一种无级变速器的制作方法

本发明涉及车用变速器技术领域，具体涉及一种无级变速器。

背景技术

cvt(continuouslyvariabletransmission)技术即无级变速技术，公知的汽车用无级变速器结构都是由离合器、可调宽窄v型夹盘通过钢带或链带传动变速,经齿轮组减速后输出，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无级变速器(vdt-cvt)，目前由于无级变速器的平顺性能够给予车辆驾乘人员非常好体验，国内市场上采用cvt的车型已经越来越多。但是无级变速器也存在一定的缺陷，其主要缺陷是低速输出时传动带易打滑，输出扭矩小，所以目前在越野车上很少装配cvt变速箱，更多的是将cvt变速箱装配到主要在城市道路上行驶的轿车和suv车型上。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种无级变速器，用以解决现有无级变速器低速输出时传动带易打滑，输出扭矩小的问题。

为实现上述目的，具体地，该无级变速器包括输入轴、调速轴、输出轴、cvt盘组机构、第一行星齿轮机构和中间差速调节机构，cvt盘组机构连接在输入轴与调速轴之间，输入轴与第一行星齿轮机构连接，调速轴通过第一调速齿轮连接第一行星齿轮机构，第一行星齿轮中间差速调节机构连接在第一行星齿轮机构与输出轴之间，中间差速调节机构还与调速轴或输入轴连接。

所述第一行星齿轮机构包括第一行星齿轮盘、第一行星输入齿轮和第一行星输出齿轮，第一行星齿轮盘的两侧分别转动设有多个第一行星输入齿轮和第一行星输出齿轮，输入轴的端部设有啮合第一行星输入齿轮的输入轴齿轮，第一行星齿轮盘与第一调速齿轮啮合，第一行星输出齿轮连接中间差速调节机构。

所述中间差速调节机构为差速器，包括差速输入锥齿轮、差速中间锥齿轮、差速输出锥齿轮和差速调节齿轮盘，差速中间锥齿轮啮合在差速输入锥齿轮与差速输出锥齿轮之间，差速调节齿轮盘通过差速框架与差速中间锥齿轮转动连接，调速轴上设有与差速调节齿轮盘相啮合的第二调速齿轮。

所述差速调节齿轮盘与第二调速齿轮之间设有中间惰齿轮。

所述中间差速调节机构为第二行星齿轮机构，包括第二行星齿轮盘、第二行星输入齿轮和第二行星输出齿轮，第二行星齿轮盘的两侧分别转动设有多个第二行星输入齿轮和第二行星输出齿轮，第二行星输入齿轮与第一行星输出齿轮之间设有中间传动轴，中间传动轴的一端通过第一传动齿轮啮合第一行星输出齿轮，中间传动轴的另一端通过第二传动齿轮啮合第二行星输入齿轮，调速轴上设有啮合第二行星齿轮盘的第二调速齿轮，输出轴通过输出轴齿轮连接第二行星输出齿轮。

所述第一行星齿轮机构包括第一行星齿轮、第一行星齿轮架和第一行星齿轮盘，第一行星齿轮与第一行星齿轮盘的内齿啮合，第一行星齿轮盘的外齿与第一调速齿轮啮合，多个第一行星齿轮转动设置在第一行星齿轮架上，输入轴的端部设有啮合第一行星输入齿轮的输入轴齿轮；

所述中间差速调节机构为第二行星齿轮机构，包括第二行星齿轮、第二行星齿轮架和第二行星齿轮盘，多个第二行星齿轮转动设置在第二行星齿轮架上，第二行星齿轮架上与第一行星齿轮架固定连接，第二行星齿轮与第二行星齿轮盘的内齿啮合，第二行星齿轮盘固定设置，输出轴上设有与第二行星齿轮啮合的输出轴齿轮。

