專利名稱：偏心型行星輪行星齒輪同步離合器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機械傳動類離合器，尤其是一種偏心型行星輪行星齒輪同步離合器。技術背景目前在汽車上使用較多的離合器還是傳統(tǒng)的摩擦片離合器它是采用主動摩擦片和從動摩擦片，利用彈簧控制摩擦片，產(chǎn)生的摩擦力來實現(xiàn)動力的傳遞和分離的，這種離合器存在諸多的技術缺陷或技術劣勢，例如:1.承載能力低，2.結構復雜、組件繁多檢修維護不方便。3.性能不穩(wěn)定，摩擦片式離合器易于發(fā)生離合功能性故障，例如:離合器打滑造成的分離不徹底。4.傳動效率低導致發(fā)動機動力在傳遞過程中大量損失是摩擦式離合器的最大缺陷，當彈簧的壓緊力不足或摩擦片磨損嚴重，導致離合器打滑，摩擦片老化會使靜摩擦時有相對位移的情況發(fā)生，這樣發(fā)動機傳遞的轉矩能量一部分轉化為熱能而消耗，動力在傳遞過程中大量損失，油耗量相應增加，汽車的動力性下降。5.摩擦片式離合器實現(xiàn)自動控制的系統(tǒng)較為復雜。因此，開發(fā)一種安全可靠，結構簡單，性能優(yōu)良，效率高，制造方便且造價低廉的離合器，便成為機械行業(yè)多年來急需解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題就是克服上述現(xiàn)有技術的不足，而提供一種偏心型行星輪行星齒輪同步離合器，它能夠在工作過程中根據(jù)當時的工作狀況自動接合或分離，發(fā)動機傳遞過來的動力，并能根據(jù)負載情況自動調節(jié)扭矩及輸出轉速，并且結構簡單，制造成本低，承載能力大，傳動效率高，安全可靠，使用壽命長。為解決上述問題本實用新型的技術方案為:—種偏心型行星輪行星齒輪同步離合器，包括機殼、中間軸、輸入軸、輸出軸、偏心型行星輪、中心齒輪、行星齒輪架、齒圈、超越離合器、電磁離合器、同步齒輪、同步電機、與發(fā)動機輸出軸連接的同步聯(lián)軸器，其特征在于:機殼中安裝有中間軸，輸入軸和輸出軸均套裝在中間軸外表面，輸入軸在輸出軸的左邊，行星齒輪架安裝在輸出軸的左端上，中心齒輪置于齒圈內(nèi)和輸入軸的右端上花鍵連接安裝，齒圈套裝在輸入軸上，偏心型行星輪在中心齒輪與齒圈之間沿同一圓周等距對稱布置安裝，偏心型行星輪經(jīng)偏心型行星輪軸固定在行星齒輪架上，偏心型行星輪同時與中心齒輪嚙合和齒圈嚙合，同步齒輪套裝在輸出軸上，置于行星輪架右側，同步齒輪經(jīng)電磁離合器及超越離合器和齒圈相連接，同步齒輪和安裝在同步電機傳動軸上的同步電機齒輪相嚙合，同步電機置于機殼外部，所述的同步聯(lián)軸器由同步聯(lián)軸器主動盤和同步聯(lián)軸器從動盤構成，同步聯(lián)軸器軸套裝在輸入軸左側的中間軸上，同步聯(lián)軸器主動盤通過花鍵安裝在同步聯(lián)軸器軸上，同步聯(lián)軸器從動盤通過花鍵安裝在齒圈左側的輸入軸上，同步聯(lián)軸器從動盤和同步聯(lián)軸器主動盤相嚙合，撥叉一端裝在同步聯(lián)軸器從動盤右側的撥叉槽內(nèi)，另一端和撥叉驅動裝置相連接。所述的偏心型行星輪為四對。