专利名称：三路直驱行星齿轮无级变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械类变速器，尤其涉及一种用于传动系统中以机械齿轮为主要工作的三路直驱行星齿轮无级变速器。
背景技术：
目前在汽车上较多使用的自动变速技术是将液力变矩器和行星齿轮系组合的自动变速器技术，但它有明显的缺点传动比不连续，液力传动效率较低，结构复杂，维护不便。另外一种无级变速(CVT)，它采用金属传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，但CVT弱点是金属带承载能力小，传递功率有限，造价高寿命短，其控制系统相当复杂，致使辅助成本增加，目前只能用于轿车。因此，开发一种全刚性齿轮传动且传动比连续，承载力大且安全可靠，结构简单且辅助件少，加工方便且造价低廉的无级变速器，便成为机械行业多年来急需解决的问题。本发明利用四组行星齿轮排，组成能够在输出最大扭 矩的同时，还能够在负荷减小时输出最高转速的三路直驱行星齿轮无级变速器，能将设计所需的最大扭矩输出轮系与最高转速输出轮系结合在一起形成叠加运动轮系，在工作过程中直接根据负载变化，完全自动的实行无级变扭矩变转速运转，本发明三路直驱行星齿轮无级变速器，目前国内外尚未见同类结构产品与相关资料。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种三路直驱行星齿轮无级变速器，它全部采用刚性齿轮，在工作过程中无需外力系统与液力变扭部件，而最直接的根据负载变化，完全自动的实行无级变扭矩变转速运转。本发明是这样实现的在图I中，三路直驱行星齿轮无级变速器实施例I的结构是三路直驱行星齿轮无级变速器包括输入轴I、前排中心轮2、前排行星轮3、前排二级行轮4、前排齿圈5、前排行星架6、前排行轮轴7、前排二级行轮轴8、二排中心轮9、二排行星轮10、二排齿圈11、三排行星轮12、三排齿圈13、中排行星架14、中排行轮轴15、后排行星架16、后排行轮轴17、后排二级行轮轴18、后排中心轮19、后排行星轮20、后排二级行轮
21、后排齿圈22、刚联件23、输出架24、输出轴25、壳体26组成；其基本结构是输入轴I与输出轴25同轴线并由壳体26支承、输入轴I从前至后(设变速器输入端为前、输出端为后)依次与前排中心轮2、二排中心轮9、后排中心轮19刚联、前排行星架6上周向等分地刚联有前排行轮轴7与周向等分地刚联有前排二级行轮轴8、前排行轮轴7上支承有前排行星轮3、前排二级行轮轴8上支承有前排二级行轮4、前排行星架6上还刚联有二排齿圈11、中排行星架14上周向等分地刚联有中排行轮轴15、中排行轮轴15上支承有二排行星轮10与三排行星轮12、二排行星轮10与三排行星轮12刚联、后排行星架16上周向等分地刚联有后排行轮轴17与周向等分地刚联有后排二级行轮轴18、后排行轮轴17上支承有后排行星轮20、后排二级行轮轴18上支承有后排二级行轮21、后排行星架16上还刚联有三排齿圈
13、前排行星架6与中排行星架14与后排行星架16皆由输入轴I的相应部位支承、前排齿圈5与刚联件23与后排齿圈22与输出架24与输出轴25刚联一体；各齿轮与齿圈的啮合关系是前排中心轮2与前排行星轮3与前排二级行轮4与前排齿圈5相互啮合构成第一排行星齿轮排、二排中心轮9与二排行星轮10与二排齿圈11相互啮合构成第二排行星齿轮排、三排行星轮12与三排齿圈13相互啮合构成第三排行星齿轮排、后排中心轮19与后排行星轮20与后排二级行轮21与后排齿圈22相互啮合构成第四排行星齿轮排。在图2中，三路直驱行星齿轮无级变速器实施例2的结构是三路直驱行星齿轮无级变速器包括输入轴I、前排中心轮2、前排行星轮3、前排齿圈5、前排行星架6、前排行轮轴7、二排中心轮9、二排行星轮10、二排齿圈11、三排行星轮12、三排齿圈13、中排行星架
