一种自适应无级变速装置及设备的制作方法

本发明涉及变速设备领域，特别涉及一种自适应无级变速装置及设备。

背景技术：

1、汽车变速箱分为以下5种：手动变速箱、机械式变速箱(amt)、液力自动变速箱(at)、cvt无级变速箱、双离合自动变速箱。汽车变速箱在汽车中常称为变速箱，在工业机械中常称为变速机，是进行机械动力转换的机械或液压设备。汽车变速箱的作用：1、改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围；2、在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶；3、利用空挡，中断动力传递，使发动机能够起动、怠速，并便于变速器换挡或进行动力输出。

2、其中，液力自动变速箱(at)、机械无级自动变速箱(cvt)、电控机械自动变速箱(amt)和双离合自动变速箱是常见的自动变速箱。

3、然而，现有市面上的变速箱都为干预式变速箱，干预式变速箱的变速除了受负载阻力扭矩这个自变量影响外，还需要人工操作、电子设备调控、弹簧弹力、电磁力、液压力等至少一种其他控制变量参与控制，才能达到需要的变速目标。干预式变速箱需多变量联合控制变速，具有响应延迟、有部分低效动力损耗等缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种能够应用于汽车、拖拉机、工程机械等领域的自适应无级变速装置，以及一种应用了该自适应无级变速装置的自适应无级变速设备，至少能够达到提高驾驶舒适性、提升发动机传动效率等的目的，至少能够解决上述问题之一。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种自适应无级变速装置，包括输入轴、输出轴、第一差速器、第二差速器、第一齿轮传动机构、第二齿轮传动机构和转向逆止器；

3、第一差速器包括第一壳体、第三齿轮传动机构、第一半轴和第二半轴，第三齿轮传动机构安装于第一壳体内且与第一壳体传动连接，第一半轴、第二半轴分别设置于第一壳体的两端部且均与第三齿轮传动机构传动连接；

4、第二差速器包括第二壳体、第四齿轮传动机构、第三半轴和第四半轴，第四齿轮传动机构安装于第二壳体内且与第二壳体传动连接，第三半轴、第四半轴分别设置于第二壳体的两端部且均与第四齿轮传动机构传动连接；

5、输入轴与第一壳体传动连接，输出轴与第二壳体传动连接；

6、第一齿轮传动机构包括相啮合的第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮套装于第一半轴的外周，第二齿轮套装于第三半轴的外周；

7、第二齿轮传动机构包括相啮合的第三齿轮和第四齿轮，第三齿轮套装于所述第二半轴的外周，所述第四齿轮套装于第四半轴的外周；

8、第三齿轮与第四齿轮之间的传动比大于第一齿轮与第二齿轮之间的传动比；

9、第三半轴安装于转向逆止器，转向逆止器用于控制第三半轴的转动方向只能按单一方向转动。

10、在一些实施方式中，第一半轴的转动速度与第二半轴的转动速度之和为输入轴的转动速度的两倍。

11、在一些实施方式中，第一齿轮与所述第二齿轮的传动比为1：n1，第三齿轮与第四齿轮的传动比为n2：1，其中，n1＞1，n2＞1。

12、在一些实施方式中，自适应无级变速装置还包括底座，转向逆止器固定安装于底座。

13、在一些实施方式中，转向逆止器为单向轴承。

14、在一些实施方式中，输入轴上套装有第一锥齿轮，第一壳体上设置有与第一锥齿轮相配合的第二锥齿轮，输出轴上套装有第三锥齿轮，第二壳体上设置有与第三锥齿轮相配合的第四锥齿轮。

15、在一些实施方式中，第三齿轮传动机构包括可转动地安装于第一壳体内的一对第五锥齿轮以及分别套装于第一半轴和第二半轴外周且分别与一对第五锥齿轮相配合的第六锥齿轮和第七锥齿轮，第四齿轮传动机构包括可转动地安装于第二壳体内的一对第八锥齿轮以及分别套装于第三半轴、第四半轴外周的第九锥齿轮和第十锥齿轮。

16、在一些实施方式中，第二差速器相对第一差速器反向设置。

17、根据本发明的另一个方面，还提供了一种自适应无级变速设备，包括上述的自适应无级变速装置，还包括离合器、发动机和负载，发动机通过离合器与输入轴连接，输出轴与负载连接。

