專利名稱：液壓差控機(jī)械無(wú)級(jí)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)械傳動(dòng)的無(wú)級(jí)變速裝置。
在各類機(jī)械傳動(dòng)中，常要求改變從動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作轉(zhuǎn)速和扭矩，因而需裝設(shè)變速裝置。變速裝置通常稱之為變速器，它可分有級(jí)變速器和無(wú)級(jí)變速器。因有級(jí)變速器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，工作可靠，傳動(dòng)效率高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各類機(jī)械傳動(dòng)中，有級(jí)變速器受變速級(jí)數(shù)的限制，使得變速器每級(jí)的速差較大，輸出轉(zhuǎn)速呈階梯變化，加之變速時(shí)，主動(dòng)與從動(dòng)機(jī)構(gòu)的離合，而對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生扭振和沖擊?，F(xiàn)有無(wú)級(jí)變速器按其原理可分機(jī)械式、電力式、液壓式和液力式幾大類。機(jī)械變速速器都是利用摩擦傳動(dòng)原理，因而也叫摩擦式機(jī)械無(wú)級(jí)變速器，因受摩擦力的限制，使得此類變速器傳遞的功率較小，傳動(dòng)效率低，且變速范圍小。直流電機(jī)可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，因受電源的局限，只應(yīng)用于特定場(chǎng)合。液壓無(wú)級(jí)變速是將機(jī)械能全部轉(zhuǎn)換成壓力能，此壓力能驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)，再轉(zhuǎn)換成機(jī)械能輸出，因其能量通過(guò)了一系列轉(zhuǎn)換，使得總效率較低，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只用于特種機(jī)械傳動(dòng)。液力機(jī)械無(wú)級(jí)變速器是利用液力變矩器的無(wú)級(jí)變速和變矩性能，與機(jī)械有級(jí)變速器組合而實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速的。這類變速器變速范圍大，具有良好的自動(dòng)適應(yīng)性能，能自動(dòng)根據(jù)負(fù)載的變化而改變輸出轉(zhuǎn)速和扭矩，并能吸收來(lái)自源動(dòng)機(jī)及外載荷的振動(dòng)和沖擊，而起到濾波和過(guò)載保護(hù)作用，有效的提高了主動(dòng)和從動(dòng)設(shè)備的使用壽命，且簡(jiǎn)化了變速操縱。液力變矩器是依靠主動(dòng)泵輪、工作液體和從動(dòng)渦輪三者之間的差速來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞的，其低轉(zhuǎn)速輸出時(shí)的效率很低，但最高效率只能達(dá)到80-90%，此效率在變矩器傳動(dòng)比范圍內(nèi)所占的區(qū)間很小，且最大變矩系數(shù)也很低。為提高變速器的傳動(dòng)效率和變矩性能，液力變矩器必須與機(jī)械有級(jí)變速器配合使用。為進(jìn)一步提高其傳動(dòng)效率，在變矩器上裝設(shè)離合器，在其較高轉(zhuǎn)速輸出時(shí)，使變矩器脫離工作而成為直接傳動(dòng)，此時(shí)便失去了液力變矩器的諸多優(yōu)點(diǎn)。液力機(jī)械變速器的換檔操縱系統(tǒng)是變速器重要的組成部分，為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無(wú)級(jí)變速功能，采用了復(fù)雜的液壓伺服系統(tǒng)控制多個(gè)換檔離合器和制動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換檔，使得此類變速器的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，制造精度要求很高，成本過(guò)高，檢驗(yàn)及維修困難。
