本发明专利技术公开了一种新能源电动汽车用传动比5至15推力式CVT机械无级变速器，由电机带动的两个或多个主动推轮均匀布置在输出锥轮的周围，主动推轮两侧的工作锥面环分别与输出锥轮相切接触并保持一定径向压力,主动推轮围绕输出锥轮公转但并不自转，推动输出锥轮转动，通过改变主动推轮工作锥面环与输出锥轮相切的径向位置，来改变输出锥轮转速实现无级调速，且在合理尺寸下做到主动推轮工作锥面环直径是输出锥轮直径的1/15,并通过行星齿轮输出机构实现5至15宽范围传动比变化,使扭矩增大且电机转速在全部工况范围内保持在高效合理区域,变速过程中动力不中断调速平稳不存在换挡顿挫，并且电机转速降低，能耗降低，延长了续航里程，提高了高速巡航能力。提高了高速巡航能力。提高了高速巡航能力。
【技术实现步骤摘要】
电动汽车用传动比5至15推力式CVT机械无级变速器
[0001]本专利技术涉及一种无级变速器，尤其是新能源电动汽车用CVT机械无级变速器。
技术介绍
[0002]现有的电动汽车大多采用传动比为9左右的单级减速器,也有采用传动比6左右和10左右的双级减速变速器，也有尝试采用多级减速变速器，还有尝试采用传统燃油车辆的钢带或钢链式CVT机械无级变速器来满足车辆各种工况需要，目前采用不同模式两个电机且两个电机分别配不同速比单级减速器来满足车辆高低速需要的也很多。
[0003]另外，使用单级减速器虽然使电机与各种工况匹配不是最佳，但是能使电机在大电流高转速多耗能的条件下满足大多常用工况需要,其前提必须是使用体积大耗能多的大功率电机，大功率控制器,并且车速越高电机转数也必须越高,并伴随耗电量大幅增高,缩短了续航里程，且电机高转速下效率扭矩急速下降噪音增大，还有电池输出电流在不同工况转换下变化幅度大，影响电池电机控制器等的使用寿命。双级、多级变速器及采用不同模式两个电机虽然能更好的匹配工况，但也只是在部分工况处于合理的效率区域内，且双级、多级变速器的各档位的传动比差别幅度大，无论采用何种换档方式，都将不可避免的产生换档顿挫。使用传统燃油车CVT无级变速器的电动车：“因为燃油车上应用的钢带或钢链式CVT无级变速器其传动比范围一般在0.5至5之间,由于受到其结构和尺寸的限制，经过重新设计匹配于电动汽车的钢带或钢链式CVT无级变速器也只能有部分传动比范围适应电机的部分工况需要”。
技术实现思路
[0004]为了解决新能源电动汽车配置单级双级或多级减速器或传统CVT无级变速器或不同模式两个电机后，却并不能保证在大部分工况内使电机转速保持在合理的高效率区域的问题，且减速器级数越少所配置的电机和控制器的体积和功率就相应越大，从而耗电越大使续航里程缩短等问题，还有双级多级减速器换档顿挫等问题。鉴于此本专利技术针对电动汽车电机的特性提出了一种专门应用于新能源电动汽车的传动比范围5至15的推力式CVT机械无级变速器，在全速范围内满足各种工况需要。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：与电机连接的输入轴带动的主动推轮(其左右两端加工的倒角为工作锥面环)，两个或多个均匀布置在输出锥轮的周围，主动推轮两端的工作锥面环分别与输出锥轮左右两个工作锥轮相切接触并保持一定的径向压力,主动推轮围绕输出锥轮做圆周运动,但是主动推轮“不自转”,只可以围绕输出锥轮“公转”，并推动输出锥轮转动，输出锥轮左右两个工作锥轮可以靠近或分离，主动推轮可以同时向输出锥轮轴心靠拢或远离，当主动推轮向输出锥轮轴心靠拢到极限位置，同时输出锥轮两个工作锥轮配合主动推轮向左右分离，这时为高速档位置，反之为低速档位置，并且可以在高低档之间任何位置变换档位，也就是通过改变主动推轮工作锥面环与输出锥轮相切的径向位置来改变输出转速，最后通过行星齿轮输出机构实现传动比范围为5
