[发明专利]力转移行星滚轮无级变速器

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通过行星滚轮与压圈来转移输入轮扭力的力转移行星滚轮无级变速器。

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。因此，开发一种安全可靠且结构简单，加工方便且造价低廉的无级变速器，便成为急需解决的问题。本发明首创弹性钢环滚轮机构，利用钢环弹力来转移输入扭力，使其能够在工作时直接根据负载变化，完全自动实行无级变扭矩变转速运转，本发明力转移行星滚轮无级变速器，目前国内外尚未见有同类结构产品与相关资料。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种力转移行星滚轮无级变速器，在工作过程中无需外力系统与液力变扭部件，而直接根据负载变化，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，力转移行星滚轮无级变速器主要零部件由输入轴1、输入轮2、行架盘3、行轮轴4、行星滚轮5、压圈6、嵌齿7、加力圈8、输出盘9、嵌槽10、输出轴11、离合器12、机壳13组成，其结构是：输入轴1与输出轴11同轴线并由壳体13支承、输入轴1上制造或刚联有输入轮2、行架盘3上周向均等地刚联有两个以上的行轮轴4、行轮轴4上支承有相应数量的行星滚轮5、压圈6与1个以上的加力圈8将行星滚轮5压紧在输入轮2上、构成一组行星滚轮排、压圈6上制造有嵌齿7、输出盘9上制造有嵌槽10、嵌齿7即嵌套在嵌槽10里面、输出盘9与输出轴11刚联、离合器12安装在行架盘(3)与机壳(13)之间、可对行架盘3与机壳13实行分离与结合。

由图1的p-p剖视可看出，输入轮2与行星滚轮5与压圈6构成一组行星滚轮排，在行星滚轮5的撑扩作用下，本是圆形的压圈6已弹性变形为非圆形。

其工作原理是：在图1中，当输入轴1与输入轮2转动时，若离合器12处于分离状态，行架盘3相对机壳13自由悬浮，则输入轮2将带动行星滚轮5沿压圈6滚动，由于在行星滚轮5的撑扩作用下，本是圆形的压圈6和加力圈8已弹性变形为非圆形，所以输入轮2的扭力将通过行星滚轮5克服弹性压力与摩擦力的滚动而转移给压圈6，并通过压圈6上制造的嵌齿7、输出盘9上制造的嵌槽10传输给输出盘9，因输出盘9的半径是输入轮2半径的n倍，因而输出盘9可实行n倍大扭矩的低转速输出，其转向与输入相同，由于不论输出轴11的转速是多少，通过弹力与摩擦力变换的扭力始终加于压圈6及输出盘9上，这就能使力转移行星滚轮无级变速器的输出轴11在载荷逐渐变小时转速逐渐加快，直到行星滚轮5公转分量不断增加而自转转速不断向零趋近，即向1∶1输出趋近，从而完成无级变速的功能，其工作原理还可这样理解，将输入轮2等效于一个小带轮，将压圈6等效于一个大带轮，将行星滚轮5等效于一根钢带，此钢带是以外圆与小带轮外切和与大带轮内切的形式联接小带轮与大带轮，其功效不单能象传统的带传动一样传递动力，且还能以公转的形式直接传递动力，从而完成无级变速的功能，若离合器12处于结合状态，则行架盘3与机壳13等效刚联，输入轮2的转动将通过行星滚轮5反向驱动输出盘9作倒档运行。

本发明所述的力转移行星滚轮无级变速器，由于创新使用力转移行星滚轮机构，使其能在滚动输出最大扭矩的同时，在载荷减小后还能以公转的运转模式输出最高转速，从而可靠地完成了机械式无级变速功能，且无需液电伺服装置就能达到无级变速，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：力转移行星滚轮无级变速器结构剖视简图

图2：力转移行星滚轮无级变速器实施剖视简图

具体实施方式

在图2中：具体实施的力转移行星滚轮无级变速器主要零部件由输入轴1、输入轮2、行架盘3、行轮轴4、行星滚轮5、压圈6、嵌齿7、加力圈8、输出盘9、嵌槽10、输出轴11、离合器12、机壳13组成，其结构是：输入轴1与输出轴11同轴线并由壳体13支承、输入轴1上制造有输入轮2、行架盘3上周向均等地刚联有两个以上的行轮轴4、行轮轴4上支承有相应数量的行星滚轮5、压圈6与1个以上的加力圈8将行星滚轮5压紧在输入轮2上、构成一组行星滚轮排、压圈6上制造有嵌齿7、输出盘9上制造有嵌槽10、嵌齿7即嵌套在嵌槽10里面、输出盘9与输出轴11刚联、离合器12安装在行架盘(3)与机壳(13)之间、可对行架盘3与机壳13实行分离与结合。