本發(fā)明屬于液力變矩器以及變速領(lǐng)域,更具體地說,它是一種用于各種地面車輛、船舶、鐵道機(jī)車以及機(jī)床的復(fù)合型雙渦輪液力變矩器的無級變速器。
背景技術(shù):
目前,液力變矩器都是根據(jù)流體靜力學(xué)等原理來設(shè)計(jì)的,它所能傳遞的功率不大,并且效率不高;另外,成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種延長發(fā)動機(jī)的使用壽命,結(jié)構(gòu)簡單,操控方便,低成本,節(jié)能高效的復(fù)合型雙渦輪液力變矩器的無級變速器。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案以下:
一種復(fù)合型雙渦輪液力變矩器的無級變速器,包括輸入軸(1)、輸出軸(3)、雙渦輪液力變矩器(4)、輸入齒輪副(5)、超越離合器(6)、聯(lián)接齒輪副(7)、輸入齒輪(8)、輸出齒輪副(9),所述的輸入軸(1)與輸出軸(3)之間設(shè)有行星齒輪(20)、固定行星架(21)、輸入齒圈(22)、輸出齒圈(23)、聯(lián)接行星架(24)、輸入齒輪(25)、輸出大齒圈(26)、輸入大齒輪(27)、輸出行星架(28)、輸入大齒圈(29)、輸出齒輪(30)、輸入行星架(31)、輸入小齒輪(32),輸入齒圈(22)、雙渦輪液力變矩器(4)的輸入端(41)以及輸出齒輪副(9)的輸入齒輪(91)與輸入軸(1)聯(lián)接,輸入齒圈(22)通過固定行星架(21)上的行星齒輪(20)與固定行星架(21)、輸出齒圈(23)配合工作,固定行星架(21)以及超越離合器(6)的輸入端(61)與固定元件聯(lián)接,輸出齒圈(23)與輸入齒輪(25)聯(lián)接,輸入齒輪(25)通過聯(lián)接行星架(24)上的行星齒輪(20)與聯(lián)接行星架(24)、輸出大齒圈(26)配合工作,輸入齒輪(8)與輸出大齒圈(26)以及輸入行星架(31)聯(lián)接,輸入行星架(31)通過其上的行星齒輪(20)與輸出齒輪(30)、輸入小齒輪(32)配合工作,輸入小齒輪(32)、超越離合器(6)的輸出端(62)以及聯(lián)接齒輪副(7)的輸出齒輪(72)與輸入齒輪副(5)的輸出齒輪(52)聯(lián)接,聯(lián)接齒輪副(7)的輸入齒輪(71)與聯(lián)接行星架(24)聯(lián)接,輸入齒輪副(5)的輸入齒輪(51)與雙渦輪液力變矩器(4)的輸出端(42)聯(lián)接,輸出齒輪(30)與輸入大齒圈(29)聯(lián)接,輸入大齒圈(29)通過輸出行星架(28)上的行星齒輪(20)與輸入大齒輪(27)、輸出行星架(28)配合工作,輸入大齒輪(27)與輸出齒輪副(9)的輸出齒輪(92)聯(lián)接,輸出行星架(28)與輸出軸(3)聯(lián)接。
所述各個(gè)需要聯(lián)接的元件,可直接連接,當(dāng)被其它若干元件分隔時(shí),可采用聯(lián)接軸、中空或聯(lián)接架的方法,穿過或跨過其它若干元件,與之連接;當(dāng)聯(lián)接的元件是齒輪或齒圈時(shí),則相互嚙合或聯(lián)接;各個(gè)不需要聯(lián)接的元件,可以相對轉(zhuǎn)動。
所述各個(gè)齒輪副以及變速機(jī)構(gòu)的傳動比,按實(shí)際需要設(shè)計(jì)。
所述液力變矩器可選用液力偶合器、壓馬達(dá)和液壓泵以及電磁離合器。
本發(fā)明應(yīng)用于車輛時(shí),能夠根據(jù)車輛行駛時(shí)受到阻力的大小,自動地改變輸出扭矩以及速度的變化。
本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明大部份功率由齒圈、行星齒輪、行星架、齒輪傳遞,因而傳動功率和傳動效率都極大地提高,而且結(jié)構(gòu)簡單,更易于維修;
