CN102312975B - 一种复合谐波齿轮传动的液力偶合器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合谐波齿轮传动的液力偶合器，其技术方案要点是，第一个波型发生器（21）与输入轴（1）联接,并与第一个柔轮（22）、第一个刚轮（23）联接,第一个刚轮（23）与第二个刚轮联接,第二个刚轮与第二个波型发生器、第二个柔轮联接,第二个柔轮与第三个刚轮联接, 第三个刚轮与第三个波型发生器、第三个柔轮联接,第三个波型发生器与第二个波型发生器以及输出轴（3）联接,第三个刚轮与本发明以外的元件以及输出齿轮副（4）联接,输出齿轮副（4）与变速机构（5）联接,变速机构（5）与液力偶合器（6）联接,液力偶合器（6）和单向离合器（8）与输入齿轮副（7）联接,输入齿轮副（7）与第一个柔轮（22）联接。

Description

一种复合谐波齿轮传动的液力偶合器

技术领域

本发明属于液力偶合器以及起动领域，更具体地说，它是一种用于各种地面车辆、船舶、铁道机车以及机床的复合谐波齿轮传动的液力偶合器。

背景技术

目前，液力偶合器都是根据流体静力学等原理来设计的，它所能传递的功率不大，并且效率不高；另外，成本高。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种延长发动机的使用寿命，结构简单，操控方便，低成本，节能高效的复合谐波齿轮传动的液力偶合器。

为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案以下：

一种复合谐波齿轮传动的液力偶合器，包括输入轴（1）、输出轴（3）、输出齿轮副（4）、变速机构（5）、液力偶合器（6）、输入齿轮副（7）、单向离合器（8），所述单向离合器（8）的输入端（81）与本发明以外的固定元件联接, 所述的输入轴（1）与输出轴（3）之间设有三个波型发生器、三个柔轮、三个刚轮, 第一个波型发生器（21）与输入轴（1）联接, 并与配合的第一个柔轮（22）、第一个刚轮（23）联接, 第一个刚轮（23）与第二个刚轮联接, 第二个刚轮与配合的第二个波型发生器、第二个柔轮联接, 第二个柔轮与第三个刚轮联接, 第三个刚轮与配合的第三个波型发生器、第三个柔轮联接, 第三个波型发生器与第二个波型发生器以及输出轴（3）联接, 第三个刚轮与本发明以外的元件以及输出齿轮副（4）的输入齿轮（41）联接, 输出齿轮副（4）的输出齿轮（42）与变速机构（5）的输入端（51）联接, 变速机构（5）的输出端（52）与液力偶合器（6）的输入端（61）联接, 液力偶合器（6）的输出端（62）和单向离合器（8）输出端（82）与输入齿轮副（7）的输入齿轮（71）联接, 输入齿轮副（7）的输出齿轮（72）与第一个柔轮（22）联接。

本发明应用于车辆时，能够根据车辆行驶时受到阻力的大小，自动地改变输出扭矩以及速度的变化。

本发明具有以下的优点：

（1）本发明大部份功率由刚轮、柔轮、波型发生器、齿轮传递，因而传动功率和传动效率都极大地提高,而且结构简单，更易于维修；

（2）本发明的变矩和变速是自动完成的，能实现高效率的传动，并且除了起步以外，都能使发动机在最佳的范围内工作，与其它液力偶合器相比，在发动机等效的前提下，它降低了发动机的制造成本；

（3）本发明使发动机处于经济转速区域内运转，也就是使发动机在非常小污染排放的转速范围内工作，避免了发动机在怠速和高速运行时，排放大量废气，从而减少了废气的排放，有利于保护环境；

（4）本发明能利用内部转速差起缓冲和过载保护的作用，有利于延长发动机和传动系的使用寿命，另外，当行驶阻力增大，则能使车辆自动降速，反之则升速，有利于提高车辆的行驶性能；

