[实用新型]矢量合成式行星齿轮无级变速器

说明书

本实用新型涉及一种速度矢量合成式行星齿轮无级变速器，属于机械传动技术领域，可作为车辆、船舶、机车、机床、轻纺机械、化工机械、矿山机械、石油机械的变速机构。

申请号93230613．6公开了一种行星齿轮无级变速器，该变速器解决了过去的无级变速器结构复杂、传递效率低、加工困难等缺点，但由于该变速器是靠制动器全程参与变速控制过程，功率损失较大。

本发明的目的是：克服现有无级变速器存在的缺点，提供一种速度矢量合成式行星齿轮无级变速器。

本发明的目的是这样实现的：原动机通过轴驱动一个圆锥齿轮，该圆锥齿轮又与两个圆锥齿轮相啮合，这两个圆锥齿轮再与一个双联圆锥齿轮是中的一个圆锥齿轮相啮合，双联圆锥齿轮中的另一个圆锥齿轮，又与另外两个安装在与输出轴垂直的轴的两端的圆锥齿轮相啮合；两个圆锥齿轮的轴固定在一个可以转动的壳体上，壳体上还固定一个圆柱齿轮，壳体可以在原动机到圆锥齿轮的轴上转动，壳体上的圆柱齿轮又与固定在油泵轴上的圆柱齿轮相啮合，而由油泵驱动的油马达的输出轴上也有一个圆柱齿轮，该圆柱齿轮又与能在输出轴上转动的双联齿轮中的圆柱齿轮相啮合，双联齿轮上的圆锥齿轮也与安装在与输出轴垂直的轴两端的圆锥齿轮相啮合。

本实用新型提供的行星齿轮无级变速器，与现在通行的各种无级变速器相比，具有这样一些优点：首先，它的传动效率高，本身消耗动力少，因此，在各种需变速的设备上安装上该变速器，在输出功率一定时，可以节省安装功率，安装功率一定时可以多输出功率；其次，该变速器变速范围大，变速比为0-18；第三，它的外型尺寸小，结构紧凑，凡是能够安装现在通行无级变速器的空间，都可以安装该无级变速器；第四，操纵性能好，可以通过电——液操纵控制系统实现安钮式操纵方式，也可以使用操纵杆式操纵系统；第五，传递功率大，从理论上讲该种无级变速器的传递功率是没有限制的。

下面通过附图进一步介绍本实用新型。

附图1为本实用新型原理图。

本实用新型的工作过程是这样的：原动机传来的动力由轴1输入，固结在轴1上的圆锥齿轮1被轴1带动旋转，圆锥齿轮3又与圆锥齿轮2、4相啮合，圆锥齿轮2、4又与安装左轴6上的双联圆锥齿轮中的圆锥齿轮5相啮合，而安装在轴6上的另一个圆锥齿轮7又与固定在与输出轴12垂直的轴8两端的圆锥齿轮9、14相啮合。圆锥齿轮2的轴15与圆锥齿轮4的轴16是固定在壳体17上的，壳体17可以在输入轴1上转动，壳体17上还固定有圆柱齿轮18，圆柱齿轮18又与圆柱齿轮19相啮合，而圆柱齿轮19是固定在油泵20的轴上的，油泵20与油马达21通过液力控制部分22相联接，即油泵20驱动着油马达21，油马达21的输出轴上固定有圆柱齿轮23，圆柱齿轮23又与可以在输出轴12上转动的双联齿轮11中的圆柱齿轮10相啮合，双联齿轮11上的另一圆锥齿轮13也与圆锥齿轮9、14相啮合。

当原动机(内燃机或电动机)通过轴1输入动力，即轴1转动时，如果此时液力控制系统22的控制手柄(或控制安钮处)于停止位置时，控制系统22不工作，由于外界负荷的作用，圆锥齿轮9及14、双联齿轮1及，双联齿轮5及7都不转动，因此，固定在轴1上的圆锥齿轮3就带动圆锥齿轮2和4转动，该转动为空间转动，就是圆锥齿轮2和4不仅绕轴15和16自转，并且带动轴15和16绕输入轴1转动，而由于轴15、16是固定在壳体18上的，由于轴15、16的转动使壳体18也绕轴1转动，从而又使同样固定在壳体上的园柱齿轮18转动，因此就使与之相齿合的安装在油泵20轴上的圆柱齿轮19转动。但由于此时控制系统22是不工作的，因此油泵20不工作，处于空转状态。当液力控制系统22处在工作状态时，油泵22也处在工作状态。由于油泵20是与油马达21相互联接的，油泵20泵油就驱动油马达21转动，输出动力。通过控制油泵20输出油量的多少也就控制了油马达21的转速，此时由原动机经轴1输入的动力矢量被分解成两部分，一部分由齿轮3、2、4、5及7传到齿轮9及14；另一部分由液力控制系统的油马达21输出到齿轮23、10，最后也传到齿轮9及14。由于两部分速度矢量的大小不同，合成后的速座合成矢量也不同。因为控制部分一路的速度矢量大小是连续可调的，因而影响到齿轮部分一路的速度矢量大小也是连续可调的，所以合成后的速度矢量大小也是连续变化的，合成后的速度由轴8在空间的转动速度大小来体现，而轴8与输出轴12是固定联接的，所以输出轴12速度是连续可调的。

当输出速度达到最大值时，控制系统处于不工作的完全闭合状态，此时系统内部保持压力，但所有元件停止工作，只有一个制动油缸对转动壳体18进行制动，使壳体不再转动，动力由齿轮3、2、4、5及7到齿轮9及14再到输出轴12输出。