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述變速器的不足，提供一種變速范圍大、傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)及控制方法簡(jiǎn)單、傳遞功率大，且體積小重量輕的無(wú)級(jí)變速器。
本發(fā)明的任務(wù)是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)是由一套行星差動(dòng)周轉(zhuǎn)輪系或多套組合的行星差動(dòng)復(fù)合周轉(zhuǎn)輪系，作為無(wú)級(jí)變速器的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由自循環(huán)液壓泵的內(nèi)、外轉(zhuǎn)子與上述輪系中的兩個(gè)差速構(gòu)件相連，作為無(wú)級(jí)變速器的變速控制機(jī)構(gòu)。
自循環(huán)液壓泵是一種容積泵，與現(xiàn)有各類容積式液壓泵(或液壓馬達(dá))相同的是具有一個(gè)外殼體和一個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)子，外殼體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可具有與現(xiàn)有各類容積式液壓泵(或液壓馬達(dá))定子內(nèi)部相同的結(jié)構(gòu)，其原理都是以靠殼體內(nèi)密封容積的變化來(lái)完成吸油和排油的。與現(xiàn)有液壓泵(或液壓馬達(dá))不同的是自循環(huán)液壓泵的殼體是一個(gè)不固定的可與其轉(zhuǎn)子同軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的自由體，由外殼體作為自循環(huán)液壓泵的外轉(zhuǎn)子，在殼體上裝有流量控制閥，殼體上分別與殼體內(nèi)密封工作容積相通的進(jìn)液口和排液口直接經(jīng)流量控制閥貫通，使得自循環(huán)液壓泵的液壓回路在泵體上成為一個(gè)封閉的自循環(huán)液壓回路，在殼體上裝有為適應(yīng)溫度變化及外漏而引起其封閉工作容積內(nèi)油液容積變化的補(bǔ)油裝置。
本發(fā)明的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是由兩套傳動(dòng)比不相同、但相差很小的行星差動(dòng)周轉(zhuǎn)輪系，使兩套輪系的三對(duì)分別相同的傳動(dòng)構(gòu)件中的任意兩對(duì)相同構(gòu)件分別直接相連，其余一對(duì)傳動(dòng)構(gòu)件作差速構(gòu)件，分別與自循環(huán)液壓泵的內(nèi)、外轉(zhuǎn)子相連。任選兩對(duì)分別相連的(包括通過(guò)自循環(huán)液壓泵相連的)傳動(dòng)構(gòu)件作無(wú)級(jí)變速器的輸入和輸出構(gòu)件。因與差速構(gòu)件相連的自循環(huán)液壓泵所承受的速差不能過(guò)大，因此就要使兩差速構(gòu)件之間的最大速差值要足夠小，其最大速差值即為輸入構(gòu)件以額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，而輸出構(gòu)件轉(zhuǎn)速為零時(shí)，兩差速構(gòu)件的轉(zhuǎn)速之差。其速差值與兩套輪系的傳動(dòng)比之差成正比，任一時(shí)刻速差值的大小可由輪系的轉(zhuǎn)速平衡方程得出。
本發(fā)明的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還可以是一套行星差動(dòng)周轉(zhuǎn)輪系，由太陽(yáng)輪作輸入或輸出構(gòu)件，其余兩傳動(dòng)構(gòu)件作差速構(gòu)件，并由其中任一構(gòu)件作輸出或輸入構(gòu)件。通常上述兩差速構(gòu)件之間的速差較大，則可采用兩套行星差動(dòng)周轉(zhuǎn)輪系組合成行星差動(dòng)復(fù)合周轉(zhuǎn)輪系，可把第一級(jí)輪系的行星架與次級(jí)太陽(yáng)輪相連，把第一級(jí)內(nèi)齒圈與次級(jí)其余兩構(gòu)件中任一構(gòu)件相連，由次級(jí)輪系的行星架和內(nèi)齒圈作差速構(gòu)件。如利用多級(jí)行星差動(dòng)周轉(zhuǎn)輪系進(jìn)一步縮小速差時(shí)，可按照上述連接方法迭加，把獲得理想速差的兩差速構(gòu)件分別與自循環(huán)液壓泵的內(nèi)外轉(zhuǎn)子相連。上述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的速差值與各級(jí)輪系的傳動(dòng)比成反比。
