一种大扭矩宽变速范围无极变速器制造技术

本发明专利技术公开了一种大扭矩宽变速范围无极变速器，属于传动机构技术领域，包括外壳、安装在外壳上的输入轴和输出轴，其特征在于：还包括内行星轨道、外行星轨道、差速器和连接在输入轴上的初级行星架，初级行星架上铰接有行星轮，内行星轨道包括固定内行星轨和活动内行星轨，外行星轨道包括活动外行星轨和固定外行星轨，外壳上设置有推杆，活动内行星轨靠近固定内行星轨移动，行星轮向远离输入轴的方向移动，活动外行星轨靠近固定外行星轨移动，行星轮向靠近输入轴的方向移动，活动外行星轨远离固定外行星轨移动，行星轮向远离输入轴的方向移动。本发明专利技术结构设计合理，能够实现大扭矩宽变速范围。变速范围。变速范围。

【技术实现步骤摘要】
一种大扭矩宽变速范围无极变速器


[0001]本专利技术涉及到传动机构
，尤其涉及一种大扭矩宽变速范围无极变速器。

技术介绍

[0002]无极变速器，能够平顺的改变变速比，适用于许多特殊的变速场合。目前现有的各种无极变速器，其传递扭矩较小，变速范围较窄，使其应用范围相对较小。
[0003]公开号为CN106979297A，公开日为2017年07月25日的中国专利文献公开了军用装备车卷簧蓄能差动式转矩叠加无极变速器，包括差速器行星组、卷簧组和超越离合器，其特征是：所述的由卷簧组和超越离合器结合成蓄能差动式转矩叠加配合行星组差速器对输出轴转矩和转速需要的无级变速器，由差速器行星组构成的变速器转动部件共有三个自由度的转动轴，其中，一个转动轴为动力输入轴通过齿轮与主减速器动力输入从动齿轮相啮合，一个转动轴是变速输出轴，其上设置超越离合器组，且超越离合器组与卷簧组的各卷簧中心端的卷簧固定连接处连接，一个转动轴为差动变速转矩叠加空心轴结构并连接变速叠加器，变速叠加器为圆柱空心鼓结构，其内部设置卷簧组，且卷簧组的外圆周端与变速叠加器内壁连接在卷簧固定连接处，构成了卷簧组对转动动能蓄能并通过超越离合器组将势能转为动能的转矩叠加到变速输出轴上。
[0004]该专利文献公开的军用装备车卷簧蓄能差动式转矩叠加无极变速器，能克服现有的无极变速器在低速输出时转矩很小，油耗高的问题。但是，不能实现大扭矩宽变速范围。
[0005]公开号为CN105864373A，公开日为2016年08月17日的中国专利文献公开了一种无极变速器，其特征是：包括壳体，输入构件，输出构件和控制构件，第一行星齿轮组，其具有第一元件，第二元件和第三元件，所述第一元件联接到所述输入构件，所述第三元件联接到输出构件，第二行星齿轮组，其具有第一元件，第二元件和第三元件，所述第二行星齿轮组件各元件与所述输入构件、所述控制构件和所述第一行星齿轮组件的第二元件联接。
[0006]该专利文献公开的无极变速器，控制单元少，加上行星齿轮所具有的优点，与现有无极变速器比较，结构简单，体积小。但是，由于结构设计不合理，仍然不能实现大扭矩宽变速范围。

