一種複合式限矩型水介質液力偶合器以及起動器的製造方法
2023-06-19 21:15:56
一種複合式限矩型水介質液力偶合器以及起動器的製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種複合式限矩型水介質液力偶合器以及起動器，其技術方案要點是，輸入齒輪（22）與起動齒輪副（12）,輸入齒圈（23）與輸入大齒圈（24）聯接，輸出行星架（25）與輸出齒輪副（5）聯接,輸出小齒圈（26）以及輸入行星架（27）與聯接齒輪（6）聯接，輸出小齒輪（29）與起動輸出齒輪副（7）聯接，起動輸出齒輪副（7）與變速機構（4）以及限矩型水介質液力偶合器（15）聯接,變速機構（4）與輸入齒輪副（11）聯接,輸入齒輪副（11）與輸出行星架（21）聯接，限矩型水介質液力偶合器（15）以及起動齒輪（14）與起動齒輪副（12）聯接。
【專利說明】一種複合式限矩型水介質液力偶合器以及起動器
【技術領域】
[0001]本發明屬於液力偶合器以及起動領域，更具體地說，它是一種用於各種地面車輛、船舶、鐵道機車以及工具機的複合型限矩型水介質液力偶合器以及起動器。
【背景技術】
[0002]目前，液力偶合器都是根據流體靜力學等原理來設計的，它所能傳遞的功率不大，並且效率不高；另外，成本高。
【發明內容】
[0003]本發明克服了現有技術的不足，提供了一種延長發動機的使用壽命，結構簡單，操控方便，低成本，節能高效的複合型限矩型水介質液力偶合器以及起動器。
[0004]為了實現本發明的目的，本發明採用的技術方案以下:
一種複合式限矩型水介質液力偶合器以及起動器，包括輸入軸(1)、輸出軸(3)、變速機構(4)、輸出齒輪副(5)、聯接齒輪(6)、起動輸出齒輪副(7)、空掛檔機構(8)、單向離合器
(9)、固定單向離合器(10)、輸入齒輪副(11)、起動齒輪副(12)、超越離合器(13)、起動齒輪
(14)、限矩型水介質液力偶合器(15)，所述固定單向離合器(10)的輸入端(101)與固定元件聯接，所述的輸入軸(O與輸出軸(3)之間設有行星齒輪(20)、輸入雙聯行星架(21)、輸入齒輪(22)、輸出齒圈(23)、輸入大齒圈(24)、輸出行星架(25)、輸出小齒圈(26)、輸入行星架(27)、輸出大齒輪(28)、輸出小齒輪(29)，輸入齒輪(22)與起動齒輪副(12)的輸出齒輪(122)以及超越離合器(13)的輸出端(132)聯接，超越離合器(13)的輸入端(131)與輸入軸(O聯接，輸入齒輪(22)通過輸出行星架(21)上的行星齒輪(20)與輸出行星架(21)、輸入齒圈(23)相互配合工作，輸入齒圈(23)與輸入大齒圈(24)聯接，輸入大齒圈
(24)通過輸出行星架(25)上的行星齒輪(20)與輸出行星架(25)、輸出小齒圈(26)相互配合工作，輸出行星架(25)與輸出齒輪副(5)的輸入齒輪(51)聯接，輸出小齒圈(26)以及輸入行星架(27)與聯接齒輪(6)聯接，輸入行星架(27)通過其上的行星齒輪(20)與輸出大齒輪(28)、輸出小齒輪(29)相互配合工作，輸出大齒輪(28)、輸出齒輪副(5)的輸出齒輪(52)以及單向離合器(9)的輸入端(91)與空掛檔機構(8)的輸入端(81)聯接，空掛檔機構(8)的輸出端(82)與輸出軸(3)聯接，單向離合器(9)的輸出端(92)與輸入軸(I)聯接，輸出小齒輪(29 )與起動輸出齒輪副(7 )的輸入齒輪(71)聯接，起動輸出齒輪副(7 )的輸出齒輪(72)與變速機構(4)的輸入端(41)以及限矩型水介質液力偶合器(15)的輸入端(151)聯接，變速機構(4)的輸出端(42)與輸入齒輪副(11)的輸入齒輪(111)聯接，輸入齒輪副(11)的輸出齒輪(112)與固定單向離合器(10)的輸出端(102)以及輸出行星架(21)聯接，限矩型水介質液力偶合器(15)的輸出端(152)以及起動齒輪(14)與起動齒輪副(12)的輸入齒輪(121)聯接。
