分流單元3的分流輸入元件31輸入的總功率，也就是說，當兩路功率發(fā)生變化時，傳遞到各個分流單元3的第一分流輸出元件32以及輸出軸12上的力矩也隨之變化。
[0019]發(fā)動機的輸入功率經(jīng)匯流單元2的第一匯流輸入元件21，并通過匯流單元2的第二匯流輸入元件23上的匯流行星齒輪24把功率傳遞到匯流單元2的匯流輸出元件22，再經(jīng)其傳遞到首個分流單元3的分流輸入元件31，其通過首個分流單元3的第二分流輸出元件33上的分流行星齒輪34把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入首個分流單元3的第一分流輸出元件32，另一路經(jīng)過首個分流單元3的第二分流輸出元件33傳遞到第二個分流單元3的分流輸入元件31，第二個分流單元3的分流輸入元件31再通過第二個分流單元3的第二分流輸出元件33上的分流行星齒輪34把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入第二個分流單元3的第一分流輸出元件32，另一路流入第二個分流單元3的第二分流輸出元件33，第二個分流單元3的第二分流輸出元件33把功率傳遞到回流單元4的回流輸入元件41，其通過回流單元4的第二回流輸出元件43上的回流行星齒輪44把傳遞到此的功率分流為兩路，一路回流單元4的第一回流輸出元件42，回流單元4的第一回流輸出元件42再把功率流入本發(fā)明以外的若干元件作功，另一路流入回流單元4的第二回流輸出元件43，回流單元4的第二回流輸出元件43把流入的功率傳遞到聯(lián)接架5，聯(lián)接架5再把功率傳遞到變速機構(gòu)6的輸入端61，再經(jīng)其輸出端62分流為兩路，一路流入?yún)R流單元2的第二匯流輸入元件23，另一路流入輸入齒輪副7的輸入齒輪71，再經(jīng)輸入齒輪副7的輸出齒輪72流入液力變矩器8的輸入端81，再經(jīng)液力變矩器8的輸出端82流入輸出齒輪副10的輸入齒輪101，再經(jīng)輸出齒輪副10的輸出齒輪102流入單向離合器11的輸入端111，再通過單向離合器11的輸出端112把功率傳遞到匯流單元2的第一匯流輸入元件21，此路功率和由發(fā)動機經(jīng)輸入軸1，再經(jīng)單向離合器9的輸出端92傳遞到匯流單元2的第一匯流輸入元件21的輸入功率以及由傳遞到聯(lián)接架5的功率，再經(jīng)變速機構(gòu)6的輸入端61，再經(jīng)其輸出端62流入?yún)R流單元2的第二匯流輸入元件23的那一路功率，則全部通過匯流單元2的第二匯流輸入元件23上的匯流行星齒輪24傳遞到匯流單元2的匯流輸出元件22，再經(jīng)其傳遞到首個分流單元3的分流輸入元件31，首個分流單元3的分流輸入元件31再重復(fù)上述過程，使傳遞到各個分流單元3的第一分流輸出元件32的功率不斷增大，并傳遞到本發(fā)明的輸出軸12，從而實現(xiàn)了把發(fā)動機的功率通過輸出軸12對外輸出。
[0020]實施例二:
如圖1中所示，一種復(fù)合外嚙合行星傳動的無級變速器，包括輸入軸1、匯流單元2、分流單元3、回流單元4、聯(lián)接架5、變速機構(gòu)6、輸入齒輪副7、液力偶合器8、固定單向離合器9、輸出齒輪副10、單向離合器11、輸出軸12，所述固定單向離合器9的輸入端91與固定元件聯(lián)接，所述的輸入軸1與輸出軸12之間設(shè)有依次聯(lián)接的由行星排組成的匯流單元2、兩個分流單元3以及回流單元4，所述的匯流單元2包括第一匯流輸入元件21、匯流輸出元件22、第二匯流輸入元件23、匯流行星齒輪24，所述的分流單元3包括分流輸入元件31、第一分流輸出元件32、第二分流輸出元件33、分流行星齒輪34，所述的回流單元4包括回流輸入元件41、第一回流輸出元件42、第二回流輸出元件43、回流行星齒輪44，匯流單元2通過匯流行星齒輪24與配合的第一匯流輸入元件21、匯流輸出元件22、第二匯流輸入元件23聯(lián)接，匯流單元2的匯流輸出元件22與首個分流單元3的分流輸入元件31聯(lián)接，其余各個分流單元3的分流輸入元件31與各