平衡式行星齒輪無極變速器的制造方法
【專利摘要】本發明提供的平衡式行星齒輪無極變速器，屬于變速器【技術領域】，主要解決現有技術有極變速器成本高結構復雜、無極變速器傳送帶打滑的問題。包括輸入軸、中間軸、輸出軸、錐形行星齒輪系、圓柱形行星齒輪系、圓柱形行星齒輪架、平衡齒輪、阻尼裝置及支座，其特點是：所述錐形行星齒輪系通過中間軸與所述圓柱形行星齒輪系連接，再通過調節所述平衡齒輪或圓柱形行星齒輪架的轉速及轉動方向，進而達到變速的目的。本發明傳動效率高、承載扭矩大、變速平穩、結構簡單效率高，無打滑現象。
【專利說明】平衡式行星齒輪無極變速器
【技術領域】
[0001] 本發明屬于變速器【技術領域】，具體涉及平衡式行星齒輪無極變速器。
【背景技術】
[0002] 現在傳動裝置中變速器所使用的是直接換檔變速器（DSG)與無級變速器（CVT)。 DSG優點是齒輪傳動效率高、承載扭矩大、變速平穩，缺點是構造復雜成本高，屬于多級變 速。CVT的優點是實現了無極變速，結構簡單效率高。缺點是扭矩大時傳送帶有打滑現象。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的問題是實現無級變速且扭矩大不打滑，提供平衡式行星齒輪無 極變速器。
[0004] 本發明為解決上述技術問題而采取的技術方案是：
[0005] 平衡式行星齒輪無極變速器，包括輸入軸、中間軸、輸出軸、錐形行星齒輪系、圓柱 形行星齒輪系、圓柱形行星齒輪架及支座，其特點是：
[0006] 所述錐形行星齒輪系與圓柱形行星齒輪系通過圓柱形行星齒輪架及中間軸連接， 其中圓柱形行星齒輪架在傳動過程中能夠被外力控制，通過控制圓柱形行星齒輪架的轉動 速度及轉動方向能夠控制輸入軸與輸出軸的轉速差。
[0007] 所述錐形行星齒輪系包括錐形行星齒輪支架、縱軸、第一錐形太陽齒輪、第二錐形 太陽齒輪、第一錐形行星齒輪、第二錐形行星齒輪、錐形太陽齒圈；所述錐形行星齒輪支架 中部與輸入軸滑動連接，其兩端與所述縱軸滑動連接；所述第一錐形太陽齒輪與所述輸入 軸連接，與第一錐形行星齒輪嚙合；所述第二錐形行星齒輪通過縱軸與第一錐形行星齒輪 平行同軸連接；所述錐形太陽齒圈與第二錐形行星齒輪嚙合，并與圓柱形行星齒輪架連接； 所述第二錐形太陽齒輪通過所述中間軸與圓柱形行星齒輪系中的圓柱形太陽齒輪連接；
[0008] 所述圓柱形行星齒輪系包括圓柱形行星齒輪架、內齒圓柱形太陽齒輪、圓柱形行 星齒輪及圓柱形太陽齒輪；所述圓柱形行星齒輪架與錐形太陽齒圈連接；所述圓柱形行星 齒輪與圓柱形太陽齒輪嚙合；所述內齒太陽齒輪與圓柱形行星齒輪嚙合，其中部與輸出軸 連接；
[0009] 所述支座包括位于變速器輸入端的輸入軸支座及位于變速器輸出端的輸出軸支 座；
[0010] 所述輸入軸與輸入軸支座滑動連接；所述輸出軸與輸出軸支座滑動連接；所述中 間軸一端與輸入軸通過連接裝置滑動連接，另一端與輸出軸通過連接裝置滑動連接；
[0011] 還包括平衡齒輪及阻尼裝置，所述平衡齒輪的中部與中間軸滑動連接，并與圓柱 形行星齒輪架連接；
[0012] 所述阻尼裝置輸入端連接著阻尼齒輪，所述阻尼齒輪與所述平衡齒輪嚙合。
[0013] 所述阻尼裝置為齒輪泵裝置或變速電機。
[0014] 本發明與現有技術相比，具有以下有益效果：
[0015] 本發明采用錐形行星齒輪系、圓柱形行星齒輪系、平衡齒輪、中間軸及阻尼裝置， 通過阻尼裝置或變速電機調節平衡齒輪或圓柱形行星齒輪架的轉速及轉動方向，從而實現 無級變速，傳動效率高、承載扭矩大、變速平穩、結構簡單效率高，無打滑現象。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發明的結構示意圖。