[0007]所述的超越離合器外圈安裝在齒圈外口邊緣內(nèi)側，內(nèi)圈安裝在同步齒輪上。所述的撥叉驅動裝置由驅動電機，螺桿，螺桿套，軸承座和撥叉構成，驅動電機和螺桿的一端相連接，驅動電機驅動螺桿轉動，螺桿上套裝有和撥叉相連接的螺桿套，螺桿的另一端裝在軸承座上。所述的同步聯(lián)軸器的主動盤與同步聯(lián)軸器軸花鍵相連，同步聯(lián)軸器軸帶動同步聯(lián)軸器的主動盤轉動，同步聯(lián)軸器的從動盤與輸入軸花鍵連接，并在撥叉的作用下向左或向右移動，以便使同步聯(lián)軸器的主動盤和同步聯(lián)軸器的從動盤同步連接或同步分離。所述的輸入軸與輸出軸之間有間隙。所述的電磁離合器線圈部分安裝在同步齒輪上，銜鐵部分安裝在齒圈外部。所述的同步聯(lián)軸器的從動盤周邊分別均布有4個相交錯的凸臺和凹槽，凸臺的一端比另一端高，兩端之間經(jīng)弧形的斜面相連接，同步聯(lián)軸器的主動盤的凸臺卡裝在同步聯(lián)軸器的從動盤的凹槽內(nèi)，同步聯(lián)軸器的從動盤的凸臺卡裝在同步聯(lián)軸器的主動盤的凹槽內(nèi)，同步聯(lián)軸器的主動盤的凸臺為兩端等高表面呈弧形的凸起。所述的偏心 型行星輪為一邊輕一邊重，重心不在中心的行星齒輪。本實用新型的工作原理是:本實用新型是利用行星齒輪組的優(yōu)良的運轉特性及其傳動原理，在此基礎上，增加了同步電機，同步電機齒輪，同步齒輪，電磁離合器、超越離合器及同步聯(lián)軸器，撥叉等裝置，將原行星齒輪置換成偏心型行星輪，并增加至四對，以增強其對中心齒輪、行星輪架及齒圈的控制力，利用它在工作時繞中心齒輪旋轉產(chǎn)生的離心力來控制中心齒輪，偏心型行星輪、行星輪架及齒圈之間的作用力，使中心齒輪、行星輪架、偏心型行星輪、齒圈逐漸同向整體旋轉，實現(xiàn)動力的傳遞與同步裝置配合共同完成發(fā)動機與變速器之間動力的接合或分離。本實用新型的技術方案的有益效果是:1.在結構上，本實用新型在行星齒輪組的基礎上增加由同步電機，同步電機齒輪，同步齒輪，電磁離合器、超越離合器及同步聯(lián)軸器，撥叉等組成的同步接合及分離裝置，使用4對偏心型行星輪，以增強其對中心齒輪、行星輪架及齒圈之間的控制力，利用它在工作時繞中心齒輪旋轉時產(chǎn)生的離心力來控制中心齒輪、行星輪架及齒圈之間的控制力，來實現(xiàn)偏心型行星輪行星齒輪同步離合器各部件同向同速整體運轉，高效可靠地完成動力的接合與分離，能使離合器的輸出轉速、扭矩達到最大最佳狀態(tài)。2.偏心型行星輪行星齒輪同步離合器結構簡單緊湊，齒輪系統(tǒng)強度高，經(jīng)久耐用，承載負荷范圍大。3.同軸轉動實現(xiàn)離合時，相嚙合的齒輪間不分離，同步聯(lián)軸器主、從動盤之間的接合與分離不會出現(xiàn)頓挫現(xiàn)象，接合與分離過程非常平穩(wěn)。4.傳送效率高，傳力效率接近100%，有效降低因傳力能量損失導致的油耗增加汽車性能下降。5.性能穩(wěn)定,幾乎無離合故障,檢修維護方便。6.開發(fā)成本低，易于產(chǎn)業(yè)化。7.很容易實現(xiàn)氣動、液壓電動控制，若將本離合器串聯(lián)一級本離合器單元中的偏心型行星輪行星齒輪組，加上超越離合器配合，即可組成高性能的無極變速系統(tǒng)，本實用新型有助于提高汽車性能，降低燃油消耗，有利于環(huán)境保護，符合國家對節(jié)能環(huán)保的發(fā)展要求，經(jīng)濟效益顯著，非常有利于推廣實施。

