一種複合型後置齒輪箱體式液力偶合器的無級變速器的製作方法

2023-06-23 04:00:16

本發明屬於液力變矩器以及變速領域，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後置齒輪箱體式液力偶合器後置齒輪箱體式液力偶合器的的無級變速器。

背景技術：

目前，液力變矩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。

技術實現要素：

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，節能高效的複合型後置齒輪箱體式液力偶合器的無級變速器。

為了實現本發明的目的，本發明採用的技術方案以下：

一種複合型後置齒輪箱體式液力偶合器的無級變速器，包括輸入軸（1）、輸出軸（3）、輸入齒輪副（4）、輸出齒輪（5）、聯接齒輪副（6）、超越離合器（7）、後置齒輪箱體式液力偶合器（8）、輸出齒輪副（9），所述的輸入軸（1）與輸出軸（3）之間設有行星齒輪（20）、輸入齒圈（21）、固定齒圈（22）、聯接輸出行星架（23）、聯接齒輪（24）、輸入行星架（25）、輸出大齒輪（26）、聯接行星架（27）、輸入齒輪（28）、輸出齒圈（29）、輸入小齒輪（30）、輸出行星架（31）、輸入大齒輪（32）,輸入齒圈（21）通過聯接輸出行星架（23）上的行星齒輪（20）與固定齒圈（22）、聯接輸出行星架（23）配合工作，固定齒圈（22）以及超越離合器（7）的輸入端（71）與固定元件聯接,聯接輸出行星架（23）與聯接齒輪（24）聯接,聯接齒輪（24）通過輸入行星架（25）上的行星齒輪（20）與輸入行星架（25）、輸出大齒輪（26）配合工作，輸出大齒輪（26）與輸入齒輪（28）聯接,輸入齒輪（28）通過聯接行星架（27）上的行星齒輪（20）與聯接行星架（27）、輸出齒圈（29）配合工作，輸出齒輪（5）與輸出齒圈（29）以及輸入小齒輪（30）聯接,輸入小齒輪（30）通過輸出行星架（31）上的行星齒輪（20）與輸出行星架（31）、輸入大齒輪（32）配合工作，輸出行星架（31）與輸出軸（3）聯接,輸入大齒輪（32）與輸入齒輪副（4）的輸出齒輪（42）聯接,輸入齒圈（21）、輸入齒輪副（4）的輸入齒輪（41）以及輸出齒輪副（9）的輸入齒輪（91）與輸入軸（1）聯接,輸出齒輪副（9）的輸出齒輪（92）與後置齒輪箱體式液力偶合器（8）的輸入端（81）聯接,聯接齒輪副（6）的輸入齒輪（61）以及超越離合器（7）的輸出端（72）與後置齒輪箱體式液力偶合器（8）的輸出端（82）聯接,輸入行星架（25）與聯接行星架（27）以及聯接齒輪副（6）的輸出齒輪（62）聯接。

所述各個需要聯接的元件,可直接連接，當被其它若干元件分隔時,可採用聯接軸、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；各個不需要聯接的元件，可以相對轉動。

所述各個齒輪副以及變速機構的傳動比，按實際需要設計。

所述液力偶合器可選用液力變矩器、壓馬達和液壓泵以及電磁離合器。

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。

本發明具有以下的優點：

（1）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。

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後置齒輪箱體式液力偶合器的無級變速器。

附圖說明

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

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：

實施例一：

如圖1中所示，一種複合型後置齒輪箱體式液力偶合器的無級變速器，包括輸入軸1、輸出軸3、輸入齒輪副4、輸出齒輪5、聯接齒輪副6、超越離合器7、後置齒輪箱體式液力偶合器8、輸出齒輪副9，所述的輸入軸1與輸出軸3之間設有行星齒輪20、輸入齒圈21、固定齒圈22、聯接輸出行星架23、聯接齒輪24、輸入行星架25、輸出大齒輪26、聯接行星架27、輸入齒輪28、輸出齒圈29、輸入小齒輪30、輸出行星架31、輸入大齒輪32,輸入齒圈21通過聯接輸出行星架23上的行星齒輪20與固定齒圈22、聯接輸出行星架23配合工作，固定齒圈22以及超越離合器7的輸入端71與固定元件聯接,聯接輸出行星架23與聯接齒輪24聯接,聯接齒輪24通過輸入行星架25上的行星齒輪20與輸入行星架25、輸出大齒輪26配合工作，輸出大齒輪26與輸入齒輪28聯接,輸入齒輪28通過聯接行星架27上的行星齒輪20與聯接行星架27、輸出齒圈29配合工作，輸出齒輪5與輸出齒圈29以及輸入小齒輪30聯接,輸入小齒輪30通過輸出行星架31上的行星齒輪20與輸出行星架31、輸入大齒輪32配合工作，輸出行星架31與輸出軸3聯接,輸入大齒輪32與輸入齒輪副4的輸出齒輪42聯接,輸入齒圈21、輸入齒輪副4的輸入齒輪41以及輸出齒輪副9的輸入齒輪91與輸入軸1聯接,輸出齒輪副9的輸出齒輪92與後置齒輪箱體式液力偶合器8的輸入端81聯接,聯接齒輪副6的輸入齒輪61以及超越離合器7的輸出端72與後置齒輪箱體式液力偶合器8的輸出端82聯接,輸入行星架25與聯接行星架27以及聯接齒輪副6的輸出齒輪62聯接。

