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终极变速箱制造技术

技术编号:10579762 阅读:276 留言:0更新日期:2014-10-29 12:08
终极变速箱,本发明专利技术为汽车核心技术之一,动力总成,尤其是无级变速箱领域,其主要发明专利技术点是解决了困扰世界一百多年的齿轮实现无级变速传动的问题,齿轮实现无级变速传动是举世公认的世界性难题,是机械传动上的一个哥德巴赫猜想,本发明专利技术利用其独特的行星齿轮机构和传统的液力变矩器,进行巧妙的组合,使其达到高效大功率传动和自动适应性的无级变速能力;在本发明专利技术中液力变矩器不再是直接的动力传递原件,而是辅助的或间接的动力传递和变速控制原件,液力变矩器的功率只需输入轴功率的1/2.5至1/4甚至更低,所以其可以做到小型化甚至微型化,本发明专利技术是齿轮实现无级变速传动的唯一方案,和现有技术相比是一个终极产品,也是汽车变速传动的终极目标。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】终极变速箱,本专利技术为汽车核心技术之一,动力总成,尤其是无级变速箱领域,其主要专利技术点是解决了困扰世界一百多年的齿轮实现无级变速传动的问题,齿轮实现无级变速传动是举世公认的世界性难题,是机械传动上的一个哥德巴赫猜想,本专利技术利用其独特的行星齿轮机构和传统的液力变矩器,进行巧妙的组合,使其达到高效大功率传动和自动适应性的无级变速能力;在本专利技术中液力变矩器不再是直接的动力传递原件,而是辅助的或间接的动力传递和变速控制原件,液力变矩器的功率只需输入轴功率的1/2.5至1/4甚至更低,所以其可以做到小型化甚至微型化,本专利技术是齿轮实现无级变速传动的唯一方案,和现有技术相比是一个终极产品,也是汽车变速传动的终极目标。【专利说明】终极变速箱
本专利技术属于变速箱
,实用于一切机动车辆及需要变速的设备。
技术介绍
从汽车诞生至今已有一百多年的历史,汽车的变速箱也己发展了一百多年,从最 初的手机变速箱,到目前已发展形成了三大变速箱系列即,手动变速箱、自动变速箱和无极 变速箱。 自动变速箱分为三种:1、AM机械式自动变速箱;2、AT行星齿轮自动变速箱;3、DSG 双离合变速箱。AMT机械式自动变速箱是对传统手动变速箱,进行电子控制实现自动换档 的变速箱,其控制过程基本是模拟驾驶员的操作,AT自动变速箱是通过液力传动和行星齿 轮串连组合的方法,实现自动换档的变速箱。DSG双离合变速箱实际上是由两套手动变速 箱组合在一起形成的,一个离合控制奇数档,另一个控制偶数档及倒档,其特点是换档速度 快,动力不中断,属于高度自动智能化的变速箱。 无级变速箱目前技术比较成熟的是:钢带(金属链)锥盘式CVT无级变速箱。 专利技术的目的 目前可以说我国车企完全掌握生产制造技术的只有手动变速箱MT,虽然MT变速 箱结构简单性能可靠,制造和维护成本低,且传动效率高,但是相比自动变速箱,它操作繁 琐,档位切换挫明显的劣势是无法弥补的,更重要的一点是因其是有极的,不能时时刻刻都 发辉发动机的最高功率,所以MT变速箱节油只是相对的(只是机械传动效率高)。 在自动变速箱领域,我国80 %依靠进口,20 %是合资企业生产其核心技术依然是 控制在国外的厂商手中,虽然国内的一些车企也投入巨资研发自动变速箱,但是在整体上 无法超越他人的知识产权。国外的技术封锁市场对自动变速箱需求的逐年增加,这使我国 自主品牌车企只能通过购买的方式获得自动变速箱而自身技术的缺失和国外厂商的限制。 