專利名稱：速度反饋無級變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無級變速器，特別是涉及一種速度反餓無級變速器.
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的汽車變速傳動技術(shù)(MT)是采用三軸多擋主、被動齒輪配 對，依靠同步器結(jié)合撥叉、撥桿機(jī)構(gòu)人工操作的有級換擋.人工操作換 擋,要求駕駛員的操作技術(shù)嫻熟.長時間的頻繁操作動作,會給駕駛員 造成工作疲勞.有級換擋在實(shí)際工作中難以實(shí)現(xiàn)與發(fā)動機(jī)動力性和經(jīng) 濟(jì)性的最佳匹配.現(xiàn)代汽車自動變速器技術(shù)(AT)采用電子智能程序控 制下的伺服機(jī)構(gòu)，通過物理信號比對方法，實(shí)現(xiàn)自動換擋，其實(shí)質(zhì)仍然 屬于有級變速.再就是智能變徑輪盤與傳輸帶間靠摩擦力傳動的無級 變速技術(shù)(CVT),其致命缺陷就是功率、扭矩傳輸能力有限,不能夠滿 足大功率、大扭矩動力傳輸技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的需要.長期以來形成的齒輪傳動不能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速的思維定式嚴(yán)重 的束縛著人們的頭腦，而大功率、大扭矩、寬泛傳動比的無級變速技 術(shù)是機(jī)械動力傳動的終極目標(biāo)，當(dāng)今對于該技術(shù)的迫切需求日益凸顯, 打破這種窘困局面是人們長久以來夢寐以求的理想夙愿.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種速度反饋無級變速器,它是由多級行 星齒輪傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的無級變速技術(shù).本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:如圖1所示,它是由一、二、三、 四級行星輪系通過互相連接而成的多級行星齒輪傳動機(jī)構(gòu),并安裝在 由變速器殼體和前端蓋組成的機(jī)體內(nèi),組合成速度反饋無級變速器.其 中,第一、二級的齒圈和第四級的太陽齒輪連接在一起;第三級的齒圈 和第四級的行星架連接在一起;第四級的齒圈同輸出軸制成一體并與 第三級的太陽齒輪連接在一起;第一、二級的太陽齒輪連接在一起； 第二、三級的行星架連接在一起;第一級的行星架同輸入軸制成一體. 多級行星齒輪機(jī)構(gòu)由貫穿機(jī)體前后的輸出軸支撐于機(jī)體之內(nèi).本發(fā)明的積極效果在于實(shí)現(xiàn)了由齒輪傳動的無級變速功能，從而 打破了純齒輪傳動機(jī)構(gòu)不能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速的思想束縛所造成的尷 尬歷史局面,開創(chuàng)了傳動動力學(xué)學(xué)科的一個新的研究領(lǐng)域.為以科學(xué)技 術(shù)提升生產(chǎn)力幵辟了廣闊的空間.速度反饋無級變速器具有相當(dāng)寬泛 的變速比范圍,能夠滿足大功率、大扭矩動力傳輸?shù)男枰?其機(jī)構(gòu)簡單 且堅(jiān)固、維修簡便、造價低廉,并能自動保持發(fā)動機(jī)始終工作在最佳 動力性、最佳經(jīng)濟(jì)性的工作狀態(tài),做到了安全、節(jié)能、環(huán)保.


圖1是本發(fā)明速度反饋無級變速器原理圖. 圖2是本發(fā)明速度反饋無級變速器結(jié)構(gòu)裝配圖.
