專利名稱：滾壓式錐齒輪無級變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種重型機(jī)械，特別是汽車的齒輪傳動(dòng)無級變速器。
目前，公知的汽車用無級變速器，如36257E皇冠(CROWN)、6136E豐田－F(MODEL－F)、264E陸地巡洋艦(LANDCRUISER)等轎車的自動(dòng)變速器，是液力變速和機(jī)械變速相結(jié)合的產(chǎn)物，大都用摩擦離合器對機(jī)械變速部分直接換擋；一般要使用2至4組摩擦離合器，摩擦片造成的粉塵污染也大于一般同步器變速器，輸出功率也不及同步器變速器；1992年公開了一種(專利號為92200485.4)錐齒輪氣墊自動(dòng)無級變速機(jī)構(gòu)；它雖然避免了摩擦片的污染，但由于它含有四個(gè)星輪系機(jī)構(gòu)和四個(gè)油泵，并經(jīng)常處于全嚙合的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，其功耗也是不容忽視的。本實(shí)用新型的任務(wù)是根據(jù)上述已有產(chǎn)品的不足之處，設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、造價(jià)低、易維修的汽車用無級變速器。
本實(shí)用新型的下述設(shè)計(jì)方案來實(shí)現(xiàn)以上提出的任務(wù)一種滾壓式錐齒輪無級變速器(以下簡稱變速器)它主要由兩個(gè)滾壓式離合器(以下簡稱離合器)、一組錐齒輪速度分解器(以下簡稱分動(dòng)器)、一組錐齒輪速度合成器(以下簡稱合成器)和兩個(gè)滾壓式制動(dòng)器(以下簡稱制動(dòng)器)以及供壓系統(tǒng)組成，其特征在于輸入軸(1)通過兩個(gè)離合器分別將正反兩種扭矩單一的傳給分動(dòng)器的輸入軸(33)，再通過分動(dòng)器的星輪架(39)和星輪(38)將扭矩分配到高速齒輪付(44)(15)和低速齒輪付((36)、(25)，再通過合成器的星輪(18)和星輪架(20)從輪出軸(27)輸出扭矩，兩個(gè)制動(dòng)器分別控制分動(dòng)器的高速端和低速端的輸出量。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述對附圖中各構(gòu)件標(biāo)號的說明(1)——輸入軸，將發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩輸入變速器。
(2)——輸入軸(1)左端角接觸球軸承。
(3)——與輸入軸(1)固定連聯(lián)的前進(jìn)檔減速齒輪第一齒輪。
(4)——輸入軸(1)右端角接觸球軸承。
(5)——離合器和制動(dòng)器中的偏心輪。
(6)——離合器和制動(dòng)器缸體中的柱塞下部的滾動(dòng)體。
(7)——離合器和制動(dòng)器缸體中的柱塞。
(8)——離合器和制動(dòng)器中的離合盤和制動(dòng)盤上徑向均布的缸體。
(9)——離合器中的離合盤。
(10)——固定離合盤的傳動(dòng)軸。
(11)——支承倒檔離合盤傳動(dòng)軸的雙列滾柱軸承。
(12)——固定在離合盤傳動(dòng)軸上的倒檔減速齒輪付的第一齒輪。
(13)——與離合器傳動(dòng)軸中心孔道滑配合的供壓導(dǎo)管，它的另一端固定在變速器殼體上。
(14)——輸出軸(27)左端角接觸球軸承。
(15)——與合成器左側(cè)輪固定連接的高速輪付第二齒輪。
(16)——滾針軸承。
(17)——合成器左側(cè)輪。
(18)——星輪。
(19)——支承星輪滑配合的鋼球。
(20)——星輪架。
(21)——緊固螺釘。
(22)——與星輪滑配合的墊圈。
(23)——合成器右側(cè)輪。
(25)——與合成器右側(cè)輪固定連接的低速齒輪付第二齒輪。
(26)——輸出軸(27)右端角接觸球軸承。
(27)——合成器輸出軸。
(28)——制動(dòng)器中的制動(dòng)盤，其外圈與變速器殼體過盈配合。
(32)——分動(dòng)器輸入軸(33)右端角接觸球軸承。
