星轮组合无极变速器制造技术

本无级变速器是一种新的无级变速方法，主要技术问题包括：①设计思想与实施；②Ａ、Ｂ两组轮系的吻合；③车速反馈的方向控制；④防反控制；⑤增减速控制；它的特征是：有Ａ、Ｂ、Ｃ三组不同形式的周转轮系组成。变速器的变速控制是车速反馈力阻尼控制，发动机给变速器的输入是两个。变速器的最低输出速是零，最高输出速是任意设计高速。本变速器可用与大、小型汽车、动力试车台、各种需要变速的场合。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本无级变速器是用三个不同形式的周转轮系组成的无级变速器，它的变速范围较宽，能够实现在零至任意设计高速上的无级变速，变速器的无级变速即能人为控制又能自动控制。它的输出转速具有不能自行降低的特性。因此本变速器具备了传送大扭力的特性。由于本变速器是有周转轮系组成的，所以称“星轮组合无级变速器”。一、“星轮组合无级变速器”是利用周转轮系中差动轮系的机械原理，经组合，并用车速反馈的方法，组成的新的无级变速结构，因此本专利技术是一种新的无级变速方法。二、周转轮系是齿轮传动无级变速的最佳单元结构，在“星轮组合无级变速器”中，它分别被用来做车速反馈，调速和扭力输出，它们分别是C组轮系、A组轮系和B组轮系。A组轮系、C组轮系又分别被用来做增速控制和减速控制。增减速的控制是有对AR和CR的控制实现的。本无级变速器的初步设想是“利用车速来控制变速器输出转速”。实际是用车速自己控制自己，成熟的设计是附图中的“星轮组合无级变速器”，以下简称变速器。A、B、C三组轮系的工作原理B组轮系的工作原理B组轮系的作用是扭力输出，它能够输出变速是因为Bnh的转速变化。给Bn3输入转速后，当Bnh的转速为零时，变速器的输出转速等于Bn3，即Bn3＝Bn1、Bn1＝m。当Bnh的转速为 1/2 Bn3时，变速器的输出转速等于零，即Bn1＝m＝0。A组轮系的工作原理A组轮系的主要作用是调速，工作时，发动机给An3输入一个衡速做为调速用动力来源，车速(即变速器输出速)从W传给An1(这种车速反转，本申请称车速反馈)。An3与An1的转化速是Anh，An1与Anh的转速关系成反比关系，当需要增速时，给Anh一个阻力，迫使An3向An1传送转速。同时Anh也减速到某个任意转速，用Anh这个转速去控制Bnh使其减速，迫使Bn3向Bn1传送转速，在m轮的转速达到我们需要的任一个速度后，令阻尼AR的阻值回到零。从A组轮系的工作过程看到，A组轮系在增速时，有补助扭力输出作用。C组轮系的工作原理C组轮系的作用是车速反馈方向自控制。它是这样实现车速反馈方向控制的，当外部加载扭力增大时，减小阻尼CR的阻值，这时Cn1因受外部加载扭力的影响将减速，Cnh将向反时针方向转动，Cn3保持原转速。这样使发动机减小了扭力载荷，保持了正常转速，保持正常转速的目的是保持A组轮系的衡速An3。由于m轮的减速，使An1减速，结果是Anh增速并通过蜗杆调整Bnh的转速加快，从而使Bn1减速。当阻尼CR的阻值重回到最大阻时，m轮的转速等于Bn1的转速，从上面能够看到C组轮系还有扭力及转速传送作用。变速器的起动和扭力增大时的情况给星轮组合无级变速器输入转速后，Bn3与An3的转速都是2400转，An1的转速为零，由A组轮系的公式得Anh的转速是1440转，这时Anh通过蜗杆控制Bnh，使Bnh达到1200转，由B组轮系公式得Bn1的转速等于零。起动时，按照增速的方法，增大阻尼AR的阻值，使变速器达到我们需要的转速后，阻尼AR的阻值回到零，此后变速器将由A组轮系控制B组轮系保持这个传动比输出转速。在外部加载扭力增大时，由于Cnh处于静止状态，所以外部加载扭力将直接通过Bn1、Bn3传向发动机，使发动机减速，而这时的调速轮系A组轮系因受入一减速的影响，不能通过蜗杆调整Bnh的转速来改变Bn3与Bn1的传动比，这就形成了发动机硬性输出扭力的局面。这就是“星轮组合无级变速器”必须具备的输出转速不能自行降低的特性(这里指CR阻值为无穷大的情况，或说CR阻值超过发动机扭力的情况)。蜗杆问题因蜗杆推动Bnh的转向与Bn3对Bnh的扭力方向相同，所以蜗杆的作用是控制Bnh的转速，而不是推动Bnh达到一定转速，由这一结论可知Anh与蜗杆齿轮的比数可以大些，就是说蜗杆的转速可取的高一些，而对发动机功率损耗不大。关于CR、AR在正常运转时的取值问题和AR的最大值问题阻尼CR在正常运转时，它的阻值必须取大于或等于发动机的扭力值，这是保证正常扭力传送必须的。阻尼AR是增速用阻尼器，按装在A组轮系的Anh端，而A组轮系是用来调速的，正常时的扭力传送，有B组轮系来完成。所以为了减少动力损耗和使车速能停在某个车速上，而且阻尼AR的阻值为零时，有一个特长，即变速器在输入转速后，如没有增速操纵，输出转速为零。由于这些原因阻尼AR的阻值一般取零。阻尼AR在增速时的阻值最大，它的大小视车辆及发动机对加速度的适应要求而定。如果需要较高的加速度，阻值可取大一些或等于发动机扭力。如果需要较小的加速度，阻值可取的小一些，如 1/10 、 1/5 发动机扭力等。另外AR的阻值在车辆起步以后，可以是常加一个小阻值或取大阻值后在需要增速时，人为逐渐加大阻值。变速器的自控问题本无级变速器即能人为控制变速，也能自动控制变速。减速的人为，自控取别在于CR的取值大小，当CR的阻值取与发动机扭力相等时，能够实现扭力超载时变速器输出速自行降低，就是说当扭力超过CR的阻值时，Cnh将自动开始反转。另外CR的控制与刹车控制一起控制，刹车时，CR的阻值降为零。停止刹车后，CR阻值回到原阻值，A组轮系将以刹车后An1轮的转速转化出Anh去控制Bnh，保持这个刹车后m轮的转速;增速的人为控制与自动控制的区别在于AR最低阻值的大小。当AR的最低阻值取大于零小于发动机扭力时，能使变速器输出处于一定值的加速度状态，在这种状态下当外部加载扭力较小时，变速器输出处于一定值的加速度状态，当外部加载扭力较大时，变速器输出处于衡速状态。变速器的增速、减速过程变速器的增速当增大阻尼AR的阻值时，Anh将减速，迫使An3向An1传送转速，同时Bnh在蜗杆的控制下减速，迫使Bn3向Bn1传送转速。当转速增到我们需要的转速时，AR的阻值回到零，此后变速器将保持这个传动比，输出转速。变速器的减速当减小阻尼CR的阻值时，Cn1因受外部加载扭力的影响，将降低转速、Cnh反时针转动，而Cn3将保持原有转速，这样Bn3将保持正常转速，这就保证了A组轮系的衡速保持不变。从而保证了A组轮系对B组轮系的正常控制。当转速减到我们需要的任意转速后，CR的阻值回到最大值，此后变速器输入、输出转速将保持这个传动比。从上面我们看到通过对CR、AR的阻值控制，实现了对“星轮组合无级变速器”减速、增速的控制，由于车速、发动机速本身都是一个连续、不间断的变速和衡速(当然发动机转速也是变化的，但本申请设它为衡速)，及传动中的不间断性。所以“星轮组合无级变速器”的减速、增速过程是无级的，所以本变速器是一个无级变速器。变速器的效率问题星轮组合无级变速器的效率从设计看，与A组轮系无关，因为，A组轮系的用途是调速，且由于A组轮系与B组轮系间的传动是蜗杆蜗轮传动。但在增速过程中，由于A组轮系的补助扭力输出特性，这时，它存在效率问题，就资料表明A组轮系的效率是0.9。C组轮系由于处于常静止状态，所以，C组轮系从结构上讲，它的效率与普通齿轮传动的效率相等。B组轮系是周转轮系的差动形式，它的传动是纯转动传动，由力偶公式τ＝±Fg和普通周转轮系效率公式M1iHηHβ+M3＝0知，B组轮系的效率在Bnh静止时，即变速器输出为最高时，它的效率约等于1。那么由Bn3向Cn1的整个扭力传送过程的效率与普通齿轮传动的效率相当。“星轮组本文档来自技高网...

