齒輪無級變速器的製作方法

2023-06-09 06:19:26

專利名稱：齒輪無級變速器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及無級變速器，特別是涉及一種車用的齒輪無級變速器。
背景技術：
在跨越了一個世紀後的今天，汽車還沒有使用上滿意的無級變速箱。這是汽車的無奈和缺憾。但是，人們始終沒有放棄尋找實現理想汽車變速器的努力，各大汽車廠商對無級變速器(CVT)表現了極大的熱情，極度重視CVT在汽車領域的實用化進程。這是世界範圍尚未根本解決的難題，也是汽車變速器的研究的終極目標。目前的幾種汽車變速箱1、摩擦傳動CVT金屬帶式無級變速箱(VDT-CVT)的傳動功率已能達到轎車實用的要求。如奧迪A6轎車上裝備的金屬帶式無級變速箱Multitronic CVT。這是真正意義的無級變速器。另一種摩擦傳動CVT(名為Extroid CVT)是滾輪轉盤式。日產曾把它裝在概念車XVL上，公爵(Cedric)車也裝用這種CVT。可謂汽車變速箱發展史上又一重要進步。
2、液力傳動人們經常把液力自動變速器(AT)和無級變速器(CVT)兩個概念混為一談。實際上這兩種變速器工作原理完全不同。液力自動變速器免除了手動變速器繁雜的換檔和腳踩離合器踏板的頻繁操作，使開車變得簡單、省力。但是，液力自動變速器(AT)不是無級變速，是有級變速的自動控制，沒有從根本上滿足汽車對變速器的要求。
3、電控機械式自動變速器電控機械式自動變速器(Automated Mechanical Transmission簡稱″AMT″)和液力自動變速器(AT)一樣，不是無級變速器，是有級變速器的自動換檔控制。其特點是機械傳動部分沿用了傳統的有級變速箱，但控制參量太多，實現自動控制相當困難。
從V形橡膠帶CVT到V型金屬帶CVT再到滾輪轉盤式CVT，摩擦傳動CVT的研究已持續了整整一個世紀，儘管摩擦傳動無級變速器的發展已經達到很高的水平，但齒輪變速箱依然佔據著半壁河山，這至少說明了幾個問題(1)摩擦傳動CVT實現大功率的無級變速傳動是極為困難的。
(2)摩擦傳動CVT傳動效率低是必然的。
(3)摩擦傳動CVT的效率，功率無法與齒輪變速相比。

發明內容本實用新型要解決的技術問題，是提供一種傳動功率大、傳動速比大、傳動效率高、結構簡單、易加工、體積小、造價低、控制準確、傳動平穩、噪音低、節油、環保，調速範圍寬，輸出轉速可從起步達到輸入輸出同步並可超過輸入轉速，扭矩變化平穩的齒輪無級變速器。
採用的技術方案是齒輪無級變速器，包括固定殼體、旋轉機構、控制機構。固定殼體一端固定連接固定殼體端蓋，另一端固定連接法蘭盤。所述的旋轉機構，包括輸入軸、中心齒輪、行星齒輪、行星架、行星軸、旋轉殼體、輸出軸。旋轉殼體設有內齒，旋轉殼體裝在固定殼體內，旋轉殼體端蓋固定連接旋轉殼體。輸入軸通過軸承與固定殼體和旋轉殼體轉動連接，旋轉殼體內為多級行星傳動結構，內設多級行星架，在每個行星架的同一圓周上固定多個行星軸，每個行星軸上均轉動連接一個行星齒輪，行星齒輪均分別與相對應的中心齒輪和旋轉殼體的內齒嚙合，其中首級中心齒輪與輸入軸的軸端固定連接，其次各級中心齒輪依次固定連接在前一級的行星架上，輸出軸左右端分別以軸承支撐在固定殼體端蓋和旋轉殼體端蓋上，輸出軸右端與末級行星架固定連接。控制機構，包括主動圓錐齒輪、被動圓錐齒輪、調速花鍵軸、摩擦調速輪、摩擦調速盤、調速滑道、調速拉杆。