专利名称：一种桥式机械无级变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种桥式机械无级变速器，尤其涉及一种含有差速器通过齿
IH^动串联的变速单元，由此单元连接而构成的一种桥式W^无级变速器，
背景技术：
无级变速器是市场需求和技术发展的方向。现有的无级变速器已有多种，各有不同，但仍有很多方面需要改i^l展。比如结构复杂，工艺囷难，成本高，损耗高，'性能和适用受局限等.
发明内容
本发明所要解^:的技术问^^提供一种由差速器通过齿轮传动串联的变速单元连接而构成的桥式M无级变速器，
本发明所迷桥式W^无级变速器，包括输入轴2和输入轴齿3、输出轴4、输出轴换档齿5、倒档过桥齿6、倒档过桥齿轴7、其他传动齿9、以及轴承1、壳体8;所述桥式^L^无级变速器具有一个或数个无级变速单元，该无級变速单元含有主动差速器，^动差速器，塔式行星齿X,行星齿X1，十字轴L,单向器Q,主动差速器输入齿A,主动差速器同向输出齿B瓦良向输出齿C,被动差速器同向输入齿D^^向输入齿E,被动差速器输出齿F;输入齿A位于主动差速器十字轴的纵向左方，塔式行星齿X位于主动差速器十字轴的横向位置，反向输出齿C位于主动差速器十字轴纵向右方，同向输出齿B位于主动差速器十字轴纵向的右方，单向器Q位于^^动差速器十字轴L纵向左方位置，行星击Xl位于被动差速器十字轴L的横向位置，反向输入齿B位于被动差差速器十字轴L纵向的左方，同向输入齿D位于:^动差速器十字轴L横向位置，输出齿F位于被动差速器十字轴L纵向的右方位置，反向输出齿C与反向输入齿E啮合，同向输出齿B与同向输入齿D啮合。
本发明所提供的桥式机械无级变速器，其特征在于将两个差速器通过齿轮传动串联，从而构成一个传动机构。该传动机构从输入端到输出端的动力传输过程中存在两条并列的传输途径，两条传输途径有着不同的传输速比，在不同的传输阻力和传输速度的情况下，能实现自动无极变换传输扭矩和传输速度。
通常差速器具有这样的特征有三个传输端口，如图1、图2所示是主动差速器、被动差速器的原理图和示意图，ABC是主动差速器的三个传输端口， D E F是^^皮动差速器的三个传输端口， Xi是行星齿，L是十字轴，齿轮A C E F Xi绕着十字轴L转动，齿轮B D固定在十字轴L上。传输可以是从一个端口输入，另外两个端口输出，如ABC所示这里称之为主动差速器；传输也可以是从两个端口输入，另外一个端口输出，如D E F所示这里称之为被动差速器。但不管如何传输，输入端的齿速和输出端的齿速相等，即如果A是输入端，BC是输出端，那么在齿速上A二B+C;同样，如果D E是输入端，F是输出端，那么D+E二F。而且，B和C相互作用能互相变化，及B增大C减小，B减小C增大；同理，DE也是如此。
当我们把两个差速器通过齿轮传动串联，如图3所示A B C是主动差速器，DEF是被动差速器，将主动差速器的两个输出端口 BD和被动差速器的两个输入端口 C E通过机械传动连接，这样就形成以端口 A F分别为动力输入端和输出端传动机构，并且，在从输入端A到输出端F的传输过程中，形成两条并列的传输途径，及BD和CE。通过i殳计可以^使得两条传输途径的传输速比一大一小，比如BD大，CE小，那么，当F端的阻力很大时，传输途径只能通过速比大的B D或以B D为主，传输的扭矩大，速度慢；当F端的阻力变小时，由于B和C以及D和E的相互作用，传输途径就由BD向CE转变，同时BD的传输扭矩减小。F端阻力越小，传输途径就越以速比小的CE为主，B的传输的扭矩也变的越小，F的转速越快；且如上所述保持B+OA和D+E-F不变。在以上的阐述中存在一个重要问题，就是端口 B C和D E怎样相互作用，使得B和D以及C和E之间互相转变，才以实现变矩。如图1、图2所示是差速器的原理图和示意图，齿轮A B C是主动差速器的三个端口， Xl是行星齿轮，L是十字轴，齿轮A C Xl绕着十字轴L转动，齿轮B固定在L上。当传动从输入齿A正转输入， 一方面通过行星齿轮X传输给齿轮C,使得齿轮C趋于和A反向反转输出，C称之为反向输出齿；另一方面，行星齿Xl在A的正作用和C的反作用下，使得轴L连同齿轮B趋于和A同向正转输出，B称之为同向输出齿；且B所受的扭矩是A的正作用扭矩加上C的反作用扭矩。