自配合的上一個分流單元3的第二分流輸出元件33聯(lián)接，各個分流單元3通過分流行星齒輪34與配合的分流輸入元件31、第一分流輸出元件32、第二分流輸出元件33聯(lián)接，各個分流單元3的第一分流輸出元件32以及輸出軸12相互聯(lián)接，最后一個分流單元3的第二分流輸出元件33與回流單元4的回流輸入元件41聯(lián)接，回流單元4的第一回流輸出元件42與本發(fā)明以外的若干元件聯(lián)接，聯(lián)接架5與回流單元4的第二回流輸出元件43、變速機構(gòu)6的輸入端61聯(lián)接，變速機構(gòu)6的輸出端62分別與匯流單元2的第二匯流輸入元件23、輸入齒輪副7的輸入齒輪71以及固定單向離合器9的輸出端92聯(lián)接，輸入齒輪副7的輸出齒輪72與液力偶合器8的輸入端81聯(lián)接，液力偶合器8的輸出端82與輸出齒輪副10的輸入齒輪101聯(lián)接，輸出齒輪副10的輸出齒輪102與單向離合器11的輸入端111聯(lián)接，單向離合器11的輸出端112分別與匯流單元2的第一匯流輸入元件21以及輸入軸1聯(lián)接。
[0021]所述的匯流單元2的匯流輸出元件22、分流單元3的分分流輸入元件31選用具有同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)大太陽輪；匯流單元2的第一匯流輸入元件21、分流單元3的第一分流輸出元件32選用具有同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)的小太陽；匯流單元2的第二匯流輸入元件23、分流單元3的第二分流輸出元件33選用具有同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)的行星架。
[0022]所述的回流單元4的回流輸入元件41選用具有同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)大太陽輪；回流單元4的第一回流輸出元件42選用具有同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)的小太陽；回流單元4的第二回流輸出元件43選用具有同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)的行星架。
[0023]同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)指的是三個基本元件轉(zhuǎn)速方向相同，當行星架的轉(zhuǎn)速為零時，其余兩個基本元件的轉(zhuǎn)速方向不變。
[0024]所述輸入軸1、變速機構(gòu)6的輸入端61、變速機構(gòu)6的輸出端62、輸入齒輪副7的輸入齒輪71、固定單向離合器9的輸出端92、輸出軸12為中空，變速機構(gòu)6的輸出端62穿過變速機構(gòu)6的輸入端61以及輸入齒輪副7的輸入齒輪71與匯流單元2的第二匯流輸入元件23、輸入齒輪副7的輸入齒輪71以及固定單向離合器9的輸出端92聯(lián)接，單向離合器11的輸出端112則穿過固定單向離合器9的輸出端92、變速機構(gòu)6輸出端62與匯流單元2的第一匯流輸入元件21聯(lián)接。
[0025]所述的聯(lián)接器8選用液力偶合器。
[0026]首個分流單元3的分流輸入元件31通過首個分流單元3的第二分流輸出元件33上的分流行星齒輪34把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入首個分流單元3的第一分流輸出元件32，另一路經(jīng)過首個分流單元3的第二分流輸出元件33傳遞到第二個分流單元3的分流輸入元件31，第二個分流單元3的分流輸入元件31再通過第二個分流單元3的第二分流輸出元件33上的分流行星齒輪34把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入第二個分流單元3的第一分流輸出元件32，另一路流入第二個分流單元3的第二分流輸出元件33。
