專利名稱：一種復合型行星弧錐式無級變速兼起動器的制作方法
技術領域：
本發明屬于變速器以及起動領域，更具體地說，它是一種用于各種地面車輛、舟
舶、鐵道機車、以及機床的復合型行星弧錐式無級變速兼起動器。
背景技術：
目前，行星弧錐式無級變速器都需要通過摩擦傳動，傳動件壓力大，易于摩損和發 熱，壽命較低，傳動功率小，傳動效率低，而且不具有起動功能。
發明內容
本發明克服了現有技術的不足，提供了一種具有起動功能，延長發動機和傳動系 的使用壽命，節能高效的復合型行星弧錐式無級變速兼起動器。
為了實現本發明的目的，本發明采用的技術方案以下 —種復合型行星弧錐式無級變速兼起動器，包括輸入軸(1)、行星弧錐式無級變速 器(3)、空、倒檔機構(4)、輸出軸(5)、離合器(6)、單向離合器(7)、起動機齒輪副(S)，所述 空、倒檔機構(4)的輸出端(42)與輸出軸(5)聯接，所述的輸入軸(1)與輸出軸(5)之間 設有兩個諧波齒輪傳動機構，第一個諧波齒輪傳動機構的輸出端(221)與第二個諧波齒輪 傳動機構的輸入端(212)聯接，第二個諧波齒輪傳動機構的輸出端(222)分別與配合的單 向離合器(7)的輸入端(71)、行星弧錐式無級變速器(3)的輸入端(31)以及本發明以外的 若干元件聯接，此配合的單向離合器(7)的輸出端(72)與第一個諧波齒輪傳動機構的輸入 端(211)聯接，行星弧錐式無級變速器(3)的輸出端(32)與離合器(6)的輸入端(61)聯 接，離合器(6)的輸出端(62)與空、倒檔機構(4)的輸入端(41)聯接，第一個諧波齒輪傳 動機構的公共輸出端(231)和第二個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端(232)與配合的單向 離合器(7)的輸入端(71)聯接，其輸出端(72)分別與輸入軸(1)以及空、倒檔機構(4)的 輸入端(41)聯接，起動機齒輪副(8)的輸出齒輪(82)與配合的單向離合器(7)的輸入端 (71)聯接，其輸出端(72)分別與第一個諧波齒輪傳動機構的輸入端(211)以及另一個配合 的單向離合器(7)的輸出端(72)聯接，此配合的單向離合器(7)的輸入端(71)與輸入軸 (1)聯接。 所述第一個諧波齒輪傳動機構的輸入端(211)為諧波齒輪傳動機構的柔輪。 所述第一個諧波齒輪傳動機構的輸出端(221)諧波齒輪傳動機構的剛輪。 所述第一個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端(231)諧波齒輪傳動機構的波型發
生器。
生器。
所述第二個諧波齒輪傳動機構的輸入端(212)諧波齒輪傳動機構的剛輪。 所述第二個諧波齒輪傳動機構的輸出端(222)諧波齒輪傳動機構的柔輪。 所述第二個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端(232)諧波齒輪傳動機構的波型發
本發明應用于車輛時，能夠根據車輛行駛時受到阻力的大小，自動地改變輸出扭矩以及速度的變化。
本發明具有以下的優點 (1)本發明大部份功率由剛輪、柔輪、波型發生器傳遞，因而傳動功率和傳動效率 都極大地提高，而且結構簡單，更易于維修； (2)本發明的變矩和變速是自動完成的，能實現高效率的傳動，并且除了起步以 外，都能使發動機和起動機在最佳范圍內工作，與其它變速器相比，在發動機和起動機等效 的前提下，它降低了發動機和起動機的制造成本； (3)本發明使發動機和起動機處于經濟轉速區域內運轉，也就是使發動機在非常 小污染排放的轉速范圍內工作，避免了發動機在怠速和高速運行時，排放大量廢氣，從而減 少了廢氣的排放，有利于保護環境； (4)本發明能利用內部轉速差起緩沖和過載保護的作用，有利于延長發動機和傳 動系以及起動機的使用壽命，另外，當行駛阻力增大，則能使車輛自動降速，反之則升速，有 利于提高車輛的行駛性能； (5)本發明使輸入功率不間斷，可保證車輛有良好的加速性和較高的平均車速，使 發動機的磨損減少，延長了大修間隔里程，提高了出車率以及生產率。 (6)本發明起動時，具有自動變矩和變速的性能，輸入功率不間斷，不會發生沖擊 現象，可保證發動機起動平穩、減少噪音，使發動機的起動磨損減少，并延長了起動電機以 及蓄電池的使用壽命。 (7)本發明減少了現今起動機的傳動機構，降低了制造成本，發動機起動后，只需 對起動電機采取制動措施，使其停止轉動。 另外，本發明是是一種用于各種地面車輛、船舶、鐵道機車、以及機床的復合型行 星弧錐式無級變速兼起動器。
