三軸液壓多能無級(jí)變速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的三軸液壓多功能無級(jí)變速器，涉及液壓和機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域。本發(fā)明利用一個(gè)液壓變量機(jī)構(gòu)和一個(gè)液壓機(jī)構(gòu)配合三軸齒輪箱能使機(jī)械的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)無級(jí)變換，當(dāng)在高速時(shí)，液壓系統(tǒng)停止工作，只需齒輪傳動(dòng)，降低了液壓系統(tǒng)的磨損，避除液壓傳動(dòng)效率稍低的弊端。當(dāng)需變速時(shí)可以通過液壓系統(tǒng)對(duì)三軸齒輪箱進(jìn)行平緩變速。可以一個(gè)操作動(dòng)作，即可使輸出軸達(dá)到順時(shí)針轉(zhuǎn)、停止、逆時(shí)針轉(zhuǎn)的無級(jí)變換，還可省去離合器，且有慢剎車作用。它具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、使用可靠、壽命長、操作簡易、功能多、啟動(dòng)平穩(wěn)、調(diào)速范圍寬、制造成本低等特點(diǎn)。以車輛應(yīng)用為主，并可廣泛適用于各種要求無級(jí)變速的場合。
【專利說明】三軸液壓多能無級(jí)變速器

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及液壓傳動(dòng)領(lǐng)域和機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域。
[0002]本發(fā)明《三軸液壓多能無級(jí)變速器》是一種由液壓機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)組合為一體的一種無級(jí)變速系統(tǒng)。涉及液壓傳動(dòng)領(lǐng)域、機(jī)械傳動(dòng)及無級(jí)變速器領(lǐng)域。適用于各種汽車類、卷揚(yáng)機(jī)類等機(jī)械，可使輸出端實(shí)現(xiàn)正時(shí)針旋轉(zhuǎn)(前進(jìn)或上升)到停止旋轉(zhuǎn)再到逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(后退或下降)作勻速無級(jí)變速、變矩，以車輛為主，并可廣泛地適用于各種要求無級(jí)變速的機(jī)械，還可作重型車輛的離合器。
技術(shù)背景:
[0003]無級(jí)變速能提高汽車的動(dòng)力性，燃料經(jīng)濟(jì)性，駕駛舒適性，行駛平順性，操作簡易性，具有廣闊的市場前景。有資料指出，機(jī)械無級(jí)變速器(AT)用在汽車中，和6檔式變速器(MT)相比較能省油9%。目前僅金屬帶式(CVT)和鏈帶式較有實(shí)用價(jià)值。但效率低，功率容量低，制造復(fù)雜、制造和使用成本高等缺點(diǎn)；同時(shí)由于金屬帶式(CVT)無級(jí)變速是依靠摩擦傳動(dòng)，摩擦損耗大，總有打滑的危險(xiǎn)。液力傳動(dòng)具有功率密度大、無級(jí)調(diào)速穩(wěn)，缺點(diǎn)是傳遞效率較低?，F(xiàn)有離合器有摩擦離合器、電磁離合器、磁粉離合器等。較常用的是摩擦離合器，功率損耗大、摩損快、壽命短、起步性能差等缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]針對(duì)上述情況，本發(fā)明提出了一種《三軸液壓多能無級(jí)變速器》。
[0005]《三軸液壓多能無級(jí)變速器》，是由三軸齒輪箱與液壓變量機(jī)構(gòu)和液壓機(jī)構(gòu)閉式連接的組合。其特征是，三軸齒輪箱其中一個(gè)軸作為動(dòng)力輸入軸與液壓變量機(jī)構(gòu)連接同步旋轉(zhuǎn)，一個(gè)軸作為轉(zhuǎn)速控制軸與液壓機(jī)構(gòu)連接同步旋轉(zhuǎn)，另一個(gè)軸作為動(dòng)力輸出軸。液壓變量機(jī)構(gòu)與液壓機(jī)構(gòu)閉式連接，通過改變液壓變量機(jī)構(gòu)的液體流量改變液壓機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速而改變轉(zhuǎn)速控制軸的轉(zhuǎn)速再改變輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向及轉(zhuǎn)矩，達(dá)到順時(shí)針旋轉(zhuǎn)高速——
