[发明专利]一种复合行星传动的无级变速器

说明书

技术领域

本发明属于变速器领域，更具体地说，它是一种用于各种地面车辆、船舶、铁道机车、工程机械、各种航天、航空器、冶金、矿山、石油、化工、轻工、食品、纺织、起重运输机械、机床、机械人以及军工的无级变速器。

背景技术

目前，常用的无级变速器都是根据摩擦、流体静力学等原理来设计的，它所能传递的功率不大，并且效率不高；另外，这些无级变速器结构复杂，操控麻烦，并需通过昂贵的材料和精密的制造才能实现，因此成本高。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种延长发动机和传动系的使用寿命，结构简单，操控方便，低成本，节能高效的无级变速器。

为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案以下：

一种复合行星传动的无级变速器，它包括输入轴（1）、可控力矩器（4）、空倒档机构（5）、单向离合器（6）、输出轴（7），所述单向离合器（6）的输出端（62）与输入轴（1）联接，可控力矩器（4）的输出端（42）与空倒档机构（5）的输入端（51）联接，空倒档机构（5）的输出端（52）与输出轴（7）联接，所述的输入轴（1）与输出轴（7）之间设有若干个依次联接的由行星排组成的增矩单元（2），所述的增矩单元（2）包括输入元件（21）、输出元件（22）、公共输出元件（23）、行星齿轮（24），首个增矩单元（2）的输入元件（21）与输入轴（1）联接，其公共输出元件（23）的一端与单向离合器（6）的输入端（61）联接，公共输出元件（23）的另一端则与其余各个增矩单元（2）的公共输出元件（23）依次联接后与可控力矩器（4）的输出端（42）联接，最后一个增矩单元（2）的输出元件（22）与可控力矩器（4）的输入端（41）联接，其余增矩单元（2）的输出元件（22）与各自下一个增矩单元（2）的输入元件（21）联接。

所述增矩单元（2）为具有同向性能的行星齿轮传动机构、少齿差传动机构、摆线针轮行星传动机构或谐波齿轮传动机构，其输入元件（21）和输出元件（22）可以是同向行星齿轮传动机构的小太阳轮或行星架，其公共输出元件（23）只能是大太阳轮或齿圈；当选用上述少齿差传动机构、摆线针轮行星传动机构或谐波齿轮传动机构时，则选用它们与同向行星齿轮传动机构相对应的元件组成增矩单元（2），其中，所述增矩单元（2）指的是三个元件转速方向相同，当公共输出元件（23）的转速为零时，输出元件（22）的转速方向不变，即其为具有同向性能的行星齿轮传动机构，即同向行星排，并且起到降速、增矩的作用。

本发明的可控力矩器（4）可选择电控或液控摩擦式离合器。

可控力矩器（4）在有转速差的情况下，能把输入力矩自动或被动地输出，其中，如果选择的可控力矩器（4）是偶合器或者是液力变矩器，它可以自动实现输入力矩的输出；如果选择的可控力矩器（4）是各种可控力矩的离合器或液压泵和液压马达，它则需要在人工或电脑的控制下通过改变电流或液压的大小，才能实现输入力矩的输出。

应用于车辆时，本发明能够根据车辆行驶时的速度变化以及受到阻力大小，自动地、无级地改变传动比。

本发明具有以下的优点：

（1）本发明除了空倒档机构以外，没有其它换档和操纵机构，因此结构简单，有利于降低制造的成本，更易于维修，并且操控方便；

（2）本发明发动机的功率大部分由高效率以及能传递大功率的增矩单元（2）传递，变距和变速是自动完成，能实现高效率、大功率的无级变速传动，并且除了起步以外，都熊使发动机在最佳范围内工作，与其它无级变速器相比，在发动机等效的前提下，它降低了发动机的制造成本：

（3）本发明通过无级变速，使发动机处于经济转速区域内运转，也就是在非常小污染排放的转速范围内工作，避免了发动机在怠速和高速运行时，排放大量废气，从而减少了废气的排放，有利于保护环境；

（4）本发明能利用内部转速差起缓冲和过载保护的作用，有利于延长发动机和传动系的使用寿命，另外，当行驶阻力增大，则能使车辆自动降速，反之则升速，有利于提高车辆的行驶性能；

（5）本发明通过无级变速，使输入功率不间断，可保证车辆有良好的加速性能和较高的平均车速，使发动机的磨损减少，延长了大修间隔里程，提高了出车率，有利于提高生产率。

另外，本发明是一种还可用于各种地面车辆、船舶、铁道机车、工程机械、各种航天、航空器、冶金、矿山、石油、化工、轻工、食品、纺织、起重运输机械、机床、机械人以及军工的无级变速器。

附图说明

图1为本发明实施例一的原理图。