自循環(huán)液壓泵(以下簡(jiǎn)稱泵)的補(bǔ)油裝置可以是彈簧加壓的活塞式儲(chǔ)油器，由活塞筒內(nèi)容積作儲(chǔ)油腔，由作用在活塞上的儲(chǔ)能彈簧對(duì)儲(chǔ)存油液加壓，儲(chǔ)油腔的排油口與泵的密封工作容積或封閉的自循環(huán)回路相通。當(dāng)工作油液升溫膨脹時(shí)，膨脹的油液產(chǎn)生壓力克服儲(chǔ)能彈簧對(duì)儲(chǔ)存油液的壓力，把多余油液排進(jìn)儲(chǔ)油腔，當(dāng)油溫下降或外漏造成工作油液容積減小時(shí)，油液容積減小產(chǎn)生負(fù)壓及儲(chǔ)能彈簧對(duì)儲(chǔ)存油液的壓力，把儲(chǔ)存油液排進(jìn)工作容積，從而保證了泵內(nèi)工作液體的容積為恒定值。
為避免源動(dòng)機(jī)及外載荷突然變化，或因外載荷過(guò)載而造成自循環(huán)液壓泵過(guò)載，可在泵體上增加安全液壓回路，即與流量控制閥并聯(lián)一個(gè)安全溢流閥，也可直接與流量控制閥設(shè)計(jì)為一體。當(dāng)在額定工作狀態(tài)下工作時(shí)，溢流閥處關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)泵超載時(shí)，其工作壓力增高超出其額定壓力，此壓力迫使溢流閥打開(kāi)，從而保證泵在額定壓力下工作。
自循環(huán)液壓泵在變速器中是作速差控制的，泵的額定工作指標(biāo)主要是泵所能承受的額定扭矩和在額定扭矩下承受的最大速差值。泵在變速器中承受的額定扭矩等于與之連接的兩差速構(gòu)件所承受的額定扭矩之差。因泵是依靠其工作油液的壓力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)速和扭矩的，泵所排出的油液不但不做功，而且還要消耗功率，泵的自循環(huán)流量和泵工作壓力的乘積即為通過(guò)泵的功率損失，泵自身的效率等于自身的傳動(dòng)比。提高泵在變速器中的工作效率，就需提高泵自身的傳動(dòng)比，即減少泵承受的速差值。因泵所控制的速差很小，所以泵的自循環(huán)流量也很小，因此可大幅度縮小循環(huán)回路及外轉(zhuǎn)子的尺寸。泵的效率還和泵的容積效率及其機(jī)械效率有關(guān)，因泵的內(nèi)、外轉(zhuǎn)子相對(duì)轉(zhuǎn)速很低，所以與其機(jī)械效率關(guān)系很小，在設(shè)計(jì)泵時(shí)，可充分加強(qiáng)容積密封，同時(shí)使用粘度及粘度系數(shù)很高的工作油液來(lái)降低泵的內(nèi)漏和外漏，從而充分提高泵的容積效率。由于泵所控制的速差值很小，其控制速差有很小的變化，便能引起輸出轉(zhuǎn)速很大的波動(dòng)，因此要求泵的流量均勻性要好。
在一此機(jī)械傳動(dòng)中，不僅要改變從動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速，還要改變從動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，因此就需用到轉(zhuǎn)速換向機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的換向機(jī)構(gòu)可以是由一套行星差動(dòng)周轉(zhuǎn)輪系、一個(gè)制動(dòng)器和一個(gè)離合器組成，把上述變速器的輸出構(gòu)件與換向差動(dòng)輪系的一個(gè)中心輪相連，由另一個(gè)中心輪作輸出構(gòu)件，由制動(dòng)器對(duì)行星架制動(dòng)，行星架和輸出中心輪通過(guò)離合器連接。當(dāng)制動(dòng)器打開(kāi)、離合器接合時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)速及方向保持不變，當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)、離合器分離時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)速的方向改變。