[发明专利]一种机械式无级变矩变速装置

说明书

本发明涉及无级变速领域，公开了一种机械式无级变矩变速装置，它由多个行星齿轮组通过并联及串联的方式组合而成，包括输入行星齿轮组、中间行星齿轮组和输出行星齿轮组；输入行星齿轮组与输出行星齿轮组串联，中间行星齿轮组与输入行星齿轮组串联且与输出行星齿轮组并联，输入行星齿轮组的齿圈作为中间行星齿轮组的太阳轮，输入行星齿轮组的行星架与输出行星齿轮组的太阳轮共轴。本发明完全由直齿轮或斜齿轮组合而成，因而具有噪声小、体积小、制造成本低等优点，并且还能实现纯机械式无级变速和变矩，具有变速变矩范围大、传动效率高的特点，从而能够广泛地应用在各个变速场合。

技术领域

本发明涉及一种无级变速装置，特别是一种机械式无级变矩变速装置。

背景技术

变速装置是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构，广泛地应用于汽车、机床、航空航天、工程机械等领域。

随着科技的进步，人们对变速装置的要求也越来越高。无级变速是指能够在变速范围内连续获得任意传动比的变速系统。汽车、机床、航空航天、工程机械等通过无级变速器的作用可以使传动系统与发动机产生最佳匹配的结果。常见的无级变速器有机械式无级变速器、液压式无级变速器和电动式无级变速器。

纯齿轮式无级变速器具有成本低、反馈速率高、体积小等优点，近年来被广泛地研究和应用。文献CN 107664194 A公开了一种纯齿轮式无级变速器的结构和使用方法。但是，该文献采用了锥齿轮作为差速器的组成部分，而锥齿轮本身与直齿轮或斜齿轮相比，具有噪声大、体积大、制造成本高等缺点，因而需要进一步优化。此外，该文件中的无级变速器无法实现变矩的功能，使得其在实际使用过程中难以保证汽车或工程机械等能够胜任各式复杂路况。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的上述不足，而提供一种机械式无级变矩变速装置，它完全由直齿轮或斜齿轮组合而成，因而具有噪声小、体积小、制造成本低等优点，并且还能实现纯机械式无级变速和变矩，变速、变矩范围大，能够广泛地应用在各个变速场合。

本发明的技术方案是：一种机械式无级变矩变速装置，它是由多个行星齿轮组通过并联及串联的方式组合而成，包括输入行星齿轮组、中间行星齿轮组和输出行星齿轮组；所述输入行星齿轮组、中间行星齿轮组和输出行星齿轮组均由不少于一个的行星齿轮组合而成，输入行星齿轮组与输出行星齿轮组串联，中间行星齿轮组与输入行星齿轮组串联且与输出行星齿轮组并联；所述输入行星齿轮组的齿圈作为中间行星齿轮组的太阳轮，输入行星齿轮组的行星架与输出行星齿轮组的太阳轮共轴。

进一步地，所述中间行星齿轮组与输出行星齿轮组共用一个齿圈。

进一步地，所述输入行星齿轮组由不少于一个的行星齿轮构成，包括输入轴、第一太阳轮、第一齿圈、第一行星架和第一行星轮，所述输入轴连接在第一太阳轮上，从而与第一行星轮、第一行星架和第一齿圈组成行星齿轮；第一齿圈作为中间行星齿轮组的太阳轮，第一行星架作为输出行星齿轮组的太阳轮。

进一步地，所述中间行星齿轮组由不少于一个的行星齿轮组成，包括第二太阳轮、第二行星架、第二行星轮和第二齿圈，第一齿圈作为第二太阳轮与第二行星架、第二行星轮和第二齿圈组成行星齿轮；所述第二齿圈既是中间行星齿轮组的齿圈，也是输出行星齿轮组的齿圈；所述第二行星架固定在输出行星齿轮组的太阳轮转轴上。

进一步地，所述输出行星齿轮组由不少于一个的行星齿轮组成，包括第三太阳轮、第三行星架和输出轴，第三太阳轮与第三行星架、第二齿圈组成行星齿轮，第三行星架与输出轴连接，第三太阳轮与第一行星架共轴。

进一步地，所述中间行星齿轮组由不少于一个的行星齿轮串联而成；在串联过程中，前一个行星齿轮的行星架作为后一个行星齿轮的太阳轮，最后一个行星齿轮的行星架固定。

进一步地，所述输出行星齿轮组由不少于一个的行星齿轮串联而成；在串联过程中，前一个行星齿轮的行星架与后一个行星齿轮的太阳轮共轴，且所有的行星齿轮共用齿圈。