专利名称：一种复合型多元件工作轮液力变矩器的制作方法
技术领域：
本发明属于液力变矩器以及起动领域，更具体地说，它是一种用于各种地面车辆、船舶、铁道机车以及机床的复合型多元件工作轮液力变矩器。
背景技术：
目前，液力变矩器都是根据流体静力学等原理来设计的，它所能传递的功率不 大，并且效率不高；另外，成本高。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种延长发动机的使用寿命，结构简 单，操控方便，低成本，节能高效的复合型多元件工作轮液力变矩器。为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案以下一种复合型多元件工作轮液力变矩器，包括输入轴(1)、输出轴(3)、变速机 构(4)、输入齿轮副(5)、多元件工作轮液力变矩器(6)、固定单向离合器(7)、输出齿 轮副(8)、单向离合器(9)，所述固定单向离合器(7)的输入端(71)与本发明以外的固 定元件联接，所述的输入轴(1)与输出轴(3)之间设有联接架(20)、输入齿圈(21)、大 齿圈(22)、共用行星架(23)、联接齿圈(24)、输出小齿圈(25)、输入行星架(26)、输 出大齿圈(27)、输出齿圈(28)、行星齿轮(29)，共用行星架(23)通过其上的行星齿轮 (29)与配合的输入齿圈(21)、大齿圈(22)、联接齿圈(24)以及输出小齿圈(25)联接， 输入行星架(26)与联接齿圈(24)联接，并通过其上的行星齿轮(29)与配合的输出大齿 圈(27)、输出齿圈(28)联接，输出齿圈(28)与输出小齿圈(25)以及输出轴(3)联接， 联接架(20)与输出大齿圈(27)、本发明以外的若干元件以及变速机构(4)的输入端(41) 联接，变速机构⑷的输出端(42)分别与大齿圈(22)、输入齿轮副(5)的输入齿轮(51) 以及固定单向离合器⑵的输出端(72)联接，输入齿轮副(5)的输出齿轮(52)与多元件 工作轮液力变矩器(6)的输入端(61)联接，多元件工作轮液力变矩器(6)的输出端(62) 与输出齿轮副(8)的输入齿轮(81)联接，输出齿轮副(8)的输出齿轮(82)与单向离合器 (9)的输入端(91)联接，单向离合器(9)的输出端(92)分别与输入齿圈(21)以及输入轴 (1)联接。本发明应用于车辆时，能够根据车辆行驶时受到阻力的大小，自动地改变输出 扭矩以及速度的变化。本发明具有以下的优点(1)本发明大部份功率由齿圈、行星齿轮、行星架、齿轮传递，因而传动功率和 传动效率都极大地提高，而且结构简单，更易于维修；(2)本发明的变矩和变速是自动完成的，能实现高效率的传动，并且除了起步 以外，都能使发动机在最佳范围内工作，与其它液力变矩器相比，在发动机等效的前提 下，它降低了发动机的制造成本；
(3)本发 明使发动机处于经济转速区域内运转，也就是使发动机在非常小污染排 放的转速范围内工作，避免了发动机在怠速和高速运行时，排放大量废气，从而减少了 废气的排放，有利于保护环境；(4)本发明能利用内部转速差起缓冲和过载保护的作用，有利于延长发动机和传 动系的使用寿命，另外，当行驶阻力增大，则能使车辆自动降速，反之则升速，有利于 提高车辆的行驶性能；(5)本发明使输入功率不间断，可保证车辆有良好的加速性和较高的平均车速， 使发动机的磨损减少，延长了大修间隔里程，提高了出车率以及生产率。(6)本发明起动时，具有自动变矩和变速的性能，输入功率不间断，不会发生冲 击现象，可保证发动机起动平稳、减少噪音，使发动机的起动磨损减少。另外，本发明是是一种用于各种地面车辆、船舶、铁道机车以及机床的复合型 多元件工作轮液力变矩器。
图1为本发明实施例的结构图；
具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明实施例如图1中所示，一种复合型多元件工作轮液力变矩器，包括输入轴1、输出轴 3、变速机构4、输入齿轮副5、多元件工作轮液力变矩器6、固定单向离合器7、输出齿 轮副8、单向离合器9，所述固定单向离合器7的输入端71与本发明以外的固定元件联 接，所述的输入轴1与输出轴3之间设有联接架20、输入齿圈21、大齿圈22、共用行星 架23、联接齿圈24、输出小齿圈25、输入行星架26、输出大齿圈27、输出齿圈28、行 星齿轮29，共用行星架23通过其上的行星齿轮29与配合的输入齿圈21、大齿圈22、联 