專利名稱：液壓行星無級(jí)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種流體機(jī)械傳動(dòng)裝置，特別是一種帶有液壓泵和液壓馬達(dá)以及行星變速機(jī)構(gòu)的液壓行星無級(jí)變速器。
目前，汽車變速器多數(shù)采用定軸齒輪有檔變速器，這種變速器雖然傳動(dòng)效率比較高，但也存在一些缺點(diǎn)，首先不能與內(nèi)燃機(jī)大范圍合理地匹配，無法滿足內(nèi)燃機(jī)工作在最佳狀態(tài)的需求，其次換檔操作程序多，駕駛?cè)藛T的勞動(dòng)強(qiáng)度大，難以實(shí)現(xiàn)程序控制或自動(dòng)控制，再者，介于內(nèi)燃機(jī)和行走裝置之間的變速器只是把二者剛性地聯(lián)接起來，無法將二者的沖擊和振動(dòng)進(jìn)行衰減或部分吸收，這些都對(duì)提高整車的性能不利。近年來，有少數(shù)高級(jí)轎車采用液力行星無級(jí)變速器，它的液力變矩器利用高速旋轉(zhuǎn)液體的動(dòng)能帶動(dòng)渦輪機(jī)，啟動(dòng)行星齒輪變速器。這種變速器實(shí)現(xiàn)了無級(jí)變速，但其液體分子高速碰撞造成較大的能量損失，傳動(dòng)效率低，其變矩系數(shù)設(shè)定后，在運(yùn)行中人為不能改變，不易于控制，其變矩器制造難度大，造價(jià)昂貴，因此這種液力行星無級(jí)變速器對(duì)于大量的普通汽車不適用。
液壓傳動(dòng)以其傳動(dòng)剛度大、響應(yīng)速度快、易于實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速、易于控制等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械的傳動(dòng)中，但因其傳動(dòng)效率不高，未見有在汽車工程中成功應(yīng)用的報(bào)導(dǎo)。
本實(shí)用新型的目的是，將液壓傳動(dòng)和行星齒輪傳動(dòng)相結(jié)合，提供一種操縱簡(jiǎn)便、能與內(nèi)燃機(jī)合理匹配、傳動(dòng)效率高的液壓行星無級(jí)變速器。
本實(shí)用新型進(jìn)一步的目的是，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、安全可靠的液壓行星無級(jí)變速器。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想是，將易于實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速的液壓傳動(dòng)作為實(shí)現(xiàn)變速的輔助傳動(dòng)，將傳動(dòng)效率比較高的行星齒輪傳動(dòng)作為主傳動(dòng)，二者巧妙組合，充分發(fā)揮兩種傳動(dòng)各自的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)各自的不足，得到一種傳動(dòng)方式新穎、高效的液壓行星無級(jí)變速器。具體地說，本實(shí)用新型液壓行星無級(jí)變速器的組成包括由輸入軸、太陽輪、行星輪、外齒圈、系桿及輸出軸組成的行星齒輪變速裝置，由雙向變量液壓泵和定量液壓馬達(dá)組成的液壓傳動(dòng)裝置，其特征是(1)、行星齒輪變速裝置的輸入軸同時(shí)還與液壓泵轉(zhuǎn)子連接，驅(qū)動(dòng)液壓泵，(2)、液壓馬達(dá)的中心輪與等分圓周的至少三個(gè)被動(dòng)齒輪嚙合，(3)、液壓馬達(dá)的中心輪與行星齒輪變速裝置的外齒圈連接。
下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2為本實(shí)用新型中液壓馬達(dá)與行星齒輪變速裝置連接結(jié)構(gòu)示意圖。
如
圖1和圖2所示，本實(shí)用新型液壓行星無級(jí)變速器的組成包括由輸入軸7、太陽輪12、行星輪10、外齒圈9、系桿13及輸出軸15組成的行星齒輪變速裝置，由雙向變量液壓泵3和定量液壓馬達(dá)8組成的液壓傳動(dòng)裝置，行星齒輪變速裝置的輸入軸7同時(shí)還與液壓泵3的轉(zhuǎn)子連接，驅(qū)動(dòng)液壓泵，液壓馬達(dá)8的中心輪21與等分圓周的至少三個(gè)被動(dòng)齒輪22嚙合，液壓馬達(dá)8的中心輪21與行星齒輪變速裝置的外齒圈9通過鍵19連接。
圖1中1為內(nèi)燃機(jī)，2為聯(lián)軸器，4、18為管路，6、17為單向閥，11為行星輪軸，14為軸承。圖2中11為行星輪軸，20為液壓馬達(dá)殼體。實(shí)施例中，液壓泵為徑向柱塞泵，其轉(zhuǎn)子與輸入軸花鍵連接，液壓馬達(dá)的中心輪與等分圓周的三個(gè)被動(dòng)齒輪嚙合，液壓馬達(dá)的中心輪與行星齒輪變速裝置的外齒圈花鍵連接。
