[发明专利]滚子行星齿轮无级变速器

说明书

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滚子行星齿轮变换扭矩的滚子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，且造价高寿命短，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，开发一种安全可靠，结构简单，加工方便且造价低廉的无级变速器，便成为机械行业数十年来急需解决的问题。本发明首创滚子行星齿轮机构制成的滚子行星齿轮无级变速器，能够在工作时直接根据负载变化，完全自动实行无级变扭矩变转速运转，且无需液电伺服机构，本发明国内外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滚子行星齿轮无级变速器，它在工作过程中直接根据负载变化而变换档位，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1中：滚子行星齿轮无级变速器主要零部件由输入轴1、输入中轮2、反转行轮3、减速行轮4、行轮轴5、行轮架6、驱动中轮7、进动中轮8、刚联套9、驱动架10、驱动轮轴11、驱动行轮12、齿圈13、输出架14、输出轴15、机壳16组成，其结构是：输入轴1与输出轴15同轴线并由机壳16支承、输入轴1上制造刚联有输入中轮2、反转行轮3与减速行轮4刚联、行轮架6其前面(设输入端为前，输出端为后)周向均等份安装有二个以上的行轮轴5、与行轮轴5等数量的反转行轮3与减速行轮4即由行轮轴5支承、行轮架6其后面中心部位与驱动中轮7刚联后、套装在刚联套9上、刚联套9其前端与进动中轮8刚联、其后端与驱动架10刚联后套装在输出轴15的前伸部位上、驱动架10的前面周向均等份安装有二个以上的驱动轮轴11、与驱动轮轴11等数量的驱动行轮12即由驱动轮轴11支承、输出架14其前面与齿圈13刚联、其中心部位与输出轴15刚联、各齿轮的啮合关系是：输入中轮2与反转行轮3啮合、构成第一组行星齿轮排、驱动中轮8与减速行轮4啮合构成第二组行星齿轮排、驱动中轮7与驱动行轮12与齿圈13啮合构成第三组行星齿轮排。在图2中：根据图1所示的滚子行星齿轮无级变速器，在其主要零部件与大部分结构不变的情况下，可将滚子行星齿轮无级变速器进行简化，即将图1中的输出架14省去，将驱动中轮7与输出轴15直接刚联，将行轮架6与齿圈13直接刚联。

其工作原理是：在图1中，当输入轴1正向转动时(设其转动方向为正向)，输入中轮2带动由反转行轮3与减速行轮4刚联而形成的二联齿轮滚子反向转动，经减速后的进动中轮8即通过刚联套9带动驱动架10、驱动轮轴11正转，从而以最大扭矩带动输出轴15正转，与此同时亦推动行轮架6正转，此即为变速器最大扭矩输出，随着负载所需扭矩逐渐减小，由反转行轮3与减速行轮4刚联而形成的二联齿轮滚子则绕驱动中轮8开始正向滚动形成公转，其滚动力主要来自驱动行轮12，且夹持在输入轴1与齿圈13之间的全部零部件公转转速随之亦逐渐加快，并逐渐过渡到与输入轴1的转速相同，即为1比1输出，从而完成传动比连续变化的无级变速功能。

本发明所述的滚子行星齿轮无级变速器，由于创新使用滚子行星齿轮结构，使其能在输出最大扭矩的同时，在负荷减小后还能输出最高转速，从而可靠地完成了机械式无级变速功能，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。

附图说明

图1：滚子行星齿轮无级变速器传动简图

图2：简化滚子行星齿轮无级变速器传动简图

图3：滚子行星齿轮无级变速器实施结构剖视图

具体实施方式

在图3中：具体实施的滚子行星齿轮无级变速器主要零部件由输入轴1、输入中轮2、反转行轮3、减速行轮4、行轮轴5、行轮架6、驱动中轮7、进动中轮8、刚联套9、驱动架10、驱动轮轴11、驱动行轮12、齿圈13、输出架14、输出轴15、机壳16组成，其结构是：输入轴1与输出轴15同轴线并由机壳16支承、输入轴1上制造刚联有输入中轮2、反转行轮3与减速行轮4刚联、行轮架6其前面(设输入端为前，输出端为后)周向均等份安装有二个以上的行轮轴5、与行轮轴5等数量的反转行轮3与减速行轮4即由行轮轴5支承、行轮架6其后面中心部位与驱动中轮7刚联后、套装在刚联套9上、刚联套9其前端与进动中轮8刚联、其后端与驱动架10刚联后套装在输出轴15的前伸部位上、驱动架10的前面周向均等份安装有二个以上的驱动轮轴11、与驱动轮轴11等数量的驱动行轮112即支承在驱动轮轴11上、输出架14其前面与齿圈13刚联、其中心部位与输出轴15刚联、各齿轮啮合关系是：输入中轮2与反转行轮3啮合、构成第一组行星齿轮排、进动中轮8与减速行轮4啮合构成第二组行星齿轮排、驱动中轮7与驱动行轮12与齿圈13啮合构成第三组行星齿轮排。