[发明专利]直扭偏转齿圈无级变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械类变速器，尤其涉及一种传动系统中采用直扭偏转齿圈机构并以其直接扭动特性输出的直扭偏转齿圈无级变速器。

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，便成为机械行业几十年来急需解决的问题。本发明以直扭偏转齿圈机构实现的直扭偏转齿圈无级变速器，在工作时直接根据负载变化，完全自动地实行无级变扭矩变转速运转，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直扭偏转齿圈无级变速器，它在运行中采用直扭偏转齿圈机构并以其直接扭转特性驱动输出，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：直扭偏转齿圈无级变速器主要零部件包括输入轴1、前行星架2、前行星轮轴3、偏转齿圈座4、前输入轮5、偏转齿圈外齿轮6、偏转齿圈7、偏转齿圈内齿轮8、前行星轮9、前齿圈10、中行星轮11、中心轮12、后行星架13、后行星轮轴14、后输入轮15、后行星轮16、后齿圈17、输出盘18、输出轴19、机壳20组成；其结构是：输入轴1与输出轴19同轴线并由机壳20支承、输入轴1伸入机壳20内的部分其前部(设输入端为前，输出端为后)刚联有前输入轮5、其后部刚联有后输入轮15、前行星架2由输入轴1前部支承、前行星架2上周向等分的刚联有前行星轮轴3、与前行星轮轴3相等数量的偏转齿圈座4即以间隙配合安装在前行星轮轴3上、并可在前行星架2的周向上少量滑动而不能自转、偏转齿圈7的外圈上刚联有偏转齿圈外齿轮6、偏转齿圈7的内圈上刚联有偏转齿圈内齿轮8、与前行星轮轴3相等数量的前行星轮9与中行星轮11刚联后、由前行星轮轴3支承、后行星架13上周向等分的刚联有后行星轮轴14、与后行星轮轴14相等数量的后行星轮16由后行星轮轴14支承、中心轮12与后行星架13刚联后由输入轴1中部支承、前齿圈10与后齿圈17安装在输出盘18上、输出盘18与输出轴19刚联后由机壳20支承；各齿轮、齿圈的啮合关系是：前输入轮5与偏转齿圈外齿轮6啮合、偏转齿圈外齿轮6与前齿圈10啮合、并且前行星轮9在前输入轮5与偏转齿圈外齿轮6啮合一侧与偏转齿圈内齿轮8啮合、构成前排走位行星齿轮排、中行星轮11与中心轮12啮合、构成中排减速驱动行星齿轮排、后输入轮15与后行星轮16啮合、后行星轮16与输出齿圈17啮合、构成后排输出行星齿轮排。

直扭偏转齿圈无级变速器工作原理见图1，当前输入轮5带动偏转齿圈7在前齿圈10上滚动走位时，输入轮5还可直接扭转前行星轮9公转，与前行星轮9刚联一体的中行星轮11即可通过中心轮12、后行星架13、后行星轮轴14、而以后输入轮15为支抗减速驱动后齿圈17、输出盘18、使输出轴19实现低转速大扭矩输出，由于前齿圈10与后齿圈17与输出盘18与输出轴19刚联一体，其输出转速将同步反馈给偏转齿圈7，由于输入轮5直接扭转前行星轮9时，并没有反作用力通过偏转齿圈7施加于前齿圈10上，因此偏转齿圈7可通过输出转速的同步反馈与周向上少量的滑动走位，顺应前行星轮9与中行星轮11的自转减速而以其公转方式驱动输出，且不管输出盘18转速多少，其直接扭转的扭矩都能加于其上，直至输出转速趋近输入转速，使其在负荷减小后转速增快，直至输出转速接近输入转速，从而可靠地完成机械式无级变速功能。

本发明所述的直扭偏转齿圈无级变速器，由于创新使用直扭偏转齿圈机构，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，且结构简单，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：直扭偏转齿圈无级变速器传动简图

图2：直扭偏转齿圈无级变速器实施简图

具体实施方式

在图2中：具体实施的直扭偏转齿圈无级变速器主要零部件包括输入轴1、前行星架2、前行星轮轴3、偏转齿圈座4、前输入轮5、偏转齿圈外齿轮6、偏转齿圈7、偏转齿圈内齿轮8、前行星轮9、前齿圈10、中行星轮11、中心轮12、后行星架13、后行星轮轴14、后输入轮15、后行星轮16、后齿圈17、输出盘18、输出轴19、机壳20组成；其结构是：输入轴1与输出轴19同轴线并由机壳20支承、输入轴1伸入机壳20内的部分其前部(设输入端为前，输出端为后)刚联有前输入轮5、其后部刚联有后输入轮15、前行星架2由输入轴1前部支承、前行星架2上周向等分的刚联有前行星轮轴3、与前行星轮轴3相等数量的偏转齿圈座4即以间隙配合安装在前行星轮轴3上、并可在前行星架2的周向上少量滑动而不能自转、偏转齿圈7的外圈上刚联有偏转齿圈外齿轮6、偏转齿圈7的内圈上刚联有偏转齿圈内齿轮8、与前行星轮轴3相等数量的前行星轮9与中行星轮11刚联后、由前行星轮轴3支承、后行星架13上周向等分的刚联有后行星轮轴14、与后行星轮轴14相等数量的后行星轮16由后行星轮轴14支承、中心轮12与后行星架13刚联后由输入轴1中部支承、前齿圈10与后齿圈17安装在输出盘18上、输出盘18与输出轴19刚联后由机壳20支承；各齿轮、齿圈的啮合关系是：前输入轮5与偏转齿圈外齿轮6啮合、偏转齿圈外齿轮6与前齿圈10啮合、并且前行星轮9在前输入轮5与偏转齿圈外齿轮6啮合一侧与偏转齿圈内齿轮8啮合、构成前排走位行星齿轮排、中行星轮11与中心轮12啮合、构成中排减速驱动行星齿轮排、后输入轮15与后行星轮16啮合、后行星轮16与输出齿圈17啮合、构成后排输出行星齿轮排。