14、中排行轮轴15、后排行星架16、后排行轮轴17、后排中心轮19、后排行星轮20、后排齿圈22、刚联件23、输出架24、输出轴25、壳体26组成；其基本结构是输入轴I与输出轴25同轴线并由壳体26支承、输入轴I从前至后(设变速器输入端为前、输出端为后)依次与前排中心轮2、二排中心轮9、后排中心轮19刚联、前排行星架6上周向等分地刚联有前排行轮轴7、前排行轮轴7上支承有前排行星轮3、前排行星架6上还刚联有二排齿圈11、中排行 星架14上周向等分地刚联有中排行轮轴15、中排行轮轴15上支承有二排行星轮10与三排行星轮12、二排行星轮10与三排行星轮12刚联、后排行星架16上周向等分地刚联有后排行轮轴17、后排行轮轴17上支承有后排行星轮20、后排行星架16上还刚联有三排齿圈
13、前排行星架6与中排行星架14与后排行星架16皆由输入轴I的相应部位支承、前排齿圈5与刚联件23与后排齿圈22与输出架24与输出轴25刚联一体；各齿轮与齿圈的啮合关系是前排中心轮2与前排行星轮3与前排齿圈5相互啮合构成第一排行星齿轮排、二排中心轮9与二排行星轮10与二排齿圈11相互啮合构成第二排行星齿轮排、三排行星轮12与三排齿圈13相互啮合构成第三排行星齿轮排、后排中心轮19与后排行星轮20与后排齿圈22相互啮合构成第四排行星齿轮排。其工作原理是以上两例三路直驱行星齿轮无级变速器，它们都是以以三路中心轮直接驱动整个轮系低速公转，直至轻负荷时以最高转速输出，当第一排行星齿轮排与第四排行星齿轮排以不同角速运转时，其产生的角速差，可通过第二排行星齿轮排与第三排行星齿轮排的交连而不产生干涉，当二排中心轮9迫使第一排行星齿轮排与第四排行星齿轮排运转产生干涉后，将影响各轮系的行星齿轮的自转，二排中心轮9与二排行星轮10运转时产生的角速差即可在直接驱动整个轮系低速公转后，将第一排行星齿轮排与第四排行星齿轮排以不同角速运转时产生的干涉消除，前排齿圈5与后排齿圈22与输出架24与输出轴25即以最大扭矩输出，随着负荷的减小，各轮系的行星齿轮的自转减速而公转加速，直至用三路中心轮直接推动整个轮系逐渐以最高转速公转，这样，便将最高转速输出轮系的运转特性与最大扭矩输出轮系的运转特性结合在一起，完全自动的实行无级变转速变扭矩运转，从而实现了恒功率输出。本发明所述的三路直驱行星齿轮无级变速器，由于其能够输出最大扭矩，还能够输出最高转速，可靠地完成机械式无级变速功能，且无需液电装置伺服就能达到无级变速的功效，因而结构简单，价格低廉，传动比连续承载力大，安全可靠使用期长。
图I :三路直驱行星齿轮无级变速器结构实施例I简图。
图2 :三路直驱行星齿轮无级变速器结构实施例2简图
具体实施例方式在图I中，三路直驱行星齿轮无级变速器实施例I的结构是三路直驱行星齿轮无级变速器包括输入轴I、前排中心轮2、前排行星轮3、前排二级行轮4、前排齿圈5、前排行星架6、前排行轮轴7、前排二级行轮轴8、二排中心轮9、二排行星轮10、二排齿圈11、三排行星轮12、三排齿圈13、中排行星架14、中排行轮轴15、后排行星架16、后排行轮轴17、后排二级行轮轴18、后排中心轮19、后排行星轮20、后排二级行轮21、后排齿圈22、刚联件23、输出架24、输出轴25、壳体26组成；其基本结构是输入轴I与输出轴25同轴线并由壳体26支承、输入轴I从前至后(设变速器输入端为前、输出端为后)依次与前排中心轮2、二排中心轮9、后排中心轮19刚联、前排行星架6上周向等分地刚联有前排行轮轴7与周向等分地刚联有前排二级行轮轴8、前排行轮轴7上支承有前排行星轮3、前排二级行轮轴8上支承有前排二级行轮4、前排行星架6上还刚联有二排齿圈11、中排行星架14上周向等分地刚联有中排行轮轴15、中排行轮轴15上支承有二排行星轮10与三排行星轮12、二排行星轮10与三排行星轮12刚联、后排行星架16上周向等分地刚联有后排行轮轴17与周向 