聯接齒輪24、輸入行星架25通過輸入行星架25上的行星齒輪20把傳遞到此的功率匯流於輸出大齒輪26,輸出大齒輪26再傳遞到輸入齒輪28,聯接行星架27、輸入齒輪28通過聯接行星架27上的行星齒輪20把傳遞到此的功率匯流於輸出齒圈29。

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，當輸入行星架25、聯接行星架27的轉速為零時，聯接齒輪24、輸入齒輪28則降速增矩，當輸入行星架25、聯接行星架27的轉速不斷升高時，輸出大齒輪26、輸出齒圈29的轉速也隨之升高，也就是說，當輸入行星架25、聯接行星架27的轉速發生變化時，輸出大齒輪26、輸出齒圈29以及輸出軸3的轉速也隨之變化。

輸入功率經輸入軸1把功率分流為三路，第一路經輸入齒輪副4傳遞到輸入大齒輪32；第二路經輸出齒輪副9,傳遞到後置齒輪箱體式液力偶合器8，再經聯接齒輪副6,傳遞到輸入行星架25,再傳遞到聯接行星架27；第三路經輸入齒圈21,並通過聯接輸出行星架23上的行星齒輪20把功率傳遞到聯接輸出行星架23，再傳遞到聯接齒輪24,聯接齒輪24、輸入行星架25通過輸入行星架25上的行星齒輪20把傳遞到此的功率匯流於輸出大齒輪26,再傳遞到輸入齒輪28,聯接行星架27、輸入齒輪28通過聯接行星架27上的行星齒輪20把傳遞到此的功率匯流於輸出齒圈29,輸出齒圈29再通過輸出齒輪5，傳遞到輸入小齒輪30,輸入小齒輪30、輸入大齒輪32通過輸出行星架31上的行星齒輪20把傳遞到此的功率匯流於輸出行星架31，輸出行星架31再傳遞到輸出軸3,從而實現了把發動機的功率通過輸出軸3對外輸出。

對於本發明，當輸入軸1的轉速不變，輸出大齒輪26、輸出齒圈29以及輸出軸3上的扭矩隨其轉速的變化而變化，轉速越低，傳遞到輸出大齒輪26、輸出齒圈29以及輸出軸3上的扭矩就越大，反之，則越小，在此過程中，後置齒輪箱體式液力偶合器8也起變矩的作用，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後置齒輪箱體式液力偶合器的無級變速器。

本發明使用時，設發動機的輸入功率、輸入轉速及其負荷不變，即輸入軸1的轉速與扭矩為常數，汽車起步前，輸出軸3的轉速為零，發動機的輸入功率經輸入軸1，傳遞到輸入齒圈21，再通過聯接輸出行星架23上的行星齒輪20把功率傳遞聯接輸出行星架23，再傳遞到聯接齒輪24,其中，由於此時沒有或比較少的功率流入輸入行星架25、聯接行星架27，並且超越離合器7的輸入端71與固定元件聯接,起限制轉向的作用，使輸入行星架25、聯接行星架27的轉向不能與輸入的轉向相反，轉速為零，此時，傳遞到聯接齒輪24的功率，則通過輸入行星架25上的行星齒輪20把傳遞到此的功率匯流於輸出大齒輪26,再傳遞到輸入齒輪28,輸入齒輪28通過聯接行星架27上的行星齒輪20把傳遞到此的功率匯流於輸出齒圈29,輸出齒圈29再通過輸出齒輪5,傳遞到輸入小齒輪30,輸入小齒輪30、輸入大齒輪32通過輸出行星架31上的行星齒輪20把傳遞到此的功率匯流於輸出行星架31，輸出行星架31再傳遞到輸出軸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，後置齒輪箱體式液力偶合器8輸出端82的轉速也逐漸增加，與之相聯的輸入行星架25、聯接行星架27的轉速也隨之逐漸增加，從而使輸出大齒輪26、輸出齒圈29以及輸出軸3的扭矩隨著轉速的增加而減少。