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果1、變速范圍因泵所控制的最大速差值是以輸出構(gòu)件轉(zhuǎn)速為零時(shí)的速差，因此，輸出最低轉(zhuǎn)速可為零，通過(guò)調(diào)節(jié)流量控制閥來(lái)提高泵的工作壓力，減小其循環(huán)流量，使得加在泵內(nèi)、外轉(zhuǎn)子間的速差減小，輸出構(gòu)件的轉(zhuǎn)速則隨此速差的減小而增高，隨此速差的增高而降低。當(dāng)流量控制閥被完全關(guān)閉時(shí)，泵的自循環(huán)回路被切斷，使得泵的內(nèi)、外轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)，即速差為零，此時(shí)變速器所有的傳動(dòng)構(gòu)件同步轉(zhuǎn)動(dòng)，即輸出轉(zhuǎn)速和輸入轉(zhuǎn)速相等，通過(guò)轉(zhuǎn)速換向機(jī)構(gòu)還可使其傳動(dòng)比反向擴(kuò)展。
2、傳動(dòng)效率傳動(dòng)效率的高、低是衡量變速器性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)，本發(fā)明的傳動(dòng)效率不僅和其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)齒輪間的嚙合摩擦功率損失、軸承間的摩擦功率損失及自循環(huán)液壓泵的液壓功率損失有關(guān)，還和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)各傳動(dòng)構(gòu)件所傳遞的力矩及轉(zhuǎn)速有關(guān)，也就是說(shuō)本發(fā)明的傳動(dòng)效率是輸出轉(zhuǎn)速(或傳動(dòng)比)的函數(shù)，當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速為零時(shí)，其傳動(dòng)效率為零，當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速與輸入轉(zhuǎn)速同步時(shí)，傳動(dòng)效率接近于1(此時(shí)只有支撐變速器的軸承摩擦功率損失)。因輸出轉(zhuǎn)速不能突變，所以傳動(dòng)效率也是從零到1的一條曲線。變速器任一時(shí)刻的理論效率值可通過(guò)行星周轉(zhuǎn)輪系的差動(dòng)傳動(dòng)效率公式得出。說(shuō)明書附圖4是本發(fā)明實(shí)施例的理論傳動(dòng)效率曲線圖，從圖中可以看出，低轉(zhuǎn)速輸出時(shí)的效率較低，此效率隨輸出轉(zhuǎn)速的增高而迅速增高，且高效率曲線占變速器變速傳動(dòng)比區(qū)間的80%。其中，高速輸出時(shí)的效率高于現(xiàn)有任何一種變速器。
3、傳遞功率變速器傳遞功率的大小取決于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度，和泵所承受的額定扭矩。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度在設(shè)計(jì)時(shí)可任意加大，泵的額定扭矩與泵的工作壓力及泵的排量(或泵的工作容積)成正比，通過(guò)提高泵的工作壓力及排量來(lái)提高其額定扭矩，同時(shí)還需根據(jù)泵所承受扭矩的大小來(lái)選擇泵的內(nèi)結(jié)構(gòu)，在需大扭矩時(shí)可選用柱塞液壓泵(或柱塞馬達(dá))的內(nèi)結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)變速器時(shí)，還要選擇受力及轉(zhuǎn)速方向向同的兩構(gòu)件作差速構(gòu)件，減小泵所承受的扭矩，從而提高變速器的承載能力。
4、機(jī)械特性本變速器有較軟的機(jī)械特性，當(dāng)源動(dòng)機(jī)及外載荷波動(dòng)時(shí)，使得泵的工作壓力及循環(huán)流量隨之波動(dòng)，在外載荷增加時(shí)，控制速差自動(dòng)增加，使得輸出轉(zhuǎn)速降低，反之，輸出轉(zhuǎn)速增高，從而保證了源動(dòng)機(jī)在額定工況下工作，并自動(dòng)吸收并減小了來(lái)自源動(dòng)機(jī)及外載荷產(chǎn)生的沖擊而起到濾波和過(guò)載保護(hù)作用，因而可提高源動(dòng)機(jī)及從動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用壽命。