(33)——分動(dòng)器輸入軸。
(36)——與分動(dòng)器右側(cè)輪(37)固定連接的低速齒輪付第一齒輪。
(37)——分動(dòng)器右側(cè)輪。
(42)——分動(dòng)器左側(cè)輪。
(44)——與分動(dòng)器左側(cè)輪(42)固定連接的高速齒輪付第一齒輪。
(50)——分動(dòng)器輸入軸左端角接觸球軸承。
(56)——支承前進(jìn)檔離合盤傳動(dòng)軸(10)的雙列滾柱軸承。
(57)——前進(jìn)檔離合盤傳動(dòng)軸(10)左端滾子軸承。
(59)——前進(jìn)擋的離合盤傳動(dòng)軸(10)左端滾子軸承。
(61)——倒檔減速齒輪付第二齒輪。
(62)——倒檔減速齒輪付第三齒輪。
(63)——與齒輪(61)固定連接的短軸。
(64)——短軸(63)左端雙列滾子軸承。
(65)——分動(dòng)器輸入軸(33)左端角接觸球軸承。
(29)——二位四通閥。
(31)——安全閥。
(34)——壓力表。
(46)——管式蓄能器。
(47)——壓力油箱。
(48)——液壓泵。
(49)——油箱。
(52)——空氣壓縮機(jī)。
(53)——?dú)夤蕖?br> (54)——濾油器。
(55)——空氣濾清器。
(51)——回流管道。
(45)——放氣口。
說明書附圖圖面說明附


圖1為變速器結(jié)構(gòu)原理剖視示意圖。
附圖2(a)為離合器端面剖視圖，左側(cè)為單偏心輪，右側(cè)為雙偏心輪。
附圖2(b)為制動(dòng)器端面剖視圖，左側(cè)為單偏心輪，右側(cè)為雙偏心輪。
附圖2(c)為液壓供壓系統(tǒng)示意圖。
附圖2(d)為氣壓供壓系統(tǒng)示意圖。
A1－A2，B1－B2，C1－C2，D1－D2為供壓系統(tǒng)與變速器中離合器和制動(dòng)器的管路接口示意標(biāo)記。
根據(jù)各構(gòu)件標(biāo)號說明各構(gòu)件之間的靜、動(dòng)態(tài)關(guān)系1、空檔、前進(jìn)檔、倒檔功能的說明變速器由兩個(gè)相同的二位四通閥操作，一個(gè)控制兩個(gè)離合器，一個(gè)控制兩個(gè)制動(dòng)器；當(dāng)控制閥(29)處于中間位置時(shí)，A1－A2和B1－B2都不輸出壓力，柱塞和滾動(dòng)體對偏心輪不產(chǎn)生壓力，變速器處于空檔狀態(tài)；當(dāng)控制閥(29)向右移時(shí)A1－A2開通供壓；柱塞(7)和滾動(dòng)體(6)對偏心輪產(chǎn)生壓力，當(dāng)壓力達(dá)到一定程度時(shí)，柱塞(7)和滾動(dòng)體(6)不能回彈，離合盤(9)即帶動(dòng)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)，向分動(dòng)器輸入軸(33)傳遞扭矩；當(dāng)控制閥(29)向左推移時(shí)，A1－A2隨即關(guān)閉B1－B2開通供壓，柱塞(7)和滾動(dòng)體(6)對偏心輪(5)產(chǎn)生壓力，當(dāng)壓力上升到一定程度時(shí)，柱塞(7)和滾動(dòng)體(6)不能回彈，偏心輪(5)隨即帶動(dòng)離合盤(9)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過倒檔減速齒輪付(12)、(61)、(62)向分動(dòng)器輸入軸(33)傳遞扭矩。
2、無級變速功能的說明當(dāng)控制閥(29)處于中間位置時(shí)，C1－C2和D1－D2都不輸出壓力，此時(shí)分動(dòng)器和合成器處于自由變速狀態(tài)；對此以下選定三種工況說明其變化(A)車輛處于起動(dòng)狀態(tài)——后橋產(chǎn)生的反作用扭矩通過合成器輸出軸(29)星輪架(20)、星輪(18)、側(cè)輪(17)、(23)將扭矩分配到齒輪(15)和齒輪(25)，由于高速端的反作力矩大于低速端的反作用力矩，此時(shí)分動(dòng)器從低速端輸出扭矩；(B)當(dāng)車輛的慣性力矩使齒輪付(25)、(36)的分度圓線速度超過發(fā)動(dòng)機(jī)級限轉(zhuǎn)數(shù)使齒輪付(25)、(36)分度圓達(dá)到的線速度時(shí)，分動(dòng)器開始從高速端輸出扭矩，但高速端齒輪付(44)、(15)的分度圓線速度過高，只有依靠星輪(18)的回轉(zhuǎn)將其多余的扭矩分配到低速端使其加速來平衡兩端分度圓線速度的差距；(C)車速已基本同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速持平，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩完全從高速端輸出。