[0005]所述各個需要聯接的元件，而被其它若干元件分隔的元件，可採用中空或聯接架的方法，穿過或跨過其它若干元件，與之連接；當聯接的元件是齒輪或齒圈時，則相互嚙合或聯接；所述各個齒輪副以及變速機構的傳動比，按實際需要設計。
[0006]所述限矩型水介質液力偶合器可選用液力變矩器替代。
[0007]本發明應用於車輛時，能夠根據車輛行駛時受到阻力的大小，自動地改變輸出扭矩以及速度的變化。
[0008]本發明具有以下的優點:
(O本發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，而且結構簡單，更易於維修；
(2)本發明的變矩和變速是自動完成的，能實現高效率的傳動，並且除了起步以外，都能使發動機和起動機在最佳範圍內工作，與其它變速器相比，在發動機和起動機等效的前提下，它降低了發動機和起動機的製造成本；
(3)本發明使發動機和起動機處於經濟轉速區域內運轉，也就是使發動機在非常小汙染排放的轉速範圍內工作，避免了發動機在怠速和高速運行時，排放大量廢氣，從而減少了廢氣的排放，有利於保護環境；
(4)本發明能利用內部轉速差起緩衝和過載保護的作用，有利於延長發動機和傳動系統以及起動機的使用壽命，另外，當行駛阻力增大，則能使車輛自動降速，反之則升速，有利於提高車輛的行駛性能；
(5)本發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，使發動機的磨損減少，延長了大修間隔裡程，有利於提高生產率；
(6)本發明起動時，具有自動變矩和變速的性能，輸入功率不間斷，不會發生衝擊現象，可保證發動機起動平穩、減少噪音，使發動機的起動磨損減少，並延長了起動電機以及蓄電池的使用壽命；
(7)本發明減少了現今起動機的傳動機構，降低了製造成本，發動機起動後，只需對起動電機採取制動措施，使其停止傳動。
[0009]另外，本發明是是一種用於各種地面車輛、船舶、鐵道機車以及工具機的複合型限矩型水介質液力偶合器以及起動器。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]說明書附圖為本發明實施例的結構圖，附圖中兩個元件之間的連接處，運用粗實線表示固定連接，細實線表示兩個元件可以相對轉動。
【具體實施方式】
[0011]下面結合說明書附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細說明:
實施例:
如圖1中所示，一種複合式限矩型水介質液力偶合器以及起動器，包括輸入軸1、輸出軸3、變速機構4、輸出齒輪副5、聯接齒輪6、起動輸出齒輪副7、空掛檔機構8、單向離合器9、固定單向離合器10、輸入齒輪副11、起動齒輪副12、超越離合器13、起動齒輪14、限矩型水介質液力偶合器15，所述固定單向離合器10的輸入端101與固定元件聯接，所述的輸入軸I與輸出軸3之間設有行星齒輪20、輸入雙聯行星架21、輸入齒輪22、輸出齒圈23、輸入大齒圈24、輸出行星架25、輸出小齒圈26、輸入行星架27、輸出大齒輪28、輸出小齒輪29，輸入齒輪22與起動齒輪副12的輸出齒輪122以及超越離合器13的輸出端132聯接，超越離合器13的輸入端131與輸入軸I聯接，輸入齒輪22通過輸出行星架21上的行星齒輪20與輸出行星架21、輸入齒圈23相互配合工作，輸入齒圈23與輸入大齒圈24聯接，輸入大齒圈24通過輸出行星架25上的行星齒輪20與輸出行星架25、輸出小齒圈26相互配合工作，輸出行星架25與輸出齒輪副5的輸入齒輪51聯接，輸出小齒圈26以及輸入行星架27與聯接齒輪6聯接，輸入行星架27通過其上的行星齒輪20與輸出大齒輪28、輸出小齒輪29相互配合工作