相交軸式行星摩擦機(jī)械無級變速器的制造方法
【專利摘要】一種相交軸式行星摩擦機(jī)械無級變速器，它不使用離合器，它的正負(fù)傳動比都可以無窮大，“前進(jìn)檔”、“空檔(P檔)”和“倒擋”無縫銜接。該變速器行星軸(9)的軸心線與摩擦盤(6)的軸心線垂直；行星摩擦輪(8)可軸向移動，行星輪(11)與齒圈(12)或太陽輪(15)嚙合；摩擦盤(6)的接觸面是凹面，摩擦盤(6)可軸向移動；采用液壓控制摩擦盤向外移動時，行星摩擦輪(8)依靠公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力向外移動改變摩擦盤的作用半徑進(jìn)行變速；摩擦盤向內(nèi)移動時，摩擦盤擠壓行星摩擦輪(8)，使行星摩擦輪(8)向內(nèi)移動改變摩擦盤的作用半徑進(jìn)行變速。該變速器結(jié)構(gòu)簡單、成本低、變速范圍大、傳動效率高。
【專利說明】
相交軸式行星摩擦機(jī)械無級變速器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于傳動領(lǐng)域，具體的說是一種機(jī)械無級變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的機(jī)械無級變速器主要有金屬帶式無級變速器、行星摩擦式無級變速器、摩擦盤式無級變速器等，但這些變速器要么結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，要么變速范圍小、承載能力差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有機(jī)械無級變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、變速范圍小等問題，本發(fā)明提供一種機(jī)械無級變速器。它結(jié)構(gòu)簡單、成本低、變速范圍大、承載能力強(qiáng)、傳動效率高。
[0004]該變速器通過以下方式實現(xiàn):
[0005]—種變速器，它包括摩擦盤(6)、行星摩擦輪(8)、行星軸(9)、行星架(10)、行星輪
(11)，它還包括齒圈(12)或太陽輪(15)，其特征在于，行星架(10)可旋轉(zhuǎn)的安裝在變速器殼(I)上，行星軸(9)可旋轉(zhuǎn)的安裝在行星架(10)上，行星軸(9)的軸心線與摩擦盤(6)的軸心線相交于一點，行星摩擦輪(8)與行星軸(9)鍵連接，行星摩擦輪(8)可軸向移動，行星軸(9)與行星輪(11)連接，行星輪(11)與齒圈(12)或太陽輪(15)嚙合;摩擦盤(6)的接觸面是凹面，摩擦盤(6)可軸向移動，摩擦盤(6)的軸向移動是可控的，摩擦盤(6)與行星摩擦輪(8)接觸;輸入軸(2)與行星架(10)連接;齒圈(12)或太陽輪(15)作為一個自由度，摩擦盤(6)作為一個自由度;一個自由度與變速器殼(I)連接;一個自由度與輸出軸(3)連接。
[0006]行星軸(9)的軸心線與摩擦盤(6)的軸心線垂直。
[0007 ]摩擦盤(6)的接觸面包括內(nèi)弧面或內(nèi)錐面或兩者都包括。
[0008]它包括第二摩擦盤(26)，摩擦盤(6)和第二摩擦盤(26)對稱布置，第二摩擦盤(26)可軸向移動。
[0009 ]第二摩擦盤(26)的接觸面與摩擦盤(6)的接觸面相同。
[0010]它還包括差速器，差速器行星齒輪(21)安裝在行星架(10)上，兩個差速器太陽齒輪(20)分別與摩擦盤(6)和第二摩擦盤(26)連接。
[0011]輸入軸(2)與第二摩擦盤(26)連接，并使第二摩擦盤(26)的轉(zhuǎn)速始終為行星架(10)的轉(zhuǎn)速的2倍。
[0012]行星輪(11)與齒圈(12)的傳動比《行星摩擦輪(8)與摩擦盤(6)的最大傳動比。
[0013]行星摩擦輪(8)與摩擦盤(6)的最小傳動比《行星輪(11)與太陽輪(15)的傳動比。
[0014]它還包括電動機(jī)，電動機(jī)驅(qū)動第二摩擦盤(26)或齒圈(12)或太陽輪(15)。
[0015]它包括螺旋鍵(14)，行星摩擦輪(8)與行星軸(9)通過螺旋鍵(14)連接。
[0016]輸入軸(2)與行星架(10)連接，太陽輪(15)與輸出軸(3)連接，摩擦盤(6)與變速器殼(I)連接。如圖5所示。
[0017]輸入軸(2)與行星架(10)連接，摩擦盤(6)與輸出軸(3)連接，齒圈(12)與變速器殼(I)連接。如圖1所示。
