专利名称：行星齿轮无极变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械变速器，特别是一种涉及行星齿轮的无极变速器。
背景技术：
现有技术中，用于车辆的无极变速器，例如CVT，采用的是磨擦传动方式，动力传送不如齿轮变速器。而采用齿轮传动的无极变速器，如实用新型CN201739449U所述，用调速装置代替齿轮箱中的离合器、制动器；其不足之处是调速装置负荷很重，需要有足够大的液力或电力支持。事实上磨擦变速器和齿轮变速箱各有所长和不足之处，难以兼顾
发明内容
本发明的目的，是提供一种结构简单、坚固耐用、集成两类特长的无极变速器。本发明组合多种类型的齿轮，组成以行星齿轮为主的无极变速器，取得预期效果，达到了目的。在该技术方案内，
一种行星齿轮无极变速器，主要由原动轴、中心齿轮、行星齿轮和支架、从动轮、蜗轮、蜗杆、变速器等组成。蜗轮和行星齿轮支架固定连接。变速器一端与原动轴连接，另一端与蜗杆连接。变速器主要由圆盘、磨擦轮、锥轮等磨擦件组成。固定在导套上的磨擦轮，能在配合的导杆、或轴上轴向滑动，同步旋转。或者蜗轮与中心齿轮或从动轮固定连接。行星齿轮无极变速器还包括伺服电机，用于控制变速器。或者取消变速器，蜗杆由伺服电机驱动。或者由液压装置代替伺服电机。蜗杆和变速器可以安装在活动的支架上，手动或者跟随负载自动变速。蜗轮蜗杆的一个显著特征，是动力不能逆向传送。而要退出这种逆向锁止状态，使蜗轮旋转，即顺势驱动蜗杆倒转退出，却不需要很大的功率，负载很轻；也不会在压力下飞车。控制蜗杆的旋转速度，磨擦式机械无极变速器、小功率电机足以胜任。中心齿轮、行星齿轮和支架、从动轮组成典型的行星轮系统。原动轴、中心齿轮固定连接。行星齿轮支架固定在蜗轮上。控制蜗杆，就能控制齿轮支架的旋转状态；而且速度可以连续调节；即使在动力传送的过程中也是如此。旋转的支架与中心齿轮的相对速度变化，等于改变了行星齿轮、中心齿轮齿数比；既达到了无极变速的目的，又无损于齿轮传动优势。当支架与中心齿轮旋转方向相同，转速比等于星轮、中心齿轮齿数比时，从动轮转速为零；蜗杆不旋转时，行星齿轮支架便处于锁定状态，从动轮高速旋转。蜗轮、蜗杆和一组行星齿轮，是变速器的隔离和执行装置，在大功率传动的同时，也能平滑变速，承载能力很大，不会打滑。在运行过程中，不论来自动力还是负载的波动，都不会逆向越过蜗杆影响变速器或者电机。其他类型适用功率较小的无极变速器也都可以选用。采用纲性或弹性联轴器、或者是齿轮等方式间接固定连接支架和蜗轮，效果不变。
除行星齿轮支架以外，中心齿轮或者是从动轮与蜗轮固定连接，也能取得相同的效果。在需要手动或者跟随负载自动变速的应用场合，蜗杆和变速器可以安装在一个活动的支架上，支架与蜗轮同轴，预置反向压力；能随蜗轮克服压力旋转一个角度，获取需要的位移距离。变速器一端与原动轴相连。在轴上有外部转矩装入时，从动轮带负载暂未旋转的情况下，蜗轮将带动支架移位，位移长度与负载大小有关；利用这一段位移距离，就能调节支架上的变速器，改变中心齿轮和从动轮的转速比，增加从动轮起动转矩；启动后支架逐渐复位，达到自动变速的目的。具体结构，有活动连杆、拉索、预置压力的弹簧等。本发明是一种能无极调速的齿轮传动装置，所取得的有益效果是明显的，重量轻，变速范围宽，过载能力大。不但同时拥有车用CVT、齿轮变速箱各自优势，而且更为简单可 O
图I :行星齿轮无极变速器简图
图中1、原动轴；2、中心齿轮；3、行星齿轮轴；4、行星齿轮；5、从动轮；6、蜗杆;7、蜗轮；8、变速器圆盘；9、磨擦轮；10、导杆。图2 :电控无极变速器简图
图中21、中心齿轮和轴；22、行星齿轮支架；23、行星齿轮;24、从动轮;25、蜗杆；26、蜗轮；27 :电机。图3 :自行车无极变速器简图