此種自由變速狀態(tài)只有在路況良好無明顯坡度時(shí)才能順利進(jìn)行；否則由于車輛不能充分發(fā)揮其慣性作用，其加速變化很緩慢；對低速端的制動(dòng)就是強(qiáng)制發(fā)動(dòng)機(jī)從高速端輸出扭矩，使車輛在短時(shí)間內(nèi)獲得理想的行駛車速；對高速端的制動(dòng)，一般用在車輛下坡時(shí)依靠發(fā)動(dòng)機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)來使車輛怠速下坡；當(dāng)高低速兩端同時(shí)制動(dòng)時(shí)即為車輛的駐車檔。
以下結(jié)合附圖描述實(shí)施細(xì)則樣機(jī)按輕型轎車設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)功率為50－80千瓦，最高精度不超過6級，最低不低于8級，一般輕型車宜采用氣壓供壓，其優(yōu)點(diǎn)是無管道回路，無蓄能器，安全；缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)壓強(qiáng)不能超過1兆帕，必須增加缸體直徑；一般重型車宜采用液壓供壓，因其壓力高，能將缸體縮小到最低限度。氣壓供壓的宜采用雙偏心輪，以減小其切向反作用力，使相應(yīng)的缸體直徑減少。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，造價(jià)低，輸出功率高，價(jià)格與一般同步器變速器持平。
權(quán)利要求1.一種滾壓式錐出輪無級變速器(以下簡稱變速器)，它主要由兩個(gè)滾壓式離合器(以下簡稱離合器)，一組錐齒輪速度分解器(以下簡稱分動(dòng)器)，一組錐齒輪速度合成器(以下簡稱合成器)和兩個(gè)滾壓式制動(dòng)(以下簡稱制動(dòng)器)，以及供壓系統(tǒng)組成，其特征在于輸入軸(1)通過兩個(gè)離合器分別將正反兩種扭矩單一的傳給分動(dòng)器的輸入軸(33)，再通過分動(dòng)器的星輪架(39)和星輪(38)將扭矩分配到高速齒輪付(44)(15)和低速齒輪付(36)、(25)，再通過合成器中星輪(18)和星輪架(20)從輸出軸(27)輸出扭矩，兩個(gè)制動(dòng)器分別控制分動(dòng)器的高速端和低速端的輸出量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1.所述變速器中的離合器由偏心輪(5)滾動(dòng)體(6)、柱塞(7)缸體(8)、離合盤(9)離合盤傳動(dòng)軸(10)、供壓導(dǎo)管(13)組成，偏心輪(5)裝在輸入軸(1)左未端的為倒檔離合器，其中離合盤(9)為從動(dòng)件，偏心輪(5)為主動(dòng)件，偏心輪(5)裝在分動(dòng)器輸入軸(33)左未端的為前進(jìn)檔離合器，其中偏心輪(5)為從動(dòng)件，離合盤為主動(dòng)件；供壓導(dǎo)管(13)一端插入離合盤傳動(dòng)軸(10)的中心孔，通過密封環(huán)與離合盤傳動(dòng)軸(10)的中心孔滑配合，并通過離合盤上的管路與缸體(8)相通；供壓導(dǎo)管(13)的另一端固定在變速器殼體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1.