雙向匯流行星排組的分流分段式機械無級自動變速系統的製作方法
2023-04-23 13:55:31
專利名稱：雙向匯流行星排組的分流分段式機械無級自動變速系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及機械(動力)傳動系統，具體是指雙向匯流行星排組的分流分段式機械無級自動變速系統的設計方法。
在機械系統中通常需要把動力源的運動、能量及功率等通過傳動子系統加以傳遞、轉換與調節，最後傳送到執行機構以某種需要的形式輸出。通常傳動系統中最重要的一環就是變速器，它的功能是改變傳動比從而使執行機構按預期的規律輸出運動和功率；動力源的工作特性與負載的特性動態地實現匹配，以保證整個機械大系統正常運轉。
從理論上講，機械式無級自動變速器(CVT)具有最完美的特性，與其他有級的手動或自動變速器相比較，它能連續平滑地改變速比，如車用CVT因而就可使發動機負荷始終和路面行駛阻力按選定的模式達到最佳匹配，且使發動機一直保持在準穩態工況，從而帶來有害排放降低、整車動力性和燃油經濟性提高、行駛平順及操縱方便等諸多好處。然而，由於各類CVT實際上都是基於摩擦傳動的，一般具有下列的不足之處第一，機械效率低於齒輪傳動，且一般除了在速比為1的鄰近區域為較高效區(效率為90％左右)之外，在其他速比區域效率還將下降，越是遠離高效區則效率下降越顯著；第二，在轉矩及轉速較大等情況下將出現摩擦傳動副打滑、不能正常工作的現象，即傳遞轉矩和功率的能力有限；第三，可用的變速比範圍(即最大速比imax與最小速比imin的比值Rb)有限，往往不能滿足所要求的速比變化範圍。因而CVT一般只適合於所需功率和速比範圍不大的小排量轎車和摩託車，以及其他只需傳遞較小功率的用途或場合。
迄今為止，人們已探索及採用了一些旨在彌補CVT上述這些不足之處的各種方案。
圖1、圖2所示的兩種方案，見於機械工業出版社出版、阮忠唐主編的《機械無級變速器》一書，典型地代表了現有解決方案的一般原理。圖1中I、H分別為輸入與輸出軸，t、j、q、x分別為行星排的太陽輪、行星架、齒圈和行星輪，1、2、3、4和5為其他齒輪，CVT為撓帶式無級變速器。這類方案的共同特點為動力源的功率以定軸齒輪系或行星排等分成兩雙向匯流行星排組的分流分段式機械無級自動變速系統路甚至多路，CVT只傳遞分流功率中的一路，然後通過功率匯流環節實現變速和傳遞功率的功能。圖1所示方案，可以擴大速比範圍，理論上可達到Rb=0～∞甚至Rb=-∞～+∞，但系統內存在較大的功率循環，通過CVT的功率流比輸入或輸出的功率還要大許多，系統的機械效率變得更為低下。圖2所示方案，通過適當選擇一個或一組對應於CVT自身速比範圍而言，沒有或只有較小內部功率循環的行星排來匯流，可以在一定程度上達到減小CVT負荷、提高變速器系統傳遞功率的能力及整體效率之目的。所存在的問題主要有，第一，這類系統的速比變化範圍比CVT自身的速比範變化圍還要縮小許多，影響了其可應用性；第二，CVT負荷減小的幅度、系統傳遞功率能力及整體效率提高的幅度等都不夠大，相對於系統複雜程度的提高而言，有得不償失之嫌。以一個實際鋼帶式CVT的仿真計算為例其自身的速比變化範圍為0.45～2.22，即Rb=2.22/0.45=4.9382，已適合一般轎車要求的範圍；若採取類似於圖2的方法構成兩路甚至三路分、匯流變速器系統，即使對行星排傳動方案、構件參數等進行全面優化，在保證總效率比單純採用CVT有所提高的前提下，能達到的Rb最大值約為3.5，已幾乎不能滿足一般轎車的要求，此時CVT所承擔傳遞的功率隨其工作速比變化而變化，約為發動機輸出總功率的64～90％。