新型无级齿轮自动变速箱制造技术

新型无级齿轮自动变速箱，适用于包括车辆、飞机、舰船一切交通工具和所有机械机床设备连接动力变速传动系统配置的变速箱。与现有的变速箱比较，其特征是：主要结构由行星齿轮排组成，或者由差动齿轮组组成，或者由行星齿轮排与差动齿轮组混合组成。实现无级齿箱自动变速的原理是相关的行星齿轮排或差动齿轮组中各种齿轮转动元件不发生空转。其中一种适用于交通车辆领域的新型无级齿轮自动变速箱，主要由行星齿轮排同轴串联组成。一个行星齿轮排的太阳轮作为动力输入元件，行星齿轮架和内齿圈分别与相邻行星齿轮排的太阳轮和行星齿轮架同步连接，内齿圈作为动力输出元件，在满足各种齿轮转动元件不发生空转的条件下，构成无级齿轮自动变速箱。

【技术实现步骤摘要】

各种机械机床设备包括汽车、飞机、舰船交通工具的所有动力变速传动系统配置的手动挡或自动挡变速箱。
技术介绍
现有国内外包括交通车辆的所有机械机床设备动力输出变速传动系统配置的变速箱。以车辆配置的变速箱结构、制造工艺和使用条件要求最复杂。从全球范围来看，主要的几种自动变速箱是AMT (手自一体)、AT (自动)、CVT (无级变速)和DCT (双离合变速器)，它们各有优缺点。AT的节能效果差，但是舒适性好，元器件可靠性高，其生产历史长，使用范围大。CVT钢带传输力矩有限，只能适合小型车。AMT在换挡时还会有短暂的中断，舒适性差一些。DCT结合了手动变速器的燃油经济性和自动变速器的舒适性，它是从传统的手动变速器演变而来，目前代表国际变速器潮流的最高技术。上述各类自动挡或手动自动挡一体式变速箱，包括仍未淘汰的手动挡变速箱，都存在结构复杂，制造成本高，体积大，维修难，能耗高的缺陷。
技术实现思路
针对现有变速箱的众多缺陷，本专利技术的仪由两个行星齿轮排同轴串联构成的无级齿轮自动变速箱，摩擦牙嵌组合离合器配件，就能够顺利解决现有包括车辆在内的一切机械机床设备动力变速传输系统配置的所有自动或手动档变速箱。而且该新型变速箱能大幅度降低制造成本、体积和重量，能耗更低，更加坚固耐用、维修更加方便。本专利技术将以配置给车辆用的新型无级齿轮自动变速箱为例，进行图解和论证说明。(I)新型无级齿轮自动变速箱的结构和工作原理。将两个行星齿轮排同轴串联，在满足不发生空转前提下，将其中两个转动元件分别同步连接，就构成无级齿轮自动变速箱。本专利技术是将A行星齿轮排的一个元件作为功率输入端，同轴串联的B行星齿轮排的另一种元件作为功率输出端，A、B行星齿轮排剩余的各两个元件分别同步连接。在满足不发生空转的前提条件下，构成无级自动齿轮变速箱。(2)摩擦牙嵌组合同步离合器结构和工作原理。与现有单一功能的摩擦或牙嵌离合器比较，其特征在于:牙嵌接合之前，先由摩擦式离合器进行过渡接合，利用平稳摩擦传递功率，待接近同步转速后再实现牙嵌平稳接合，这样就不会产生冲击力和顿挫感。该组合离合器能实现快速平稳地接合或分离。与现有单一的摩擦式离合器比较，轴向进退操纵或自动控制就更容易了。附图说明图1是行星齿轮排的结构和工作原理示意图；图2是两个行星齿轮排同轴串联连接和构成无 级齿轮自动变速箱工作原理示意图3是适用于汽车领域的无级齿轮自动变速箱工作原理示意图；图4是适用于汽车领域的无级齿轮自动变速箱档位分配原理示意图；图5是摩擦牙嵌组合离合器结构和工作原理示意图；图6是汽车桥的差动齿轮组结构和工作原理示意图；图7是将驱动车轮的齿轮作为功率输入端的差动齿轮组功率分配示意图；图8是两个差动齿轮组同轴串联构成的无级齿轮自动变速箱的工作原理示意图。图中:1.内齿圈、2.行星轮、3.太阳轮、4.行星齿轮架、5.传输的功率和转动方向、6.机轴、7.A排行星齿轮架与B排太阳轮的同步连接、8.A排内齿圈与B排行星齿轮架的同步连接、9.自动变速箱内壁圆环型摩擦式离合器的固定处、10.圆环型摩擦式离合器及代号、11.摩擦牙嵌组合离合器及代号、12.摩擦牙嵌组合同步双向离合器档位、13.圆环型摩擦式离合器档位、14.内齿圈上的连体摩擦牙嵌离合器平顶宽牙端部、15.内齿圈上的连体摩擦牙嵌离合器平顶宽牙根部、16.套在B排六角形的行星齿轮架上的六角形同步套管、17.离合器平顶宽牙端部的圆弧型过渡摩擦面、18.差动齿轮组的行星齿轮架、19.差动齿轮组的扇形或锥形行星齿轮、20.差动齿轮组的扇形车轮驱动齿轮。