一种差动调速行星齿轮无级变速器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种差动调速行星齿轮无级变速器，由两级行星机构串联组成差动轮系，第一级内齿轮输入，第一级太阳轮和第一级行星架输出；第一级行星架和第二级太阳轮连接，第一级太阳轮和第二级行星架连接；第二级内齿轮输出。第一级行星机构和第二级行星机构间设有转速控制机构，转速控制机构的输入端连接调速电机，输出端连接在第一级太阳轮和第二级行星架的连接轴上，转速控制机构的输入端和输出端之间设有变速机构。为实现车用变速箱功能，还设有第三级行星机构，第三级太阳轮与第二级内齿轮连接，第三级行星架一体设计有离合器和制动器。采用这样的设计后，有着动力传递连续、齿轮传动效率高、体积小、质量轻、控制方便和应用范围广的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及变速箱领域，尤其是涉及一种差动调速行星齿轮无级变速器。
技术介绍
众所周知，汽车综合性能的评估，不仅取决于发动机，在很大程度上还依赖于变速器性能与发动机配合及动态调控的质量。目前汽车上使用的变速器可以分类为：手动变速器和自动变速器两大类。有：MT（手动变速器）和AT、AMT、DSG、CVT等（自动变速器），以及混合动力车用ECVT等。除了CVT和ECVT以外，其余的变速器都是有级的，在变速过程中动力是断开的，存在与发动机配合及动态调控的质量问题，匹配不好时会产生冲击。由于电子技术的快速发展，汽车自动变速器也发展很快，已经是汽车变速器的发展方向。但是，液力传动效率低；其他自动变速器，结构复杂、制造成本高，维修困难，价格昂贵是不争的事实。而且汽车自动变速器的核心技术为国外垄断。汽车用无级变速器，是汽车问世以来人们一直追求的产品。其原因是可以和汽车动力系统完美匹配，提高汽车的使用性能，具有节能、环保、变速平稳、操作简单等许多优点。现有的汽车无级变速器CVT，是由钢带（或链）、摩擦轮和液压系统组合的，由于是摩擦传动，传动功率小，应用受限制，目前在小排量汽车上使用比较多。因此，研究一种可以突破摩擦机构的性能限制和也能在功率较大的汽车上应用的无级变速器显得尤为重要。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是设计一种动力连续传递、齿轮传动比高、传递动力能力强、应用范围广的无级变速器。为解决上述技术问题，本技术的差动调速行星齿轮无级变速器由两级行星机构串联组成差动轮系，第一级行星机构包括第一级内齿轮、第一级太阳轮、第一级行星轮和第一级行星架，第一级内齿轮与输入轴连接为输入，第一级太阳轮和第一级行星架为输出；第二级行星机构包括第二级太阳轮、第二级行星轮、第二级行星架和第二级内齿轮；第一级行星架和第二级太阳轮连接，第一级太阳轮和第二级行星架连接；第二级内齿轮与输出轴连接为输出。进一步的，第一级行星机构和第二级行星机构间设有转速控制机构，转速控制机构包括输入端和输出端，输入端连接调速电机，输出端连接在第一级太阳轮和第二级行星架的连接轴上，转速控制机构的输入端和输出端之间设有变速机构，通过变速机构使调速电机转速在合适范围内；通过与输入端连接的调速电机来控制转速控制机构无级变速；通过可锁止机构锁止第一级太阳轮和第二级行星架连接轴的转速，阻隔循环功率流并调速，从而实现无级变速以及最大扭矩输出和最高转速输出的变化和功率平衡。进一步的，转速控制机构通过行星机构和涡轮付机构，或齿轮机构和可锁止机构，或链轮机构和可锁止机构，或齿轮带机构和可锁止机构连接其输入端和输出端。转速控制机构的结构为：转速控制机构包括转速控制机构第一级行星机构、转速控制机构第二级行星机构和蜗轮付机构，蜗轮付机构包括蜗杆、蜗轮和蜗杆轴承座；转速控制机构第一级行星机构包括转速控制机构第一级太阳轮、转速控制机构第一级行星轮、转速控制机构第一级行星架和固定内齿圈，转速控制机构第一级太阳轮连接在第一级太阳轮和第二级行星架的连接轴上，转速控制机构第一级行星轮与固定内齿圈啮合；转速控制机构第二级行星机构包括转速控制机构第二级太阳轮、转速控制机构第二级行星轮、转速控制机构第二级行星架和固定内齿圈，转速控制机构第二级太阳轮连接在第一级太阳轮和第二级行星架的连接轴上，转速控制机构第二级行星轮与固定内齿圈啮合；转速控制机构第一级行星架与转速控制机构第二级太阳轮连接，蜗轮与转速控制机构第二级行星架连接为一体，套装在第一级太阳轮和第二级行星架的连接轴上。