由此可見，CVT的工作條件雖得到了改善，但設計上僅能按不同速比下負荷率的最小降幅或負載能力的最小升幅為10％作為依據，基本上還不能採用較小規格的CVT或增大系統的公稱承載能力，尚不足以平衡Rb減小和系統成本提高等造成的代價。產生綜上所述固有矛的主因，是現有各種「功率分流+CVT+行星匯流」方案的傳動比要么正比於要麼反比於CVT的傳動比，即只有一個正向或反向的匯流行星排(組)所致。
本發明的目的在於針對上述現有技術存在的缺點和不足，提出一種正、反雙向匯流行星排組的分流分段式機械無級自動變速系統，使之既具備機械式有級變速器傳動效率高、許用傳遞功率和速比變化範圍大等優點，又保留CVT速比連續可調的特性，解決現有各種「功率分流+CVT+行星匯流」方案所無法迴避的上述固有矛盾。
本發明的目的是通過以下措施來實現的雙向匯流行星排組的分流分段式機械無級自動變速系統，它包括功率分流、單向匯流行星排組和機械式無級自動變速器CVT等基本組成部分，其特徵在於1、設置有由至少一個正向單行星排和至少一個反向單行星排組合而成的雙向匯流行星排組；雙向匯流行星排組的組合方式如下(1)一正向單行星排和一反向單行星排組成的雙向匯流行星排組；(2)一正向單行星排和一個以上反向單行星排組成的反向行星排組，組合而成的雙向匯流行星排組；(3)一個以上正向單行星排組成的正向行星排組和一反向單行星排，組合而成的雙向匯流行星排組；(4)一個以上正向單行星排組成的正向行星排組和一個以上反向單行星排組成的反向行星排組，組合而成的雙向匯流行星排組。
2、設置有可實現正向與反向行星排或行星排組輪流分段工作的多段換段機構，該換段機構應滿足下列條件a、換段時機即換段點的選擇在CVT的傳動比icvt往復變化至其規定最大值imax或最小值imin時；b、換段機構的各主動/從動齒輪對的速比的確定各齒輪對的速比之間必須滿足公式(1)所確定的關係；ik·i+max=ik+i·i-max，k=Ⅰ，Ⅲ，Ⅴ…(k為奇數)(1)ik·i-min=ik+i·i+min，k=Ⅱ，Ⅳ，Ⅵ…(k為偶數)式中ik為主動/從動齒輪對的速比；下標k為段號，如k=Ⅰ代表第Ⅰ段、k=Ⅳ代表第Ⅳ段；則iⅣ代表第Ⅳ段主動/從動齒輪對的速比，等等；i+max、i+min、i-max、i-min指換段機構上遊的各機構即功率分流機構、匯流行星排組等在CVT速比處於其規定最大值或最小值時的總速比，其中下標max表示CVT速比處於其規定最大值，下標min表示CVT速比處於其規定最小值，下標+表示對應於正向匯流輸出時的速比，下標-表示對應於反向匯流輸出時的速比。
本發明的基本構思是，設法合理構造至少由正向和反向兩個行星排相聯共同組成的匯流行星排組總成，並設法讓正向和反向行星排或行星排組輪流分段工作，即正向匯流排工作時反向匯流排空轉(不工作)或反之，一個行星排(組)在其當前工作段末尾退出工作時，另一個行星排(組)及時且無衝擊地進入下一工作段；其目的是為了能實現連續平滑或無衝擊地換段、使系統能正常工作。與此同時，還可讓CVT縮小其速比範圍，僅局限在高效區附近工作並大大減少其功率負荷率，靠輪換工作段來實現系統總變速比範圍的擴大。
