[发明专利]一种多联行星齿轮变速装置自动变速方法及其变速装置

说明书

本发明涉及一种多联行星齿轮变速装置的自动变速方法及其变速装置，在壳体内壁沿行星轮轴线方向开设限位槽，在各速比挡位的传动机构上沿行星轮轴线方向开设换挡槽，换挡槽槽口与限位槽槽口相对，相邻速比挡位的传动机构上的换挡槽互相连通；在壳体和传动机构之间设置换挡机构，通过换挡槽的侧壁推动换挡机构在限位槽和换挡槽内同时滑动来进行正向调速；在壳体和传动机构之间设置回推机构，通过回推机构推动换挡机构在限位槽和换挡槽内同时滑动来进行反向调速。本发明不用施加外力，通过所需输出扭矩的变化，自动改变多联行星齿轮变速装置内不同齿圈或不同太阳轮的止动，从而实现变速装置的自动变速调节。

技术领域

本发明涉及机械变速技术领域，具体涉及一种多联行星齿轮变速装置自动变速方法及其变速装置。

背景技术

在行星齿轮机构传动中，传动的三个要素包括一个部件转矩输入、一个部件固定和一个部件转矩输出，通过控制三个部件的传动关系输出不同的传动比，进而实现变速调节。现有的行星齿轮机构大多为单联，少数为两联，在进行变速调节时通常需要外部施力来控制部件的运动，而对于图1中所示的大于两联的多联行星齿轮机构，在未突破设计计算前，受限于结构设计和装配导致制造困难，所以几乎没有在实际生产生活中有所应用，现如今已有与图1中所示多联行星齿轮机构的相关设计，根据其传动原理，通过止动不同的齿圈或不同的太阳轮时，其输出速比就会相应发生改变，如果将其利用在变速装置上，将会明显提升变速装置的变速应用，那么对于应用了此类多联行星齿轮机构的变速装置，如何优化其变速调节值得我们做进一步研究。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种多联行星齿轮变速装置的自动变速方法及其变速装置，不用施加外力，通过所需输出扭矩的变化，自动改变多联行星齿轮变速装置内不同齿圈或不同太阳轮的止动，从而实现变速装置的自动变速调节。

为实现上述目的，本发明提供了一种多联行星齿轮变速装置自动变速方法，在壳体内壁沿行星轮轴线方向开设限位槽，在各速比挡位的传动机构上沿行星轮轴线方向开设换挡槽，换挡槽槽口与限位槽槽口相对，相邻速比挡位的传动机构上的换挡槽互相连通；在壳体和传动机构之间设置换挡机构，通过换挡槽的侧壁推动换挡机构在限位槽和换挡槽内同时滑动来进行正向调速；在壳体和传动机构之间设置回推机构，通过回推机构推动换挡机构在限位槽和换挡槽内同时滑动来进行反向调速。

上述多联行星齿轮变速装置自动变速方法的基本原理为：在输入扭矩不变的情况下，正向调速时，利用多联行星齿轮变速装置输出扭矩变化产生的反作用力，使换挡槽的侧壁推动换挡机构在限位槽和换挡槽内同时滑动，从而对不同速比挡位的传动机构进行止动，进而根据多联行星齿轮机构中止动联间、输入联间、输出联间的速比关系进行传动输出，最终实现不同档位的速度调节；反向调速时，通过回推机构的反作用力自动推动换挡机构在限位槽和换挡槽内同时滑动，从而对不同档位的传动机构进行止动，进而根据多联行星齿轮机构中止动联间、输入联间、输出联间的速比关系进行传动输出，最终实现不同档位的速度调节。

进一步地，传动机构为齿圈，在各速比挡位的齿圈的外周壁上开设换挡槽。

进一步地，传动机构还可为太阳轮，太阳轮的一端向外延伸至壳体形成太阳轮圆盘，在各速比挡位的太阳轮圆盘的外周壁上开设换挡槽。

进一步地，换挡槽的槽宽沿行星轮轴线由低速比挡位至高速比挡位方向逐渐增大。

进一步地，回推机构为回位弹簧，回位弹簧一端与壳体内壁固定，回位弹簧另一端与换挡机构相抵。

进一步地，换挡机构为钢球和换挡回位套，换挡回位套设于壳体和传动机构之间，在换挡回位套上开设限位孔，钢球设于限位孔内，换挡槽的侧壁推动钢球在限位槽和换挡槽内同时滑动，回位弹簧与换挡回位套相抵。

进一步地，换挡机构还可为换挡圈，换挡圈包括滑环和换挡圆柱，滑环外周为在限位槽内滑动的凸棱，换挡圆柱一端与滑环连接，换挡圆柱另一端伸入换挡槽并在换挡槽内滑动，回位弹簧与滑环相抵。