[0018]采用液壓控制摩擦盤向外移動時，行星摩擦輪(8)依靠公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力向外移動改變摩擦盤的作用半徑進(jìn)行變速;摩擦盤向內(nèi)移動時，摩擦盤擠壓行星摩擦輪(8)，使行星摩擦輪(8)向內(nèi)移動改變摩擦盤的作用半徑進(jìn)行變速。
【附圖說明】
[0019]圖1:變速器實例一結(jié)構(gòu)圖
[0020]1、變速器殼
[0021]2、輸入軸
[0022]3、輸出軸
[0023]4、液壓套筒(與變速器殼(I)固連)
[0024]5、液壓套筒(與摩擦盤(6)固連)
[0025]6、摩擦盤
[0026]7、軸承
[0027]8、行星摩擦輪(與行星軸(9)鍵連接)
[0028]9、行星軸
[0029]10、行星架
[0030]11、行星輪
[0031]12、齒圈(與變速器殼(I)連接)
[0032]20、差速器太陽齒輪
[0033]21、差速器行星齒輪
[0034]26、第二摩擦盤
[0035]圖2:變速器實例一結(jié)構(gòu)圖
[0036]圖3:變速器實例一行星架的一種具體形式的軸向視圖
[0037]圖4:變速器實例一行星軸與螺旋鍵外觀圖
[0038]14、螺旋鍵
[0039]圖5:變速器實例二結(jié)構(gòu)圖
[0040]15、太陽輪
[0041]16、輸入齒輪(向第二摩擦盤(26)和行星架(10)傳遞動力，并使第二摩擦盤(26)的轉(zhuǎn)速始終為行星架(10)的轉(zhuǎn)速的2倍)
[0042]圖6:變速器實例二行星軸、行星輪、行星摩擦輪外觀圖
[0043]圖7:變速器實例二行星架的一種具體形式的軸向視圖
【具體實施方式】
[0044]以下將通過實例來解釋本
【發(fā)明內(nèi)容】
，本實例僅為闡明本發(fā)明的實施方案，并非用以限制本發(fā)明。需說明，以下實例及圖中，與本發(fā)明非直接相關(guān)的元件已省略，且圖中各元件尺寸僅為求容易理解，并非用以限制實際比例。
[0045]為了更好的說明本發(fā)明設(shè)定以下參數(shù):
[0046]A:行星輪(11)與齒圈(12)的傳動比。
[0047]B:行星輪(11)與太陽輪(15)的傳動比。
[0048]C:行星摩擦輪(8)與摩擦盤(6)的最小傳動比(行星摩擦輪(8)最靠近摩擦盤(6)軸心時)。如圖1、圖5所示。
[0049]D:行星摩擦輪(8)與摩擦盤(6)的最大傳動比(行星摩擦輪(8)處于摩擦盤(6)外緣時)。如圖2所示。
[0050]W:反向傳動比，即輸出軸(3)與輸入軸(2)的傳動比。
[0051]該變速器包括摩擦盤(6)、行星摩擦輪(8)、行星軸(9)、行星架(10)、行星輪(11)，它還包括齒圈(12)或太陽輪(15)，其特征在于，行星架(10)可旋轉(zhuǎn)的安裝在變速器殼(I)上，行星軸(9)可旋轉(zhuǎn)的安裝在行星架(10)上，行星軸(9)的軸心線與摩擦盤(6)的軸心線相交于一點，行星摩擦輪(8)與行星軸(9)鍵連接，行星摩擦輪(8)可軸向移動，行星軸(9)與行星輪(11)連接，行星輪(11)與齒圈(12)或太陽輪(15)嚙合;摩擦盤(6)的接觸面是凹面，摩擦盤(6)可軸向移動，摩擦盤(6)的軸向移動是可控的，摩擦盤(6)與行星摩擦輪(8)接觸;輸入軸(2)與行星架(10)連接;齒圈(12)或太陽輪(15)作為一個自由度，摩擦盤(6)作為一個自由度;一個自由度與變速器殼(I)連接;一個自由度與輸出軸(3)連接。
[0052]該變速器實例一通過以下方式實現(xiàn):
[0053]它包括齒圈(12)，行星輪(11)與齒圈(12)嚙合。
[0054]輸入軸(2)與行星架(10)連接，摩擦盤(6)與輸出軸(3)連接，齒圈(12)與變速器殼
(I)連接。如圖1所示。
[0055]行星軸(9)的軸心線與摩擦盤(6)的軸心線垂直。
[0056]摩擦盤(6)可軸向移動。如圖1、圖2所示。
[0057]摩擦盤的接觸面是凹面。摩擦盤的接觸面包括內(nèi)弧面或內(nèi)錐面或兩者都包括。如圖1所示。
[0058]它包括第二摩擦盤(26)，摩擦盤(6)和第二摩擦盤(26)對稱布置。如圖1所示。
[0059]第二摩擦盤(26)可軸向移動。第二摩擦盤(26)的接觸面與摩擦盤(6)的接觸面相同。
[0060]它還包括差速器，差速器行星齒輪(21)安裝在行星架(10)上，兩個差速器太陽齒輪(20)分別與摩擦盤(6)和第二摩擦盤(26)連接。如圖1所示。這樣有利于提高變速器的承載能力。