本發明的基本組成部分及原理如圖3所示，本發明所指的系統由功率分流機構6、雙向匯流行星排組總成7和換段機構8等三大部分組成。
來自動力源的功率從軸Ⅰ輸入，在功率分流機構6處以某種(如定軸齒輪等)方式分流成兩路，其中一路通過傳動軸或齒輪等以固定的速比「直接地」傳遞到雙向匯流行星排組總成7的輸入軸a；而另一路則先傳遞到機械式無級變速器CVT，經改變速比後，再傳遞到雙向匯流行星排組總成7的另一輸入軸b；根據需要可在功率分流機構6中增加或不增加一個惰輪(中間齒輪)，以滿足設計上使a、b兩軸的旋轉方向相同或相反的要求。雙向匯流排組總成7至少由一個正向和一個反向行星排(組)通過構件換聯而構成，與一般的二自由度及多自由度行星傳動不同的是，它具有輸入、輸出端各二個，即兩個輸入軸a、b和兩個輸出軸a』、b』，能同時合成隨CVT速比而變化的兩個不同的輸出轉速na』，nb』。其中na』從雙向匯流行星相組總成7的正向行星排輸出端引出，正比於CVT的速比icvt；而nb』從雙向匯流行星排組總成7的反向行星排輸出端引出，反比於CVT的速比icvt。雙向匯流行星排組總成7通過a』、b』兩個轉軸與換段機構8相連。換段機構由電子控制單元調控，工作原理與定軸式自動變速器相似的換段機構8可以根據工況輪流地選擇a』軸或b』軸之一工作，另一個軸空轉，將工作軸的迴轉動力及運動以不同的速比傳遞給系統輸出軸Ⅱ，並向後續傳動鏈輸出。
通常機器系統在啟動階段，如汽車起步階段，要求有較大的減速比(按本發明的定義，即要求有較小的速比——它是減速比的倒數)，以便獲得較大的低速啟動轉矩。此時換段機構8工作在正向匯流的第一段，以最小的速比(或最大的減速比)把a』軸的功率傳遞到輸出軸Ⅱ並讓b』軸空轉；在此過程中CVT在其自身電控單元控制下，速比icvt從規定的最小值逐漸提高、不斷靠近規定的最大值，導致輸出軸的轉矩不斷減小、轉速nⅡ不斷升高。當icvt達到規定最大值時，換段機構8切入反向匯流的第二段工作，使a』軸空轉並以次小的速比(或次大的減速比)把b』軸的功率傳遞到輸出軸Ⅱ；與此同時icvt也開始從規定的最大值逐漸下降，不斷向規定最小值逼近，導致輸出軸轉矩繼續減小、nⅡ進一步不斷上升。若需要的調速範圍較大，還可以設置第三、第四或更多的工作段，例如在第二段icvt達到最小值時切入正向匯流的第三段，讓b』軸空轉並以較大的速比(或較小的減速比)把a』軸的功率傳遞到輸出軸Ⅱ，而icvt又從最小向最大變化，導致輸出軸轉矩更進一步減小、nⅡ更進一步不斷上升……。如此使icvt逐段地往復變化、換段機構8的速比逐段地改變以及正、反向匯流方式逐段地輪換，就可以使整個變速系統的速比及其輸出轉速nⅡ在所要求的調節範圍內實現連續上升。同理，也可以使整個變速系統的速比及其輸出轉速nⅡ在所要求的調節範圍內連續下降，從而實現系統速比的連續可調。
本發明與現有技術相比具有如下實質性的優點和顯著的效果(1)本發明系統的特性雖與作為系統部件的原機械式無級自動變速器(CVT)已大不相同，但仍保留了速比連續可調的完美性，且更有利於實現動力源與整機(整個機械系統)工作特性最佳匹配的自動變速過程。
(2)可以在保證獲得滿足工程需要的大變速比範圍的前提下，使通過CVT的分流功率大幅度下降，顯著改善CVT的工作條件，使採用具有較小功率容量的CVT可靠地傳遞較大功率得以現實。這就解決了現有「功率分流+CVT+行星匯流」方案無法同時擴大傳遞功率的能力和變速比範圍的固有矛盾，大大提高了CVT的工程可應用性；此外，可採用具有較小功率容量的CVT也是對降低系統製造成本的突出有利因素。
