齿轮传动无级自动变速器制造技术

本发明专利技术公开了一种齿轮传动无级自动变速器，它包括两个行星齿轮组和自锁机构、启动离合器，每一个行星齿轮组由中心齿轮、行星齿轮、内齿轮和行星齿轮架构成，中心齿轮与行星齿轮相啮合，行星齿轮与内齿轮相啮合，行星齿轮架与行星齿轮的轮轴联接，两个行星齿轮组的行星齿轮架是一个整体；自锁机构安装在两组行星齿轮组之间。本发明专利技术适合汽车、摩托车、自行车等各种公路车辆，能够全程无级自动变速，减少无功消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械传动
，具体涉及机动和人力驱动车辆上的变速装置。
技术介绍
现有汽车的机械变速器不能单独完成自动化，手动操作不当时浪费燃油。现有液动和电动自动变档器，不能单独完成变速工作，最后还要机械传动，不能全程无级变速。液动变档器费油，压力系统油压来源于发动机，对于行走而言是无功消耗，所以费油。液电动变档器的变矩器不能全程无级变速，最后还要依靠自动变档来完成，油气门开度只能按每个档次来分割，一旦车行速度在半档时发动机不能按半档燃烧，因为在切换点左右没有变速可能，所以费油。而非自动车这时有经验的司机会改变气门开度，反倒比自动变档省油。液压零件加工费时，成本大，而且又不能单独完成变速，那就不如去掉这部分液动或电动。如此看来，自动变档并不比手动变档方便，不论用什么手段，最终大功率动力传动的终端还要由机械来完成。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种齿轮传动无级自动变速器，实现车辆的无级自动变速，并将驾驶人员从复杂的分析操作中解放出来。根据刚体运动合成原理，将两种或两种以上的刚体运动合成为一种运动，是运动的合成；各种复杂运动都可以分解为几个基本运动，是运动的分解。本专利技术就是通过使用行星齿轮的动轴传动和定轴传动两种传动方式在一组齿轮上的结合实现自动无级变速。本专利技术采用的技术方案是齿轮自动无级变速器包括两个行星齿轮组和自锁机构、启动离合器，每一个行星齿轮组由中心齿轮、行星齿轮、内齿轮和行星齿轮架构成，中心齿轮与行星齿轮相啮合，行星齿轮与内齿轮相啮合，行星齿轮架与行星齿轮的轮轴联接，两个行星齿轮组的行星齿轮架是一个整体。自锁机构安装在两组行星齿轮之间，自锁机构由摆动中心齿轮、自由行星齿轮、摆动内齿轮及联接件、固定柱销和固定柱销滑动轴承构成，摆动中心齿轮与自由行星齿轮相啮合，自由行星齿轮与摆动内齿轮相啮合，它的摆动中心齿轮上有中心圆孔和多个对称的圆孔，在每个圆孔中装有柱销，柱销固定在机架上，摆动中心齿轮可以在圆孔大于柱销的范围内摆动，自锁机构的摆动内齿轮与第二组行星齿轮的内齿轮通过联接件联接在一起，其摆动中心齿轮通过轴承与第一组行星齿轮的内齿轮偏心轴套配合。启动离合器是在第一组行星齿轮组的内齿轮与行星齿轮架之间加入一些滚柱，行星齿轮架装入滚柱的位置有楔形面，使内齿轮相对行星齿轮架只能做单向转动。车轮转动速度可以由人为的也可以由客观因素形成。为了适应车轮转动时所需要的转矩，变速器必须及时发出与车轮相同的转速和车轮需要的转矩，达到这个要求就算实现了自动变速。自动变速器就是将车轮的及时反馈速度反馈到变速器内通过加工后再用同样的速度从变速器中输出，推动车子不停地行走，这就是自动变速器，即车轮反馈速度等于变速器输出速度就是自动变速器。齿轮传动无级自动变速器就是两组行星齿轮组通过传动自锁机构联接在一起，第一组行星齿轮组的中心齿轮是转速反馈的输入齿轮，第二组行星齿轮组的中心齿轮是变速器动力输出齿轮，由行星齿轮架输入动力。齿轮无级自动变速器要达到的目的是动力输出速度＝车轮反馈速度 式I因为第一组中心齿轮速度是车轮反馈速度，第二组中心齿轮速度是动力输出速度。所以式I应当写成第二组中心齿轮速度＝第一组中心齿轮速度 式II首先说明传动比。 式III对于第一组行星齿轮组，中心齿轮是主动齿轮，所以上式应当为 中心齿轮的右转通过行星齿轮导致内齿轮左转，所以传动比应当是负值。上式应当为 式IV式IV是在假定行星齿轮架固定时成立的。计算行星齿轮架的转动也必须使中心齿轮固定。行星齿轮架转动时除了使行星齿轮自转以外还要使行星齿轮公转一周，所以传动比应当加1。 式V对于第二组行星齿轮组，内齿轮是主动齿轮，中心齿轮为被动齿轮，所以 式VI 式VII速度计算主动件转速×传动比＝被动件转速式VIII根据动力合成原理，第一组行星齿轮组内齿轮速度应当由行星齿轮架速度和第一组中心齿轮速度合成。这两个速度与各自的传动比的乘积的合就是第一组内齿轮速度。