5、調(diào)速控制方法由于控制輸出轉(zhuǎn)速的流量控制閥在工作中隨同泵體轉(zhuǎn)動(dòng)，因此需采用伺服控制機(jī)構(gòu)，使流量控制閥成為伺服控制機(jī)構(gòu)的執(zhí)行元件，通過(guò)伺服控制隨意調(diào)整泵的流量。
通過(guò)以上分析可以看出，本發(fā)明變速范圍大，傳動(dòng)效率高，傳遞功率大，有良好的自動(dòng)適應(yīng)性能，本發(fā)明通常有兩套行星差動(dòng)輪系與自循環(huán)液壓泵組合即可實(shí)現(xiàn)上述效果，與液力機(jī)械變速器相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小、重量輕，變速平穩(wěn)，控制方法簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
說(shuō)明書附圖附圖1是自循環(huán)液壓泵的自循環(huán)液壓系統(tǒng)圖。
附圖2是自循環(huán)液壓泵傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖(只為方便實(shí)施例說(shuō)明，不代表其具體結(jié)構(gòu))。
附圖3是無(wú)級(jí)變速器第一實(shí)施例原理簡(jiǎn)圖。
附圖4是第一實(shí)施例傳動(dòng)效率曲線圖。
附圖5是無(wú)級(jí)變速器第二實(shí)施例原理簡(jiǎn)圖。
現(xiàn)結(jié)合
本發(fā)明實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)。
自循環(huán)環(huán)液壓泵具有一個(gè)外殼體和一個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)子，其外殼體是一個(gè)不固定的、可與其內(nèi)轉(zhuǎn)子同軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的自由體，外殼體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)具有與現(xiàn)有各類容積式液壓泵(或液壓馬達(dá))定子內(nèi)部相同的結(jié)構(gòu)(其結(jié)構(gòu)和原理屬公知技術(shù)，這里不另贅述)?，F(xiàn)結(jié)合附圖1來(lái)說(shuō)明自循環(huán)液壓泵泵體上的自循環(huán)液壓系統(tǒng)。(1)為液壓泵，在其殼體上裝有流量控制閥(4)、安全溢流閥(5)和彈簧加壓的活塞式補(bǔ)油裝置(6);泵(1)的排油通道(2)經(jīng)流量控制閥(4)與泵(1)的回油通道(3)貫通;溢流閥(5)并聯(lián)在流量控制閥(4)的兩端;活塞式補(bǔ)油裝置(6)的儲(chǔ)油腔與回油通道(3)相通。在泵(1)的工作容積及自循環(huán)回路內(nèi)注滿高粘度及高粘度系數(shù)的工作油液，當(dāng)自循環(huán)液壓泵的內(nèi)、外轉(zhuǎn)子之間產(chǎn)生速差時(shí)，從泵(1)的工作容積內(nèi)排出的油液全部經(jīng)排油通道(2)、開(kāi)啟的流量控制閥(4)、回油通道(3)流回泵(1)的工作壓力，從而控制自循環(huán)液壓泵內(nèi)、外轉(zhuǎn)子間的速差。泵(1)在額定壓力下工作時(shí)，溢流閥(5)處關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)泵(1)的工作壓力超出其額定壓力時(shí)，此壓力迫使溢流閥(5)打開(kāi)，使油液通過(guò)溢流閥(5)回流工作容積內(nèi)。當(dāng)工作油液因溫度變化或外漏而引起工作油液容積變化時(shí)，由活塞式補(bǔ)油裝置(6)對(duì)其進(jìn)行油液容積補(bǔ)償。因裝在外殼體上的流量控制閥(4)在工作時(shí)隨泵體一同轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)采用伺服控制機(jī)構(gòu)，使流量控制閥成為伺服控制機(jī)構(gòu)的執(zhí)行元件。
為方便實(shí)施例的說(shuō)明，采用附圖2作為自循環(huán)液壓壓泵的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖，其中(7)為泵的外轉(zhuǎn)子(外殼體)，(8)為泵的內(nèi)轉(zhuǎn)子，其外殼體(7)上的自循環(huán)液壓系統(tǒng)未在附圖2中作出。