如果同向输出齿B连接输出的速比大，反向输出齿C连接输出的速比小，那么，输出传输将首先通过齿轮B,当齿轮C不传动时，C所受A传输的动力完全反作用给B，使B发挥最大扭矩传动；当C也传动时，C对B的反作用就减弱，B能发挥的扭矩就变小，并且，C传动的越快，C对B的反作用越弱，B传输的扭矩也就越小；因此，B的传输扭矩随着C的传动快慢而改变，从而实现了传输过程的变矩。因为，在齿速上B+C-A，所以，C传动的越快，B传输的扭矩就越小传动的趁隄。将输出端BC分别同另一个被动差速器的输入端口 DE连接，如图3所示B C的传输通过D E汇合到同一个输出端口 F，因此，B的扭矩的改变，C的转速的改变，以及BC间的转变，都会因为F端的扭矩和速度的改变而改变，改变规律同上所述。即输出端F阻力大时，B传输的扭矩大，C传输的慢，速度慢；F端的阻力小时，B传输的扭矩小，C传输的快，速度快。
本发明所提供的一种桥式机械无级变速器，其特征还在于为了更有效地实现上述转变过程，本发明对上述差速器进行了独特的改进设计。如图4所示，其重要特征在于主动差速器塔式行星齿X有两端。X—端与输入齿A连接，X另一端与输出齿C连接，这样使B所传输的扭矩更多来源于C的反作用扭矩，因而随着C对B的反作用减弱，B的传输扭矩变化的更大更明显，以实
6现传输过程中B的变矩，以及B C间的转换。
本发明所提供一种桥式机械无级变速器，它的另一个特征还在于在传输
途径中设有单向器Q，以防传输产生回流。如图4所示当BD和CE连接后，一方面形成两条传输途径，另一方面也存在传输回路。如果BD的速比大，CE的速比小，在F端的阻力同时小于B D和C E的传输扭矩时，BD和CE都会传输，且C E传输的同时减弱B D的传输；当F端的阻力小于B D扭矩而大于C E的扭矩时，传输就会从B D到C E产生回流。因此，在传输途径C E上设置有单向器Q，当F端阻力大于CE扭矩时，单向器Q发生作用，此时传输只能通过速比大的途径B D传输，同时逐步减小F端阻力，直到F端阻力小于CE扭矩时，单向器P停止作用，CE开始传输，同时BD的传输开始减弱。并且F端的阻力越小，CE传输的越快，BD的传输也就越弱，单向器Q保持齿轮E定向转动，不能反转。
另外本发明所提供的一种桥式机械无级变速器，其特征还在于以上述两个差速器串联为一个无极变速单元，本发明的无极变速器可含有一个以上上述单元的连接。如图5所示将e (单元l)的输出端F和f (单元2 )的输入端A1由齿轮传动连接，以适应在更大的速比间进行无极变速。另外也可以此为单元和其他传动齿连接，如图6、 7、 8、 9所示在输出齿F上连接有其他传动齿9，当输出轴换档齿5与输出齿F连接时，为低速档；当输出轴换档齿5换为与其他传动齿9连接时，为高速档。本发明的无极变速器还具有输入轴2、输入轴齿3、输出轴4、输出轴换档齿5、倒档过桥齿6、倒档过桥齿轴7、以及其他传动齿9、轴承l、壳体8等。
本发明所提供的这种桥式无级变速器，具有结构简单，性能稳定，传输损耗低，节能环保，而且价格低，适合普及推广。
图l是主动差速器的原理图和原理示意图。
7图2是^C动差速器的原理图和原理示意图。图3是本发明的第一种原理图和原理示意图。图4是本发明的另一种原理图和原理示意图。图5是本发明的又一种原理图和原理示意图。图6是本发明的第 一种原理低速档工作状态图。图7是本发明的第一种原理高速档工作状态图。图8是本发明的第一种原理工作示意图。图9是图7的侧祸」图。图IO是本发明的另一种原理工作状态图。图11是图10的Y向视图。
图1中，A与B同向，A与C反向；图2中，D与F同向，E与F反向；图3中，a位置为主动差速器，b位置为被动差速器，A与B同向，A与C反向，D与F同向，E与F反向；图4中，c位置为主动差速器，d位置为被动差速器；图5中，e位置为单元l， f位置为单元2;图8中，g位置为主动差速器，f位置为被动差速器。
以上各图中，1、轴承；2、输入轴；3、输入轴齿；4、输出轴；5、输出轴换档齿；6、倒档过桥齿；7、倒档过桥齿轴；8、壳体；9、其它传动齿。A、输入齿；B、同向输出齿；C、反向输出齿；D、同向输入齿；E、反向输入齿；F、输出齿；L、十字轴；Xi、行星齿；X、塔式行星齿；Q、单向器。
具体实施例方式
下面通过实施例结合附图对本发明的技术方案实施过程作进一步的具体说明。
实施例如图3、图IO所示 一种桥式机械无级变速器，所具有的无级变速单元，包含有主动差速器和被动差速器，主动差速器上的同向输出齿B和反向输出齿C ，分别与被动差速器上的同向输入齿D和反向输入齿E齿合连接，