圖1為本發明實施例的結構圖；
具體實施例方式
下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步的詳細說明
實施例 如圖1中所示，一種復合型行星弧錐式無級變速兼起動器，包括輸入軸1、行星弧 錐式無級變速器3、空、倒檔機構4、輸出軸5、離合器6、單向離合器7、起動機齒輪副8，所述 空、倒檔機構4的輸出端42與輸出軸5聯接，所述的輸入軸1與輸出軸5之間設有兩個諧 波齒輪傳動機構，第一個諧波齒輪傳動機構的輸出端221與第二個諧波齒輪傳動機構的輸 入端212聯接，第二個諧波齒輪傳動機構的輸出端222分別與配合的單向離合器7的輸入 端71、行星弧錐式無級變速器3的輸入端31以及本發明以外的若干元件聯接，此配合的單 向離合器7的輸出端72與第一個諧波齒輪傳動機構的輸入端211聯接，行星弧錐式無級變 速器3的輸出端32與離合器6的輸入端61聯接，離合器6的輸出端62與空、倒檔機構4的 輸入端41聯接，第一個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端231和第二個諧波齒輪傳動機構的 公共輸出端232與配合的單向離合器7的輸入端71聯接，其輸出端72分別與輸入軸1以
4及空、倒檔機構4的輸入端41聯接，起動機齒輪副8的輸出齒輪82與配合的單向離合器7 的輸入端71聯接，其輸出端72分別與第一個諧波齒輪傳動機構的輸入端211以及另一個 配合的單向離合器7的輸出端72聯接，此配合的單向離合器7的輸入端71與輸入軸1聯 接。 輸入功率由第一個諧波齒輪傳動機構的輸入端211分流為兩路，一路流入第一個 諧波齒輪傳動機構的公共輸出端231，另一路經過第一個諧波齒輪傳動機構的輸出端221 流入第二個諧波齒輪傳動機構的輸入端212再分流為兩路，一路流入第二個諧波齒輪傳動 機構的公共輸出端232，另一路流入第二個諧波齒輪傳動機構的輸出端222。
由于上述各個元件的轉速分配關系可以改變，兩路功率流將根據兩者之間轉速分 配的變化而變化，當第一個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端231、第二個諧波齒輪傳動機構 的公共輸出端232轉速為零時，其輸出功率為零，但力矩不為零，此時，第一個諧波齒輪傳 動機構的輸出端221、第二個諧波齒輪傳動機構的輸出端222的輸入功率則由一定值改變 到最大值，所述的一定值指的是當第一個諧波齒輪傳動機構的輸出端221、第二個諧波齒輪 傳動機構的輸出端222與各自配合的第一個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端231、第二個 諧波齒輪傳動機構的公共輸出端232的轉速相同時，兩者按行星排力矩比分配輸入功率所 得的值，所述的最大值指的是由第一個諧波齒輪傳動機構的輸入端211、第二個諧波齒輪傳 動機構的輸入端212輸入的總功率，也就是說，當兩路功率發生變化時，第一個諧波齒輪傳 動機構的輸出端221、第二個諧波齒輪傳動機構的輸出端222將起變矩的作用，使其傳遞到 第一個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端231、第二個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端232 以及輸出軸5上的力矩也隨之變化。 