無(wú)級(jí)變速器第一實(shí)施例。
附圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例原理簡(jiǎn)圖。本實(shí)施例的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由兩套傳動(dòng)比不相同、但相差很小的行星差動(dòng)周轉(zhuǎn)輪系組成的，行星架(10)和行星架(12)直接相連，作變速器的輸入構(gòu)件，內(nèi)齒圈(11)和內(nèi)齒圈(13)直接相連，作變速器的輸出構(gòu)件;太陽(yáng)輪(9)和太陽(yáng)輪(14)分別與自循環(huán)液壓泵的內(nèi)、外轉(zhuǎn)子(8)、(7)相連，作變速器的變速控制機(jī)構(gòu)。
本實(shí)施例最大速差值的確定。自循環(huán)液壓泵的內(nèi)、外轉(zhuǎn)子(8)、(7)所承受的最大速差值即為兩相連的行星架(10)、(12)以輸入轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)動(dòng)，兩相連的內(nèi)齒圈(11)、(13)輸出轉(zhuǎn)速為零時(shí)，兩太陽(yáng)輪(9)、(14)之間的速差值。根據(jù)行星差動(dòng)輪系的轉(zhuǎn)速平衡方程得出最大速差值等于兩輪系的傳動(dòng)比之差和輸入轉(zhuǎn)速的乘積，任一時(shí)刻的速差值均可由兩輪系的轉(zhuǎn)速平衡方程得出。
因變速器主要是用來(lái)傳遞動(dòng)力的，為說(shuō)明其適用性，必須對(duì)其傳動(dòng)效率進(jìn)行計(jì)算。本實(shí)施例的理論傳動(dòng)效率可通過(guò)行星差動(dòng)輪系的傳動(dòng)效率計(jì)算式來(lái)確定，附圖4是本實(shí)施例的效率曲線圖，其中η為本實(shí)施例的理論傳動(dòng)效率曲線(此曲線取變速器的功率損失系數(shù)為0.035時(shí)作出)，ψ為自循環(huán)液壓泵的效率曲線(此曲線取最大速差值為輸入轉(zhuǎn)速的2%時(shí)作出)。實(shí)施例中自循環(huán)液壓泵所承受的扭矩即為兩太陽(yáng)輪(9)、(14)之間的扭矩之差，此扭矩可通過(guò)輪系的力矩平衡方程得出，因兩太陽(yáng)輪(9)、(14)的受力及轉(zhuǎn)動(dòng)方向向同，此扭矩之差很小。由效率曲線圖4可看出低轉(zhuǎn)速輸出時(shí)的傳動(dòng)效率主要和各傳動(dòng)構(gòu)件所傳遞的扭矩及轉(zhuǎn)速有關(guān)。
無(wú)級(jí)變速器第二實(shí)施例附圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的原理簡(jiǎn)圖。本實(shí)施的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由兩套傳動(dòng)比較大的行星差動(dòng)周轉(zhuǎn)輪系組成，由太陽(yáng)輪(15)作輸入構(gòu)件;行星架(17)與太陽(yáng)輪(20)相連;外齒圈(16)與行星架(19)相連，作變速器的輸出構(gòu)件;輸出構(gòu)件同時(shí)作為一個(gè)差速構(gòu)件與自循環(huán)液壓泵內(nèi)轉(zhuǎn)子(8)相連，內(nèi)齒圈(18)作另一差速構(gòu)件與自循環(huán)液壓泵的外轉(zhuǎn)子(7)相連。
因輸出構(gòu)件同時(shí)作為一個(gè)差速構(gòu)件，因此，其最大速差值即為輸出轉(zhuǎn)速為零時(shí)，內(nèi)齒圈(18)的轉(zhuǎn)速，此速差值的大小取決于兩輪系傳動(dòng)比的大小，其傳動(dòng)比逾大，速差值逾小。因本實(shí)施例兩差速構(gòu)件的受力方向不同，使得自循環(huán)液壓泵所承受的扭矩較大。