專利名稱：一種復(fù)合型變矩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于變矩器領(lǐng)域，更具體地說，它是一種用于各種地面車輛、船舶、鐵道機車、工程機械、各種航天、航空器、冶金、礦山、石油、化工、輕工、食品、紡織、起重運輸機械、 機床、機械人以及軍工的復(fù)合型變矩器。
背景技術(shù)：
目前，常用的液力變矩器主要是利用主動軸和從動軸之間的轉(zhuǎn)速差，通過導(dǎo)輪使作用于從動軸的力矩產(chǎn)生變化，使液力變矩器的輸出扭矩與輸入扭矩不相等，在輸出軸轉(zhuǎn)速不變的情況下，實現(xiàn)輸出扭矩大于輸入扭矩，但由于變矩器的變矩比不大，并且變矩能力和效率之間存在著矛盾，因此難以滿足車輛的使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種變矩比和傳動比之間無級變化的復(fù)合型變矩器，本發(fā)明可延長發(fā)動機和傳動系的使用壽命，提高車輛的行駛性能，使發(fā)動機高效工作。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案以下
一種復(fù)合型變矩器，包括輸入軸(1)、聯(lián)接器(4)、輸出軸(5)，輸入軸(1)與輸出軸(5) 之間設(shè)有若干個依次聯(lián)接的由行星排組成的增矩單元(2)、升速單元(3)，所述的增矩單元
(2)包括輸入元件(21)、輸出元件(22)、公共輸出元件(23)、行星齒輪(24)，所述升速單元
(3)包括輸入元件(31)、輸出元件(32)、公共輸出元件(33)、行星齒輪(34)，首個增矩單元 (2 )的輸入元件(21)與輸入軸(1)聯(lián)接，其余增矩單元(2 )的輸入元件(21)與各自上一個升速單元(3)的輸出元件(32)聯(lián)接，最后一個升速單元(3)的輸出元件(32)與聯(lián)接器(4) 的輸入端(41)聯(lián)接，任一個增矩單元(2 )的輸出元件(22 )與各自下一個升速單元(3 )的輸入元件(31)聯(lián)接，若干個增矩單元(2)的公共輸出元件(23)與升速單元(3)的公共輸出元件(33)依次聯(lián)接后與聯(lián)接器(4)的輸出端(42)聯(lián)接，聯(lián)接器(4)的輸出端(42)與輸出軸聯(lián)接。一種復(fù)合型變矩器，包括輸入軸(1)、聯(lián)接器(4)、輸出軸(5)，其特征在于輸入軸(1)與輸出軸(5)之間設(shè)有若干個依次聯(lián)接的由行星排組成的增矩單元(2)、升速單元 (3)，所述的增矩單元(2)包括輸入元件(21)、輸出元件(22)、公共輸出元件(23)、行星齒輪 (24)，所述升速單元(3)包括輸入元件(31)、輸出元件(32)、公共輸出元件(33)、行星齒輪 (34)，首個升速單元(3)的輸入元件(31)與輸入軸(1)聯(lián)接，其余升速單元(3)的輸入元件 (31)與各自上一個增矩單元(2 )的輸出元件(22 )聯(lián)接，最后一個增矩單元(2 )的輸出元件 (22)與聯(lián)接器(4)的輸入端(41)聯(lián)接，任一個升速單元(3)的輸出元件(32)與各自下一個增矩單元(2 )的輸入元件(21)聯(lián)接，若干個增矩單元(2 )的公共輸出元件(23 )與升速單元 (3)的公共輸出元件(33)依次聯(lián)接后與聯(lián)接器(4)的輸出端(42)聯(lián)接，聯(lián)接器4的輸出端 42與輸出軸5聯(lián)接。所述的增矩單元(2)的公共輸出元件(23)與升速單元(3)的公共輸出元件(33)可為同一元件，即共用公共輸出元件(123)。所述的增矩單元(2)的輸出元件(22)與升速單元(3)的輸入元件(31)可為同一元件，即增矩元件(213)。所述的升速單元(3)的輸出元件(32)與增矩單元(2)的輸入元件(21)可為同一元件，即升速元件(321)。