具體實(shí)施例方式如圖2所示，速度反饋無級變速器采用將多級行星齒輪傳動機(jī)構(gòu) 套裝在動力輸出軸上的布局形式，動力輸出軸貫穿于機(jī)體中心，起到支 撐多級行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)的作用.速度反饋無級變速器的機(jī)體是由殼體19和前端蓋2通過端蓋螺 栓1連接在一起，兩者的接合面間夾裝有潤滑油油封,兩者的中心孔處 均嵌裝有軸承6和潤滑油油封5,兩者端部均以油封蓋3用蠊釘加以固 定.速度反饋無級變速器多級齒輪傳動機(jī)構(gòu)的連接關(guān)系是:一二級齒 圈共體輪25與四級太陽齒輪筒體14通過鍵齒方式連接在一起;三級 齒圈輪盤21與四級行星后架16通過鍵齒方式連接在一起;四級齒圈 共體輸出軸17與三級太陽齒輪23通過鍵齒方式連接在一起;輸入及 一級行星前架一體軸4穿過前端蓋2的中心孔通過鍵齒方式與動力輸 入部件連接;二三級共體行星架11通過行星架連接螺栓18將二級行 星前架盤9和三級行星后架13連接在一起;一級太陽齒輪軸26與二 級太陽齒輪24通過鍵齒方式連接在一起;四級齒圈共體輸出軸17穿 過殼體19的中心孔通過鍵齒方式與動力輸出部件連接.一級行星后架 8和輸入及一級行星前架一體軸4、四級行星前架盤20和四級行星后 架16通過行星架連接螺栓18各自進(jìn)行連接組合.該多級齒輪傳動機(jī) 構(gòu)的各個相對運(yùn)動機(jī)件之間采取軸承支撐方式,相應(yīng)部位設(shè)置間隔環(huán) 支撐定位的辦法，速度反饋無級變速器的工作過程是:輸入的動力經(jīng)過輸入及一級 行星前架一體軸4傳遞給一級行星齒輪7為功率入然后以差速的方 式將功率分配給一二級齒圈共體輪25為功率B和一級太陽齒輪軸26 為功率C; 一級太陽齒輪軸26將得來的功率傳遞給二級太陽齒輪24 為功率C， 一二級齒圈共體輪25得來的功率B和四級太陽齒輪筒體14反饋來的功率D合成為功率E;功率E和功率C經(jīng)二級行星齒輪 10以差速的方式合成為功率F，并通過二三級共體行星架11傳遞給三 級行星齒輪12;三級行星齒輪12將功率F以差速的方式將功率分配 給三級齒圈輪盤21為功率G和三級太陽齒輪23為功率H;三級齒圈 輪盤21將功率G通過四級行星后架16傳遞給四級行星齒輪15;四 級行星齒輪15將功率G以差速的方式將功率分配給四級齒圈共體輸 出軸17為功率I和四級太陽齒輪筒體14為功率D;功率H和功率I 經(jīng)輸出軸合成為功率A、作為動力輸出.在忽略機(jī)械損失的理論前提下,速度反饋無級變速器的輸入功率 A等于輸出功率A'.在發(fā)動機(jī)輸入功率保持不變的條件下當(dāng)外界阻力不變時,車輛就可以保持穩(wěn)定的車速行進(jìn),體現(xiàn)在速度 反饋無級變速器的輸出轉(zhuǎn)速即為穩(wěn)定在某一轉(zhuǎn)速下工作.其中速度反 饋無級變速器中的各個機(jī)件,都相應(yīng)的保持在某一個穩(wěn)定的工作轉(zhuǎn)速 下.整個速度反饋無級變速器作為一個系統(tǒng),是處于內(nèi)外平衡的穩(wěn)定工 作狀態(tài)下.當(dāng)外界阻力增大時，速度反饋無級變速器的輸出軸即會發(fā)生轉(zhuǎn) 速下降的變化,這個阻力的增大和減速效應(yīng)，會依次傳遍速度反饋無級 變速器的整個系統(tǒng).其中，突出的反映在二級行星齒輪機(jī)構(gòu)上，由于二 級行星架所受的阻力增大,導(dǎo)致在二級齒圈處所受到的反向力矩也隨 之增大,勢必引起一、二級齒圈和四級太陽齒輪的轉(zhuǎn)速降低.此時，由于 二級齒圈的轉(zhuǎn)速降低了,使得二級行星齒輪機(jī)構(gòu)的變速比相對得以增得的驅(qū)動力矩相應(yīng)的增大.又由于此時的輸出軸 轉(zhuǎn)速降低了,產(chǎn)生三級行星齒輪機(jī)構(gòu)的變速比增大,加之由二級行星架 傳遞來的驅(qū)動力矩加大,所以在三級齒圈處獲得的力矩進(jìn)一步增大許 多,(而同時使得三級太陽齒輪的輸出力矩也獲得了增大)并將增大的 力矩傳遞到四級行星架上.因?yàn)樗募壭行羌塬@得的驅(qū)動力矩的增大和四級太陽齒輪轉(zhuǎn)速的降低所引起的四級行星齒輪機(jī)構(gòu)變速比的增大, 造成在四級齒圈處的力矩進(jìn)一步變得更大.