中速-低速-停止-逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)矩的均勻無級(jí)變化，且在液壓變量機(jī)構(gòu)的流量調(diào)到O時(shí)，液壓系統(tǒng)自動(dòng)停止工作，動(dòng)力輸出軸高速運(yùn)行，可達(dá)到同純齒輪傳動(dòng)的效率之效果。并有效降低了液壓系統(tǒng)的磨損，延長了液壓系統(tǒng)的壽命，避除了液壓傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞效率稍低的弊端。
[0006]液壓變量機(jī)構(gòu)，是液壓變量泵或液壓變量馬達(dá)略加改動(dòng)而成，同時(shí)可作雙向液壓變量泵又作雙向液壓變量馬達(dá)，最小流量可控制到0，液壓機(jī)構(gòu)，是液壓泵或液壓馬達(dá)略加改動(dòng)而成，同時(shí)可作雙向液壓泵又作雙向液壓馬達(dá)。液壓變量機(jī)構(gòu)的最大流量應(yīng)大于液壓定量機(jī)構(gòu)的流量。
[0007]三軸齒輪箱是有相互控制的三個(gè)軸，箱里面用一組行星齒輪和另外兩個(gè)軸的齒輪相互嚙合，可互動(dòng)。箱里面用一組行星齒輪(5)和另外兩個(gè)軸的齒輪(4)、(6)相互嚙合。液壓變量機(jī)構(gòu)(8)和液壓機(jī)構(gòu)(9)通過高壓油管(10)、(11)閉式連接。設(shè)其中一個(gè)軸(I)為輸入軸，另一個(gè)軸(2)為動(dòng)力輸出軸，第三個(gè)軸(3)為轉(zhuǎn)速控制軸。加動(dòng)力(7)使動(dòng)力輸入軸(I)轉(zhuǎn)動(dòng)，其余兩個(gè)軸(2)、(3)同時(shí)也轉(zhuǎn)動(dòng)；要求動(dòng)力輸出軸(2)停止旋轉(zhuǎn)時(shí)，將液壓變量機(jī)構(gòu)(8)的液體流量通過變量控制端(12)調(diào)到和液壓機(jī)構(gòu)(9)的流量相等，這時(shí)液壓變量機(jī)構(gòu)和液壓機(jī)構(gòu)相當(dāng)于空轉(zhuǎn)，油路基本無壓力，則轉(zhuǎn)速控制軸(3)的轉(zhuǎn)速和動(dòng)力輸入軸⑴的轉(zhuǎn)速相等；要求動(dòng)力輸出軸⑵正時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，將液壓變量機(jī)構(gòu)⑶的液體流量通過變量控制端(12)調(diào)到小于液壓機(jī)構(gòu)(9)的流量，轉(zhuǎn)速控制軸的轉(zhuǎn)速低于動(dòng)力輸入軸的轉(zhuǎn)速，這時(shí)變量機(jī)構(gòu)(8)起的是液壓馬達(dá)的作用，液壓機(jī)構(gòu)(9)起的是液壓泵的作用，液壓機(jī)構(gòu)(9)將轉(zhuǎn)速控制軸一部分的力矩返加到輸入軸(I)上，增加了動(dòng)力輸出軸(2)的力矩；液壓變量機(jī)構(gòu)(8)的流量越小，轉(zhuǎn)速控制軸(3)的轉(zhuǎn)速越低，則動(dòng)力輸出軸(2)的轉(zhuǎn)速越高；要求動(dòng)力輸出軸(2)高速時(shí)，將液壓變量機(jī)構(gòu)(8)的液體流量調(diào)到O，液壓機(jī)構(gòu)(9)停止旋轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)速控制軸(3)停止旋轉(zhuǎn)，液壓變量機(jī)構(gòu)(8)無載空轉(zhuǎn)；要求動(dòng)動(dòng)力輸出軸(2)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，將液壓變量機(jī)構(gòu)(8)的液體流量調(diào)到大于液壓機(jī)構(gòu)(9)的液體流量,轉(zhuǎn)速控制軸
(3)的轉(zhuǎn)速高于動(dòng)力輸入軸(I)的轉(zhuǎn)速，這時(shí)液壓變量機(jī)構(gòu)(8)起的是液壓泵的作用，液壓機(jī)構(gòu)(9)起的是馬達(dá)的作用。
[0008]當(dāng)需要變速時(shí)，可以通過調(diào)整液壓變量機(jī)構(gòu)對(duì)液壓機(jī)構(gòu)的液壓油的流量，改變轉(zhuǎn)速控制軸和動(dòng)力輸入軸的轉(zhuǎn)速比，經(jīng)過三軸齒輪箱的相互嚙合后改變輸出軸的轉(zhuǎn)速及旋轉(zhuǎn)方向。實(shí)現(xiàn)正時(shí)針旋轉(zhuǎn)(前進(jìn)或上升)到停止旋轉(zhuǎn)再到逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(后退或下降)，達(dá)到輸出軸的旋轉(zhuǎn)勻速無級(jí)變速變矩的狀態(tài)。在車輛上應(yīng)用可省去離合器，并且還有慢剎車作用，若用電腦系統(tǒng)(TCU)控制油門，那么只需操作變速調(diào)節(jié)桿即可達(dá)到你所需要的速度和最佳節(jié)油狀態(tài)。如:變速調(diào)節(jié)桿在停止位置上，變速調(diào)節(jié)桿往前推則前進(jìn)，推的幅度越大速度越快；往后拉則后退。它具有傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、速比和扭矩比范圍寬、功能多、使用可靠、壽命長、操作簡易、體積小、啟步運(yùn)行平穩(wěn)、制造成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明以車輛、電梯類應(yīng)用為主，并可廣泛地適用于各種需要無級(jí)變速的場合。還可作重型車輛的離合器。
