[發明專利]直扭偏轉齒圈無級變速器

無效

• 申請號: 201110306206.3
• 申請日: 2012-01-02
• 公開（公告）號: CN103185114A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 湯科兒
• 申請（專利權）人: 湯科兒
• 主分類號: F16H3/76
• 分類號: F16H3/76
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種機械類變速器，尤其涉及一種傳動系統中采用直扭偏轉齒圈機構并以其直接扭動特性輸出的直扭偏轉齒圈無級變速器。

背景技術

目前在汽車上較多使用的自動變速技術是將液力變矩器和行星齒輪系組合的自動變速器技術，但它有明顯的缺點：傳動比不連續，液力傳動效率較低，結構復雜，維護不便，另外一種無級變速(CVT)，它采用金屬傳動帶和工作直徑可變的主、從動輪相配合來傳遞動力，但CVT弱點是金屬帶承載能力小，傳遞功率有限，且造價高壽命短，其控制系統相當復雜，致使輔助成本增加，目前只能用于轎車。因此，開發一種安全可靠，結構簡單，加工方便且造價低廉的無級變速器，便成為機械行業幾十年來急需解決的問題。本發明以直扭偏轉齒圈機構實現的直扭偏轉齒圈無級變速器，在工作時直接根據負載變化，完全自動地實行無級變扭矩變轉速運轉，本發明國內外未見同類結構產品與相關資料。

發明內容

本發明所要解決的問題是提供一種直扭偏轉齒圈無級變速器，它在運行中采用直扭偏轉齒圈機構并以其直接扭轉特性驅動輸出，完全自動的實行無級變扭矩變轉速運轉。

本發明是這樣實現的：在圖1中：直扭偏轉齒圈無級變速器主要零部件包括輸入軸1、前行星架2、前行星輪軸3、偏轉齒圈座4、前輸入輪5、偏轉齒圈外齒輪6、偏轉齒圈7、偏轉齒圈內齒輪8、前行星輪9、前齒圈10、中行星輪11、中心輪12、后行星架13、后行星輪軸14、后輸入輪15、后行星輪16、后齒圈17、輸出盤18、輸出軸19、機殼20組成；其結構是：輸入軸1與輸出軸19同軸線并由機殼20支承、輸入軸1伸入機殼20內的部分其前部(設輸入端為前，輸出端為后)剛聯有前輸入輪5、其后部剛聯有后輸入輪15、前行星架2由輸入軸1前部支承、前行星架2上周向等分的剛聯有前行星輪軸3、與前行星輪軸3相等數量的偏轉齒圈座4即以間隙配合安裝在前行星輪軸3上、并可在前行星架2的周向上少量滑動而不能自轉、偏轉齒圈7的外圈上剛聯有偏轉齒圈外齒輪6、偏轉齒圈7的內圈上剛聯有偏轉齒圈內齒輪8、與前行星輪軸3相等數量的前行星輪9與中行星輪11剛聯后、由前行星輪軸3支承、后行星架13上周向等分的剛聯有后行星輪軸14、與后行星輪軸14相等數量的后行星輪16由后行星輪軸14支承、中心輪12與后行星架13剛聯后由輸入軸1中部支承、前齒圈10與后齒圈17安裝在輸出盤18上、輸出盤18與輸出軸19剛聯后由機殼20支承；各齒輪、齒圈的嚙合關系是：前輸入輪5與偏轉齒圈外齒輪6嚙合、偏轉齒圈外齒輪6與前齒圈10嚙合、并且前行星輪9在前輸入輪5與偏轉齒圈外齒輪6嚙合一側與偏轉齒圈內齒輪8嚙合、構成前排走位行星齒輪排、中行星輪11與中心輪12嚙合、構成中排減速驅動行星齒輪排、后輸入輪15與后行星輪16嚙合、后行星輪16與輸出齒圈17嚙合、構成后排輸出行星齒輪排。