發動機或起動機的輸入功率經第一個諧波齒輪傳動機構的輸入端211分流為兩 路， 一路流入第一個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端231，另一路經過第一個諧波齒輪傳動 機構的輸出端221流入第二個諧波齒輪傳動機構的輸入端212再分流為兩路，一路流入第 二個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端232，另一路流入第二個諧波齒輪傳動機構的輸出端 222，第二個諧波齒輪傳動機構的輸出端222再分流為三路，一路流入配合的單向離合器7 的輸入端71，再經其輸出端72流入第一個諧波齒輪傳動機構的輸出端221，另一路流入本 發明以外的若干元件，第三路流入行星弧錐式無級變速器3的輸入端31，再經其輸出端32 流入離合器6的輸入端61，離合器6的輸出端62和第一個諧波齒輪傳動機構的公共輸出 端231以及第二個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端232分別把流入的功率再傳遞到空、倒 檔機構4，發動機起動前，第一個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端231、第二個諧波齒輪傳 動機構的公共輸出端232的功率通過配合的單向離合器7傳遞到輸入軸l，經輸入軸l傳遞 到發動機曲軸上，發動機起動后，第一個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端231和第二個諧 波齒輪傳動機構的公共輸出端232以及離合器6的功率經空、倒檔機構4匯流至本發明的 輸出軸5，從而實現了把發動機的功率通過輸出軸5對外輸出。 對于本發明，當第一個諧波齒輪傳動機構的輸入端211的轉速不變，輸出軸5上的 扭矩隨其轉速的變化而變化，轉速越低，輸出軸5上的扭矩就越大，反之，則越小，從而實現 本發明能隨車輛行駛阻力的不同而改變力矩以及速度的復合型行星弧錐式無級變速兼起 動器。 本發明使用時，設起動機通過起動機齒輪副8的輸入齒輪81輸入的功率、轉速以及其負荷不變，即第一個諧波齒輪傳動機構的輸入端211的轉速與扭矩為常數，發動機起 動前，發動機的轉速為零，當起動機啟動，因發動機靜止不動，即第一個諧波齒輪傳動機構 的公共輸出端231、第二個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端232靜止不動，第一個諧波齒輪 傳動機構的輸入端211、第二個諧波齒輪傳動機構的輸入端212的功率全部流入各自配合 的第一個諧波齒輪傳動機構的輸出端221、第二個諧波齒輪傳動機構的輸出端222，其變矩 后使扭矩增大，其中，因離合器6處于分離狀態，第二個諧波齒輪傳動機構的輸出端222把 功率分流為兩路， 一路流入本發明以外的若干元件作功，另一路流入配合的單向離合器7 的輸入端71，經其輸出端72全部流入第一個諧波齒輪傳動機構的輸入端211，與起動機經 起動機齒輪副8輸入的扭矩實現匯合，并在各個元件之間不斷地進行分矩、變矩以及匯矩 的反復循環，使傳遞到各個元件的扭矩不斷增大，第一個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端 231、第二個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端232的功率通過配合的單向離合器7傳遞到輸 入軸l，最后經輸入軸l匯流至發動機的曲軸，當傳遞到發動機的曲軸上的扭矩，產生的起 動力足以克服發動機的起動阻力時，發動機則起動并開始加速。 發動機起動后，設發動機的輸入功率、輸入轉速以及其負荷不變，即第一個諧波齒 輪傳動機構的輸入端211的轉速與扭矩為常數，汽車起步前，輸出軸5的轉速為零，當汽車 啟動，因輸出軸5靜止不動，即第一個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端231、第二個諧波齒 輪傳動機構的公共輸出端232靜止不動，第一個諧波齒輪傳動機構的輸入端211、第二個諧 波齒輪傳動機構的輸入端212的功率全部流入各自配合的第一個諧波齒輪傳動機構的輸 出端221、第二個諧波齒輪傳動機構的輸出端222，其變矩后使扭矩增大，其中，因離合器7 處于接合狀態，第二個諧波齒輪傳動機構的輸出端222把功率分流為三路，一路流入本發 明以外的若干元件作功，另一路流入配合的單向離合器7的輸入端71，再經單向離合器7 