所述增矩單元(2)為具有同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)、少齒差傳動機構(gòu)、擺線針輪行星傳動機構(gòu)或諧波齒輪傳動機構(gòu)，其輸入元件(21)和輸出元件(32)可以是同向行星齒輪傳動機構(gòu)的小太陽輪或行星架，其公共輸出元件(23)只能是大太陽輪或齒圈；當選用上述少齒差傳動機構(gòu)、擺線針輪行星傳動機構(gòu)或諧波齒輪傳動機構(gòu)時，則選用它們與同向行星齒輪傳動機構(gòu)相對應(yīng)的元件組成增矩單元(2)，其中，所述增矩單元(2)指的是三個元件轉(zhuǎn)速方向相同，當公共輸出元件(23)的轉(zhuǎn)速為零時，輸出元件(22)的轉(zhuǎn)速方向不變，即其為具有同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)，即同向行星排，并且起到降速、增矩的作用。所述升速單元(2)為具有同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)、少齒差傳動機構(gòu)、擺線針輪行星傳動機構(gòu)或諧波齒輪傳動機構(gòu)，其輸出元件(32)和公共輸出元件(33)可以是同向行星齒輪傳動機構(gòu)的小太陽輪或行星架，其輸入元件(31)只能是大太陽輪或齒圈；當選用上述少齒差傳動機構(gòu)、擺線針輪行星傳動機構(gòu)或諧波齒輪傳動機構(gòu)時，則選用它們與同向行星齒輪傳動機構(gòu)相對應(yīng)的元件組成升速單元(3)，其中，所述升速單元(3)指的是三個元件轉(zhuǎn)速方向相同，當公共輸出元件(3)的轉(zhuǎn)速為零時，輸出元件(32)的轉(zhuǎn)速方向不變，即其為具有同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)，即同向行星排，并且起升速、分矩的作用。本發(fā)明的聯(lián)接器(4)可選擇電控或液控摩擦式離合器、液力偶合器、液力變矩器、 液壓泵和液壓馬達、單向離合器；當選用電控或液控摩擦式離合器、液壓泵和液壓馬達時， 則需要在人工或電腦控制下改變電流或液壓的大小，實現(xiàn)輸入力矩的輸出；當選用液力偶合器、液力變矩器、單向離合器時，則可以自動實現(xiàn)輸入力矩的輸出。本發(fā)明具有以下的有益效果本發(fā)明用于車輛時，它可利用其內(nèi)部的輸入元件與輸出元件的一轉(zhuǎn)速差起緩沖和過載保護作用，有利于延長發(fā)動機和傳動系的使用壽命；另外，當行駛阻力增大，則能使車輛自動降速，反之則升速，有利于提高車輛的行駛性能；通過利用變矩比和傳動比之間的無級變化，使車輛的發(fā)動機總是在最佳效率范圍內(nèi)工作，在任何車速都以最大的功率工作，除了起步時，另外，本發(fā)明是一種還可用于各種地面車輛、船舶、鐵道機車、工程機槭、各種航天、航空器、冶金、礦山、石油、化工、輕工、食品、紡織、起重運輸機械、機床、機械人以及軍工的復(fù)合型變矩器。


圖1為本發(fā)明實施例一的原理圖。圖2為本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)圖。圖3為本發(fā)明實施例二的原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細說明 實施例一如圖1、圖2中所示，一種復(fù)合型變矩器，包括輸入軸1、聯(lián)接器4、輸出軸5，輸入軸1與輸出軸5之間設(shè)有三個依次聯(lián)接的由行星排組成的增矩單元2、升速單元3，所述的增矩單元2包括輸入元件21、輸出元件22、公共輸出元件23、行星齒輪M，所述升速單元3包括輸入元件31、輸出元件32、公共輸出元件33、行星齒輪34，首個增矩單元2的輸入元件21與輸入軸1聯(lián)接，其余增矩單元2的輸入元件21與各自上一個升速單元3的輸出元件32聯(lián)接，最后一個升速單元3的輸出元件32與聯(lián)接器4的輸入端41聯(lián)接，任一個增矩單元2的輸出元件22與各自下一個升速單元3的輸入元件31聯(lián)接，各個增矩單元2的公共輸出元件23與升速單元3的公共輸出元件33為同一元件，即共用公共輸出元件123，其與聯(lián)接器 4的輸出端42聯(lián)接，聯(lián)接器4的輸出端42與輸出軸5聯(lián)接。