18、在一些实施方式中，自适应无级变速设备还包括换向齿轮箱，输出轴通过换向齿轮箱与负载连接。

19、本发明的有益效果：

20、本发明提供了一种全新结构的自适应无级变速装置，该装置采用了双差速器系统，通过第一差速器将动力分解，分别进行变速、变扭，再逆向利用第二差速器将变速、变扭后的动力合并输出；双差速器系统继承了差速器自适应差速的运动特性，并扩大了变速范围，同时又具备了变扭功能，通过这种自适应变速、变扭功能实现了非干预式自动变速，进而使得本装置具备自适应变速无响应延迟、大幅降低设备因响应延迟所造成的低效动力损耗、变速和传动效率更高等诸多优点；

21、本发明的自适应无级变速设备应用了上述的自适应无级变速装置，具有上述自适应无级变速装置的所有优点；

22、本装置的双差速器系统变速是通过第一差速器的两半轴转速差变化实现的，继承了差速器差速无级性的运动特性，无级调速使系统运行的平顺性有质的改变，极大的提高了操控的舒适性；

23、本发明结构简单，零部件数量少，制造技术成熟、成本低，维修、维护方便，是一种非干预式变速装置，具有极优越的经济性和适用性。

技术特征：

1.一种自适应无级变速装置，其特征在于，包括输入轴(1)、输出轴(2)、第一差速器(3)、第二差速器(4)、第一齿轮传动机构(5)、第二齿轮传动机构(6)和转向逆止器(7)；

2.根据权利要求1所述的自适应无级变速装置，其特征在于，所述第一半轴(33)的转动速度与所述第二半轴(34)的转动速度之和为所述输入轴(1)的转动速度的两倍。

3.根据权利要求1所述的自适应无级变速装置，其特征在于，所述第一齿轮(51)与所述第二齿轮(52)的传动比为1：n1，所述第三齿轮(61)与所述第四齿轮(62)的传动比为n2：1，其中，n1＞1，n2＞1。

4.根据权利要求1所述的自适应无级变速装置，其特征在于，还包括底座(8)，所述转向逆止器(7)固定安装于所述底座(8)。

5.根据权利要求1所述的自适应无级变速装置，其特征在于，所述转向逆止器(7)为单向轴承。

6.根据权利要求1-5任一项所述的自适应无级变速装置，其特征在于，所述输入轴(1)上套装有第一锥齿轮(11)，所述第一壳体(31)上设置有与所述第一锥齿轮(11)相配合的第二锥齿轮(311)，所述输出轴(2)上套装有第三锥齿轮(21)，所述第二壳体(41)上设置有与所述第三锥齿轮(21)相配合的第四锥齿轮(411)。

7.根据权利要求6所述的自适应无级变速装置，其特征在于，所述第三齿轮传动机构(32)包括可转动地安装于所述第一壳体(31)内的一对第五锥齿轮(321)以及分别套装于所述第一半轴(33)和第二半轴(34)外周且分别与一对所述第五锥齿轮(321)相配合的第六锥齿轮(322)和第七锥齿轮(323)，所述第四齿轮传动机构(42)包括可转动地安装于所述第二壳体(41)内的一对第八锥齿轮(421)以及分别套装于所述第三半轴(43)、第四半轴(44)外周的第九锥齿轮(422)和第十锥齿轮(423)。

8.根据权利要求1-5任一项所述的自适应无级变速装置，其特征在于，所述第二差速器(4)相对所述第一差速器(3)反向设置。

9.一种自适应无级变速设备，包括如权利要求1-8任一项所述的自适应无级变速装置(500)，其特征在于，还包括离合器(100)、发动机(200)和负载(300)，所述发动机(200)通过所述离合器(100)与所述输入轴(1)连接，所述输出轴(2)与所述负载(300)连接。

10.根据权利要求9所述的自适应无级变速设备，其特征在于，还包括换向齿轮箱(400)，所述输出轴(2)通过所述换向齿轮箱(400)与所述负载(300)连接。

技术总结
本发明公开了一种自适应无级变速装置及设备，自适应无级变速装置包括输入轴、输出轴、第一差速器、第二差速器、第一齿轮传动机构、第二齿轮传动机构和转向逆止器；第一差速器包括第一壳体、第三齿轮传动机构、第一半轴和第二半轴；第二差速器包括第二壳体、第四齿轮传动机构、第三半轴和第四半轴；输入轴与第一壳体传动连接，输出轴与第二壳体传动连接。自适应无级变速设备应用了自适应无级变速装置。本发明的自适应无级变速装置采用了双差速器系统，具备自适应变速、变扭功能，实现了非干预式自动变速，是一种非干预式变速装置，具有极优越的经济性和适用性。

技术研发人员：纪云来
受保护的技术使用者：纪云来
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12