輸出軸裝有摩擦調速盤、主動圓錐齒輪和花鍵軸固定套，摩擦調速盤固定在旋轉殼體端蓋上與輸出軸轉動連接，主動圓錐齒輪固定在輸出軸上，花鍵軸固定套與輸出軸轉動連接，其一端固定連接在固定殼體端蓋上。所述的調速花鍵軸上下端分別轉動連接在花鍵軸固定套和固定殼體上，被動圓錐齒輪固定在調速花鍵軸上端，被動圓錐齒輪與主動圓錐齒輪相互嚙合，摩擦調速輪以其花鍵槽滑動連接在調速花鍵軸上，摩擦調速輪的外緣與摩擦調速盤摩擦連接。摩擦調速輪上設有徑向環槽，撥叉裝入環槽又與調速滑套固定連接，調速滑套套裝在調速滑道上，調速滑道兩端固定在固定殼體上，調速拉杆固定在調速滑套頂部，構成齒輪無級變速器。
上述的旋轉殼體內設有的多級行星架為三級，在行星架的同一圓周上固定三個行星軸，三個行星齒輪分別轉動連接在三個行星軸上，三個行星架上的行星齒輪均分別與相對應的三個中心齒輪和旋轉殼體內齒相互嚙合。
本實用新型取得的積極效果是1、結構簡單、易加工、體積小、造價低。
2、傳動功率大、傳動效率高。
3、調速範圍大。輸出轉速可從起步達到輸入輸出同步並可超過輸入轉速。
4、扭矩變化平穩、噪音低、節油、環保。


圖1為本實用新型結構示意圖。
圖2為圖1左視圖。
具體實施方式
齒輪無級變速器，包括固定殼體1、旋轉機構、控制機構。固定殼體1一端固定連接固定殼體端蓋14，另一端固定連接法蘭盤8。所述的旋轉機構，包括輸入軸4、中心齒輪5、行星齒輪7、行星架6、行星軸2、旋轉殼體3、輸出軸15。旋轉殼體3設有內齒，旋轉殼體3裝在固定殼體1內，旋轉殼體端蓋10固定連接旋轉殼體3。輸入軸4通過軸承與固定殼體1和旋轉殼體3轉動連接，旋轉殼體3為三級行星傳動結構，內設三個行星架6，在每個行星架6的同一個圓周上固定三個行星軸2，三個行星齒輪7轉動連接在行星軸2上，行成三級傳動的行星齒輪7均分別與相對應的三級中心齒輪5和旋轉殼體3內齒嚙合，其中首級中心齒輪24與輸入軸4的軸端固定連接，其次二級中心齒輪和末級中心齒輪分別固定連接在一級行星架和二級行星架上，輸出軸15左右端分別以軸承支撐在固定殼體端蓋14和旋轉殼體端蓋10上，輸出軸15右端與末級行星架23固定連接。控制機構，包括主動圓錐齒輪16、被動圓錐齒輪17、調速滑道11、調速拉杆12。輸出軸15裝有摩擦調速盤9、主動圓錐齒輪16和花鍵軸固定套13，摩擦調速盤9固定在旋轉殼體端蓋10上與輸出軸15轉動連接，主動圓錐齒輪16固定在輸出軸15上，花鍵軸固定套13與輸出軸15轉動連接，其一端固定連接在固定殼體端蓋14上。所述的調速花鍵軸19上下端分別轉動連接在花鍵軸固定套13和固定殼體1上，被動圓錐齒輪17固定在調速花鍵軸19上端，被動圓錐齒輪17與主動圓錐齒輪16相互嚙合，摩擦調速輪21以其花鍵槽滑動連接在調速花鍵軸19上，摩擦調速輪21的外緣與摩擦調速盤9摩擦連接。摩擦調速輪21上設有徑向環槽22，撥叉20裝入環槽22又與調速滑套18固定連接，調速滑套18裝在調速滑道11上，調速滑道11兩端固定在固定殼體1內，調速拉杆12固定在調速滑套18頂部，構成齒輪無級變速器。
工作原理輸入軸4上的中心齒輪轉動，與其嚙合的行星齒輪7與中心齒輪5可產生相對反向轉動、相對靜止、相對正向轉動狀態，通過控制機構調節旋轉殼體3的轉速和方向來實現上述運動狀態，即通過調速拉杆12調節摩擦調速輪21在摩擦調速盤9上的行走半徑的大小及摩擦調速輪21的線速度來控制旋轉殼體3轉速和方向，當摩擦調速輪21的半徑小於其在摩擦調速盤9上的行走半徑時，按其輪與盤半徑數比輸出軸15小於輸入軸4轉速；同理，當摩擦調速輪21的半徑等於其在摩擦調盤9上的行走半徑時，輸出軸15等於輸入軸4轉速；當摩擦調速輪21的半徑大於其在摩擦調速盤9上的行走半徑時，輸出軸15大於輸入軸4轉速。