(3)本發明設計思想適用面寬，在本發明系統中，所採用的CVT可以是任何基於摩擦傳動原理的現有各種機械式無級變速器，無論其結構、參數及工作機理的細節有何不同。
(4)本發明系統中用於擴大無級變速範圍的換段機構，在結構形式上與常規有級定軸齒輪式自動變速器有類似之處，但主要設計參數確定的準則完全不同。其要點是，通過採用正確的方法設計各段齒輪對的齒數比(即速比)，使得在任何相鄰兩段的切換點能實現相關兩段的輸出軸齒輪轉速基本相同，從而大大減少或消除換段時的衝擊負荷。能連續平滑或基本無衝擊地實現擴大變速比範圍的換段過程。
(5)只要雙向匯流行星排組總成的傳動方案適當，可以在寬廣的變速比範圍內獲得與一般機械式有級變速器相當、高於原CVT的傳動效率。
圖1、2為現有技術典型「功率分流+CVT+行星匯流」機械式無級自動變速系統傳動示意圖；圖3為本發明的基本組成部分及原理圖；圖4為實施例1--向匯流雙行星排組的分流分級式車用機械無級自動變速系統的聯接與傳動示意圖；圖5為實施例1的正、反向匯流排速比變化規律示意圖；圖6為實施例1的系統總速比連續變化規律示意圖；圖7為實施例1的系統總速比按段位展開的連續變化規律示意圖；圖8為iCVT收窄時的系統速比變化規律示意圖；圖9為雙向匯流三行星排組的聯接與傳動示意圖；結合如下實施例及其圖4～圖9對本發明作進一步詳述實施例1在圖4所示簡圖的虛線框中，是一種雙向匯流行星排組的分流分段式機械無級自動變速系統，適於轎車、輕型車的應用。其分流、匯流、換段等機構的聯接關係為齒輪Z1固接在發動機、離合器總成E的輸出軸9上並與齒輪Z2嚙合，齒輪Z2與套軸10固接，套軸10位於Z2左側的部分作為帶式無級變速器CVT的輸入軸。在CVT內部，輸入軸10和輸出軸11上各自有一對與之同軸旋轉、在CVT電控單元控制下可作軸向運動的摩擦帶輪，兩對摩擦帶輪通過緊套在其上的撓性摩擦傳動帶d，把軸10的旋轉運動傳遞到從動軸11，其速比可調。軸11的左端固接有主動鏈輪L1，它通過傳動鏈L把旋轉運動傳遞給從動鏈輪L2(其固定速比可以不等於1)，L2的鏈輪軸12套在套軸10之內並可相對其轉動，軸12的右側還固接了兩個作為行星排太陽輪的齒輪t1、t2。第一行星排由太陽輪t1、行星架j1、齒圈q1及行星齒輪x1等組成，第二行星排由太陽輪t2、行星架j2、齒圈q2及行星齒輪x2等組成，它們都滿足一般單行星排的構件相互聯接關係。此外，第一行星排的行星架j1在其左側通過花鍵或平鍵與軸10相聯並同軸旋轉，在其右側與第二行星排齒圈q2相連成為一體，構件q1通過花鍵或平鍵與套軸13相聯，套軸13上固接有齒輪Z3、Z5；構件j2通過花鍵或平鍵與軸14相聯，軸14可相對套軸13轉動並固接有齒輪Z7、Z9、Z11。軸15上的從動齒輪Z4、Z6、Z8、Z12對應地與主動齒輪Z3、Z5、Z7、Z11相嚙合，軸15上的從動齒輪Z10則通過一個中間齒輪(惰輪)與主動齒輪Z9相嚙合。軸15上裝有電磁或液壓作動的自動換段嚙合套(或離合器)a、b、c，其動作由換段電控單元來控制，a、b兩個嚙合套有左中右三個工作位，處於左或右位時將聯接其左或右側的相應從動齒輪與軸15同軸旋轉，處於中位時兩側的從動齒輪將套在軸15上空轉；嚙合套c有中、右兩個工作位，處於右位時將聯接從動齒輪Z12與軸15同軸旋轉，處於中位時從動齒輪Z12空轉。
