无级变速器的制造方法
【专利摘要】本实用新型属于传动领域，涉及一种无级变速器。该变速器解决了现有无级变速器成本高、传动带容易损坏、不能承受较大的载荷等问题。它实现了无级变速器的诸多优点，又能承受较大的载荷。该变速器结构简单可靠、体积小、成本低。该变速器通过输入装置2将动力同时传递给液力变矩器泵轮9和行星齿轮组的齿圈15。行星齿轮组的行星齿轮架12与输出装置3连接，进行动力输出；行星齿轮组的太阳轮13与液力变矩器涡轮8连接，使液力变矩器的涡轮8倒转，通过增加液力变矩器的泵轮9和涡轮8的转速差，来扩大变矩、变速范围。泵轮9通过改变涡轮8的扭矩、转速和转动方向改变变速器的动力输出。
【专利说明】无级变速器
【技术领域】
[0001]本发明属于传动领域，具体的说是一种无级变速器。
[0002]【背景技术】
[0003]目前的变速器主要分为有级变速器，无级变速器。
[0004]有级变速器又分为手动变速器、液力自动变速器、手自一体变速器、双离合变速器。手动变速器操作复杂，误操作容易对变速器造成损害，而且恶劣的交通状况下驾驶起来比较累人。液力自动变速器传动效率低，经济性不好，结构复杂，维修成本高。手自一体变速器结构复杂，成本高。双离合变速器在复杂工况下，如长时间堵车，离合器长时间处于半联动状态，容易发生故障。
[0005]无级变速器驾驶平顺性、加速性、经济性以及排放都较好。无级变速器最大优点就是无级控制输出的速比，在行驶中达到行云流水的感觉，没有换档的感觉，加速也会比自动变速器快。
[0006]但是目前的无级变速器多采用特殊钢带进行动力传递，对材料要求比较苛刻，价格昂贵，维修费用高。而且在大扭矩输出时容易损坏，因此多用于小排量汽车。
[0007]
【发明内容】
[0008]为了解决现有无级变速器成本高、传动带容易损坏、不能承受较大的载荷等问题，本发明提供一种无级变速器。它实现了无级变速器的诸多优点，又能承受较大的载荷。该变速器结构简单可靠、成本低、体积小，甚至可以整体安装的发动机上。
[0009]该变速器主要通过以下方式实现:一种无级变速器，它包括液力变矩器、行星齿轮组，其特征在于，液力变矩器位于齿轮箱外，液力变矩器壳上的齿轮10位于齿轮箱内，输入装置2通过液力变矩器的壳与泵轮9连接，液力变矩器壳上的齿轮10与传动轴11齿合，传动轴11安装在变速器壳I上，传动轴11与行星齿轮组的齿圈15齿合，行星齿轮组的齿圈15与行星齿轮组的行星齿轮14齿合，行星齿轮组的行星齿轮14安装在行星齿轮组的行星齿轮架12上，行星齿轮组的行星齿轮架12与输出装置3连接，行星齿轮组的行星齿轮14与行星齿轮组的太阳轮13齿合，行星齿轮组的太阳轮13与传动部太阳轮16连接，传动部太阳轮16与传动部行星齿轮17齿合，传动部行星齿轮17安装在变速器壳I上，传动部行星齿轮17与传动部齿圈18齿合，传动部齿圈18与液力变矩器的涡轮8连接。该变速器通过输入装置2将动力同时传递给液力变矩器泵轮9和行星齿轮组的齿圈15。行星齿轮组的行星齿轮架12与输出装置3连接，进行动力输出；行星齿轮组的太阳轮13与液力变矩器涡轮8连接，使液力变矩器的涡轮8倒转，通过增加液力变矩器的泵轮9和涡轮8的转速差，来扩大变矩、变速范围。泵轮9通过改变涡轮8的扭矩、转速和转动方向改变变速器的动力输出。
[0010]【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1:变速器实例轴向剖视图
[0012]1、变速器壳，2、输入装置，3、输出装置，4、单向离合器轴管
[0013]5、单向离合器，6、导论，7、锁止器，8、涡轮，9、泵轮[0014]4-9构成液力变矩器(位于齿轮箱外)
[0015]10、液力变矩器壳上的齿轮(半径为6R，位于齿轮箱内)
[0016]11、传动轴(安装在变速器壳I上)
[0017]12、行星齿轮组的行星齿轮架
[0018]13、行星齿轮组的太阳轮(半径为4R)
[0019]14、行星齿轮组的行星齿轮(半径为4R，安装在行星齿轮组的行星齿轮架12上)
[0020]15、行星齿轮组的齿圈(内圈半径为12R)
[0021]12-15构成本实例的行星齿轮组。
[0022]16、传动部太阳轮(半径为R)
[0023]17、传动部行星齿轮(半径为2R，安装在变速器壳I上)
[0024]18、传动部齿圈(内圈半径为5R)
