[发明专利]动量矩汽车自动变速器

说明书

本发明涉及各种交通车辆的变速机构，车辆行驶中，随阻力变化自动变速。

目前车辆广泛使用分挡式多级变速机构，汽车行进中，驾驶员必须频繁换挡操作，既不能充分合理利用动力，又操作费力，分散注意力，不利安全行驶。

少数高级车辆采用液力变扭器加轮系，实现自动无级变速传动，但其结构复杂，制造精度高，造价高，维修困难，难于普及。

本发明目的是提供一种结构简单，传动效率较高，利用动量矩传递功能的汽车自动无级变速器。

本发明利用短轴和轴承组成的冲量动子的动量传递动力。动子轴安装在槽轮拨盘槽内，动子轴承外圆贴靠在内凸轮表面，当内凸轮或槽轮拨盘旋转时，都驱使动子旋转，将动力传递给对方，对方再与输出齿轮联结，并输出动力。在输出齿轮之前，还可加装行星齿轮扩大传动速比。

根据动量矩原理计算，几个动子的传递动率为：

ρ＝ (nzh)/(π) mrmw³₁（1- 1/(i) ）²

z-内凸轮圆周齿数    m-动子质量

h-动子径向行程 γ_m-动子轴迥转半径

W₁-动子公转角速度 W₂-凸轮角速度

其中 (nzh)/(π) mrm＝Mt（动量矩系数）

T拨＝Mt·W₁·（1- 1/(i) ）²（拨盘转矩）

T凸＝Mt·W₂·（1- 1/(i) ）i＝T拨·i（凸轮转矩）

本发明效果如下：

1.传动比大小由机构本身自动调节，无需操作，具有无级变速功能。

2.动力输出端转矩比输入端转矩增大i倍（i＞1）

3.传动效率较高，约为0.96～0.98。

附图说明

图1    本发明第一设计结构图

图2    本发明第二设计结构图

图3    第一设计传动系统图

参照附图说明如下：

图1固定于主轴8的槽轮拨盘1，外圆有数个分布均等的径向槽，由动子轴5和动子轴承6组成的冲量动子安装在槽轮拨盘的槽内。动子轴可在槽内旋转滑移。滑套在主轴上的齿轮连接盘7靠近槽轮拨盘1，其外圆与内曲面凸轮2连接，其凸缘又与滑套在主轴上的输出齿轮4连接。当发动机动力传至主轴，槽轮拨盘随主轴旋转，拨动动子旋旋转。动子轴承则将动量矩传给内曲面凸轮及输出齿轮，输出齿轮又将转矩传给变速轴。如图3。

该内凸轮有Z个周期齿，按圆周均布，其向径的增减量按余弦曲线规律变化：

γ＝γm+ (h)/2 （1+coQ (π)/(φ) θ）

φ-周期半角 φ＝ (π)/(Z)

h-动子径向行程

Q-拨盘与凸轮相对位移角

γm-凸轮表面平均半径

在同一构思下产生的另一设计，是凸轮连接盘7固定于主轴3，连接盘外圆与内曲面凸轮2连接（内凸轮如上），滑套在主轴上的槽轮拨盘1，外圆有数个分布均等的径向槽;靠近凸轮连接盘8，由动子轴承5与动子轴承6组成的冲量动子，安装在槽轮拨盘的槽内，动子轴可在槽内旋转滑移，槽轮拨盘又与滑套在主轴3的中心齿轮9连接;固定于主轴3的行星齿轮架10，支持行星齿轮11运动，行星齿轮同时与中心齿轮9及内齿轮12啮合，滑套于主轴3的齿轮连接盘7，其外圆与内齿轮12连接，其凸缘又与滑套在主轴上的输出齿轮4连接，所述槽轮拨盘1的槽数与冲量动子数相等。各为4-16个，行星齿轮架10固定安装与行星齿轮数量相等的小轴，行星齿轮滑套在小轴上，其数量各为2-6个。

第二设计是在第一设计的基础上，加装一套行星齿轮机构，以增大传动比。传递方式则是发动机动力传给主轴后，内凸轮旋转驱动动子旋转，经槽轮拨盘将动量矩传给中心齿轮、行星齿轮、内曲面凸轮及输出齿轮。