[發明專利]基于橢圓錐齒輪副的可控時變傳動比無級變速裝置

在審

• 申請號: 201910488066.2
• 申請日: 2019-06-05
• 公開（公告）號: CN110094470A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 林超;何春江;邢慶坤;喻永權;李慎龍
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: F16H3/76
• 分類號: F16H3/76
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 呂小琴

本發明公開了一種基于橢圓錐齒輪副的可控時變傳動比無級變速裝置，包括無極傳動比發生單元以及輸出選擇單元，所述無極傳動比發生單元為由主動橢圓錐齒輪以及與其嚙合的若干個從動橢圓錐齒輪構成的橢圓錐齒輪副結構，所述各個從動橢圓錐齒輪將動力輸出至同一動力輸出機構，所述選擇單元用于選擇其中任一從動橢圓錐齒輪作為動力輸出件；本發明通過安裝不同組數的從動橢圓錐齒輪適配所需的傳動比范圍和角度范圍，通過選擇單元選擇相應的輸出路徑，使得各個橢圓錐齒輪副對應的需要傳動比段依次相接形成完整的變傳動比無級變速輸出，實現設計所需的變傳動運動規律。

技術領域

本發明屬于減速器技術領域，特別涉及一種基于橢圓錐齒輪副的可控時變傳動比無級變速裝置。

背景技術

目前近來，隨著汽車舒適性及能源利用率等要求越來越高，常規有級傳動變速裝置已不能滿足需求，因此，相繼提出具有廣泛應用領域的無級變速裝置，如采用V帶或同步帶的無級傳動裝置，為了實現無級調速，需要改變與V帶或同步帶配合的輸入/輸出輪半徑，形成輸入/輸出輪半徑比值的連續變化傳動；現有大多數無級變速裝置例如CVT變速器的帶輪半徑改變都依靠設計成桿機構形式的輻條，同時傳動主要依靠帶傳動，這種機構會受到自身設計的限制使得該無級傳動裝置不能適用于高精度、大載荷和大扭矩場合。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種基于橢圓錐齒輪副的可控時變傳動比無級變速裝置，該結構適用于大扭矩、大載荷、高效率、高平穩性和復雜傳動比要求的工況。

本發明的基于橢圓錐齒輪副的可控時變傳動比無級變速裝置，包括無極傳動比發生單元以及輸出選擇單元，所述無極傳動比發生單元為由主動橢圓錐齒輪以及與其嚙合的若干個從動橢圓錐齒輪構成的橢圓錐齒輪副結構，所述各個從動橢圓錐齒輪將動力輸出至同一動力輸出機構，所述選擇單元用于中斷或連接從動橢圓錐齒輪與動力輸出機構的動力路徑用以選擇其中任一從動橢圓錐齒輪作為動力輸出件。

進一步，所述無極傳動比發生單元包括兩個同軸設置的主動橢圓錐齒輪分別為主動橢圓錐齒輪I和主動橢圓錐齒輪Ⅱ，所述主動橢圓錐齒輪I嚙合有若干個從動橢圓錐齒輪I，所述主動橢圓錐齒輪Ⅱ嚙合有若干個從動橢圓錐齒輪Ⅱ，所述從動橢圓錐齒輪I與從動橢圓錐齒輪Ⅱ個數相同并一一匹配，相匹配的從動橢圓錐齒輪I與從動橢圓錐齒輪Ⅱ將動力通過傳動比整合單元輸出至同一動力輸出機構，所述傳動比整合單元用于將具有不同傳動比的橢圓錐齒輪副的動力整合為同一傳動比后輸出至同一動力輸出機構。

進一步，所述主動橢圓錐齒輪I傳動配合于主動軸，所述主動橢圓錐齒輪Ⅱ傳動配合于空心套軸，所述空心套軸套于主動軸上，所述空心套軸與主動軸之間通過相位切換單元使二者可在傳動配合以及轉動配合兩種配合模式中切換以調節主動橢圓錐齒輪I與主動橢圓錐齒輪Ⅱ之間的相位角。

進一步，所述傳動比整合單元包括相對設置的左半軸齒輪和右半軸齒輪以及位于左、右半齒輪之間并嚙合于左、右半齒輪的若干個行星齒輪，所述行星齒輪安裝于行星軸組件上，相匹配的從動橢圓錐齒輪I與從動橢圓錐齒輪Ⅱ將動力分別傳遞至左半軸齒輪以及右半軸齒輪上整合為行星齒輪的公轉運動并通過行星軸組件將動力輸出。

進一步，所述相位切換單元包括切換外圈、偏心輪以及調節組件，所述切換外圈傳動配合于空心套軸，切換外圈具有徑向截面大于偏心輪徑向截面的偏心腔，偏心輪安裝于偏心腔內并與主動軸傳動配合，偏心輪與偏心腔之間具有相互嚙合的嚙合齒，所述調節組件用于使切換外圈或偏心輪產生徑向偏移使二者的嚙合齒相互嚙合或分離。

進一步，所述選擇單元包括液壓座、行星輸出軸以及選擇軸，所述液壓座具有封閉的液壓腔，所述行星輸出軸垂直于行星軸組件并傳動配合于行星軸組件，所述選擇軸端部具有嚙合腔，行星輸出軸端部穿設于嚙合腔內，所述選擇軸轉動配合于液壓座且嚙合腔所在的選擇軸區域其外圓位于液壓腔內，所述液壓座上具有為液壓腔供液的液壓嘴，所述高壓液通過液壓嘴供入液壓腔并徑向壓迫選擇軸外圓使嚙合腔徑向形變從而使選擇軸與行星輸出軸在轉動配合以及傳動配合的狀態進行切換。