這樣一來,由于外界阻力增 大引起速度反饋無級變速器系統(tǒng)的變化，形成了速度反饋無級變速器的輸出軸工作轉(zhuǎn)速下降而輸出扭矩增加的變化.相反，當(dāng)外界阻力減小時，速度反饋無級變速器的各個機(jī)件就會向相反的工作狀態(tài)變化.速度反饋無級變速器的工作始終處于動平衡狀態(tài)過程中，引起該動平衡的波動原因取決于輸入、輸出端施加的影響.這種動平衡的變化是連續(xù)性的,所以度反饋無級變速器的變速比也是連續(xù)性的,故稱得上是由純齒輪傳動的無級變速器.這其中,設(shè)置速度反饋機(jī)構(gòu)是其至要法門.表現(xiàn)輸出軸工作狀況的與輸出軸制為一體的四級齒圈通過四級行星齒輪經(jīng)四級太陽齒輪向一、二級齒圈進(jìn)行反饋為一路;與輸出軸通過花鍵連接在一起的三級 太陽齒輪另成一路反饋路徑.各級行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)在承接傳輸一級 輸入動力的同時,也吸納著兩路反饋的動力信號,并通過逐級合成來處 理完成速度反饋無級變速器的動平衡過程,從而實(shí)現(xiàn)著無級變速的工作過程。
權(quán)利要求
1. 速度反饋無級變速器的無級變速器，其特征在于它是采用將多級行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)套裝在動力輸出軸上的布局形式，動力輸出軸貫穿于機(jī)體中心，起到支撐多級行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)的作用；速度反饋無級變速器多級齒輪傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)關(guān)系是一二級齒圈共體輪(25)與四級太陽齒輪筒體(14)通過鍵齒方式連接在一起；三級齒圈輪盤(21)與四級行星后架(16)通過鍵齒方式連接在一起；四級齒圈共體輸出軸(17)與三級太陽齒輪(23)通過鍵齒方式連接在一起；輸入及一級行星前架一體軸(4)穿過前端蓋(2)的中心孔通過鍵齒方式與動力輸入部件相連接；二三級共體行星架(11)通過行星架連接螺栓(18)將二級行星前架盤(9)和三級行星后架(13)連接在一起；一級太陽齒輪軸(26)與二級太陽齒輪(24)通過鍵齒方式連接在一起；四級齒圈共體輸出軸(17)穿過殼體(19)的中心孔通過鍵齒方式與動力輸出部件相連接；一級行星后架(8)和輸入及一級行星前架一體軸(4)、四級行星前架盤(20)和四級行星后架(16)各自通過行星架連接螺栓(18)進(jìn)行連接；該多級齒輪傳動機(jī)構(gòu)的各個相對運(yùn)動機(jī)件之間采取軸承支撐方式，相應(yīng)部位設(shè)置間隔環(huán)支撐定位的辦法，速度反饋無級變速器的機(jī)體是由殼體(19)和前端蓋(2)通過端蓋螺栓(1)連接在一起，兩者的接合面間夾裝有潤滑油油封；兩者的中心孔處均嵌裝有軸承(6)和潤滑油油封(5)；兩者端部均以油封蓋(3)用螺釘加以固定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種速度反饋無級變速器，是由多級行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的無級變速技術(shù)。其中第一、二級的齒圈和第四級的太陽齒輪連接在一起；第三級的齒圈和第四級的行星架連接在一起；第四級的齒圈同輸出軸制成一體并與第三級太陽齒輪連接在一起；第一、二級的太陽齒輪連接在一起；第二、三級的行星架連接在一起；第一級的行星架與輸入軸制成一體。該多級行星齒輪機(jī)構(gòu)由貫穿機(jī)體前后端的輸出軸支撐于機(jī)體之內(nèi)。本發(fā)明能夠滿足大功率、大扭矩、寬泛傳動比的無級變速之要求。
文檔編號F16H3/44GK101260920SQ20071005539
公開日2008年9月10日 申請日期2007年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月9日
發(fā)明者楊國輝 申請人:楊國輝