平衡式行星齒輪無(wú)極變速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的平衡式行星齒輪無(wú)極變速器，屬于變速器【技術(shù)領(lǐng)域】，主要解決現(xiàn)有技術(shù)有極變速器成本高結(jié)構(gòu)復(fù)雜、無(wú)極變速器傳送帶打滑的問(wèn)題。包括輸入軸、中間軸、輸出軸、錐形行星齒輪系、圓柱形行星齒輪系、圓柱形行星齒輪架、平衡齒輪、阻尼裝置及支座，其特點(diǎn)是：所述錐形行星齒輪系通過(guò)中間軸與所述圓柱形行星齒輪系連接，再通過(guò)調(diào)節(jié)所述平衡齒輪或圓柱形行星齒輪架的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動(dòng)方向，進(jìn)而達(dá)到變速的目的。本發(fā)明傳動(dòng)效率高、承載扭矩大、變速平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單效率高，無(wú)打滑現(xiàn)象。
【專利說(shuō)明】平衡式行星齒輪無(wú)極變速器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于變速器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及平衡式行星齒輪無(wú)極變速器。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)在傳動(dòng)裝置中變速器所使用的是直接換檔變速器（DSG)與無(wú)級(jí)變速器（CVT)。 DSG優(yōu)點(diǎn)是齒輪傳動(dòng)效率高、承載扭矩大、變速平穩(wěn)，缺點(diǎn)是構(gòu)造復(fù)雜成本高，屬于多級(jí)變 速。CVT的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了無(wú)極變速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單效率高。缺點(diǎn)是扭矩大時(shí)傳送帶有打滑現(xiàn)象。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速且扭矩大不打滑，提供平衡式行星齒輪無(wú) 極變速器。
[0004] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采取的技術(shù)方案是：
[0005] 平衡式行星齒輪無(wú)極變速器，包括輸入軸、中間軸、輸出軸、錐形行星齒輪系、圓柱 形行星齒輪系、圓柱形行星齒輪架及支座，其特點(diǎn)是：
[0006] 所述錐形行星齒輪系與圓柱形行星齒輪系通過(guò)圓柱形行星齒輪架及中間軸連接， 其中圓柱形行星齒輪架在傳動(dòng)過(guò)程中能夠被外力控制，通過(guò)控制圓柱形行星齒輪架的轉(zhuǎn)動(dòng) 速度及轉(zhuǎn)動(dòng)方向能夠控制輸入軸與輸出軸的轉(zhuǎn)速差。
[0007] 所述錐形行星齒輪系包括錐形行星齒輪支架、縱軸、第一錐形太陽(yáng)齒輪、第二錐形 太陽(yáng)齒輪、第一錐形行星齒輪、第二錐形行星齒輪、錐形太陽(yáng)齒圈；所述錐形行星齒輪支架 中部與輸入軸滑動(dòng)連接，其兩端與所述縱軸滑動(dòng)連接；所述第一錐形太陽(yáng)齒輪與所述輸入 軸連接，與第一錐形行星齒輪嚙合；所述第二錐形行星齒輪通過(guò)縱軸與第一錐形行星齒輪 平行同軸連接；所述錐形太陽(yáng)齒圈與第二錐形行星齒輪嚙合，并與圓柱形行星齒輪架連接； 所述第二錐形太陽(yáng)齒輪通過(guò)所述中間軸與圓柱形行星齒輪系中的圓柱形太陽(yáng)齒輪連接；
