[实用新型]双行星无级变矩器

说明书

本设施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％）。本新型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。

本装置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，采用凸轮和容积油泵等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。

本新型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。

本新型经初步检索，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。

本变矩器由两个行星轮系机构所组成，一个是由太阳轮（13）、行星轮（11）和内齿圈（10）组成的行星轮系机构A，一个是由圆锥齿轮行星轮（3）、（7），圆锥齿轮中心轮（8）组成的行星轮系机构B，按组成情况A和B同属于2K－H单级行星轮系传动机构，A和B通过齿轮（8）和内齿圈（10）的刚性联接而组成一体，具有二个自由度，一个是由B机构的行星架（4）和A机构内齿圈（8）组成的转速成反比的自由度，另一个是A的行星架（12）。在B行星轮机构中行星架（4）上刚性联接着圆锥齿轮（6），与齿轮（6）相啮合的是油泵（28）驱动轴上的圆锥齿轮（30）。

本实用新型运动是这样实现的，发动机驱动输出轴（1）带动两个太阳轮（2）、（13）同时旋转，如这时节流阀（22）开启最大，使油泵（28）的排油无阻力处于自由旋转状态，没有反作用力作用于齿轮（6），太阳轮（2）推动齿轮（3）带动齿轮（7）在齿轮（8）上滚动，从而使行星架（4）也处于自由旋转状态，因行星架（4）与内齿圈（10）的转速成反比，所以，内齿圈（10）在行星架（12）和行星轮（11）的反作用下被单向离合器（9）固定在壳体（29）上，这时的输出转速为a₁

a1=nz10z13+1（转）]]>

式中：a₁——变矩器输出转速，转／分；

n——发动机输入转速，转／分；

Z10——内齿圈（10）齿数；

Z13——太阳轮（13）齿数。

在输出行星架（12）上装有端面凸轮（14），与凸轮（14）相啮合的是花键轴（17）上的滚轮（31）。这时，如外载荷大（如汽车起步瞬间），凸轮（14）与滚轮（31）因外载力矩大而使滚轮（31）在凸轮面上滚动，从而产生轴向位移，压缩压力弹簧（15）而与外载力矩平衡。调节杆（21）上的滚轮（19）在拉力弹簧（20）的作用下始终贴在花键轴（17）的一个位置上，所以滚轮（19）也产生位移，调节节流阀（22）开启到较大流量的位置，使油泵（28）的排油无阻力地进行。变矩器输出处于低转速大扭矩，是汽车拖拉机等爬大坡或起步时的工作状况。