[發(fā)明專利]一種螺旋變速器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110445017.8
• 申請(qǐng)日: 2021-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113175507A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅吉偉
• 主分類號(hào): F16H3/76
• 分類號(hào): F16H3/76;H02K7/116
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種螺旋變速器，該變速器利用螺旋的軸向機(jī)械作用原理，以徑向小扭矩的同步轉(zhuǎn)動(dòng)控制徑向大扭矩的同步轉(zhuǎn)動(dòng)，使行星輪系中齒圈的反向轉(zhuǎn)動(dòng)由高速向靜止產(chǎn)生漸變從而形成變速器輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)變速。該變速器扭矩承載力大、變速功耗小、傳動(dòng)效率高、輸出響應(yīng)快、機(jī)械強(qiáng)度高抗沖擊性能好、零部件少且簡(jiǎn)單、產(chǎn)品耐久性好，可應(yīng)用于大、中、小各類汽車的傳動(dòng)變速。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可以小扭矩同步轉(zhuǎn)動(dòng)控制大扭矩同步轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)械無(wú)級(jí)變速裝置。

背景技術(shù)

目前的汽車變速器大多采用行星輪系配以摩擦離合或液力變矩裝置來(lái)變換多組齒輪的傳動(dòng)數(shù)比實(shí)現(xiàn)變速目的，因而都普遍因存在大數(shù)比階導(dǎo)致的動(dòng)力傳遞效率降低的問(wèn)題和由于零件多且復(fù)雜產(chǎn)生的機(jī)械摩擦強(qiáng)度高以及產(chǎn)品耐久性低和液力耦合裝置在傳動(dòng)輸出方面的扭矩承載力小、輸出響應(yīng)滯后等不足。為了彌補(bǔ)目前汽車變速器存在的不足本發(fā)明提供一種螺旋變速器，該變速器為無(wú)級(jí)變速、傳動(dòng)效率高、機(jī)械摩擦強(qiáng)度小、零部件少且簡(jiǎn)單、產(chǎn)品耐久性高、扭矩承載力大、輸出響應(yīng)快。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：包括與輸入太陽(yáng)齒輪嚙合的大行星齒輪、與大行星齒輪同心一體與輸出太陽(yáng)齒輪嚙合的小行星齒輪、與大行星齒輪嚙合的齒圈、和固定于外殼的止逆裝置對(duì)其鎖止、其轉(zhuǎn)動(dòng)方向與輸入太陽(yáng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致的行星架以及耦合裝置和電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其特征是：所述的耦合裝置為由固定于齒圈并與其同心轉(zhuǎn)動(dòng)的左旋向主螺桿和與其嚙合的、固定于變速器外殼內(nèi)、與執(zhí)行電機(jī)聯(lián)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的右旋向副螺桿以及支承組成的電動(dòng)螺旋離合裝置；所述的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制裝置為與執(zhí)行電機(jī)、傳感器、電源電聯(lián)，使執(zhí)行電機(jī)帶動(dòng)副螺桿相對(duì)于主螺桿轉(zhuǎn)向的單向轉(zhuǎn)速在程序的驅(qū)動(dòng)下自動(dòng)產(chǎn)生變化的電驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。電動(dòng)螺旋離合裝置中主螺桿的螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生主動(dòng)軸向作用，副螺桿螺旋的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)為軸向讓位轉(zhuǎn)動(dòng)；主螺桿與副螺桿的齒面在相互匹配的轉(zhuǎn)速狀態(tài)下即形成嚙合間隙的無(wú)摩擦各自轉(zhuǎn)動(dòng)，副螺桿的轉(zhuǎn)速變化即導(dǎo)致其螺旋齒面與主螺桿螺旋齒面接觸的頻率產(chǎn)生變化，造成其相互作用的軸向機(jī)械作用的頻率產(chǎn)生變化。當(dāng)輸入太陽(yáng)齒輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)大行星齒輪、小行星齒輪驅(qū)動(dòng)輸出太陽(yáng)齒輪做減速傳動(dòng)時(shí)，執(zhí)行電機(jī)通電帶動(dòng)付螺桿以匹配齒圈帶動(dòng)主螺桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)的相對(duì)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)、形成齒圈的無(wú)阻力反向轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)執(zhí)行電機(jī)帶動(dòng)副螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)由高速向靜止產(chǎn)生漸變時(shí)，主螺桿與齒圈的轉(zhuǎn)速隨之產(chǎn)生漸變，形成大行星齒輪的周向轉(zhuǎn)動(dòng)由靜止向高速漸變，導(dǎo)致與小行星齒輪嚙合的輸出太陽(yáng)齒輪轉(zhuǎn)速由低向高變速。

