机械式无级自动变速变矩器制造技术

机械式无级自动变速变矩器属于汽车技术领域，用于机动车实现标准等轴双曲线牵引特性，由一个行星机构、两个差速机构、两个单级齿轮变速装置连接组合而成。结构简单、传动效率高而稳定，可以普及应用于任何机动车辆和非机动车辆的动力传递，也可以用于工作负荷变化大及加速负荷大的机器与恒稳动力装置之间的传动。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车
现有的由液力变矩器、行星齿轮变速器、液压自动换档系统三部分组成的无级自动变速器，结构复杂，仅能在少数高级轿车上装用;只在很少几个传动比才有高效率，其它传动比工作时，变速器的传动效率都有降低;由于这是一种由有级变速器变通过来的无级变速器，由于自动换档系统的输入信号来自节气门的开度和车速，而不是车轮上阻力矩的直接反映，所以变速(换档)时机不够准确和及时，工作不是完全可靠。(见1981年7月机械工业出版社出版的由吉林工业大学汽车教研室编写的《汽车设计》145页“液力变矩器”、167页“机械变速器”、173页“液压自动换档系统”)。本专利技术的目的是提供一种汽车变速传动装置，这种装置系纯机械传动，传动效率高而稳定;结构简单，便于普及应用;具有标准等轴双曲线牵引特性，使汽车达到无级自动变速;消除牵引力损失，使汽车获得最佳的动力性和燃料经济性。本专利技术的目的是这样实现的由行星机构与行星机构，差速机构与差速机构、行星机构与差速机构连接组合成一台变速器，具体结构参见附图说明图1。行星机构太阳轮1与发动机动力相连，行星架3与差速机构A的一个半轴齿轮相连，差速机构B的一个半轴齿轮固连着一个圆柱齿轮5与行星机构环齿轮2的外齿啮合，差速机构A的另一个半轴齿轮固连一个圆柱齿轮4，差速机构B的另一个半轴齿轮固连一个圆柱齿轮6，两圆柱齿轮作平面传动，两差速机构外壳有轮齿相啮合，差速机构A的外壳及十字轴为这个变速器的动力输出轴。差速机构A将两半轴齿轮具有的动力合成，又分成同速不同扭矩的两部分动力，一部分由变速器输出轴输出，另一部分传至差速机构B又被分解成扭矩相同、速度不相同的两部分动力，第一部分经升速降扭后传至行星机构环齿轮2与发动机动力合成为行星机构行星架3-差速机构A的一个半轴齿轮动力，第二部分经减速增扭构成差速机构A的另一个半轴齿轮动力。变速器输出轴通过传动装置与汽车车轮相连，当汽车行驶的阻力增大或减小时，汽车降速或升速，变速器输出轴转速降低或升高，差速机构A的两半轴齿轮转速降低或升高，由于连接行星机构行星架3的半轴齿轮转速变化率总是大于另一个半轴齿轮转速的变化率，又因为连接行星机构行星架的半轴齿轮上固有的扭矩小于另一个半轴齿轮上的固有扭矩，所以，当两半轴齿轮降速或升速时，两半轴齿轮功率之和与差速机构外壳及变速器输出轴转速的比值、即变速器输出轴上的扭矩增大或减小，当变速器输出轴上的扭矩与汽车总行驶阻力反映在传动轴上的阻力矩相等时，汽车将保持匀速行驶。由于道路条件、汽车总行驶阻力时刻都在变化，所以，使用这种变速器的汽车匀速行驶只是相对一个传动比范围而言，而变速却是时时刻刻的。机械式无级自动变速变矩器有如下优点1、只有一个机械机构，结构简单，可以普及应用于任何机动车辆和非机动车辆的无级自动变速传动，也可用于工作负荷变化大及加速负荷大的机器与恒稳动力装置之间的传动。具有省力、节油、节材、提高工作效率的显著效果。2、用于汽车可达到无级自动变速，在加速踏板固定情况下，自动根据汽车行驶阻力的增大、降低车速，增大车轮的牵引力，根据汽车行驶阻力的减小，升高车速，减小车轮的牵引力，时刻变速调整，绝对保证变速器输出功率恒等于发动机固定输出功率与变速器传动效率的乘积，从而使汽车获得最佳的动力性和燃料经济性;取消加减档操作，减轻驾驶员劳动强度，利于安全，使人们更容易学习汽车驾驶。3、纯机械传动，具有在各种变速传动比条件下，传动效率高的优点。4、在输入轴转速恒定的情况下，输出轴可以大于零的任何一个转速旋转传递扭矩。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细的描述。