，輸出大齒輪28、輸出齒輪副5的輸出齒輪52以及單向離合器9的輸入端91與空掛檔機構8的輸入端81聯接，空掛檔機構8的輸出端82與輸出軸3聯接，單向離合器9的輸出端92與輸入軸I聯接，輸出小齒輪29與起動輸出齒輪副7的輸入齒輪71聯接，起動輸出齒輪副7的輸出齒輪72與變速機構4的輸入端41以及限矩型水介質液力偶合器15的輸入端151聯接，變速機構4的輸出端42與輸入齒輪副11的輸入齒輪111聯接，輸入齒輪副11的輸出齒輪112與固定單向離合器10的輸出端102以及輸出行星架21聯接，限矩型水介質液力偶合器15的輸出端152以及起動齒輪14與起動齒輪副12的輸入齒輪121聯接。
[0012]輸入大齒圈24通過輸出行星架25上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入輸出行星架25，另一路經過輸出小齒圈26以及聯接齒輪6，傳遞到輸入行星架27，輸入行星架27再通過其上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入輸出大齒輪28，另一路流入輸出小齒輪29。
[0013]由於上述各個元件的轉速分配關係可以改變，兩路功率流將根據兩者之間轉速分配的變化而變化，當輸出行星架25、輸出大齒輪28的轉速為零時，輸出功率為零，但力矩不為零，此時，輸出行星架25、輸出大齒輪28的輸入功率則由一定值改變到最大值，所述的一定值指的是當輸出行星架25、輸出大齒輪28與各自配合的輸入大齒圈24、輸入行星架27的轉速相同時，兩者按行星排力矩比分配輸入功率所得的值，所述的最大值指的是由輸入大齒圈24、輸入行星架27輸入的總功率，也就是說，當兩路功率發生變化時，傳遞到輸出行星架25、輸出大齒輪28上的力矩也隨之變化。
[0014]起動機的輸入功率由起動齒輪14經起動齒輪副12或發動機的輸入功率經輸入軸I，再通過超越離合器13傳遞到輸入齒輪22，並通過輸入雙聯行星架21上的行星齒輪20把功率傳遞到輸出齒圈23，再傳遞到輸入大齒圈24，輸入大齒圈24通過輸出行星架25上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入輸出行星架25，另一路經過輸出小齒圈26以及聯接齒輪6，傳遞到輸入行星架27，輸入行星架27再通過其上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入輸出大齒輪28，另一路流入輸出小齒輪29，輸出小齒輪29再流入起動輸出齒輪副7的輸入齒輪71，起動輸出齒輪副7的輸出齒輪72再把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入變速機構4的輸入端41，變速機構4的輸出端42通過輸入齒輪副11把功率傳遞到輸入雙聯行星架21，另一路流入限矩型水介質液力偶合器15的輸入端151，限矩型水介質液力偶合器15的輸出端152通過起動齒輪副12把功率傳遞到輸入齒輪22，傳遞到輸入齒輪22的此路功率，則和由起動機或發動機傳遞到輸入齒輪22的功率匯合，並且與流入輸入雙聯行星架21的功率，都通過輸入雙聯行星架21上的行星齒輪20傳遞到輸出齒圈23，輸出齒圈23再重複上述過程，使傳遞到輸出行星架25、輸出大齒輪28上的力矩不斷增大，發動機起動前，經輸出行星架25傳遞到輸出齒輪副5的功率以及傳遞到輸出大齒輪28的功率，都通過空掛檔機構8的輸入端81、單向離合器9以及輸入軸I傳遞到發動機曲軸上，發動機起動後，接合空掛檔機構8，經輸出行星架25傳遞到輸出齒輪副5的功率以及傳遞到輸出大齒輪28的功率，則通過空掛檔機構8傳遞至本發明的輸出軸3，從而實現了把發動機的功率通過輸出軸3對外輸出。