等分地刚联有后排二级行轮轴18、后排行轮轴17上支承有后排行星轮20、后排二级行轮轴18上支承有后排二级行轮21、后排行星架16上还刚联有三排齿圈13、前排行星架6与中排行星架14与后排行星架16皆由输入轴I的相应部位支承、前排齿圈5与刚联件23与后排齿圈22与输出架24与输出轴25刚联一体；各齿轮与齿圈的啮合关系是前排中心轮2与前排行星轮3与前排二级行轮4与前排齿圈5相互啮合构成第一排行星齿轮排、二排中心轮9与二排行星轮10与二排齿圈11相互啮合构成第二排行星齿轮排、三排行星轮12与三排齿圈13相互啮合构成第三排行星齿轮排、后排中心轮19与后排行星轮20与后排二级行轮21与后排齿圈22相互啮合构成第四排行星齿轮排。在图2中，三路直驱行星齿轮无级变速器实施例2的结构是三路直驱行星齿轮无级变速器包括输入轴I、前排中心轮2、前排行星轮3、前排齿圈5、前排行星架6、前排行轮轴7、二排中心轮9、二排行星轮10、二排齿圈11、三排行星轮12、三排齿圈13、中排行星架
14、中排行轮轴15、后排行星架16、后排行轮轴17、后排中心轮19、后排行星轮20、后排齿圈
22、刚联件23、输出架24、输出轴25、壳体26组成；其基本结构是输入轴I与输出轴25同轴线并由壳体26支承、输入轴I从前至后(设变速器输入端为前、输出端为后)依次与前排中心轮2、二排中心轮9、后排中心轮19刚联、前排行星架6上周向等分地刚联有前排行轮轴7、前排行轮轴7上支承有前排行星轮3、前排行星架6上还刚联有二排齿圈11、中排行星架14上周向等分地刚联有中排行轮轴15、中排行轮轴15上支承有二排行星轮10与三排行星轮12、二排行星轮10与三排行星轮12刚联、后排行星架16上周向等分地刚联有后排行轮轴17、后排行轮轴17上支承有后排行星轮20、后排行星架16上还刚联有三排齿圈13、前排行星架6与中排行星架14与后排行星架16皆由输入轴I的相应部位支承、前排齿圈5与刚联件23与后排齿圈22与输出架24与输出轴25刚联一体；各齿轮与齿圈的啮合关系是前排中心轮2与前排行星轮3与前排齿圈5相互啮合构成第一排行星齿轮排、二排中心轮9与二排行星轮10与二排齿圈11相互啮合构成第二排行星齿轮排、三排行星轮12与三排齿圈13相互啮合构成第三排行星齿轮排、后排中心轮19与后排行星轮20与后排齿圈22相互啮合构成第四排行星 齿轮排。
权利要求
1.三路直驱行星齿轮无级变速器，其特征是包括输入轴(I)、前排中心轮(2)、前排行星轮(3)、前排二级行轮(4)、前排齿圈(5)、前排行星架￠)、前排行轮轴(7)、前排二级行轮轴(8)、二排中心轮(9)、二排行星轮(10)、二排齿圈(11)、三排行星轮(12)、三排齿圈(13)、中排行星架(14)、中排行轮轴(15)、后排行星架(16)、后排行轮轴(17)、后排二级行轮轴(18)、后排中心轮(19)、后排行星轮(20)、后排二级行轮(21)、后排齿圈(22)、刚联件(23)、输出架(24)、输出轴(25)、壳体(26)组成；其基本结构是输入轴(I)与输出轴(25)同轴线并由壳体(26)支承、输入轴(I)从前至后依次与前排中心轮(2)、二排中心轮(9)、后排中心轮(19)刚联、前排行星架(6)上周向等分地刚联有前排行轮轴(7)与周向等分地刚联有前排二级行轮轴(8)、前排行轮轴(7)上支承有前排行星轮(3)、前排二级行轮轴(8)上支承有前排二级行轮(4)、前排行星架(6)上还刚联有二排齿圈(11)、中排行星架(14)上周向等分地刚联有中排行轮轴(15)、中排行轮轴(15)上支承有二排行星轮(10)与三排行星轮(12)、二排行星轮(10)