双行星轮系式无级自动变速机构制造技术

双行星轮系式无级自动变速机构，包括输入和输出行星轮系，两个太阳轮装在机器壳体中心轴上，输入或输出齿轮与一个太阳轮啮合，另一个太阳轮与输出或输入齿轮啮合；第一轮系中，行星轮、侧齿圈为锥齿轮，侧齿圈、带有锥齿部的太阳轮的轴线与中心轴轴线相同，行星轮轴线与中心轴轴线相交，第一轮系侧齿圈与第二轮系行星架固接，第一轮系的行星架与第二轮系的外齿圈固定连接。本发明专利技术通过在主功率循环流之外创建一个仅受外部扭矩或转动角速度影响的内部功率循环流，通过改变内部循环流的大小进而得到适合的输出扭矩及转动角速度，能够实现自动、无极变速功能，且无需液力机制，具有较高的经济相对性和较广的实用性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】双行星轮系式无级自动变速机构，包括输入和输出行星轮系，两个太阳轮装在机器壳体中心轴上，输入或输出齿轮与一个太阳轮啮合，另一个太阳轮与输出或输入齿轮啮合；第一轮系中，行星轮、侧齿圈为锥齿轮，侧齿圈、带有锥齿部的太阳轮的轴线与中心轴轴线相同，行星轮轴线与中心轴轴线相交，第一轮系侧齿圈与第二轮系行星架固接，第一轮系的行星架与第二轮系的外齿圈固定连接。本专利技术通过在主功率循环流之外创建一个仅受外部扭矩或转动角速度影响的内部功率循环流，通过改变内部循环流的大小进而得到适合的输出扭矩及转动角速度，能够实现自动、无极变速功能，且无需液力机制，具有较高的经济相对性和较广的实用性。【专利说明】双行星轮系式无级自动变速机构
本专利技术涉及变速机构，具体涉及包括双行星轮系的无极自动变速机构。
技术介绍
变速机构是一种在输入轴转速或扭矩不变的情况下，使输出轴获得不同的转速或扭矩传动装置，即通过变速或变矩，以满足不同工况的需要，广泛应用于各种场合。以汽车领域为例，为了满足在起步、加速、行驶以及克服各种道路障碍灯不同行驶条件下对驱动车轮牵引力及车速不同要求的需要，在发动机和驱动桥之间通常装有变速器。随着汽车工业的发展，汽车变速器经历了非自动变速机构向自动变速器、从有级到无级的发展比如传统的带轮传动机构、齿轮传动机构等，这类变速机构的变速比单一为有级变速，但制造成本低，而且工艺较为成熟；又比如基于力矩变速的液力自动变速器(AT)，能自主实现无极变速，但是机构复杂，工艺复杂，制造成本高，且由于液力耦合器在使用过程中汽车输出的能量有一部分被转化为油温，所以经济性相对较差。除上述外目前世界上比较成熟的全自动变速器还有机械无级自动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)，前者基于一对V形带轮、钢制皮带以及一套液压及电脑微控系统来实现无极自动变速，该变速器技术含量高，制造复杂，成本高，传动带寿命相对较短，维护成本高，且由于受到如材料性能等多方面技术上的限制，其目前主要限制在小功率汽车上使用；后者基于传统变速器以及电脑控制的自动操作机构实现有级、自动变速，虽然其易于制造且成本低，但是其换档性能较差，换挡时有顿挫感，低档时顿挫感尤其明显，另外，该变速器只能实现有级变速，而不能实现无极变速，且需引入外界干预。
技术实现思路
本 申请人:针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种双行星轮系式无级自动变速机构，通过在主功率循环流之外创建一个仅受外部转动角速度或扭矩影响的内部功率循环流，通过改变内部循环流的大小进而得到适合的输出扭矩及转动角速度，其能够实现自动、无极的变速功能，且省却了现有技术中的液力机制，具有较高的经济相对性。本专利技术的技术方案如下:双行星轮系式无级自动变速机构，包括第一行星轮系、第二行星轮系，所述第一行星轮系包括第一太阳轮、与第一太阳轮啮合的第一行星轮、与第一行星轮啮合的侧齿圈，第一行星轮通过轴承装在第一行星架上，所述第二行星轮系包括第二太阳轮、与第二太阳轮外啮合的第二行星轮、与第二行星轮内啮合的外齿圈，第二行星轮通过轴承装在第二行星架上；第一太阳轮、侧齿圈、第二太阳轮及第二行星架通过轴承装在中心轴上，中心轴两端通过轴承装在机器壳体上；第一行星架通过轴承装在机器壳体上，且其轴线与中心轴的轴线相同；第一太阳轮包括与第一中间轴上的第一齿轮啮合的第一齿部、与第一行星轮啮合的第二齿部，第二齿部与侧齿圈均为锥齿轮，且二者位置相对；第一行星轮为锥齿轮，且其轴线与中心轴的轴线相交；侧齿圈与第二行星架固接；第二太阳轮与第二中间轴上的第二齿轮啮合，第一中间轴及第二中间轴均可转动地装在机器壳体上；第一行星架与外齿圈固定连接。其进一步技术方案为:第一行星架与外齿圈的所述固定连接部分的外周设有外齿，怠速齿轮与所述固定连接部分上的外齿啮合，怠速齿轮通过滑动轴承装在安装轴上，安装轴固定装在机器壳体上，怠速齿轮通过在安装轴上滑动与所述两套行星轮系连接或断开。所述第一中间轴为输入轴，第二中间轴为输出轴，第二中间轴通过单向离合器装在机器壳体上。所述第一中间轴为输出轴，第二中间轴为输入轴，第一中间轴通过单向离合器装在机器壳体上。所述固定连接的第一行星架与外齿圈为一体结构。所述固定连接的第一齿圈与第二行星架为一体结构。本专利技术的技术效果:本专利技术使用两套行星轮系，两套行星轮系为输入行星轮系与输出行星轮系的关系，其中，可以使第一行星轮系为输入轮系且第一太阳轮为输入端、第二行星轮系为输出轮系且第二太阳轮为输出端，也可以使第一行星轮系为输出轮系且第一太阳轮为输出端、第二行星轮系为输入轮系且第二太阳轮为输入端，除了输入和输出的关系不相同之外，其余连接关系不变，在上述两种输入与输出连接关系形成的实施例中，侧齿圈与第二行星架固定连接，且第一行星轮系中的第一行星架与第二行星轮系中的外齿圈固定连接，使整个机构在从输入端到输出端的主功率循环流之外，还在两套行星轮系之间形成一个仅受外界转速或扭矩影响的内部功率循环流，该内部循环功率流自成一体，当所述怠速机构同所述两套行星轮系保持断开状态时，整个变速机构只有一个输出流，即由输出行星轮系输出，当所述怠速机构同所述两套行星轮系保持连接状态时，整个变加速机构有两个输出流，即从输出行星轮系输出和从所述怠速机构输出。在本专利技术所述的变速机构变速时，由于输入功率为已知常量，在所述两套行星轮系与所述怠速机构断开的情况下，此时，功率守恒定律中的输出功率的两个因子，即输出行星轮系输出端的扭矩和转动角速度则成反比例关系。本专利技术所述的变速机构在创建一个仅受外界转动角速度需求或扭矩影响的内部功率循环流的基础上，根据变速机构输出端的扭矩或转动角速度的需求状况，通过改变内部循环流的大小从而得到适合的输出扭矩或输出转动角速度，由此实现了自动变速功能；另一方面，由于变速机构在无需改变机构间联接的情况下即可满足各种转速及扭矩的需求，由此实现了无极变速功能；在输出轴上设有单向离合器，能够确保整个变速机构输出方向唯一确定。本专利技术相比于现有技术中的液力机制，在同样能够实现自动、无极的变速功能下，省却了液力变矩器，相比于现有技术中的机械无级自动变速器，无需额外的液压及电脑微控系统则可实现自动控制及调整，本专利技术相对于现有的变速器而言，能够实现真正意义上的无极和自动变速，且变速过程中无需切断动力、改变机构间的连接，且变速过程无顿挫感，简化了变速机构的结构及制作，具有较高的经济性和较广的实用性。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的结构示意图。图2为图1的原理结构示意图。图3为单个行星轮系的简易结构示意图，图中示出了单行星轮的受力情况。图4为以两种不同油门驱动汽车并使汽车最终匀速行驶工况下汽车驱动扭矩、汽车行驶阻力矩和汽车行驶速度的关系示意图。图5为本专利技术另一实施例的原理结构示意图。其中:1、第一太阳轮；101、第一齿部；102、第二齿部；2、第一行星轮；3、侧齿圈；4、第一行星架；5、第二太阳轮；6、第二行星轮；7、外齿圈；8、第二行星架；9、中心轴；10、机器壳体；11、第一中间轴；12、第一齿轮；13、第二中间轴；14、第二齿轮；15、单向离合器；16、怠速齿轮；17、滑动轴承；18、安装轴;100、太阳轮;200、行星轮;300、齿圈;400、主功率循本文档来自技高网...

