一種復合行星齒輪傳動的液力變矩器以及起動器的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種復合行星齒輪傳動的液力變矩器以及起動器，其技術方案要點是，輸入小齒圈（21）以及輸出齒輪副（8）與超越離合器（9）聯接,超越離合器（9）以及單向離合器（11）與輸入軸（1）聯接,聯接齒圈（24）與輸入行星架（26）聯接,空掛檔機構（14）與輸出軸（3）聯接,輸入齒輪副（6）與液力變矩器（7）聯接,液力變矩器（7）與輸出齒輪副（8）聯接。
【專利說明】
一種復合行星齒輪傳動的液力變矩器以及起動器
技術領域
[0001]本發明屬于液力變矩器以及起動領域，更具體地說，它是一種用于各種地面車輛、船舶、鐵道機車以及機床的復合行星齒輪傳動的液力變矩器以及起動器。
【背景技術】
[0002]目前，液力變矩器都是根據流體靜力學等原理來設計的，它所能傳遞的功率不大，并且效率不高;另外，成本高。
【發明內容】
[0003]本發明克服了現有技術的不足，提供了一種延長發動機的使用壽命，結構簡單，操控方便，低成本，節能高效的復合行星齒輪傳動的液力變矩器以及起動器。
[0004]為了實現本發明的目的，本發明采用的技術方案以下:
一種復合行星齒輪傳動的液力變矩器以及起動器，包括輸入軸(I)、輸出軸(3)、起動輸入齒輪副(4)、變速機構(5)、輸入齒輪副(6)、液力變矩器(7)、輸出齒輪副(8)、超越離合器
(9)、起動輸出齒輪副(10)、單向離合器(11)、起動齒輪(12)、固定單向離合器(13)、空掛檔機構(14)，所述固定單向離合器(13)的輸入端(131)與固定元件聯接，所述的輸入軸(I)與輸出軸(3 )之間設有行星齒輪(20 )、輸入小齒圈(21)、輸入大齒圈(22 )、聯接行星架(23 )、聯接齒圈(24)、輸出齒圈(25)、輸入行星架(26)、輸出大齒圈(27)、輸出小齒圈(28)，輸入小齒圈(21)以及輸出齒輪副(8)的輸出齒輪(82)與超越離合器(9)的輸出端(92)聯接，超越離合器(9)的輸入端(91)以及單向離合器(11)的輸出端(112)與輸入軸(I)聯接，單向離合器(11)的輸入端(111)與起動輸出齒輪副(10)的輸出齒輪(102)聯接，輸出行星架(23)通過其上的一組行星齒輪(20)與配合的輸入小齒圈(21)、輸入大齒圈(22)聯接，并通過其上的另一組行星齒輪(20)與配合的聯接齒圈(24)、輸出齒圈(25)聯接，聯接齒圈(24)與輸入行星架(26)聯接，輸入行星架(26)通過其上的行星齒輪(20)與配合的輸出大齒圈(27)、輸出小齒圈(28)聯接，輸出齒圈(25)、輸出小齒圈(28)以及起動輸入齒輪副(4)的輸入齒輪(41)與空掛檔機構(14)的輸入端(141)聯接，空掛檔機構(14)的輸出端(142)與輸出軸(3)聯接，輸入齒輪副(4 )的輸出齒輪(42 )與起動輸出齒輪副(1 )的輸入齒輪(101)聯接，輸出大齒圈(27)與變速機構(5)的輸入端(51)聯接，變速機構(5)的輸出端(52)分別與輸入大齒圈(22)、輸入齒輪副(6)的輸入齒輪(61)以及固定單向離合器(13)的輸出端(132)聯接，輸入齒輪副(6)的輸出齒輪(62)與液力變矩器(7)的輸入端(71)聯接，液力變矩器(7)的輸出端(72)與輸出齒輪副(8)的輸入齒輪(81)聯接，輸出齒輪副(8)的輸出齒輪(82)與起動齒輪(12)配合工作。
[0005]所述各個需要聯接的元件，而被其它若干元件分隔的元件，可采用中空或聯接架的方法，穿過或跨過其它若干元件，與之連接；當聯接的元件是齒輪或齒圈時，則相互嚙合或聯接;所述各個齒輪副以及變速機構的傳動比，按實際需要設計。
[0006]所述液力變矩器可選用液壓馬達和液壓栗以及電磁離合器。
[0007]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。
[0008]本發明具有以下的優點:
(1)本發明大部份功率由齒圈、行星齒輪、行星架、齒輪傳遞，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統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，有利于提高生產率；