[0017] 圖中：1 一輸入軸；2-第一錐形太陽齒輪；3-第一錐形行星齒輪；4一第二錐形行 星齒輪；5-錐形太陽齒圈；6-平衡齒輪；7-第二錐形太陽齒輪；8-連接裝置；9 一圓柱形 行星齒輪架；10 -內齒圓柱形太陽齒輪；11 一圓柱形行星齒輪；12-輸出軸支座；13-輸出 軸；14一圓柱形太陽齒輪；15 -中間軸；16 -阻尼裝置；17 -阻尼齒輪；18-縱軸；19-錐 形行星齒輪支架；20-輸入軸支座。
【具體實施方式】
[0018] 如圖1所示，平衡式行星齒輪無極變速器，包括輸入軸1、中間軸15、輸出軸13、錐 形行星齒輪系、圓柱形行星齒輪系、圓柱形行星齒輪架9及支座；
[0019] 所述錐形行星齒輪系與圓柱形行星齒輪系通過圓柱形行星齒輪架9及中間軸15 連接，其中圓柱形行星齒輪架9在傳動過程中能夠被外力控制，通過控制圓柱形行星齒輪 架9的轉動速度及轉動方向能夠控制輸入軸1與輸出軸13的轉速差。
[0020] 所述錐形行星齒輪系包括錐形行星齒輪支架19、縱軸18、第一錐形太陽齒輪2、第 二錐形太陽齒輪7、第一錐形行星齒輪3、第二錐形行星齒輪4、錐形太陽齒圈5 ;所述錐形行 星齒輪支架19中部與輸入軸1滑動連接，其兩端與所述縱軸18滑動連接；所述第一錐形太 陽齒輪2與所述輸入軸1連接，與第一錐形行星齒輪3嚙合；所述第二錐形行星齒輪4通過 縱軸18與第一錐形行星齒輪3平行同軸連接；所述錐形太陽齒圈5與第二錐形行星齒輪4 嚙合，并與圓柱形行星齒輪架9連接；所述第二錐形太陽齒輪7通過所述中間軸15與圓柱 形行星齒輪系中的圓柱形太陽齒輪14連接；
[0021] 所述圓柱形行星齒輪系包括圓柱形行星齒輪架9、內齒圓柱形太陽齒輪10、圓柱 形行星齒輪11及圓柱形太陽齒輪14 ;所述圓柱形行星齒輪架9與錐形太陽齒圈5連接；所 述圓柱形行星齒輪11與圓柱形太陽齒輪14嚙合；所述內齒太陽齒輪10與圓柱形行星齒輪 11嚙合，其中部與輸出軸13連接；
[0022] 所述支座包括位于變速器輸入端的輸入軸支座20及位于變速器輸出端的輸出軸 支座12 ;
[0023] 所述輸入軸1與輸入軸支座20滑動連接；所述輸出軸13與輸出軸支座12滑動連 接；所述中間軸15-端與輸入軸1通過連接裝置8滑動連接，另一端與輸出軸13通過連接 裝置8滑動連接；
[0024] 還包括平衡齒輪6及阻尼裝置16,所述平衡齒輪6的中部與中間軸15滑動連接， 并與圓柱形行星齒輪架9連接；
[0025] 所述阻尼裝置16輸入端連接著阻尼齒輪17,所述阻尼齒輪17與所述平衡齒輪6 口四合。
[0026] 所述阻尼裝置16為齒輪泵裝置或變速電機。
[0027] 工作原理：
[0028] 工作時輸入軸1帶動第一錐形太陽齒輪2正方向轉動，第一錐形太陽齒輪2帶動 第一錐形行星齒輪3與第二錐形行星齒輪4轉動。此時，假設錐形太陽齒圈5不轉動。第 一錐形行星齒輪3與第二錐形行星齒輪4自轉的同時正方向公轉并帶動第二錐形太陽齒輪 7反轉，同時給了錐形太陽齒圈5 -個正方向轉動的力。第二錐形太陽齒輪7帶動圓柱形 太陽齒輪14反方向轉動。圓柱形太陽齒輪14帶動圓柱形行星齒輪11轉動，同時給了圓柱 形行星齒輪架9 一個反方向轉動的力。此時錐形太陽齒圈5正方向轉動的力與圓柱形行星 齒輪架9反方向轉動的力方向相反大小相等，從而形成平衡。所以使得圓柱形行星齒輪架 9與錐形太陽齒圈5不轉動。圓柱形太陽齒輪14通過圓柱形行星齒輪11改變轉動方向帶 動內齒太陽齒輪10正向轉動并減速，再通過輸出軸13輸出低轉速大扭矩的力。此時平衡 點上的圓柱形行星齒輪架9與錐形太陽齒圈5若正方向轉動并變速就能使輸出軸13實現 變速。實際工作中由于齒輪之間的摩擦力會使得平衡點上的圓柱形行星齒輪架9與錐形太 陽齒圈5正方向轉動從而導致變速器不能變速。所以需要人為控制圓柱形行星齒輪架9與 錐形太陽齒圈5的轉速從而實現無極變速。
