[發明專利]永磁調速行星齒輪分流傳動無級變速系統

無效

• 申請號: 201210456912.0
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN102937169A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 鄒政耀
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: F16H3/76
• 分類號: F16H3/76;F16H3/72;F16H61/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種永磁調速行星齒輪分流傳動無級變速系統，利用單排行星齒輪具有兩個自由度的特點進行功率分流和合流，實現主傳動路線運動的速比無級變化，分流一部分主傳動支路的功率，通過控制傳動部分傳給主傳動另一支路，在控制傳動部分設有永磁傳動，利用永磁傳動的滑差傳動釋放齒輪傳動在無級變速時的不同步，改變永磁傳動部分的傳遞扭矩實現調速，適用于汽車、節能汽車、新能源汽車、城市軌道車輛、各種飛行器、輪船、風電發電系統，機床、工礦機械、工程機械等領域。

背景技術

目前無級變速傳動主要是使用摩擦傳動方式，或者使用功率分流后組合摩擦傳動的方式，使用摩擦傳動方式效率低，尺寸大，例如汽車使用的金屬帶或鏈式摩擦式無級變速器，就存在和同類變速器比較尺寸較大的問題，同時功率容量較小，不能裝備高檔轎車(排量＞4.0升)；組合摩擦傳動分流式無級變速，擴大了功率容量和速比變化范圍，但同時也增加了體積和重量，使得機構復雜，成本升高。

發明內容

本發明目的是針對上述不足之處提供一種永磁調速行星齒輪分流傳動無級變速系統，功率主要由行星齒輪機構傳動，通過功率分流，在其一條傳動支路上設置有永磁傳動，利用永磁傳動非接觸的特性，釋放齒輪無級傳動時的速度不匹配，把滑差部分安排在永磁傳動部分，同時設置機構，可以改變永磁傳動部分可以傳遞的扭矩，達到調速和調節輸出扭矩的目的，具體結構是由兩個組合的行星齒輪排組成的主傳動部分、一個作為控制傳動用的行星排、永磁傳動機構和調節永磁傳動扭矩大小的機構組成。

為實現上述目的，本發明采用如下技術措施：

永磁調速行星齒輪分流傳動無級變速系統，主要功率由主傳動部分傳遞，輸入為前行星排行星架，輸出為后行星排行星架，主傳動部分功率分兩條路線傳遞，一條為前行星排行星架→前行星排內齒圈→后行星排太陽輪→后行星排行星架，另一條為前行星排行星架→前行星排太陽輪→后行星排內齒圈→后行星排行星架，這兩條線路的轉速相互之間符合行星齒輪運動方程，但是速度可以變化，在元件全部不反轉的情況下，其速比變化范圍為最大傳動比/最小傳動比＝α₁·α₂，α₁為前行星排內齒圈齒數與太陽輪齒數的比值，α₂為后行星排內齒圈與太陽輪齒數的比值，如果取α₁和α₂全為2.6，則速比變化范圍能達到6.76，超過了金屬帶或鏈式汽車用無級變速器的速比變化范圍，如上的傳動需要實現扭矩的變化，因此設計了控制傳動部分，用以調節輸出扭矩和速比變化對應，且達到控制調速的目的，其傳動路線內部也分為兩路，一條為前行星排內齒圈→控制行星排行星架→控制行星排內齒圈→后行星排內齒圈，另一條傳動路線為前行星排內齒圈→控制行星排行星架→控制行星排太陽輪→永磁傳動裝置→后行星排內齒圈，永磁傳動裝置的主從動部件轉速不一致，在該對傳動部件內部有轉速差，且轉速差是變化的，這樣在主傳動部分速比無級變化時，只需要調節永磁傳動部分的耦合扭矩即可實現。其特征在于與前行星排25的行星架連接的軸1為輸入元件，前行星排內齒圈4、前行星排太陽輪2和前行星排行星架34同軸連接安裝，后行星排27同軸連接齒輪13為輸出元件，后行星排內齒圈15、后行星排太陽輪17和后行星排行星架35同軸連接安裝，控制行星排26的行星架通過與前行星排內齒圈4連接的大圓板31連接，其輸出為控制行星排內齒圈8和控制行星排太陽輪7，控制行星排內齒圈8與后行星排內齒圈15為剛性連接，控制行星排太陽輪7通過永磁傳動裝置主動部分10和永磁傳動裝置從動部分11輸出動力到軸30，用以調節后行星排的扭矩分配，使其符合行星排動力學方程，軸30連接前行星排太陽輪2和后行星排內齒圈15，軸30上設有外花鍵29，永磁傳動裝置從動部分11通過圓板24連接軸30，圓板24內孔設有內花鍵28，內花鍵28在外花鍵29上可以有軸向滑動，從而改變永磁傳動裝置最大傳遞扭矩的大小，圓板24連接有桿21，桿21穿過大圓板31連接分離軸承內圈18，操縱桿19連接分離軸承外圈20，通過軸向移動操縱桿19，即能改變永磁傳動裝置從動部分11的軸向位置，實現永磁傳動部分扭矩的改變，實現扭矩在后行星排內齒圈15和后行星排太陽輪17之間的重新分配，達到增大、減小和保持速比的目的，永磁傳動裝置主動部分10安裝有極性相反的間隔長永磁體32，永磁傳動裝置從動部分11安裝有極性相反的間隔寬永磁體33，永磁傳動裝置主動部分10和所述永磁傳動裝置從動部分11最大分離的安裝位置如圖1所示，最大耦合位置如圖2所示，永磁體極性安排為間隔排列，如圖6所示。