汇流差动式行星轮系无级变速传动系统的制作方法

文档序号:5739323阅读:562来源:国知局
专利名称:汇流差动式行星轮系无级变速传动系统的制作方法
技术领域
本发明涉及一种车辆无级变速传动装置,具体涉及一种以差动行星轮系的行星架和经电 动机(或液压马达)调速控制的太阳轮共同输入,在差动行星轮系汇流并实现齿圈输出的差 动行星轮系式车辆无级变速系统。
背景技术
目前车辆上大量采用的可连续变速的传动装置主要包括金属带、金属链传动和液力机械 变速传动等方式。但这些无级变速装置普遍存在着变速范围较窄,结构复杂和传动效率较低 等问题。

发明内容
本发明的目的在于针对已有技术的不足,提供一种用无级变速器结构简单、传动比变化 范围较宽、传动效率高的一种汇流差动式行星轮系无级变速传动系统。
本发明的汇流差动式行星轮系无级变速传动系统,它包括由行星架、太阳轮、行星齿轮和 输出齿圈组成的差动行星轮系传动装置,它还包括套在输入轴的一端的第一分流齿轮,所述 的输入轴的另一端与所述的差动行星轮系传动装置的行星架相连,与所述的第一分流齿轮相 啮合配合的第二分流齿轮的齿轮轴一端与一个发电机或液压油泵的输入轴相连,所述的发电 机输出电压或液压油泵输出液压信号给一个调速控制器,所述的调速控制器接收来自所述的 发电机输出的电压信号或液压油泵输出的液压信号并将其与给定值比较,并输出控制信号给 电动机或液压马达,所述的电动机或液压马达接收所述的调速控制器的用于调整其转速的控 制信号,所述的电动机或液压马达的输出轴与所述的差动行星轮系传动装置的太阳轮的齿轮 轴相连,在所述的差动行星轮系传动装置的输出齿圈和行星架之间设置有闭锁离合器。本发明所涉及的汇流差动式行星轮系无级变速传动系统以纯机械差动行星轮系传动装置 为基础,通过行星轮系的行星架和由电动机(或液压马达)控制差动行星轮系太阳轮的输入 转速及转矩,即可获得由差动行星轮系汇流后齿圈的无级变速输出,可以获得完全满足车辆 行驶动力性、经济性要求的无级变速系统。与现有的各类车用无级变速和自动变速传动装置 不同,本发明利用单排行星轮系传动的高效率特性,采用多段化调速设计方法实现系统无级 变速。在车辆低速行驶时,发动机功率由传动效率较高的差速行星轮系传递,电动机(或液 压马达)仅提供调速功率以实现无级调速;当传动比等于1或略小于l(直接挡或超速挡), 则将差动行星轮系完全锁止,利用锁止的行星轮系单独传递动力,从而实现在全车速范围内 无级变速、提高总体传动效率的目的。
本发明的优点在于结构简单、传动链短,无液力、摩擦等低效率传动环节,机械效率 高;可实现大功率传动,且具有更宽的传动比连续变化范围,变速平稳;便于实现巡航控制, 特别是在上下陡坡时可实现任意车速设定控制,提高安全性能等。