[0029] 可以利用圓柱形行星齒輪架9正方向轉動的力使其通過平衡齒輪6與阻尼齒輪17 嚙合帶動一個阻尼裝置16,通過控制阻尼裝置16的阻力開關控制圓柱形行星齒輪架9的轉 速從而實現變速。
[0030] 可以通過變速電機來控制圓柱形行星齒輪架9的轉速從而實現變速。電機還可以 使圓柱形行星齒輪架9反轉從而使輸出軸13不轉動，實現離合器的功能。
[0031] 直齒齒輪傳動過程中由于力的波動會使得平衡點不穩定，使得圓柱形行星齒輪架 9與錐形太陽齒圈5出現反轉現象，增加控制其轉速的難度。所以本裝置所有齒輪都需要使 用斜齒齒輪從而提高平衡點的穩定性。
[0032] 圖1中錐形太陽齒圈5設置在錐形行星齒輪3與4的左邊也能實現本功能。
【權利要求】
1. 平衡式行星齒輪無極變速器，包括輸入軸1、中間軸15、輸出軸13、錐形行星齒輪系、 圓柱形行星齒輪系、圓柱形行星齒輪架9及支座；其特征是： 所述錐形行星齒輪系與圓柱形行星齒輪系通過圓柱形行星齒輪架9及中間軸15連接， 其中圓柱形行星齒輪架9在傳動過程中能夠被外力控制，通過控制圓柱形行星齒輪架9的 轉動速度及轉動方向能夠控制輸入軸1與輸出軸13的轉速差。
2. 根據權利要求1所述的平衡式行星齒輪無極變速器，其特征是：所述錐形行星齒輪 系包括錐形行星齒輪支架19、縱軸18、第一錐形太陽齒輪2、第二錐形太陽齒輪7、第一錐形 行星齒輪3、第二錐形行星齒輪4、錐形太陽齒圈5 ;所述錐形行星齒輪支架19中部與輸入 軸1滑動連接，其兩端與所述縱軸18滑動連接；所述第一錐形太陽齒輪2與所述輸入軸1 連接，與第一錐形行星齒輪3嚙合；所述第二錐形行星齒輪4通過縱軸18與第一錐形行星 齒輪3平行同軸連接；所述錐形太陽齒圈5與第二錐形行星齒輪4嚙合，并與圓柱形行星齒 輪架9連接；所述第二錐形太陽齒輪7通過所述中間軸15與圓柱形行星齒輪系中的圓柱形 太陽齒輪14連接； 所述圓柱形行星齒輪系包括圓柱形行星齒輪架9、內齒圓柱形太陽齒輪10、圓柱形行 星齒輪11及圓柱形太陽齒輪14 ;所述圓柱形行星齒輪架9 一端與錐形太陽齒圈5連接，另 一端作為圓柱形行星齒輪11的自轉軸；所述圓柱形行星齒輪11與圓柱形太陽齒輪14嚙 合；所述內齒太陽齒輪10與圓柱形行星齒輪11嚙合，其中部與輸出軸13連接； 所述支座包括位于變速器輸入端的輸入軸支座20及位于變速器輸出端的輸出軸支座 12 ； 所述輸入軸1與輸入軸支座20滑動連接；所述輸出軸13與輸出軸支座12滑動連接； 所述中間軸15 -端與輸入軸1通過連接裝置8滑動連接，另一端與輸出軸13通過連接裝 置8滑動連接。
3. 根據權利要求2所述的平衡式行星齒輪無極變速器，其特征是：還包括平衡齒輪6 及阻尼裝置16,所述平衡齒輪6的中部與中間軸15滑動連接，并與圓柱形行星齒輪架9連 接；所述阻尼裝置16輸入端連接著阻尼齒輪17,所述阻尼齒輪17與所述平衡齒輪6嚙合。
【文檔編號】F16H3/62GK104100684SQ201410351774
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月23日 優先權日:2014年7月23日
【發明者】楊晉杰 申請人:楊晉杰