[实用新型]一种无级变速器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械传动装置，特别是涉及一种柔性启动的无级变速器。

背景技术

在传动领域，变速器在汽车领域应用最为广泛。目前，汽车变速器按照操纵方式分为：手动变速器(MT)、自动变速器(AT)和手动自动一体变速器。随着汽车日新月异的快速发展，自动变速器由于其操纵简单已经逐步占领了汽车主流，而自动变速器汽车通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速的目的。

自动变速器又分为液力自动变速器(AT)、电控机械式自动变速器(AMT)和无级变速器(CVT)，其中应用最为广泛、装车率最多的部件是液力变矩器，但现有的变速器普遍存在以下问题：

(1)现有的手动变速器(MT)主要通过调节不同齿轮组合来更换挡位；现有的电控机械式自动变速器(AMT)在传统干式离合器和手动齿轮变速器的基础上，加装电子控制系统，将手动换档机构改造成自动换档机构，从而实现自动换档的有级式机械自动变速器，其缺点是不能提供柔性传动、无法实现无级变速、控制结构复杂。

(2)现有的液力变速器包括液力变矩器以及在液力变矩器基础上增加控制的变速器，如液力自动变速器(AT)，液力变矩器是动力通过壳体相连的泵轮，泵轮搅动变矩器中的油液，通过导轮带动涡轮转动，涡轮将动力输出，其缺点是当液力变矩器的泵轮和涡轮的转速差接近同步时，会丧失传动能力，无法实现同步；为了改善液力变矩器存在的以上问题，增加控制系统时，又带来系统复杂，制造成本高的问题。

(3)现有的无级变速器(CVT)采用传动摩擦力和工作直径可变的主、从动轮相配合的传动带来传递动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配，其缺点是不能提供柔性零启动，不能提供较大的扭力，受力变化频繁时，易打滑。

(4)现有国内专利授权号为CN 102606709 B的专利液力同步双速器，该液力同步双速器工作时，驱动装置带动输入轴7驱动内箱体2转动，同时将存放于外箱体1内的工作液体利用工作泵输送到内箱体2中，在内箱体2刚刚开始转动时，由于输出轴8上载有负荷，使与输出轴8固定连接的大齿圈14不转动，行星轮11、换向轮12、斗轮轴10和斗轮9跟随内箱体支架19一起绕输出轴8公转；同时，斗轮9高速绕斗轮轴10自转。随着内箱体2的继续转动，容纳在内箱体2内的液体由于离心力的作用在内箱体2内形成圆环状液面。当液面达到预定高度时，液体进入各个斗轮成凹形的斗轮叶片22内。进入斗轮叶片22内的液体由于离心力的作用迫使斗轮9的自转速度逐渐下降直至自转停止，此过程中，输出轴8转速逐渐上升，最终输入轴7、内箱体2、行星轮11、斗轮9、换向轮、12、大齿圈14和输出轴8都以相同的速度转动，实现了负荷的软启动。以上可以看出，贴在内箱体2的内表面上的液体的液位决定了离心力的大小，而离心力的大小进一步决定了输出轴8能否与输入轴7同步旋转。输出轴8越趋于与输入轴7同步转动，输出轴8与输入轴7之间的滑差越小。如图7所示，液力同步双速器在工作过程中，电流互感器604测量的电机上的电流达到设定值，例如大于或等于120A时(步骤701)以及Pt100铂热电阻602测量的外箱体1或内箱体2内液体的温度达到设定的值，例如大于或等于70℃时(步骤703)，会将信号传递给单片机601，单片机601进而通过电磁制动器15控制制动轮16(步骤702)，制动轮16与太阳轮13开始啮合，从而对太阳轮13进行制动，太阳轮13进一步将制动力依次传递到换向轮12、行星轮11、大齿圈14，最后到达输出轴8，降低输出轴转速以增加扭矩；同时，单片机601将信号传递给电磁阀609，电磁阀609开启，通过固定勺管18和出油管路17将内箱体的液体排空，这样就减小了功率损失。在电磁制动器15制动后，整套参与制动的齿轮机构实际上就是一个常用的行星齿轮减速器结构。

该液力同步双速器的缺点是，斗轮与油液之间的平衡力有限，只能在油液对斗轮的最大平衡力内变矩；输出轴需要大于油液与斗轮的最大平衡力所能提供扭矩时，需将内箱体的油液排空，参与制动的齿轮机构是一个常用的行星齿轮减速器结构，不具备柔性传动功能；整个控制系统属于电子控制系统，且控制、制动等装置结构复杂。

发明内容