[0008] 所述圓柱形行星齒輪系包括圓柱形行星齒輪架、內(nèi)齒圓柱形太陽(yáng)齒輪、圓柱形行 星齒輪及圓柱形太陽(yáng)齒輪；所述圓柱形行星齒輪架與錐形太陽(yáng)齒圈連接；所述圓柱形行星 齒輪與圓柱形太陽(yáng)齒輪嚙合；所述內(nèi)齒太陽(yáng)齒輪與圓柱形行星齒輪嚙合，其中部與輸出軸 連接；
[0009] 所述支座包括位于變速器輸入端的輸入軸支座及位于變速器輸出端的輸出軸支 座；
[0010] 所述輸入軸與輸入軸支座滑動(dòng)連接；所述輸出軸與輸出軸支座滑動(dòng)連接；所述中 間軸一端與輸入軸通過(guò)連接裝置滑動(dòng)連接，另一端與輸出軸通過(guò)連接裝置滑動(dòng)連接；
[0011] 還包括平衡齒輪及阻尼裝置，所述平衡齒輪的中部與中間軸滑動(dòng)連接，并與圓柱 形行星齒輪架連接；
[0012] 所述阻尼裝置輸入端連接著阻尼齒輪，所述阻尼齒輪與所述平衡齒輪嚙合。
[0013] 所述阻尼裝置為齒輪泵裝置或變速電機(jī)。
[0014] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：
[0015] 本發(fā)明采用錐形行星齒輪系、圓柱形行星齒輪系、平衡齒輪、中間軸及阻尼裝置， 通過(guò)阻尼裝置或變速電機(jī)調(diào)節(jié)平衡齒輪或圓柱形行星齒輪架的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動(dòng)方向，從而實(shí)現(xiàn) 無(wú)級(jí)變速，傳動(dòng)效率高、承載扭矩大、變速平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單效率高，無(wú)打滑現(xiàn)象。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖中：1 一輸入軸；2-第一錐形太陽(yáng)齒輪；3-第一錐形行星齒輪；4一第二錐形行 星齒輪；5-錐形太陽(yáng)齒圈；6-平衡齒輪；7-第二錐形太陽(yáng)齒輪；8-連接裝置；9 一圓柱形 行星齒輪架；10 -內(nèi)齒圓柱形太陽(yáng)齒輪；11 一圓柱形行星齒輪；12-輸出軸支座；13-輸出 軸；14一圓柱形太陽(yáng)齒輪；15 -中間軸；16 -阻尼裝置；17 -阻尼齒輪；18-縱軸；19-錐 形行星齒輪支架；20-輸入軸支座。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 如圖1所示，平衡式行星齒輪無(wú)極變速器，包括輸入軸1、中間軸15、輸出軸13、錐 形行星齒輪系、圓柱形行星齒輪系、圓柱形行星齒輪架9及支座；
[0019] 所述錐形行星齒輪系與圓柱形行星齒輪系通過(guò)圓柱形行星齒輪架9及中間軸15 連接，其中圓柱形行星齒輪架9在傳動(dòng)過(guò)程中能夠被外力控制，通過(guò)控制圓柱形行星齒輪 架9的轉(zhuǎn)動(dòng)速度及轉(zhuǎn)動(dòng)方向能夠控制輸入軸1與輸出軸13的轉(zhuǎn)速差。
[0020] 所述錐形行星齒輪系包括錐形行星齒輪支架19、縱軸18、第一錐形太陽(yáng)齒輪2、第 二錐形太陽(yáng)齒輪7、第一錐形行星齒輪3、第二錐形行星齒輪4、錐形太陽(yáng)齒圈5 ;所述錐形行 星齒輪支架19中部與輸入軸1滑動(dòng)連接，其兩端與所述縱軸18滑動(dòng)連接；所述第一錐形太 陽(yáng)齒輪2與所述輸入軸1連接，與第一錐形行星齒輪3嚙合；所述第二錐形行星齒輪4通過(guò) 縱軸18與第一錐形行星齒輪3平行同軸連接；所述錐形太陽(yáng)齒圈5與第二錐形行星齒輪4 嚙合，并與圓柱形行星齒輪架9連接；所述第二錐形太陽(yáng)齒輪7通過(guò)所述中間軸15與圓柱 形行星齒輪系中的圓柱形太陽(yáng)齒輪14連接；
[0021] 所述圓柱形行星齒輪系包括圓柱形行星齒輪架9、內(nèi)齒圓柱形太陽(yáng)齒輪10、圓柱 形行星齒輪11及圓柱形太陽(yáng)齒輪14 ;所述圓柱形行星齒輪架9與錐形太陽(yáng)齒圈5連接；所 述圓柱形行星齒輪11與圓柱形太陽(yáng)齒輪14嚙合；所述內(nèi)齒太陽(yáng)齒輪10與圓柱形行星齒輪 11嚙合，其中部與輸出軸13連接；