接齿圈24以及输出小齿圈25联接，输入行星架26与联接齿圈24联接，并通过其上的行 星齿轮29与配合的输出大齿圈27、输出齿圈28联接，输出齿圈28与输出小齿圈25以及 输出轴3联接，联接架20与输出大齿圈27、本发明以外的若干元件以及变速机构4的输 入端41联接，变速机构4的输出端42分别与大齿圈22、输入齿轮副5的输入齿轮51以 及固定单向离合器7的输出端72联接，输入齿轮副5的输出齿轮52与多元件工作轮液力 变矩器6的输入端61联接，多元件工作轮液力变矩器6的输出端62与输出齿轮副8的输 入齿轮81联接，输出齿轮副8的输出齿轮82与单向离合器9的输入端91联接，单向离 合器9的输出端92分别与输入齿圈21以及输入轴1联接。所述输入轴1、输出轴3、变速机构4的输入端41、变速机构4的输出端42、输 入齿轮副5的输入齿轮51、固定单向离合器7的输出端72为中空，变速机构4的输出端 42穿过变速机构4的输入端41以及输入齿轮副5的输入齿轮51与大齿圈22、输入齿轮 副5的输入齿轮51以及固定单向离合器7的输出端72联接，单向离合器9的输出端92 则穿过固定单向离合器7的输出端72、变速机构4输出端42与输入齿圈21联接。共用行星架23通过其上的行星齿轮29把传递到此的功率分流为两路，一路流入输出小齿圈25，另一路经过联接齿圈24传递到输入行星架26，输入行星架26再通过其 上的行星齿轮29把传递到此的功率分流为两路，一路流入输出齿圈28，另一路流入输出 大齿圈27。由于上述各个元件的转速分配关系可以改变，两路功率流将根据两者之间转速 分配的变化而变化，当输出小齿圈25、输出齿圈28的转速为零时，其输出功率为零，但 力矩不为零，此时，联接齿圈24和输出大齿圈27的输入功率则由一定值改变到最大值， 所述的一定值指的是，当联接齿圈24、输出大齿圈27与各自配合的输出小齿圈25、输 出齿圈28的转速相同时，两者按行星排力矩比分配输入功率所得的值，所述的最大值指 的是，由共用行星架23、输入行星架26输入的总功率，也就是说，当两路功率发生变化 时，传递到 输出小齿圈25、输出齿圈28以及输出轴3上的力矩也随之变化。发动机的输入功率经输入轴1，再经单向离合器9的输出端92传递到输入齿圈 21，并通过共用行星架23上的行星齿轮29把功率传递到共用行星架23，再经共用行星架 23把功率分流为两路，一路流入输出小齿圈25，另一路流入联接齿圈24，再经输入行星 架26分流为两路，一路流入输出齿圈28，另一路流入输出大齿圈27，输出大齿圈27再 流入联接架20，联接架20把功率再分流为两路，一路流入本发明以外的若干元件作功， 另一路流入变速机构4的输入端41，再经其输出端42分流为两路，一路流入大齿圈22， 另一路流入输入齿轮副5的输入齿轮51，再经输入齿轮副5的输出齿轮52流入多元件工 作轮液力变矩器6的输入端61，再经多元件工作轮液力变矩器6的输出端62流入输出齿 轮副8的输入齿轮81，再经输出齿轮副8的输出齿轮82流入单向离合器9的输入端91， 再通过单向离合器9的输出端92把功率传递到输入齿圈21，此路功率和由发动机经输入 轴1，再经单向离合器9的输出端92传递到输入齿圈21的输入功率以及由传递到联接架 20的功率，再经变速机构4的输入端41，再经其输出端42流入大齿圈22的那一路功率， 则全部通过共用行星架23上的行星齿轮29传递到共用行星架23，共用行星架23再重复 上述过程，使传递到输出小齿圈25、输出齿圈28的功率不断增大，并传递至本发明的输 出轴3，从而实现了把发动机的功率通过输出轴3对外输出。对于本发明，当输入齿轮21的转速不变，输出小齿圈25、输出齿圈28以及输出 轴3上的扭矩随其转速的变化而变化，转速越低，输出小齿圈25、输出齿圈28以及输出 轴3上的扭矩就越大，反之，则越小，从而实现本发明能随车辆行驶阻力的不同而改变 力矩以及速度的复合型多元件工作轮液力变矩器。