所述變速器中的制動(dòng)器由偏心輪(5)滾動(dòng)體(6)、柱塞(7)、缸體(8)、制動(dòng)盤(28)組成，其中制動(dòng)盤固定在變速器殼體上，通過導(dǎo)管C2和D2端直接與供壓系統(tǒng)的壓力輸出端C1和D1連接，偏心輪(5)分別與高速齒輪(44)和低速齒輪(36)固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1.所述變速器中的分動(dòng)器由輸入軸(33)、星輪(38)、星輪架(39)。側(cè)輪(37)和(42)、低速齒輪(36)高速齒輪(44)組成；其中星輪架與輸入軸(33)固定連接，側(cè)輪(42)、(37)分別與高速齒輪(44)、低速齒輪(37)固定連接，星輪(38)與星輪架(39)滑配合，并分別與側(cè)輪(43)和側(cè)輪(37)常嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1.所述變速器中的合成器由輸出軸(27)星輪架(20)、星輪(18)、側(cè)輪(18)和(23)、高速齒輪(15)、低速齒輪(25)組成，其中側(cè)輪(18)和(23)分別與高速齒輪(15)和低速齒輪(25)固定連接；星輪(18)與星輪架(20)滑配合，并分別與側(cè)輪(18)和(23)常嚙合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1.所述變速器的供壓系統(tǒng)可以是液壓供壓或氣壓供壓；其中液壓供壓系統(tǒng)由油箱(49)、濾油器(54)、壓力油泵(48)、壓力油箱(47)、壓力表(34)、安全閥(31)、一個(gè)以上的管式蓄能器(46)、兩個(gè)二位四通閥(29)組成；氣壓供壓系統(tǒng)由空氣濾清器(55)、空氣壓縮機(jī)(52)、氣罐(53)、安全閥(31)、壓力表(34)、兩個(gè)二位四通閥(29)組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6.所述液壓系統(tǒng)中的管式蓄能器可以盤曲為任一幾何形狀，可以是金屬材料或耐壓耐油的非金屬材料；其中非金屬材料的管式蓄能器或金屬管襯墊有耐壓耐油的非金屬層管式蓄能器可以用水銀作油氣隔離活塞。
8.根據(jù)權(quán)利要求2.3.所述離合器和制動(dòng)器中滾動(dòng)體(6)位于柱塞(7)的下端并與之滑配合；所述滾動(dòng)體(6)可以是鋼球，滾柱或滾輪。
9.根據(jù)權(quán)利要求1.所述變速器中的前進(jìn)檔是由輸入軸(1)順秩通過齒輪付(3)、(57)、離合盤傳動(dòng)軸(10)、離合盤(9)、柱塞(7)、滾動(dòng)體(6)、偏心輪(5)、傳遞至分動(dòng)器輸入軸(33)其中齒輪(3)與輸入軸(1)固定連接，齒輪(57)與離合盤傳動(dòng)軸(10)固定連接，倒檔是由輸入軸(1)順秩通過偏心輪(5)、滾動(dòng)體(6)、柱塞(7)、離合盤(9)、離合盤傳動(dòng)軸(10)、齒輪付(12)、(61)、(62)傳遞至分動(dòng)器輸入軸(33)、其中齒輪(62)與分動(dòng)器輸入軸(33)固定連接，齒輪(12)與離合盤傳動(dòng)軸10固定連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求2.3.所述離合器的離合盤(9)中，制動(dòng)器的制動(dòng)盤(28)中其徑向均布有至少四個(gè)以上的缸體、柱塞和滾動(dòng)體。
專利摘要一種滾壓式錐齒輪無級變速器，它主要由兩個(gè)滾壓式離合器、一組錐齒輪速度分解器，一組錐齒輪速度合成器和兩個(gè)滾壓式制動(dòng)器以及供壓系統(tǒng)組成；為全嚙合無摩擦合器的齒輪無級變速器，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，易維修，造價(jià)低，與一般同步器變速器價(jià)格持平。
文檔編號F16H3/72GK2158468SQ9323847
公開日1994年3月9日 申請日期1993年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月8日
發(fā)明者黃明鑫 申請人:黃明鑫