本发明实施例具有如下优点：

本发明实施例的第一行星齿轮机构同时连接输入轴和调速轴，第一行星齿轮机构通过中间差速调节机构连接输出轴，通过cvt盘组机构调节输入轴与调速轴之间的速比，第一行星齿轮机构与中间差速调节机构会产生在输入轴与调速轴的某一个速比下，第一行星齿轮机构与中间差速调节机构的反转力平衡掉输入轴的旋转力，此时达到输出轴零速的效果，而调节输入轴与调速轴之间的速比，输出轴可以获得反转-零速速-正转的输出，不需要离合就可以实现正反转输出的变换，而且因为有零速挡位，此变速器可取消离合器，与发动机直连，从零速起步其输出扭矩只需考虑齿轮的承受能力(扭矩无限大)，从零速起步cvt盘组机构的两v型夹盘速差小，传动带不易打滑，输出扭矩增大。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例1的第一行星齿轮机构的示意图。

图3为本发明实施例2的结构示意图。

图4为本发明实施例3的结构示意图。

图5为本发明实施例4的结构示意图。

图中：1-输入轴2-箱体3-传动带4-v形夹盘5-调速轴6-第一调速齿轮7-第一行星齿轮盘8-第一行星输入齿轮9-第一行星输出齿轮10-第一传动齿轮11-中间传动轴12-输入锥齿轮13-差速中间锥齿轮14-差速输出锥齿轮15-差速调节齿轮盘16-差速框架17-输出轴18-第二调速齿轮19-输入轴齿轮20-第二传动齿轮21-第二行星输入齿轮22-第二行星齿轮盘23-第二行星输出齿轮24-输出轴齿轮25-第一行星齿轮26-第一行星齿轮架27-第二行星齿轮28-第二行星齿轮架29-可调节阻尼器。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达或的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“内、外”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

参见图1～2，该无级变速器包括输入轴1、调速轴5、输出轴17、cvt盘组机构、第一行星齿轮机构和中间差速调节机构，调速轴5、cvt盘组机构、第一行星齿轮机构和中间差速调节机构设置在箱体2内，cvt盘组机构连接在输入轴1与调速轴5之间，输入轴1与第一行星齿轮机构连接，调速轴5通过第一调速齿轮6连接第一行星齿轮机构，第一行星齿轮25中间差速调节机构连接在第一行星齿轮机构与输出轴17之间，中间差速调节机构还与调速轴5或输入轴1连接。cvt盘组机构包括分别设置在输入轴1和调速轴5上的可调宽窄的v型夹盘4以及连接两组v型夹盘4的传动带3，传动带3为钢带或链带。

第一行星齿轮机构包括第一行星齿轮盘7、第一行星输入齿轮8和第一行星输出齿轮9，第一行星齿轮盘7的两侧分别转动设有多个第一行星输入齿轮8和第一行星输出齿轮9，输入轴1的端部设有啮合第一行星输入齿轮8的输入轴齿轮19，第一行星齿轮盘7与第一调速齿轮6啮合，第一行星输出齿轮9连接中间差速调节机构。

本实施例中的中间差速调节机构为差速器，包括差速输入锥齿轮12、差速中间锥齿轮13、差速输出锥齿轮14和差速调节齿轮盘15，差速中间锥齿轮13啮合在差速输入锥齿轮12与差速输出锥齿轮14之间，差速调节齿轮盘15通过差速框架16与差速中间锥齿轮13转动连接，调速轴5上设有与差速调节齿轮盘15相啮合的第二调速齿轮18。差速调节齿轮盘15与第二调速齿轮18之间设有中间惰齿轮。第一行星输出齿轮9与差速输入锥齿轮12之间设有中间传动轴11，中间传动轴11的一端通过第一传动齿轮10啮合第一行星输出齿轮9，中间传动轴11的另一端与差速输入锥齿轮12同轴固定连接。

设输入轴齿轮19与第一行星输入齿轮8的齿数比i1为1/2，第一行星输出齿轮9与第一传动齿轮10的齿数比i2为1/2，第一调速齿轮6与第一行星齿轮盘7的齿数比i3为1/4，第二调速齿轮18与差速调节齿轮盘15的齿数比i4为1/4。输入轴1正转，第一行星齿轮盘7反转，第一行星输出齿轮9反转，第一传动齿轮10正转或反转，差速调节齿轮盘15正转，第一调速齿轮6和第二调速齿轮18正转，输出轴17反转或正转。

