CN1598356A

CN1598356A - 行星齿轮无级变速装置

Info

Publication number: CN1598356A
Application number: CN 200410051444
Authority: CN
Inventors: 姚保民
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2005-03-23

Abstract

一种行星齿轮无级变速装置，它以由齿轮、齿轮架、轴、转臂、支架构成的行星齿轮组合体为基础，当行星齿轮组合体由静态变为动态时便可改变输出轴的转速，使变速装置的输入和输出轴的转速与扭矩的比值产生连续变化，从而实现无级变速。本发明设计合理，工作稳定可靠，传动精确，传动力矩大，它能按比例扩大应用到任何类型的发动机上，是摩托车、汽车乃至铁路牵引机车工业全面进入无级变速时代的一种理想的用途广泛的无级变速装置。

Description

行星齿轮无级变速装置

技术领域

本发明属于一种行星齿轮无级变速装置。

背景技术

无级变速系统对汽车工业来说是十分重要的，它不但能使汽车发动机在各种工作条件下始终保持最高效率，而且能使汽车发动机降低耗油率，减少排放废气中的有毒气体，避免产生空气污染。例如专利97191251.3行星齿轮传动装置、专利98100604.9环型无级变速传动装置、专利01819576.8行星齿轮装置等，它们的应用，促进了汽车工业的发展。然而到目前为止，世界上这些具有市场竞争力的无级变速系统仅仅只是用在轻型小汽车上，这对汽车工业的发展不不说是一个限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种行星齿轮无级变速装置，它以由齿轮、齿轮架、轴、转臂、支架构成的行星齿轮组合体为基础，当行星齿轮组合体由静态变为动态时便可改变输出轴的转速，使变速装置的输入和输出轴的转速与扭矩的比值产生连续变化，从而实现无级变速。