直扭偏轉齒圈無級變速器工作原理見圖1，當前輸入輪5帶動偏轉齒圈7在前齒圈10上滾動走位時，輸入輪5還可直接扭轉前行星輪9公轉，與前行星輪9剛聯一體的中行星輪11即可通過中心輪12、后行星架13、后行星輪軸14、而以后輸入輪15為支抗減速驅動后齒圈17、輸出盤18、使輸出軸19實現低轉速大扭矩輸出，由于前齒圈10與后齒圈17與輸出盤18與輸出軸19剛聯一體，其輸出轉速將同步反饋給偏轉齒圈7，由于輸入輪5直接扭轉前行星輪9時，并沒有反作用力通過偏轉齒圈7施加于前齒圈10上，因此偏轉齒圈7可通過輸出轉速的同步反饋與周向上少量的滑動走位，順應前行星輪9與中行星輪11的自轉減速而以其公轉方式驅動輸出，且不管輸出盤18轉速多少，其直接扭轉的扭矩都能加于其上，直至輸出轉速趨近輸入轉速，使其在負荷減小后轉速增快，直至輸出轉速接近輸入轉速，從而可靠地完成機械式無級變速功能。

本發明所述的直扭偏轉齒圈無級變速器，由于創新使用直扭偏轉齒圈機構，使其能在輸出最大扭矩的同時，在負荷減小后還能輸出最高轉速，從而可靠地完成了機械式無級變速功能，且結構簡單，價格低廉，傳動比連續承載力大，安全可靠使用期長。

附圖說明

圖1：直扭偏轉齒圈無級變速器傳動簡圖

圖2：直扭偏轉齒圈無級變速器實施簡圖

具體實施方式

在圖2中：具體實施的直扭偏轉齒圈無級變速器主要零部件包括輸入軸1、前行星架2、前行星輪軸3、偏轉齒圈座4、前輸入輪5、偏轉齒圈外齒輪6、偏轉齒圈7、偏轉齒圈內齒輪8、前行星輪9、前齒圈10、中行星輪11、中心輪12、后行星架13、后行星輪軸14、后輸入輪15、后行星輪16、后齒圈17、輸出盤18、輸出軸19、機殼20組成；其結構是：輸入軸1與輸出軸19同軸線并由機殼20支承、輸入軸1伸入機殼20內的部分其前部(設輸入端為前，輸出端為后)剛聯有前輸入輪5、其后部剛聯有后輸入輪15、前行星架2由輸入軸1前部支承、前行星架2上周向等分的剛聯有前行星輪軸3、與前行星輪軸3相等數量的偏轉齒圈座4即以間隙配合安裝在前行星輪軸3上、并可在前行星架2的周向上少量滑動而不能自轉、偏轉齒圈7的外圈上剛聯有偏轉齒圈外齒輪6、偏轉齒圈7的內圈上剛聯有偏轉齒圈內齒輪8、與前行星輪軸3相等數量的前行星輪9與中行星輪11剛聯后、由前行星輪軸3支承、后行星架13上周向等分的剛聯有后行星輪軸14、與后行星輪軸14相等數量的后行星輪16由后行星輪軸14支承、中心輪12與后行星架13剛聯后由輸入軸1中部支承、前齒圈10與后齒圈17安裝在輸出盤18上、輸出盤18與輸出軸19剛聯后由機殼20支承；各齒輪、齒圈的嚙合關系是：前輸入輪5與偏轉齒圈外齒輪6嚙合、偏轉齒圈外齒輪6與前齒圈10嚙合、并且前行星輪9在前輸入輪5與偏轉齒圈外齒輪6嚙合一側與偏轉齒圈內齒輪8嚙合、構成前排走位行星齒輪排、中行星輪11與中心輪12嚙合、構成中排減速驅動行星齒輪排、后輸入輪15與后行星輪16嚙合、后行星輪16與輸出齒圈17嚙合、構成后排輸出行星齒輪排。