下面結構圖對本實用新型的具體實施方式
作出一步詳細的說明，其中:圖1為本實用新型的結構主視圖。圖2為本實用新型偏心型行星輪的結構示意圖。圖3為本實用新型同步聯(lián)軸器主動盤的結構示意圖。圖4為本實用新型同步聯(lián)軸器從動盤的結構示意圖。圖5為本實用新型撥叉驅動裝置結構示意圖。圖6為本實用新型電器控制原理示意圖。圖中序號1.機殼，2.輸入軸,3.輸出軸,4.中心齒輪,5.偏心型行星輪,6.偏心型行星輪軸，7.行星輪架，8.齒圈，9.中間軸，10.超越離合器，11.電磁離合器，12.同步齒輪，13同步電機，14.同步電機齒輪，15.同步聯(lián)軸器主動盤，16.同步聯(lián)軸器從動盤，17.同步聯(lián)軸器軸，18.撥叉，19.驅動電機，20.螺桿，21.螺桿套，22.軸承座，23.制動踏板，24.檔位手柄。
具體實施方式
參見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6中,包括機殼、中間軸、輸入軸、輸出軸、偏心型行星輪、中心齒輪、行星齒輪架、齒圈、超越離合器、電磁離合器、同步齒輪、同步電機、與發(fā)動機輸出軸連接的同步聯(lián)軸器，其特征在于:機殼中安裝有中間軸，輸入軸和輸出軸均通過軸承套裝在中間軸外表面， 輸入軸在輸出軸的左邊，行星齒輪架通過花鍵安裝在輸出軸的左端上，中心齒輪置于齒圈內(nèi)和輸入軸的右端上花鍵連接安裝，齒圈通過軸承套裝在輸入軸上，偏心型行星輪在中心齒輪與齒圈之間沿同一圓周等距對稱布置安裝，偏心型行星輪經(jīng)偏心型行星輪軸固定在行星齒輪架上，偏心型行星輪同時與中心齒輪嚙合和齒圈嚙合，同步齒輪通過軸承套裝在輸出軸上，置于行星輪架右側，同步齒輪經(jīng)電磁離合器及超越離合器和齒圈相連接，同步齒輪和安裝在同步電機傳動軸上的同步電機齒輪相嚙合，同步電機置于機殼外部，所述的同步聯(lián)軸器由同步聯(lián)軸器主動盤和同步聯(lián)軸器從動盤構成，同步聯(lián)軸器軸通過軸承套裝在輸入軸左側的中間軸上，同步聯(lián)軸器主動盤通過花鍵安裝在同步聯(lián)軸器軸上，同步聯(lián)軸器從動盤通過花鍵安裝在齒圈左側的輸入軸上，同步聯(lián)軸器從動盤能夠和同步聯(lián)軸器主動盤相嚙合，撥叉一端裝在同步聯(lián)軸器從動盤右側的撥叉槽內(nèi)，另一端和撥叉驅動裝置相連接。所述的偏心型行星輪為四對。所述的超越離合器外圈安裝在齒圈外口邊緣內(nèi)側，內(nèi)圈安裝在同步齒輪上。所述的撥叉驅動裝置由驅動電機，螺桿，螺桿套，軸承座和撥叉構成，驅動電機和螺桿的一端相連接，驅動電機驅動螺桿轉動，螺桿上套裝有和撥叉相連接的螺桿套，螺桿的另一端裝在軸承座上。所述的同步聯(lián)軸器的主動盤與同步聯(lián)軸器軸花鍵相連，同步聯(lián)軸器軸帶動著同步聯(lián)軸器的主動盤轉動，同步聯(lián)軸器的從動盤與輸入軸花鍵連接，能在撥叉的作用下向左或向右移動，以便使同步聯(lián)軸器的主動盤和同步聯(lián)軸器的從動盤同步連接或同步分離。