[0025]16-18构成本实例的传动部，该传动部与行星齿轮组的区别是:传动部行星齿轮17安装在变速器壳I上，而行星齿轮组的行星齿轮14是安装在行星齿轮组的行星齿轮架12上。该传动部的主要作用是同轴改变转动的方向并改变传动比。该传动部齿圈和传动部太阳轮的传动比为0.2。
[0026]图2:泵轮轴向剖视图
[0027]图3:液力变矩器外观图
[0028]图4:传动轴外观图
[0029]【具体实施方式】
[0030]以下将通过实例来解释本
【发明内容】
，本实例仅为阐明本发明的实施方案，并非用以限制本发明。需说明，以下实例及图中，与本发明非直接相关的元件已省略，且图中各元件尺寸仅为求容易理解，并非用以限制实际比例。
[0031]该变速器主要结构:液力变矩器、行星齿轮组。如图1所示。
[0032]行星齿轮组的太阳轮13、行星齿轮组的行星齿轮架12、行星齿轮组的齿圈15三端，一端与输入装置2连接，一端与输出装置3连接，一端与液力变矩器涡轮8连接。
[0033]具体实现方式一:行星齿轮组的行星齿轮架12与输入装置2连接，行星齿轮组的齿圈15与输出装置3连接，行星齿轮组的太阳轮13与液力变矩器的涡轮8连接。
[0034]具体实现方式二:行星齿轮组的行星齿轮架12与输入装置2连接，行星齿轮组的太阳轮13与输出装置3连接，行星齿轮组的齿圈15与液力变矩器的涡轮8连接。
[0035]具体实现方式三:行星齿轮组的齿圈15与输入装置2连接，行星齿轮组的行星齿轮架12与输出装置3连接，行星齿轮组的太阳轮13与液力变矩器的涡轮8连接。
[0036]具体实现方式四:行星齿轮组的齿圈15与输入装置2连接，行星齿轮组的太阳轮13与输出装置3连接，行星齿轮组的行星齿轮架12与液力变矩器的涡轮8连接。
[0037]具体实现方式五:行星齿轮组的太阳轮13与输入装置2连接，行星齿轮组的齿圈15与输出装置3连接，行星齿轮组的行星齿轮架12与液力变矩器的涡轮8连接。
[0038]具体实现方式六:行星齿轮组的太阳轮13与输入装置2连接，行星齿轮组的行星齿轮架12与输出装置3连接，行星齿轮组的齿圈15与液力变矩器的涡轮8连接。
[0039]其特点是:行星齿轮组的齿圈15、行星齿轮组的行星齿轮架12、行星齿轮组的太阳轮13三端都不固定。[0040]实例中的具体实现方式是:通过输入装置2将动力同时传递给液力变矩器泵轮9和行星齿轮组的齿圈15。行星齿轮组的行星齿轮架12与输出装置3连接，进行动力输出；行星齿轮组的太阳轮13与液力变矩器涡轮8连接，使液力变矩器的涡轮8倒转，通过增加液力变矩器的泵轮9和涡轮8的转速差，来扩大变矩、变速范围。泵轮9通过改变涡轮8的扭矩、转速和转动方向改变变速器的动力输出。
[0041]它有三条动力传递通道，通道中包括但不限于所列部件:
[0042]一、输入装置——行星齿轮组——输出装置。通道一的特点:输入装置2使用刚性元件与输出装置3连接，仅采用齿轮传动方式不间断的进行动力传递。
[0043]二、输入装置——液力变矩器——行星齿轮组——输出装置。通道二的特点:输入装置2通过非刚性(液力)元件液力变矩器与输出装置3 “软连接”，进行扭矩传递、变矩、变速、离合。
[0044]三、输入装置——行星齿轮组——液力变矩器的涡轮。通道三的特点:输入装置2与液力变矩器涡轮8连接，仅采用齿轮传动方式不间断的进行动力传递，扩大变矩、变速范围。
[0045]传动比分析
[0046]为了更好的阐明本发明，设定以下参数:
[0047]r:输入装置2的转速
[0048]c:输出装置3的转速
[0049]q:行星齿轮组的齿圈15的转速
[0050]t:行星齿轮组的太阳轮13的转速。t可以是正值也可以是负值，正值表示行星齿轮组的太阳轮13与输入装置2转动方向相同，负值表示行星齿轮组的太阳轮13与输入装置2转动方向相反。
[0051]w:润轮8的转速。w可以是正值也可以是负值，正值表示涡轮8与输入装置2转动方向相同，负值表不润轮8与输入装置2转动方向相反。
[0052]A:输入装置2与行星齿轮组的齿圈15的传动比，A = _r/q。因为输入装置2与行星齿轮组的齿圈15转动方向相反，因此用使A的值为正值。
[0053]B:润轮8与行星齿轮组的太阳轮13的传动比，B = -(w/t)。因为涡轮8与行星齿轮组的太阳轮13转动方向相反，因此用使B的值为正值。
[0054]C:变速器传动比，C = _r/c。因为输入装置2与输出装置3转动方向相反，因此用 使C的值为正值。
