[发明专利]离心力控制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传动类变速器，尤其涉及一种用于传动系统以利用离心力控制变速、调节扭矩的行星齿轮无级变速器。

背景技术

目前，在汽车上使用较多的自动变速器技术是将液力变矩器和行星齿轮系统组合的自动变速器技术，但它有明显的缺点：结构复杂，传动比不连续，控制系统复杂，动力损耗大、效率低，保养、维修成本高。另一种无极变速器（CVT），它用金属传动带和改变主、从动轮的配合直径来实现变速及传递动力，但CVT的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，目前只能用于低排量车型。因此，开发一种安全可靠，结构简单，制造方便，性能优良，效率高，且造价低廉的无极变速器，便成为机械行业多年来急需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服上述现有技术的不足，而提供一种离心力控制行星齿轮无级变速器，它能够在工作过程中直接根据负载变化自动调整扭矩，实现无级变速运转，而且，结构简单，制造成本低，传动比连续承载能力大，传动效率高，安全可靠，又使用寿命长。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种离心力控制行星齿轮无级变速器，包括机壳，安装在机壳上的变速器单元和超越离合器，变速器单元包括输入轴、输出轴、大、小行星齿轮、中心齿轮、齿圈筒及行星轮架，所述变速器单元至少有一级，机壳中安装有一根共同的中间轴，每级变速器单元的输入轴和输出轴均套装在中间轴外表面，输入轴和输出轴之间互相隔开，中心齿轮固定在输入轴的外表面，两对大行星齿轮在中心齿轮的两条互相垂直的直径上沿同一圆周布置，两对小行星齿轮在中心齿轮的两条互相垂直的直径上沿同一圆周且与大行星齿轮呈交叉布置，大行星齿轮与中心齿轮啮合，也与齿圈筒对应的齿啮合，小行星齿轮与中心齿轮啮合，大行星齿轮轴一端与输出轴一端固定的行星轮架转动配合，另一端与套装在输入轴中间的行星轮架转动配合，小行星齿轮轴一端与输出轴一端固定的行星轮架转动配合，另一端套接偏心轮，并与套装于齿圈筒靠近轴线处的轴向中空伸出部的偏心轮架转动配合，相邻两级变速器单元齿圈筒之间、末级变速器单元齿圈筒与机壳之间安装有超越离合器。

所述中心齿轮的齿的分度圆直径近似等于齿圈筒的齿的分度圆直径的一半，大行星齿轮的齿的分度圆直径近似等于齿圈筒的齿的分度圆直径的四分之一。

所述变速器单元为单级，输入轴和中心齿轮之间花键连接。

所述变速器单元为两级，第一级变速器单元的输出轴，同时也是第二级变速器单元的输入轴，与第二级变速器单元的中心齿轮之间花键连接，第一级变速器单元的输入轴和第一级变速器单元的中心齿轮之间花键连接。

所述变速器单元为三级，第一级变速器单元的输出轴，同时也是第二级变速器单元的输入轴，与第二级变速器单元的中心齿轮之间花键连接，第二级变速器单元的输出轴，同时也是第三级变速器单元的输入轴，与第三级变速器单元的中心齿轮之间花键连接，第一级变速器单元的输入轴和第一级变速器单元的中心齿轮之间花键连接。

本发明的工作原理是：

本发明是在行星齿轮组的基础上，增加了一组偏心轮，利用它在旋转时产生的离心力，来控制中心齿轮、行星齿轮及行星轮架之间的作用力，使中心齿轮、行星轮架、齿圈逐渐同向整体旋转，实现变速及调整扭矩，使其在输出最大扭矩的同时，还能输出最高转速，从而可靠的完成机械无级变速功能。

本发明技术方案的有益效果是：

1、在结构上，本发明在每级变速器单元行星齿轮组的基础上，增加了一组偏心轮，利用它产生的离心力控制中心齿轮、行星齿轮及行星轮架之间的作用力，使输出转速、扭矩、功率达到最大、最佳状态，整体结构简单，各级行星齿轮组、偏心轮组结构又基本一样，增强了互换性，制造成本显著降低。

2、在结构上，本发明省去了液压控制系统及摩擦式离合器，噪音低，发热少，变速器油不易变质，动力损耗低，转动效率高，使用寿命长，而且，保养、维修费用也低。因此，本发明有助于提高汽车性能、降低燃油消耗，有利于环境保护，符合国家对节能环保的发展要求，经济效益、社会效益显著，非常利于推广实施。

附图及说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明离心力控制行星齿轮无级变速器的结构示意图之一；

图2为本发明离心力控制行星齿轮无级变速器的结构示意图之二；

图3为本发明离心力控制行星齿轮无级变速器的结构示意图之三；