8形成两条并列的传输途径B D和C E。齿轮A C X分别绕着主动差速器十字轴L转动，齿轮B固定连接在十字轴L上；齿轮E F Xi分别绕着被动差速器十字轴L转动，齿轮D固定连接在十字轴L上；主动差速器和被动差速器的十字轴L由轴承1支撑在壳体8上。当动力通过输入轴2和输入轴齿3传输给主动差速器输入齿A，输入齿A就将所受动力通过塔式行星齿X分传给主动差速器反向输出齿C和同向输出齿B，齿轮B再将动力传输给被动差速器反向输入齿D,齿轮C再将动力传递输给被动差速器同向输入齿E,齿轮D和齿轮E再通过行星齿轮Xi将动力传输到被动差速器输出齿F。从而由齿轮F传输给输出轴换档齿5通过输出轴4输出。由于输出轴换档齿5可在输出轴键槽上滑动，当输出轴换档齿5滑动不与齿轮F齿合时，无输出；当输出轴换档齿5滑动并与倒档过桥齿6齿合时，输出轴4就反向输出，此时为倒档。再如图4、图5所示当将两个变速单元的输出和输入连接，可实现更高的无极变速，如图4所示。或在输出端增加传动齿，可有不同档位输出。如图6、 7、 8所示9为其他传动齿，输出齿F与其他传动齿9连接，当输出轴换档齿5与9齿合时，为高速档，当输出轴换档齿换与输出齿F齿合时，为速低档。
权利要求
1、一种桥式机械无级变速器，包括输入轴(2)和输入轴齿(3)、输出轴(4)、输出轴换档齿(5)、倒档过桥齿(6)、倒档过桥齿轴(7)、其他传动齿(9)、以及轴承(1)、壳体(8)，其特征在于所述桥式机械无级变速器具有一个或数个无级变速单元连接，该无级变速单元含有主动差速器，被动差速器，塔式行星齿(X)，行星齿(X1)，十字轴(L)，单向器(Q)，主动差速器输入齿(A)，主动差速器同向输出齿(B)及反向输出齿(C)，被动差速器同向输入齿(D)及反向输入齿(E)，被动差速器输出齿(F)；输入齿(A)位于主动差速器十字轴的纵向左方，塔式行星齿(X)位于主动差速器十字轴的横向位置，反向输出齿(C)位于主动差速器十字轴纵向右方，同向输出齿(B)位于主动差速器十字轴纵向的右方，单向器(Q)位于被动差速器十字轴(L)纵向左方位置，行星齿(X1)位于被动差速器十字轴(L)的横向位置，反向输入齿(E)位于被动差差速器十字轴(L)纵向的左方，同向输入齿(D)位于被动差速器十字轴(L)横向位置，输出齿(F)位于被动差速器十字轴(L)纵向的右方位置，反向输出齿(C)与反向输入齿(E)啮合，同向输出齿(B)与同向输入齿(D)啮合。
2、 根据权利要求1所述的桥式机械无级变速器，其特征在于具有的无级 变速单元所含的主动差速器和被动差速器，通过主动差速器同向输出齿(B)和被动差速器同向输入齿(D)以及主动差速器反向输出齿(C) 和被动差速器反向输入齿(E)传动串联连接，从而形成在输入齿(A) 到输出齿(F)之间，存在(BD)和(CE)两条并列的传动途径。
3、 根据权利要求1或2所述的桥式机械无级变速器，其特征在于所具有 的无级变速单元存在于输入齿(A)和输出齿(F)之间的两条传动途径(BD)和(CE)的速比一大一小。
4、 根据权利要求l、 2、 3所述的任意一种桥式机械无级变速器，其特征在于所具有的无级变速单元在传输途径(CE)上设有单向器(Q),单 向器(Q)保持齿轮(E)单向传动。
5、 根据权利要求l 、 2、 3、 4所述的任意一种桥式机械无级变速器，其 特征在于具有的无级变速单元的主动差速器的行星齿为塔式行星齿(X); (X)有两端，(X) —端与输入齿(A)连接，(X)另一端与输出齿(C )连接。
全文摘要
本发明公开了一种桥式机械无级变速器，含有一个或一个以上无级变速单元，该无级变速单元的特征在于具有两个差速器通过齿轮传动串联，从而构成一个从输入到输出存在两条并列传输途径的传输机构。在此机构中所串联的差速器的特征是采用塔式行星齿，在此机构的传输途径中还设置有单向器，此机构的两条传输途径的速比具有一大一小。由于传输过程中两条传输途径互相作用，因而，在所受阻力和传输速度不同的情况下，能够自动变换传输扭矩和速度。通过对上述变速单元的机械传动连接，从而构成不同变速级别的无级变速器。该变速器结构工艺简单，传输效率高，节油环保，适用性强，性能稳定可靠。
文档编号F16H48/00GK101476616SQ20081021683
公开日2009年7月8日 申请日期2008年10月14日 优先权日2008年10月14日
发明者瑞 丁 申请人:瑞 丁