[0027]由于上述各個元件的轉(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，當各個分流單元3的第一分流輸出元件32的轉(zhuǎn)速為零時，其輸出功率為零，但力矩小為零，此時，各個分流單元3的第二分流輸出元件33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，當各個分流單元3的第二分流輸出元件33與各自配合的各個分流單元3的第一分流輸出元件32的轉(zhuǎn)速相同時，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，由各個分流單元3的分流輸入元件31輸入的總功率，也就是說，當兩路功率發(fā)生變化時，傳遞到各個分流單元3的第一分流輸出元件32以及輸出軸12上的力矩也隨之變化。
[0028]發(fā)動機的輸入功率經(jīng)匯流單元2的第一匯流輸入元件21，并通過匯流單元2的第二匯流輸入元件23上的匯流行星齒輪24把功率傳遞到匯流單元2的匯流輸出元件22，再經(jīng)其傳遞到首個分流單元3的分流輸入元件31，其通過首個分流單元3的第二分流輸出元件33上的分流行星齒輪34把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入首個分流單元3的第一分流輸出元件32，另一路經(jīng)過首個分流單元3的第二分流輸出元件33傳遞到第二個分流單元3的分流輸入元件31，第二個分流單元3的分流輸入元件31再通過第二個分流單元3的第二分流輸出元件33上的分流行星齒輪34把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入第二個分流單元3的第一分流輸出元件32，另一路流入第二個分流單元3的第二分流輸出元件33，第二個分流單元3的第二分流輸出元件33把功率傳遞到回流單元4的回流輸入元件41，其通過回流單元4的第二回流輸出元件43上的回流行星齒輪44把傳遞到此的功率分流為兩路，一路回流單元4的第一回流輸出元件42，回流單元4的第一回流輸出元件42再把功率流入本發(fā)明以外的若干元件作功，另一路流入回流單元4的第二回流輸出元件43，回流單元4的第二回流輸出元件43把流入的功率傳遞到聯(lián)接架5，聯(lián)接架5再把功率傳遞到變速機構(gòu)6的輸入端61，再經(jīng)其輸出端62分流為兩路，一路流入?yún)R流單元2的第二匯流輸入元件23，另一路流入輸入齒輪副7的輸入齒輪71，再經(jīng)輸入齒輪副7的輸出齒輪72流入液力偶合器8的輸入端81，再經(jīng)液力偶合器8的輸出端82流入輸出齒輪副10的輸入齒輪101，再經(jīng)輸出齒輪副10的輸出齒輪102流入單向離合器11的輸入端111，再通過單向離合器11的輸出端112把功率傳遞到匯流單元2的第一匯流輸入元件21，此路功率和由發(fā)動機經(jīng)輸入軸1，再經(jīng)單向離合器9的輸出端92傳遞到匯流單元2的第一匯流輸入元件21的輸入功率以及由傳遞到聯(lián)接架5的功率，再經(jīng)變速機構(gòu)6的輸入端61，再經(jīng)其輸出端62流入?yún)R流單元2的第二匯流輸入元件23的那一路功率，則全部通過匯流單元2的第二匯流輸入元件23上的匯流行星齒輪24傳遞到匯流單元2的匯流輸出元件22，再經(jīng)其傳遞到首個分流單元3的分流輸入元件31，首個分流單元3的分流輸入元件31再重復(fù)上述過程，使傳遞到各個分流單元3的第一分流輸出元件32的功率不斷增大，并傳遞到本發(fā)明的輸出軸12，從而實現(xiàn)了把發(fā)動機的功率通過輸出軸12對外輸出。
[0029]對于本發(fā)明，當匯流單元2的第一匯流輸入元件21轉(zhuǎn)速不變，各個分流單元3的第一分流輸出元件32以及輸出軸12上的扭矩隨其轉(zhuǎn)速的變化而變化，轉(zhuǎn)速越低，各個分流單元3的第一分流輸出元件32以及輸出軸12上的扭矩就越大，反之，則越小，從而實現(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)合外嚙合行星傳動的無級變速器。
