[发明专利]行星齿轮无级变速机及控制方法

权利要求书

1.一种行星齿轮无级变速机，其特征在于：行星齿轮无级变速机由行星齿轮变速器和无级变速器组成，行星齿轮变速器由行星齿轮(13)、太阳轮(14)、齿轮圈(15)、从动齿轮(11)、主动齿轮(9)和变速器外壳(16)组成，齿轮圈(15)与输出转轴(5)连接，四个行星齿轮(13)与外部的齿轮圈(15)啮合，四个行星齿轮(13)与内部的太阳轮(14)啮合，四个行星齿轮(13)的行星转轴通过轴承装在从动齿轮(11)上，主动齿轮(9)与从动齿轮(11)啮合，主动齿轮(9)装在从齿轮箱(8)伸出的主动转轴(1)上，控制齿轮(10)装在从齿轮箱(8)伸出的控制转轴(2)上，发动机(7)通过离合器带动齿轮箱(8)里的齿轮转动，控制齿轮(10)与反向齿轮(12)啮合，太阳轮(14)装在太阳转轴(4)上，反向齿轮(12)装在反向转轴(3)上，太阳转轴(4)与反向转轴(3)之间装有无级变速器(6)，无级变速器(6)主要由反向转轴(3)、太阳转轴(4)、外壳、上端盖、下端盖、多孔圆板(601)、摩擦锥形轴承(602)、圆管内刷条(603)和外刷条(604)组成，无级变速器(6)的外围设备由空气压缩机(609)、储气罐(610)、液压油罐(608)、机油罐(606)、压缩空气罐(607)、液压活塞(605)、单向阀(611)、电磁进气阀(613)、电磁排气阀(614)、三位五通电磁换向阀(612)、储气罐压力传感器、液压油罐压力传感器、机油罐压力传感器、压缩空气罐压力传感器、液位上限开关和液位下限开关组成，摩擦锥形轴承(602)由内侧为上大下小的锥台形轴承外圈、带有多个上大下小半锥台形凹坑的轴承座和多个上大下小的锥台形滚柱组成，反向转轴(3)下端的中心小圆柱插入太阳转轴上端的中心小圆孔中，太阳转轴(4)上端装有多孔圆板(601)，摩擦锥形轴承(602)的锥台形轴承外圈下端与多孔圆板(601)固定连接，摩擦锥形轴承(602)的锥台形轴承外圈上端与圆管内刷条(603)下端固定连接，圆管内刷条(603)内装有至少三圈排列整齐指向圆心的内刷条，摩擦锥形轴承(602)的轴承座装在反向转轴(3)下端，摩擦锥形轴承(602)的轴承座上的锥台形凹坑装入锥台形滚柱后插入摩擦锥形轴承(602)的锥台形轴承外圈中，摩擦锥形轴承(602)的轴承座上的锥台形凹坑表面、锥台形滚柱表面和锥台形轴承外圈内表面粗糙，靠近摩擦锥形轴承(602)的轴承座的反向转轴(3)上装有至少三圈排列整齐放射状外刷条(604)，反向转轴(3)上装有的外刷条(604)与圆管内刷条(603)上的内刷条轮流排列，从下到上是一圈内刷条一圈外刷条(604)，再一圈内刷条一圈外刷条(604)，内刷条与外刷条(604)之间有一定间隙，内刷条和外刷条(604)转动时不会相互触碰，反向转轴(3)向上穿过上端盖中心位置的滑动轴承，无级变速器(6)外壳内装有粘稠的机油，无级变速器(6)的外壳内装有液位上限开关和液位下限开关，无级变速器(6)下端盖装有的机油管接到机油罐(606)底部，机油罐(606)顶部装有机油罐压力传感器，无级变速器(6)上端盖装有的空气管接到压缩空气罐(607)底部，压缩空气罐(607)顶部装有压缩空气罐压力传感器，从空气压缩机(609)接出的气管经过单向阀(611)接到储气罐(610)上，储气罐(610)上装有储气罐压力传感器，从储气罐(610)出来的第一条气管接到三位五通电磁换向阀(612)的中间入口，从机油罐(606)顶部接出的气管接到三位五通电磁换向阀(612)的左出口，从压缩空气罐(607)顶部接出的气管接到三位五通电磁换向阀(612)的右出口，从储气罐(610)出来的第二条气管接到电磁进气阀(613)的入口，从电磁进气阀(613)的出口接出的气管接到液压油罐(608)顶部，液压油罐(608)顶部装有液压油罐压力传感器，从液压油罐(608)顶部接出的气管接到电磁排气阀(614)的入口，从液压油罐(608)底部将出的液压油管接到液压活塞(605)的液压缸上，液压活塞(605)通过压力轴承装在反向转轴(3)上端。

