[發明專利]行星齒輪無級變速器

在審

• 申請號: 201910055862.7
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN110332288A
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 周志鳴
• 申請（專利權）人: 周志鳴
• 主分類號: F16H3/76
• 分類號: F16H3/76;F16H57/023
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

為了解決齒輪自動變速器不能無級變速、無級變速器靠摩擦傳動的不足，本發明提出了一種行星齒輪無級變速器，其特征在于：由行星齒輪機構和脈動發生機構構成。行星齒輪機構的一個元件是脈動元件，脈動發生機構是交替的產生讓脈動元件加速旋轉和減速旋轉的轉矩的機構。脈動元件在脈動發生機構的作用下交替的減速和加速，引起中間元件轉速變化，依靠中間元件的轉動時慣性對轉速變化的阻抗，變速器交替的進行反向和正向的慣性阻抗傳動。在脈動元件減速和加速的一個周期中，輸出的動力多于反饋的動力，動力機動力經變速器輸出。中間元件沒有被固定或約束，變速器傳動比可以無級變化。

技術領域

本發明涉及無級變速器，特別是涉及車用無級變速器。

背景技術

現行的齒輪自動變速器主要包括：AT、雙離合、AMT。它們傳動效率高，承載的扭矩大，但不能實現無級變速，不利于動力機在經濟點運行。

現行的無級變速器主要是鋼帶cvt。鋼帶cvt傳動比連續，變速順滑，有利于發動機在燃油經濟點運行，但依賴摩擦傳動，傳動效率低，且傳遞大轉矩的能力不夠。

發明內容

為了解決齒輪自動變速器不能無級變速、無級變速器靠摩擦傳動的不足，本發明提出了一種行星齒輪無級變速器，該變速器既是無級變速，又是齒輪傳動。

本發明所采用的技術方案是一種行星齒輪無級變速器，其特征在于：由行星齒輪機構和脈動發生機構構成。

行星齒輪機構的一個元件是脈動元件，變速器工作時，脈動元件交替的加速旋轉和減速旋轉。脈動發生機構是交替的產生讓脈動元件加速旋轉和減速旋轉的轉矩的機構。

行星齒輪機構傳遞動力過程中，動力從甲元件輸入，從乙元件輸出，則甲元件稱為主動元件，乙元件稱為被動元件，其余的元件都稱為中間元件。

當主動元件或被動元件或兩者一起發生轉速變化，引起中間元件的轉速產生變化時，行星齒輪機構依靠中間元件的轉動時慣性對轉速變化的阻抗，實現動力從主動元件到被動元件的傳遞，區別于普通行星齒輪機構依靠離合器、制動器等外部元件對中間元件進行固定或約束。這種行星齒輪機構的傳動方式稱為慣性阻抗傳動。

主動元件或被動元件或兩者一起發生轉速變化，所要引起中間元件轉速變化的角加速度越大，行星齒輪機構通過慣性阻抗傳動傳遞的轉矩越大。

增加中間元件的轉動慣量可以提高行星齒輪機構的慣性阻抗傳動能力。

中間元件連接輔助中間元件也可以提高行星齒輪機構的慣性阻抗傳動能力。輔助中間元件是與中間元件直接或間接連接，且運動隨中間元件加速而加速、減速而減速的機構。輔助中間元件的加入等效于增加中間元件的轉動慣量。

動力機經變速器連接到負載，脈動元件在脈動發生機構的作用下交替的減速和加速，依靠中間元件的轉動時慣性、輔助中間元件的轉動時慣性或慣性，變速器交替的進行反向和正向的慣性阻抗傳動，其中由負載到動力機的動力傳送稱為動力反饋，由動力機到負載的動力傳送稱為動力輸出。在脈動元件減速和加速的一個周期中，輸出的動力多于反饋的動力，動力機動力經變速器輸出。

因為行星齒輪機構的中間元件沒有被固定或約束，主動元件和被動元件之間的轉速比可以無級變化，根據發動機輸出功率和車輛行駛狀況，變速器傳動比自適應變化。

不考慮能量損耗，根據機械能守恒定律，在一定變速比范圍內，輸出轉矩等于輸入轉矩和傳動比的乘積。超出一定的傳動比范圍，比如輸出轉速為零時，傳動比為無窮大了，但輸出的轉矩不可能無窮大，因為脈動發生機構產生的轉矩不可能達到無窮大，中間元件的轉動慣量受到實際影響也不可能設計的太大。變速器應該根據車輛需要的最大傳動比和最小傳動比的區間進行設計。當實際行駛中，傳動比大于該設計最大傳動比時，變速器雖然不能讓動力機輸出所在轉速的最大功率，但變速后輸出的驅動扭矩仍會隨著傳動比的增大而增大。