进一步的，固定内齿圈和蜗杆轴承座固定在变速器的壳体，蜗杆上连有调速电机。进一步的，转速控制机构第一级行星轮和转速控制机构第二级行星轮啮合同一固定内齿圈。进一步的，转速控制机构第一级行星机构和第一级行星机构可以共用同一太阳轮，即转速控制机构第一级行星轮与第一级太阳轮啮合。进一步的，转速控制机构第一级行星架与转速控制机构第二级太阳轮的连接方式为键连接、销连接、螺纹连接、膨胀套或花键连接。转速控制机构的结构还可以是：转速控制机构包括蜗轮付机构和行星机构，蜗轮付机构包括蜗杆、蜗轮和蜗杆轴承座，行星机构包括转速控制机构太阳轮、大行星轮、小行星轮、连接轴、行星架和固定内齿圈或固定外齿轮，大行星轮和小行星轮由连接轴连接，安装在行星架上；大行星轮与转速控制机构太阳轮啮合；小行星轮与固定内齿圈或固定外齿轮啮合，转速控制机构太阳轮连接在第一级太阳轮和第二级行星架的连接轴上，蜗轮与行星机构的行星架连接为一体，套装在第一级太阳轮和第二级行星架的连接轴上。进一步的，固定内齿圈或固定外齿轮和蜗杆轴承座固定在变速器的壳体，蜗杆上连有调速电机。进一步的，转速控制机构的行星机构和第一级行星机构可以共用同一太阳轮，即行星机构的大行星轮与第一级太阳轮啮合。转速控制机构的结构还可以是：转速控制机构包括齿轮机构和可锁止机构，转速控制机构的输入端和输出端通过齿轮传动实现变速，转速控制机构的输出端齿轮连接在第一级太阳轮和第二级行星架的连接轴上，转速控制机构的输入端齿轮的齿轮轴与调速电机连接；转速控制机构通过可锁止机构实现对第一级太阳轮和第二级行星架连接轴的可锁止和调速。转速控制机构的结构还可以是：转速控制机构包括大齿轮、小齿轮、齿轮带和可锁止机构，大齿轮的齿轮轴与调速电机连接，小齿轮连接在第一级太阳轮和第二级行星架的连接轴上，大齿轮和小齿轮通过齿轮带连接；转速控制机构通过可锁止机构实现对第一级太阳轮和第二级行星架连接轴的可锁止和调速。转速控制机构的结构还可以是：转速控制机构包括大链轮、小链轮、链和可锁止机构，大链轮的链轮轴与调速电机连接，小链轮连接在第一级太阳轮和第二级行星架的连接轴上，大链轮和小链轮通过链连接；转速控制机构通过可锁止机构实现对第一级太阳轮和第二级行星架连接轴的可锁止和调速。转速控制机构的结构还可以是：转速控制机构包括锥齿轮机构和可锁止机构，转速控制机构的输入端和输出端通过锥齿轮传动实现变速，转速控制机构的输出端锥齿轮连接在第一级太阳轮和第二级行星架的连接轴上，转速控制机构的输入端锥齿轮的齿轮轴与调速电机连接；转速控制机构通过可锁止机构实现对第一级太阳轮和第二级行星架连接轴的可锁止和调速。进一步的，第一级行星架和第二级太阳轮的连接方式为键连接、销连接、螺纹连接、膨胀套或花键连接。进一步的，第一级太阳轮与第二级行星架的连接方式为键连接、销连接、螺纹连接、膨胀套或花键连接。进一步的，第一级内齿轮包括输入轴和内齿圈，第二级内齿轮包括输出轴和内齿圈，输入轴和内齿圈、输出轴和内齿圈为一体式连接或分体式连接。进一步的，输入轴和内齿圈、输出轴和内齿圈的分体式连接方式为花键连接、键连接、螺栓连接、膨胀套或销连接。更进一步的，本技术的差动调速行星齿轮无级变速器还设有第三级行星机构、离合器和可锁止机构，第三级行星机构包括第三级太阳轮、第三级行星轮、第三级行星架和第三级内齿轮，第三级太阳轮与第二级内齿轮连接。进一步的，第三级行星架一体设计有离合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种差动调速行星齿轮无级变速器，其特征在于：由两级行星机构串联组成差动轮系，第一级行星机构包括第一级内齿轮（14）、第一级太阳轮（16）、第一级行星轮（17）和第一级行星架（15），第一级内齿轮（14）与输入轴连接为输入，第一级太阳轮（16）和第一级行星架（15）为输出；第二级行星机构包括第二级太阳轮（10）、第二级行星轮（9）、第二级行星架（7）和第二级内齿轮（8）；第一级行星架（15）和第二级太阳轮（10）连接，第一级太阳轮（16）和第二级行星架（7）连接；第二级内齿轮（8）与输出轴连接为输出。

【技术特征摘要】