(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，使其停止傳動。
[0009]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行星齒輪傳動的液力變矩器以及起動器。
【附圖說明】
[0010]說明書附圖為本發明實施例的結構圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合說明書附圖與【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，一種復合行星齒輪傳動的液力變矩器以及起動器，包括輸入軸1、輸出軸
3、起動輸入齒輪副4、變速機構5、輸入齒輪副6、液力變矩器7、輸出齒輪副8、超越離合器9、起動輸出齒輪副1、單向離合器11、起動齒輪12、固定單向離合器13、空掛檔機構14，所述固定單向離合器13的輸入端131與固定元件聯接，所述的輸入軸I與輸出軸3之間設有行星齒輪20、輸入小齒圈21、輸入大齒圈22、聯接行星架23、聯接齒圈24、輸出齒圈25、輸入行星架26、輸出大齒圈27、輸出小齒圈28，輸入小齒圈21以及輸出齒輪副8的輸出齒輪82與超越離合器9的輸出端92聯接，超越離合器9的輸入端91以及單向離合器11的輸出端112與輸入軸I聯接，單向離合器11的輸入端111與起動輸出齒輪副10的輸出齒輪102聯接，輸出行星架23通過其上的一組行星齒輪20與配合的輸入小齒圈21、輸入大齒圈22聯接，并通過其上的另一組行星齒輪20與配合的聯接齒圈24、輸出齒圈25聯接，聯接齒圈24與輸入行星架26聯接，輸入行星架26通過其上的行星齒輪20與配合的輸出大齒圈27、輸出小齒圈28聯接，輸出齒圈25、輸出小齒圈28以及起動輸入齒輪副4的輸入齒輪41與空掛檔機構14的輸入端141聯接，空掛檔機構14的輸出端142與輸出軸3聯接，輸入齒輪副4的輸出齒輪42與起動輸出齒輪副10的輸入齒輪101聯接，輸出大齒圈27與變速機構5的輸入端51聯接，變速機構5的輸出端52分別與輸入大齒圈22、輸入齒輪副6的輸入齒輪61以及固定單向離合器13的輸出端132聯接，輸入齒輪副6的輸出齒輪62與液力變矩器7的輸入端71聯接，液力變矩器7的輸出端72與輸出齒輪副8的輸入齒輪81聯接，輸出齒輪副8的輸出齒輪82與起動齒輪12配合工作。
[0012]聯接行星架23通過其上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入輸出齒圈25，另一路經過聯接齒圈24，傳遞到輸入行星架26，輸入行星架26再通過其上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入輸出大齒圈27，另一路流入輸出小齒圈
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[0013]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，當輸出齒圈25、輸出小齒圈28的轉速為零時，輸出功率為零，但力矩不為零，此時，輸出齒圈25、輸出小齒圈28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輸出齒圈25、輸出小齒圈28與各自配合的聯接行星架23、輸入行星架26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聯接行星架23、輸入行星架26輸入的總功率，也就是說，當兩路功率發生變化時，傳遞到輸出齒圈25、輸出小齒圈28以及輸出軸3上的力矩也隨之變化。