下面對圖4中所示的雙向匯流行星排組的分流分段式機械無級自動變速系統工作情況作如下詳細說明首先來看分流機構來自發動機、離合器總成E的動力，經軸9、齒輪對Z1/Z2傳遞至系統內部的套軸10後，功率被分流成兩路。其中一路通過和套軸10相聯並與其同軸旋轉的行星構件j1，直接輸入到由k1、k2兩行星排構成的雙向匯流行星排組；另一路接入帶式無級變速器CVT，通過與套軸10同軸旋轉的主動帶輪對→撓性傳動帶d→與CVT從動軸11同軸旋轉的從動帶輪對，傳遞到從動軸11。軸11的轉速n11正比於CVT速比icvt和n10』隨icvt變化而變化。軸11上的功率繼續通過鏈輪傳動L1→L→L2到軸12，也輸入到了匯流行星排組。
如圖4所示，本實施例中的雙向匯流行星排組，通過選用兩個具有高傳動效率的現有單向(一個正向、另一個反向)匯流、內外嚙合齒圈式的單行星排進行換聯而構成。第一行星排的直接輸入來自套軸10並接入行星架j1；而經CVT調速後的另一輸入通過軸12接入太陽輪t1，合流功率通過齒圈q1→套軸13→齒輪Z5或Z3輸出。第一行星排的傳動比i13，10=n13／n10與icvt成反比，是反向匯流的，承擔第Ⅱ、Ⅳ段的變速與功率傳遞任務。第二個行星排的直接輸入也來自套軸10，通過第一排的j1傳遞到與之相聯的齒圈q2；而經CVT調速後的另一輸入通過軸12接入太陽輪t2，合流功率通過行星架j2—軸14-齒輪Z7或Z11輸出。第二行星排的速比i14，10=n14／n10與icvt成正比，是正向匯流的，承擔第Ⅰ、Ⅲ段的變速與功率傳遞任務，此外它還通過固接在軸14上的齒輪Z9等提供一個倒檔，形成倒車的功能。
該系統的換段機構由軸13、軸14和輸出軸15上的多對定軸齒輪Z3～Z12、電磁(或液壓)作動的自動換段嚙合套(或離合器)a、b、c等組成，具有四個前進工作段和一個倒檔。各段對應的工作齒輪對的齒數比或速比為第Ⅰ段iⅠ=Z7/Z8、第Ⅱ段iⅡ=Z5/Z6、第Ⅲ段iⅢ=Z11/Z12、第Ⅳ段iⅣ=Z3/Z4，倒檔由Z9/惰輪/Z10實現，iR=Z9/Z10。三個換段嚙合套均裝在輸出軸15上，其動作由換段電控單元來控制，當其中一個嚙合套處於左或右工作位使其左或右側的相應從動齒輪與軸15固接同軸旋轉時，其餘的嚙合套則處於中位，使其兩側對應的從動齒輪空套在軸15上空轉。各段工作齒輪對的速比確定遵循下列準則1)iI及iR根據低速啟動及倒車的實際設計工況確定；2)當CVT的傳動比icvt往復變化至規定最大值imax或最小值imin時，即達到了需要由電控單元來控制換段的換段點。為了能實現連續平滑或無衝擊地換段，此時輸出軸15上對應於相關兩相鄰段的兩個從動齒輪，如圖4所示Ⅰ—Ⅱ段的Z8和Z6、或Ⅱ—Ⅲ段的Z6和Z12、或Ⅲ—Ⅳ段的Z12和Z4應恰好達到轉速相等。
記icvt=imax時圖4所示系統從軸9到軸14的速比為i+max，從軸9到軸13的速比為i-max，記icvt=imin時從軸9到軸14的速比為i+min，從軸9到軸13的速比為i-min，下標中的+號表示通過第二行星排正向匯流、一號表示通過第一行星排反向匯流。則遵循準則2)實際上就是要使換段機構各對齒輪的速比之間滿足公式(1)；利用公式(1)即可順序逐個計算確定各段對應工作齒輪對的齒數比(速比)iⅡ、iⅢiⅣ…。
