[其他]双差速轮系惯性无级变矩器

说明书

本发明涉及一种惯性脉动无级变矩器，它可作为汽车拖拉机类机械的离合器变速器之用。

惯性无级变扭器见著报导的有多种形式，不管那种形式，都存在以下几个缺点中的一个或几个。1.带有1个或数个超越离合器;2.带有一个或数个飞轮;3.脉动不均;4.不能逆向传动;5.声响大，传动效率低，使用寿命短;6.总体重量与尺寸大，等等。因此在批量生产的汽车中还未采用惯性脉动无级变矩器。

本发明的目的在于制成一种新颖的惯性无级变矩器，使其在汽车类的机械上使用具有良好的性能，以取代传统的汽车离合器变速器系统。

本发明的实现：该发明物由二组差速齿轮系组成，每一组差速轮系有一个行星架，两个中心轮。用传动机构将一个差速轮系的每个中轮都与另一个差速轮系的一个中心轮联结起来。这样组成对应的两对中心轮，使得每对中心轮的转角位置只用一个坐标表示。并且这两对中心轮至少有一对的传动速比是瞬时变化的，并且这速比满足一定的关系。这样组成的两个差速器，把它的一个差速器的行星架作为输入轴，把另一个差速器的行星架作为输出轴。由上所述的装置，它的输入轴、输出轴，各行星齿轮，各中心轮的运动是二自由度的，但由于有如上所述的一对中心轮是符合一定规律的变速比传动参看图1。这使得输入轴的与输出轴的运动自由度有时是一个，有时是二个。即输入轴的转速有时候被输出轴的转速所决定，有时候在原动机的作用下任意提高。看下文公式（6）。这样输入轴的转速连续不断地呈这样的变化：从某一与输出轴相应的转速升高到任意高的转速，再下降到与输出轴相应的转速，又升高到任意高的转速，再下降到与输出轴相应的转速，……。这过程不断进行下去，这输入轴的转速的不断地升高，降低产生的惯性力使机构产生无级变矩的作用。这段句子中所说的与输出轴相应的转速即是在输入轴与输出轴的运动只有一个自由度时输入轴由输出轴决定的转速;任意高的转速是指，在输入轴与输出轴的运动是二自由度时，输入轴在原动机的动力作用下加速得到的转速。

本发明的积极效果是产生了一种新颖的无级变扭器，供汽车拖拉机类机械选用。

本发明的实施例：

图1是本发明的机构简图。

8为行星架与输入轴6固结，9为行星架与输出轴10固结。2为中心轮，与齿轮1固结，它们能在轴6上转动。14是中心齿轮，与齿轮15固结在一起，能在轴10上转动。4是中心齿轮，与非园齿轮5固结，能在轴6上转动。12是中心齿轮，11是非园齿轮，它们互相固结，能在轴10上转动。3、13是属于两差速轮系的行星齿轮。该装置分差速器Ⅰ与差速器Ⅱ两部分。这两部分差速器通过中心轮的运动制约而组成一惯性无级变矩器的。图1的这种制约是这样：齿轮1与齿轮15啮合，齿数比可定为3∶2。非园齿轮5与非园齿轮11啮合;非园齿轮5转一圈，非园齿轮11也转一圈，它们的瞬时速比是一非园齿轮转角的函数。

以下用R_i表示图1及图2图3中序号为i的齿轮的节园半径;用n_i表示图1及图2、图3中序号为1的构件的相对于机座的转速。图1中由差速器Ⅰ的特点可列出运动方程式

1/2 （n+n4）＝ns，可变为n+n＝2ns （1）

同理，由差速Ⅱ的特点可列出运动方程式

n+n11＝2n10 （2）

因 R1＝ 3/2 R15 得 n15＝ 3/2 n1 （3）

11与5两非园齿轮的速比为

i（ψ）＝ (n1)/(n5) （4）

其中ψ为齿轮5的转角，i（ψ）为ψ的以2π为周期的连续函数，可使i（ψ）的取值范围为

3/2 ≥i（ψ）≥ 1/2

由（4）得 n11＝i（ψ）·n

把上式及（3）式代入（2）式得

3/2 n1+i（ψ）n＝2n10 （5）

把（1）式两边乘- 3/2 加到（5）式后得

3n6-2n10＝〔 3/2 -1（ψ）〕n9 （6）

现在来分析方程（6）。

n6是输入轴6的转速，n10是输出轴10转速，n9是中心轮5的转速。中心轮5转一圈，即2π弧度时，i（ψ）要取遍闭区间〔 3/2 ， 1/2 〕的所有值。