【技术实现步骤摘要】
高效率长寿命啮合传动无级变速器
本专利技术属于机械传动及无级变速器设计及制造
技术介绍
现有无级变速器均采用摩擦牵引传动，具有扭矩小，效率低，成本高等缺陷。专利技术“滑片变形齿无级啮合活齿轮”专利号200580039668.6，记载了一种啮合式无级变速器，其特点为：依靠滑片活齿构造了啮合式无级变速功能，克服了传统无级变速器依靠摩擦传动的缺点，具有功率大、效率高等特点。但是，由于锥盘直径大小直接影响变速器速比范围，导致为了设计更大速比范围变速器，必须将锥盘直径放大，同时导致变速时锥盘轴向位移行程增大，将使得变速器的径向齿轮及轴向尺寸都大大增加，链条周长增大，轴尺寸加长加粗，箱体等相应零部件均体积增加，重量增加。另外，由于变速器工作的整个时间段，无级变速器全程参加工作，所以对无级变速器的寿命效率均提出更高要求。
技术实现思路
本专利技术提出一种“高效率长寿命啮合传动无级变速器”，可以有效解决上述问题，具有“紧凑型、轻量化、高效率、长寿命”特点。其具体结构为：由齿轮传动与无级变速器CVT组合设计，通过对若干挡位数的齿轮传动与无级变速器CVT进行有机组合设计，并使其功率流路径可以根据需求进行平顺切换，在当前工况所需的变速器理想传动比为齿轮挡位传动比时，其功率流路径优先用齿轮进行传递功率；在当前工况所需的变速器理想传动比无法与齿轮挡位传动比吻合时，其功率流路径改为无级变速器传递功率，这样，在变速器整个工作范围内，都可以做到无动力中断，且无级变速器的速比范围可以设计的很小，只需满足相邻两档之间的速比跨度即可，体积重量大大减小。如果齿轮挡位设计足够密集，则在变速器...
【技术保护点】
1.高效率长寿命啮合传动无级变速器，其特征是：由齿轮传动与无级变速器组合构成，通过对若干档位数的齿轮传动与无级变速器进行组合设计，并使其功率流路径可以根据需求进行平顺切换，在当前工况所需的变速器理想传动比为齿轮档位传动比时，其功率流路径优先用齿轮进行传递功率；在当前工况所需的变速器理想传动比无法与齿轮档位传动比吻合时，其功率流路径改为无级变速器传递功率。
【技术特征摘要】
1.高效率长寿命啮合传动无级变速器，其特征是：由齿轮传动与无级变速器组合构成，通过对若干档位数的齿轮传动与无级变速器进行组合设计，并使其功率流路径可以根据需求进行平顺切换，在当前工况所需的变速器理想传动比为齿轮档位传动比时，其功率流路径优先用齿轮进行传递功率；在当前工况所需的变速器理想传动比无法与齿轮档位传动比吻合时，其功率流路径改为无级变速器传递功率。2.根据权利要求1所述的高效率长寿命啮合传动无级变速器，其特征是：输入轴安装有各档位输入齿轮，各输入齿轮与各自对应的输出齿轮啮合，各输出齿轮按照偶数、奇数交替有序分布在两侧中间轴A、中间轴B上，组成一档、二档、三档、四档齿轮副；倒挡可以通过传统惰轮传动方式，也可以是链轮链条传动，每个档均有各自对应同步器；在中间轴A、中间轴B的输出端安装有中间轴输出齿轮A、中间轴输出齿轮B，与输出轴齿轮21啮合，输出轴齿轮21通过输出轴24输出功率；在双中间轴A、中间轴B分别安装有CVT无级变速器的锥盘组A、锥盘组B，锥盘组A、锥盘组B通过无级变速器传动带或链25传递功率。3.根据权利要求1所述的高效率长寿命啮合传动无级变速器，其特征是：无级变速器的速比范围可以等于或略大于相邻两档之间的速比范围。同步器可以去掉同步环；无级变速器可以是现有无级变速器，也可以是活齿啮合式无级变速器，也可以是：调速电机，油泵马达等可以变速的动力或传动设备。4.根据权利要求1所述的高效率长寿命啮合传动无级变速器，其特征是：在传动轴上设置有若干弹性复位联轴器、稳扭器，弹性复位联轴器在无扭矩空载状态时，内环、外环在弹性复位件作用下自动复位到中位状态，确保在同步器结合套与结合齿结合时有一定的自由转角，此自由旋转的角度为：小于等于同步器结合套与结合齿的一个啮合齿距；稳扭器由弹性缓冲区、过载保护区组成，包括：扭矩输入端、减震弹簧、过载保护控制块、过载保护弹簧、扭矩输出端，当扭矩在正常工作允许范围内时，只有弹性缓冲区起作用，如果扭矩超过正常工作允许范围，过载保护控制块分离达到安全保护作用；稳扭器也可以只设置弹性缓冲区，由主动盘，从动盘，弹性连接元件组成，其中，弹性连接元件可设计为双向减震、单向减震类型，可包括：扭矩输入轴、定位连接盘、双向减震弹簧、扭矩输入盘等，其弹性缓冲减震元件可以是金属弹簧、非金属弹簧、气体弹簧、液力弹簧、液力阻尼器等。稳扭器同时可具有弹性复位联轴器功能，稳扭器与弹性复位联轴器可以独立分离设置，也可以组合一体化设置，也可以将具有弹性复位联轴器功能的稳扭器与锥盘一体化组合设计；弹性联轴器、稳扭器的也可以简化或去掉。