專利名稱：一族機(jī)械式自動(dòng)變速系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動(dòng)變速器領(lǐng)域。
在該領(lǐng)域，現(xiàn)有自動(dòng)變速器主要憑借微電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，可靠性差。影響到自動(dòng)變速器在汽車領(lǐng)域更廣泛的使用。
本發(fā)明的目的是簡(jiǎn)化自動(dòng)變速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低成本、提高可靠性、經(jīng)濟(jì)性。
本發(fā)明公開了一族自動(dòng)變速系統(tǒng)，其特征是在主動(dòng)軸到被動(dòng)軸之間的傳動(dòng)鏈路中串有由行星輪系構(gòu)成的反饋控制環(huán)節(jié)，該反饋控制環(huán)節(jié)中的行星齒輪公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)自由度，有一個(gè)受到彈力限制，使得，受彈力限制的運(yùn)動(dòng)之運(yùn)動(dòng)幅度，與負(fù)載力矩成正比，并利用這個(gè)與負(fù)載力矩成正比的運(yùn)動(dòng)切換系統(tǒng)傳動(dòng)路徑，從而自動(dòng)改變傳動(dòng)比。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，此族自動(dòng)變速系統(tǒng)的反饋控制更加簡(jiǎn)捷可靠。
附

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)框圖，圖中，1是輸入軸，2是受控變速單元，3是基本輸出軸，4是行星齒輪式負(fù)載反饋單元，5是反饋輸出，6是系統(tǒng)輸出軸。
附圖2是行星齒輪式負(fù)載反饋?zhàn)酉到y(tǒng)示意圖，圖中，1是負(fù)載傳感子系統(tǒng)輸入軸端齒輪，2是齒環(huán)，3是行星齒輪，4是傳感子系統(tǒng)輸出端齒輪，5是限位槽，6是連桿，7是彈簧，8是傳感輸出桿。
附圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖中，1是齒環(huán)，2是行星齒輪，3是太陽(yáng)輪，4是受控行星架，5是內(nèi)螺紋管，6是發(fā)條式彈簧，7是行星齒輪，8是齒環(huán)。如圖所示，同軸聯(lián)體太陽(yáng)輪3的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以通過(guò)公轉(zhuǎn)受到彈簧限制的行星輪7之自轉(zhuǎn)，帶動(dòng)齒環(huán)8輸出動(dòng)力；當(dāng)負(fù)載力矩較大時(shí)，行星齒輪7被迫公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在螺管5的作用下，使行星架4沿主軸方向向右運(yùn)動(dòng)，從而使太陽(yáng)輪3的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由被行星輪2自轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的高速轉(zhuǎn)動(dòng)，切換為行星輪2不自轉(zhuǎn)，帶動(dòng)太陽(yáng)輪3一同低速公轉(zhuǎn)的狀態(tài)，使系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)速降低；反之，當(dāng)負(fù)載力矩較小時(shí)，在彈力的作用下，行星架4向左運(yùn)動(dòng)，鎖住行星輪2的公轉(zhuǎn)，開放其自轉(zhuǎn)，使系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)速升高。
附圖4是本發(fā)明的最佳實(shí)施例，圖中，1是動(dòng)力輸入齒輪，2是可變長(zhǎng)套軸，3是存在非退化指數(shù)曲線段為母線的類圓臺(tái)皮帶輪，4是皮帶，5是導(dǎo)帶滑輪，6是槽板，7是壓帶滑輪，8是與3匹配的存在非退化指數(shù)曲線段為母線的類圓臺(tái)皮帶輪，9是基本輸出軸，10是反饋輸出齒條，11是套管(右段相當(dāng)于螺母)，12是螺桿，13是齒輪，14是輸出軸。
該最佳實(shí)施例之受控變速單元相當(dāng)于一套改進(jìn)的皮帶輪式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器，其特征是至少有一對(duì)皮帶輪，其徑向尺度與軸向尺度之間存在形如R＝R0*Bc*X的非退化指數(shù)函數(shù)關(guān)系。式中，R表示皮帶輪徑向尺度，X表示皮帶輪軸向尺度，R0，c為不等于零的常數(shù)，B為大于零、不等于一的常數(shù)。配對(duì)的兩只度帶輪除R0值可以不同之外，其它常數(shù)值都相同。使得，軸向尺度為ΔX，徑向尺度為r＝r0Bc*ΔX的皮帶輪無(wú)論與輕向尺度為R＝R0*Bc*X的皮帶輪之軸向相對(duì)位置如何，其傳動(dòng)比
都是與ΔX無(wú)關(guān)的值，即，與寬度為ΔX的皮帶接觸的兩個(gè)皮帶輪上，各個(gè)接觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)同一傳動(dòng)比，都是有效磨檫接觸點(diǎn)；該傳動(dòng)比是X的函數(shù)又表明，隨兩皮帶輪軸向相對(duì)位置的變化，傳動(dòng)比可以無(wú)級(jí)變化。