所述的聯(lián)接器4可以選用液力偶合器。增矩單元2、升速單元3只起分流功率的作用，輸入功率由增矩單元2的輸入元件 21分流為兩路，其中，每一路功率都是單向傳遞，一路流入它的公共輸出元件2 3，即共用公共輸出元件123，另一路經(jīng)過它的輸出元件22流入與此增矩單元2聯(lián)接的下一個升速單元3的輸入元件31，各個升速單元3的輸入元件31把上一個與其配合工作增矩單元2的輸出元件22分流至此的功率分流為兩路，其中，每一路功率都是單向傳遞，一路流入它的公共輸出元件33，即共用公共輸出元件123，另一路經(jīng)過它的輸出元件32流入與此升速單元 3聯(lián)接的下一個增矩單元2的輸入元件21，其再重復(fù)上述增矩單元2的分流過程。其中，由于每個升速單元3都與相應(yīng)的增矩單元2配合工作，而且所有增矩單元 2的公共輸出元件23與升速單元3的公共輸出元件33為同一元件，即共用公共輸出元件 123，而且每個增矩單元2的輸出元件22與相應(yīng)的升速單元3的輸入元件31為同一元件， 即增矩元件213，因此，相互配合工作的第一個增矩單元2與第一個升速單元3相應(yīng)的這兩個元件的轉(zhuǎn)速相同，這就決定了第一個升速單元3的輸出元件32與第一個增矩單元2的輸入元件21或輸入軸1的轉(zhuǎn)速相同，而第一個升速單元3的輸出元件32又與第二個增矩單元2的輸入元件21為同一元件，即升速元件321，而第二個增矩單元2與和其配合工作的第二個升速單元3因上述相同的原因，第二個升速單元3的輸出元件32與輸入軸1的轉(zhuǎn)速相同，依次類推，從而實現(xiàn)了輸入軸1的轉(zhuǎn)速與最后一個升速單元3的輸出元件32的轉(zhuǎn)速相同，以滿足一些對輸入轉(zhuǎn)速有要求的聯(lián)接器4，另外，對于增矩單元2與升速單元3而言，各單元的公共輸出元件2 3與輸出元件22、公共輸出元件33與輸出元件32的轉(zhuǎn)速分配關(guān)系可以改變，兩路功率流將根據(jù)兩者之間轉(zhuǎn)速分配的變化而變化，當公共輸出元件23、公共輸出元件33的轉(zhuǎn)速為零時，它們的輸入功率為零，但力矩不為零，此時，各個輸出元件22、輸出元件32的功率則由一定值改變到最大值，所述的一定值指的是當各單元的輸出元件22 與各自的公共輸出元件23、輸出元件32與各自的公共輸出元件33的轉(zhuǎn)速相同時，兩者按行星排力矩比分配輸入功率所得值，所述的最大值指的是發(fā)動機或上一個單元輸入的總功率。發(fā)動機的輸入功率經(jīng)第一個增矩單元2的輸入元件21分流為兩路，一路流入它的公共輸出元件23，即共用公共輸出元件123，另一路通過它的輸出元件22流入與它聯(lián)接的第一個升速單元3的輸入元件31，此功率又分流為兩路，一路流入它的公共輸出元件33，即共用公共輸出元件123，另一路通過它的輸出元件32流入與它聯(lián)接的第二個增矩單元2的輸入元件21，其再重復(fù)上述分流過程，最后，傳遞到第三個升速單元3的輸出元件32，其把分流至此的功率傳遞到聯(lián)接器4的輸入端41，此功率經(jīng)聯(lián)接器4的輸出端42與共用公共輸出元件123—路的功率實現(xiàn)匯流，使發(fā)動機的輸入功率傳遞到本發(fā)明的輸出軸5，從而實現(xiàn)了把發(fā)動機的功率通過輸出軸5對外輸出。實施例二
