旋轉功率平衡式變速器的製作方法

2023-05-27 03:18:06

專利名稱：旋轉功率平衡式變速器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機械結構的變速器，具體說是可廣泛用於車輛等轉動設備上的一種變速傳動裝置。
背景技術：
傳動裝置中的機械式變速機構應用非常廣泛，從使用角度來看，一般分手動變速和自動變速兩種，從功能來說，有分級變速和無級變速之分。這些變速器歷史悠久，穩定可靠等優點，特別是用於汽車內的自動變速器，其後連接有液力變矩器，但是為了克服液力變矩器本身存著自動變矩和傳遞效率之間的矛盾，在液力變矩器後面再串聯行星齒輪機構，以滿足汽車使用工況的需要。但是，自動變速器要實現變速，即使是無級變速的全自動結構，均沒有脫離人為採樣的前提，在換擋變速時，若過早改變傳動比會產生發動機超負荷運轉，但延期改變傳動比又會浪費發動機的正常負荷；當然無級變速的全自動變速器，其結構太複雜，因而製造成本高，價格貴，不便於廣泛應用。
實用新型內容本實用新型的發明目的在於提供一種輸入、輸出功率平衡，輸入、輸出轉速、扭力可以不同，以適應輸入和輸出傳動比產生任意變化的需求的旋轉功率平衡式變速器。
本實用新型旋轉功率平衡式變速器，包括輸入行星輪機構、輸出行星輪機構、絕對平衡輪系和非絕對平衡輪系；其中輸入行星輪機構和輸出行星輪機構對稱安裝在同一軸線上，兩者的輪系類型同是差動輪系，輸入、輸出差動輪系中間分別與絕對平衡輪系和非絕對平衡輪系連接；輸入行星輪機構中的輸入軸和輸出行星輪機構中的輸出軸均安裝在變速器殼體上；它們的定軸均固定在變速器殼體上。
本實用新型旋轉功率平衡式變速器，其中絕對平衡輪系由輸入差動輪系中的輸入行星架和輸出差動輪系中的輸出行星架剛性連接為一體構成；非絕對平衡輪系由非絕對平衡軸和非絕對平衡軸上安裝的傳動比變速齒輪組構成；傳動比變述齒輪組包括輸入齒輪、輸出齒輪和若干個位於所述輸入齒輪、輸出齒輪之間的變速齒輪；輸入齒輪、輸出齒輪分別與輸入行星輪機構中的齒圈和輸出行星輪機構中的齒圈嚙合。
本實用新型旋轉功率平衡式變速器，其中絕對平衡輪系由絕對平衡軸和絕對平衡軸上安裝的過度齒輪構成，過度齒輪兩端分別與輸入行星輪機構中的齒圈和輸出行星輪機構中的齒圈嚙合；非絕對平衡輪系由非絕對平衡軸和非絕對平衡軸上安裝的傳動比變速齒輪組構成；傳動比變述齒輪組包括輸入齒輪、輸出齒輪和若干個位於輸入齒輪、輸出齒輪之間的變速齒輪；輸入齒輪、輸出齒輪分別與輸入行星輪機構中的的輸入行星架的輸入行星齒輪和輸出行星輪機構中的的輸出行星架的輸出行星齒輪嚙合。
本實用新型旋轉功率平衡式變速器，其中輸入行星輪機構和輸出行星輪機構中的行星齒輪至少為3個。
本實用新型旋轉功率平衡式變速器，其中輸入行星輪機構和輸出行星輪機構可以互換；相應地輸入齒輪和輸出齒輪互換。
本實用新型旋轉功率平衡式變速器，其中絕對平衡輪系和非絕對平衡輪系與輸入、輸出差動輪系的聯接可以互換。
本實用新型旋轉功率平衡式變速器，其中傳動比變速齒輪組的傳動比1∶(±X)，其中X為不等於0的任何正數，「±」表示輸入齒輪或輸出齒輪的旋轉方向。
本實用新型旋轉功率平衡式變速器，其中傳動比變速齒輪組的傳動比1∶(±X)，其中X為不等於0的任何正數，「±」表示輸入齒輪或輸出齒輪的旋轉方向。