[0015]對於本發明，當輸入軸I的轉速不變，輸出行星架25、輸出大齒輪28上的扭矩隨其轉速的變化而變化，轉速越低，傳遞到輸出行星架25、輸出大齒輪28上的扭矩就越大，反之，則越小，從而實現本發明能隨車輛行駛阻力的不同而改變力矩以及速度的複合型限矩型水介質液力偶合器以及起動器。
[0016]本發明使用時，設起動機通過起動齒輪14輸入的功率、轉速以及其負荷不變，即輸入齒輪22的轉速與扭矩為常數，發動機起動前，發動機的轉速為零，當起動機啟動，因輸出軸3靜止不動，即輸出行星架25、輸出大齒輪28靜止不動，起動機的輸入功率由起動齒輪14經起動齒輪副12傳遞到輸入齒輪22，其中，由於此時沒有功率流入輸入雙聯行星架21，並且固定單向離合器10的輸入端101與固定元件聯接，起限制轉向的作用，使輸入雙聯行星架21不能與發動機相反的轉向轉動，轉速為零，此時，傳遞到輸入齒輪22的功率，則通過輸入雙聯行星架21上的行星齒輪20把功率傳遞到輸出齒圈23，再傳遞到輸入大齒圈24，輸入大齒圈24通過輸出行星架25上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入輸出行星架25，另一路經過輸出小齒圈26以及聯接齒輪6，傳遞到輸入行星架27，輸入行星架27再通過其上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入輸出大齒輪28，另一路流入輸出小齒輪29，輸出小齒輪29再流入起動輸出齒輪副7的輸入齒輪71,起動輸出齒輪副7的輸出齒輪72再把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入變速機構4的輸入端41，變速機構4的輸出端42通過輸入齒輪副11把功率傳遞到輸入雙聯行星架21，另一路流入限矩型水介質液力偶合器15的輸入端151，限矩型水介質液力偶合器15的輸出端152通過起動齒輪副12把功率傳遞到輸入齒輪22，傳遞到輸入齒輪22的此路功率，則和由起動機或發動機傳遞到輸入齒輪22的功率匯合，並且與流入輸入雙聯行星架21的功率，都通過輸入雙聯行星架21上的行星齒輪20傳遞到輸出齒圈23，輸出齒圈23再重複上述過程，並在各個元件之間不斷地進行分矩、變矩以及匯矩的反覆循環，使傳遞到輸出行星架25、輸出大齒輪28上的力矩不斷增大，經輸出行星架25傳遞到輸出齒輪副5的功率以及傳遞到輸出大齒輪28的功率，都通過空掛檔機構8的輸入端81、單向離合器9以及輸入軸I傳遞到發動機曲軸上，當傳遞到發動機的曲軸上的扭矩，產生的起動力足以克服發動機的起動阻力時，發動機則起動並開始加速。
[0017]發動機起動後，設發動機的輸入功率、輸入轉速及其負荷不變，即輸入軸I的轉速與扭矩為常數，汽車起步前，接合空掛檔機構8，輸出軸3的轉速為零，發動機的輸入功率經輸入軸I以及超越離合器13，傳遞到輸入齒輪22，其中，由於此時沒有功率流入輸入雙聯行星架21，並且固定單向離合器10的輸入端101與固定元件聯接，起限制轉向的作用，使輸入雙聯行星架21不能與發動機相反的轉向轉動，轉速為零，此時，傳遞到輸入齒輪22的功率，則通過輸入雙聯行星架21上的行星齒輪20把功率傳遞到輸出齒圈23，再傳遞到輸入大齒圈24，輸入大齒圈24通過輸出行星架25上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入輸出行星架25，另一路經過輸出小齒圈26以及聯接齒輪6，傳遞到輸入行星架27，輸入行星架27再通過其上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入輸出大齒輪28，另一路流入輸出小齒輪29，輸出小齒輪29再流入起動輸出齒輪副7的輸入齒輪71,起動輸出齒輪副7的輸出齒輪72再把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