式IX 根据动力合成原理，第二组行星齿轮组中心齿轮速度应当由行星齿轮架速度和第二组内齿轮速度合成。这两个速度与各自的传动比的乘积的合就是中心齿轮的速度。由于自锁机构是一比一传动，所以第二组内齿轮速度与第一组内齿轮速度相同。式X上式I～X仅限于第一组齿轮内部齿数比与第二组齿轮内部齿数比相同时，否则式I将不成立。本专利技术适合汽车、摩托车、自行车等各种公路车辆，能够全程无级自动变速，减少无功消耗。四附图说明图1为行星齿轮组结构示意图；图2为图1的右视图；图3为自锁机构结构示意图；图4为图3的左视图；图5为启动离合器结构示意图；图6为图5的右视图；图7为本专利技术基本结构示意图；图8为汽车用齿轮无级自动变速器结构示意图；图9为汽车用齿轮无级自动变速器的减速变矩器结构示意图；图10为汽车用齿轮无级自动变速器的减速变矩器液压原理图；图11为汽车用齿轮无级自动变速器的启动离合器、防滑行离合器结构示意图。图12为摩托车用齿轮无级自动变速器结构示意图；图13为自行车用齿轮无级自动变速器结构示意图。五具体实施例方式本专利技术包括两个行星齿轮组和自锁机构、启动离合器，第一行星齿轮组由中心齿轮4、行星齿轮2、内齿轮1和行星齿轮架3构成，第二行星齿轮组由中心齿轮44、行星齿轮42、内齿轮41和行星齿轮架3构成。中心齿轮与行星齿联接，两个行星齿轮组的行星齿轮架是一个整体。自锁机构安装在两个行星齿轮组之间。自锁机构由摆动中心齿轮6、自由行星齿轮7、摆动内齿轮8及联接件9、固定柱销5和固定柱销滑动轴承10构成，摆动中心齿轮6与自由行星齿轮7相啮合，自由行星齿轮7与摆动内齿轮8相啮合，摆动中心齿轮6的幅面上有中心圆孔和多个对称的圆孔，在每个圆孔中装有柱销5，柱销5固定在机架上，圆孔直径大于柱销，摆动中心齿轮6可以在圆孔大于柱销的范围内摆动，自锁机构的摆动内齿轮6与第二组行星齿轮组的内齿轮41通过联接件9联接在一起，其摆动中心齿轮6通过轴承与第一组行星齿轮组的内齿轮偏心轴套配合，偏心轴套转动时，摆动中心齿轮只能摆动不能转动。本专利技术是将摆动中心齿轮的转动分解为两种运动，即摆动和滚动。利用摆动实现一比一传动，锁定滚动使第二组至第一组内齿轮之间实现单向自锁。启动离合器是在第一组行星齿轮组的内齿轮1与行星齿轮架3之间加入一些滚柱，行星齿轮架3装入滚柱的位置有楔形面，使内齿轮1相对行星齿轮架3只能做单向转动。本专利技术可以应用于汽车变速装置，使用行星齿轮组完成反馈速度与发动机速度的合成及反馈速度与发动机动力的合成，并使动力输出速度与反馈速度相等，实现齿轮传动的无级化和自动化。如图8所示，用于汽车变速装置的齿轮无级自动变速器还包括倒车齿轮组11、12，动力输入齿轮组13、14，人工变档齿轮组15、16、17和减速变矩器、防滑行离合器40，倒车主动齿轮11和动力输入主动齿轮13固定在动力输入轴上，齿轮13与内齿轮14啮合并与行星齿轮架3联接。行星齿轮架3通过轴承与第二组行星齿轮42、第一组行星齿轮2、人工变档行星齿轮15和行星齿轮架右侧的键槽孔联接成一个整体。第二行星齿轮组为动力输出齿轮组，完成动力输出，它的中心齿轮44与高速离合器的右牙钳为一整体，中心齿轮44与行星齿轮42啮合，行星齿轮42与内齿轮41啮合。减速变矩器的结构为第二组内齿轮41与摆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齿轮传动无级自动变速器，其特征是：它包括两个行星齿轮组和自锁机构、启动离合器，第一行星齿轮组由中心齿轮（４）、行星齿轮（２）、内齿轮（２）和行星齿轮架（３）构成，第二行星齿轮组由中心齿轮（４４）、行星齿轮（４２）、内齿轮（４１）和行星齿轮架（３）构成，中心齿轮与行星齿轮相啮合，行星齿轮与内齿轮相啮合，行星齿轮架与行星齿轮的轮轴联接，两个行星齿轮组的行星齿轮架（３）是一个整体；自锁机构安装在两组行星齿轮组之间，自锁机构由摆动中心齿轮（６）、自由行星齿轮（７）、摆动内齿轮（８）及联接件（９）、固定柱销（５）和固定柱销滑动轴承构成，摆动中心齿轮与自由行星齿轮相啮合，自由行星齿轮与摆动内齿轮相啮合，摆动中心齿轮上有中心圆孔和多个对称的圆孔，在每个圆孔中装有柱销，柱销固定在机架上，自锁机构的摆动内齿轮与第二组行星齿轮组的内齿轮通过联接件（９）联接在一起，其摆动中心齿轮通过轴承与第一组行星齿轮的内齿轮偏心轴套配合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：商春荣，
申请(专利权)人：商春荣，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]