所述的輸入軸與輸出軸之間有間隙。所述的電磁離合器線圈部分安裝在同步齒輪上，銜鐵部分安裝在齒圈外部。所述的同步聯(lián)軸器的從動盤周邊分別均布有4個相交錯的凸臺和凹槽，凸臺的一端比另一端高，兩端之間經(jīng)弧形的斜面相連接，同步聯(lián)軸器的主動盤的凸臺卡裝在同步聯(lián)軸器的從動盤的凹槽內(nèi)，同步聯(lián)軸器的從動盤的凸臺卡裝在同步聯(lián)軸器的主動盤的凹槽內(nèi)，同步聯(lián)軸器的主動盤的凸臺為兩端等高表面呈弧形的凸起。所述的偏心型行星輪為一邊輕一邊重，重心不在中心的行星齒輪。本實用新型的工作原理及具體工作過程如下:圖1中A、B、C、D，為供電端子與圖6中A、B、C、D—致。A為同步電機的供電端子，B為電磁離合器供電端子，C為驅動電機的向右驅動撥叉的供電端子，D為驅動電機的向左驅動撥叉的供電端子。在圖1中，當車輛需要行駛時，踏下制動踏板23，啟動發(fā)動機，這時與制動踏板聯(lián)動的同步電機13及電磁離合器11的控制開關閉合，使同步電機13及電磁離合器11得電工作，同步電機13驅動同步齒輪12并通過電磁離合器11驅動齒圈8，偏心型行星輪5運轉，使中心齒輪4和同步聯(lián)軸器從動盤16與同步聯(lián)軸器主動盤15向相同方向運轉，由于發(fā)動機的轉速越高，發(fā)電機輸出的電壓越高，驅動同步電機13運轉的轉速也越高，又因同步電機13驅動離合器 中的行星齒輪組及與中心齒輪4同軸安裝的從動盤16運轉的速比是一定的，它與發(fā)動機的轉速同步，從而使聯(lián)軸器的主、從動盤的轉速保持一致或稍快，由于同步聯(lián)軸器從動盤16的凸臺兩端的高度不同，它這種結構特性，決定了只有從動盤16，在同步電機13驅動同步齒輪12及行星齒輪組運轉，使從動盤的轉速與主動盤的轉速達到一至或有超越主動盤轉速趨勢的時候，主從動盤才能在撥叉的作用下嚙合。當變速器檔位手柄24撥到行駛檔位，與其聯(lián)動的撥叉驅動裝置的開關閉合，這時撥叉驅動裝置驅動同步聯(lián)軸器主動盤16向左移動與同步聯(lián)軸器主動盤15接合,將動力傳遞給輸入軸2驅動行星齒輪機構運轉，當抬起制動踏板的時候，同步電機13失電將制動，同時電磁離合器11也失電將齒圈8與同步齒輪12分離，由于發(fā)動機的動力及行星齒輪組運轉慣性的作用，同步電機13不會突然抱死，而是逐漸制動直至停止轉動(在實際應用中可采用對同步電機施加反向電壓的制動方式，這里為說明簡便暫采用這種制動方式)，這個過程也使動力通過輸出軸3驅動變速器運轉促使車輛完成起步過程，當同步電機13被逐漸制動，受超越離合器10的鉗制作用，齒圈8也將逐漸停止轉動，動力通過中心齒輪4、偏心型行星輪5、輸出軸3運轉向變速器傳遞動力，此時偏心型行星輪5受中心齒輪4的驅動發(fā)生自轉的同時還繞中心齒輪4公轉，由于偏心型行星輪5的結構特性在它自轉和繞中心齒輪4公轉的過程中產(chǎn)生離心力，這個離心力作用在行星輪架7及中心齒輪4上，對它們進行控制，隨著輸入軸2及輸出軸3的轉速的提高，偏心型行星輪5的自轉及公轉轉速也進一步加大，它產(chǎn)生的離心力也相應增大