[0061]采用液壓控制摩擦盤向外移動時，行星摩擦輪(8)依靠公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力向外移動進(jìn)行變速;摩擦盤向內(nèi)移動時，摩擦盤擠壓行星摩擦輪(8)，使行星摩擦輪(8)向內(nèi)移動進(jìn)行變速。
[0062]它包括螺旋鍵(14)，行星摩擦輪(8)與行星軸(9)通過螺旋鍵(14)連接。如圖4所示。由于螺旋鍵(14)的切線與行星軸(9)的軸心線呈一定夾角，變速器運轉(zhuǎn)時，螺旋鍵(14)會給行星摩擦輪(8) 一個軸向的使行星摩擦輪(8)向外移動的力。這樣，在行星摩擦輪(8)公轉(zhuǎn)速度較低離心力不足時，提供額外的使行星摩擦輪(8)向外移動的力，避免打滑。
[0063 ]行星輪(11)與齒圈(12)的傳動比《行星摩擦輪(8)與摩擦盤(6)的最大傳動比。
[0064]當(dāng)行星輪(II)與齒圈(I 2)的傳動比和行星摩擦輪(8)與摩擦盤(6)的傳動比相等時，變速器傳動比無窮大，即相當(dāng)于“空檔”。當(dāng)行星摩擦輪(8)向內(nèi)移動時，變速器傳動比逐漸減小。
[0065]當(dāng)行星輪(11)與齒圈(12)的傳動比小于行星摩擦輪(8)與摩擦盤(6)的最大傳動比時，變速器傳動比可以是負(fù)值，即相當(dāng)于“倒擋”。
[0066]以A = 3，D = 4，C=1為例，變速器的傳動比范圍為:+⑴-0.5和-⑴一4。
[0067]W的范圍為:2—0.25。
[0068]該變速器實例二通過以下方式實現(xiàn):
[0069]它包括太陽輪(15)，行星輪(11)與太陽輪(15)嚙合。
[0070]輸入軸(2)與行星架(10)連接，太陽輪(15)與輸出軸(3)連接，摩擦盤(6)與變速器殼(I)連接。
[0071]行星軸(9)的軸心線與摩擦盤(6)的軸心線垂直。
[0072]摩擦盤(6)可軸向移動。
[0073]摩擦盤的接觸面是凹面。摩擦盤的接觸面包括內(nèi)弧面或內(nèi)錐面或兩者都包括。如圖1所示。
[0074]它包括第二摩擦盤(26)，摩擦盤(6)和第二摩擦盤(26)對稱布置。如圖1所示。
[0075]第二摩擦盤(26)可軸向移動。第二摩擦盤(26)的接觸面與摩擦盤(6)的接觸面相同。
[0076]輸入軸(2)與第二摩擦盤(26)連接。如圖5所示。
[0077]輸入軸(2)與行星架(10)連接，并使第二摩擦盤(26)的轉(zhuǎn)速始終為行星架(IO)的轉(zhuǎn)速的2倍。
[0078]摩擦盤向外移動時，行星摩擦輪(8)依靠公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力向外移動進(jìn)行變速;摩擦盤向內(nèi)移動時，摩擦盤擠壓行星摩擦輪(8)，使行星摩擦輪(8)向內(nèi)移動進(jìn)行變速。
[0079]行星摩擦輪(8)與摩擦盤(6)的最小傳動比《行星輪(11)與太陽輪(15)的傳動比。
[0080]當(dāng)行星輪(11)與太陽輪(15)的傳動比和行星摩擦輪(8)與摩擦盤(6)的傳動比相等時，變速器傳動比無窮大，即相當(dāng)于“空檔”。當(dāng)行星摩擦輪(8)向外移動時，變速器傳動比逐漸減小。
[0081]當(dāng)行星摩擦輪(8)與摩擦盤(6)的最小傳動比小于行星輪(11)與太陽輪(15)的傳動比時，即C<B時，變速器傳動比可以是負(fù)值，即相當(dāng)于“倒擋”。
[0082]以8 = 1< = 0.7，0 = 4為例，變速器的傳動比范圍為:+^-0.333和-^—3.333。
[0083]W 的范圍為:3—0.3。
[0084]另外，實例一也可以固定摩擦盤(6)，齒圈(11)與輸出軸(3)連接;還可以如實例二那樣輸入軸(2)與第二摩擦盤(26)連接，并使第二摩擦盤(26)的轉(zhuǎn)速是行星架(10)的轉(zhuǎn)速的2倍。
[0085]實例二也可以固定太陽輪(15)，摩擦盤(6)與輸出軸(3)連接。但是，這樣輸出軸
(3)不能位于摩擦盤軸心線上，必然要增加一級齒輪傳動，增加摩擦損耗。我個人認(rèn)為實例一和實例二最具有代表性，其中又以實例二結(jié)構(gòu)最簡單。
[0086]此外，兩個變速器正反配合使用，變速器的傳動比范圍為⑴-+⑴。