的輸出端72流入第一個諧波齒輪傳動機構的輸入端211，與經發動機輸入的扭矩實現匯 合，并在各個元件之間不斷地進行分矩、變矩以及匯矩的反復循環，使傳遞到各個元件的扭 矩不斷增大，第三路流入行星弧錐式無級變速器3的輸入端31，再經其輸出端32流入離合 器6的輸入端61，流入其輸出端62的功率以及通過第一個諧波齒輪傳動機構的公共輸出 端231、第二個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端232流入到配合的單向離合器7的功率傳遞 至空、倒檔機構4，最后經空、倒檔機構4把功率匯流至輸出軸5，當傳遞到輸出軸5上的扭 矩，經傳動系傳動到驅動輪上產生的牽引力足以克服汽車起步阻力時，汽車則起步并開始 加速，與之相聯的第一個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端231、第二個諧波齒輪傳動機構的 公共輸出端232的轉速也從零逐漸增加，此時，功率分為兩路，流入第一個諧波齒輪傳動機 構的輸出端221、第二個諧波齒輪傳動機構的輸出端222的功率逐漸減少，從而，使其的增 矩作用逐漸減少，輸出軸5的扭矩隨著轉速的增加而減少，當相關的輸出行星架22與輸入 齒輪21的轉速相同時，各個第一個諧波齒輪傳動機構的輸出端221、第二個諧波齒輪傳動 機構的輸出端222不再起增矩作用。
權利要求
一種復合型行星弧錐式無級變速兼起動器，包括輸入軸(1)、行星弧錐式無級變速器(3)、空、倒檔機構(4)、輸出軸(5)、離合器(6)、單向離合器(7)、起動機齒輪副(8)，所述空、倒檔機構(4)的輸出端(42)與輸出軸(5)聯接，其特征在于所述的輸入軸(1)與輸出軸(5)之間設有兩個諧波齒輪傳動機構，第一個諧波齒輪傳動機構的輸出端(221)與第二個諧波齒輪傳動機構的輸入端(212)聯接，第二個諧波齒輪傳動機構的輸出端(222)分別與配合的單向離合器(7)的輸入端(71)、行星弧錐式無級變速器(3)的輸入端(31)以及本發明以外的若干元件聯接，此配合的單向離合器(7)的輸出端(72)與第一個諧波齒輪傳動機構的輸入端(211)聯接，行星弧錐式無級變速器(3)的輸出端(32)與離合器(6)的輸入端(61)聯接，離合器(6)的輸出端(62)與空、倒檔機構(4)的輸入端(41)聯接，第一個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端(231)和第二個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端(232)與配合的單向離合器(7)的輸入端(71)聯接，其輸出端(72)分別與輸入軸(1)以及空、倒檔機構(4)的輸入端(41)聯接，起動機齒輪副(8)的輸出齒輪(82)與配合的單向離合器(7)的輸入端(71)聯接，其輸出端(72)分別與第一個諧波齒輪傳動機構的輸入端(211)以及另一個配合的單向離合器(7)的輸出端(72)聯接，此配合的單向離合器(7)的輸入端(71)與輸入軸(1)聯接。
全文摘要
本發明提供了一種復合型行星弧錐式無級變速兼起動器，其技術方案要點是，第一個諧波齒輪傳動機構的輸出端221與第二個諧波齒輪傳動機構的輸入端212聯接，第二個諧波齒輪傳動機構的輸出端222分別與配合的單向離合器7、行星弧錐式無級變速器3以及本發明以外的若干元件聯接，此單向離合器7與第一個諧波齒輪傳動機構的輸入端211聯接，行星弧錐式無級變速器3與離合器6的聯接，其輸出端62與空、倒檔機構4聯接，第一個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端231和第二個諧波齒輪傳動機構的公共輸出端232與單向離合器7聯接，其輸出端72與輸入軸1以及空、倒檔機構4聯接。
文檔編號F16H35/00GK101749396SQ20081021991
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月12日 優先權日2008年12月12日
發明者吳志強 申請人:吳志強