图中30、轴；31、从动轮；32、行星齿轮；33、中心齿轮；34、蜗轮；35、蜗杆；36、锥轮；37、限位键；38、磨擦轮；39、链轮。图4 :活动支架示意图
图中41、活动支架；42、调速杆；43、锥轮；44、拉簧；45、蜗杆；46、磨擦轮。
具体实施例方式 如图I所示，原动轴I、中心齿轮2、变速器圆盘8固定连接；行星齿轮轴3、蜗轮7固定连接，蜗轮7充当行星齿轮的支架；磨擦轮9包括导套和固定在导套上的磨擦轮及控制杆，能在导杆10上滑动，并与导杆10同步旋转；导杆10经伞齿轮过渡驱动蜗杆6。磨擦轮9紧压在变速器圆盘8的盘面上，随变速器圆盘8 一起旋转；在导杆10上滑动时转速随之而变；经导杆10、蜗杆6驱动蜗轮7旋转、行星齿轮轴3公转；与此同时行星齿轮4自转，传送来自中心齿轮2的动力，驱动从动轮5旋转。磨擦轮9可以手动控制，也可以电控，即使用小功率电机，执行来自微机的指令。运行过程中，动力或者负载的变化，不会逆向越过蜗杆影响变速器。图2所示的行星齿轮无极变速器，取消了磨擦式机械无极变速器，蜗杆由电机驱动。动力经固定在轴上的中心齿轮21、行星齿轮23驱动从动轮24旋转；行星齿轮支架22、蜗轮26固定连接；电机27驱动蜗杆25旋转。电机变速操控灵敏，调节范围更宽。图3是自行车无极变速器。轴30是贯通的踏板轴，链轮39与从动轮31固定连接，中心齿轮33与蜗轮34固定连接；锥轮36是一个圆锥体磨擦轮；限位键37使磨擦轮38能在轴30上轴向滑动并随轴30同步旋转；磨擦轮38、锥轮36、蜗杆35、蜗轮34组成无极变速核心装置。行星齿轮轴固定在轴30上，轴30旋转时，带动行星齿轮32公转；行星齿轮32的自转状态与蜗轮34有关；轴30、中心齿轮33的转速比，限定了从动轮31和链轮39的旋转速度。移动磨擦轮38，就能无极变速。图4是活动支架示意图。与图3所示自行车无极变速器配合使用时，具有跟随负载自动变速的功能。调速杆42、锥轮43、蜗杆45安装在活动支架41上。调速杆42是一个曲柄连杆，一端固定，另一端与磨擦轮46连接；拉簧44对活动支架施加复位作用力。在轴上有外部转矩输入，从动轮带负载暂未旋转的情况下，蜗轮将带动支架移位，调速杆42联动，使磨擦轮46向锥轮43顶部移动；车速最慢，转矩最大；在自行车起动和加速、活动支架41 复位的过程中，调速杆42返回，磨擦轮46向锥轮43底部同步移动；并在拉簧平衡力的作用下，实现自动变速。
权利要求
1.一种行星齿轮无极变速器，主要由原动轴、中心齿轮、行星齿轮和支架、从动轮、蜗轮、蜗杆、变速器等组成，其特征是蜗轮和行星齿轮支架固定连接；变速器一端与原动轴连接，另一端与蜗杆连接。
2.如权利要求I所述一种行星齿轮无极变速器，其特征是变速器主要由磨擦轮、圆盘或锥轮等磨擦件组成；固定在导套上的磨擦轮，能在配合的导杆、或轴上轴向滑动，同步旋转。
3.如权利要求I所述一种行星齿轮无极变速器，其特征是或者蜗轮与中心齿轮或从动轮固定连接。
4.如权利要求I所述一种行星齿轮无极变速器，其特征是还包括伺服电机，用于控制变速器；或者取消变速器，蜗杆由伺服电机驱动；或者由液压装置代替伺服电机。
5.如权利要求I所述一种行星齿轮无极变速器，其特征是蜗杆和变速器可以安装在活动的支架上。
全文摘要
本发明涉及一种机械变速器，特别是一种行星齿轮的无极变速器。主要由一组行星齿轮、蜗轮、蜗杆、磨擦变速器等组成。星轮支架与蜗轮固定连接，变速器控制蜗杆旋转速度。行星齿轮组是变速器的执行装置。在大功率传动的同时，也能无极变速，不会打滑。变速范围宽，过载能力大。不但同时拥有车用CVT、齿轮变速箱各自特长，而且更为简单可靠。
文档编号F16H37/02GK102840286SQ201110172129
公开日2012年12月26日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者顾愈宝 申请人:顾愈宝