[0022] 所述支座包括位于變速器輸入端的輸入軸支座20及位于變速器輸出端的輸出軸 支座12 ;
[0023] 所述輸入軸1與輸入軸支座20滑動(dòng)連接；所述輸出軸13與輸出軸支座12滑動(dòng)連 接；所述中間軸15-端與輸入軸1通過(guò)連接裝置8滑動(dòng)連接，另一端與輸出軸13通過(guò)連接 裝置8滑動(dòng)連接；
[0024] 還包括平衡齒輪6及阻尼裝置16,所述平衡齒輪6的中部與中間軸15滑動(dòng)連接， 并與圓柱形行星齒輪架9連接；
[0025] 所述阻尼裝置16輸入端連接著阻尼齒輪17,所述阻尼齒輪17與所述平衡齒輪6 口四合。
[0026] 所述阻尼裝置16為齒輪泵裝置或變速電機(jī)。
[0027] 工作原理：
[0028] 工作時(shí)輸入軸1帶動(dòng)第一錐形太陽(yáng)齒輪2正方向轉(zhuǎn)動(dòng)，第一錐形太陽(yáng)齒輪2帶動(dòng) 第一錐形行星齒輪3與第二錐形行星齒輪4轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，假設(shè)錐形太陽(yáng)齒圈5不轉(zhuǎn)動(dòng)。第 一錐形行星齒輪3與第二錐形行星齒輪4自轉(zhuǎn)的同時(shí)正方向公轉(zhuǎn)并帶動(dòng)第二錐形太陽(yáng)齒輪 7反轉(zhuǎn)，同時(shí)給了錐形太陽(yáng)齒圈5 -個(gè)正方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力。第二錐形太陽(yáng)齒輪7帶動(dòng)圓柱形 太陽(yáng)齒輪14反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。圓柱形太陽(yáng)齒輪14帶動(dòng)圓柱形行星齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)給了圓柱 形行星齒輪架9 一個(gè)反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力。此時(shí)錐形太陽(yáng)齒圈5正方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力與圓柱形行星 齒輪架9反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力方向相反大小相等，從而形成平衡。所以使得圓柱形行星齒輪架 9與錐形太陽(yáng)齒圈5不轉(zhuǎn)動(dòng)。圓柱形太陽(yáng)齒輪14通過(guò)圓柱形行星齒輪11改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向帶 動(dòng)內(nèi)齒太陽(yáng)齒輪10正向轉(zhuǎn)動(dòng)并減速，再通過(guò)輸出軸13輸出低轉(zhuǎn)速大扭矩的力。此時(shí)平衡 點(diǎn)上的圓柱形行星齒輪架9與錐形太陽(yáng)齒圈5若正方向轉(zhuǎn)動(dòng)并變速就能使輸出軸13實(shí)現(xiàn) 變速。實(shí)際工作中由于齒輪之間的摩擦力會(huì)使得平衡點(diǎn)上的圓柱形行星齒輪架9與錐形太 陽(yáng)齒圈5正方向轉(zhuǎn)動(dòng)從而導(dǎo)致變速器不能變速。所以需要人為控制圓柱形行星齒輪架9與 錐形太陽(yáng)齒圈5的轉(zhuǎn)速?gòu)亩鴮?shí)現(xiàn)無(wú)極變速。
[0029] 可以利用圓柱形行星齒輪架9正方向轉(zhuǎn)動(dòng)的力使其通過(guò)平衡齒輪6與阻尼齒輪17 嚙合帶動(dòng)一個(gè)阻尼裝置16,通過(guò)控制阻尼裝置16的阻力開(kāi)關(guān)控制圓柱形行星齒輪架9的轉(zhuǎn) 速?gòu)亩鴮?shí)現(xiàn)變速。
