基于椭圆锥齿轮副的可控时变传动比无级变速总成制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于椭圆锥齿轮副的可控时变传动比无级变速总成，包括无极传动比发生单元以及输出选择单元，所述无极传动比发生单元为由主动椭圆锥齿轮以及与其啮合的若干个从动椭圆锥齿轮构成的椭圆锥齿轮副结构，所述各个从动椭圆锥齿轮将动力输出至同一动力输出机构，所述选择单元用于选择其中任一从动椭圆锥齿轮作为动力输出件；本实用新型专利技术通过安装不同组数的从动椭圆锥齿轮适配所需的传动比范围和角度范围，通过选择单元选择相应的输出路径，使得各个椭圆锥齿轮副对应的需要传动比段依次相接形成完整的变传动比无级变速输出，实现设计所需的变传动运动规律。

CVT assembly with controllable time-varying transmission ratio based on elliptical bevel gear pair

【技术实现步骤摘要】
基于椭圆锥齿轮副的可控时变传动比无级变速总成
本技术属于减速器
，特别涉及一种基于椭圆锥齿轮副的可控时变传动比无级变速总成。
技术介绍
目前近来，随着汽车舒适性及能源利用率等要求越来越高，常规有级传动变速装置已不能满足需求，因此，相继提出具有广泛应用领域的无级变速装置，如采用V带或同步带的无级传动装置，为了实现无级调速，需要改变与V带或同步带配合的输入/输出轮半径，形成输入/输出轮半径比值的连续变化传动；现有大多数无级变速装置例如CVT变速器的带轮半径改变都依靠设计成杆机构形式的辐条，同时传动主要依靠带传动，这种机构会受到自身设计的限制使得该无级传动装置不能适用于高精度、大载荷和大扭矩场合。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种基于椭圆锥齿轮副的可控时变传动比无级变速总成，该结构适用于大扭矩、大载荷、高效率、高平稳性和复杂传动比要求的工况。本技术的基于椭圆锥齿轮副的可控时变传动比无级变速总成，包括无级传动比发生单元以及输出选择单元，所述无级传动比发生单元为由主动椭圆锥齿轮以及与其啮合的若干个从动椭圆锥齿轮构成的椭圆锥齿轮副结构，所述各个从动椭圆锥齿轮将动力输出至同一动力输出机构，所述选择单元用于中断或连接从动椭圆锥齿轮与动力输出机构的动力路径用以选择其中任一从动椭圆锥齿轮作为动力输出件。进一步，所述无级传动比发生单元包括两个同轴设置的主动椭圆锥齿轮分别为主动椭圆锥齿轮Ⅰ和主动椭圆锥齿轮Ⅱ，所述主动椭圆锥齿轮Ⅰ啮合有若干个从动椭圆锥齿轮Ⅰ，所述主动椭圆锥齿轮Ⅱ啮合有若干个从动椭圆锥齿轮Ⅱ，所述从动椭圆锥齿轮Ⅰ与从动椭圆锥齿轮Ⅱ个数相同并一一匹配，相匹配的从动椭圆锥齿轮Ⅰ与从动椭圆锥齿轮Ⅱ将动力通过传动比整合单元输出至同一动力输出机构，所述传动比整合单元用于将具有不同传动比的椭圆锥齿轮副的动力整合为同一传动比后输出至同一动力输出机构。进一步，所述主动椭圆锥齿轮Ⅰ传动配合于主动轴，所述主动椭圆锥齿轮Ⅱ传动配合于空心套轴，所述空心套轴套于主动轴上，所述空心套轴与主动轴之间通过相位切换单元使二者可在传动配合以及转动配合两种配合模式中切换以调节主动椭圆锥齿轮Ⅰ与主动椭圆锥齿轮Ⅱ之间的相位角。进一步，所述传动比整合单元包括相对设置的左半轴齿轮和右半轴齿轮以及位于左、右半齿轮之间并啮合于左、右半齿轮的若干个行星齿轮，所述行星齿轮安装于行星轴组件上，相匹配的从动椭圆锥齿轮Ⅰ与从动椭圆锥齿轮Ⅱ将动力分别传递至左半轴齿轮以及右半轴齿轮上整合为行星齿轮的公转运动并通过行星轴组件将动力输出。进一步，所述相位切换单元包括切换外圈、偏心轮以及调节组件，所述切换外圈传动配合于空心套轴，切换外圈具有径向截面大于偏心轮径向截面的偏心腔，偏心轮安装于偏心腔内并与主动轴传动配合，偏心轮与偏心腔之间具有相互啮合的啮合齿，所述调节组件用于使切换外圈或偏心轮产生径向偏移使二者的啮合齿相互啮合或分离。进一步，所述选择单元包括液压座、行星输出轴以及选择轴，所述液压座具有封闭的液压腔，所述行星输出轴垂直于行星轴组件并传动配合于行星轴组件，所述选择轴端部具有啮合腔，行星输出轴端部穿设于啮合腔内，所述选择轴转动配合于液压座且啮合腔所在的选择轴区域其外圆位于液压腔内，所述液压座上具有为液压腔供液的液压嘴，所述高压液通过液压嘴供入液压腔并径向压迫选择轴外圆使啮合腔径向形变从而使选择轴与行星输出轴在转动配合以及传动配合的状态进行切换。