與現(xiàn)有的摩檫式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器相比，簡(jiǎn)單的錐體摩檫輪與圓臺(tái)體摩檫輪直接摩檫接觸方式，無(wú)論圓臺(tái)體摩檫輪的軸向尺度多大，由于在任一時(shí)刻，兩輪之間只有一個(gè)傳動(dòng)比，在兩輪接觸線上，只有一點(diǎn)與該傳動(dòng)比對(duì)應(yīng)，即，其有效摩檫接觸為點(diǎn)接觸，增加摩檫輪數(shù)量，亦只能增加有效摩檫接觸點(diǎn)的數(shù)量，極大限制了其效用；在上述摩擦輪直接接觸方式的基礎(chǔ)上，加以改進(jìn)，后來(lái)采用皮帶傳動(dòng)方式，使有效摩檫接觸點(diǎn)相延成線，效用有所提高，但仍然受到很大限制。本發(fā)明之最佳實(shí)施例中，將摩檫式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的摩檫接觸由點(diǎn)狀或線狀的有效摩檫接觸水平提升到面狀的有效摩檫接觸水平，從而產(chǎn)生一種質(zhì)的飛躍，極大提高摩檫式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器效用。
以下結(jié)合附圖，對(duì)本系統(tǒng)之最佳實(shí)施例的工作原理做進(jìn)一步的說(shuō)明當(dāng)圖4所示動(dòng)力輸入齒輪1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)可變長(zhǎng)套軸2帶動(dòng)回轉(zhuǎn)指數(shù)曲線體皮帶輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，皮帶4隨之運(yùn)動(dòng)，皮帶受一對(duì)導(dǎo)帶滑輪5引導(dǎo)，并被一對(duì)壓帶滑輪7沿槽板6上的開槽在垂直圖面方向壓緊，進(jìn)而使配套的回轉(zhuǎn)指數(shù)曲線體皮帶輪8轉(zhuǎn)動(dòng)，基本輸出軸9一同轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)“負(fù)載反饋?zhàn)酉到y(tǒng)”轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到輸出軸14去帶動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)，當(dāng)負(fù)載有輕重變化時(shí)，反饋輸出齒條10的伸出長(zhǎng)度相應(yīng)變化，帶動(dòng)齒輪13轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿12轉(zhuǎn)動(dòng)，使套管11做軸向運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)回轉(zhuǎn)指數(shù)曲線體皮帶輪3做軸向運(yùn)動(dòng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)傳動(dòng)比，以適應(yīng)負(fù)載要求，并且避免皮帶與皮帶輪之間因過(guò)載產(chǎn)生“滑摩”。
權(quán)利要求
1.一族機(jī)械式自動(dòng)變速系統(tǒng)，其特征是在主動(dòng)軸到被動(dòng)軸之間的傳動(dòng)鏈路中串有由行星輪系構(gòu)成的反饋控制環(huán)節(jié)，該反饋控制環(huán)節(jié)中的行星齒輪公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)自由度，有一個(gè)受到彈力限制，使得，受彈力限制的運(yùn)動(dòng)之運(yùn)動(dòng)幅度，與負(fù)載力矩成正比，并利用這個(gè)與負(fù)載力矩成正比的運(yùn)動(dòng)切換系統(tǒng)傳動(dòng)路徑，從而自動(dòng)改變傳動(dòng)比。
2.一套改進(jìn)的皮帶輪式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器，其特征是至少有一對(duì)皮帶輪，其徑向尺度與軸向尺度之間存在形如R＝R0*Bc*X的非退化指數(shù)函數(shù)關(guān)系。式中，R表示皮帶輪徑向尺度，X表示皮帶輪軸向尺度，R0，c為不等于零的常數(shù)，B為大于零、不等于一的常數(shù)。配對(duì)的兩只皮帶輪除R0值可以不同之外，其它常數(shù)值都相同。
全文摘要
本發(fā)明屬于自動(dòng)變速器領(lǐng)域。在該領(lǐng)域,現(xiàn)有自動(dòng)變速器主要憑借微電子技術(shù)實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高,可靠性差。本發(fā)明公開了一族自動(dòng)變速系統(tǒng),其特征是:在主動(dòng)軸到被動(dòng)軸之間的傳動(dòng)鏈路中串有行星齒輪一個(gè)自由度受到彈力限制的行星輪系構(gòu)成的負(fù)載反饋控制子系統(tǒng)。特別是將其與一種母線呈指數(shù)曲線的皮帶輪式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器配合,構(gòu)成自動(dòng)無(wú)級(jí)變速器,具有成本低、能效高、經(jīng)濟(jì)性好的特點(diǎn)。可廣泛用于汽車自動(dòng)變速。
文檔編號(hào)F16H59/04GK1246586SQ9910813
公開日2000年3月8日 申請(qǐng)日期1999年6月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月9日
發(fā)明者李維綱 申請(qǐng)人:李維綱