列一：输入轴1的转速v1为1000转，第一调速齿轮6和第二调速齿轮18经过cvt盘组机构变速后转速v2为400转，第一传动齿轮10的转速v3＝v1*i1*i2-v2*i3＝1000/2/2-400/4＝150转，第一传动齿轮10正转，输出轴17的转速v4＝v3-v2*i4＝50转，由于第一传动齿轮10的旋转经过差速器的差速中间锥齿轮13换向，差速输出锥齿轮14与输出轴17与第一传动齿轮10的旋转方向相反，所以此时的输出轴17为反转。

列二：输入轴1的转速v1为1000转，第一调速齿轮6和第二调速齿轮18经过cvt盘组机构变速后转速v2为800转，第一传动齿轮10的转速v3＝v1*i1*i2-v2*i3＝1000/2/2-800/4＝50转，第一传动齿轮10正转，输出轴17的转速v4＝v3-v2*i4＝50-800/4＝-150转，输出轴17为正转。

列三：输入轴1的转速v1为1000转，第一调速齿轮6和第二调速齿轮18经过cvt盘组机构变速后转速v2为1200转，第一传动齿轮10的转速v3＝v1*i1*i2-v2*i3＝1000/2/2-1200/4＝-50转，第一传动齿轮10反转，输出轴17的转速v4＝v3-v2*i4＝-50-1200/4＝-350转，输出轴17为正转。

列四：输入轴1的转速v1为1000转，第一调速齿轮6和第二调速齿轮18经过cvt盘组机构变速后转速v2为1600转，第一传动齿轮10的转速v3＝v1*i1*i2-v2*i3＝1000/2/2-1600/4＝-150转，第一传动齿轮10反转，输出轴17的转速v4＝v3-v2*i4＝-150-1600/4＝-550转，输出轴17为正转。

由此可以看出输入轴1传动到第一传动齿轮10，第一行星齿轮盘7会产生反转力，第一传动齿轮10传动到输出轴17正转有负载输出时，差速调节齿轮盘15会产生反转力经中间惰齿轮与第二调速齿轮18成反转力，第一行星齿轮盘7和差速调节齿轮盘15的反转力通过齿轮链接在调速轴5上，在输入轴1与调速轴5某一速比情况下第一行星齿轮盘7和差速调节齿轮盘15的反转力会平衡，此时传动带3没有负载，设计人员根据负载情况，可以通过改变齿轮比把这一平衡点设在常用的输出比位置，可以延长传动带3的使用寿命。

实施例2

参见图3，本实施例的中间差速调节机构为第二行星齿轮机构，包括第二行星齿轮盘22、第二行星输入齿轮21和第二行星输出齿轮23，第二行星齿轮盘22的两侧分别转动设有多个第二行星输入齿轮21和第二行星输出齿轮23，第二行星输入齿轮21与第一行星输出齿轮9之间设有中间传动轴11，中间传动轴11的一端通过第一传动齿轮10啮合第一行星输出齿轮9，中间传动轴11的另一端通过第二传动齿轮20啮合第二行星输入齿轮21，调速轴5上设有啮合第二行星齿轮盘22的第二调速齿轮18，输出轴17通过输出轴齿轮24连接第二行星输出齿轮23。本实施例的第一行星齿轮机构与实施例1相同。

设输入轴齿轮19与第一行星输入齿轮8的齿数比i1为1/2，第一行星输出齿轮9与第一传动齿轮10的齿数比i2为1/2，第一调速齿轮6与第一行星齿轮盘7的齿数比i3为1/4，第二调速齿轮18与第二行星齿轮盘22的齿数比i4为1/4，第二传动齿轮20与输出轴齿轮24的齿数比i5为1/1。输入轴1正转，第一行星齿轮盘7反转，第一行星输出齿轮9反转，第一传动齿轮10正转或反转，第一调速齿轮6和第二调速齿轮18正转，第二行星齿轮盘22反转，输出轴17反转或正转。