[0030] 可以通過(guò)變速電機(jī)來(lái)控制圓柱形行星齒輪架9的轉(zhuǎn)速?gòu)亩鴮?shí)現(xiàn)變速。電機(jī)還可以 使圓柱形行星齒輪架9反轉(zhuǎn)從而使輸出軸13不轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)離合器的功能。
[0031] 直齒齒輪傳動(dòng)過(guò)程中由于力的波動(dòng)會(huì)使得平衡點(diǎn)不穩(wěn)定，使得圓柱形行星齒輪架 9與錐形太陽(yáng)齒圈5出現(xiàn)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，增加控制其轉(zhuǎn)速的難度。所以本裝置所有齒輪都需要使 用斜齒齒輪從而提高平衡點(diǎn)的穩(wěn)定性。
[0032] 圖1中錐形太陽(yáng)齒圈5設(shè)置在錐形行星齒輪3與4的左邊也能實(shí)現(xiàn)本功能。
【權(quán)利要求】
1. 平衡式行星齒輪無(wú)極變速器，包括輸入軸1、中間軸15、輸出軸13、錐形行星齒輪系、 圓柱形行星齒輪系、圓柱形行星齒輪架9及支座；其特征是： 所述錐形行星齒輪系與圓柱形行星齒輪系通過(guò)圓柱形行星齒輪架9及中間軸15連接， 其中圓柱形行星齒輪架9在傳動(dòng)過(guò)程中能夠被外力控制，通過(guò)控制圓柱形行星齒輪架9的 轉(zhuǎn)動(dòng)速度及轉(zhuǎn)動(dòng)方向能夠控制輸入軸1與輸出軸13的轉(zhuǎn)速差。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡式行星齒輪無(wú)極變速器，其特征是：所述錐形行星齒輪 系包括錐形行星齒輪支架19、縱軸18、第一錐形太陽(yáng)齒輪2、第二錐形太陽(yáng)齒輪7、第一錐形 行星齒輪3、第二錐形行星齒輪4、錐形太陽(yáng)齒圈5 ;所述錐形行星齒輪支架19中部與輸入 軸1滑動(dòng)連接，其兩端與所述縱軸18滑動(dòng)連接；所述第一錐形太陽(yáng)齒輪2與所述輸入軸1 連接，與第一錐形行星齒輪3嚙合；所述第二錐形行星齒輪4通過(guò)縱軸18與第一錐形行星 齒輪3平行同軸連接；所述錐形太陽(yáng)齒圈5與第二錐形行星齒輪4嚙合，并與圓柱形行星齒 輪架9連接；所述第二錐形太陽(yáng)齒輪7通過(guò)所述中間軸15與圓柱形行星齒輪系中的圓柱形 太陽(yáng)齒輪14連接； 所述圓柱形行星齒輪系包括圓柱形行星齒輪架9、內(nèi)齒圓柱形太陽(yáng)齒輪10、圓柱形行 星齒輪11及圓柱形太陽(yáng)齒輪14 ;所述圓柱形行星齒輪架9 一端與錐形太陽(yáng)齒圈5連接，另 一端作為圓柱形行星齒輪11的自轉(zhuǎn)軸；所述圓柱形行星齒輪11與圓柱形太陽(yáng)齒輪14嚙 合；所述內(nèi)齒太陽(yáng)齒輪10與圓柱形行星齒輪11嚙合，其中部與輸出軸13連接； 所述支座包括位于變速器輸入端的輸入軸支座20及位于變速器輸出端的輸出軸支座 12 ； 所述輸入軸1與輸入軸支座20滑動(dòng)連接；所述輸出軸13與輸出軸支座12滑動(dòng)連接； 所述中間軸15 -端與輸入軸1通過(guò)連接裝置8滑動(dòng)連接，另一端與輸出軸13通過(guò)連接裝 置8滑動(dòng)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的平衡式行星齒輪無(wú)極變速器，其特征是：還包括平衡齒輪6 及阻尼裝置16,所述平衡齒輪6的中部與中間軸15滑動(dòng)連接，并與圓柱形行星齒輪架9連 接；所述阻尼裝置16輸入端連接著阻尼齒輪17,所述阻尼齒輪17與所述平衡齒輪6嚙合。
【文檔編號(hào)】F16H3/62GK104100684SQ201410351774
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月23日
【發(fā)明者】楊晉杰 申請(qǐng)人:楊晉杰