[0009]《三軸液壓多能無級(jí)變速器》傳遞效率高，高于液壓傳動(dòng)、金屬帶傳動(dòng)，稍次于齒輪傳動(dòng)。以用到汽車上為例，在高速運(yùn)行時(shí)只用齒輪傳遞功率，液壓系統(tǒng)自動(dòng)停止工作，避除了液壓傳動(dòng)部分效率稍低的不利因素，同等于齒輪變速箱的傳動(dòng)效率。因?yàn)槠囋诔Ｒ?guī)行駛時(shí)，高速運(yùn)行時(shí)段占總運(yùn)行時(shí)段的95%以上，95%的時(shí)段都是純齒輪傳動(dòng)，5%的時(shí)段的功率傳遞的平均值也是液壓傳遞和齒輪傳遞各占一半，即在5%的時(shí)段內(nèi)平均傳遞效率高于液壓傳遞效率低于齒輪傳遞效率，在常規(guī)行駛時(shí)傳遞效率和純齒輪傳動(dòng)97.5%的相同，和液壓傳動(dòng)2.5%的相同。轉(zhuǎn)速越高齒輪傳動(dòng)效率占的比例越大，同齒輪變速箱一樣，速度和扭矩成反比，速度越慢則扭矩越大?！度S液壓多能無級(jí)變速器》在重型車輛上還可當(dāng)作離合器用，比最常用的摩擦式離合器效率高、扭矩大、壽命長、起步穩(wěn)。(本項(xiàng)目已試驗(yàn)成功，原理簡單，性能可靠)。

【專利附圖】

【附圖說明】
附圖1是液壓無極變速器結(jié)構(gòu)的原理示意圖。
附圖2是液壓無極變速器結(jié)構(gòu)的另一種原理示意圖。
【權(quán)利要求】
1.三軸液壓多能無級(jí)變速器，是三軸齒輪箱與液壓變量機(jī)構(gòu)和液壓機(jī)構(gòu)閉式連接的組口 O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述:液壓變量機(jī)構(gòu)與液壓機(jī)構(gòu)閉式連接。液壓變量機(jī)構(gòu)，是液壓變量泵或液壓變量馬達(dá)略加改動(dòng)而成，同時(shí)可作雙向液壓變量泵又作雙向液壓變量馬達(dá)，最小流量可控制到O ;液壓機(jī)構(gòu)，是液壓泵或液壓馬達(dá)略加改動(dòng)而成，同時(shí)可作雙向液壓泵又作雙向液壓馬達(dá)。液壓變量機(jī)構(gòu)的最大流量應(yīng)大于液壓機(jī)構(gòu)的流量。
3.三軸齒輪箱是有相互控制的三個(gè)軸，箱里面用一組行星齒輪和另外兩個(gè)軸的齒輪相互嚙合，可互動(dòng)。設(shè)其中一個(gè)軸(I)為動(dòng)力輸入軸，和液壓變量機(jī)構(gòu)嚙合；另一個(gè)軸(2)為動(dòng)力輸出軸，第三個(gè)軸(3)為轉(zhuǎn)速控制軸和液壓機(jī)構(gòu)嚙合，液壓變量機(jī)構(gòu)和液壓機(jī)構(gòu)通過高壓油管(10)、(11)閉式連接，加動(dòng)力(7)使動(dòng)力輸入軸⑴轉(zhuǎn)動(dòng)，其余兩個(gè)軸(2)、(3)同時(shí)也轉(zhuǎn)動(dòng)?？刂埔簤鹤兞繖C(jī)構(gòu)(8)的液體流量可控制液壓機(jī)構(gòu)(9)和轉(zhuǎn)速控制軸(3)的轉(zhuǎn)速。將轉(zhuǎn)速控制軸(3)的轉(zhuǎn)速和動(dòng)力輸入軸(I)的轉(zhuǎn)速控制到相等時(shí)，動(dòng)力輸出軸(2)的轉(zhuǎn)速為O ;將轉(zhuǎn)速控制軸(3)的轉(zhuǎn)速低于動(dòng)力輸入軸(I)的轉(zhuǎn)速時(shí)，動(dòng)力輸出軸正時(shí)針旋轉(zhuǎn)；將液壓變量機(jī)構(gòu)(8)的液體流量調(diào)到O時(shí)，液壓變量機(jī)構(gòu)無載空轉(zhuǎn)，液壓機(jī)構(gòu)(9)和轉(zhuǎn)速控制軸(3)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到純齒輪傳動(dòng)效果，動(dòng)力輸出軸(2)高速正時(shí)針旋轉(zhuǎn)；使轉(zhuǎn)速控制軸(3)的轉(zhuǎn)速高于動(dòng)力輸入軸(I)時(shí)，動(dòng)力輸出軸(2)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
【文檔編號(hào)】F16H47/02GK104048014SQ201310101156
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月12日
【發(fā)明者】姚春勝 申請(qǐng)人:姚春勝