机械式自动无级变速器制造技术

本发明专利技术行星齿轮无级变速箱实现了以齿轮传递为主，以摩擦式机械无级变速器为辅助控制的目的。其优点在于：1：降低了力在被传递及减速变扭过程中对变速带的负载能力的要求，提高无级变速箱的承载能力。2：扩大现有无级变速的变速和变扭范围，现有无级变速器是有限变扭，行星齿轮无级变速箱实现了无限变扭，实现输出从静止(输出为0的情况下)到最高速度的加速度全程可控的目的。3；简化控制机构实现一键控制，控制单元只有一个，实现控速时间，控制部件，控制程序及过程简单化。4：传递效率也轻松达到95％，更多的速比可选择可以完成各种工况下动力与输出负载的更好的匹配，实现了节能环保。

【技术实现步骤摘要】
机械式自动无级变速器一
本专利技术涉及机械式自动无级变速器，特别涉及一种车用的以自动为主，手动为先的无级变速箱。及控制方法，二
技术介绍
目前无级变速多采用带链式摩擦无级变速，其摩擦承载能力有限，容易打滑损耗功率，采用复合材料后，加工难度大，成本高。但还不能彻底解决其承载能力低的问题，而且适合的变速范围较窄不能完全满足车辆，和一些机械设备的需要。自动变速AT的系统过于复杂，由于采用液力耦合器达到无级变速效果，传递效率低，一般只有85％。不能实现动力与输出负载的很好的匹配。不利于节能，其控制系统复杂，且精度要求高照成控制系统的，电气元件，液压元件，执行元件等成本严重高于其变速主体结构成本，其成本结构上不合理。由于液力耦合器基本上是一个恒扭变速器，为了追求更多的扭矩变化变速箱主体结构上就要设计更多的档位需要更多的齿轮，由原来的3-4档变速箱，发展到现在的8-9档，更多的齿轮设计就需要更为复杂的控制系统，成本无上线，无解觉办法。三
技术实现思路
本专利技术采用现用的带链式无级变速器作为副传动，只承担部分，或一小部分的扭力传输，齿轮为主传动，承担大部分扭力。大幅度减少了扭力传递时对带链式无级变速器的摩擦力的依赖，提高了无级变速的承载能力，变速范围超宽，在1比-0.5到1比1.5之间，解决了带链式无级变速，变速范围窄等缺点。可以在任何条件下，满足车辆任意速度，和任意的扭力需求。由于不需要另外的倒挡的设计，也不需要多档位设计大幅度减少了齿轮数，更省略了自动变速AT的液力耦合器，控制软件，电气元件，液压元件，执行机构，等高成本的控制系统。结构简单，控制难度低，总的成本也低，成本只是AT的1/5到1/10.而且传动效率可以达到95％以上，又可以很好实现动力与输出负载匹配。相对AT节能10％到15％。节能环保。四附图说明图1；本专利技术结构示意图：附图标记说明，1输入齿圈，2行星架，3齿圈，4太阳轮，5输出行星架，6带式摩擦无极变速器，7控速弹簧8调速弹簧，9调节盘，10力调节杆五具体实施方案为了进一步了解本专利技术，下面结合附图对0005)图1；本专利技术结构示意图。附图标记说明；1输入齿圈，2行星架，3齿圈，4太阳轮，5输出行星架，6带式摩擦无级变速器，7控速弹簧8调速弹簧，9调节盘，10力调节杆具体的实施方案作出详细的说明，但是，显然可以对本专利技术进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定，本专利技术更宽的精神和范围。因此，以下实施例只是具有示例性而没有限制的含义。实施列1：如图1所示，行星结构的特征包括：自由度互限行星组合。第一行星结构(齿圈1，行星架2，太阳轮4)与第二行星结构(齿圈3，行星架2，太阳轮4)共用行星架2和太阳轮4其中第一行星结构的齿圈1为动力输入，齿圈3为输出，完成自由度互限，互限后行星架2和太阳轮4在输入扭力后，都有正转动和反转的扭力存在，限制齿圈3.限制形成的力差决定行星架2与太阳轮4的转数和转向。现有行星变速器必须锁止其中一个自由度才能实现扭力输出，而自由度互限行星组合不用锁止其中的自由度就可以实现一定的扭力输出，并可以实现低负载的情况下的恒扭的自动无级变速，自由体被互限后其控制所需力也大幅减低，如图1所示，行星结构的特征包括：叠加变扭行星组合。第二行星结构(齿圈3，行星架2，太阳轮4)与第三行星结构(齿圈3，行星架5，太阳轮4)共用齿圈3和太阳轮4。第三行星结构的行星架5为输出，以齿圈3为输入，或太阳轮4为输入，完成叠加变扭。