本发明使用时，设发动机的输入功率、输入转速及其负荷不变，即输入轴1的 转速与扭矩为常数，汽车起步前，输出轴3的转速为零，当汽车启动，发动机的输入功 率经输入轴1，再经单向离合器9的输出端92传递到输入齿圈21其中，由于此时没有功 率流入大齿圈22，并且固定单向离合器7的输入端71与本发明以外的固定元件联接， 起限制转向的作用，使大齿圈22不能与发动机相反的转向转动，转速为零，此时，传递 到输入齿圈21的功率，则通过共用行星架23上的行星齿轮29把功率传递到共用行星架 23，再经共用行星架23把功率分流为两路，一路传递到输出小齿圈25，另一路传递到联 接齿圈24，因输出轴3静止不动，即输出小齿圈25、输出齿圈28静止不动，发动机的功 率全部流入联接齿圈24，再经输入行星架26分流为两路，一路传递到输出齿圈28，另 一路传递到输出大齿圈27，因输出轴3静止不动，即输出小齿圈25、输出齿圈28静止不动，功率全部流入输出大齿圈27，输出大齿圈27再流入联接架20，联接架20把功率再分流为两路，一路流入本发明以外的若干元件作功，另一路流入变速机构4的输入端 41，再经其输出端42分流为两路，一路流入大齿圈22，另一路流入输入齿轮副5的输入 齿轮51，再经输入齿轮副5的输出齿轮52流入多元件工作轮液力变矩器6的输入端61， 再经多元件工作轮液力变矩器6的输出端62流入输出齿轮副8的输入齿轮81，再经输出 齿轮副8的输出齿轮82流入单向离合器9的输入端91，再通过单向离合器9的输出端92 把功率传递到输入齿圈21，此路功率和由发动机经输入轴1，再经单向离合器9的输出端 92传递到输入齿圈21的输入功率以及由传递到联接架20的功率，再经变速机构4的输入 端41，再经其输出端42流入大齿圈22的那一路功率，则全部通过共用行星架23上的行 星齿轮29传递到共用行星架23，共用行星架23再重复上述过程，在各个元件之间不断地 进行分矩、变矩以及汇矩的反复循环，使传递到输出小齿圈25、输出齿圈28的功率不断 增大，并传递至本发明的输出轴3，当传递到输出轴3上的扭矩，经传动系传动到驱动轮 上产生的牵引力足以克服汽车起步阻力时，汽车则起步并开始加速，与之相联的输出小 齿圈25、输出齿圈28的转速也从零逐渐增加，此时，流入大齿圈22的功率逐渐减少，从 而输出轴3的扭矩随着转速的增加而减少。
权利要求
1. 一种复合型多元件工作轮液力变矩器，包括输入轴(1)、输出轴(3)、变速机构 (4)、输入齿轮副(5)、多元件工作轮液力变矩器(6)、固定单向离合器(7)、输出齿轮副 (8)、单向离合器(9)，所述固定单向离合器(7)的输入端(71)与本发明以外的固定元 件联接，其特征在于所述的输入轴(1)与输出轴(3)之间设有联接架(20)、输入齿圈 (21)、大齿圈(22)、共用行星架(23)、联接齿圈(24)、输出小齿圈(25)、输入行星架 (26)、输出大齿圈(27)、输出齿圈(28)、行星齿轮(29)，共用行星架(23)通过其上的行 星齿轮(29)与配合的输入齿圈(21)、大齿圈(22)、联接齿圈(24)以及输出小齿圈(25) 联接，输入行星架(26)与联接齿圈(24)联接，并通过其上的行星齿轮(29)与配合的输 出大齿圈(27)、输出齿圈(28)联接，输出齿圈(28)与输出小齿圈(25)以及输出轴(3) 联接，联接架(20)与输出大齿圈(27)、本发明以外的若干元件以及变速机构(4)的输入 端(41)联接，变速机构⑷的输出端(42)分别与大齿圈(22)、输入齿轮副(5)的输入齿 轮(51)以及固定单向离合器(7)的输出端(72)联接，输入齿轮副(5)的输出齿轮(52) 与多元件工作轮液力变矩器(6)的输入端(61)联接，多元件工作轮液力变矩器(6)的输 出端(62)与输出齿轮副(8)的输入齿轮(81)联接，输出齿轮副(8)的输出齿轮(82)与 单向离合器(9)的输入端(91)联接，单向离合器(9)的输出端(92)分别与输入齿圈(21) 以及输入轴(1)联接。
全文摘要
本发明提供了一种复合型多元件工作轮液力变矩器，其技术方案要点是，共用行星架23与输入齿圈21、大齿圈22、联接齿圈24以及输出小齿圈25联接，输入行星架26与联接齿圈24、输出大齿圈27、输出齿圈28联接，输出齿圈28与输出小齿圈25以及输出轴3联接，联接架20与输出大齿圈27、本发明以外的若干元件以及变速机构4的输入端41联接，其输出端42与大齿圈22、输入齿轮副5的输入齿轮51以及固定单向离合器7的输出端72联接，输入齿轮副5的输出齿轮52与多元件工作轮液力变矩器6的输入端61联接，其输出端62与输出齿轮副8的输入齿轮81联接，其输出齿轮82与单向离合器9的输入端91联接，其输出端92分别与输入齿圈21以及输入轴1联接。
文档编号F16H47/12GK102022507SQ200910306730
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月9日 优先权日2009年9月9日
发明者吴志强 申请人:吴志强