[其他]双行星无级变矩器

说明书

本发明是应用于动力传动的机械传动装置。

双行星无级变矩器是由两个太阳轮行星机构，凸轮控制机构，液压机构等组成。它属于机械力平衡轮系机构。

现有多种无级变速变矩器，大多采用摩擦传动型式，靠改变接触摩擦轮半径来改变输出转速和转矩，存在着摩擦生热和滑动损失的缺点。液力变矩器也可以无级变矩，但缺点是制造工艺要求高，重量大，传动效率较低（只有82～86%）。本发明克服了以上各变矩器的不足，利用行星轮系机构结构紧凑，传动效率高的特点，采用凸轮、液压等成熟技术设计而成，是各种交通运输，机床等理想的传动装置。

本发明的工作原理是利用两个行星轮系机构组成具有两个自由度的轮系机构，采用凸轮、柱塞滚轮和液压机构控制其中一个自由度，使另一个自由度作无级变速变矩输出。

本发明的目的是为交通运输机械、机床等提供一种能根据外载荷变化的需要自动或手动无级变速变矩的传动装置。

双行星无级变速变矩器能在动力输入工况不变的情况下，当外载荷发生变化时输出端能自动变速变矩;它实际上是一种输出转速和转矩成反比的恒功率传动装置。适用于输出端外载荷经常变化的传动场合，如汽车、拖拉机、内燃机车、船舶等交通运输机械。它可减少发动机和传动系统所承受的冲击和动载，使发动机和传动系统使用寿命延长，使操纵轻便，起步容易，节省燃油。

本发明经初步检索，国内外传动机械中尚无此物。在设计过程中查阅和参考了《重型汽车液力传动》人民交通出版社，1987年6月出版，统一书号：15044·4777。《机械无级变速器》机械工业出版社，1983年10月第一版，统一书号：15033·5478。《行星与谐波传动结构图册》机械工业出版社，1986年2月第一版，统一书号：15033·5995。

下面结合说明书附图对双行星无级变矩器的工作原理作进一步的详细说明。

图一是本发明结构的总示意图。发动机以恒定转速在最佳工况点带动太阳轮（12）旋转（参看图二），如果内齿圈（8）固定不动，这时，行星轮（10）带动行星架（11）作与发动机旋转方向相同的减速运动，行星架的输出速为：

nZ8Z12 +1 ]]>

式中：n＝输入转速，转/分;

Z8-内齿圈齿数;

Z12-太阳轮齿数。

输入轴（1）上固定联接着准双曲面圆锥中心齿轮（21）（本无级变矩器中的圆锥齿轮均为准双曲面圆锥齿轮），与输入轴同时旋转（参看图三），并与联接轴（2）上的圆锥齿轮（3）相啮合;联接轴的另一端也有一个同样的齿轮（3），与内齿圈（8）刚性联接的圆锥中心齿轮（7）相啮合。内齿圈受行星齿轮（10）和行星架（11）的作用，被单向离合器（20）固定在壳体（29）上。这时，因外载负荷大（如汽车起步瞬间），互为啮合的端面凸轮（14）（15）因两边力矩不同而使凸轮（14）产生轴向位移，压缩压力弹簧（13）使力矩平衡。凸轮（14）的位移带动滚轮（17）和调速杠（19），调节节流阀（28）开启到较大流量的位置，使油缸（9）里的油液不受阻力地排出;因而，油缸里的柱塞滚轮（6）上的滚轮在凸轮盘（5）升角的作用下不受阻力地一边沿凸轮盘的凸轮面滚动一边向下运动，凸轮盘也不受柱塞滚轮的阻力而作旋转。凸轮盘（5）与行星架（22）刚性联接，凸轮盘的旋转是中心圆锥齿轮（21）推动齿轮（3）得到的。这时，因节流阀开启大，排油无阻力，柱塞滚轮（6）可以无阻力的往复而使圆锥齿轮行星架（22）处于自由旋转状态，另一行星轮系机构作低速输出，转速最低，转矩最大，是汽车爬大坡或起步时的工作状况。