(2)本發(fā)明的變矩和變速是自動完成的,能實(shí)現(xiàn)高效率的傳動,并且除了起步以外,都能使發(fā)動機(jī)和起動機(jī)在最佳范圍內(nèi)工作,與其它變速器相比,在發(fā)動機(jī)和起動機(jī)等效的前提下,它降低了發(fā)動機(jī)和起動機(jī)的制造成本;
(3)本發(fā)明使發(fā)動機(jī)和起動機(jī)處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn),也就是使發(fā)動機(jī)在非常小污染排放的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作,避免了發(fā)動機(jī)在怠速和高速運(yùn)行時(shí),排放大量廢氣,從而減少了廢氣的排放,有利于保護(hù)環(huán)境;
(4)本發(fā)明能利用內(nèi)部轉(zhuǎn)速差起緩沖和過載保護(hù)的作用,有利于延長發(fā)動機(jī)和傳動系統(tǒng)以及起動機(jī)的使用壽命,另外,當(dāng)行駛阻力增大,則能使車輛自動降速,反之則升速,有利于提高車輛的行駛性能;
(5)本發(fā)明使輸入功率不間斷,可保證車輛有良好的加速性和較高的平均車速,使發(fā)動機(jī)的磨損減少,延長了大修間隔里程,有利于提高生產(chǎn)率。
另外,本發(fā)明是是一種用于各種地面車輛、船舶、鐵道機(jī)車以及機(jī)床的復(fù)合型雙渦輪液力變矩器的無級變速器。
附圖說明
說明書附圖為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖,附圖中兩個(gè)元件之間的連接處,運(yùn)用粗實(shí)線表示固定連接,細(xì)實(shí)線表示兩個(gè)元件可以相對轉(zhuǎn)動。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖與具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
實(shí)施例一:
如圖1中所示,一種復(fù)合型雙渦輪液力變矩器的無級變速器,包括輸入軸1、輸出軸3、雙渦輪液力變矩器4、輸入齒輪副5、超越離合器6、聯(lián)接齒輪副7、輸入齒輪8、輸出齒輪副9,所述的輸入軸1與輸出軸3之間設(shè)有行星齒輪20、固定行星架21、輸入齒圈22、輸出齒圈23、聯(lián)接行星架24、輸入齒輪25、輸出大齒圈26、輸入大齒輪27、輸出行星架28、輸入大齒圈29、輸出齒輪30、輸入行星架31、輸入小齒輪32,輸入齒圈22、雙渦輪液力變矩器4的輸入端41以及輸出齒輪副9的輸入齒輪91與輸入軸1聯(lián)接,輸入齒圈22通過固定行星架21上的行星齒輪20與固定行星架21、輸出齒圈23配合工作,固定行星架21以及超越離合器6的輸入端61與固定元件聯(lián)接,輸出齒圈23與輸入齒輪25聯(lián)接,輸入齒輪25通過聯(lián)接行星架24上的行星齒輪20與聯(lián)接行星架24、輸出大齒圈26配合工作,輸入齒輪8與輸出大齒圈26以及輸入行星架31聯(lián)接,輸入行星架31通過其上的行星齒輪20與輸出齒輪30、輸入小齒輪32配合工作,輸入小齒輪32、超越離合器6的輸出端62以及聯(lián)接齒輪副7的輸出齒輪72與輸入齒輪副5的輸出齒輪52聯(lián)接,聯(lián)接齒輪副7的輸入齒輪71與聯(lián)接行星架24聯(lián)接,輸入齒輪副5的輸入齒輪51與雙渦輪液力變矩器4的輸出端42聯(lián)接,輸出齒輪30與輸入大齒圈29聯(lián)接,輸入大齒圈29通過輸出行星架28上的行星齒輪20與輸入大齒輪27、輸出行星架28配合工作,輸入大齒輪27與輸出齒輪副9的輸出齒輪92聯(lián)接,輸出行星架28與輸出軸3聯(lián)接。
聯(lián)接行星架24、輸入齒輪25通過聯(lián)接行星架24上的行星齒輪20把傳遞到此的功率匯流于輸出大齒圈26,輸出大齒圈26再通過輸入齒輪8,傳遞到輸入行星架31,輸入行星架31、輸入小齒輪32通過輸入行星架31上的行星齒輪20把傳遞到此的功率匯流于輸出齒輪30。