图1是本发明的汇流差动式无级变速系统传动简图2是本发明的汇流差动式无级变速系统功率传递路线示意图3是本发明的汇流差动式无级变速系统直接挡功率传递示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。 如图1所示的本发明的汇流差动式行星轮系无级变速传动系统,本系统由输入轴1、分 流齿轮装置ll、差动行星轮系传动装置13、调速传动装置12等组成。分流齿轮装置由一对 定速比第一分流齿轮2和第二分流齿轮3组成;差动行星轮系传动装置13由行星架4、太阳 轮5、行星齿轮6和输出齿圈7四部分组成,行星轮系的输出齿圈7和行星架4之间设置有闭锁离合器14;调速传动装置由发电机(或液压油泵)8、调速控制器9、电动机(或液压马
达)IO组成。
第一分流齿轮2套在输入轴1的一端,所述的输入轴1的另一端与所述的行星轮系传动 装置的行星架4相连,与所述的第一分流齿轮2相啮合配合的第二分流齿轮3的齿轮轴一端 与一个发电机(或液压油泵)8的输入轴相连,所述的发电机(或液压油泵)8输出电压(或 液压)信号给一个调速控制器9,所述的调速控制器9接收来自所述的发电机(或液压油泵) 8输出的电压(或液压)信号并将其与给定值比较,并输出控制信号给电动机(或液压马达) 10,所述的电动机(或液压马达)10接收所述的调速控制器9的用于调整其转速的控制信号, 所述的电动机(或液压马达)10的输出轴与所述的行星轮系传动装置的太阳轮5的齿轮轴相 连,在所述的行星轮系传动装置的输出齿圈7和行星架4之间设置有闭锁离合器14。
本发明所涉及的汇流差动式行星轮系无级变速系统功率传递路线示意图如图2所示。分 流齿轮装置将输入轴1输入的动力分为两部分主功率从第一分流齿轮2输出,经行星架4 输入给差动行星轮系传动装置;另一路调速功率经第二分流齿轮3传递给发电机8 (或液压 油泵),发电机8再将调速功率转化为电能(或液压能),通过调速控制器9调节电动机10(或 液压马达)输出的转速和转矩后,再传至差动行星轮系的太阳轮5。最终由差动行星轮系传 动装置将两路功率汇流,由齿圈7输出,以实现全系统的无级变速传动。
本发明所涉及的汇流差动式行星轮系无级变速系统具有较大的传动比变化范围。通过调 速控制器9,调节电动机(或液压马达)IO的转速和转矩,可以获得具有正向、零和负向等 工况的连续变化的传动比变化区域,实现车辆的前进、空挡和倒车行驶传动。当前进传动比 为1或小于1时对行星轮系传动装置中的输出齿圈7和行星架4通过闭锁离合器14实施锁止 控制,即可实现无级变速器的直接挡或超速挡传动。汇流差动式无级变速系统直接挡功率传 递示意图如图3所示。
本发明所涉及的汇流差动式无级变速传动系统以纯机械差动传动装置为基础,通过由电 动机(或液压马达)控制行星轮系的太阳轮(或行星架等)的输入转速及转矩,获得可以完全满足车辆行驶动力性、经济性要求的无级变速系统。与现有的各类车用无级变速和自动变 速传动装置不同,本发明利用行星排传动的高效率特性,采用多段化调速设计方法实现系统 变速。在车辆低速行驶时,发动机功率由传动效率高的行星轮系传递,电动机(或液压马达) 仅提供调速功率以实现无级调速;当传动比等于1或略小于l(直接挡或超速挡),则将行星 轮系的齿圈和行星架完全锁止,利用锁止的输出齿圈,直接传递动力,从而实现在全车速范 围内无级变速、提高总体传动效率的目的。
权利要求
1.汇流差动式行星轮系无级变速传动系统,它包括由行星架、太阳轮、行星齿轮和输出齿圈组成的差动行星轮系传动装置,其特征在于它还包括套在输入轴的一端的第一分流齿轮,所述的输入轴的另一端与所述的差动行星轮系传动装置的行星架相连,与所述的第一分流齿轮相啮合配合的第二分流齿轮的齿轮轴一端与一个发电机或液压油泵的输入轴相连,所述的发电机输出电压或液压油泵输出液压信号给一个调速控制器,所述的调速控制器接收来自所述的发电机输出的电压信号或液压油泵输出的液压信号并将其与给定值比较,并输出控制信号给电动机或液压马达,所述的电动机或液压马达接收所述的调速控制器的用于调整其转速的控制信号,所述的电动机或液压马达的输出轴与所述的差动行星轮系传动装置的太阳轮的齿轮轴相连,在所述的差动行星轮系传动装置的输出齿圈和行星架之间设置有闭锁离合器。
全文摘要
本发明公开了汇流差动式行星轮系无级变速传动系统,它包括差动行星轮系传动装置,它还包括套在输入轴的一端的第一分流齿轮,输入轴的另一端与行星架相连,第二分流齿轮的齿轮轴一端与一个发电机或液压油泵的输入轴相连,发电机输出电压或液压油泵输出液压信号给一个调速控制器,调速控制器接收来自发电机或液压油泵输出的输出的信号并将其与给定值比较,并输出控制信号给电动机或液压马达,电动机或液压马达接收调速控制器的控制信号,电动机或液压马达的输出轴与太阳轮的齿轮轴相连,在输出齿圈和行星架之间设置有闭锁离合器。本发明装置机械效率高,可实现大功率传动,且具有更宽的传动比连续变化范围,变速平稳。
文档编号F16H3/76GK101555940SQ20091006898
公开日2009年10月14日 申请日期2009年5月22日 优先权日2009年5月22日
发明者王天颖, 贾巨民, 波 高 申请人:中国人民解放军军事交通学院
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