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术具体实施方式进行说明:现有的齿轮传动特点，是轮齿相嵌之间通过相等的作用反作用力矩传递的。根据最基本的物理学能量守恒定律，只要齿轮加工工艺具有一定的精度，若忽略< I %的摩擦发热能量损耗(以下全文同)，则齿 轮输入端的机械能等于齿轮输出端的机械能。两轮齿相嵌之间的传动线速度相等，力矩与齿轮转速的乘积等于功率。参见附图1，对单个行星齿轮排的中心太阳轮3、行星齿轮架4和内齿圈I转动元件而言。只有当一个元件输入固定的功率和转速，一个元件固定不转，行星齿轮2才有作用反作用力矩支撑点，才能够连接太阳轮和内齿圈实现力矩和功率传输。第3个元件才能输出相同的功率和另一种力矩及转速。反之，如果将其中的两个元件同步接合，则它将成为直接挡，输出与输入元件相同的功率和转速。如果不将其中一个元件固定，则该齿轮排的行星齿轮就没有反作用力矩传输的支撑点，就会变成空转了。同理，在不发生空转的前提下，同样遵循物理学最基本的能量守恒定律。为了便于后续说明本专利技术工作原理，行星齿轮排各零件名称参数及符号下标表示见表I。行星齿轮排各零件名称参数及符号下标表示法表I权利要求1.新型无级齿轮自动变速箱，可适用于包括车辆、飞机、舰船一切交通工具的所有机械设备机床连接动力变速传动系统配置的所有变速箱，与现有的变速箱比较，其特征是:主要结构由行星齿轮排组成，或者由差动齿轮组组成，或者由行星齿轮排与差动齿轮组混合组成，实现无级齿轮自动变速的原理是相关的行星齿轮排或差动齿轮组中各种齿轮转动元件不发生空转。2.新型摩擦牙嵌组合离合器，适用于包括车辆、飞机、舰船一切交通工具的所有机械机床设备连接传动部件的所有离合器，与现有单一功能的摩擦式或牙嵌式离合器比较，其特征是:牙嵌接合之前，先由摩擦式离合器进行摩擦传动过渡接合，待接近同步转速后再过渡实现牙嵌平稳接合，这样就不会发生冲击力和顿挫感，轴向进退操纵或自动控制就更容易了。3.如权利要求1所述的其中一种适用于交通车辆领域的新型无级齿轮自动变速箱，主要由行星齿轮排同轴串联组成，一个行星齿轮排的太阳轮作为动力输入元件，行星齿轮架和内齿圈分别与相邻行星齿轮排的太阳轮和行星齿轮架同步连接，内齿圈作为动力输出元件，在满足各种齿轮转动元件不发生空转的条件下，就可构成无级齿轮自动变速箱，它比现有的手动挡变速箱的结构还更简单，制造更容易，成本更低廉，坚固耐用，维修更方便，自动无级变速性能更优越，能耗更低。4.如权利要求3所述的适用于交通车辆领域的新型无级齿轮自动变速箱，倒车用的倒档需要同时操纵两个档位，为了方便驾驶员操纵，将此两个档位设计成联动挡，或者使用两个独立的操纵杆。5.如权利要求3所述的适用于交通车辆领域的新型无级齿轮自动变速箱，为了方便变速箱和驾驶员之间的相对空间位置变换和操纵换挡，变速箱的换挡离合器和操纵杆之间所有档位都可以用比较简单的伸缩弹簧、定长的钢丝绳和塑胶软管机械零件组合连接。6.对大型的、豪华型高档次 的变速箱，为了方便变速箱和驾驶员之间的相对空间位置变换和操纵换挡，换挡离合器也可以采用现有的液压控制系统或电液自动控制系统方式进行近程或远程手动或自动化智能控制，或者换挡离合器亦可采用其他类型更适用的离合器。7.如权利要求2所述的新型摩擦牙嵌组合离合器，摩擦元件和牙嵌元件设计成一体式和同步式，也可以根据需要设计成同步双向式，与其相邻待接合的转动元件接合面，也同样设计成转动元件、摩擦元件和牙嵌元件的一体合并连接式，使结构进一步简化，降低制造成本，延长使用寿命，方便维修。全文摘要新型无级齿轮自动变速箱，适用于包括车辆、飞机、舰船一切交通工具和所有机械机床设备连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
新型无级齿轮自动变速箱，可适用于包括车辆、飞机、舰船一切交通工具的所有机械设备机床连接动力变速传动系统配置的所有变速箱，与现有的变速箱比较，其特征是：主要结构由行星齿轮排组成，或者由差动齿轮组组成，或者由行星齿轮排与差动齿轮组混合组成，实现无级齿轮自动变速的原理是相关的行星齿轮排或差动齿轮组中各种齿轮转动元件不发生空转。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄振强，
申请(专利权)人：黄振强，
类型：发明
国别省市：