[发明专利]行星齿轮无级变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种能连续改变传动比的行星齿轮无级变速装置，属于机械传动领域。

背景技术

目前，广泛采用的无级变速的方法有以钢带为传动介质的CVT无级变速器、以液体为传动介质的液力变矩器、纽芬奇式无级变速器。

CVT无级变速器在工作中是靠钢带的压力来传递动力的，对钢带的要求非常高，这也限制了CVT变速器的应用范围；液力变矩器的工作是利用液体的动能，其传递效率很低，而且改变传动比范围也很有限；纽芬奇式无级变速器利用钢球传递扭矩，其传动比变化范围有限，而且只能传递很小的扭矩。

利用行星齿轮的无级变速器有电磁式无级变速器、内啮合式行星齿轮无级变速器等，但它们都有不同程度的不足，比如电磁式无级变速器在工作的过程中需要提供额外的电能。

发明内容

为了克服上述几种无级变速器的不足，本发明提供了一种行星齿轮无级变速器，该无级变速器不仅可以实现无级变速，而且还能在较大的范围内改变传动比，同时可以传递较大扭矩，并且不额外消耗能量。

众所周知，行星齿轮机构中的三个基本元件是太阳轮、行星架和内齿圈，如果将其中一个元件作为输入元件，另一个元件作为输出元件，固定第三个元件，就可以得到一个固定的传动比；如果第三个元件不是被完全固定，而是与输入元件或输出元件以连续可变的相对速度旋转，那么就能得到连续变化的传动比。

本发明采用的技术方案是由行星齿轮机构和控制机构两部分组成，行星齿轮机构由太阳轮、行星架、内齿圈和行星轮组成，控制机构主要由三角转子、类圆环盘、底板、阀门和储液罐组成；行星齿轮机构的一个基本元件与类圆环盘连接，另一个基本元件通过齿轮带动三角转子旋转，并且与三角转子、类圆环盘和底板构成三个空间，空间内充满液体，并通过油道和阀门与储液罐相连，第三个基本元件作为输入元件或输出元件；行星齿轮机构运动时，空间的容积发生变化，空间内液体通过进油或出油以适应容积的变化；如果连续减小阀门的开度，液体来不及进入或排出空间，三角转子将会带动类圆环盘以不同的速度旋转，由于三角转子和类圆环盘分别连接着行星齿轮机构的基本元件，这就实现了行星齿轮机构中两基本元件的相对速度连接变化，实现无级变速。

下面仅以将行星架作为输入元件、太阳轮作为输出元件、并以在内齿圈与行星架之间形成容积可变的空间为例，来说明本发明的技术方案。

太阳轮1与安装在行星架3上的行星齿轮2连接，行星齿轮2与内齿圈4连接；内齿圈4还连接单向离合器6，内齿圈4通过连接螺钉5与类圆环盘7连接，行星架3上装有齿轮19，与齿轮19相连接的是三角转子18，三角转子18的三个顶点接触类圆环盘7的内壁，类圆环盘7的内壁有着特殊的形状，能够使三角转子18在旋转的过程中始终与类圆环盘7的内壁接触，三角转子18和类圆环盘7的一部分在行星架3和底板10之间，这样，三角转子18、类圆环盘7、行星架3和底板10之间就构成了三个空间17，空间17通过底板10上的进油孔21、进油管20或出油孔12、出油管13与储液罐16相通，在出油管13上设置阀门15，阀门15由阀门控制柄14控制其开度，底板10通过滑片8和调整螺钉9连接在类圆环盘7上，底板10上还有导向销钉11通过类圆环盘7上的槽22 使底板10与类圆环盘7同心转动。

当行星架3作为输入元件旋转时，行星架3上的齿轮19会一起旋转，齿轮19带动三角转子18旋转，此时空间17的容积将发生变化。

当阀门15完全开启，空间17内的液体将通过进油孔21、进油管20进入，通过出油孔12、出油管13排出，类圆环盘7在运动阻力和单向离合器6的共同作用下将保持不动。

当转动阀门控制柄14使阀门15的开度变化时，液体流过阀门15的阻尼力将变化，当阻尼力的作用效果大于运动阻力时，类圆环盘7将会被液体的阻尼力带动，随三角转子18一起旋转，由于三角转子18连接行星架3、类圆环盘7连接内齿圈4，所以此时相当于行星架3和内齿圈4同时旋转；改变阀门15的开度大小，其阻尼力的大小也改变，内齿圈4和行星架之间的相对速度也改变，这样就实现了传动比的连接变化，达到无级变速的目的。

以上描述中，如果将行星齿轮机构中的太阳轮和内齿圈作为输入输出元件，或是将行星架和内齿圈作为输入输出元件，只需要做适当的调整和适当的连接，也可以得到连续变化的传动比，达到无级变速的目的。

附图说明

图1是本发明的剖面图（未剖油路部分）。

图2是本发明控制机构的右视图（未表示油路部分）。

图3是本发明的实施例一。