專利名稱：角速差行星齒輪無級變速箱的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機械類變速箱，尤其涉及一種用于汽車傳動系統中以機械齒 輪為主要工作的角速差行星齒輪無級變速箱。
背景技術：
目前在汽車上較多使用的自動變速技術是將液力變矩器和行星齒輪系組合的 自動變速器技術，但它有明顯的缺點傳動比不連續，液力傳動效率較低，結 構復雜，維護不便。另外一種無級變速(CVT)，它采用金屬傳動帶和工作直徑
可變的主、從動輪相配合來傳遞動力，但CVT弱點是金屬帶承載能力小，傳遞 功率有限，且造價高壽命短，其控制系統相當復雜，致使輔助成本增加，目前 只能用于轎車。因此，開發一種全剛性齒輪傳動且傳動比連續，承載力大且安 全可靠，結構簡單且輔助件少，加工方便且造價低廉的無級變速器，便成為機 械行業多年來急需解決的問題。本發明用行星齒輪排組成能夠在輸出最大扭矩 的同時，還能夠輸出最高轉速的無級變速裝置，以將設計所需的最大扭矩輸出 輪系與最高轉速輸出輪系結合在一起形成疊加運動輪系，在工作過程中直接根 據負載變化，完全自動的實行無級變扭矩變轉速運轉。本發明角速差行星齒輪 無級變速箱，目前國內外尚未見有同類結構產品與相關資料。

發明內容
本發明所要解決的問題是提供一種角速差行星齒輪無級變速箱，它全部采用 剛性齒輪，在工作過程中無需外力系統與液力變扭部件，而最直接的根據負載 變化，完全自動的實行無級變扭矩變轉速運轉。
本發明是這樣實現的在圖1中角速差行星齒輪無級變速箱主要零部件由 輸入軸l、行星架2、行星軸3、基準行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星
齒輪6、基準中心齒輪7、減速中心齒輪8、加速中心齒輪9、約束齒圈IO、推 動盤11、推動軸12、剛聯筒13、后拉齒輪14、檢差行星齒輪15、輸出齒圈16、輸出軸17,箱體18組成。
角速差行星齒輪無級變速箱基本結構是輸入軸1與輸出軸17同軸線并由箱體 18支承、輸入軸1與行星架2、周向等分排列的行星軸3剛聯、基準行星齒輪 4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6支承在行星軸3上、它們分別與對應的基 準中心齒輪7、減速中心齒輪8、加速中心齒輪9相互嚙合、基準行星齒輪4、 減速行星齒輪5、加速行星齒輪6還與約束齒圈10相互嚙合、檢差行星齒輪15 支承在推動軸12上、檢差行星齒輪15與后拉齒輪14嚙合、還與輸出齒圈16 嚙合、輸出齒圈16剛聯在輸出軸17上、基準中心齒輪7也與輸出軸17剛聯、 另外減速中心齒輪8、后拉齒輪14與剛聯筒13剛聯、加速中心齒輪9、推動軸 12與推動盤11剛聯。
其工作原理是當輸入軸l正向旋轉時，行星架2正向旋轉，行星齒輪軸3 帶動基準行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6作公轉，如果先將約束 齒圈10去除，并將基準行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6剛聯成 一體，則基準行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6在作公轉時，還由 于與對應的基準中心齒輪7、減速中心齒輪8 、加速中心齒輪9相互嚙合而作 自轉運動，即在它們各自嚙合的中心齒輪上滾動并作推壓運轉，在設計此角速 差行星齒輪無級變速箱時，以剛聯在輸出軸17上的基準中心齒輪7的齒輪參數 為參照，將基準行星齒輪4與基準中心齒輪7在開始運轉時基準中心齒輪7的 角速度作為基本角速度后，再將減速行星齒輪5與減速中心齒輪8的齒輪參數 設計成減速，使減速中心齒輪8在開始運轉時的角速度小于基準中心齒輪7開 始運轉時的基本角速度，還將加速行星齒輪6與加速中心齒輪9的齒輪參數設 計成加速，使中心齒輪9在開始運轉時的角速度大于基準中心齒輪7開始運轉 時的基本角速度，減速中心齒輪8的角速度與加速中心齒輪9的角速度之差，則通過于與減速中心齒輪8嚙合、還與輸出齒圈16嚙合、并支承在推動軸12 上的檢差行星齒輪15檢出后，便可推動輸出軸17轉動， 一旦輸出軸17轉動， 則與輸出軸17剛聯的基準中心齒輪7便帶動減速中心齒輪8與加速中心齒輪9 同時轉動，并在負荷減輕轉速逐漸提高的工況下，三者角速度差隨之逐漸減小 直至近零，從而實現了在以類似于少齒差減速器的工作原理而運轉，從而得到 最大扭矩輸出的同時，還能在基準行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪 6公轉運轉的輪齒推壓力的作用下，直接轉動作最高轉速的輸出，這樣它便將 最高轉速輸出輪系與最大扭矩輸出輪系結合在一起形成一個恒功率輸出的疊加 運動輪系，且在工作過程中無需液電裝置伺服，而直接根據負載變化，完全自 動的實行無級變轉速變扭矩運轉，如當負載減小后，輸出軸17的轉速在各行星 齒輪的直接作用下，將有轉速加快扭矩減小的趨勢，反之則有以類似于少齒差 減速器的工作原理以最大扭矩輸出而使扭矩加大轉速減少的趨勢，直到輸出與 負載之間的扭矩相對平衡為止。
