[实用新型]一种螺旋变速器

说明书

一种螺旋变速器，其行星轮系中的输入太阳齿轮与输出太阳齿轮同心同向转动、行星架为与太阳齿轮转向相同的单向转动；同心固定于齿圈的右旋向主螺杆与固定于外壳、直径小于主螺杆的左旋向副螺杆啮合，电机由自动控制装置驱动带动副螺杆转动，形成主动转动的主螺杆转速在副螺杆的转速变化下产生变化，从而导致齿圈的反向转动由高速向静止产生渐变，继而导致行星齿轮的周向转动与输出太阳齿轮的转动产生渐变。该变速器扭矩承载力大、变速功耗小、传动效率高、输出响应快、机械强度高抗冲击性能好、零部件少且简单、产品耐久性好，可应用于大、中、小各类汽车的传动变速。

技术领域

本发明涉及一种可以小扭矩同步转动控制大扭矩同步转动的电动机械无级变速装置。

背景技术

目前的汽车变速器大多采用行星轮系配以摩擦离合或液力变矩装置来变换多组齿轮的传动数比实现变速目的，因而都普遍因存在大数比阶导致的动力传递效率降低的问题和由于零件多且复杂产生的机械摩擦强度高以及产品耐久性低和液力耦合装置在传动输出方面的扭矩承载力小、输出响应滞后等不足。为了弥补目前汽车变速器存在的不足本发明提供一种螺旋变速器，该变速器为无级变速、传动效率高、机械摩擦强度小、零部件少且简单、产品耐久性高、扭矩承载力大、输出响应快。

发明内容

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：包括与输入太阳齿轮啮合的大行星齿轮、与大行星齿轮同心一体与输出太阳齿轮啮合的小行星齿轮、与大行星齿轮啮合的齿圈、和固定于外壳的止逆装置对其锁止、其转动方向与输入太阳齿轮转动方向一致的行星架以及耦合装置和电动驱动控制装置，其特征是：所述的耦合装置为由固定于齿圈并与其同心转动的左旋向主螺杆和与其啮合的、固定于变速器外壳内、与执行电机联轴转动的右旋向副螺杆以及支承组成的电动螺旋离合装置；所述的电动驱动控制装置为与执行电机、传感器、电源电联，使执行电机带动副螺杆相对于主螺杆转向的单向转速在程序的驱动下自动产生变化的电驱动控制系统。电动螺旋离合装置中主螺杆的螺旋转动产生主动轴向作用，副螺杆螺旋的相对转动为轴向让位转动；主螺杆与副螺杆的齿面在相互匹配的转速状态下即形成啮合间隙的无摩擦各自转动，副螺杆的转速变化即导致其螺旋齿面与主螺杆螺旋齿面接触的频率产生变化，造成其相互作用的轴向机械作用的频率产生变化。当输入太阳齿轮高速转动驱动大行星齿轮、小行星齿轮驱动输出太阳齿轮做减速传动时，执行电机通电带动付螺杆以匹配齿圈带动主螺杆反向转动的相对转速转动、形成齿圈的无阻力反向转动；当执行电机带动副螺杆的转动由高速向静止产生渐变时，主螺杆与齿圈的转速随之产生渐变，形成大行星齿轮的周向转动由静止向高速渐变，导致与小行星齿轮啮合的输出太阳齿轮转速由低向高变速。

本发明的有益效果是：以小扭矩同步的转动控制大扭矩同步转动使其传动实现无级变速，该变速器扭矩承载力大、变速功耗小、传动效率高、输出响应快、机械强度高抗冲击性能好、零部件少且简单、产品耐久性好，可应用于大、中、小各类汽车的传动变速。

附图说明

下面结合附图对其技术方案作进一步的说明。

图1为一种螺旋变速器的主体刨面图。

在附图中 1.执行电机，2.主螺杆，3.齿圈，4.止逆器，5.行星架，6.输出太阳齿轮，7.副螺杆，8.大行星齿轮，9.输入太阳齿轮，10.小行星齿轮，11.外壳，12.倒挡装置。

具体实施方式

输入太阳齿轮（9）与大行星齿轮（8）啮合，与大行星齿轮同心一体的小行星齿轮（10）与输出太阳齿轮（6）啮合，输出太阳齿轮与倒挡装置（12）传动联接，大行星齿轮与齿圈（3）啮合。固定于外壳（11）的止逆器（4）对行星架（5）反向锁止、使行星架的转动方向与输入太阳齿轮（9）转动方向一致。固定于齿圈（3）并与齿圈同心转动的主螺杆（2）与副螺杆（7）分左、右旋向啮合，副螺杆固定于变速器外壳（11）内、由推力轴承与外壳支承并与固定于外壳上的执行电机（1）联轴转动。主螺杆与齿圈（3）则由行星架（5）和外壳与推力轴承支承。执行电机（1）与转速传感器、驱动控制器及蓄电池电联、使执行电机的单向转速在程序的指令下产生变化。主螺杆（2）为主动轮、副螺杆（7）为被动轮；主螺杆的单独转动造成啮合间隙消失而使其受轴向机械力作用而产生转动阻力，而副螺杆的配合转动则为产生啮合间隙的让位。副螺杆主螺杆与付螺杆的螺旋齿面啮合为圆的相切面，其产生的机械摩擦为切向静摩擦而非径向机械传动摩擦，因而副螺杆（7）的转动半径可小于主螺杆（2）的转动半径，以减小部分径向作用力在副螺杆上形成的被动转矩、以适配更小功率的执行电机。主螺杆与付螺杆齿面相互匹配的转速即可形成二者的齿面产生啮合间隙的无摩擦各自转动；在付螺杆（7）的转速产生变化时即导致其螺旋齿面与主螺杆（2）螺旋齿面接触的频率产生变化，造成主螺杆受其齿面接触时产生的轴向机械反作用的频率产生变化，导致其转动阻力产生变化。当输入太阳齿轮（9）高速转动驱动大行星齿轮（8）、小行星齿轮（10）驱动输出太阳齿轮（6）做减速传动时，执行电机（1）通电带动副螺杆（7）以匹配齿圈（3）带动主螺杆（2）的反向转速转动时，便形成齿圈的无阻力反向高速转动；当执行电机（1）带动付螺杆的转速由高向低产生渐变时，主螺杆与齿圈的转速随之产生渐变，形成大行星齿轮（8）的周向转动由静止向高速渐变，导致与小行星齿轮（10）啮合的输出太阳齿轮（6）转速由低向高变速。