本實用新型旋轉功率平衡式變速器，由輸入行星輪機構中的差動輪系、輸出行星輪機構中的差動輪系、絕對平衡輪系和非絕對平衡輪系共同完成，變速器輸入軸和輸出軸所承受的傳動比(指轉速比和扭力比)的變化，以便適應根據輸入軸和輸出軸要求所決定的整個系統傳動比的任意變化的需求，在輸入和輸出的轉速和扭力不同的情況下，達到功率平衡式變速。從而實現無級變速，達到節約能源。


圖1為本實用新型結構示意圖；圖2為本實用新型傳動原理圖示意圖；圖3為本實用新型另一實施例的傳動原理圖示意圖。
具體實施方式
由圖1可見，本實用新型旋轉功率平衡式變速器，由輸入行星齒輪機構1、輸出行星輪機構2、絕對平衡輪系和非絕對平衡輪系組成；輸入行星輪機構1和輸出行星輪機構2對稱安裝在同一軸線上，兩者的輪系類型同是差動輪系，輸入、輸出差動輪系中間分別與絕對平衡輪系和非絕對平衡輪系連接；輸入行星輪機構1中的輸入軸5和輸出行星輪機構2中的輸出軸5′，均旋轉安裝在變速器殼體6上。輸入、輸出差動輪系中的輸入、輸出行星架4、4′剛性聯接為一體，構成絕對平衡輪系中的絕對平衡軸3，輸入、輸出差動輪系中的輸入、輸出齒圈7、7′分別與非絕對平衡輪系中的傳動比變速齒輪組12中的輸入齒輪9和輸出齒輪10嚙合連接；非絕對平衡輪系中的傳動比變速齒輪組中還包含若干個變速齒輪11，安裝在輸入齒輪9和輸出齒輪10之間。它們的定軸均固定在變速器殼體6上。
圖2所示為圖1的傳動原理示意圖。現有技術是有一個傳動軸傳動同一個輸入和輸出的轉速和扭力。本實用新型中圖2所示就是將輸入行星輪機構1中的差動輪系和輸出行星輪機構2中的差動輪系，對稱安裝在同一軸線上，輸入、輸出差動輪系分別與絕對平衡輪系和非絕對平衡輪系連接。輸入行星輪機構1中的輸入軸5和輸出行星輪機構2中的輸出軸5′均旋轉安裝在變速器殼體6上，輸入、輸出差動輪系中的行星架4、4′剛性連接為一體，構成絕對平衡輪系，輸入、輸出差動輪系中的的輸入、輸出齒圈7、7′分別與非絕對平衡輪系中的傳動比變速齒輪組12中的輸入齒輪9和輸出齒輪10嚙合；非絕對平衡輪系中的傳動比齒輪組12；還包含若干個變速齒輪11，分別安裝在輸入齒輪9和輸出齒輪10之間。它們的定軸均固定在變速器殼體6上。
圖3為本實用新型另一實施例的傳動原理示意圖，該實施例的結構就是將輸入行星輪機構1中的差動輪系和輸出行星輪機構2中的差動輪系，對稱安裝在同一軸線上，輸入、輸出差動輪系分別與絕對平衡輪系和非絕對平衡輪系連接，輸入行星輪機構1中的輸入軸5和輸出行星輪機構2中的輸出軸5′均旋轉安裝在變速器殼體6上。輸入、輸出差動輪系中的輸入、輸出齒圈7、7′分別與絕對平衡軸3′中的過渡齒輪13中的兩端嚙合連接，輸入、輸出差動輪系中的輸入、輸出行星架4、4′上的輸入、輸出齒輪14、14′分別與非絕對平衡輪系中的傳動比變速齒輪組12中的輸入齒輪9和輸出齒輪10嚙合連接；非絕對平衡輪系中的傳動比變速齒輪組12中包含若干個變速齒輪11，安裝在輸入齒輪9和輸出齒輪10之間。它們的定軸均固定在變速器殼體6上。
圖2和圖3所示的實用新型傳動原理是相同的，只是傳動上輸入、輸出差動輪系分別與絕對平衡輪系和非絕對平衡輪系的連接進行互換。