本發(fā)明的有益效果是：以小扭矩同步的轉(zhuǎn)動(dòng)控制大扭矩同步轉(zhuǎn)動(dòng)使其傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，該變速器扭矩承載力大、變速功耗小、傳動(dòng)效率高、輸出響應(yīng)快、機(jī)械強(qiáng)度高抗沖擊性能好、零部件少且簡(jiǎn)單、產(chǎn)品耐久性好，可應(yīng)用于大、中、小各類汽車的傳動(dòng)變速。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)其技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1為一種螺旋變速器的主體刨面圖。

在附圖中 1.執(zhí)行電機(jī)，2.主螺桿，3.齒圈，4.止逆器，5.行星架，6.輸出太陽(yáng)齒輪，7.副螺桿，8.大行星齒輪，9.輸入太陽(yáng)齒輪，10.小行星齒輪，11.外殼，12.倒擋裝置。

具體實(shí)施方式

輸入太陽(yáng)齒輪（9）與大行星齒輪（8）嚙合，與大行星齒輪同心一體的小行星齒輪（10）與輸出太陽(yáng)齒輪（6）嚙合，輸出太陽(yáng)齒輪與倒擋裝置（12）傳動(dòng)聯(lián)接，大行星齒輪與齒圈（3）嚙合。固定于外殼（11）的止逆器（4）對(duì)行星架（5）反向鎖止、使行星架的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與輸入太陽(yáng)齒輪（9）轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致。固定于齒圈（3）并與齒圈同心轉(zhuǎn)動(dòng)的主螺桿（2）與副螺桿（7）分左、右旋向嚙合，副螺桿固定于變速器外殼（11）內(nèi)、由推力軸承與外殼支承并與固定于外殼上的執(zhí)行電機(jī)（1）聯(lián)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。主螺桿與齒圈（3）則由行星架（5）和外殼與推力軸承支承。執(zhí)行電機(jī)（1）與轉(zhuǎn)速傳感器、驅(qū)動(dòng)控制器及蓄電池電聯(lián)、使執(zhí)行電機(jī)的單向轉(zhuǎn)速在程序的指令下產(chǎn)生變化。主螺桿（2）為主動(dòng)輪、副螺桿（7）為被動(dòng)輪；主螺桿的單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)造成嚙合間隙消失而使其受軸向機(jī)械力作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)阻力，而副螺桿的配合轉(zhuǎn)動(dòng)則為產(chǎn)生嚙合間隙的讓位。副螺桿主螺桿與付螺桿的螺旋齒面嚙合為圓的相切面，其產(chǎn)生的機(jī)械摩擦為切向靜摩擦而非徑向機(jī)械傳動(dòng)摩擦，因而副螺桿（7）的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑可小于主螺桿（2）的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，以減小部分徑向作用力在副螺桿上形成的被動(dòng)轉(zhuǎn)矩、以適配更小功率的執(zhí)行電機(jī)。主螺桿與付螺桿齒面相互匹配的轉(zhuǎn)速即可形成二者的齒面產(chǎn)生嚙合間隙的無(wú)摩擦各自轉(zhuǎn)動(dòng)；在付螺桿（7）的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生變化時(shí)即導(dǎo)致其螺旋齒面與主螺桿（2）螺旋齒面接觸的頻率產(chǎn)生變化，造成主螺桿受其齒面接觸時(shí)產(chǎn)生的軸向機(jī)械反作用的頻率產(chǎn)生變化，導(dǎo)致其轉(zhuǎn)動(dòng)阻力產(chǎn)生變化。當(dāng)輸入太陽(yáng)齒輪（9）高速轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)大行星齒輪（8）、小行星齒輪（10）驅(qū)動(dòng)輸出太陽(yáng)齒輪（6）做減速傳動(dòng)時(shí)，執(zhí)行電機(jī)（1）通電帶動(dòng)副螺桿（7）以匹配齒圈（3）帶動(dòng)主螺桿（2）的反向轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，便形成齒圈的無(wú)阻力反向高速轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)執(zhí)行電機(jī)（1）帶動(dòng)付螺桿的轉(zhuǎn)速由高向低產(chǎn)生漸變時(shí)，主螺桿與齒圈的轉(zhuǎn)速隨之產(chǎn)生漸變，形成大行星齒輪（8）的周向轉(zhuǎn)動(dòng)由靜止向高速漸變，導(dǎo)致與小行星齒輪（10）嚙合的輸出太陽(yáng)齒輪（6）轉(zhuǎn)速由低向高變速。