權利要求1.齒輪無級變速器，包括固定殼體(1)、旋轉機構、控制機構，固定殼體(1)一端固定連接固定殼體端蓋(14)，另一端固定連接法蘭盤(8)，其特徵在於所述的旋轉機構，包括輸入軸(4)、中心齒輪(5)、行星齒輪(7)、行星架(6)、行星軸(2)、旋轉殼體(3)、輸出軸(15)，旋轉殼體(3)設有內齒，旋轉殼體(3)裝在固定殼體(1)內，旋轉殼體端蓋(10)固定連接旋轉殼體(3)，輸入軸(4)通過軸承與固定殼體(1)和旋轉殼體(3)轉動連接，旋轉殼體(3)內為多級行星傳動結構，內設多級行星架(6)，在每個行星架(6)的同一圓周上固定多個行星軸(2)，每個行星軸(2)上均轉動連接一個行星齒輪(7)，行星齒輪(7)均分別與相對應的中心齒輪(5)和旋轉殼體(3)的內齒嚙合，其中首級中心齒輪(24)與輸入軸(4)的軸端固定連接，其次各級中心齒輪依次固定連接在前一級的行星架上，輸出軸(15)左右端分別以軸承支撐在固定殼體端蓋(14)和旋轉殼體端蓋(10)上，輸出軸(15)右端與末級行星架(23)固定連接；控制機構，包括主動圓錐齒輪(16)、被動圓錐齒輪(17)、調速花鍵軸(19)、摩擦調速輪(21)、摩擦調速盤(9)、調速滑道(11)、調速拉杆(12)，輸出軸(15)裝有摩擦調速盤(9)、主動圓錐齒輪(16)和花鍵軸固定套(13)，摩擦調速盤(9)固定在旋轉殼體端蓋(10)上與輸出軸(15)轉動連接，主動圓錐齒輪(16)固定在輸出軸(15)上，花鍵軸固定套(13)與輸出軸(15)轉動連接，其一端固定連接在固定殼體端蓋(14)上，所述的調速花鍵軸(19)上下端分別轉動連接在花鍵軸固定套(13)和固定殼體(1)上，被動圓錐齒輪(17)固定在調速花鍵軸(19)上端，被動圓錐齒輪(17)與主動圓錐齒輪(16)相互嚙合，摩擦調速輪(21)以其花鍵槽滑動連接在調速花鍵軸(19)上，摩擦調速輪(21)的外緣與摩擦調速盤(9)摩擦連接。摩擦調速輪(21)上設有徑向環槽(22)，撥叉裝入環槽(22)又與調速滑套(18)固定連接，調速滑套(18)套裝在調速滑道(11)上，調速滑道(11)兩端固定在固定殼體(1)上，調速拉杆(12)固定在調速滑套(18)頂部。
2.根據權利要求1所述的齒輪無級變速器，其特徵在於所述的旋轉殼體(3)內設有的多級行星架(6)為三級，在行星架(6)的同一圓周上固定三個行星軸(2)，三個行星齒輪(7)分別轉動連接在三個行星軸(2)上，三個行星齒輪均分別與相對應的三個中心齒輪和旋轉殼體(1)內齒相互嚙合。
專利摘要本實用新型涉及齒輪無級變速器，包括固定殼體、旋轉機構、控制機構。固定殼體兩端固定連接固定殼體端蓋和法蘭盤，旋轉機構，包括輸入軸、旋轉殼體、輸出軸。旋轉殼體設有內齒，內齒與多級行星齒輪嚙合，各級行星齒輪與對應中心齒輪嚙合，首級中心齒輪與輸入軸固定連接，輸出軸與末級行星架固定連接。控制機構，包括摩擦調速輪、摩擦調速盤、主被動圓錐齒輪，輸出軸裝有摩擦調速盤、主動圓錐齒輪，摩擦調速盤與旋轉殼體固定，主動圓錐齒輪與花鍵軸上的被動圓錐齒輪嚙合，摩擦調速盤與裝在花鍵軸上的摩擦調速輪連接，通過調速拉杆上撥叉控制摩擦調速輪在摩擦調速盤行走半徑，達到輸出、輸入速比變化。具有結構簡單、傳動功率大、噪音低等優點。
文檔編號F16H15/10GK2781090SQ20052009000
公開日2006年5月17日 申請日期2005年3月31日 優先權日2005年3月31日
發明者楊玉申, 楊雲天 申請人:楊玉申