列一：输入轴1的转速v1为1000转，第一调速齿轮6和第二调速齿轮18经过cvt盘组机构变速后转速v2为400转，第一传动齿轮10的转速v3＝v1*i1*i2-v2*i3＝1000/2/2-400/4＝150转，第一传动齿轮10正转，输出轴17的转速v4＝v3-v2*i4＝50转，输出轴17为正转。

列二：输入轴1的转速v1为1000转，第一调速齿轮6和第二调速齿轮18经过cvt盘组机构变速后转速v2为800转，第一传动齿轮10的转速v3＝v1*i1*i2-v2*i3＝1000/2/2-800/4＝50转，第一传动齿轮10正转，输出轴17的转速v4＝v3-v2*i4＝50-800/4＝-150转，输出轴17为反转。

列三：输入轴1的转速v1为1000转，第一调速齿轮6和第二调速齿轮18经过cvt盘组机构变速后转速v2为1200转，第一传动齿轮10的转速v3＝v1*i1*i2-v2*i3＝1000/2/2-1200/4＝-50转，第一传动齿轮10反转，输出轴17的转速v4＝v3-v2*i4＝-50-1200/4＝-350转，输出轴17为反转。

列四：输入轴1的转速v1为1000转，第一调速齿轮6和第二调速齿轮18经过cvt盘组机构变速后转速v2为1600转，第一传动齿轮10的转速v3＝v1*i1*i2-v2*i3＝1000/2/2-1600/4＝-150转，第一传动齿轮10反转，输出轴17的转速v4＝v3-v2*i4＝-150-1600/4＝-550转，输出轴17为反转。

由此可以看出输入轴1传动到第一传动齿轮10，第一行星齿轮盘7会产生反转力，第一传动齿轮10传动到输出轴17正转有负载输出时，第二行星齿轮盘22会产生反转力，第一行星齿轮盘7和第二行星齿轮盘22的反转力通过齿轮链接在调速轴5上，在输入轴1与调速轴5某一速比情况下第一行星齿轮盘7和第二行星齿轮盘22的反转力会平衡，此时传动带3没有负载，设计人员根据负载情况，可以通过改变齿轮比把这一平衡点设在常用的输出比位置，可以延长传动带3的使用寿命。

实施例3

第一行星齿轮机构包括第一行星齿轮25、第一行星齿轮架26和第一行星齿轮盘7，第一行星齿轮25与第一行星齿轮盘7的内齿啮合，第一行星齿轮盘7的外齿与第一调速齿轮6啮合，多个第一行星齿轮25转动设置在第一行星齿轮架26上，输入轴1的端部设有啮合第一行星输入齿轮8的输入轴齿轮19。

中间差速调节机构为第二行星齿轮机构，包括第二行星齿轮27、第二行星齿轮架28和第二行星齿轮盘22，多个第二行星齿轮27转动设置在第二行星齿轮架28上，第二行星齿轮架28上与第一行星齿轮架26固定连接，第二行星齿轮27与第二行星齿轮盘22的内齿啮合，第二行星齿轮盘22固定设置，输出轴17上设有与第二行星齿轮27啮合的输出轴齿轮24。

设输入轴齿轮19与第一行星齿轮25齿数比i1为1/2，第一行星齿轮盘7外齿与第一调速轴5齿数比i2为4/1，第二行星齿轮27与输出轴齿轮24的齿数比i3为3/1。

列一：输入轴1的转速v1为1000转，第一调速齿轮6和第二调速齿轮18的转速v2为600转，输出轴17的转速v3＝v1*i1-v2*/i2*i3＝1000/2-600/4*3＝1050转，输出轴17正转。

列二：输入轴1的转速v1为1000转，第一调速齿轮6和第二调速齿轮18的转速v2为1000转，输出轴17的转速v3＝v1*i1-v2*/i2*i3＝1000/2-1000/4*3＝750转，输出轴17正转。

列三：输入轴1的转速v1为1000转，第一调速齿轮6和第二调速齿轮18的转速v2为2000转，输出轴17的转速v3＝v1*i1-v2*/i2*i3＝1000/2-2000/4*3＝0转，此时为零速。

