[发明专利]力转换行星轮无级变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械类变速器，尤其涉及一种用于传动系统中以两组行星轮排角速差产生的摩擦滑移力来进行扭力转换进而变换扭矩的力转换行星轮无级变速器。

背景技术

目前在汽车上较多使用的自动变速技术是将液力变矩器和行星齿轮系组合的自动变速器技术，但它有明显的缺点：传动比不连续，液力传动效率较低，结构复杂，维护不便，另外一种无级变速(CVT)，它采用金属传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，但CVT弱点是金属带承载能力小，传递功率有限，且造价高寿命短，其控制系统相当复杂，致使辅助成本增加，目前只能用于轿车。因此，开发一种安全可靠，结构简单，加工方便且造价低廉的无级变速器，便成为机械行业多年来急需解决的问题。本发明首创以两组行星轮排角速差产生的摩擦滑移力来进行扭力转换的力转换行星轮无级变速器，能够在工作时完全自动实行无级变扭矩变转速运转，本发明国内外尚未见有同类结构的产品与相关资料。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种力转换行星轮无级变速器，它在工作过程中直接根据负载变化，完全自动的实行无级变扭矩变转速运转。

本发明是这样实现的：在图1中：力转换行星轮无级变速器主要零部件由输入轴1、一排中轮2、二排中轮3、行架盘4、行轮轴5、一排行轮6、一排轮圈7、二排行轮8、二排轮圈9、离合盘10、压紧圈11、输出盘12、输出轴13、前进离合器14、倒档离合器15、机壳16组成，其结构与各行星轮的啮合关系是：输入轴1与输出轴13同轴线并由壳体16支承、输入轴1上制造刚联有一排中轮2、二排中轮3、一排行轮6与二排行轮8由行架盘4上刚联的行轮轴5支承、一排轮圈7通过压紧圈11安装在输出盘12上、二排轮圈9安装在离合盘10上、输出盘12与输出轴13刚联、前进离合器14安装在离合盘10与输出盘12之间，可对离合盘10与输出盘12实行分离与结合、倒档离合器15安装在行轮架盘4与机壳16之间、可对行架盘4与机壳16实行分离与结合、一排中轮2、一排行轮6与一排轮圈7构成第一排行星轮排、二排中轮3、二排行轮8与二排轮圈9构成第二排行星轮排、所述的一排中轮2、一排行轮6、一排轮圈7构成的第一排行星轮排与二排中轮3、二排行轮8、二排轮圈9构成的第二排行星轮排，可制成行星齿轮排的型式也可制成行星滚轮排的型式、所述的前进离合器14、倒档离合器15其离合力可使用机械力也可使用电磁力与液压力。

其工作原理是：在图1中，当输入轴1转动时，第一行星轮排与第二行星轮排，它们将以行星轮排的运动特性运转，若以机械力、电磁力、液压力来实行离合的倒档离合器15将行架盘4与机壳16结合，则第一排行星轮排将以一排输入中轮2为动力，带动一排轮圈7、输出盘12、输出轴13反向旋转输出，而第二排行星轮排由于前进离合器14处于分离状态而空转，此种工况即为倒档，若将倒档离合器15处于分离状态，一排轮圈7在起步瞬时处于不动，则一排输入中轮2将带动一排行轮6、行架盘4减速转动，同时二排中轮3也带动二排行轮8转动，由于两组行星轮排的参数略有差异，若将前进离合器14处于结合状态，则离合盘10与输出盘12之间将产生摩擦滑移，设计时必须将直接影响机械效率的摩擦滑移量与摩擦滑移力控制在一定数值，即可将输入轴1的扭力通过离合盘10与输出盘12之间产生的摩擦滑移力的变换而转移给一排轮圈7、并通过压紧圈11、输出盘12与输出轴13实行扭矩变换后输出，其转向与输入转向相同，由于不论输出轴13的转速是多少，通过摩擦滑移力变换的扭力始终加于一排轮圈7之上，且轮圈7的半径是输入中轮2的i倍，即能在载荷大时，使变速器输出轴13的扭矩较大而转速较小，并在载荷减小后输出轴13的转速却能逐渐加快，直到一排行轮6、，二排行轮8只有公转而自转转速趋近于零，此时即趋近1∶1输出，如进一步加大前进离合器14的结合压力，致使摩擦滑移量减小至零而锁止，此时机械效率最高，并可实现1∶1输出的节能巡航运转，从而自动完成无级变速的功能。

本发明所述的力转换行星轮无级变速器，由于创新使用力转换行星轮机构，使其能在输出最大扭矩的同时，在载荷减小后还能输出最高转速，从而可靠地完成了机械式无级变速功能，因而结构简单，价格低廉，传动比连续承载力大，安全可靠使用期长。

附图说明

图1：力转换行星轮无级变速器传动结构简图

图2：力转换行星轮无级变速器(行星齿轮型)实施结构剖视简图

图3：力转换行星轮无级变速器(行星滚轮型)实施结构剖视简图

具体实施方式

在图2中：具体实施的力转换行星轮无级变速器(行星齿轮型)的主要零部件由输入轴1、一排中轮2、二排中轮3、行架盘4、行轮轴5、一排行轮6、一排轮圈7、二排行轮8、二排轮圈9、离合盘10、压紧圈11、输出盘12、输出轴13、前进离合器14、倒档离合器15、机壳16组成，它将图1的传动结构简图的零部件具体化，且其前进离合器14采用液压力进行离合、倒档离合器15则采用电磁力进行离合，在图3中：具体实施的力转换行星轮无级变速器(行星滚轮型)的主要零部件由输入轴1、一排中轮2、二排中轮3、行架盘4、行轮轴5、一排行轮6、一排轮圈7、二排行轮8、二排轮圈9、离合盘10、压紧圈11、输出盘12、输出轴13、前进离合器14、倒档离合器15、机壳16组成，它将图1的传动结构简图的零部件具体化，且其前进离合器14与倒档离合器15均采用电磁力进行离合。