[实用新型]液力机械无级变速器

说明书

本实用新型涉及一种液力机械无级变速器，属机械技术领域。

目前国内外汽车上所采用的无级变扭器，由于其变扭器不能达到大扭矩和超速的需要，往往要设置二到三个前进档，它的无级变速只能在一定的范围内有效，是有限的。因而它的每一个档位都设置有相应的操纵系统，这样就使得变速器结构复杂化。另外，它的操纵系统又多采用液压操纵，这就需要零部件有较高的精密度，不仅给生产带来了麻烦，增加了生产成本，而且给日后在使用中出现故障的判断和维修也带来了许多困难。

本实用新型的目的在于提供一种液力机械无级变速器，该无级变速器，结构简单，只有一个前进档和一个离合器，但应包含汽车从起步到超速的无级变速全过程。

本实用新型的技术方案在于采用了一种液力机械无级变速器，这种无级变速器由输入轴、前排行星齿轮机构、液力变扭器、中间行星齿轮机构、中间轴、离合器、后排行星齿轮机构和输出轴依次装配构成。

所述的输入轴与前排行星机构的行星架固定连接，输入轴的后端为中间行星齿轮机构的中心轮。

所述的前排行星齿轮机构的中心轮固定在前排行星齿轮机构箱体上，前排行星齿轮机构的箱体与所述的液力变扭器的壳体固定在一起，前排行星齿轮机构的齿圈与液力变扭器的泵轮连接在一起。

所述的液力变扭器的导轮与其壳体固定在一起，泵轮在涡轮的中间。

所述的中间行星齿轮机构的行星架与所述的中间轴的前端固定连接，中间行星机构的齿圈与液力变扭器的涡轮固定连接。

所述的离合器与后排行星齿轮机构的行星架固定连接。

所述的中间轴的后端为后排行星齿轮机构的中心轮，后排行星齿轮机构的齿圈与输出轴固定连接。

所述的离合器上装配有倒档制动带。

下面作一些分析。当发动机起动，变扭器泵轮通过输入轴和前排行星齿轮机构与发动机曲轴同方向运转。离合器结合后，自中间行星架以后的各部件成为一体，中间行星架成为实行上的输出轴，由于它与汽车的传动系连接而不能转动，行星架上的行星轮只能在本轮的的轴销上转动而成为导轮。输入轴的后端也就是中间行星齿轮机构中心轮的转动通过其导轮(中间行星轮)使其齿圈及和其齿圈连在一起的变扭器涡轮反方向转动(这是本实用新型的液力变扭器和其它液力变扭器的区别)。涡轮的反转增加了液流回向泵轮的速度，即增加了发动机扭矩，同时涡轮的反转也增加了发动机与变速器输出轴的传动比。

在一个行星齿轮机构中，若中心轮的齿数为27，行星轮齿数为17，齿圈齿数为60，当行星架不转，中心轮为主动轮，齿圈为被动轮反转，它的传动比为2.2/1，当齿圈不转，中心轮为主动轮，行星架为被动轮同方向转动，它的传动比为3.2/1。

将该行星齿轮机构引入本液力变扭器，那么当发动机起动，中间行星齿轮机构中心轮(输入轴)以2.2/1的传动比使中间齿圈(涡轮)反转。当发动机在怠速运转时，变扭器泵轮的液流、液压不能阻止、减缓涡轮的反向转动，变速器也就没有动力输出。当发动机加速泵轮所产生的液流、液压不断地冲击反方向运转的涡轮，一旦这个力能够使反方向运转的涡轮速度稍有减缓，如果将涡轮反方向运转分为360度，那么它减缓的每一度都将驱使中间行星齿轮机构行星架转动，使动力输出。当泵轮所产生的力能使涡轮(中间齿圈)相对静止不再反转时，这时发动机与变速器输出轴的传动比为3.2/1，那么当泵轮减缓涡轮反转的瞬间，发动机与变速器输出轴的传动比应不小于6/1。这样传动比足以满足汽车运行的需要。

当发动机维持在一定的工况下(即泵轮扭矩不变)，随着涡轮转速(反映汽车行驶的速度、阻力)不同，而随时改变着涡轮输出的扭矩、传动比的数值。

空挡时，离合器处于分离状态，除后排行星齿轮机构的行星齿圈因和汽车的传动系连接不能转动外，其它各部件均处于自由转动状态。

前进档时，离合器结合，这时自包括中间行星齿轮机构行星架以后的各部件成为一体，中间行星齿轮机构行星架成为实际上的输出轮，由于它和汽车的传动系连接而不能转动，由于中间行星齿轮机构行星架不能转动，它所在的中间行星轮成为导轮。发动机所带动的输入轴通过前排行星齿轮机构驱动变扭器泵轮同方向运转，而在输入轴的后端即中间行星齿轮机构中心轮通过导轮(中间行星齿轮机构行星轮)驱使其齿圈及与齿圈连在一起的液力变扭器涡轮反方向运转。

当发动机加速时，泵轮所产生的液流、液压足以减缓涡轮反方向的运转的速度时(即克服汽车起步的阻力时)，由于涡轮及连接在一起的中间行星齿轮机构齿圈速度的减缓，驱使其行星架旋转使动力输出。