[0030]本發(fā)明使用時，設(shè)發(fā)動機的輸入功率、輸入轉(zhuǎn)速及其負荷不變，即輸入軸1的轉(zhuǎn)速與扭矩為常數(shù)，汽車起步前，輸出軸12的轉(zhuǎn)速為零，當汽車啟動，發(fā)動機的輸入功率經(jīng)輸入軸1，再經(jīng)單向離合器11的輸出端112傳遞到匯流單元2的第一匯流輸入元件21，其中，由于此時沒有功率流入?yún)R流單元2的第二匯流輸入元件23，并且固定單向離合器9的輸入端91與固定元件聯(lián)接，起限制轉(zhuǎn)向的作用，使匯流單元2匯流單元2的第二匯流輸入元件23不能與發(fā)動機相反的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為零，此時，發(fā)動機的輸入功率經(jīng)匯流單元2的第一匯流輸入元件21，并通過匯流單元2的第二匯流輸入元件23上的匯流行星齒輪24把功率傳遞到匯流單元2的匯流輸出元件22，再經(jīng)其傳遞到首個分流單元3的分流輸入元件31，其再通過首個分流單元3的第二分流輸出元件33上的分流行星齒輪34把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入首個分流單元3的第一分流輸出元件32，另一路經(jīng)過首個分流單元3的第二分流輸出元件33，因輸出軸12靜止不動，即各個分流單元3的第一分流輸出元件32靜止不動，發(fā)動機的功率全部流入首個分流單元3的第二分流輸出元件33，再經(jīng)第二個分流單元3的分流輸入元件31，第二個分流單元3的分流輸入元件31再通過第二個分流單元3的第二分流輸出元件33上的分流行星齒輪34把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入第二個分流單元3的第一分流輸出元件32，另一路流入第二個分流單元3的第二分流輸出元件33，第二個分流單元3的第二分流輸出元件33則把功率傳遞到回流單元4的回流輸入元件41，其通過回流單元4的第二回流輸出元件43上的回流行星齒輪44把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入回流單元4的第二回流輸出元件43，另一路流入回流單元4的第一回流輸出元件42，回流單元4的第一回流輸出元件42再把功率流入本發(fā)明以外的若干元件作功，回流單元4的第二回流輸出元件43把流入的功率傳遞到聯(lián)接架5，聯(lián)接架5再把功率傳遞到變速機構(gòu)6的輸入端61，當功率傳遞到變速機構(gòu)6的輸入端61時，其輸出端62則把流入的功率分流為兩路，一路流入?yún)R流單元2的第二匯流輸入元件23，另一路流入輸入齒輪副7的輸入齒輪71，再經(jīng)輸入齒輪副7的輸出齒輪72流入液力變矩器8或液力偶合器8的輸入端81，液力變矩器8或液力偶合器8的輸出端82把流入的功率傳遞到輸出齒輪副10的輸入齒輪101，再經(jīng)輸出齒輪副10的輸出齒輪102流入單向離合器11的輸入端111，再通過單向離合器11的輸出端112把功率傳遞到匯流單元2的第一匯流輸入元件21，此路功率和由發(fā)動機經(jīng)輸入軸1，再經(jīng)單向離合器11的輸出端112傳遞到匯流單元2的第一匯流輸入元件21的輸入功率以及由傳遞到聯(lián)接架5的功率，再經(jīng)變速機構(gòu)6的輸入端61，再經(jīng)其輸出端62流入?yún)R流單元2的第二匯流輸入元件23的那一路功率，則全部通過匯流單元2的第二匯流輸入元件23上的匯流行星齒輪24傳遞到匯流單元2的匯流輸出元件22，再經(jīng)其傳遞到首個分流單元3的分流輸入元件31，首個分流單元3的分流輸入元件31再重復(fù)上述過程，在各個元件之間不斷地進行分矩、變矩以及匯矩的反復(fù)循環(huán)，使傳遞到各個分流單元3的第一分流輸出元件32的功率不斷增大，并傳遞到本發(fā)明的輸出軸12，當傳遞到輸山軸12上的扭矩，經(jīng)傳動系傳動到驅(qū)動輪上產(chǎn)生的牽引力足以克服汽車起步阻力時，汽車則起步并開始加速，與之相聯(lián)的各個分流單元3的第一分流輸出元件32的轉(zhuǎn)速也從零逐漸增加，此時，流入?yún)R流單元2的第二匯流輸入元件23的功率逐漸減少，從而輸出軸12的扭矩隨著轉(zhuǎn)速的增加而減少。