[实用新型]悬浮锥齿行轮无级变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械类变速器，尤其涉及一种在车辆传动系统中采用悬浮锥齿行轮机构实现扭力转移并以其增矩特性推动输出的悬浮锥齿行轮无级变速器。

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，便成为机械行业几十年来急需解决的问题。本发明采用悬浮锥齿行轮机构并以其实现扭力增矩的悬浮锥齿行轮无级变速器，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悬浮准齿行轮无级变速器，它在运行中采用悬浮锥齿行轮机构并以其增矩特性，将输入小齿轮的扭力通过悬浮锥齿行轮转移给输出锥齿轮增矩后，即可实行变速器在最大扭矩与最高转速之间可靠地完成无级变速功能地运转。

本发明是这样实现的：在图1中：悬浮锥齿行轮无级变速器主要零部件包括输入轴1、悬浮行星架2、支承套管3、输入锥齿轮4、行星锥齿轮5、扭力转移轴6、驱动锥齿轮7、输出锥齿轮8、输出轴9、倒车锥齿轮10、倒车离合器11、输入离合器12、起步离合器13、机壳14组成；其结构是：输入轴1与输出轴9同轴线并由机壳14支承、倒车锥齿轮10通过倒车离合器11与输入轴1的前部(设机壳14内输入端为前、输出端为后)实行分离与结合、输入锥齿轮4通过输入离合器12与输入轴1的后部实行分离与结合、悬浮行星架2由输入轴1与输出轴12支承、悬浮行星架2通过起步离合器13与机壳14实行分离与结合、悬浮行星架2上还周向等分地刚联有数个支承套管3、与支承套管3相同数量的扭力转移轴6安装在支承套管3内并与其间隙配合、扭力转移轴6的一端刚联有行星锥齿轮5、行星锥齿轮5与输入锥齿轮4和倒车锥齿轮10啮合、扭力转移轴6穿过支承套管3后的另一端与驱动锥齿轮7刚联、驱动锥齿轮7与输出锥齿轮8啮合、输出锥齿轮8与输出轴9刚联。

悬浮锥齿行轮无级变速器工作原理参见图1与图2：在图1中，倒车时，起步离合器13将悬浮行星架2与机壳14结合、倒车离合器11将倒车锥齿轮10与输入轴1结合，倒车锥齿轮10带动行星锥齿轮5、扭力转移轴6、驱动锥齿轮7进而驱动输出锥齿轮8反转即可倒车；前进时，起步离合器13先将悬浮行星架2与机壳14结合、悬浮行星架2转速为零，则输入锥齿轮4正转并通过行星锥齿轮5、扭力转移轴6、驱动锥齿轮7直接带动输出锥齿轮8正转、起步后，可用图2简化说明其无级变速原理：悬浮行星架2与机壳14起步后分离，则输入锥齿轮4的扭矩除给行星锥齿轮5一个旋转扭矩外，输入锥齿轮4还能直接给予悬浮行星架2及安装其上的支承套管3、行星锥齿轮5、扭力转移轴6、驱动锥齿轮7一个公转扭力、由于输出锥齿轮8的锥底圆半径是输入锥齿轮4的锥底圆半径的N倍，则输出锥齿轮8能以N倍输入锥齿轮4的扭矩带动输出轴9增矩转动，此时即可输出最大扭矩，且不管输出轴9转速多少，输入锥齿轮4的扭力都能通过公转施加于输出锥齿轮8上并增矩后带动输出轴9，因此当负载减小后输出轴9的输出转速将随之增快，直至悬浮行星架2的公转转速与输出轴9的输出转速皆趋近输入锥齿轮4的输入转速，此时输出的即是最高转速，变速器从而在最大扭矩与最高转速之间可靠地完成无级变速功能。

本发明所述的悬浮锥齿行轮无级变速器，由于创新使用悬浮锥齿行轮机构，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，且结构异常简单，价格十分低廉，传动比连续承载力大，安全可靠使用期长。

附图说明

图1：悬浮锥齿行轮无级变速器传动简图

图2：悬浮锥齿行轮无级变速器原理简图

具体实施方式

在图1中：具体实施的悬浮锥齿行轮无级变速器主要零部件包括输入轴1、悬浮行星架2、支承套管3、输入锥齿轮4、行星锥齿轮5、扭力转移轴6、驱动锥齿轮7、输出锥齿轮8、输出轴9、倒车锥齿轮10、倒车离合器11、输入离合器12、起步离合器13、机壳14组成；其结构是：输入轴1与输出轴9同轴线并由机壳14支承、倒车锥齿轮10通过倒车离合器11与输入轴1前部实行分离与结合、输入锥齿轮4通过输入离合器12与输入轴1后部实行分离与结合、悬浮行星架2由输入轴1与输出轴12支承、悬浮行星架2通过起步离合器13与机壳14实行分离与结合、悬浮行星架2上还周向等分地刚联有数个支承套管3、与支承套管3相同数量的扭力转移轴6安装在支承套管3内并与其间隙配合、扭力转移轴6的一端刚联有行星锥齿轮5、行星锥齿轮5与输入锥齿轮4和倒车锥齿轮10啮合、扭力转移轴6穿过支承套管3后的另一端与驱动锥齿轮7刚联，驱动锥齿轮7与输出锥齿轮8啮合、输出锥齿轮8与输出轴9刚联。