本實(shí)用新型的運(yùn)行過程如下內(nèi)燃機(jī)輸入軸在帶動(dòng)行星齒輪變速裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，還帶動(dòng)柱塞泵轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)，通過改變徑向柱塞泵的偏心量，而改變液體的流量和流向，進(jìn)而改變液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速和方向，再通過外齒圈加到行星變速裝置上，這樣行星輪系中的太陽輪和外齒圈分別由內(nèi)燃機(jī)輸入軸和液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生確定的運(yùn)動(dòng)輸出，實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。本實(shí)用新型只要改變柱塞泵的偏心量，就可實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，而做到這一點(diǎn)比較容易，因此能夠方便地進(jìn)行程序控制或自動(dòng)控制，便于操縱。如果合理選擇液壓傳動(dòng)和行星傳動(dòng)的參數(shù)，就能使二者達(dá)到最佳匹配，從而使傳動(dòng)效率達(dá)到理想的高度。由于采用液壓傳動(dòng)這種剛度較大的彈性傳動(dòng)，因此本實(shí)用新型能衰減或部分吸收振動(dòng)和沖擊。液壓馬達(dá)中心輪與三個(gè)以上被動(dòng)輪相嚙合的作用是使液壓馬達(dá)的傳遞能力成倍提高，并且中心輪的受力是平衡的，簡(jiǎn)化支承，提高壽命，又使得與行星傳動(dòng)裝置中外齒圈的聯(lián)接簡(jiǎn)單方便，從而使整個(gè)變速器的結(jié)構(gòu)緊湊。
為使本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡(jiǎn)化、體積小、運(yùn)行安全可靠，進(jìn)一步的特征是1、如
圖1所示，將液壓泵3的進(jìn)出油口通過一只液壓閥5短接，使液壓馬達(dá)8處于浮動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)其輸出轉(zhuǎn)速為零時(shí)，也就相當(dāng)于離合器處于分離狀態(tài)，因此短接后該液壓閥就可兼作離合裝置使用，從而省去一套離合裝置；2、如
圖1所示，將兩個(gè)單向閥6、17與緩沖閥16連接，使液壓裝置具有緩沖防過載的能力；3、如圖2所示，液壓馬達(dá)中心輪21呈空心狀，輸入軸7由液壓馬達(dá)的中心輪21中心穿出，與行星齒輪裝置的太陽輪12連接，使本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)更緊湊，體積小。
本實(shí)用新型適用于各種汽車變速器以及工程機(jī)械變速傳動(dòng)裝置。
權(quán)利要求1.液壓行星無級(jí)變速器，組成包括由輸入軸、太陽輪、行星輪、外齒圈、系桿及輸出軸組成的行星齒輪變速裝置，由雙向變量液壓泵和定量液壓馬達(dá)組成的液壓傳動(dòng)裝置，其特征是(1)、行星齒輪變速裝置的輸入軸同時(shí)還與液壓泵轉(zhuǎn)子連接，驅(qū)動(dòng)液壓泵，(2)、液壓馬達(dá)的中心輪與等分圓周的至少三個(gè)被動(dòng)齒輪嚙合，(3)、液壓馬達(dá)的中心輪與行星齒輪變速裝置的外齒圈連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓行星無級(jí)變速器，其特征是液壓泵的進(jìn)出油口通過一只液壓閥短接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓行星無級(jí)變速器，其特征是液壓裝置的兩個(gè)單向閥與緩沖閥連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的液壓行星無級(jí)變速器，其特征是液壓馬達(dá)中心輪呈空心狀，輸入軸由液壓馬達(dá)中心輪中心穿出，與行星齒輪裝置的太陽輪連接。
專利摘要液壓行星無級(jí)變速器，組成包括由輸入軸、太陽輪、行星輪、外齒圈、系桿及輸出軸組成的行星齒輪變速裝置，由雙向變量液壓泵和定量液壓馬達(dá)組成的液壓傳動(dòng)裝置，行星齒輪變速裝置的輸入軸同時(shí)還與液壓泵轉(zhuǎn)子連接，驅(qū)動(dòng)液壓泵，液壓馬達(dá)的中心輪與等分圓周的至少三個(gè)被動(dòng)齒輪嚙合，液壓馬達(dá)的中心輪與行星齒輪變速裝置的外齒圈連接。將液壓傳動(dòng)和行星齒輪傳動(dòng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，傳動(dòng)效率高，操縱簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)F16H47/00GK2252274SQ96231039
公開日1997年4月16日 申請(qǐng)日期1996年1月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月9日
發(fā)明者張春陽 申請(qǐng)人:江蘇省南京交通學(xué)校