[0087]該變速器“空檔”時它的傳動比可以無窮大，并可以逐漸的改變傳動比。該變速器的“空檔”即是“空檔”也是“P檔”。因為“空檔”時，該變速器的反向傳動比為0，即輸出軸(3)與輸入軸(2)的傳動比為O。因此變速器處于“空檔”時，不能從輸出軸(3)輸入動力。有了這個變速器以后再也不用擔(dān)心坡道熄火，因為該變速器的傳動比可以無窮大，變速器可以根據(jù)車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等改變傳動比，使傳動比無限的增大，即使發(fā)動機(jī)怠速，再大的坡度都不會熄火。當(dāng)坡道剎車停車時，變速器會在車速為O時置入空檔，然后你可以大膽的抬起剎車，盡管變速器處于“空檔”也不會溜車，即使發(fā)動機(jī)熄火也不會溜車。坡道起步時，點火，踩油門前進(jìn)，就這樣簡單。除了要停車的時候需要踩剎車，整個過程中都不再需要踩剎車。
[0088]該變速器不用離合器，它的正負(fù)傳動比都可以無窮大，“前進(jìn)檔”、“空檔(P檔)”和“倒擋”無縫銜接。它結(jié)構(gòu)簡單、成本低、變速范圍大、承載能力強(qiáng)、傳動效率高，而且容易進(jìn)行調(diào)控，可廣泛應(yīng)用于傳動領(lǐng)域。
【主權(quán)項】
1.一種變速器，它包括摩擦盤(6)、行星摩擦輪(8)、行星軸(9)、行星架(10)、行星輪(11)，它還包括齒圈(12)或太陽輪(15)，其特征在于，行星架(10)可旋轉(zhuǎn)的安裝在變速器殼(I)上，行星軸(9)可旋轉(zhuǎn)的安裝在行星架(10)上，行星軸(9)的軸心線與摩擦盤(6)的軸心線相交于一點，行星摩擦輪(8)與行星軸(9)鍵連接，行星摩擦輪(8)可軸向移動，行星軸(9)與行星輪(11)連接，行星輪(11)與齒圈(12)或太陽輪(15)嚙合;摩擦盤(6)的接觸面是凹面，摩擦盤(6)可軸向移動，摩擦盤(6)的軸向移動是可控的，摩擦盤(6)與行星摩擦輪(8)接觸;輸入軸(2)與行星架(10)連接;齒圈(12)或太陽輪(15)作為一個自由度，摩擦盤(6)作為一個自由度;一個自由度與變速器殼(I)連接;一個自由度與輸出軸(3)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于，行星軸(9)的軸心線與摩擦盤(6)的軸心線垂直。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變速器，其特征在于，摩擦盤(6)的接觸面包括內(nèi)弧面或內(nèi)錐面或兩者都包括。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變速器，其特征在于，它包括第二摩擦盤(26)，摩擦盤(6)和第二摩擦盤(26)對稱布置，第二摩擦盤(26)可軸向移動。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變速器，其特征在于，第二摩擦盤(26)的接觸面與摩擦盤(6)的接觸面相同。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變速器，其特征在于，它還包括差速器，差速器行星齒輪(21)安裝在行星架(10)上，兩個差速器太陽齒輪(20)分別與摩擦盤(6)和第二摩擦盤(26)連接。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變速器，其特征在于，輸入軸(2)與第二摩擦盤(26)連接，并使第二摩擦盤(26)的轉(zhuǎn)速始終為行星架(10)的轉(zhuǎn)速的2倍。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的變速器，其特征在于，行星輪(11)與齒圈(12)的傳動比<行星摩擦輪(8)與摩擦盤(6)的最大傳動比。9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的變速器，其特征在于，行星摩擦輪(8)與摩擦盤(6)的最小傳動比 < 行星輪(11)與太陽輪(15)的傳動比。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變速器，其特征在于，它還包括電動機(jī)，電動機(jī)驅(qū)動第二摩擦盤(26)或齒圈(12)或太陽輪(15)。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于，它包括螺旋鍵(14)，行星摩擦輪(8)與行星軸(9)通過螺旋鍵(14)連接。
【文檔編號】F16H37/12GK205479219SQ201520251931
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年4月15日
【發(fā)明人】夏興旺
【申請人】夏興旺