為了優化各行星齒輪與各中心齒輪相互嚙合的輪齒的技術參數，本發明加入 與基準行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6嚙合的約束齒圈10，此 種結構則基準行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6必須各自保持分離 而不能聯在一起，這樣，當行星架2正向旋轉，行星齒輪軸3帶動基準行星齒 輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6作公轉時，唯有基準行星齒輪4先被基 準中心齒輪7約束而作自轉運動，然后再經過約束齒圈10帶動減速中心齒輪8 與加速中心齒輪9轉動，此結構可拓展技術人員的設計空間，依據行星齒輪排 的運動特性設計出更優異的角速差行星齒輪無級變速箱，也就是說，安裝有約 束齒圈10的變速裝置，行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6將各自 以行星齒輪排的方式進行運轉，如將基準行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6剛聯成一體，則可去除約束齒圈10。
本發明所述的角速差行星齒輪無級變速箱，由于首創角速差轉換裝置，使其 能夠在輸出最大扭矩的同時，還能夠輸出最高轉速，從而實現了恒功率輸出， 可靠地完成了機械式無級變速功能，且無需液電裝置伺服就能達到無級變速的 功效，因而結構簡單，價格低廉，傳動比連續承載力大，安全可靠使用期長。


圖1:角速差行星齒輪無級變速箱結構剖視圖。 圖2:角速差行星齒輪無級變速箱實施結構圖。
具體實施例方式
在圖2中角速差行星齒輪無級變速箱的實施，主要零部件由輸入軸1、行 星架2、行星軸3、基準行星齒輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6、基準 中心齒輪7、減速中心齒輪8、加速中心齒輪9、約束齒圈10、推動盤ll、推 動軸12、剛聯筒13、后拉齒輪14、檢差行星齒輪15、輸出齒圈16、輸出軸17、 箱體18組成。
角速差行星齒輪無級變速箱其基本結構是輸入軸1與輸出軸17同軸線并由箱 體18支承、輸入軸1與行星架2、周向等分排列的行星軸3剛聯、基準行星齒 輪4、減速行星齒輪5、加速行星齒輪6支承在行星軸3上、它們分別與對應的 基準中心齒輪7、減速中心齒輪8、加速中心齒輪9相互嚙合、基準行星齒輪4、 減速行星齒輪5、加速行星齒輪6還與約束齒圈10相互嚙合、檢差行星齒輪15 支承在推動軸12上、檢差行星齒輪15與后拉齒輪14嚙合、還與輸出齒圈16 嚙合、輸出齒圈16剛聯在輸出軸17上、基準中心齒輪7也與輸出軸17剛聯、 另外減速中心齒輪8、后拉齒輪14與剛聯筒13剛聯、加速中心齒輪9、推動軸 12與推動盤11剛聯。
權利要求
1.一種角速差行星齒輪無級變速箱，其特征是角速差行星齒輪無級變速箱主要零部件由輸入軸(1)、行星架(2)、行星軸(3)、基準行星齒輪(4)、減速行星齒輪(5)、加速行星齒輪(6)、基準中心齒輪(7)、減速中心齒輪(8)、加速中心齒輪(9)、約束齒圈(10)、推動盤(11)、推動軸(12)、剛聯筒(13)、后拉齒輪(14)、檢差行星齒輪(15)、輸出齒圈(16)、輸出軸(17)、箱體(18)組成。
2. ^fe禾^^i戶;i^^速差行星齒輪無級變速箱，角速差行星齒輪無級^變速箱其基本結構是輸入軸(1)與輸出軸(17)同軸線并由箱體(18) 支承、輸入軸(1)與行星架(2)、周向等分排列的行星軸(3)剛聯、基準行 星齒輪(4)、減速行星齒輪(5)、加速行星齒輪(6)支承在行星軸(3)上、 它們分別與對應的基準中心齒輪(7)、減速中心齒輪(8)、加速中心齒輪(9) 相互嚙合、基準行星齒輪(4)、減速行星齒輪(5)、加速行星齒輪(6)還與約 束齒圈(10)相互嚙合、檢差行星齒輪(15)支承在推動軸(12)上、檢差行 星齒輪(15)與后拉齒輪(14)嚙合、還與輸出齒圈(16)嚙合、輸出齒圈(16) 剛聯在輸出軸(17)上、基準中心齒輪(7)也與輸出軸(1) 7剛聯、另外減速 中心齒輪(8)、后拉齒輪(14)與剛聯筒(13)剛聯、加速中心齒輪(9)、推 動軸(12)與推動盤(11)剛聯。
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全文摘要
本發明涉及一種機械類變速箱，尤其涉及一種汽車傳動系統中以機械齒輪為主工作的角速差行星齒輪無級變速箱，其主要零部件由輸入軸(1)、行星架(2)、行星軸(3)、基準行星齒輪(4)、減速行星齒輪(5)、加速行星齒輪(6)、基準中心齒輪(7)、減速中心齒輪(8)、加速中心齒輪(9)、約束齒圈(10)、推動盤(11)、推動軸(12)、剛聯筒(13)、后拉齒輪(14)、檢差行星齒輪(15)、輸出齒圈(16)、輸出軸(17)、箱體(18)組成。由于首創其角速差轉換裝置，本發明將最大扭矩輸出輪系與最高轉速輸出輪系結合形成疊加運動輪系，使其能在輸出最大扭矩同時，又潛在的能夠輸出最高轉速，從而達到無級變速的功效，因而結構簡單價格低廉，承載力大使用期長。
文檔編號F16H3/44GK101526124SQ20081008393
公開日2009年9月9日 申請日期2008年3月9日 優先權日2008年3月9日
發明者湯思查 申請人:湯思查