由于上述各個(gè)元件的轉(zhuǎn)速分配關(guān)系可以改變,兩路功率流將根據(jù)兩者之間轉(zhuǎn)速分配的變化而變化,當(dāng)聯(lián)接行星架24、輸入小齒輪32的轉(zhuǎn)速為零時(shí),輸入齒輪25、輸入行星架31則降速增矩,當(dāng)聯(lián)接行星架24、輸入小齒輪32的轉(zhuǎn)速不斷升高時(shí),輸出大齒圈26、輸出齒輪30的轉(zhuǎn)速也隨之升高,也就是說,當(dāng)聯(lián)接行星架24、輸入小齒輪32的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí),輸出大齒圈26、輸出齒輪30以及輸出軸3的轉(zhuǎn)速也隨之變化。
輸入功率經(jīng)輸入軸1把功率分流為三路,第一路經(jīng)輸出齒輪副9,傳遞到輸入大齒輪27;第二路經(jīng)雙渦輪液力變矩器4,傳遞到輸入齒輪副5,輸入齒輪副5再分流為兩路,一路傳遞到輸入小齒輪32,另一路經(jīng)聯(lián)接齒輪副7,傳遞到聯(lián)接行星架24;第三路經(jīng)輸入齒圈22,并通過固定行星架21上的行星齒輪20把功率傳遞到輸出齒圈23,再傳遞到輸入齒輪25,聯(lián)接行星架24、輸入齒輪25通過聯(lián)接行星架24上的行星齒輪20把傳遞到此的功率匯流于輸出大齒圈26,再通過輸入齒輪8,傳遞到輸入行星架31,輸入行星架31、輸入小齒輪32通過輸入行星架31上的行星齒輪20把傳遞到此的功率匯流于輸出齒輪30,輸出齒輪30再傳遞到輸入大齒圈29,輸入大齒輪27、輸入大齒圈29通過輸出行星架28上的行星齒輪20把傳遞到此的功率匯流于輸出行星架28,輸出行星架28再傳遞到輸出軸3,從而實(shí)現(xiàn)了把發(fā)動機(jī)的功率通過輸出軸3對外輸出。
對于本發(fā)明,當(dāng)輸入軸1的轉(zhuǎn)速不變,輸出大齒圈26、輸出齒輪30以及輸出軸3上的扭矩隨其轉(zhuǎn)速的變化而變化,轉(zhuǎn)速越低,傳遞到輸出大齒圈26、輸出齒輪30以及輸出軸3上的扭矩就越大,反之,則越小,在此過程中,雙渦輪液力變矩器4也起變矩的作用,從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明能隨車輛行駛阻力的不同而改變力矩以及速度的復(fù)合型雙渦輪液力變矩器的無級變速器。
本發(fā)明使用時(shí),設(shè)發(fā)動機(jī)的輸入功率、輸入轉(zhuǎn)速及其負(fù)荷不變,即輸入軸1的轉(zhuǎn)速與扭矩為常數(shù),汽車起步前,輸出軸3的轉(zhuǎn)速為零,發(fā)動機(jī)的輸入功率經(jīng)輸入軸1,傳遞到輸入齒圈22,并通過固定行星架21上的行星齒輪20把功率傳遞到輸出齒圈23,再傳遞到輸入齒輪25,其中,由于此時(shí)沒有或比較少的功率流入聯(lián)接行星架24、輸入小齒輪32,并且超越離合器6的輸入端61與固定元件聯(lián)接,起限制轉(zhuǎn)向的作用,使聯(lián)接行星架24、輸入小齒輪32的轉(zhuǎn)向不能與輸入的轉(zhuǎn)向相反,轉(zhuǎn)速為零,此時(shí),傳遞到輸入齒輪25的功率,則通過聯(lián)接行星架24上的行星齒輪20把傳遞到此的功率匯流于輸出大齒圈26,再通過輸入齒輪8,傳遞到輸入行星架31,輸入行星架31通過其上的行星齒輪20把傳遞到此的功率匯流于輸出齒輪30,輸出齒輪30再傳遞到輸入大齒圈29,輸入大齒輪27、輸入大齒圈29通過輸出行星架28上的行星齒輪20把傳遞到此的功率匯流于輸出行星架28,輸出行星架28再傳遞到輸出軸3,當(dāng)傳遞到輸出軸3上的扭矩,經(jīng)傳動系統(tǒng)傳動到驅(qū)動輪上產(chǎn)生的牽引力足以克服汽車起步阻力時(shí),汽車則起步并開始加速,雙渦輪液力變矩器4輸出端42的轉(zhuǎn)速也逐漸增加,與之相聯(lián)的聯(lián)接行星架24、輸入小齒輪32的轉(zhuǎn)速也隨之逐漸增加,從而使輸出大齒圈26、輸出齒輪30以及輸出軸3的扭矩隨著轉(zhuǎn)速的增加而減少。