‑
15的有效的
无级传动。
[0006]下面结合图1、图2、图3说明其工作原理:在图1、图2中，圆心为O的圆为从动轮，大从动轮直径是小从动轮直径的2倍，并且大从动轮圆周上相邻两点间的弧长与小从动轮圆周上相邻两点间弧长相等，并且长度在图1中从动轮圆周上对称布置有沿着直线运动的主动推块与其相切接触并推动其旋转，就如同我们用双手搓动一支笔转动一样,图1上图中主动推块运动AB距离推动大从动轮转过1和2之间弧长，既1/16圆周弧长，对应转动圆周角度为360
°
/16＝22.5
°
，图1下图中小从动轮直径是大从动轮的1/2，所以周长也是其1/2，因为大小从动轮圆周上相邻两点弧长相等，既且所以相同的主动推块运动AB距离，推动小从动轮转过其上的1和2之间弧长，既1/8圆周弧长，对应的转动圆周角度为360
°
/8＝45
°
，所以当主动推块条件不变，改变从动轮大小就可以改变从动轮输出转速，在图2中，把作直线运动的主动推块改为作圆周运动且不自转的主动推轮，就可以使从动轮连续不断的转动，当从动轮直径任意改变时，输出转速也就可以无级的变化，在图2上图中主动推轮绕从动轮转过90
°
并在合力F作用下推动从动轮旋转了90
°
+22.5
°
＝112.5
°
，图2下图中主动推轮绕从动轮转过90
°
在合力F作用下推动从动轮旋转了90
°
+45
°
＝135
°
，从中可以看出主动推轮公转90
°
推动从动轮旋转时，都要一起经过一个共同角度90
°
，共同角度之外的从动轮绕过的对应的角度22.5
°
和45
°
，也就是从动轮转动角度与主动推轮公转角度的差值才是和图1一样需要的转动角度，要想得到需要的连续不断的转动角度，就得需要图3所展示的行星齿轮输出机构的配合，图3a)中：3个行星排中的中心齿轮、行星齿轮、齿圈的齿数分度圆直径都分别相同，齿圈8(与主动推轮相连)和齿圈9(与从动轮相连)分别通过行星轮2、行星轮1一起带动行星架6围绕中心齿轮7和中心齿轮10公转，从图2可知，主动推轮推动从动轮旋转时，都要一起绕过一个共同角度，共同角度之外的从动轮绕过的角度才是需要的转动角度，也就是说齿圈9转速大于齿圈8的这个差值就是所需要的转动角度，且由于中心齿轮7固定不动，所以齿圈8只是控制行星架转动，所以在转动的同时齿圈9转速大于齿圈8的这个差值还要通过行星轮1带动中心齿轮10反向转动，然后再通过中心齿轮4、行星轮3、齿圈5把这个差值正向输出。图2、图3a)的结合就形成了完整的推力式无级变速器。
[0007]上述的推力式CVT机械无级变速器包括：输入部分、主动推轮部分、控制主动推轮不自转部分、主动推轮径向位移控制部分、输出锥轮及其左右锥轮分离靠近控制部分、行星齿轮输出部分等6部分组成,所述的输入部分由输入轴与套装在其上并固定连接的右侧驱动盘和套装在中心固定控制齿轮套筒上的左侧驱动盘组成，左右驱动盘通过至少两个中间惰轮轴的两端固定连接，左右驱动盘上加工有与主动推轮数量对应的弧形导向槽口，并且槽口的圆心是中间惰轮轴的轴心；主动推轮部分由推轮轴与套装在其上的推轮齿轮固定连接组成并安装在左右驱动盘之间，推轮轴的两端加工有倒角形成工作锥面环，推轮轴的两端插入左右驱动盘的弧形导向槽口内且可以沿着槽口移动，并由驱动盘带动主动推轮围绕输出锥轮公转并推动输出锥轮旋转；控制主动推轮不自转部分由中心固定控制齿轮、安装在驱动盘惰轮轴上的中间惰轮、推轮齿轮组成，其中中心固定控制齿轮通过套筒套装在输入轴上并固定于变速器壳体上使其固定不转，并通过驱动盘惰轮轴上的中间惰轮限制推轮齿轮的自转，因为中心固定控制齿轮与推轮齿轮的齿数分度圆直径相等，所以主动推轮在