列四：输入轴1的转速v1为1000转，第一调速齿轮6和第二调速齿轮18的转速v2为2200转，输出轴17的转速v3＝v1*i1-v2*/i2*i3＝1000/2-2200/4*3＝150转，输出轴17反转。

由此可以看出，此变速器可从零速向正、反方向加速。因为有零速挡位此变速器可与发动机直连，从零速起步其输出扭矩只需考虑齿轮的承受能力，从零速起步两v型夹盘速差小，传动带3不易打滑输出扭矩增大。改变了现有无极变速器技术在低速状态传动带3易打滑，输出扭矩小，高速输出上不去的难题。

从图可以看出第一行星齿轮盘7反转力较大，为防止变速轮传动带3打滑，调速轴5连接可调节阻尼器29可以用油泵调节出油阀实现限制第一行星齿轮盘7转速。通过调速轴5以及可调节阻尼器29的阻尼减速实现输出轴17加速输出，在正转输出高速阶段表现会比现在公知的无极变速器更好，有0输出挡位可以取消离合器，能延长传动带3使用寿命。

实施例4

第一行星齿轮机构包括第一行星齿轮25、第一行星齿轮架26和第一行星齿轮盘7，输入轴1的端部设有啮合第一行星输入齿轮8的输入轴齿轮19，多个第一行星齿轮25转动设置在第一行星齿轮架26上，第一行星齿轮25与第一行星齿轮盘7的内齿啮合，第一行星齿轮盘7的外齿与第一调速齿轮6啮合。

中间差速调节机构为第二行星齿轮机构，包括第二行星齿轮27、第二行星齿轮架28和第二行星齿轮盘22，多个第二行星齿轮27转动设置在第二行星齿轮架28上，第二行星齿轮盘22的内齿与第二行星齿轮27啮合，第二行星齿轮架28与输出轴17连接，第一行星齿轮架26通过第一传动齿轮10连接第二行星齿轮27，第一行星齿轮盘7与第二行星齿轮盘22固定连接。

设输入轴齿轮19与第一行星齿轮盘7内齿的齿数比i1为1/2，第一传动齿轮10与第二行星齿轮盘22的齿数比i2为1/2，第一调速齿轮6与第一行星齿轮盘7外齿的齿数比i3为1/4。输入轴1正转，第一行星齿轮盘7反转，第一传动齿轮10正转或反转，第一调速齿轮6正转，输出轴17反转或正转。

列一：输入轴1的转速v1为1000转，第一调速齿轮6经过cvt盘组机构变速后转速v2为400转，第一传动齿轮10的转速v3＝v1*i1-v2*i3＝1000/2-400/4＝400转，第一传动齿轮10正转，输出轴17的转速v4＝v3*i2-v2*i4＝400/2-400/4＝100转，输出轴17为正转。

列二：输入轴1的转速v1为1000转，第一调速齿轮6转速v2为664转，第一传动齿轮10的转速v3＝v1*i1-v2*i3＝1000/2-664/4＝334转，第一传动齿轮10正转，输出轴17的转速v4＝v3*i2-v2*i4＝334/2-664/4＝1转，输出轴17为正转。

列三：输入轴1的转速v1为1000转，第一调速齿轮6转速v2为1200转，第一传动齿轮10的转速v3＝v1*i1-v2*i3＝1000/2-1200/4＝200转，第一传动齿轮10正转，输出轴17的转速v4＝v3*i2-v2*i4＝200/2-1200/4＝-200转，输出轴17为反转。

列四：输入轴1的转速v1为1000转，第一调速齿轮6转速v2为2000转，第一传动齿轮10的转速v3＝v1*i1-v2*i3＝1000/2-2000/4＝0转，第一传动齿轮10零速，输出轴17的转速v4＝v3*i2-v2*i4＝0/2-2000/4＝-500转，输出轴17为反转。

通过改变输入轴1与调速轴5的速比可获得正转至零速至反转的输出，此变速器可取消离合器与发动机直连，从零速起步其输出扭矩只需考虑齿轮的承受能力扭矩无限大，从零速起步两v型夹盘速差小，传动带3不易打滑输出扭矩增大。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。