[發明專利]機械-液壓互動式無級變速器

有效

• 申請號: 200910093367.1
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN101660595A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 李生錄;李雙壽;李睿;傅水根;李軍利
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F16H47/04
• 分類號: F16H47/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無級變速領域，也可用作帶負荷啟動的軟啟動裝置。

背景技術

在使用機械設備的各個領域，凡需要傳遞轉速和動力的系統中，大都需要變速裝置。目前變速裝置分有級變速和無級變速兩種，有級變速裝置雖然結構相對簡單，但變速不連續，有跳動、不平穩，而且變速控制比較繁瑣。無級變速裝置變速平穩、柔和，而且在一定范圍可進行連續變速，但往往結構比較復雜，制造成本較高，特別是汽車行業，無級變速裝置也只有在一些高檔豪華的汽車上才能配備得起。另外，現在的汽車上有級自動變速也好，無級自動變速也好，它的傳動方式均為純機械結構，而且一般都要按照傳動速比對傳動零件的尺寸、結構、相關參數進行嚴格的匹配。其次，由于結構原理的限制，大都只能用于傳遞功率較小的輕型小轎車上。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單、制造成本低、變速平穩、便于控制，將齒輪傳動與液壓傳動完美結合的無級變速裝置。本發明是以機械傳動為主，而液壓傳動起變速控制和輔助傳動的作用。

本發明提供了一種機械—液壓互動式無級變速器，其包括輸入部分、組合液壓泵、行星齒輪傳動部分、以及輸出部分，它們順序連接，輸出部分包括液壓馬達和輸出軸，組合液壓泵與液壓馬達通過液壓回路構成一液壓系統，輸入部分通過行星齒輪傳動部分驅動組合液壓泵，上述組合液壓泵通過液壓回路帶動液壓馬達旋轉，液壓馬達和行星齒輪傳動部分兩者同時又帶動輸出軸旋轉，輸出軸作為整個無級變速器的輸出。

優選地，上述輸入部分包括帶有動力盤的輸入軸，上述動力盤與組合液壓泵相連；組合液壓泵包括多個子泵，子泵輸入軸分別與各自對應的行星齒輪傳動部分的行星軸齒輪的軸同體，輸出部分的輸出軸與行星齒輪傳動部分的齒圈同體，同時輸出軸與液壓馬達的輸出軸共用。

優選地，上述液壓馬達為變量馬達，通過對上述馬達排量進行控制，實現無級連續變速。

優選地，組合液壓泵為組合齒輪泵，上述組合齒輪泵包括后端蓋、泵體、前端蓋、太陽齒輪和多個行星齒輪，太陽齒輪設置在輸入軸上，上述多個行星齒輪圍繞在太陽齒輪周圍布置，并與之嚙合，上述多個行星齒輪與行星軸齒輪的軸分別對應固定連接。

優選地，在上述前端蓋圓周上沿軸向間隔均勻且依次交叉的開有多個進油孔和多個出油孔，在該前端蓋的徑向還開有第一和第二環形油槽，上述多個進油孔分別延伸到第二環形油槽后彼此連通，上述多個出油孔分別延伸到第一環形油槽后彼此連通。

優選地，上述進油孔、出油孔、行星齒輪、行星軸齒輪的數量相同，數量優選為3個。

優選地，上述液壓馬達為斜盤式可變量軸向柱塞馬達，其配備有斜盤角度控制機構，斜盤式可變量軸向柱塞馬達的斜盤上端與斜盤角度控制機構的輸出端鉸接配合，通過控制斜盤角度，可控制液壓馬達的排量，進行無級連續變速。

優選地，上述輸入部分還包括殼體和配流套，上述殼體設有兩個徑向孔，配流套上設有一徑向孔和一徑向斜孔；上述斜盤式可變量軸向柱塞馬達包括配流盤，配流盤上設有進油槽和出油槽，上述第二環形油槽依次經過上述配流套上的徑向孔、殼體上的其中一個徑向孔以及一輸油管后與上述配流盤上的出油槽相通，上述第一環形油槽依次經過上述配流套上的徑向斜孔、上述殼體上的另一個徑向孔、另一輸油管后與上述配流盤上的進油槽相通。

通過以上對本發明結構的描述，本發明具有以下主要優點：

1.可實現無級連續變速，變速時不需齒輪的脫離及換擋，而且速比可以精確控制。

2.傳動速比與齒輪齒數無直接關系。

3.當傳動速比從大于零的某個數(可設定)逐漸增至1時，所有傳動齒輪自轉速度(齒圈除外)逐漸變慢，當輸出轉速達到輸入轉速(即速比為1)時，齒輪將不再自轉(齒圈除外)，所有齒輪停止嚙合運動，這樣可有效控制發熱。所以，其高速傳動性能極佳。

4.結構簡單、制造成本低，經與汽車上現有同功能變速器結構簡單比較，其外形尺寸、重量不大于現有變速器的二分之一。

5.該變速器可按比例擴大或縮小，用于任何需要變速的機械設備上。

6.該變速器還可以作為帶負荷啟動的軟啟動裝置。

附圖的簡要說明

圖1是本發明的傳動原理圓周展開圖，其中：A是主視圖，B是沿著圖1A中的A-A線剖開示意圖。

圖2是本發明一種案例主體結構示意圖。

圖3是本發明一種案例A-A剖面圖，顯示配流盤油路圖。

圖4是本發明一種案例B-B剖面圖，顯示行星軸齒輪與齒圈的嚙合狀態。

圖5是本發明一種案例C-C剖面圖，顯示組合齒輪泵主結構示意圖。

圖6是本發明一種案例D-D剖面圖，顯示出油油路走向圖。