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合外嚙合行星傳動的無級變速器，包括輸入軸(I)、匯流單元(2)、分流單元(3)、回流單元(4)、聯(lián)接架(5)、變速機構(gòu)(6)、輸入齒輪副(7)、聯(lián)接器(8)、固定單向離合器(9)、輸出齒輪副(10)、單向離合器(11)、輸出軸(12)，所述固定單向離合器(9)的輸入端(91)與固定元件聯(lián)接，其特征在于:所述的輸入軸(I)與輸出軸(12)之間設(shè)有依次聯(lián)接的由行星排組成的匯流單元(2)、兩個分流單元(3)以及回流單元(4)，所述的匯流單元(2)包括第一匯流輸入元件(21)、匯流輸出元件(22)、第二匯流輸入元件(23)、匯流行星齒輪(24)，所述的分流單元(3)包括分流輸入元件(31)、第一分流輸出元件(32)、第二分流輸出元件(33)、分流行星齒輪(34)，所述的回流單元(4)包括回流輸入元件(41)、第一回流輸出元件(42)、第二回流輸出元件(43)、回流行星齒輪(44)，匯流單元(2)通過匯流行星齒輪(24)與配合的第一匯流輸入元件(21)、匯流輸出元件(22)、第二匯流輸入元件(23)聯(lián)接，匯流單元(2)的匯流輸出元件(22)與首個分流單元(3)的分流輸入元件(31)聯(lián)接，其余各個分流單元(3)的分流輸入元件(31)與各自配合的上一個分流單元(3)的第二分流輸出元件(33)聯(lián)接，各個分流單元(3)通過分流行星齒輪(34)與配合的分流輸入元件(31)、第一分流輸出元件(32)、第二分流輸出元件(33)聯(lián)接，各個分流單元(3)的第一分流輸出元件(32)以及輸出軸(12)相互聯(lián)接，最后一個分流單元(3)的第二分流輸出元件(33)與回流單元(4)的回流輸入元件(41)聯(lián)接，回流單元(4)的第一回流輸出元件(42)與本發(fā)明以外的若干元件聯(lián)接，聯(lián)接架(5)與回流單元(4)的第二回流輸出元件(43)、變速機構(gòu)(6)的輸入端(61)聯(lián)接，變速機構(gòu)(6)的輸出端(62)分別與匯流單元(2)的第二匯流輸入元件(23)、輸入齒輪副(7)的輸入齒輪(71)以及固定單向離合器(9)的輸出端(92)聯(lián)接，輸入齒輪副(7)的輸出齒輪(72)與聯(lián)接器(8)的輸入端(81)聯(lián)接，聯(lián)接器(8)的輸出端(82)與輸出齒輪副(10)的輸入齒輪(101)聯(lián)接，輸出齒輪副(10)的輸出齒輪(102)與單向離合器(11)的輸入端(111)聯(lián)接，單向離合器(11)的輸出端(112)分別與匯流單元(2)的第一匯流輸入元件(21)以及輸入軸(I)聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合外嚙合行星傳動的無級變速器，其特征在于:所述的匯矩單元(2)、分流單元(3)以及回流單元(4)可選擇行星齒輪傳動機構(gòu)、少齒差傳動機構(gòu)、擺線針輪行星傳動機構(gòu)或諧波齒輪傳動機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合外嚙合行星傳動的無級變速器，其特征在于:所述的聯(lián)接器(8 )可選擇液力偶合器、液力變矩器或液壓泵和液壓馬達。
【文檔編號】F16H3/62GK104295678SQ201410318339
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2009年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2009年9月9日
【發(fā)明者】吳志強 申請人:吳志強