入變速機構4的輸入端41，變速機構4的輸出端42通過輸入齒輪副11把功率傳遞到輸入雙聯行星架21，另一路流入限矩型水介質液力偶合器15的輸入端151，限矩型水介質液力偶合器15的輸出端152通過起動齒輪副12把功率傳遞到輸入齒輪22，傳遞到輸入齒輪22的此路功率，則和由起動機或發動機傳遞到輸入齒輪22的功率匯合，並且與流入輸入雙聯行星架21的功率，都通過輸入雙聯行星架21上的行星齒輪20傳遞到輸出齒圈23，輸出齒圈23再重複上述過程，並在各個元件之間不斷地進行分矩、變矩以及匯矩的反覆循環，使傳遞到輸出行星架25、輸出大齒輪28上的力矩不斷增大，經輸出行星架25傳遞到輸出齒輪副5的功率以及傳遞到輸出大齒輪28的功率，則通過空掛檔機構8傳遞至本發明的輸出軸3，當傳遞到輸出軸3上的扭矩，經傳動系統傳動到驅動輪上產生的牽引力足以克服汽車起步阻力時，汽車則起步並開始加速，與之相聯的輸出行星架25、輸出大齒輪28的轉速也從零逐漸增加，此時，流入輸入雙聯行星架21的功率逐漸減少，從而使輸出軸3的扭矩隨著轉速的增加而減少。
【權利要求】
1.一種複合式限矩型水介質液力偶合器以及起動器，包括輸入軸(1)、輸出軸(3)、變速機構(4)、輸出齒輪副(5)、聯接齒輪(6)、起動輸出齒輪副(7)、空掛檔機構(8)、單向離合器(9)、固定單向離合器(10)、輸入齒輪副(11)、起動齒輪副(12)、超越離合器(13)、起動齒輪(14)、限矩型水介質液力偶合器(15)，所述固定單向離合器(10)的輸入端(101)與固定元件聯接，其特徵在於:所述的輸入軸(I)與輸出軸(3)之間設有行星齒輪(20)、輸入雙聯行星架(21)、輸入齒輪(22)、輸出齒圈(23)、輸入大齒圈(24)、輸出行星架(25)、輸出小齒圈(26)、輸入行星架(27)、輸出大齒輪(28)、輸出小齒輪(29)，輸入齒輪(22)與起動齒輪副(12 )的輸出齒輪(122)以及超越離合器(13 )的輸出端(132 )聯接，超越離合器(13 )的輸入端(131)與輸入軸(I)聯接，輸入齒輪(22 )通過輸出行星架(21)上的行星齒輪(20 )與輸出行星架(21)、輸入齒圈(23)相互配合工作，輸入齒圈(23)與輸入大齒圈(24)聯接，輸入大齒圈(24)通過輸出行星架(25)上的行星齒輪(20)與輸出行星架(25)、輸出小齒圈(26)相互配合工作，輸出行星架(25)與輸出齒輪副(5)的輸入齒輪(51)聯接，輸出小齒圈(26)以及輸入行星架(27)與聯接齒輪(6)聯接，輸入行星架(27)通過其上的行星齒輪(20)與輸出大齒輪(28)、輸出小齒輪(29)相互配合工作，輸出大齒輪(28)、輸出齒輪副(5)的輸出齒輪(52 )以及單向離合器(9 )的輸入端(91)與空掛檔機構(8 )的輸入端(81)聯接，空掛檔機構(8)的輸出端(82)與輸出軸(3)聯接，單向離合器(9)的輸出端(92)與輸入軸(I)聯接，輸出小齒輪(29 )與起動輸出齒輪副(7 )的輸入齒輪(71)聯接，起動輸出齒輪畐0(7)的輸出齒輪(72)與變速機構(4)的輸入端(41)以及限矩型水介質液力偶合器(15)的輸入端(151)聯接，變速機構(4)的輸出端(42)與輸入齒輪副(11)的輸入齒輪(111)聯接，輸入齒輪副(11)的輸出齒輪(112)與固定單向離合器(10)的輸出端(102)以及輸出行星架(21)聯接，限矩型水介質液力偶合器(15)的輸出端(152)以及起動齒輪(14)與起動齒輪副(12)的輸入齒輪(121)聯接。
【文檔編號】F16H47/08GK104500683SQ201410759590
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月12日 優先權日:2014年12月12日
【發明者】吳志強 申請人:吳志強