行星排式無極變速器及具有其的動力總成的製作方法
2023-05-11 04:14:57
本實用新型屬於傳動領域，尤其是涉及一種行星排式無級換檔的變速裝置。
背景技術：
隨著汽車工業的迅猛發展，帶來相關汽車零部件業的快速發展，伴隨汽車產業政策，用車的人越來越多，對車輛的駕駛舒適性的要求也越來越高，因此，對變速器的換檔品質提出較高的要求。現實生活中常用的變速器有兩種，一種是手動變速器，一種是自動變速器，而手動變速器在同步器換檔時會產生動力中斷，自動變速器在換檔時離合器和制動器結合會產生頓挫感。
技術實現要素：
有鑑於此，本實用新型旨在提出一種行星排式無極變速器及具有其的動力總成，以有效改善自動變速器的換檔頓挫和手動變速器換檔時的動力中斷,通過調控發動機和液壓馬達的轉速和轉向實現無極調速過程。
為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：
行星排式無極變速器，包括殼體，套裝於殼體上的第一輸入軸、第二輸入軸和輸出軸，殼體內部的第一行星排、第二行星排和第三行星排，所述第一輸入軸和輸出軸的軸心重合，所述第一輸入軸、第二輸入軸和輸出軸分別套裝在殼體上；所述第一行星排包括與第一輸入軸固定連接的第一太陽輪、多個第一行星輪、第一行星架和第一齒圈，所述第一行星輪可自轉的安裝在第一行星架上並且分別和所述第一太陽輪的外齒和第一齒圈的內齒常嚙合；所述第一行星架與所述輸出軸固定連接，所述第一齒圈套裝在輸出軸上；
所述第二行星排包括套裝在輸出軸上的第二太陽輪，多個第二行星輪，第二行星架和第二齒圈，所述第二行星輪可自轉的安裝在第二行星架上並且分別和所述第二太陽輪的外齒和第二齒圈的內齒常嚙合，所述第二行星架和所述第一齒圈是一體的，所述第二齒圈和所述第一行星架是一體的；
所述第三行星排包括套裝在輸出軸上並且固定在殼體上的第三太陽輪，多個第三行星輪，第三行星架和第三齒圈，所述第三行星輪可自轉的安裝在第三行星架上並且分別和所述第三太陽輪的外齒和第三齒圈的內齒常嚙合，所述第三行星架和所述第二太陽輪是一體的，所述第三齒圈套裝在輸出軸上；
所述第二輸入軸上固定連接有驅動齒輪，所述驅動齒輪和第三齒圈上的內嚙合齒輪常嚙合；
所述第二行星排設置在第一行星排和第三行星排之間。
進一步的，所述第一太陽輪和所述第二太陽輪規格相同，所述第一行星輪和所述第二行星輪規格相同，所述第一齒圈內齒圈規格和所述第二齒圈內齒圈規格相同。
本實用新型還提供一種動力總成，包含上述的行星排式無極變速器、發動機和液壓馬達，所述行星排式無極變速器的第一輸入軸的外端和所述發動機固定連接，所述行星排式無極變速器的第二輸入軸的外端和所述液壓馬達固定連接。
相對於現有技術，本實用新型所述行星排式無極變速器及具有其的動力總成具有以下優勢：
(1)通過對第一輸入軸和第二輸入軸的調速可以實現無極換檔過程，全過程中均無手動變速器的同步器換檔時的動力中斷，也沒有自動變速器中換檔是離合器和制動器結合的頓挫。
(2)本方案零件數量減少，減少了離合器，採用三個行星排，減少了控制系統的複雜程度，同時降低了製作成本。
(3)本方案直接輸出倒擋，取消了倒擋機構，而普通變速器採用倒擋同步器和倒擋惰輪。
(4)本方案採用行星排，行星排結構緊湊，縮短了變速器的空間尺寸,行星排為內嚙合機構，和外嚙合相比縮短了中心距，從而縮短了整個變速器的中心距。
(5)本方案中的變速器可應用於天車弔取重物對接時的微調運動，以及需要平順運動的減速機、升降機等場合。
附圖說明
構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：
圖1為本實用新型實施例所述的結構原理圖；
圖2為本實用新型實施例所述的全部虛擬擋位轉速圖；
圖3為本實用新型實施例所述的虛擬倒擋轉速圖；
圖4為本實用新型實施例所述的虛擬空擋轉速圖；
圖5為本實用新型實施例所述的虛擬一擋轉速圖；
圖6為本實用新型實施例所述的虛擬二擋轉速圖；
圖7為本實用新型實施例所述的虛擬三擋轉速圖；
圖8為本實用新型實施例所述的虛擬超速擋轉速圖；
圖9為本實用新型實施例所述的固定液壓馬達轉速依靠發動機調速實現升檔的虛擬一擋轉速圖。
附圖標記說明：
0-第三太陽輪；1-第一太陽輪；2-第一行星架；21-第二齒圈；3-第一齒圈；31-第二行星架；4-第二太陽輪；41-第三行星架；5-內嚙合齒輪；51-第三齒圈；6-驅動齒輪；7-殼體；8-第一輸入軸；9-第一行星輪；10-第二行星輪；11-第三行星輪；12-第二輸入軸；13-液壓馬達；14-輸出軸；Ⅰ-第一行星排；Ⅱ-第二行星排；Ⅲ-第三行星排。