【技术保护点】
双行星轮系式无级自动变速机构，包括第一行星轮系、第二行星轮系，其特征在于：所述第一行星轮系包括第一太阳轮（1）、与第一太阳轮（1）啮合的第一行星轮（2）、与第一行星轮（2）啮合的侧齿圈（3），第一行星轮（2）通过轴承装在第一行星架（4）上，所述第二行星轮系包括第二太阳轮（5）、与第二太阳轮（5）外啮合的第二行星轮（6）、与第二行星轮（6）内啮合的外齿圈（7），第二行星轮（6）通过轴承装在第二行星架（8）上；第一太阳轮（1）、侧齿圈（3）、第二太阳轮（5）及第二行星架（8）通过轴承装在中心轴（9）上，中心轴（9）两端通过轴承装在机器壳体（10）上；第一行星架（4）通过轴承装在机器壳体（10）上，且其轴线与中心轴（9）的轴线相同；第一太阳轮（1）包括与第一中间轴（11）上的第一齿轮（12）啮合的第一齿部（101）、与第一行星轮（2）啮合的第二齿部（102），第二齿部（102）与侧齿圈（3）均为锥齿轮，且二者位置相对；第一行星轮（2）为锥齿轮，且其轴线与中心轴（9）的轴线相交；侧齿圈（3）与第二行星架（8）固接；第二太阳轮（5）与第二中间轴（13）上的第二齿轮（14）啮合，第一中间轴（11）及第二中间轴（13）均可转动地装在机器壳体（10）上；第一行星架（4）与外齿圈(7)固定连接。...

【技术特征摘要】

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