（5）本发明使输入功率不间断，可保证车辆有良好的加速性和较高的平均车速，使发动机的磨损减少，延长了大修间隔里程，提高了出车率以及生产率；

（6）本发明起动时，具有自动变矩和变速的性能，输入功率不间断，不会发生冲击现象，可保证发动机起动平稳、减少噪音，使发动机的起动磨损减少。

另外，本发明是是一种用于各种地面车辆、船舶、铁道机车以及机床的复合谐波齿轮传动的液力偶合器。

附图说明

说明书附图为本发明实施例的结构图；

具体实施方式

下面结合说明书附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：

实施例：

如图1中所示，一种复合谐波齿轮传动的液力偶合器，包括输入轴1、输出轴3、输出齿轮副4、变速机构5、液力偶合器6、输入齿轮副7、单向离合器8，所述单向离合器8的输入端81与本发明以外的固定元件联接, 所述的输入轴1与输出轴3之间设有三个波型发生器、三个柔轮、三个刚轮, 第一个波型发生器21与输入轴1联接, 并与配合的第一个柔轮22、第一个刚轮23联接, 第一个刚轮23与第二个刚轮联接, 第二个刚轮与配合的第二个波型发生器、第二个柔轮联接, 第二个柔轮与第三个刚轮联接, 第三个刚轮与配合的第三个波型发生器、第三个柔轮联接, 第三个波型发生器与第二个波型发生器以及输出轴3联接, 第三个刚轮与本发明以外的元件以及输出齿轮副4的输入齿轮41联接, 输出齿轮副4的输出齿轮42与变速机构5的输入端51联接, 变速机构5的输出端52与液力偶合器6的输入端61联接, 液力偶合器6的输出端62和单向离合器8的输出端82与输入齿轮副7的输入齿轮71联接, 输入齿轮副7的输出齿轮72与第一个柔轮22联接。

所述各个需要联接, 而被其它若干元件分隔的元件, 可采用中空的方法, 穿过其它若干元件，与之联接。

第二个刚轮把传递到此的功率分流为两路，一路流入第二个波型发生器，另一路经过第二个柔轮, 再流入第三个刚轮, 第三个刚轮再把传递到此的功率分流为两路, 一路流入第三个波型发生器，另一路流入第三个柔轮。

由于上述各个元件的转速分配关系可以改变，两路功率流将根据两者之间转速分配的变化而变化，当第二个波型发生器、第三个波型发生器的转速为零时，其输出功率为零，但力矩不为零，此时，第二个波型发生器和第三个波型发生器的输入功率则由一定值改变到最大值，所述的一定值指的是当第二个波型发生器、第三个波型发生器与各自配合的第二个柔轮、第三个柔轮的转速相同时，两者按行星排力矩比分配输入功率所得的值，所述的最大值指的是由第二个刚轮、第三个刚轮输入的总功率，也就是说，当两路功率发生变化时，传递到第二个波型发生器、第三个波型发生器以及输出轴3上的力矩也随之变化。

发动机的输入功率经输入轴1，再经第一个波型发生器21，把功率传递到第一个刚轮23，再传递到第二个刚轮，并把功率分流为两路，一路流入第二个波型发生器，另一路流入第二个柔轮，再流入第三个刚轮，第三个刚轮再把功率分流为两路, 一路流入第三个波型发生器，另一路流入第三个柔轮，第三个柔轮把功率再分流为两路，一路流入本发明以外的若干元件作功，另一路流入输出齿轮副4的输入齿轮41，输出齿轮副4的输入齿轮41把功率传递到输出齿轮副4的输出齿轮42，输出齿轮副4的输出齿轮42再把功率传递到变速机构5的输入端51，再经其输出端52流入液力偶合器6的输入端61，再经液力偶合器6的输出端62流入输入齿轮副7的输入齿轮71，输入齿轮副7的输出齿轮72再把功率传递到第一个柔轮22，传递到第一个柔轮22的此路功率和由发动机经输入轴1，再经第一个波型发生器21的功率，则全部传递到第一个刚轮23，第一个刚轮23再重复上述过程，使传递到第二个波型发生器、第三个波型发生器上的力矩的功率不断增大，并传递至本发明的输出轴3, 从而实现了把发动机的功率通过输出轴3对外输出。

