進一步,第一輸入軸齒輪1和第二輸入軸齒輪3為圓柱直齒輪或斜齒輪。
[0024] 進一步,無級變速機構為金屬帶式無級變速器、摩擦輪式無級變速器或錐環式無 級變速器,其有無級變速機構輸入錐齒輪10和無級變速機構輸出錐齒輪8,無級變速機構輸 入錐齒輪10和無級變速機構輸出錐齒輪8都為錐齒輪。
[0025]進一步,第二差速器4另一半軸上固定有輸出軸齒輪5。
[0026]動力通過輸入軸與動力機相連,工作時,調節無級變速機構的變速比,其直接目的 是改變中間半軸錐齒輪2和第一差速器半軸錐齒輪11的速度關系,即可實現該變速器輸出 軸的轉速變化。在輸入軸轉速不變的情況下,通過給定中間半軸錐齒輪2和第一差速器半軸 錐齒輪11之間不同轉速比,即可實現輸出軸齒輪5的轉速變化。并且,其變速范圍很廣,可正 轉、反轉、停轉。
[0027] 原理闡述 [0028] 變速分析
[0029]如圖1,已知in,2為圖中11與2之間的傳動比,其值與i9,s相等,通過無級變速機構 來確定;
[0030] 13,6 = 3 (1)
[0031] 11,12 = 2 (2)
[0032] 其它錐齒輪傳動比均為1。
[0033] 差速器的轉速計算公式:兩個半軸的轉速之和等于差速器殼轉速的2倍。
[0034] 現假設輸入轉速(即1或3的轉速)為m,輸出轉速Π 5有以下的推導過程:
[0035]根據差速器轉速公式:
[0036] Π2+ηιι = 2η?2 (3)
(, (5)
[0039] m 即為 η3。
[0040] 又有差速器轉速公式:
[0041] Π 2+η5 = 2η6 (6)
(J)
[0043]由以上各式可解出
(8)
[0045] 由以上計算可知,當輸入轉速為m時,in,2由變速機構調節確定。并且由式(8)可 知,n5可為正、負數以及零。現假設:
[0046] in)2e[0.4,2] (9)
[0047] 由式(8)及式(9)可得出:
(1〇)
[0049]根據式(10)可知,該變速器在變速機構一定范圍內連續速比的變化,使得變速器 輸出轉速由負值連續變化至一個正值,這意味著當該變速器應用于汽車上時,即使發動機 輸出轉速不變的情況下,汽車能在該變速器的功用下實現前進、駐車及后退等功能,且期間 不需斷開機構連接,只需要給定變速機構傳動比即可。
[0050] 本實用新型的無離合無級變速器,動力通過齒輪結構與無級變速機構共同傳輸, 根據齒輪高效率傳動以及大承載能力的特點,變速器整體效率以及承載能力必然相對于現 有的無級變速器有極大的提升。初步估算工作效率達90%以上。
[0051] 本實用新型提出的全新結構的CVT無需離合器、液力變矩器。傳統的無級變速器多 為金屬帶式無級變速器,其效率低、承載扭矩小,且需要倒車機構,結構復雜。本實用新型變 速機構部分同樣可采用金屬帶式無級變速器,但此時,其承擔的作用主要是調速,而非傳輸 扭矩。本實用新型的扭矩大部分通過齒輪傳動的方式傳輸,并非所有動力通過金屬帶式無 級變速器傳輸。因此,能發揮齒輪高效大扭矩傳動的優勢。調速范圍廣可通過計算說明。其 范圍廣表現在能使得輸出軸轉速有正到負值的變化,使得變速器不需要倒擋機構,使得結 構簡單,操控簡單。
[0052] 最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案,而非對其限制; 盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解: 其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等 同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術 方案的精神和范圍。
【主權項】
1. 一種無離合無級變速器,其特征在于:包括輸入軸、第一差速器(9)、第二差速器(4) 和無級變速機構(7 ),輸入軸上依次固定有第一輸入軸齒輪(1)和第二輸入軸齒輪(3 ),第一 輸入軸齒輪(1)和第二輸入軸齒輪(3)分別與第一差速器差速殼齒輪(12)和第二差速器差 速殼齒輪(6)嗤合,第一輸入軸齒輪(1)和第二輸入軸齒輪(3)在一條直線上、且共用一根半 軸-中間半軸,中間半軸上固定有中間半軸錐齒輪(2),第二差速器(4)的另一半軸作為變速 器的輸出軸,第一差速器(9)的另一半軸上固定有第一差速器半軸錐齒輪(11),中間半軸錐 齒輪(2)和第一差速器半軸錐齒輪(11)與無級變速機構(7)的齒輪嚙合,通過無級變速機構 (7)改變第一差速器半軸錐齒輪(11)與無級變速機構(7)所在的軸的轉速關系。2. 根據權利要求1所述的無離合無級變速器,其特征在于:所述第一輸入軸齒輪(1)和 第二輸入軸齒輪(3)為圓柱直齒輪或斜齒輪。3. 根據權利要求1所述的無離合無級變速器,其特征在于:所述第一差速器(9)、第二差 速器(4)為行星差速器,第一差速器差速殼齒輪(12)和第二差速器差速殼齒輪(6)為圓柱直 齒輪或斜齒輪。4. 根據權利要求1、2或3所述的無離合無級變速器,其特征在于:所述無級變速機構為 金屬帶式無級變速器、摩擦輪式無級變速器或錐環式無級變速器。5. 根據權利要求4所述的無離合無級變速器,其特征在于:所述金屬帶式無級變速器輸 入齒輪和輸出齒輪都為錐齒輪。6. 根據權利要求4所述的無離合無級變速器,其特征在于:所述第二差速器(4)另一半 軸上固定有輸出軸齒輪(5)。
【專利摘要】本實用新型提供一種無離合無級變速器,包括輸入軸、第一差速器、第二差速器和無級變速機構,該變速器在汽車駐車、倒車、前進、加減速等所有情況下,所有機構均出于連接狀態,無需斷開任何一處連接來改變變速器工作狀態,其只需調節變速機構的變速比即可實現以上所有工作狀態;此外,該無級變速器傳輸扭矩更大,效率更高,是一種非常理想的變速器。
【IPC分類】F16H37/08
【公開號】CN205173397
【申請號】CN201520886792
【發明人】陳鵬, 冀杰, 舒鑫
【申請人】西南大學
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月9日