如圖4所示系統若取下列參數CVT速比的下、上限規定值為imin=0.45和imax=1/0.45=2.222，鏈輪速比為0.7，記ic=0.7×icvt，記i21=Z1/Z2，第一行星排的特性參數k1=3.3，第二行星排的特性參數k2=1.75。此時可推出軸9到軸14的速比為i+=i10，9(ic+k2)/(1+k2)，在規定的變速比範圍內CVT所承擔的功率佔總功率的比例為15.3～47％；軸9到軸13的速比為i_=i10，9(1+k1-ic)／k1，CVT所佔功率比相應為8～56％。可見該系統已具備採用較小規格的CVT或使系統承載能力大幅提高的可行性，此外，其平均效率至少比圖2所示現有解決方案提高5％以上。
圖5給出了在上述參數下i14，10=i+／i10，9、i13，10=i_／i10，9隨icvt變化的規律，據此按式(1)並設已確定iⅠ=0.2909及i10，9=1，還可求出換段機構各段對應工作齒輪對的速比iⅡ、iⅢ、iⅣ，從而求出系統各段總速比隨icvt變化的規律如圖6所示。圖7則把圖6按段位展開，清楚地表明該系統總速比是隨段位呈近似雙曲線規律連續變化的。在上述參數下的總速比變化區域為0.2109～1.1335，即變速範圍Rb≈5.375，足以覆蓋一般轎車的使用要求範圍。此外根據需要還可改變i10，9的值來調整總變速比的覆蓋區域，但Rb不變。
至此再將整個系統的工作過程參照圖4所表達的原理綜述如下當車輛需起步前進時，CVT速比icvt被控制在規定最小(最大減速比)值imin，換段電控系統令嚙合套b向左動作，使齒輪Z8與輸出軸15固接可同軸旋轉，嚙合套a和c居中位，齒輪Z4、Z6、Z10和Z12均繞軸15空轉，系統進入第Ⅰ段工作狀態。發動機的動力經分流，一部分從軸10→j1→q2→j2的路線、另一部分經CVT調速後從軸12→t2→j2的路線在第二行星排輸出軸14匯合，再通過第Ⅰ段的工作齒輪對以速比iⅠ=Z7／Z8把動力傳遞到軸15向下遊輸出，驅使車輛起步。此後，CVT的電控調速器和系統的換段電控系統按一定的邏輯協同工作，根據各傳感器所反映出的當前工況(如反映司機意圖的油門開度、發動機轉速、車速及加速度，…等)，使icvt在imin和imax之間不斷往復變化，並適時地使嚙合套a、b、c動作而處於左、中、右位，按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ或Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅰ的順序，讓第一、第二行星排通過各段對應齒輪對(Z3／Z4、Z5／Z6、Z7／Z8、Z11／Z12等)輪流進入或退出工作狀態而交替匯流輸出，系統總變速比(i15，10或i15，9)成為在圖7所示曲線上作連續運動的一個動點，從而使車速增減、發動機轉速作相應變化，實現傳動系統速比與整車工況的最佳匹配、保證整車的正常運轉。
實施例2在實施例1的基礎上，為使CVT局限在更高效的區域工作並使其承擔傳遞的功率所佔比例進一步下降，可以適當收窄icvt的規定上下限範圍，這時需重新配算iⅠ～iⅣ，Rb也會有所下降。例如，在上例中若改取icvt=0.5～2，則系統速比變化規律如圖8所示，速比變化範圍縮小至Rb≈4.23，對應的CVT功率分擔率在正向匯流時為16.67～44.44％，在反向匯流時為8.86～48.33％。若嫌Rb不夠大，增加1～2個段位即可。