具體實施方式
需要說明的是，在不衝突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」等的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本實用新型的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。
在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。
如圖1所示，行星排式無極變速器，包括殼體7，套裝於殼體7上的第一輸入軸8、第二輸入軸12和輸出軸14，殼體7內部的第一行星排Ⅰ、第二行星排Ⅱ和第三行星排Ⅲ，所述第一輸入軸8和輸出軸14的軸心重合，第一輸入軸8、第二輸入軸12和輸出軸14分別套裝在殼體7上；所述第一行星排Ⅰ包括與第一輸入軸8固定連接的第一太陽輪1、多個第一行星輪9、第一行星架2和第一齒圈3，所述第一行星輪9可自轉的安裝在第一行星架2上並且分別和所述第一太陽輪1的外齒和第一齒圈3的內齒常嚙合；所述第一行星架2與所述輸出軸14固定連接，所述第一齒圈3套裝在輸出軸14上；
所述第二行星排Ⅱ包括套裝在輸出軸14上的第二太陽輪4，多個第二行星輪10，第二行星架31和第二齒圈21，所述第二行星輪10可自轉的安裝在第二行星架31上並且分別和所述第二太陽輪4的外齒和第二齒圈21的內齒常嚙合，所述第二行星架31和所述第一齒圈3是一體的，所述第二齒圈21和所述第一行星架2是一體的；
所述第三行星排Ⅲ包括套裝在輸出軸14上並且固定在殼體7上的第三太陽輪0，多個第三行星輪11，第三行星架41和第三齒圈51，所述第三行星輪11可自轉的安裝在第三行星架41上並且分別和所述第三太陽輪0的外齒和第三齒圈51的內齒常嚙合，所述第三行星架41和所述第二太陽輪4是一體的，所述第三齒圈套51裝在輸出軸14上；
所述第二輸入軸12上固定連接有驅動齒輪6，所述驅動齒輪6和第三齒圈51上的內嚙合齒輪5常嚙合；
所述第二行星排Ⅱ設置在第一行星排Ⅰ和第三行星排Ⅲ之間，並且設置在第一齒圈3的內部。
優選的，所述第一太陽輪1和所述第二太陽4輪規格相同，所述第一行星輪9和所述第二行星輪10規格相同，所述第一齒圈3內齒圈規格和所述第二齒圈21內齒圈規格相同。
行星排式無極變速器的第一輸入軸8的外端和發動機固定連接，第二輸入軸12的外端和液壓馬達13固定連接，通過調控發動機和液壓馬達13的轉速和轉向實現無極調速過程。
本實用新型的第一輸入軸8轉速固定，調節液壓馬達13轉速和轉向的全部虛擬擋位轉速圖如圖2所示：
倒擋：通過發動機驅動第一太陽輪1正向轉動，將發動機的轉速控制在一個固定值，同時控制液壓馬達13正向轉動，然後從輸出軸14輸出轉速。倒擋時各元件的轉速圖如圖3所示。
空擋：通過發動機驅動第一太陽輪1正向轉動，將發動機的轉速控制在一個固定值，同時控制液壓馬達13正向轉動，然後從輸出軸14輸出轉速。空擋時各元件的轉速圖如圖4所示。
一擋：通過發動機驅動第一太陽輪1正向轉動，將發動機的轉速控制在一個固定值，同時控制液壓馬達13正向轉動，然後從輸出軸14輸出轉速。一擋時各元件的轉速圖如圖5所示。
二擋：通過發動機驅動第一太陽輪1正向轉動，將發動機的轉速控制在一個固定值，同時控制液壓馬達13反向轉動，然後從輸出軸14輸出轉速。二擋時各元件的轉速圖如圖6所示。
三擋：通過發動機驅動第一太陽輪1正向轉動，將發動機的轉速控制在一個固定值，同時控制液壓馬達13反向轉動，然後從輸出軸14輸出轉速。發動機和輸出軸14的轉速相同。三擋時各元件的轉速圖如圖7所示。
超速擋：通過發動機驅動第一太陽輪1正向轉動，將發動機的轉速控制在一個固定值，同時控制液壓馬達13反向轉動，然後從輸出軸14輸出轉速。輸出軸14的轉速大於發動機的轉速。超速擋時各元件的轉速圖如圖8所示。
如圖9，可以通過固定液壓馬達轉速依靠發動機調速來實現升檔。
通過上述分析可以看出，本實用新型的工作原理是：無論是發動機調速還是液壓馬達13調速均能實現無極換檔過程，可以通過控制發動機和液壓馬達的轉速和轉向，得到在一定範圍內的任意轉速比。此調速全過程中均無手動變速器的同步器換檔時的動力中斷，也沒有自動變速器中換檔是離合器和制動器結合的頓挫。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。