2.行星齿轮无级变速机的控制方法，其特征在于：司机进入汽车后，把汽车钥匙插入钥匙孔，松开手刹；启动发动机：司机扭动汽车钥匙，电脑控制仪给电动机通电，电动机带动发动机(7)的活塞做往复运动，发动机(7)被启动；启动空气压缩机(609)，从空气压缩机(609)出来的压缩空气经过单向阀(611)进入储气罐(610)，当储气罐(610)内的压缩空气的压强超过设定的高压强值时，储气罐压力传感器向电脑控制仪发出高压强信号，电脑控制仪停空气压缩机(609)的电，空气压缩机(609)停止工作，单向阀(611)能够在空气压缩机(609)停止工作后防止储气罐(610)里的压缩空气进入空气压缩机(609)而泄露出去，当储气罐(610)内的压缩空气的压强低于设定的低压强值时，储气罐压力传感器向电脑控制仪发出低压强信号，电脑控制仪重新启动空气压缩机(609)，空气压缩机(609)重新开始工作；汽车低速启步：司机把档位开关调整到前进位置，司机手握方向盘，司机右脚踩下油门踏板，左脚踩下速度踏板，发动机(7)通过齿轮箱(8)里的正转离合器带动主动转轴(1)正转，主动齿轮(9)正转带动从动齿轮(11)正转，从动齿轮(11)带动行星齿轮(13)正向公转，控制齿轮(10)正转带动反向齿轮(12)反转，无级变速器(6)在较大转差率下运行，电脑控制仪给三位五通电磁换向阀(612)右边的电磁铁通电把阀门滑块向左推，接通中间输入口与左输出口之间的通道和接通右输入口与右输出口之间的通道，储气罐(610)里的压缩空气经过接通的三位五通电磁换向阀(612)中间输入口与左输出口之间的通道进入机油罐(606)，把机油罐(606)里的机油压入无级变速器(6)里，同时无级变速器(6)里的空气进入压缩空气罐(607)，然后从接通的三位五通电磁换向阀(612)右输入口与右输出口之间的通道排出，无级变速器(6)里的机油液位升高，机油埋没内刷条和外刷条(604)的圈数增加，增加了外刷条(604)阻止内刷条正转的作用力，当输出转轴(5)达到设定转速时电脑控制仪会使三位五通电磁换向阀(612)右边的电磁铁失电复位弹簧把阀门滑块向右拉，阀门滑块回到中间位置，关闭中间输入口与左输出口之间的通道和接通右输入口与右输出口之间的通道；汽车低速行驶：无级变速器(6)在较大转差率下运行，如果需要增加输出转轴(5)的转速、汽车加速，司机左脚向下踩速度踏板，电脑控制仪就会给三位五通电磁换向阀(612)右边的电磁铁通电把阀门滑块向左推，接通中间输入口与左输出口之间的通道和接通右输入口与右输出口之间的通道，储气罐(610)里的压缩空气经过接通的三位五通电磁换向阀(612)中间输入口与左输出口之间的通道进入机油罐(606)，把机油罐(606)里的机油压入无级变速器(6)里，同时无级变速器(6)里的空气进入压缩空气罐(607)，然后从接通的三位五通电磁换向阀(612)右输入口与右输出口之间的通道排出，无级变速器(6)里的机油液位升高，机油埋没内刷条和外刷条(604)的圈数增加，增加了外刷条(604)阻止内刷条正转的作用力，直到液位上限开关发出信号、无级变速器(6)里的机油已经升高到最高位，外刷条(604)和内刷条完全浸泡在机油里，电脑控制仪会使三位五通电磁换向阀(612)右边的电磁铁失电复位弹簧把阀门滑块向右拉，阀门滑块回到中间位置，关闭中间输入口与左输出口之间的通道和接通右输入口与右输出口之间的通道；无级变速器(6)在较大转差率下运行，如果需要降低输出转轴(5)的转速、汽车减速，司机左脚向上抬高、速度踏板向上升，电脑控制仪就会给三位五通电磁换向阀(612)左边的电磁铁通电把阀门滑块向右推，接通中间输入口与右输出口之间的通道和接通左输入口与左输出口之间的通道，储气罐(610)里的压缩空气经过接通的三位五通电磁换向阀(612)中间输入口与右输出口之间的通道进入压缩空气罐(607)，增加压缩空气罐(607)里压缩空气的压强，把无级变速器(6)里的机油压入机油罐(606