公转的同时不发生自转；主动推轮径向位移控制部分由扇形齿轮片、圆周齿圈、一端输出的弧形双向活塞液压缸组成，其中两片扇形齿轮片套装在中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电动汽车用传动比5至15推力式CVT机械无级变速器，其特征在于包括输入部分、主动推轮部分、控制主动推轮不自转部分、主动推轮径向位移控制部分、输出锥轮及其左右锥轮分离靠近控制部分、行星齿轮输出部分等6部分组成，其中与电机连接的输入部分带动的两个或多个主动推轮均匀布置在输出锥轮的周围并对输出锥轮始终保持一定的径向压力，主动推轮两端的工作锥面环分别与输出锥轮左右两个工作锥轮保持相切接触,主动推轮围绕输出锥轮做圆周运动,但是主动推轮“不自转”,只可以围绕输出锥轮“公转”，并推动输出锥轮旋转，主动推轮可以向输出锥轮轴心靠拢到极限位置，同时输出锥轮两个工作锥轮配合主动推轮向左右分离，为最高速档位置，反之主动推轮向输出锥轮边缘分离到极限位置，同时输出锥轮两个工作锥轮配合主动推轮左右靠近，为最低速档位置，并且可以在高低档之间任何位置变换档位，也就是通过改变主动推轮工作锥面环与输出锥轮相切的径向位置来改变输出转速，且在合理的变速器尺寸下可以做到主动推轮工作锥面环直径是输出锥轮直径的1/15,并通过行星齿轮输出部分实现5至15宽范围的传动比变化。2.根据权利要求1所述的电动汽车用传动比5至15推力式CVT机械无级变速器的输入部分，其特征在于：输入轴(16)与右侧驱动盘(19)固接，左侧驱动盘(21)套装在中心固定控制齿轮(24)的套筒上，左右驱动盘(19)(21)通过中间惰轮轴(25)的两端固定连接，并且左右驱动盘(19)(21)上还加工有主动推轮的弧形导向槽口。3.根据权利要求1所述的电动汽车用传动比5至15推力式CVT机械无级变速器的主动推论部分，其特征在于：推轮齿轮(27)套装在推轮轴(20)上固定连接组成主动推轮，安装在左右驱动盘(19)(21)之间，推轮轴(20)两端插入驱动盘的弧形导向槽口内，推轮轴(20)的两端加工有倒角形成工作锥面环与输出锥轮(14)(22)相切接触，并推动输出锥轮(14)(22)转动。4.根据权利要求1所述的电动汽车用传动比5至15推力式CVT机械无级变速器的控制主动推轮不自转部分，其特征在于：由通过套筒固定于壳体的中心固定控制齿轮(24)通过安装在中间惰轮轴(25)上的中间惰轮(26)控制推轮齿轮(27)的自传，其中中心固定控制齿轮(24)与推轮齿轮(27)的齿数和分度圆直径相同，保证了主动推轮只围绕输出锥轮公转不发生自转。5.根据权利要求1所述的电动汽车用传动比5至15推力式CVT机械无级变速器的主动推轮径向位移控制部分，其特征在于：由两片扇形齿轮片(32)、圆周齿圈(30)、一端输出的弧形双向活塞液压缸(29)组成，其中两片扇形齿轮片(32)通过其圆心孔套装在中间惰轮轴(25)的两端，通过其边缘附近圆孔套装在推轮轴(20)的两端，圆周齿圈(30)两侧的内齿圈分别与两片扇形齿轮片(32)啮合，一端输出的弧形双向活塞液压缸(29)安装在驱动盘(19)和(21)之间并与驱动盘固接，其中弧形活塞的尾部加工有圆柱凸台，把液压缸分为前后两个液压工作腔，活塞输出端与圆周齿圈(30)内部的凸块(33)相连接，液压缸进油工作时弧形活塞就会带动圆周齿圈(30)相对驱动盘(19)和(21)转动，从而带动扇形齿轮片(32)推动推轮轴(20)沿着驱动盘上的弧形导向槽口移动并带动推轮齿轮(27)围绕中间惰轮(26)转动，实现主动推轮径...
【专利技术属性】
技术研发人员：仇延鹏，
申请(专利权)人：仇延鹏，
类型：发明
国别省市：
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