现有变速箱与减速机变扭的机理都来至于变径杠杆原理，而此行星结构是扭力可以反复通过叠加与输出，实现了不通过很大变径就能实现大的变扭，可广泛用于大比例减速机。可实现减小体积，简化齿轮机构，减轻重量，实现超比例减速和变扭。如图1所示：当自由度互限组合与叠加变扭组合，组合后如图1所示，同时具有了自由度互限组合与叠加变扭组合的特性，三个行星结构共用一个自由体太阳轮4。太阳轮4为双联齿轮，力的传递路线依次为输入齿圈1-行星架2-太阳轮4-行星架2-齿圈3-行星架5(输出)-返回太阳轮4-返回齿圈3-反复叠加在行星架5(输出)上。动力在第一次经过行星架2时限制了行星架2的反转，在第二次经过经过行星架2时迫使行星架反转，随着叠加力的增加行星架2的反转力也会增大。行星架2逆转。锁止齿圈3切断叠加，行星架所形成的压力会大于齿轮啮合力，太阳轮逆转与原自由度方向。所以在变速控制中行星架2和太阳轮均可以实现正转和逆转，如太阳轮的双联齿的齿数比为1比1.5，齿圈1与齿圈3的齿数相等，那么可以清楚算出，当齿圈1与齿圈3的转数比为1比1.8输出为0，高于1比1.8时输出为付数，也就可以实现倒挡，当齿圈1与齿圈3的转数比为1比0.5时，输入和输出比可以达到1比1.5，所以本专利技术可以轻松实现，从-0.5到1.5的传输比的范围。拓宽了现有无级变速范围。从太阳轮变径的关系分析，齿圈3被加速，所承担的扭力负载仅为动力输入的66％，还要分流一部分扭力到输出行星架5上。无级变速带所分流的扭力仅为原输入扭力1/2-1/5，变扭也是由齿轮主动完成，变速带不承担叠加力，只通过变径实现把分流的扭力，传给动力输入齿圈1，行星组实现了减低变速带的摩擦负载，提高了无级变速的负载能力。如图1所示；变速带控制齿圈3与输入齿圈1的转速比。有两组无级变速器，其中两个主动轮是相通的，这样做的好处是，解决了单个无级变速器的主动轮在压紧链带时所产生的侧向压力，使控制力增大，控制难度大的缺点。双组的组合还有变径比较小，可以实现比较大的范围，解决了变径大，使得变速带摩擦面积减小，承载能力下降的问题。本专利技术控制系统简单，只有4个元件组成，由调速弹簧7，控速盘9，控速弹簧8，手动力调节杆10等简单的机械部件就能够实现，自动无级变速，和手控变速0调速弹簧与油门拉线链接，随油门开度拉伸拉动控速盘转动，调节无级变速带轮的速比，控速弹簧在发动机怠速时拉回控速盘实现0输出，力调节手柄的转动或定位，可以在任何时候实现对控速盘9的转动和定位，实现自动为主，手动为先的变速理念。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种行星齿轮无级变速箱，其特征在于，以齿轮传递为主以摩擦式无级变速为副控的变速箱，自由度互限行星结构实，实现主要力传递，叠加变扭行星结构，实现减速变扭功能，通过行星组的上述功能来实现力被传递及减速变扭过程中降低对摩擦式的机械无级变速器的负载能力要求，同时扩大其变速，变扭得范围。

【技术特征摘要】
1.一种行星齿轮无级变速箱，其特征在于，以齿轮传递为主以摩擦式无级变速为副控的变速箱，自由度互限行星结构实，实现主要力传递，叠加变扭行星结构，实现减速变扭功能，通过行星组的上述功能来实现力被传递及减速变扭过程中降低对摩擦式的机械无级变速器的负载能力要求，同时扩大其变速，变扭得范围。2.如权利要求1所述；一种行星齿轮无级变速箱，行星齿轮组合的特征包括，自由度互限行星结构组合，特征是共用两个方向相反的自由体的两个行星结构组合完成自由度互限，并保持其自由度的自由状态，力可以有效被传递，同时大幅度降低其自由度控制所需的力。3.如权利要求1所述；一种行星齿轮无级变速箱，行星组的组合特征包括，叠加变扭行星组合，特征是共用齿圈与太阳轮的两个行星结构组合，以齿圈或太阳轮为输入，锁止其中一个行星架，另一个行星架为输出的行星组合，特点是力可以反复叠加与动力输出，可以完成叠加变扭，其减速变扭比在很小的变径下就可以完成100比1。4.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈胜，
申请(专利权)人：陈胜，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23