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)械傳動(dòng)的液壓差控機(jī)械無(wú)級(jí)變速器，其特征在于由一套行星差動(dòng)周轉(zhuǎn)輪系或多套組合的行星差動(dòng)復(fù)合周轉(zhuǎn)輪系，作為無(wú)級(jí)變速器的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由自循環(huán)液壓泵的內(nèi)、外轉(zhuǎn)子分別與上述輪系中的兩個(gè)差速傳動(dòng)構(gòu)件相連，作為無(wú)級(jí)變速器的變速控制機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)級(jí)變速器，其特征在于所說(shuō)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由兩套傳動(dòng)比不相同的行星差動(dòng)周轉(zhuǎn)輪系組成的，使兩套輪系的三對(duì)分別相同的傳動(dòng)構(gòu)件中的任意兩對(duì)相同構(gòu)件分別相連，其余一對(duì)傳動(dòng)構(gòu)件作差速構(gòu)件，與自循環(huán)液壓泵的內(nèi)、外轉(zhuǎn)子分別相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)級(jí)變速器，其特征在于所說(shuō)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是一套行星差動(dòng)周轉(zhuǎn)輪系，由太陽(yáng)輪作輸入或輸出構(gòu)件，其余兩構(gòu)件作為差速構(gòu)件，并由其中任一構(gòu)件作輸出或輸入構(gòu)件;也可采用兩套行差動(dòng)周轉(zhuǎn)輪系組合成本機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由第一級(jí)輪系的行星架與次級(jí)輪系的太陽(yáng)輪相連，由第一級(jí)輪系的內(nèi)齒圈與次級(jí)輪系其余兩構(gòu)件中的任一構(gòu)件相連，由次級(jí)輪系的行星架和內(nèi)齒圈作差速構(gòu)件;也可采用多套行星差動(dòng)輪系組合成本機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)級(jí)變速器，其特征在于作差速控制的自循環(huán)液壓泵，具有一個(gè)外殼體和一個(gè)內(nèi)轉(zhuǎn)子，外殼體是一個(gè)不固定的可與其轉(zhuǎn)子同軸心轉(zhuǎn)動(dòng)的自由體，在外殼體上裝有流量控制閥;殼體上分別與殼體內(nèi)密封工作容積相通的進(jìn)液口和排液口直接經(jīng)流量控制閥貫通;在殼體上還裝有對(duì)工作容積進(jìn)行油液容積補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)油裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)級(jí)變速器，其特征在于自循環(huán)液壓泵的補(bǔ)油裝置可以是以彈簧加壓的活塞式儲(chǔ)油器，由活塞筒內(nèi)容積作儲(chǔ)油腔，由作用在活塞上的儲(chǔ)能彈簧對(duì)儲(chǔ)存油液加壓，儲(chǔ)油腔的排油孔與密封工作容積相通。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)級(jí)變速器，其特征在于自循環(huán)液壓泵體上還裝有安全溢流閥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)械傳動(dòng)的無(wú)級(jí)變速器。它由一套行星差動(dòng)周轉(zhuǎn)輪系或多套組合的行星差動(dòng)復(fù)合周轉(zhuǎn)輪系作為無(wú)級(jí)變速器的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由自循環(huán)液壓泵的內(nèi)外轉(zhuǎn)子分別與上述輪系中的兩個(gè)差速傳動(dòng)構(gòu)件相連，作為無(wú)級(jí)變速器的變速控制機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、變速范圍大、傳遞功率大、體積小、重量輕、變速平穩(wěn)、控制方法簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)F16H61/38GK1099108SQ9410640
公開(kāi)日1995年2月22日 申請(qǐng)日期1994年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月20日
發(fā)明者張衛(wèi)民 申請(qǐng)人:張衛(wèi)民