本實用新型就是由輸入行星輪機構1中的差動輪系、輸出行星輪機構2中的差動輪系、絕對平衡輪系和非絕對平衡輪系共同承擔監控、執行、協調和完成輸入軸5和輸出軸5′在傳動比的任意變化中的轉速和扭力的傳動，功率和功率的平衡，從而驅動輸出軸5′在任意變化的傳動比中的轉動，達到功率平衡式變速。
下面以圖2為例，敘述本實用新型的傳動原理。在實際中，例如汽車行駛的狀態，起步，上坡，平滑，下坡的路面行駛，輸出行星輪機構1中的輸入太陽輪和輸出行星輪機構2中的輸出太陽輪受汽車發動機輸出功率和汽車行駛阻力的限制產生轉速差、扭力差，這個轉速差和扭力差就是輸入太陽輪和輸出太陽輪的傳動比，它們的傳動比關係是輸入太陽輪和輸出太陽輪是功率和功率平衡，但轉速和轉速成反比，扭力和扭力成反比，轉速和扭力成正比，扭力和轉速成正比；而輸入太陽輪輸入的驅動力傳動比是轉速和扭力成反比，輸出太陽輪輸出的驅動力傳動比關係是轉速和扭力成反比，為了解決這個傳動比的矛盾，就需監控採樣，執行和協調來完成輸入太陽輪和輸出太陽輪轉速和扭力的傳動，功率和功率的平衡(論點是能量守恆)，監控採樣是輸入行星輪機構1中的行星輪和輸出行星輪機構2中的行星輪，執行是齒圈7和7′，協調是傳動比變速齒輪組12中的輸入齒輪9和輸出齒輪10，執行和協調為了適應傳動比的任意變化，在某一時間或某一時段是順時旋轉或靜止不旋轉或逆時旋轉，它們的旋轉速度由監控採樣傳動比參數決定，它們就產生能適應任何傳動比(但不能超過傳動比變速齒輪組12的最大傳動比)，絕對平衡軸3在傳動比作用下不能單獨傳動轉速和扭力時就需要增加轉速或扭力的大小就是監控參數，這個監控參數是轉速和扭力傳動時間上的差異(轉速和扭力傳動時間差如輸入100牛頓和1轉，輸出1牛頓和100轉，它們在同時完成，但輸入和輸出傳動中的時間是有差異的)的前一部分，這個監控參數由一端傳給執行，再傳給協調後經另一端返回的轉速和扭力和絕對平衡軸上剩餘部分(原轉速和扭力傳動時間差異的後部分)的轉速和扭力相加，這個相加後的轉速和扭力對於輸入太陽輪和輸出太陽輪是同一時間，相加後的轉速和扭力就在傳動時間上產生一個作用於輸入太陽輪和輸出太陽輪是新傳動時間驅動力的轉速和扭力的組合周轉輪，它對於輸入太陽輪和輸出太陽輪是功率和功率平衡，但轉速和轉速成反比，扭力和扭力成反比，轉速和扭力成正比，扭力和轉速成正比，這個新比例關係和原比例關係作相反位置改變，解決了輸入太陽輪和輸出太陽輪原傳動比關係的差異，就產生功率平衡式變速，由於汽車行駛狀態的任意改變，傳動比是任意變化的，監控、執行，協調的參數相應變化，傳動時間組合周轉輪產生相應驅動比也相應變化，就產生輸入行星輪機構1中的輸入太陽輪和輸出行星輪機構2中的輸出太陽輪任意變化的傳動比，傳動驅動力的組合周轉輪產生相應驅動比(它受傳動比變速齒輪組12的最大傳動比限制，是在傳動比範圍內可以任意變化)，所以整個機構取得了旋轉功率平衡式變速。圖3所示的傳動原理與圖2相同。
權利要求1.一種旋轉功率平衡式變速器，包括輸入行星輪機構、輸出行星輪機構、絕對平衡輪系和非絕對平衡輪系；其特徵是所述輸入行星輪機構(1)和輸出行星輪機構(2)對稱安裝在同一軸線上，兩者的輪系類型同是差動輪系，輸入、輸出差動輪系中間分別與絕對平衡輪系和非絕對平衡輪系連接；輸入行星輪機構中的輸入軸(5)和輸出行星輪機構中的輸出軸(5′)均安裝在變速器殼體(6)上；它們的定軸均固定在變速器殼體(6)上。