图1是本专利技术结构示意图。图2是本专利技术力学原理图。图3是本专利技术无级自动变速特性图。图4是本专利技术具有的标准等轴双曲线牵引特性图。如图1所示，各齿轮副的传动比为行星机构参数a＝ (环齿轮2内齿数)/(太阳轮1齿数) ＝4(环齿轮2外齿数)/(齿轮5齿数) ＝0.5(齿轮4齿数)/(齿轮6齿数) ＝1.5(差速机构A外壳齿数)/(差速机构B外壳齿数) ＝1根据行星机构特性方程式n1+an2-(a+1)n3＝0;差速机构齿轮转速特性n3+n4＝2nA可得出本专利技术变速器的特性方程式或n1+7n3＝8nA或7n4-n1＝6nA或3n1+7n2＝10An1-太阳轮转速。n2-环齿轮转速。n3-行星架转速。n4-齿轮4转速。nA-差速机构A外壳转速。即在变速器输入轴(发动机输出轴)转速恒定的条件下，变速器的输出轴可以大于零的任何一个转速恒稳转动。当－ (3n1)/7 <n2<+00时 0<nA<+00当 (－3n1)/7 <n2≤n1时 0<nA≤n1当n2＞n1时，变速器输出轴相对输入轴处于超速状态。当行星机构参数a＝1时，行星机构就变成了差速机构，即差速机构是行星机构的一种特殊形式。所以全部由行星机构或全部由差速机构连接组合，再配以简单的齿轮传动，都可以得到无级自动变速特性，达到本专利技术的目的。下面说明的是本专利技术变速器用于汽车的工作情况1、起步(参见图1、图2)Me-发动机输出扭矩。(N·M)发动机带动太阳轮1以n1的转速旋转，具有Me的扭矩，行星架3会有与n1转向相同的5Me的扭矩，但由于有反向阻力矩作用于连接行星架3的半轴齿轮，结果行星架3处于静止状态，此反向阻力矩在下文说明。这时环齿轮2以-n1/4的速度旋转，齿轮5则以n1/8的速度顺时针方向旋转(从变速器前向后看。以下均同)，齿轮5具有8Me的扭矩，通过半轴齿轮作用于差速机构B的行星轮，将以16Me的扭矩驱动十字轴顺时针转动，或将以8Me的扭矩驱动连接齿轮6的半轴齿轮逆时针转，但差速机构B的外壳，绝不可顺时针转，因为它要转，差速机构A的外壳则逆时针同速转，根据差速机构原理。n3+n4＝2nA，不论n3＝2nA(n4＝0)或n4＝2nA(n3＝0)或n3+n4＝2nA(n3＞0，n4＞0)都将会形成如下动力传递路线 这种转圈加速的情况是不存在的，而且n3+n4＝2nA(n3＜0，n4＞0)或(n3＞0，n4＜0)都会出现转圈加速的动力传递路线。结果，当齿轮5以n1/8的转速顺时针方向旋转时，齿轮6则同速逆时针转，以之相啮合的齿轮4及固定连接的半轴齿轮则以n1/12的转速顺时针转，齿轮4的12Me的扭矩将作用于差速机构A的行星齿轮，如果设nA＝0，即以7Me的扭矩(当差速机构A外壳静止时，齿轮4有12Me的顺时针方向的扭矩，那么行星机构行星架3将有12Me逆时针方向的扭矩，其中有5Me的扭矩用于平衡行星机构太阳轮1旋转时作用在行星架3的顺时针方向的扭矩。-前面文中提到过的)对行星架3逆时针加速，并对环齿轮2、齿轮5、齿轮6、齿轮4相应加速这些被加速的齿轮具有的总惯性力矩全部作用在行星架3上，方向顺时针，只要超出作用在行星架3上的7Me的逆时针方向的扭矩，就可以与齿轮4上的12Me的顺时针方向的扭矩平衡，使差速机构A的外壳及十字轴产生24Me的顺时针方向的扭矩。设n3＝0，则此扭矩驱动两差速机构外壳、汽车车轮、齿轮4、齿轮6相应加速，同时使汽车平动加速。所有这些作加速运动部件所具有的总惯性力矩全部作用在差速机构A外壳上，方向为逆时针本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变速器，其特征在于：由行星机构与行星机构、行星机构与差速机构、差速机构与差速机构连接组合而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴秋明，
申请(专利权)人：吴秋明，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]