1.一种差动调速行星齿轮无级变速器，其特征在于：由两级行星机构串联组成差动轮系，第一级行星机构包括第一级内齿轮（14）、第一级太阳轮（16）、第一级行星轮（17）和第一级行星架（15），第一级内齿轮（14）与输入轴连接为输入，第一级太阳轮（16）和第一级行星架（15）为输出；第二级行星机构包括第二级太阳轮（10）、第二级行星轮（9）、第二级行星架（7）和第二级内齿轮（8）；第一级行星架（15）和第二级太阳轮（10）连接，第一级太阳轮（16）和第二级行星架（7）连接；第二级内齿轮（8）与输出轴连接为输出。
2. 根据权利要求1所述的差动调速行星齿轮无级变速器，其特征在于：所述第一级行星机构和第二级行星机构间设有转速控制机构，所述转速控制机构包括输入端和输出端，输入端连接调速电机，输出端连接在第一级太阳轮（16）和第二级行星架（7）的连接轴上，所述转速控制机构的输入端和输出端之间设有变速机构，通过变速机构使调速电机转速在合适范围内；通过与输入端连接的调速电机来控制转速控制机构无级变速；通过可锁止机构锁止第一级太阳轮（16）和第二级行星架（7）连接轴的转速，阻隔循环功率流并调速，从而实现无级变速以及最大扭矩输出和最高转速输出的变化和功率平衡。
3. 根据权利要求2所述的差动调速行星齿轮无级变速器，其特征在于：所述转速控制机构通过行星机构和涡轮付机构，或齿轮机构和可锁止机构，或链轮机构和可锁止机构，或齿轮带机构和可锁止机构连接其输入端和输出端。
4. 根据权利要求3所述的差动调速行星齿轮无级变速器，其特征在于：所述转速控制机构包括转速控制机构第一级行星机构、转速控制机构第二级行星机构和蜗轮付机构，所述蜗轮付机构包括蜗杆（5）、蜗轮（6）和蜗杆轴承座；所述转速控制机构第一级行星机构包括转速控制机构第一级太阳轮（27）、转速控制机构第一级行星轮（28）、转速控制机构第一级行星架（29）和固定内齿圈（20），所述转速控制机构第一级太阳轮（27）连接在第一级太阳轮（16）和第二级行星架（7）的连接轴上，所述转速控制机构第一级行星轮（28）与所述固定内齿圈（20）啮合；所述转速控制机构第二级行星机构包括转速控制机构第二级太阳轮（30）、转速控制机构第二级行星轮（31）、转速控制机构第二级行星架（32）和固定内齿圈（20），所述转速控制机构第二级太阳轮（30）连接在第一级太阳轮（16）和第二级行星架（7）的连接轴上，所述转速控制机构第二级行星轮（31）与所述固定内齿圈（20）啮合；所述转速控制机构第一级行星架（29）与所述转速控制机构第二级太阳轮（30）连接，所述蜗轮（6）与所述转速控制机构第二级行星架（32）连接为一体，套装在第一级太阳轮（16）和第二级行星架（7）的连接轴上。
5. 根据权利要求4所述的差动调速行星齿轮无级变速器，其特征在于：所述固定内齿圈（20）和所述蜗杆轴承座固定在变速器的壳体（1），所述蜗杆（5）上连有调速电机。
6. 根据权利要求4所述的差动调速行星齿轮无级变速器，其特征在于：所述转速控制机构第一级行星轮（28）和所述转速控制机构第二级行星轮（31）啮合同一固定内齿圈（20）。
7. 根据权利要求4所述的差动调速行星齿轮无级变速器，其特征在于：所述转速控制机构第一级行星机构和所述第一级行星机构可以共用同一太阳轮，即所述转速控制机构第一级行星轮（28）与所述第一级太阳轮（16）啮合。
8. 根据权利要求4所述的差动调速行星齿轮无级变速器，其特征在于：所述转速控制机构第一级行星架（29）与所述转速控制机构第二级太阳轮（30）的连接方式为键连接、销连接、螺纹连接、膨胀套或花键连接。
9. 根据权利要求3所述的差动调速行星齿轮无级变速器，其特征在于：所述转速控制机构包括蜗轮付机构和行星机构，所述蜗轮付机构包括蜗杆（5）、蜗轮（6）和蜗杆轴承座，所述行星机构包括转速控制机构太阳轮（26）、大行星轮（19）、小行星轮（21）、连接轴、行星架和固定内齿圈（20）或固定外齿轮（33），大行星轮（19）和小行星轮（21）由连接轴连接，安装在行星架上；大行星轮（19）与转速控制机构太阳轮（26）啮合；小行星轮（21）与固定内齿圈（20）或固定外齿轮（33）啮合，所述转速控制机构太阳轮（26）连接在第一级太阳轮（16）和第二级行星架（7）的连接轴上，所述蜗轮（6）与所述行星机构的行星架连接为一体，套装在第一级太阳轮（16）...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志康，谢斌，石祥鹏，朱建，
申请(专利权)人：南京康尼精密机械有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32