如圖3中所示，一種變矩器，包括輸入軸1、聯(lián)接器4、輸出軸5，其特征在于輸入軸1與輸出軸5之間設(shè)有三個依次聯(lián)接的由行星排組成的增矩單元2、升速單元3，所述的增矩單元2包括輸入元件21、輸出元件22、公共輸出元件23、行星齒輪M，所述升速單元3包括輸入元件31、輸出元件32、公共輸出元件33、行星齒輪34，首個升速單元3的輸入元件31與輸入軸1聯(lián)接，其余升速單元3的輸入元件31與各自上一個增矩單元2的輸出元件22聯(lián)接，最后一個增矩單元2的輸出元件22與聯(lián)接器4的輸入端41聯(lián)接，任一個升速單元3的輸出元件32與各自下一個增矩單元2的輸入元件21聯(lián)接，各個增矩單元2的公共輸出元件23與升速單元3的公共輸出元件33依次聯(lián)接后與聯(lián)接器4的輸出端42聯(lián)接，聯(lián)接器4 的輸出端42與輸出軸5聯(lián)接。本實施例只是把實施例一中相互配合工作的增矩單元2和升速單元3的排列次序作出改變，其工作原理以及所實現(xiàn)的功能與作用不變。對于本發(fā)明，當輸入軸1的轉(zhuǎn)速不變，輸出軸5上的扭矩隨其轉(zhuǎn)速的變化而變化， 轉(zhuǎn)速越低，輸出軸5的扭矩越大，反之，則越小，從而實現(xiàn)本發(fā)明能隨車輛行駛速度和阻力的不同而改變扭矩的變矩器。本發(fā)明使用時，設(shè)發(fā)動機的輸入功率、輸入轉(zhuǎn)速及其負荷不變，即輸入軸1的轉(zhuǎn)速與扭矩為常數(shù)，汽車起步前，輸出軸5的轉(zhuǎn)速為零，當汽車啟動，因輸出軸5靜止不動，發(fā)動機的功率全部流入首個增矩單元2的輸出元件22或升速單元3的輸出元件32，使其變矩后的扭矩大于發(fā)動機的輸入扭矩或變速后的轉(zhuǎn)速大于發(fā)動機的輸入轉(zhuǎn)速，并傳遞到下一個增矩單元2或升速單元3，此單元又因為相同的原因，又把功率全部流入這一單元的輸出元件22或輸出元件32，使其扭矩增大或使其輸出的轉(zhuǎn)速與輸入軸1的轉(zhuǎn)速相同或上述兩種情況同時實現(xiàn)，并把功率全部流入下一個增矩單元2的輸出元件22或升速單元3的輸出元件 32，并且重復(fù)上述情況，經(jīng)過若干個增矩單元2或以及升速單元3后，最后一個單元的輸出元件22或輸出元件32把扭矩傳遞給聯(lián)接器4的輸入端41，再經(jīng)聯(lián)接器4的輸出端42與由各單元的公共輸出元件23或以及公共輸出元件33或共用公共輸出元件123 —路的扭矩匯合后，再把扭矩傳遞到輸出軸5，此時，扭矩達到最大值；當輸出軸5的扭矩，經(jīng)傳動系傳動到驅(qū)動輪上產(chǎn)生的牽引力足以克服汽車起步阻力時，汽車則起步并開始加速，與之相聯(lián)的共用公共輸出元件123上的所有公共輸出元件23或以及公共輸出元件33的轉(zhuǎn)速也從零逐漸增加，此時，功率分為兩路，流入各個增矩單元2的輸出元件22或以及升速單元3的輸出元件32的功率逐漸減少，從而，使各個增矩單元2的輸出元件22的增矩作用逐漸減少，輸出軸5的扭矩隨著轉(zhuǎn)速的增加而減少，當公共輸出元件23或以及公共輸出元件33或共用公共輸出元件123的轉(zhuǎn)速與輸入軸1的轉(zhuǎn)速相同時，各單元的輸出元件22或以及輸出元件 32與各自的輸入元件21或以及輸入元件31的轉(zhuǎn)速相同，即轉(zhuǎn)速差為零，此時，各個增矩單元2的輸出元件22不再起增矩作用。