与三排行星轮(12)刚联、后排行星架(16)上周向等分地刚联有后排行轮轴(17)与周向等分地刚联有后排二级行轮轴(18)、后排行轮轴(17)上支承有后排行星轮(20)、后排二级行轮轴(18)上支承有后排二级行轮(21)、后排行星架(16)上还刚联有三排齿圈(13)、前排行星架￠)与中排行星架(14)与后排行星架(16)皆由输入轴(I)的相应部位支承、前排齿圈(5)与刚联件(23)与后排齿圈(22)与输出架(24)与输出轴(25)刚联一体；各齿轮与齿圈的啮合关系是前排中心轮(2)与前排行星轮(3)与前排二级行轮(4)与前排齿圈(5)相互啮合构成第一排行星齿轮排、二排中心轮(9)与二排行星轮(10)与二排齿圈(11)相互啮合构成第二排行星齿轮排、三排行星轮(12)与三排齿圈(13)相互啮合构成第三排行星齿轮排、后排中心轮(19)与后排行星轮(20)与后排二级行轮(21)与后排齿圈(22)相互啮合构成第四排行星齿轮排。
2.三路直驱行星齿轮无级变速器，其特征是包括输入轴(I)、前排中心轮(2)、前排行星轮(3)、前排齿圈(5)、前排行星架￠)、前排行轮轴(7)、二排中心轮(9)、二排行星轮(10)、二排齿圈(11)、三排行星轮(12)、三排齿圈(13)、中排行星架(14)、中排行轮轴(15)、后排行星架(16)、后排行轮轴(17)、后排中心轮(19)、后排行星轮(20)、后排齿圈(22)、刚联件(23)、输出架(24)、输出轴(25)、壳体(26)组成；其基本结构是输入轴(I)与输出轴(25)同轴线并由壳体(26)支承、输入轴(I)从前至后依次与前排中心轮(2)、二排中心轮(9)、后排中心轮(19)刚联、前排行星架(6)上周向等分地刚联有前排行轮轴(7)、前排行轮轴(7)上支承有前排行星轮(3)、前排行星架(6)上还刚联有二排齿圈(11)、中排行星架(14)上周向等分地刚联有中排行轮轴(15)、中排行轮轴(15)上支承有二排行星轮(10)与三排行星轮(12)、二排行星轮(10)与三排行星轮(12)刚联、后排行星架(16)上周向等分地刚联有后排行轮轴(17)、后排行轮轴(17)上支承有后排行星轮(20)、后排行星架(16)上还刚联有三排齿圈(13)、前排行星架(6)与中排行星架(14)与后排行星架(16)皆由输入轴(I)的相应部位支承、前排齿圈(5)与刚联件(23)与后排齿圈(22)与输出架(24)与输出轴(25)刚联一体；各齿轮与齿圈的啮合关系是前排中心轮(2)与前排行星轮(3)与前排齿圈(5)相互啮合构成第一排行星齿轮排、二排中心轮(9)与二排行星轮(10)与二排齿圈(11)相互啮合构成第二排行星齿轮排、三排行星轮(12)与三排齿圈(13)相互啮合构成第三排行星齿轮排、后排中心轮(19)与后排行星轮(20)与后排齿圈(22)相互啮合构成第四排行星齿轮排。
全文摘要
本发明涉及一种机械类变速器，尤其涉及一种以行星齿轮排为主要工作的三路直驱行星齿轮无级变速器，主要包括输入轴(1)、前排中心轮(2)、前排行星轮(3)、前排齿圈(5)、前排行星架(6)、前排行轮轴(7)、二排中心轮(9)、二排行星轮(10)、二排齿圈(11)、三排行星轮(12)、三排齿圈(13)、中排行星架(14)、中排行轮轴(15)、后排行星架(16)、后排行轮轴(17)、后排中心轮(19)、后排行星轮(20)、后排齿圈(22)、刚联件(23)、输出架(24)、输出轴(25)、壳体(26)组成，它以三路中心轮直接驱动整个轮系低速公转，直至轻负荷时以最高转速输出，因而结构简单价格低廉，安全可靠，承载力大使用期长。
文档编号F16H3/62GK102767595SQ20111012502
公开日2012年11月7日 申请日期2011年5月4日 优先权日2011年5月4日
发明者汤科儿 申请人:汤科儿