【技术保护点】
“星轮组合无级变速器”能够实现零至任意设计高速的无级变速是因为它是有三个差动轮系：Ａ、Ｂ、Ｃ组成、这种轮系有三大构件：转臂ｎｈ．中心轮ｎ↓〔１〕和齿圈ｎ↓〔３〕组成，三大构件可任两个是独立运动构件，并能向第三构件转化传动，本专利技术的特征是：①、才用三个上述轮系的组合。②、所述Ａ、Ｂ两轮系间的传动才用蜗杆蜗轮传动。③、所述Ａ、Ｂ两轮系中的Ａｎ↓〔３〕、Ｂｎ↓〔３〕是两个动力输入轮。④、所述Ａ、Ｃ两轮系中的Ａｎｈ、Ｃｎｈ分别由外设的阻尼器ＡＲ、ＣＲ控制。

【技术特征摘要】
1.“星轮组合无级变速器”能够实现零至任意设计高速的无级变速是因为它是有三个差动轮系A、B、C组成、这种轮系有三大构件转臂nh，中心轮n1和齿圈n3组成，三大构件可任两个是独立运动构件，并能向第三构件转化传动，本发明的特征是①、才用三个上述轮系的组合。②、所述A、B两轮系间的传动才用蜗杆蜗轮传动。③、所述A、B两轮系中的An3...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾益民，
申请(专利权)人：栾益民，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]