进一步，所述调节组件包括扭簧、调节轴套以及驱动调节轴套转动的驱动装置，所述调节轴套转动配合于主动轴，所述扭簧一端连接于主动轴上另一端连接于切换外圈上，所述驱动装置用于驱动调节轴套转动并带动扭簧产生扭转力矩，该扭转力矩迫使切换外圈产生径向偏移进而改变偏心腔与偏心轮之间的距离使二者的啮合齿啮合或分离。进一步，还包括转向单元，所述转向单元为一组啮合的转向锥齿轮，所述转向锥齿轮设置于从动椭圆锥齿轮与半轴齿轮之间，两个转向锥齿轮分别与从动椭圆锥齿轮以及半轴齿轮一一传动配合。进一步，所述动力输出机构为输出齿轮，所述选择轴传动配合有小齿轮，所述小齿轮啮合于输出齿轮。本技术的有益效果：本技术的基于椭圆锥齿轮副的可控时变传动比无级变速总成，将系统输入一分为二并进行传动比构造；通过安装不同组数的从动椭圆锥齿轮适配所需的不同传动比范围和角度范围，将得到的时变传动比传递到传动比整合单元将不同的时变传动比进行整合，得到唯一确定的输出传动比，并通过选择单元选择相应的输出路径，使得各个椭圆锥齿轮副对应的需要传动比段依次相接形成完整的变传动比无级变速输出，实现设计所需的变传动运动规律；该结构的无级变速装置具有大扭矩、大载荷、高效率、高平稳性的优点，同时全齿轮啮合的无级变速形式能够提高系统抗干扰能力和稳定性。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述。图1为一个从动椭圆锥齿轮结构示意图；图2为图1的原理结构示意图；图3为本技术等轴侧结构示意图；图4为本技术正视结构示意图；图5为图4的左视结构示意图；图6为选择单元结构示意图；图7为图6的径向剖视结构示意图；图8为相位切换单元立体结构示意图；图9为相位切换单元内部结构示意图；图10为传动比匹配结构示意图；具体实施方式图1为一个从动椭圆锥齿轮结构示意图；图2为图1的原理结构示意图；图3为本技术等轴侧结构示意图；图4为本技术正视结构示意图；图5为图4的左视结构示意图；图6为选择单元结构示意图；图7为图6的径向剖视结构示意图；图8为相位切换单元立体结构示意图；图9为相位切换单元内部结构示意图；图10为传动比匹配结构示意图；本实施例提供了一种基于椭圆锥齿轮副的可控时变传动比无级变速总成，包括无级传动比发生单元以及输出选择单元，所述无级传动比发生单元为由主动椭圆锥齿轮以及与其啮合的若干个从动椭圆锥齿轮构成的椭圆锥齿轮副结构，所述各个从动椭圆锥齿轮将动力输出至同一动力输出机构，所述选择单元用于中断或连接从动椭圆锥齿轮与动力输出机构的动力路径用以选择其中任一从动椭圆锥齿轮作为动力输出件；无级传动比发生单元用于产生可控变传动比，通过对椭圆锥齿轮副的设计，例如选择二阶、三阶或四阶等不同的椭圆锥齿轮以得到需要的传动比变化规律，在不改变输入转速的条件下得到不同的周期性的输出传动比，每个从动椭圆锥齿轮构成的椭圆锥齿轮副对应一组变化的传动比特性，该传动比特性在一个周期内包括需要传动比段、过渡传动比段和不需要的传动比段，通过选择单元选择不同的从动椭圆锥齿轮所在的椭圆锥齿轮副作为动力输出端，各个从动椭圆锥齿轮所在的椭圆锥齿轮副按序切换输出，各个椭圆锥齿轮副对应的需要传动比段依次相接形成完整的变传动比无级变速输出；该结构适用于高效率、高平稳性和复杂传动比要求条件下的无级变速；本实施例中，所述无级传动比发生单元包括两个同轴设置的主动椭圆锥齿轮分别为主动椭圆锥齿轮Ⅰ1和主动椭圆锥齿轮Ⅱ2，所述主动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于椭圆锥齿轮副的可控时变传动比无级变速总成，其特征在于：包括无级传动比发生单元以及输出选择单元，所述无级传动比发生单元为由主动椭圆锥齿轮以及与其啮合的若干个从动椭圆锥齿轮构成的椭圆锥齿轮副结构，所述各个从动椭圆锥齿轮将动力输出至同一动力输出机构，所述选择单元用于中断或连接从动椭圆锥齿轮与动力输出机构的动力路径用以选择其中任一从动椭圆锥齿轮作为动力输出件。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于椭圆锥齿轮副的可控时变传动比无级变速总成，其特征在于：包括无级传动比发生单元以及输出选择单元，所述无级传动比发生单元为由主动椭圆锥齿轮以及与其啮合的若干个从动椭圆锥齿轮构成的椭圆锥齿轮副结构，所述各个从动椭圆锥齿轮将动力输出至同一动力输出机构，所述选择单元用于中断或连接从动椭圆锥齿轮与动力输出机构的动力路径用以选择其中任一从动椭圆锥齿轮作为动力输出件。