技术实现思路

[0007]本专利技术为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种大扭矩宽变速范围无极变速器，本专利技术结构设计合理，能够实现大扭矩宽变速范围。
[0008]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0009]一种大扭矩宽变速范围无极变速器，包括外壳、安装在外壳上的输入轴和输出轴，其特征在于：还包括内行星轨道、外行星轨道、差速器和连接在输入轴上的初级行星架，所述内行星轨道安装在输入轴上，外行星轨道安装在外壳内壁上，所述初级行星架上铰接有行星轮，所述差速器包括次级行星架、太阳轮、行星齿轮和转动连接在外壳内壁上的内齿圈，所述次级行星架与行星轮铰接，次级行星架连接在输入轴上，所述太阳轮固定在输入轴
上，所述行星齿轮与次级行星架连接，行星齿轮分别与太阳轮和内齿圈啮合连接，内齿圈与输出轴键连接，所述内行星轨道包括固定内行星轨和活动内行星轨，活动内行星轨沿输入轴的轴向作直线往复运动，外行星轨道包括活动外行星轨和固定外行星轨，活动外行星轨沿平行于输入轴的方向作直线往复运动，所述外壳上设置有推杆，推杆与活动外行星轨连接，所述活动内行星轨靠近固定内行星轨移动，行星轮向远离输入轴的方向移动，活动内行星轨远离固定内行星轨移动，行星轮向靠近输入轴的方向移动，所述活动外行星轨靠近固定外行星轨移动，行星轮向靠近输入轴的方向移动，活动外行星轨远离固定外行星轨移动，行星轮向远离输入轴的方向移动。
[0010]所述输入轴上固定连接有第一支板和第二支板，第一支板与固定内行星轨相接触，输入轴上套有蝶形弹簧，蝶形弹簧的一端与活动内行星轨连接，蝶形弹簧的另一端与第二支板连接。
[0011]所述初级行星架上铰接有初级行星轮铰链，初级行星轮铰链上连接有行星轮轴，行星轮安装在行星轮轴上。
[0012]所述次级行星架上铰接有次级行星轮铰链，次级行星轮铰链与行星轮轴连接。
[0013]所述行星轮位于内行星轨道和外行星轨道之间，行星轮分别与内行星轨道和外行星轨道相接触。
[0014]所述外壳内壁上转动连接有支架，支架的一端与内齿圈固定连接，支架的另一端与输出轴键连接。
[0015]所述支架上安装有轴承，支架通过轴承转动连接在输入轴上。
[0016]所述初级行星架上铰接有四个行星轮。
[0017]所述行星轮为锥形行星轮或球形行星轮。
[0018]本专利技术变速比通过式1进行计算；
[0019][0020]其中，i
总
为总变速比，a为差速器变速比，i
无极
为行星轮变速比。
[0021]本专利技术的有益效果主要表现在以下方面：
[0022]一、本专利技术，由输入轴带动内行星轨道转动，从而带动行星轮转动，再带动次级行星架转动，初级行星架与次级行星架转速相同，内行星轨道与太阳轮转速相同，变速比是一个反比例函数，其函数图像为双曲线函数，整体结构设计合理，能够实现大扭矩宽变速范围。
[0023]二、本专利技术，行星架转动之时，在离心力的作用下，行星轮铰链能够沿径向外展和内缩，从而使行星轮轴带动行星轮自由的外展和内缩，配合推杆的作用力，使得行星轮在行星架高速转动时实现自动向外扩张，行星架低速转动时自动向内收缩，实现自动无极变速。
[0024]三、本专利技术，能够实现在输入转动不变的情况下，输出转动从正向转动到停止转动再到反向转动，整个变换过程无缝衔接，能够应用于机械的转动换向场景，如车辆的前进挡后退档变换，轮船螺旋桨的正转和反转变换。
[0025]四、本专利技术，当输入端和输出端反向使用时，则为一种增速机构，能够用于各种需要增速的场景，如风力发电机的增速，且由于能够实现无极变速，因此能够保障输入给发电机的转动始终处于一个安全的范围内。
[0026]五、本专利技术，行星轮在行星架上高速转动时，i
无极
自动变大，速度下降时i
无极
自动变小，从而影响i
总
发生变化，由此特性，在需要自动变速、自动变矩、恒定输出速度或恒定输出扭矩的场合尤其适用，适用性强。
附图说明
[0027]下面将结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的具体说明，其中：
[0028]图1为本专利技术的结构示意图；
[0029]图2为本专利技术初级行星架上安装行星轮的示意图；
[0030]图3为本专利技术变速比双曲线函数示意图；
[0031]图中标记：1、外壳，2、输入轴，3、输出轴，4、内行星轨道，5、外行星轨道，6、初级行星架，7、行星轮，8、次级行星架，9、太阳轮，10、行星齿轮，11、内齿圈，12、固定内行星轨，13、活动内行星轨，14、活动外行星轨，15、固定外行星轨，16、推杆，17、第一支板，18、第二支板，19、蝶形弹簧，20、初级行星轮铰链，21、行星轮轴，22、次级行星轮铰链，23、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大扭矩宽变速范围无极变速器，包括外壳(1)、安装在外壳(1)上的输入轴(2)和输出轴(3)，其特征在于：还包括内行星轨道(4)、外行星轨道(5)、差速器和连接在输入轴(2)上的初级行星架(6)，所述内行星轨道(4)安装在输入轴(2)上，外行星轨道(5)安装在外壳(1)内壁上，所述初级行星架(6)上铰接有行星轮(7)，所述差速器包括次级行星架(8)、太阳轮(9)、行星齿轮(10)和转动连接在外壳(1)内壁上的内齿圈(11)，所述次级行星架(8)与行星轮(7)铰接，次级行星架(8)连接在输入轴(2)上，所述太阳轮(9)固定在输入轴(2)上，所述行星齿轮(10)与次级行星架(8)连接，行星齿轮(10)分别与太阳轮(9)和内齿圈(11)啮合连接，内齿圈(11)与输出轴(3)键连接，所述内行星轨道(4)包括固定内行星轨(12)和活动内行星轨(13)，活动内行星轨(13)沿输入轴(2)的轴向作直线往复运动，外行星轨道(5)包括活动外行星轨(14)和固定外行星轨(15)，活动外行星轨(14)沿平行于输入轴(2)的方向作直线往复运动，所述外壳(1)上设置有推杆(16)，推杆(16)与活动外行星轨(14)连接，所述活动内行星轨(13)靠近固定内行星轨(12)移动，行星轮(7)向远离输入轴(2)的方向移动，活动内行星轨(13)远离固定内行星轨(12)移动，行星轮(7)向靠近输入轴(2)的方向移动，所述活动外行星轨(14)靠近固定外行星轨(15)移动，行星轮(7)向靠近输入轴(2)的方向移动，活动外行星轨(14)远离固定外行星轨(15)移动，行星轮(7)向远离输入轴(2)的方向移动。2.根据权利要求1所述的一种大扭矩宽变速范围无极变速器，其特征在于：所述输入轴(2)上固定连接有第一支板(17)和第二支板(18)，第一支板(17)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋雨良，
申请(专利权)人：蒋雨良，
类型：发明
国别省市：