导致自主品牌车企在自动变速箱的选择上很有现,多数搭载的产品在技术上也没太大的优 势。 虽然国外的厂商在自动变速箱领域拥有比较先进的技术和成熟的产品,但是各种 自动变速箱都有各自的不可克服的缺点,AMT机械自动变速箱已有40多年的历史,随着AT、 CVT、DSG变速箱等技术的日益完善,这种本质上属于液压自动离合器的手动变速箱,因其固 有的缺点,换档容易产生"顿挫感"换档过程中动力中断,使得换档过程中加速性能不好等 缺点,现在已很少有车型彩用。 AT自动变速箱的技术比较成熟,但由于液力变矩器和行星齿轮组直接串连,是直 接的动力传输元件,所以其效率偏低,而复杂的行星齿轮组以及电控模块使其制造和维护 成本居高不下,再有就是比较费油和换档迟缓,这些都是AT不可克服的缺点。 DSG双离合变速箱代表了当今世界变速箱领域的最先进技术,但其实际上只是高 度自动智能化的手动变速箱,因其是高度自动智能化的变速箱,所以它的电控模块的复杂 程度是可想而知,由于是高度的自动知能化所以其成本高,故障率高是必然的,再一点它也 是有级的。CVT无极变速箱不管是钢带锥盘式,锥环推动式还是滚轮转盘式等它们都无一例 外的都是采用了无极变径的原理,而实现无级变径的唯一方法就是摩擦传动,而摩擦传动 和传递功率之间是一个无发调合的矛盾关系,为了增加传递功率就必须增加接触面,而为 了提高效率又力求减小接触面,这样一来就必须增大压力,而金属材料的强度是有限的,所 以如今CVT无极变速箱的功率已达极限,要想再提高功率是极其困难的,更为重要的是:虽 然无级变速传动是最理想的效率最高的传动方式,但现有的技术和产品因其上述固有的缺 点以及它的控制系统永远也不可能做到,像液力变矩器那样的自动适应性,所以它的效率 比手动变速箱低就是不争的事实,只是相比AT自动变速箱要省油一些。 从一百年前的橡胶带极变速到现在的钢带传动无极变速,一百年的大回转说明无 级变速传动是汽车传动的终级目标,然而要想实现真正意义上的无极变速传动(即实现大 功率高效率以及自动适应性等),就必须采用纯齿轮传动的方式才能实现,但是纯钢性的齿 轮实现无极变速是一个举世公认的世界性难题,齿轮实现无级变速是机械传动上的一个哥 德巴赫猜想,传统的理论认为,齿轮的齿数是固定的是正整数不是任意数,所以只能通过不 同大小齿轮组合的方式得到几个固定的传动比。一百年以来,欧美等国在这方面投入了上 百亿美金而毫无进展(相对于真正意义的无级变速),而国内的一些车企也都投入巨资研 发也毫无结果。 尽管齿轮传动实现无级变速有理论上的限制,但为了我国的汽车产业,为了打破 外企的垄断和技术封锁,提高国产品牌汽车在国际市场上的竞争力,使我国成为世界汽车 强国,多年以来,我一直没有放弃努力。从理论研究到设计样品试验,经过无数次的失败,克 服了没有资金以及生活压力的重重困难,终于成功设计出了纯齿轮传动的无极变速箱,但 因其和现今世界上所有的变速箱相比有下列不可比的优势: 1、在制造工艺性要求上,和手动变速箱无异,在成本上按变速性能及控制方式上 可以分为3-5种类型,分别匹配不同的车型及不同的驾驶习惯的车主;最低的和手动变速 箱相差无几,最高端的远低于双离合及8AT。 2、在智能化程度上,具有自动适应性(能根据发动机功率及车辆行驶阻力的变化 自动的无限级的改变传动比而无需复杂的微电脑控制系统,而它的反应速度几乎是不需要 时间的所以它的智能化程度是任何现有变速箱都无法相比的)。 3、在可靠性上因其结构简单没有摩擦部件,没有别外的耗功原件以极复杂的控制 系统,所以寿命可以和整个车辆同步。 