[实用新型]行星齿轮无级变速器

说明书

本发明涉及一种行星齿轮无级变速器，属于机械传动技术领域，可作为车辆、船舶、机车、机床、轻纺机械、矿山机械、石油化工机械的变速机构。

申请号89214242.1公开了一种汽车差动无级变速器，该变速器采用单向、双向离合器，及内齿轮互相配合进行调速，使调速器结构复杂，操作困难，内齿轮不易加工。申请号90214490.1公开了一种齿轮无级调速器，该调速器用液压缸与内外齿轮互相配合。进行变速，由于有系杆和连杆，在高速旋转时易发生振动，并且内齿轮加工也困难，精度不易保证。

本实用新型的目的为了克服上速变速器存在的缺点而设计制造出一种行星齿轮无级变速器，它能无级变速，又具有体积小，效率高，传递动率大，使用寿命长，传动比变化范围较大，易加工，易操作优点。

本发明是利用行星轮差速的原理，通过行星轮机构使速度进行矢量迭加后输出，从而实现无级变速。

该无级变速器由壳体、速度分解机构（即差速机构）、传动齿轮、速度合成机构、液力阻尼器、油缸、机械制动机构组成。动力经动力输入轴输入变速器后，速度分解机构把速度分解成两部分，经直齿齿轮付传至速度合成机构，速度合成机构将速度合成后由动力输出轴输出合成后的速度。当速度分解器分解出的两部分速度相等时，速度合成器合成的速度没有变化；当速分解器分解出的两部速度不相等时，速度合成器合成的速度将有变化，并将这个变化后的速度输出。速度分解机构对速度的分解是通过扳动操纵手柄控制从油缸进入液力阻尼器的油量并在需要输出最高速度时使机械制动装置进行作用来实现的。

行星齿轮无级变速器可传递小于一千千瓦的功率，传动比范围i＝0.25～10，特别适用车辆变速，当传递功率在150千瓦以下，传动比范围在车辆所用变速范围i＝0.25～1之内时，其体积与相同功率的车辆排挡变速箱相近。它可以无级变速，这对车辆之类的机械实现均匀行驶有重要意义，同时该变速器寿命长，不需附加设备，造价也低。

下面根据附图对本变速器做进一步介绍：

附图为行星齿轮无级变速器原理图。

星齿液力无级变速器的工作过程是这样：

动力由齿轮1输入变速器后传至齿轮2，与齿轮2同联的支架24带动轴25转动，这时空套在速度分解器38的轴25上的两个小齿轮4和6也随轴一起转动，将动力传至另外两个小齿轮3和5；然后经小齿轮7、11把动力分成两部，一部份经齿轮12、13，另一部分经齿轮7、8将速度经轴27、28传给速度合成器中的小齿轮14和9，这两个齿轮再把速度传给双联齿轮15、16和10、17，它们是空套在轴26上的，这两对双联齿轮再把速度传给齿轮18、19，由与齿轮19双联的齿轮20把速度经齿轮21、22、23输出。32为控制油缸，31为制动油缸，33为操纵手柄，29为液力阻尼器，33为制动器，34为轴，35、36为油管，37为壳体。

变速操纵过程如下：当手柄33处于“B”位置时，液压油缸无动作，液力阻尼器中无工作介质（液压油），因此液力阻尼器不产生阻尼作用，这样由齿轮1输入的速度被等速地分两部传到齿轮7和11分别经齿轮7→8以及齿轮11→12→13送至速度合成器的小齿轮14和9，因为齿轮14和9的转速相等而转向相反，所以轴26不产生转动，只是空套在轴上26的两对双联齿轮10、17和15、16转动。再由齿轮14和9传给齿轮10、15经齿轮16（与齿轮15固联）和齿轮17（与齿轮10固联）再传至齿轮18和19，经齿轮20→21→22→23输出。此时输出的速度为最低速度。当变速手柄被推到“A”和“B”之间任一位置时，在推向这个位置的过程中，液压油缸将液压油压入阻尼29，当变速手柄到达该位置时，液压油缸32不再继续向阻尼器29压油，此刻阻尼器29已充入了一定量的工作介质（液压油），产生阻尼作用，这时，由于分解器的差速作用，齿轮7输出的速度低于齿轮11输出的速度，自然，由齿轮7→8传至齿轮9的速度要低于由齿轮11→12→13传至齿轮14的速度。这时，由于齿轮14的转速大于齿轮9的转速，因此，轴26要沿其径向绕轴27和28的公共轴线转动（称为公转），此时空套在轴26上的两对双联齿轮15、16和10、17除了绕轴26转动（自转）外，还要随轴26一起绕轴27和28的公共轴线转动（公转），这样传到齿轮18和19上的转速是两对双联齿轮15、16和10、17自转转速和公转转速的矢量迭加，这个转速高于原来的转速，变高后的转速经齿轮19→20→21→22→23输出，实现无级变速，变速手柄越靠近“B”位置，阻尼器29中的工作介质越多，阻尼作用越大，输出的速度也就越高，当变速手柄被推至“A”位置时，液压油缸不但使阻尼器中的充液量达到最多，从而产生最大的阻尼作用，而且使制动油缸带动机械制动机构33产生制动作用，此时，在油缸31作用下，制动轮30被制动闸片完全拖住，结果使齿轮7的转速为零，而齿轮11的转速增加到最高值，速度合成机构中的双联齿轮15、16和10、17的自转和公转都达到最高值，它们的矢量和一即传至齿轮18和19的速度也达到最高值，此时，该无级变速器输出它的最高速度。由最高速度降至最低速度的操作过程与前述正好相反，液压油在油缸真空度和阻尼器内部压力的作用下由阻尼器回到油缸，输出的速度也随之降低，直至达到最低。