)，同时机油罐(606)里的空气从接通的三位五通电磁换向阀(612)左输入口与左输出口之间的通道排出，无级变速器(6)里的机油液位降低，机油埋没内刷条和外刷条(604)的圈数在减少，减小了外刷条(604)阻止内刷条正转的作用力，当输出转轴(5)达到设定转速、汽车降低到设定速度时，电脑控制仪会使三位五通电磁换向阀(612)左边的电磁铁失电复位弹簧把阀门滑块向左拉，阀门滑块回到中间位置，关闭中间输入口与右输出口之间的通道和接通左输入口与左输出口之间的通道；汽车高速行驶：无级变速器(6)里的机油已经升高到最高位，外刷条(604)和内刷条完全浸泡在机油里，无级变速器(6)在较小转差率下运行，如果需要增加输出转轴(5)的转速、汽车增加速度，司机右脚向下踩油门踏板，发动机(7)增速，司机左脚向下踩速度踏板，电脑控制仪就会给电磁进气阀(613)通电打开电磁进气阀(613)，储气罐(610)里的压缩空气经过打开的电磁进气阀(613)进入液压油罐(608)，增加了液压油罐(608)里液压油的压强，也就是增加了液压活塞(605)的液压缸里液压油的压强，增加了液压活塞(605)把反向转轴(3)向下推的力量，增大了摩擦锥形轴承(602)的轴承座上的锥台形凹坑与锥台形滚柱和锥台形滚柱与锥台形轴承外圈之间的摩擦力，减小了无级变速器(6)的输入转速与输出转速之间的转差率，增加了输出转轴(5)的转速、提高了车速，太阳轮(14)由正转变为反转，减小了内刷条带动外刷条(604)转动的作用力，当输出转轴(5)达到设定转速时，电脑控制仪会使电磁进气阀(613)失电关闭电磁进气阀(613)；无级变速器(6)在较小转差率下运行，如果需要降低输出转轴(5)的转速、汽车降低速度，司机右脚抬高油门踏板升高、发动机(7)减速，司机左脚抬高速度踏板升高；电脑控制仪就会给电磁排气阀(614)通电打开电磁排气阀(614)，液压油罐(608)里的压缩空气经过打开的电磁排气阀(614)排出，减小了液压油罐(608)里液压油的压强，也就是减小了液压活塞(605)的液压缸里液压油的压强，减小了液压活塞(605)把反向转轴(3)向下推的力量，减小了摩擦锥形轴承(602)的轴承座上的锥台形凹坑与锥台形滚柱和锥台形滚柱与锥台形轴承外圈之间的摩擦力，增大了无级变速器(6)的输入转速与输出转速之间的转差率，减小了输出转轴(5)的转速、降低了车速，同时增加了外刷条(604)带动内刷条转动的作用力，当输出转轴(5)达到设定转速时电脑控制仪会使电磁排气阀(614)失电关闭电磁排气阀(614)；发动机(7)空载运行：电脑控制仪给三位五通电磁换向阀(612)左边的电磁铁通电把阀门滑块向右推，接通中间输入口与右输出口之间的通道和接通左输入口与左输出口之间的通道，储气罐(610)里的压缩空气经过接通的三位五通电磁换向阀(612)中间输入口与右输出口之间的通道进入压缩空气罐(607)，增加压缩空气罐(607)里压缩空气的压强，把无级变速器(6)里的机油压入机油罐(606)，同时机油罐(606)里的空气从接通的三位五通电磁换向阀(612)左输入口与左输出口之间的通道排出，无级变速器(6)里的机油液位降低，直到液位下限开关发出信号、无级变速器(6)里的机油已经降到最低位，外刷条(604)和内刷条不再浸泡在机油里；发动机(7)的齿轮箱(8)里的齿轮转动，主动齿轮(9)正转带动从动齿轮(11)正转，从动齿轮(11)带动行星齿轮(13)正向公转，控制齿轮(10)正转带动反向齿轮(12)反转，由于外刷条(604)和内刷条没有浸泡在机油里，外刷条(604)不会阻止内刷条正转、更不会带动内刷条转动，行星齿轮(13)正向公转带动太阳轮(14)全速正转，发动机(7)空载运行；汽车低速倒车：司机扭动汽车钥匙，电脑控制仪给电动机通电，电动机带动发动机(7)的活塞做往复运动，发动机(7)被启动；启动空气压缩机(609)，从空气压缩机(609)出来的压缩空气经过单向阀(611)进入储气罐(610)，当储气罐(610)内的压缩空气的压强超过设定的