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合型變矩器，包括輸入軸(1)、聯(lián)接器(4)、輸出軸(5)，其特征在于輸入軸(1)與輸出軸(5)之間設(shè)有若干個依次聯(lián)接的由行星排組成的增矩單元(2)、升速單元 (3)，所述的增矩單元(2)包括輸入元件(21)、輸出元件(22)、公共輸出元件(23)、行星齒輪 (24)，所述升速單元(3)包括輸入元件(31)、輸出元件(32)、公共輸出元件(33)、行星齒輪 (34),首個增矩單元(2)的輸入元件(21)與輸入軸(1)聯(lián)接，其余增矩單元(2)的輸入元件(21)與各自上一個升速單元(3)的輸出元件(32)聯(lián)接，最后一個升速單元(3)的輸出元件 (32)與聯(lián)接器(4)的輸入端(41)聯(lián)接，任一個增矩單元(2)的輸出元件(22)與各自下一個升速單元(3 )的輸入元件(31)聯(lián)接，若干個增矩單元(2 )的公共輸出元件(23 )與升速單元 (3)的公共輸出元件(33)依次聯(lián)接后與聯(lián)接器(4)的輸出端(42)聯(lián)接，聯(lián)接器(4)的輸出端(42)與輸出軸(5)聯(lián)接。
2.一種復(fù)合型變矩器，包括輸入軸(1)、聯(lián)接器(4)、輸出軸(5)，其特征在于輸入軸(1)與輸出軸(5)之間設(shè)有若干個依次聯(lián)接的由行星排組成的增矩單元(2)、升速單元 (3)，所述的增矩單元(2)包括輸入元件(21)、輸出元件(22)、公共輸出元件(23)、行星齒輪 (24)，所述升速單元(3)包括輸入元件(31)、輸出元件(32)、公共輸出元件(33)、行星齒輪 (34)，首個升速單元(3)的輸入元件(31)與輸入軸(1)聯(lián)接，其余升速單元(3)的輸入元件 (31)與各自上一個增矩單元(2 )的輸出元件(22 )聯(lián)接，最后一個增矩單元(2 )的輸出元件(22)與聯(lián)接器(4)的輸入端(41)聯(lián)接，任一個升速單元(3)的輸出元件(32)與各自下一個增矩單元(2 )的輸入元件(21)聯(lián)接，若干個增矩單元(2 )的公共輸出元件(23 )與升速單元 (3)的公共輸出元件(33)依次聯(lián)接后與聯(lián)接器(4)的輸出端(42)聯(lián)接，聯(lián)接器4的輸出端 42與輸出軸5聯(lián)接。
3.據(jù)權(quán)利要求1至2任一項所述的變矩器，其特征在于所述的增矩單元(2)為具有同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)、少齒差傳動機構(gòu)、擺線針輪行星傳動機構(gòu)或諧波齒輪傳動機構(gòu)。
4.據(jù)權(quán)利要求1至2任一項所述的變矩器，其特征在于所述的升速單元(3)為具有同向性能的行星齒輪傳動機構(gòu)、少齒差傳動機構(gòu)、擺線針輪行星傳動機構(gòu)或諧波齒輪傳動機構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種變矩器，旨在提供一種延長發(fā)動機和傳動系的使用壽命，提高車輛的行駛性能，使發(fā)動機高效工作的變矩器。其技術(shù)方案要點是，一種復(fù)合型變矩器，輸入軸與輸出軸之間設(shè)有若干個增矩單元、升速單元，首個增矩單元的輸入元件與輸入軸聯(lián)接，其余增矩單元的輸入元件與各自上一個升速單元的輸出元件聯(lián)接，最后一個升速單元的輸出元件與聯(lián)接器聯(lián)接，任一個增矩單元的輸出元件與各自下一個升速單元的輸入元件聯(lián)接，若干個增矩單元的公共輸出元件與升速單元的公共輸出元件依次聯(lián)接后與聯(lián)接器聯(lián)接，聯(lián)接器與輸出軸(5)聯(lián)接。
文檔編號F16H47/00GK102562995SQ20121005963
公開日2012年7月11日 申請日期2005年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月11日
發(fā)明者吳志強 申請人:吳志強