[发明专利]机、液共体行星式静压机械变矩器

说明书

本发明涉及的是一种齿轮式液体静压装置，它是以液压齿轮元件与靠啮合力传递力矩的行星轮系中的齿轮元件共体，齿轮的啮合力与液压力二流叠加，并且具有差动无级变速、增、减速、恒功率输出性能且泵、马达、机、液元件一体的行星静压机械变矩器的动力传动装置，它具有随外载负荷增加速度自动下降的自动适应性、启动的平稳性和无级变速的特点，具有体积小、重量轻、结构紧凑，传动效率高等特点。

在现有技术中，美国三十年代开始(详见Machine Design Vol.60.No.24OCT.13 1988 P.76)至今还在研制的轴向液压泵与轴向液压马达组合装置是一种泵体与马达体分开，泵和马达的轴线与输出轴线相垂直的庞大而复杂的机构；现有工程机械、汽车传动中采用的液体动压的液力机械变矩器或液力偶合器是一种低压而且体积较大的装置(详见机械工业出版社95年第一版第五卷第四章P39-122-136徐灏主编的机械设计手册)；而混凝土罐搅拌车和一些工程机械的传动装置是以单体的轴向柱塞泵产生的高压油驱动单体的轴向柱塞马达，再由马达带动减速机的主动轴来实现的；而现有技术中的行星排大部是带外啮合的NGW，行星轮系如：机械工业出版86年第一版苏B.H.鲁坚科编著的行星与谐传动结构图册第56页-《чацка》自动变速器。

本发明的目的是提供一种机、液元件共体；机、液二力矩叠加；泵、马达一体化的恒功率的高效率的无级变速静压机械变矩的动力传动装置，总体结构为：一种液体静压机械变矩器是由齿轮式液体静压变矩器和纯内啮合的行星轮系所组成。齿轮式液体静压变矩器是一种机、液元件共体；机、液力矩叠加，能无级变速的恒功率同轴型行星传动装置，其输出挡具有一个及一个以上自由度，行星排挡可以是一排或多轴向相联。齿轮式液体静压变矩器是一种齿轮泵与齿轮马达的共体结构，它是由一种机、液元件共体；液压泵与液压马达元件共体的液体静压变矩器(传动装置)与纯机械的行星座联接而成的机、液元件共体的行星式静压机械变矩器。上述静压传动装置在本发明中分为机、液元件共体液压泵与机、液元件共体液压马达径向联体以及机、液元件共体液压泵与机、液元件共体液压马达轴向联体两大类。

机、液元件共体液压泵与机、液元件共体液压马达径向联体的特征为：当内外齿圈1以内的行星座为N、NN、NGW、NW、NGWN型时，其特征为：一个周向浮动、内外齿圈同轴并共体并为定轴的内外齿圈1的外齿与周向浮动的较大的内齿圈3的内齿啮合，在内外齿圈1和内齿圈3的非啮合区由月牙块2将内外齿圈1的外齿齿顶与内齿圈3内齿的齿顶隔离，月牙块2、内外齿圈1及内齿圈3的两端面设置两个侧板，并由两侧板及在月牙块2的两个月形尖部至内外齿圈1和内齿圈3啮合点之间具有一个封闭的高压油腔形成的周向浮动的外圈内齿轮泵(内齿轮马达)。内外齿圈1的内圈行星座的轴向两端，在行星架或输出机构上固结两块侧板形成内齿行星轮系的封闭油腔，当其为NGW、NW、NGWN型时是由太阳轮5、行星轮4、行星架9，内外齿圈1的内齿构成；当为N、NN少齿差型时是由内外齿圈1的内齿、行星轮4、动态月牙块7所组成。内外齿圈1的内齿以内包容一个与内外齿圈1同轴以内外齿圈1的内齿作为基本元件之一的具有两个周向浮动基本元件(另一个为输出元件)的机、液元件共体的内圈N、NN、NGW、NW、WW、NGWN型行星座，其中机、液共体元件包括：太阳轮、行星轮、行星架、输出机构、内齿圈、转臂轴承，并依靠两端带油路的侧板10、行星架9及啮合点两侧的高、低压油腔13、15，形成封闭的内圈N、NN、NGW、NW、WW、NGWN型行星马达(泵)。作为上述机、液共体静压变矩器，当机、液元件共体；泵、马达共体的径向联体的内外的行星座为本发明的少齿差型时，其特征为：一个周向浮动，内外齿圈同轴并共体，其轴线与外齿轮12的轴线呈一距离，并可绕外齿轮12的轴线平动的内外齿圈11的内外齿的齿顶分别被动态月牙块7、8对外齿轮12及周向浮动的内齿圈23的齿顶形成动态隔离。动态月牙块7、8的轴向两端与两个内外圈支承在相同平面滚动轴承的空心偏心轮相固结，内外齿圈11的两端面通过侧板10支承在空心偏心轮外圈的轴承上，空心偏心轮的内圈由轴承支承在外齿轮12相固结并同轴的两端轴6上，内外齿圈11的外齿与内齿圈23形成少齿差啮合，其内齿与外齿轮12形成少齿差啮合且两处在互为180°的径向轴线上，两啮合付具有相同的偏心量。侧板10的外缘与内齿圈23及外齿轮12同心，其外缘外径抵达内齿圈齿根以外一小距离并对内齿圈23及内外齿圈12相啮合的空间形成动态密封(空心偏心轮结构可参考中国发明专利ZL93110712.1)。内外齿圈11的外齿与内齿圈23形成少齿差啮合，其内齿与外齿轮12的外齿形成少齿差啮合，此内圈行星(马达或泵)的啮合点两侧具有构成高、低压油腔必要条件的元件含月牙块7、侧板10，由外圈内齿轮泵(内齿轮马达)通过双层油管6及相应的外部油管向内圈行星轮系(马达或泵)连接高、低压油腔形成的机、液元件共体齿轮泵与齿轮马达共体，径向同轴型液体静压变矩器。