[0014]起動機的輸入功率由起動齒輪12經輸出齒輪副8的輸出齒輪82以及超越離合器9的輸出端92或發動機的輸入功率經輸入軸I，再通過超越離合器9傳遞到輸入小齒圈21，并通過聯接行星架23上的一組行星齒輪20把功率傳遞到聯接行星架23，聯接行星架23再通過其上的另一組行星齒輪20把功率分流為兩路，一路流入輸出齒圈25，另一路流入聯接齒圈24，再流入輸入行星架26，輸入行星架26再通過其上的行星齒輪20把功率分流為兩路，一路流入輸出小齒圈28，另一路經輸出大齒圈27，流入變速機構5的輸入端51，變速機構5的輸出端52再把功率分流為兩路，一路流入輸入大齒圈22，另一路流入輸入齒輪副6的輸入齒輪61，再經輸入齒輪副6的輸出齒輪62流入液力變矩器7的輸入端71，液力變矩器7的輸出端72則把功率傳遞到輸出齒輪副8的輸入齒輪81，再傳遞到輸出齒輪副8的輸出齒輪82，輸出齒輪副8的輸出齒輪82再通過超越離合器9的輸出端92把功率傳遞到輸入小齒圈21，傳遞到輸入小齒圈21的此路功率，則和由起動機或發動機傳遞到輸入小齒圈21的功率匯合，并且與流入輸入大齒圈22的功率，都通過聯接行星架23上的行星齒輪20傳遞到聯接行星架23，聯接行星架23再重復上述過程，使傳遞到輸出齒圈25、輸出小齒圈28上的力矩不斷增大，發動機起動前，傳遞到輸出齒圈25、輸出小齒圈28上的功率經空掛檔機構14的輸入端141、起動輸入齒輪副4、起動輸出齒輪副10、單向離合器11以及輸入軸I傳遞到發動機曲軸上，發動機起動后，接合空掛檔機構14，則通過空掛檔機構14傳遞至本發明的輸出軸3，從而實現了把發動機的功率通過輸出軸3對外輸出。
[0015]對于本發明，當輸入軸I的轉速不變，輸出齒圈25、輸出小齒圈28以及輸出軸3上的扭矩隨其轉速的變化而變化，轉速越低，傳遞到輸出齒圈25、輸出行星架28以及輸出軸3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行星齒輪傳動的液力變矩器以及起動器。
[0016]本發明使用時，設起動機通過起動齒輪12輸入的功率、轉速以及其負荷不變，即輸入小齒圈21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，因輸出軸3靜止不動，即輸出齒圈25、輸出小齒圈28靜止不動，起動機的輸入功率經起動齒輪12、輸出齒輪副8的輸出端82以及超越離合器9的輸出端92傳遞到輸入小齒圈21，其中，由于此時沒有功率流入輸入大齒圈22，并且固定單向離合器13的輸入端131與固定元件聯接，起限制轉向的作用，使輸入大齒圈22不能與發動機相反的轉向轉動，轉速為零，此時，傳遞到輸入小齒圈21的功率，則通過聯接行星架23上的一組行星齒輪20把功率傳遞到輸聯接行星架23，聯接行星架23再通過其上的另一組行星齒輪20把功率分流為兩路，一路傳遞到聯接齒圈24，另一路傳遞到輸出齒圈25，因輸出軸3靜止不動，即輸出齒圈25靜止不動，起動機的功率全部流入聯接齒圈24，再傳遞到輸入行星架26，輸入行星架26再通過其上的行星齒輪20把功率分流為兩路，一路傳遞到輸出大齒圈27，另一路傳遞到輸出小齒圈28，因輸出軸3靜止不動，即輸出小齒圈28靜止不動，功率全部流入輸出大齒圈27，輸出大齒圈27再把功率流入變速機構5的輸入端51，變速機構5的輸出端52則把功率分流為兩路，一路流入輸入大齒圈22，另一路流入輸入齒輪副6的輸入齒輪61，再經輸入齒輪副6的輸出齒輪62流入液力變矩器7的輸入端71，液力變矩器7的輸出端72則把功率傳遞到輸出齒輪副8的輸入齒輪81，再傳遞到輸出齒輪副8的輸出齒輪82，輸出齒輪副8的輸出齒輪82再通過超越離合器9的輸出端92把功率傳遞到輸入小齒圈21，傳遞到輸入小齒圈21的此路功率，則和由起動機傳遞到輸入小齒圈21的功率匯合，并且與流入輸入大齒圈22的功率，都通過聯接行星架23上的一組行星齒輪20傳遞到聯接行星架23，聯接行星架23再重復上述過程，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，使傳遞到輸出齒圈25、輸出小齒圈28上的力矩不斷增大，并通過空掛檔機構14的輸入端141、起動輸入齒輪副4、起動輸出齒輪副10、單向離合器11以及輸入軸I把功率傳遞到發動機曲軸上，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。