實施例3如圖9所示，是一例由三個行星排構成的雙向匯流排組總成，它替代了圖4中的由兩個行星排構成的雙向匯流排組總成；其特點是在正向和反向匯流時均有兩個行星排複合參與工作。能使CVT上分擔的功率流更小，但因匯流排輸出端的變速比範圍也更小了，需要在換段機構中設置較多的段位來擴大總的變速比範圍。本雙向匯流行星排組包括K1、K2和K3三個行星排，其中軸10、12、13、14均與圖4中的同名並一一對應。經過簡單的分析不難得知，K2和K3兩個排構成了複合的正向匯流排，從軸14輸出；K1和K2兩個排構成了複合的反向匯流排，從軸13輸出。它的工作原理及其它機構描述同實施例1。
最後說明一下，上述各例均只設置了一個倒檔，它也具備了在較小變速比範圍內無級變速的能力。若要擴大倒檔的無級變速範圍，可以按需要使換段機構具備若干倒檔段，其原理與上述前進段的設置完全相同。
權利要求
1.雙向匯流行星排組的分流分段式機械無級自動變速系統，它包括功率分流機構、單向匯流行星排組和機械式無級自動變速器CVT，其特徵在於(1)設置有由至少一個正向單行星排和至少一個反向單行星排組合而成的雙向匯流行星排組；(2)設置有可實現正向與反向行星排或行星排組輪流分段工作的多段換段機構，該換段機構應滿足下列條件a、換段時機即換段點的選擇在CVT的速比icvt往復變化至其規定最大值imax或最小值imin時；b、換段機構的各主動/從動齒輪對的速比的確定各齒輪對的速比之間必須滿足公式(1)所確定的關係；ik·i+max=ik+i·i-max，K=Ⅰ，Ⅲ，Ⅴ…(k為奇數)(1)ik·i-min=ik+i·i+min，k=Ⅱ，Ⅳ，Ⅵ…(k為偶數)式中ik為主動/從動齒輪對的速比，下標k為段號，i+max、i+min、i-max、i-min指換段機構上遊的各機構在CVT速比處於規定最大值或最小值時的總速比，其中下標max表示CVT速比處於其規定最大值，下標min表示CVT速比處於其規定最小值，下標+表示對應於正向匯流輸出時的速比，下標-表示對應於反向匯流輸出時的速比。
2.根據權利要求1所述的雙向匯流行星排組的分流分段式機械無級自動變速系統，其特徵在於雙向匯流行星排組的組合方式如下(1)一正向單行星排和一反向單行星排組成的雙向匯流行星排組；(2)一正向單行星排和一個以上反向單行星排組成的反向行星排組，組合而成的雙向匯流行星排組；(3)一個以上正向單行星排組成的正向行星排組和一反向單行星排，組合而成的雙向匯流行星排組；(4)一個以上正向單行星排組成的正向行星排組和一個以上反向單行星排組成的反向匯流行星排組，組合而成的雙向匯流行星排組。
全文摘要
本發明涉及機械傳動系統,具體是指雙向匯流行星排組的分流分段式機械無級自動變速系統。其設計要點是對機械式無級變速器CVT增設下列機構:(1)功率分流機構;(2)由至少一個正向和一個反向單行星排組合而成的雙向匯流行星排組;(3)可實現正、反向行星排(組)輪流分段工作的多段換段機構。本法能連續平滑或無衝擊的換段,既具傳動效率高、許用傳遞功率和速比變化範圍大的特點,又保留CVT速比連續可調的完美特性,適用範圍廣。
文檔編號F16H37/06GK1283758SQ00117320
公開日2001年2月14日 申請日期2000年8月9日 優先權日2000年8月9日
發明者黃向東, 遲永濱, 俞明, 朱剛 申請人:華南理工大學