高压强值时，储气罐压力传感器向电脑控制仪发出高压强信号，电脑控制仪停空气压缩机(609)的电，空气压缩机(609)停止工作，单向阀(611)能够在空气压缩机(609)停止工作后防止储气罐(610)里的压缩空气进入空气压缩机(609)而泄露出去，当储气罐(610)内的压缩空气的压强低于设定的低压强值时，储气罐压力传感器向电脑控制仪发出低压强信号，电脑控制仪重新启动空气压缩机(609)，空气压缩机(609)重新开始工作；司机把档位开关调整到倒车位置，司机手握方向盘，司机右脚踩下油门踏板，左脚踩下速度踏板，发动机(7)通过齿轮箱里的反转离合器带动主动转轴(1)反转，主动齿轮(9)反转带动从动齿轮(11)反转，从动齿轮(11)带动行星齿轮(13)反向公转，控制齿轮(10)反转带动反向齿轮(12)正转，无级变速器(6)在较大转差率下运行，汽车低速行驶：无级变速器(6)在较大转差率下运行，如果需要增加输出转轴(5)的转速、汽车加速，司机左脚向下踩速度踏板，电脑控制仪就会给三位五通电磁换向阀(612)右边的电磁铁通电把阀门滑块向左推，接通中间输入口与左输出口之间的通道和接通右输入口与右输出口之间的通道，储气罐(610)里的压缩空气经过接通的三位五通电磁换向阀(612)中间输入口与左输出口之间的通道进入机油罐(606)，把机油罐(606)里的机油压入无级变速器(6)里，同时无级变速器(6)里的空气进入压缩空气罐(607)，然后从接通的三位五通电磁换向阀(612)右输入口与右输出口之间的通道排出，无级变速器(6)里的机油液位升高，机油埋没内刷条和外刷条(604)的圈数增加，增加了外刷条(604)阻止内刷条反转的作用力，直到液位上限开关发出信号、无级变速器(6)里的机油已经升高到最高位，外刷条(604)和内刷条完全浸泡在机油里，电脑控制仪会使三位五通电磁换向阀(612)右边的电磁铁失电复位弹簧把阀门滑块向右拉，阀门滑块回到中间位置，关闭中间输入口与左输出口之间的通道和接通右输入口与右输出口之间的通道；汽车高速倒车：无级变速器(6)里的机油已经升高到最高位，外刷条(604)和内刷条完全浸泡在机油里，无级变速器(6)在较小转差率下运行，如果需要增加输出转轴(5) 的转速、汽车增加速度，司机右脚向下踩油门踏板、发动机(7)增速，司机左脚向下踩速度踏板，电脑控制仪就会给电磁进气阀(613)通电打开电磁进气阀(613)，储气罐(610)里的压缩空气经过打开的电磁进气阀(613)进入液压油罐(608)，增加了液压油罐(608)里液压油的压强，也就是增加了液压活塞(605)的液压缸里液压油的压强，增加了液压活塞(605)把反向转轴(3)向下推的力量，增大了摩擦锥形轴承(602)的轴承座上的锥台形凹坑与锥台形滚柱和锥台形滚柱与锥台形轴承外圈之间的摩擦力，减小了无级变速器(6)的输入转速与输出转速之间的转差率，增加了输出转轴的转速、提高了车速，太阳轮由反转变为正转，减小了外刷条(604)带动内刷条转动的作用力，当输出转轴(5)达到设定转速时，电脑控制仪会使电磁进气阀(613)失电关闭电磁进气阀(613)；无级变速器(6)在较小转差率下运行，如果需要降低输出转轴(5)的转速、汽车降低速度，司机右脚抬高油门踏板升高、发动机(7)减速，司机左脚抬高速度踏板升高；电脑控制仪就会给电磁排气阀(614)通电打开电磁排气阀(614)，液压油罐(608)里的压缩空气经过打开的电磁排气阀(614)排出，减小了液压油罐(608)里液压油的压强，也就是减小了液压活塞(605)的液压缸里液压油的压强，减小了液压活塞(605)把反向转轴(3)向下推的力量，减小了摩擦锥形轴承(602)的轴承座上的锥台形凹坑与锥台形滚柱和锥台形滚柱与锥台形轴承外圈之间的摩擦力，增大了无级变速器(6)的输入转速与输出转速之间的转差率，减小了输出转轴(5)的转速、降低了车速，同时增加了外刷条(604)带动内刷条转动的作用力，当输出转轴(5)达到设定转速时电脑控制仪会使电磁排气阀(614)失电关闭电磁排气阀(614)。