[0017]發動機起動后，設發動機的輸入功率、輸入轉速及其負荷不變，即輸入軸I的轉速與扭矩為常數，汽車起步前，接合空掛檔機構14，輸出軸3的轉速為零，發動機的輸入功率經輸入軸I以及超越離合器9，傳遞到輸入小齒圈21，其中，由于此時沒有功率流入輸入大齒圈22，并且固定單向離合器13的輸入端131與固定元件聯接，起限制轉向的作用，使輸入大齒圈22不能與發動機相反的轉向轉動，轉速為零，此時，傳遞到輸入小齒圈21的功率，則通過聯接行星架23上的一組行星齒輪20把功率傳遞到聯接行星架23，聯接行星架23再通過其上的另一組行星齒輪20把功率分流為兩路，一路傳遞到聯接齒圈24，另一路傳遞到輸出齒圈25，因輸出軸3靜止不動，即輸出齒圈25靜止不動，發動機的功率全部流入聯接齒圈24，再傳遞到輸入行星架26，輸入行星架26再通過其上的行星齒輪20把功率分流為兩路，一路傳遞到輸出大齒圈27，另一路傳遞到輸出小齒圈28，因輸出軸3靜止不動，即輸出小齒圈28靜止不動，功率全部流入輸出大齒圈27，輸出大齒圈27再把功率流入變速機構5的輸入端51，變速機構5的輸出端52則把功率分流為兩路，一路流入輸入大齒圈22，另一路流入輸入齒輪副6的輸入齒輪61，再經輸入齒輪副6的輸出齒輪62流入液力變矩器7的輸入端71，液力變矩器7的輸出端72則把功率傳遞到輸出齒輪副8的輸入齒輪81，再傳遞到輸出齒輪副8的輸出齒輪82，輸出齒輪副8的輸出齒輪82再通過超越離合器9的輸出端92把功率傳遞到輸入小齒圈21，傳遞到輸入小齒圈21的此路功率，則和由發動機傳遞到輸入小齒圈21的功率匯合，并且與流入輸入大齒圈22的功率，都通過聯接行星架23上的一組行星齒輪20傳遞到聯接行星架23，聯接行星架23再重復上述過程，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，使傳遞到輸出齒圈25、輸出小齒圈28上的力矩不斷增大，并通過空掛檔機構14傳遞至本發明的輸出軸3，當傳遞到輸出軸3上的扭矩，經傳動系統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，與之相聯的輸出齒圈25、輸出小齒圈28的轉速也從零逐漸增加，此時，流入輸入大齒圈22的功率逐漸減少，從而使輸出軸3的扭矩隨著轉速的增加而減少。
【主權項】
1.一種復合行星齒輪傳動的液力變矩器以及起動器，包括輸入軸(I)、輸出軸(3)、起動輸入齒輪副(4)、變速機構(5)、輸入齒輪副(6)、液力變矩器(7)、輸出齒輪副(8)、超越離合器(9)、起動輸出齒輪副(10)、單向離合器(11)、起動齒輪(12)、固定單向離合器(13)、空掛檔機構(14)，所述固定單向離合器(13)的輸入端(131)與固定元件聯接，其特征在于:所述的輸入軸(I)與輸出軸(3)之間設有行星齒輪(20)、輸入小齒圈(21)、輸入大齒圈(22)、聯接行星架(23)、聯接齒圈(24)、輸出齒圈(25)、輸入行星架(26)、輸出大齒圈(27)、輸出小齒圈(28)，輸入小齒圈(21)以及輸出齒輪副(8)的輸出齒輪(82)與超越離合器(9)的輸出端(92)聯接，超越離合器(9)的輸入端(91)以及單向離合器(11)的輸出端(112)與輸入軸(I)聯接，單向離合器(11)的輸入端(111)與起動輸出齒輪副(10)的輸出齒輪(102)聯接，輸出行星架(23)通過其上的一組行星齒輪(20)與配合的輸入小齒圈(21)、輸入大齒圈(22)聯接，并通過其上的另一組行星齒輪(20)與配合的聯接齒圈(24)、輸出齒圈(25)聯接，聯接齒圈(24)與輸入行星架(26)聯接，輸入行星架(26)通過其上的行星齒輪(20)與配合的輸出大齒圈(27)、輸出小齒圈(28)聯接，輸出齒圈(25)、輸出小齒圈(28)以及起動輸入齒輪畐IJ (4)的輸入齒輪(41)與空掛檔機構(14)的輸入端(141)聯接，空掛檔機構(14)的輸出端(142 )與輸出軸(3 )聯接，輸入齒輪副(4 )的輸出齒輪(42 )與起動輸出齒輪副(1 )的輸入齒輪(1I)聯接，輸出大齒圈(27 )與變速機構(5 )的輸入端(51)聯接，變速機構(5 )的輸出端(52)分別與輸入大齒圈(22)、輸入齒輪副(6)的輸入齒輪(61)以及固定單向離合器(13)的輸出端(13 2 )聯接，輸入齒輪副(6 )的輸出齒輪(6 2 )與液力變矩器(7 )的輸入端(71)聯接，液力變矩器(7 )的輸出端(7 2 )與輸出齒輪副(8 )的輸入齒輪(81)聯接，輸出齒輪副(8 )的輸出齒輪(82)與起動齒輪(12)配合工作。
【文檔編號】F16H47/08GK105909754SQ201610360720
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年12月12日
【發明人】吳志強
【申請人】吳志強