[發(fā)明專利]純機(jī)械無(wú)級(jí)變速裝置及實(shí)現(xiàn)輸出自適應(yīng)負(fù)荷特性的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210819446.1
• 申請(qǐng)日: 2022-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN115182973A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董永崗;董俊;華娟;周力
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 董永崗
• 主分類號(hào): F16H3/76
• 分類號(hào): F16H3/76
• 代理公司: 揚(yáng)州啟達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32563
• 代理人: 李楠

一種純機(jī)械無(wú)級(jí)變速裝置及實(shí)現(xiàn)輸出自適應(yīng)負(fù)荷特性的方法，屬于機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，由兩套有且只有2個(gè)自由度的差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)組成，通過(guò)設(shè)定差動(dòng)類型和傳動(dòng)比，使裝置輸入轉(zhuǎn)速分解成兩路轉(zhuǎn)速組合并使分解的轉(zhuǎn)速的不同組合在輸入轉(zhuǎn)速不變的前提下讓變速裝置輸出不同轉(zhuǎn)速，再通過(guò)比較輸出扭矩和負(fù)載扭矩，得出差值來(lái)驅(qū)動(dòng)兩路分解轉(zhuǎn)速的組合變化從而改變裝置輸出轉(zhuǎn)速；即當(dāng)輸入端輸入轉(zhuǎn)速、輸入扭矩發(fā)生變化時(shí)，輸出端會(huì)自動(dòng)調(diào)整輸出轉(zhuǎn)速和扭矩到負(fù)載特性曲線上與輸入功率相等點(diǎn)位所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速和扭矩；當(dāng)輸入功率不變，負(fù)載扭矩發(fā)生變化時(shí)，裝置會(huì)自動(dòng)調(diào)整輸出轉(zhuǎn)速，使輸出功率等于輸入功率，從而實(shí)現(xiàn)力的自適應(yīng)和裝置無(wú)級(jí)變速功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種純機(jī)械無(wú)級(jí)變速裝置及實(shí)現(xiàn)輸出自適應(yīng)負(fù)荷特性的方法，具體的說(shuō)是涉及一種利用純機(jī)械無(wú)級(jí)變速裝置輸出扭矩與負(fù)載扭矩進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生轉(zhuǎn)速變化實(shí)現(xiàn)負(fù)荷自適應(yīng)的方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)齒輪傳動(dòng)裝置，其傳動(dòng)比固定，由于柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)等輸入源特性與負(fù)載特性不能重合，因此往往只能在標(biāo)定設(shè)計(jì)工況才能發(fā)揮動(dòng)力輸入源的高效率。而在實(shí)際運(yùn)用中大量存在非標(biāo)定設(shè)計(jì)點(diǎn)運(yùn)行工況，導(dǎo)致動(dòng)力源效率下降，能耗增加。

現(xiàn)有機(jī)械無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)裝置，除了動(dòng)力輸入源之外需要外加調(diào)節(jié)裝置對(duì)輸出的轉(zhuǎn)速、扭矩進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，這些外加調(diào)節(jié)裝置會(huì)損耗一部分能量，降低傳動(dòng)效率。外加調(diào)節(jié)裝置人為調(diào)節(jié)變速裝置輸出的轉(zhuǎn)速-扭矩特性，使輸出的轉(zhuǎn)速-扭矩特性不能與負(fù)載的轉(zhuǎn)速-扭矩要求完全符合，無(wú)法實(shí)現(xiàn)等功率無(wú)級(jí)變速輸出的不足，導(dǎo)致總體效率下降。同時(shí)外加調(diào)節(jié)裝置會(huì)增加整個(gè)傳動(dòng)裝置的復(fù)雜程度和制作精度，不適用相對(duì)大功率無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)目前機(jī)械無(wú)級(jí)變速裝置在沒(méi)有外加調(diào)節(jié)裝置情況下不能實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的自適應(yīng)性，不能根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)速-扭矩特性自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速、無(wú)法自動(dòng)改變傳動(dòng)比以及無(wú)法實(shí)現(xiàn)等功率無(wú)級(jí)變速輸出的不足，提出純機(jī)械無(wú)級(jí)變速裝置及實(shí)現(xiàn)輸出自適應(yīng)負(fù)荷特性的方法，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅通過(guò)齒輪傳動(dòng)，不需要額外增加調(diào)速機(jī)構(gòu)，在輸入端功率變化和負(fù)載阻力變化的情況下，可自動(dòng)改變裝置輸出傳動(dòng)比，使裝置輸出端轉(zhuǎn)速和扭矩可作自適應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)速-扭矩特性的自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)純機(jī)械自動(dòng)無(wú)級(jí)變速功能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：純機(jī)械無(wú)級(jí)變速裝置，其特征在于：所述裝置由輸入端齒輪機(jī)構(gòu)和輸出端齒輪機(jī)構(gòu)組成，所述輸入端齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)置在整個(gè)裝置的輸入端一側(cè)，所述輸出端齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)置在整個(gè)裝置的輸出端一側(cè)；

所述輸入端齒輪機(jī)構(gòu)和輸出端齒輪機(jī)構(gòu)均有且只有兩個(gè)自由度，即輸入端齒輪機(jī)構(gòu)和輸出端齒輪機(jī)構(gòu)均分為三部分運(yùn)動(dòng)組件，每一部分運(yùn)動(dòng)組件分別獨(dú)立執(zhí)行運(yùn)動(dòng)的輸入或輸出；所述輸入端齒輪機(jī)構(gòu)的其中一部運(yùn)動(dòng)組件作為整個(gè)裝置的輸入組件，其余兩部運(yùn)動(dòng)組件分別與所述輸出端齒輪機(jī)構(gòu)的兩部運(yùn)動(dòng)組件連接構(gòu)成連接體一和連接體二，所述輸出端齒輪機(jī)構(gòu)剩余的一部運(yùn)動(dòng)組件作為整個(gè)裝置的輸出組件。

進(jìn)一步的，所述輸入端齒輪機(jī)構(gòu)和輸出端齒輪機(jī)構(gòu)均為有且只有兩個(gè)自由度差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述組件是由多個(gè)零件組成的剛性構(gòu)件或由多個(gè)剛性構(gòu)件組成的部件。

純機(jī)械無(wú)級(jí)變速裝置實(shí)現(xiàn)輸出自適應(yīng)負(fù)荷特性的方法，其特征在于，方法如下：

對(duì)輸入端齒輪機(jī)構(gòu)和輸出端齒輪機(jī)構(gòu)的差動(dòng)行星類型進(jìn)行設(shè)定，設(shè)置輸入端齒輪機(jī)構(gòu)和輸出端齒輪機(jī)構(gòu)在轉(zhuǎn)臂靜止情況下各自的總傳動(dòng)比，使在連接體一靜止的情況下，連接體二能轉(zhuǎn)動(dòng)并將裝置輸入組件輸入的轉(zhuǎn)速和扭矩傳遞給裝置輸出組件，使得在連接體二靜止情況下，連接體一能轉(zhuǎn)動(dòng)并將裝置輸入組件輸入的轉(zhuǎn)速和扭矩傳遞給裝置輸出組件，使連接體一和連接體二能同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，將裝置輸入組件輸入的轉(zhuǎn)速和扭矩同時(shí)傳遞給裝置輸出組件，實(shí)現(xiàn)裝置輸入組件轉(zhuǎn)速和扭矩的分解以及分解的轉(zhuǎn)速和扭矩在裝置輸出組件處的合并；