[0055]由图1得知:本实例行星齿轮组的太阳轮13半径为4R，行星齿轮组的行星齿轮14半径为4R，行星齿轮组的齿圈15半径为12R。
[0056]因此由以上参数可以得出:
[0057]q = -r/A
[0058]t = -w/B
[0059]c = q/4*3+t/4 = -3r/4A_w/4B。
[0060]液力变矩器锁止器7锁止后:w = r。
[0061]因此锁止器7 锁止后:C = -r/c = r/ (3r/4A+r/4B) = I/(3/4A+1/4B)。
[0062]本实例中输入装置2与行星齿轮组的齿圈15的传动比A = 2，涡轮8与行星齿轮组的太阳轮13的传动比B = 0.2。
[0063]因此本实例锁止器7锁止后变速器传动比C = 1/1.625 = 0.6154。
[0064]实际应用中，应该根据实际工况选择合适的传动比。可以根据需要调整A、B的值，也可以改变行星齿轮组的尺寸比例来改变变速器的传动比。
[0065]变速器工作过程
[0066]当变速器输出装置3转速为O时，涡轮8按与泵轮9相反的方向倒转，增加了液力变矩器涡轮8与泵轮9的转速差，且此时涡轮8相对于导轮6倒转，导轮6给涡轮8的反作用力增加。因此，在车辆起步时，液力变矩器能够为变速器提供较大扭矩。
[0067]一直深踩油门，液力变矩器的涡轮8与泵轮9就会一直保持最大转速差，变速器可以一直以最大扭矩进行输出，直到发动机转速达到最大值。稳定油门，则变速器开始平稳的变速过程，直至液力变矩器锁止进行匀速转动。
[0068]另外，可以使用差速器代替本发明中行星齿轮组的，来实现本发明。
[0069]差速器行星齿轮架、差速器左侧齿轮、差速器右侧齿轮三端，仅有一端与输出装置3连接。差速器一端与输出装置3连接，一端与输入装置2连接，一端与液力变矩器的涡轮8连接。
[0070]具体实现方式一:差速器行星齿轮架与输出装置3连接，差速器一个侧齿轮与输入装置2连接，一个侧齿轮与液力变矩器的涡轮8连接。
[0071]具体实现方式二:差速器行星齿轮架与输入装置2连接，差速器一个侧齿轮与输出装置3连接，一个侧齿轮与液力变矩器的涡轮8连接。
[0072]具体实现方式三:差速器行星齿轮架与液力变矩器的涡轮8连接，差速器一个侧齿轮与输入装置2连接，一个侧齿轮与输出装置3连接。
[0073]该变速器具有通过涡轮8的倒转主动增加扭矩的特点，使得车辆即使在高速行驶进行加速时仍能够提供较大的扭矩输出。它能够一定程度的对液压油的阻力加以利用。涡轮8的倒转增加了导轮6对涡轮8的反作用力，扩大了变矩、变速范围。
[0074]该变速器通过行星齿轮组进行动力合成，增加了扭矩输出。
[0075]因为该变速器是无级变速，减少了发动机的转速波动，且变速器的变速范围大，提高了燃油经济性。
[0076]该变速器是真正的自动变速器，它不需要其他辅助系统(如与调速相关的换挡机构、液压系统、电子系统等)即可根据输出转速自动调节输出扭矩和传动比。
[0077]此外，该变速器可以当作改进的变矩器使用，使用方式是在该变速器动力传递通道一或三中加装一个变速机构。该变速器能够用极少的档位大幅度增加变速范围。
【权利要求】
1.一种无级变速器，它包括液力变矩器、行星齿轮组，其特征在于，液力变矩器位于齿轮箱外，液力变矩器壳上的齿轮(10)位于齿轮箱内，输入装置(2)通过液力变矩器的壳与泵轮(9)连接，液力变矩器壳上的齿轮(10)与传动轴(11)齿合，传动轴(11)安装在变速器壳(I)上，传动轴(11)与行星齿轮组的齿圈(15)齿合，行星齿轮组的齿圈(15)与行星齿轮组的行星齿轮(14)齿合，行星齿轮组的行星齿轮(14)安装在行星齿轮组的行星齿轮架(12)上，行星齿轮组的行星齿轮架(12)与输出装置(3)连接，行星齿轮组的行星齿轮(14)与行星齿轮组的太阳轮(13)齿合，行星齿轮组的太阳轮(13)与传动部太阳轮(16)连接，传动部太阳轮(16)与传动部行星齿轮(17)齿合，传动部行星齿轮(17)安装在变速器壳(I)上，传动部行星齿轮(17)与传动部齿圈(18)齿合，传动部齿圈(18)与液力变矩器的涡轮⑶连接。
【文档编号】F16H47/08GK203730687SQ201320650271
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年10月13日 优先权日:2013年5月7日
【发明者】夏兴旺 申请人:夏兴旺