，同時對行星輪架7，中心齒輪4產(chǎn)生更大的控制力，當輸入軸2與輸出軸3的轉速達到一定的轉速，高速公轉的偏心型行星輪5產(chǎn)生的離心力將中心齒輪4與行星輪架7逐漸鎖住，這時強大的離心力使偏心型行星輪5不能自轉，只能繞中心齒輪4公轉，中心齒輪4與行星輪架7同速同向運轉，同時也驅動齒圈8同向同速運轉，此時，超越離合器10也失去對齒圈8的鉗制作用，從而實現(xiàn)行星齒輪組整體同向、同速運轉，這樣離合器就完成了發(fā)動機向變速器傳遞動力的接合過程驅動車輛正常行駛。當車輛需停止行駛時，踏下制動踏板23，車速降低，發(fā)動機轉速也降低，當車速降到一定程度，離合器單元中的中心齒輪4，行星輪架7及齒圈8將自動退出同向同速運轉狀態(tài)，按照普通行星齒輪組的運轉特性進行運轉，齒圈8也將逐漸降低轉速直至進行與中心齒輪4運轉方向相反的方向運轉，同時受與制動踏板聯(lián)動的同步電機13的控制開關的控制，使同步電機13驅動同步齒輪12，向與輸出軸3運轉方向相反的方向運轉，以便與齒圈8的轉速與方向同步，車輛受制動力的作用停止行駛時，離合器將自動處于同步分離狀態(tài)，當車輛的檔位手柄24撥至停車擋(P)位置時，這時撥叉受與停車擋(P)位聯(lián)動的撥叉驅動裝置閉合，撥叉驅動裝置動作，驅動撥叉右移復位，同步聯(lián)軸器從動盤16與同步聯(lián)軸器主動盤15分離，實現(xiàn)發(fā)動機與變速器的動力的完全分離。以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，并非用以限制本實用新型的范圍，任何本領域的技術人員在不脫離本實用新型的范圍，任何本領域的技術人員在不脫離本實用新型構思和原理的前提下所做出的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范 圍。
權利要求1.一種偏心型行星輪行星齒輪同步離合器,包括機殼、中間軸、輸入軸、輸出軸、偏心型行星輪、中心齒輪、行星齒輪架、齒圈、超越離合器、電磁離合器、同步齒輪、同步電機、與發(fā)動機輸出軸連接的同步聯(lián)軸器，其特征在于:機殼中安裝有中間軸，輸入軸和輸出軸均套裝在中間軸外表面，輸入軸在輸出軸的左邊，行星齒輪架安裝在輸出軸的左端上，中心齒輪置于齒圈內(nèi)和輸入軸的右端上花鍵連接安裝，齒圈套裝在輸入軸上，偏心型行星輪在中心齒輪與齒圈之間沿同一圓周等距對稱布置安裝，偏心型行星輪經(jīng)偏心型行星輪軸固定在行星齒輪架上，偏心型行星輪同時與中心齒輪嚙合和齒圈嚙合，同步齒輪套裝在輸出軸上，置于行星輪架右側，同步齒輪經(jīng)電磁離合器及超越離合器和齒圈相連接，同步齒輪和安裝在同步電機傳動軸上的同步電機齒輪相嚙合，同步電機置于機殼外部，所述的同步聯(lián)軸器由同步聯(lián)軸器主動盤和同步聯(lián)軸器從動盤構成，同步聯(lián)軸器軸套裝在輸入軸左側的中間軸上，同步聯(lián)軸器主動盤通過花鍵安裝在同步聯(lián)軸器軸上，同步聯(lián)軸器從動盤通過花鍵安裝在齒圈左側的輸入軸上，同步聯(lián)軸器從動盤和同步聯(lián)軸器主動盤相嚙合，撥叉一端裝在同步聯(lián)軸器從動盤右側的撥叉槽內(nèi)，另一端和撥叉驅動裝置相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的偏心型行星輪行星齒輪同步離合器，其特征在于，所述的偏心型行星輪為四對。
