[发明专利]直动行星齿轮无级变速器

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机械齿轮为主要工作的直动行星齿轮无级变速器。

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，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，开发一种全刚性齿轮传动且传动比连续，承载力大且安全可靠，结构简单且辅助件少，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。本发明利用三组行星齿轮排，组成能够在输出最大扭矩的同时，还能够在负荷减小时输出最高转速的直动行星齿轮无级变速器，能将设计所需的最大扭矩输出轮系与最高转速输出轮系结合在一起形成叠加运动轮系，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，且无需外力系统与液力变扭部件，本发明直动行星齿轮无级变速器，目前国内外尚未见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直动行星齿轮无级变速器，它全部采用刚性齿轮，在工作过程中无需外力系统与液力变扭部件，而最直接的根据负载变化，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，直动行星齿轮无级变速器的结构是：直动行星齿轮无级变速器包括输入轴1、行星架2、行轮轴3、反馈中轮4、驱动行轮5、驱动齿圈6、走位中轮7、走位行轮8、刚联件9、驱动行星架10、一级行轮轴11、二级行轮轴12、支抗中轮13、一级行轮14、二级行轮15、输出齿圈16、输出架17、输出轴18、壳体19组成；其基本结构是输入轴1与输出轴18同轴线并由壳体19支承、输入轴1与行星架2刚联、行星架2上周向等分地刚联有行轮轴3、行轮轴3上支承有驱动行轮5与走位行轮8、驱动行轮5与走位行轮8刚联、走位中轮7与支抗中轮13刚联并由输出轴18支承、驱动齿圈6通过刚联件9与驱动行星架10刚联、驱动行星架10上周向等分地刚联有一级行轮轴11与周向等分地刚联有二级行轮轴12、一级行轮轴11上支承有一级行轮14、二级行轮轴12上支承有二级行轮15、输出齿圈16与输出架17与输出轴18刚联、输出轴18前端(设变速器输入端为前、输出端为后)还与反馈中轮4刚联；各齿轮与齿圈的啮合关系是：反馈中轮4与驱动行轮5与驱动齿圈6相互啮合构成第一排行星齿轮排、走位中轮7与走位行轮8相互啮合构成第二排行星齿轮排、支抗中轮13与一级行轮14与二级行轮15与输出齿圈16相互啮合构成第三排行星齿轮排。

其工作原理是：直动行星齿轮无级变速器，它是以驱动齿圈6直接驱动整个轮系低速公转，直至轻负荷时以最高转速输出，当驱动行轮5绕反馈中轮4公转时，走位行轮8将带动走位中轮7与支抗中轮13反转、当支抗中轮13反转角速与驱动行星架10相应的角速有一相应角速差后、驱动行星架10即可通过一级行轮14与二级行轮15驱动输出齿圈16以最大扭矩输出，随着负荷的减小，各轮系的行星齿轮的自转减速而公转加速，直至直接推动整个轮系逐渐以最高转速公转，这样，便将最高转速输出轮系的运转特性与最大扭矩输出轮系的运转特性结合在一起，完全自动的实行无级变转速变扭矩运转，从而实现了恒功率输出。

本发明所述的直动行星齿轮无级变速器，由于其能够输出最大扭矩，还能够输出最高转速，可靠地完成机械式无级变速功能，且无需液电装置伺服就能达到无级变速的功效，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：直动行星齿轮无级变速器结构简图。

图2：直动行星齿轮无级变速器结构实施例简图

具体实施方式

在图2中，直动行星齿轮无级变速器实施例的结构是：直动行星齿轮无级变速器包括输入轴1、行星架2、行轮轴3、反馈中轮4、驱动行轮5、驱动齿圈6、走位中轮7、走位行轮8、刚联件9、驱动行星架10、一级行轮轴11、二级行轮轴12、支抗中轮13、一级行轮14、二级行轮15、输出齿圈16、输出架17、输出轴18、壳体19组成；其基本结构是输入轴1与输出轴18同轴线并由壳体19支承、输入轴1与行星架2刚联、行星架2上周向等分地刚联有行轮轴3、行轮轴3上支承有驱动行轮5与走位行轮8、驱动行轮5与走位行轮8刚联、走位中轮7与支抗中轮13刚联、驱动齿圈6通过刚联件9与驱动行星架10刚联、驱动行星架10上周向等分地刚联有一级行轮轴11与周向等分地刚联有二级行轮轴12、一级行轮轴11上支承有一级行轮14、二级行轮轴12上支承有二级行轮15、输出齿圈16与输出架17与输出轴18刚联、输出轴18前端(设变速器输入端为前、输出端为后)还与反馈中轮4刚联；各齿轮与齿圈的啮合关系是：反馈中轮4与驱动行轮5与驱动齿圈6相互啮合构成第一排行星齿轮排、走位中轮7与走位行轮8相互啮合构成第二排行星齿轮排、支抗中轮13与一级行轮14与二级行轮15与输出齿圈16相互啮合构成第三排行星齿轮排。