2.根据权利要求1所述的基于椭圆锥齿轮副的可控时变传动比无级变速总成，其特征在于：所述无级传动比发生单元包括两个同轴设置的主动椭圆锥齿轮分别为主动椭圆锥齿轮Ⅰ和主动椭圆锥齿轮Ⅱ，所述主动椭圆锥齿轮Ⅰ啮合有若干个从动椭圆锥齿轮Ⅰ，所述主动椭圆锥齿轮Ⅱ啮合有若干个从动椭圆锥齿轮Ⅱ，所述从动椭圆锥齿轮Ⅰ与从动椭圆锥齿轮Ⅱ个数相同并一一匹配，相匹配的从动椭圆锥齿轮Ⅰ与从动椭圆锥齿轮Ⅱ将动力通过传动比整合单元输出至同一动力输出机构，所述传动比整合单元用于将具有不同传动比的椭圆锥齿轮副的动力整合为同一传动比后输出至同一动力输出机构。


3.根据权利要求2所述的基于椭圆锥齿轮副的可控时变传动比无级变速总成，其特征在于：所述主动椭圆锥齿轮Ⅰ传动配合于主动轴，所述主动椭圆锥齿轮Ⅱ传动配合于空心套轴，所述空心套轴套于主动轴上，所述空心套轴与主动轴之间通过相位切换单元使二者可在传动配合以及转动配合两种配合模式中切换以调节主动椭圆锥齿轮Ⅰ与主动椭圆锥齿轮Ⅱ之间的相位角。


4.根据权利要求2所述的基于椭圆锥齿轮副的可控时变传动比无级变速总成，其特征在于：所述传动比整合单元包括相对设置的左半轴齿轮和右半轴齿轮以及位于左、右半齿轮之间并啮合于左、右半齿轮的若干个行星齿轮，所述行星齿轮安装于行星轴组件上，相匹配的从动椭圆锥齿轮Ⅰ与从动椭圆锥齿轮Ⅱ将动力分别传递至左半轴齿轮以及右半轴齿轮上整合为行星齿轮的公转运动并通过行星轴组件将动力输出。


5.根据权利要求3所述的基于椭圆锥...

【专利技术属性】
技术研发人员：林超，何春江，邢庆坤，喻永权，李慎龙，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：新型
国别省市：重庆;50