4、在传动效率上,比手动变速箱稍低(指的是机械效率)实际运行效率因其有自 动适应性能力,所以比手动变速箱至少要降低油耗15%以上。 综上所述本专利技术和现有的最先进的变速箱相比是一个终级产品,所以我给它取的 名称是"终极变速箱"因其从该变速箱公开之后所有的研发都会围绕在该变速箱的设计改 进上,其它所有的变速箱研发项目都将下马。 专利技术的内容 为实现上述目的,本专利技术采用了全新设计的行星齿轮组(和AT自动变速箱的行星 齿轮组要简单很多)和传统的液力变矩器通过巧妙的组合,使其实现了高效大功率的无级 变速的目的。 该变速箱由三部分组成,行星齿轮组部分,液力变矩器以及起连接,变速作用的齿 轮和轴及辅助部件(一端连接至行星架反作用力控制行星齿轮组的输出太阳轮至液力变 矩器的泵轮至涡轮至行星架)行星齿轮组分为两部分即:变速传动行星齿轮组和行星架反 作用力控制行星齿轮组;液力变矩器在该变速箱中不再是直接的动力传递原件,而是和行 星齿轮组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齿轮转动无级变速箱,其特征在于,该变速箱由变速传动行星齿轮组,行星架反作用力控制行星齿轮组,液力变矩器(2)及其辅助部件组成,变速传动行星齿轮组由,和输入轴(1)钢性连接的输入太阳轮(6),和输入轴(1)游离或断开的输出太阳轮(10),与输入太阳轮(6)啮合的行星轮(13),与输出太阳轮(10)啮合的行星轮(12),行星轮(13)与行星轮(12)都钢性的连接在行星轮轴(11)上,行星轮轴(11)按装在行星架(4)上,齿轮(7)与输出轴游离与行星架(4)钢性连接,行星架(4)部分或全部被加工成一个外齿轮,行星架反作用力控制行星齿轮组由:与输入轴(1)钢性连接的输入太阳轮(5),与输入轴(1)游离的输出太阳轮(17)及与(17)连接的套筒(18),与输入太阳轮(5)啮合的行星轮(14),与输出太阳轮(17)啮合的行星轮(15),(17)、(15)两个行星轮钢性固定在行星轮轴(16)上,行星轮轴(16)按装在行星架(4)上,行星架(4)与输入轴(1)同轴,两个行星齿轮组可以共用一个行星架也可以彼此独立使用各自的行星架,但它们的行星架必须钢性连接或啮合同步转动。为了平衡或增加强度,与两个齿轮组的输入输出太阳轮啮合的行星轮可以增加若干组,行星架反作用力控制行星齿轮组必须是个增速行星齿轮组,变速传动行星齿轮组必须是由个减速行星齿轮组,该变速箱的行星齿轮组与液力变矩器(2)的组合特征是:液力变矩器(2)与两个行星齿轮组并连,或在结构上可以串连但在原理上必须并连,液力变矩器不再是直接的动力传递原件,而是辅助的或间接的动力传递和变速控制原件,其最大的特征是:液力变矩(2)器的泵轮必须与行星架反作用力控制行星齿轮组的输出太阳轮(17)或轴套(18),通过齿轮或齿轮组啮合连接或直接连接,涡轮必须通过涡轮轴及齿轮与行星架(4)啮合,液力变矩器运用现有的成熟技术,需要做的只是把它小型化,所以在附图中只是简单示意,其泵轮、导轮、涡轮、壳体等细节都未画出,其原理是变矩器的涡轮根据车辆行驶阻力的不断变化,从而自动适应性的调整行星架(4)的转速和扭矩大小。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周庆华
申请(专利权)人:周庆华
类型:发明
国别省市:陕西;61

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