2.根據權利要求1所述的旋轉功率平衡式變速器，其特徵是所述絕對平衡輪系由輸入差動輪系中的輸入行星架(4)和輸出差動輪系中的輸出行星架(4′)剛性連接為一體構成；所述非絕對平衡輪系由非絕對平衡軸(8)和非絕對平衡軸(8)上安裝的傳動比變速齒輪組(12)構成；所述傳動比變述齒輪組(12)包括輸入齒輪(9)、輸出齒輪(10)和若干個位於所述輸入齒輪(9)、輸出齒輪(10)之間的變速齒輪(11)；所述的輸入齒輪(9)、輸出齒輪(10)分別與輸入行星輪機構(1)中的齒圈(7)和輸出行星輪機構(2)中的齒圈(7′)嚙合。
3.根據權利要求1所述的旋轉功率平衡式變速器，其特徵是所述的絕對平衡輪系由絕對平衡軸(3′)和絕對平衡軸(3′)上安裝的過度齒輪(13)構成，過度齒輪(13)兩端分別與輸入行星輪機構(1)中的齒圈(7)和輸出行星輪機構(2)中的齒圈(7′)嚙合；所述非絕對平衡輪系由非絕對平衡軸(8)和非絕對平衡軸(8)上安裝的傳動比變速齒輪組(12)構成；所述傳動比變述齒輪組(12)包括輸入齒輪(9)、輸出齒輪(10)和若干個位於所述輸入齒輪(9)、輸出齒輪(10)之間的變速齒輪(11)；所述的輸入齒輪(9)、輸出齒輪(10)分別與輸入行星輪機構(1)中的的輸入行星架(4)的輸入行星齒輪(14)和輸出行星輪機構(2)中的的輸出行星架(4′)的輸出行星齒輪(14′)嚙合。
4.根據權利要求1、2所述的旋轉功率平衡式變速器，其特徵是所述的輸入行星齒輪機構(1)和輸出行星齒輪機構(2)中的行星齒輪至少為3個。
5.根據權利要求4所述的旋轉功率平衡式變速器，其特徵是所述的輸入行星齒輪機構(1)和輸出行星齒輪機構(2)可以互換；相應地輸入齒輪(9)和輸出齒輪(10)互換。
6.根據權利要求1或3所述的旋轉功率平衡式變速器，其特徵是所述的絕對平衡輪系和非絕對平衡輪系與輸入、輸出差動輪系的聯接可以互換。
7.根據權利要求6所述的旋轉功率平衡式變速器，其特徵是所述的傳動比變速齒輪組(12)的傳動比1∶(±X)，其中X為不等於0的任何正數，「±」表示輸入齒輪(9)或輸出齒輪(10)的旋轉方向。
8.根據權利要求5所述的旋轉功率平衡式變速器，其特徵是所述的傳動比變速齒輪組(12)的傳動比1∶(±X)，其中X為不等於0的任何正數，「±」表示輸入齒輪(9)或輸出齒輪(10)的旋轉方向。
專利摘要本實用新型涉及一種可廣泛用於車輛等轉動設備上的一種變速傳動裝置。包括輸入行星輪機構、輸出行星輪機構、絕對平衡輪系和非絕對平衡輪系；輸入行星輪機構和輸出行星輪機構對稱安裝在同一軸線上，兩者的輪系類型同是差動輪系，輸入、輸出差動輪系中間分別與絕對平衡輪系和非絕對平衡輪系連接；輸入行星輪機構中的輸入軸和輸出行星輪機構中的輸出軸均安裝在變速器殼體上；它們的定軸均固定在變速器殼體上。本實用新型就是由輸入、輸出行星輪機構中的差動輪系、絕對平衡輪系和非絕對平衡輪系共同承擔監控、執行、協調和完成輸入軸和輸出軸在傳動比的任意變化中的轉速和扭力的傳動，從而驅動輸出軸在任意變化的傳動比中的轉動，達到功率平衡式變速。
文檔編號F16H3/44GK2630567SQ0320717
公開日2004年8月4日 申請日期2003年8月6日 優先權日2003年8月6日
發明者周永生 申請人:周永生