3.根據(jù)權利要求1所述的偏心型行星輪行星齒輪同步離合器，其特征在于，所述的超越離合器外圈安裝在齒圈外口邊緣內(nèi)側，內(nèi)圈安裝在同步齒輪上。
4.根據(jù)權利要求1所述的偏心型行星輪行星齒輪同步離合器，其特征在于，所述的撥叉驅動裝置由驅動電機，螺桿，螺桿套，軸承座和撥叉構成，驅動電機和螺桿的一端相連接，驅動電機驅動螺桿轉動，螺桿上套裝有和撥叉相連接的螺桿套，螺桿的另一端裝在軸承座上。
5.根據(jù)權利要求1所述的偏心型行星輪行星齒輪同步離合器，其特征在于，所述的同步聯(lián)軸器的主動盤與同步聯(lián)軸器軸花鍵相連，同步聯(lián)軸器軸帶動同步聯(lián)軸器的主動盤轉動，同步聯(lián)軸器的從動盤與輸入軸花鍵連接，并在撥叉的作用下向左或向右移動，以便使同步聯(lián)軸器的主動盤和同步聯(lián)軸器的從動盤同步連接或同步分離。
6.根據(jù)權利要求1所述的偏心型行星輪行星齒輪同步離合器，其特征在于，所述的輸入軸與輸出軸之間有間隙。
7.根據(jù)權利要求1所述的偏心型行星輪行星齒輪同步離合器，其特征在于，所述的電磁離合器線圈部分安裝在同步齒輪上，銜鐵部分安裝在齒圈外部。
8.根據(jù)權利要求1所述的偏心型行星輪行星齒輪同步離合器，其特征在于，所述的同步聯(lián)軸器的從動盤周邊分別均布有4個相交錯的凸臺和凹槽，凸臺的一端比另一端高，兩端之間經(jīng)弧形的斜面相連接，同步聯(lián)軸器的主動盤的凸臺卡裝在同步聯(lián)軸器的從動盤的凹槽內(nèi)，同步聯(lián)軸器的從動盤的凸臺卡裝在同步聯(lián)軸器的主動盤的凹槽內(nèi)，同步聯(lián)軸器的主動盤的凸臺為兩端等高表面呈弧形的凸起。
9.根據(jù)權利要求1所述的偏心型行星輪行星齒輪同步離合器，其特征在于，所述的偏心型行星輪為一邊輕一邊重，重心不在中心的行星齒輪。
專利摘要本實用新型公開了一種偏心型行星輪行星齒輪同步離合器，包括機殼、中間軸、輸入軸、輸出軸、偏心型行星輪、中心齒輪、行星齒輪架、齒圈、超越離合器、電磁離合器、同步齒輪、同步電機、與發(fā)動機輸出軸連接的同步聯(lián)軸器，本實用新型在行星齒輪組的基礎上增加由同步電機，同步電機齒輪，同步齒輪，電磁離合器、超越離合器及同步聯(lián)軸器，撥叉等組成的同步接合及分離裝置，使用4對偏心型行星輪，利用它在工作時繞中心齒輪旋轉時產(chǎn)生的離心力來控制中心齒輪、行星輪架及齒圈之間的控制力，來實現(xiàn)偏心型行星輪行星齒輪同步離合器各部件同向同速整體運轉，高效可靠地完成動力的接合與分離，能使離合器的輸出轉速、扭矩達到最大最佳狀態(tài)。
文檔編號F16D43/00GK203130954SQ20122067910
公開日2013年8月14日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權日2012年12月11日
發(fā)明者王俊生 申請人:王俊生