5.根据权利要求1所述的高效率长寿命啮合传动无级变速器，其特征是：CCT啮合传动无级变速器变速时的换挡动态逻辑关系为：CCT啮合传动无级变速器的一档齿轮副工作，一档同步器、中间轴输出同步器A结合，变速器功率流通过齿轮及中间轴A进行传递，CVT无级变速器的传动比等于1，中间轴输出同步器B的结合套及结合齿转速同步；CCT啮合传动无级变速器由一档向二档无级变速过程，一档同步器、中间轴输出同步器B结合，变速器功率流通过CVT无级变速器进行传递，当CVT无级变速器的传动比达到最小时，中间轴B转速达到当前档位下的最大转速，二档同步器的结合套及结合齿转速同步；CCT啮合传动无级变速器二档齿轮副工作，二档同步器、中间轴输出同步器B结合，变速器功率流通过齿轮及中间轴B进行传递，中间轴A及CVT无级变速器在空载状态，CVT传动比调到1，中间轴A升速到与中间轴B同步，中间轴输出同步器A的结合套及结合齿转速同步；CCT啮合传动无级变速器由二档向三档无级变速过程，二档同步器、中间轴输出同步器A结合，变速器功率流通过CVT无级变速器进行传递，CVT无级变速器的传动比达到最小时，中间轴A转速达到当前档位下的最大转速，三档同步器的结合套及结合齿转速同步；CCT啮合传动无级变速器三档齿轮副工作，三档同步器、中间轴输出同步器A结合，变速器功率流通过齿轮及中间轴A进行传递，CVT传动比调到1，中间轴B升速到与中间轴A同步，中间轴输出同步器B的结合套及结合齿转速同步；CCT啮合传动无级变速器由三档向四档无级变速过程，三档同步器、中间轴输出同步器B结合，变速器功率流通过CVT无级变速器进行传递，CVT无级变速器的传动比达到最小中间轴B转速达到当前档位下的最大转速，四档同步器的结合套及结合齿转速同步；CCT啮合传动无级变速器四档齿轮副工作，四档同步器、中间轴输出同步器B结合，变速器功率流通过齿轮及中间轴B进行传递，CVT传动比调到1，中间轴A升速到与中间轴B同步，中间轴输出同步器A的结合套及结合齿转速同步；CCT啮合传动无级变速器由四档向五档无级变速过程，四档同步器、中间轴输出同步器A结合，变速器功率流通过CVT无级变速器进行传递，当CVT无级变速器的传动比达到最小时，中间轴A转速达到当前档位下的最大转速，五档(直接档)同步器的结合套及结合齿转速同步；CCT啮合传动无级变速器五档(直接档)工作，五档(直接档)同步器结合，变速器功率流通过输入轴1、输出轴24进行直接传递，除输入轴1、输出轴24外，变速器所有传动元件均处于空载状态，传动效率接近100％；直接档不是最高档的CCT机构为：输出端齿轮组分成两组，包括：分离式输出轴齿轮A、分离式输出轴齿轮B，并在二者之间增加分离式输出轴同步器27；其换挡动态逻辑关系为：CCT啮合传动无级变速器由五档(直接档)向六档无级变速过程，五档(直接档)同步器、中间轴输出同步器A、中间轴输出同步器B结合，分离式输出轴同步器27断开，变速器功率流通过CVT无级变速器进行传递，CVT无级变速器的传动比达到最小时，中间轴A转速达到当前档位下的最大转速，六档同步器的结合套及结合齿转速同步；CCT啮合传动无级变速器六档齿轮副工作，六档同步器、中间轴输出同步器A结合，变速器功率流通过齿轮及中间轴A进行传递，CVT传动比保持最小值不变，五档(直接档)同步器、中间轴输出同步器B均保持结合套、结合齿同步，分离式输出轴同步器27断开，或者：五档(直接档)同步器、中间轴输出同步器B二者可以二选一进行结合；其降档减速的控制方式为：让CVT先稍稍反向加速，让中间轴A转速稍稍略高于中间轴B转速时，中间轴输出同步器A的结合套及结合齿主动参与承载，同时中间轴输出同步器B的结合套与结合齿自动卸荷，与此同时，中间轴输出同步器B分离，完成功率流路径的切换后，CVT开始减速。6.根据权利要求1所述的高效率长寿命啮合传动无级变速器，其特征是：CVT无级变速器设置在多档位齿轮组及输出齿轮副的中间位置，稳扭器31可采用内嵌式结构，与锥盘一体化组合设计，结构紧凑，受力对称均匀，此内嵌式稳扭器31可具有弹性复位联轴器的功能；或者：将一档、二档齿轮副的输入齿轮公用，三档、四档齿轮副的输入齿轮公用，并设置不同速比的输出齿轮副，小速比输出齿轮副38、大速比输出齿轮副39；也可以是：小速比输出齿轮副38、大速比输出齿轮副39在轴向空间合并输出轴上齿轮合并公用，通过调整CVT不同速比来获得对应同步器的结合套、结合齿转速同步；或者：CVT无级变速器设置在变速器最前端，同步器上的弹性复位联轴器采用内嵌式弹性复位器40...
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