对于本发明，当输入轴1的转速不变，第二个波型发生器、第三个波型发生器以及输出轴3上的扭矩随其转速的变化而变化，转速越低，传递到第一个柔轮22、第二个波型发生器、第三个波型发生器以及输出轴3上的扭矩就越大，反之，则越小，从而实现本发明能随车辆行驶阻力的不同而改变力矩以及速度的复合谐波齿轮传动的液力偶合器。

本发明使用时，设发动机的输入功率、输入转速及其负荷不变，即输入轴1的转速与扭矩为常数，汽车起步前，输出轴3的转速为零，当汽车启动，发动机的输入功率经输入轴1，传递到第一个波型发生器21，其中，由于此时没有功率经输入齿轮副7流入第一个柔轮22，而且第一个柔轮22和单向离合器8输出端82分别与输入齿轮副7的输出齿轮72和输入齿轮副7的输入齿轮71联接，并且单向离合器8的输入端81与本发明以外的固定元件联接, 起限制转向的作用，使第一个柔轮22不能与发动机相反的转向转动，转速为零，此时，传递到第一个波型发生器21的功率，则通过第一个刚轮23把功率传递到第二个刚轮，并把功率分流为两路，一路流入第二个波型发生器，另一路流入第二个柔轮，再流入第三个刚轮，第三个刚轮再把功率分流为两路, 一路流入第三个波型发生器， 另一路流入第三个柔轮，第三个柔轮把功率再分流为两路，一路流入本发明以外的若干元件作功，另一路流入输出齿轮副4的输入齿轮41，输出齿轮副4的输入齿轮41把功率传递到输出齿轮副4的输出齿轮42，输出齿轮副4的输出齿轮42再把功率传递到变速机构5的输入端51，再经其输出端52流入液力偶合器6的输入端61，再经液力偶合器6的输出端62流入输入齿轮副7的输入齿轮71，输入齿轮副7的输出齿轮72再把功率传递到第一个柔轮22，传递到第一个柔轮22的此路功率和由发动机经输入轴1，再经第一个波型发生器21的功率，则全部传递到第一个刚轮23，第一个刚轮23再重复上述过程，在各个元件之间不断地进行分矩、变矩以及汇矩的反复循环，使传递到第二个波型发生器、第三个波型发生器上的力矩的功率不断增大，并传递至本发明的输出轴3, 当传递到输出轴3上的扭矩，经传动系传动到驱动轮上产生的牵引力足以克服汽车起步阻力时，汽车则起步并开始加速，与之相联的第二个波型发生器、第三个波型发生器以及输出轴3的转速也从零逐渐增加，此时，流入第一个柔轮22的功率逐渐减少，从而使输出轴3的扭矩随着转速的增加而减少。

Claims (1)

1.一种复合谐波齿轮传动的液力偶合器，包括输入轴（1）、输出轴（3）、输出齿轮副（4）、变速机构（5）、液力偶合器（6）、输入齿轮副（7）、单向离合器（8），所述单向离合器（8）的输入端（81）与固定元件联接, 其特征在于：所述的输入轴（1）与输出轴（3）之间设有三个波型发生器、三个柔轮、三个刚轮, 第一个波型发生器（21）与输入轴（1）联接, 并与配合的第一个柔轮（22）、第一个刚轮（23）联接, 第一个刚轮（23）与第二个刚轮联接, 第二个刚轮与配合的第二个波型发生器、第二个柔轮联接, 第二个柔轮与第三个刚轮联接, 第三个刚轮与配合的第三个波型发生器、第三个柔轮联接, 第三个波型发生器与第二个波型发生器以及输出轴（3）联接, 第三个刚轮与输出齿轮副（4）的输入齿轮（41）联接, 输出齿轮副（4）的输出齿轮（42）与变速机构（5）的输入端（51）联接, 变速机构（5）的输出端（52）与液力偶合器（6）的输入端（61）联接, 液力偶合器（6）的输出端（62）和单向离合器（8）输出端（82）与输入齿轮副（7）的输入齿轮（71）联接, 输入齿轮副（7）的输出齿轮（72）与第一个柔轮（22）联接。