本发明由两个行星齿轮无级变速机构串级组成，在第一个行星齿轮无级变速机构中，固定销(37)固定在齿轮架(23)的销孔(26)上，轴(30)固定在齿轮架(23)的轴孔(25)上，齿轮(29)装在轴(30)上通过滚子(31)与轴(30)作动配合，轴(10)装在齿轮架(23)的轴孔(24)上与轴孔(24)作动配合，齿轮(22)装在轴(10)上通过滚子(21)与轴(10)作动配合，齿轮(29)与齿轮(22)啮合，轴(10)装在齿轮架(15)的轴孔(16)上与轴孔(16)作动配合，固定销(37)固定在齿轮架(15)的销孔(20)上，轴(30)固定在齿轮架(15)的轴孔(18)上，齿轮(28)装在轴(10)上通过滚子(27)与轴(10)作动配合，轴(34)固定在齿轮架(15)的轴孔(19)上，齿轮(32)装在轴(34)上通过滚子(33)与轴(34)作动配合，齿轮(32)与齿轮(29)、(28)啮合，轴(10)装在齿轮架(43)的轴孔(44)上与轴孔(44)作动配合，轴(34)固定在齿轮架(43)的轴孔(46)上，固定销(37)固定在齿轮架(43)的销孔(47)上，固定销(37)上装有隔套(38)，销子(35)固定在支架(4)的销孔(5)上并装在齿轮架(15)的销孔(17)上与销孔(17)作动配合，或者销子(35)固定在齿轮架(15)的销孔(17)上并装在支架(4)的销孔(5)上与销孔(5)作动配合，销孔(36)固定在支架(39)的销孔(40)上并装在齿轮架(43)的销孔(45)上与销孔(45)作动配合，或者销子(36)固定在齿轮架(43)的销孔(45)上并装在支架(39)的销孔(40)上与销孔(40)作动配合，构成一种行星齿轮组件；固定销(37)固定在齿轮架(23)的销孔(26)上，轴(30)固定在齿轮架(23)的轴孔(25)上，齿轮(29)装在轴(30)上通过滚子(31)与轴(30)作动配合，轴(10)装在齿轮架(23)的轴孔(24)上与轴孔(24)作动配合，齿轮(22)装在轴(10)上通过滚子(21)与轴(10)作动配合，齿轮(29)与齿轮(22)啮合，轴(10)装在齿轮架(84)的轴孔(88)上与轴孔(88)作动配合，固定销(37)固定在齿轮架(84)的销孔(89)上，轴(30)固定在齿轮架(84)的轴孔(85)上，齿轮(28)装在轴(10)上通过滚子(27)与轴(10)作动配合，轴(34)固定在齿轮架(84)的轴孔(86)上，齿轮(32)装在轴(34)上通过滚子(33)与轴(34)作动配合，齿轮(32)与齿轮(29)、(28)啮合，轴(10)装在齿轮架(79)的轴孔(81)上与轴孔(81)作动配合，轴(34)固定在齿轮架(79)的轴孔(80)上，固定销(37)固定在齿轮架(79)的销孔(83)上，固定销(37)上装有隔套(38)，支架(4)的卡口(7)与齿轮架(84)的卡口(87)配合相卡，支架(39)的卡口(42)与齿轮架(79)的卡口(82)配合相卡，构成第二个行星齿轮组件；一个转臂(11)的轴孔(12)装在支架(4)上通过滚子(8)与支架(4)作动配合，一个转臂(11)的轴孔(12)装在支架(39)上通过滚子(8)与支架(39)作动配合，轴(10)分别固定在两个转臂(11)的轴孔(13)上，固定销(90)分别固定在两个转臂(11)的销孔(14)上，构成行星齿轮组合体，支架(4)的轴孔(6)装在固定输入齿轮轴(1)上的防磨套(2)上通过滚子(3)与防磨套(2)作动配合，支架(39)的轴孔(41)装在输入齿轮轴(1)上通过滚子(72)与输入齿轮轴(1)作动配合，齿轮(22)与输入齿轮轴(1)上的齿轮(9)啮合，齿轮(28)与固定在带盘齿轮(77)的内齿圈(78)啮合，带盘齿轮(77)装在输入齿轮轴(1)上通过滚子(66)与输入齿轮轴(1)作动配合，支架(39)与带盘齿轮(77)之间装有垫圈(75)，输入齿轮轴(1)与轴承(71)之间装有垫圈(93)，构成行星齿轮地级变速机构，当输入齿轮轴(1)作为始端输入，带盘齿轮(77)作为终端输出时，这个无级变速机构便是一个行星齿轮地级变速器；第二个行星齿轮无级变速机构中，固定销(37)固定在齿轮架(23)的销孔(26)上，轴(30)固定在齿轮架(23)的轴孔(25)上，齿轮(29)装在轴(30)上通过滚子(31)与轴(30)作动配合，轴(10)装在齿轮架(23)的轴孔(24)上与轴孔(24)作动配合，齿轮(22)装在轴(10)上通过滚子(21)与轴(10)作动配合，齿轮(29)与齿轮(22)啮合，轴(10)装在齿轮架(49)的轴孔(53)上与轴孔(53)作动配合，固定销(37)固定在齿轮架(49)的销孔(54)上，轴(30)固定在齿轮架(49)的轴孔(50)上，齿轮(28)装在轴(10)上通过滚子(27)与轴(10)作动配合，轴(34)固定在齿轮架(49)的轴孔(51)上，齿轮(32)装在轴(34)上通过滚子(33)与轴(34)作动配合，齿轮(32)与齿轮(29)、(28)啮合，轴(10)装在齿轮架(58)的轴孔(61)上与轴孔(61)作动配合，轴(34)固定在齿轮架(58)的轴孔(59)上，固定销(37)固定在齿轮架(58)的销孔(62)上，固定销(37)上装有隔套(38)，支架(55)的卡口(56)与齿轮架(49)的卡口(52)配合相卡，支架(67)的卡口(68)与齿轮架(58)的卡口(60)配合相卡，构成行星齿轮组件，一个转臂(11)的轴孔(12)装在支架(55)上通过滚子(8)与支架(55)作动配合，一个转臂(11)的轴孔(12)装在支架(67)上通过滚子(8)与支架(67)作动配合，轴(10)分别固定在两个转臂(11)的轴孔(13)上，固定销(90)分别固定在两个转臂(11)的销孔(14)上，构成行星齿轮组合体，支架(55)的轴孔(57)装在固定在带盘齿轮(77)上的防磨套(48)上通过滚子(3)与防磨套(48)作动配合，支架(67)的轴孔(69)装在输入齿轮轴(1)上通过滚子(72)与输入齿轮轴(1)作动配合，齿轮(22)与带盘齿轮(77)上的齿轮(65)啮合，齿轮(28)与固定在带盘齿轮轴(64)上的内齿圈(63)啮合，带盘齿轮轴(64)装在输入齿轮轴(1)上通过滚子(66)与输入齿轮轴(1)作动配合，支架(55)与带盘齿轮(77)之间装有垫圈(76)，支架(67)与带盘齿轮轴(64)之间装有垫圈(75)，输入齿轮轴(1)与带盘齿轮轴(64)之间装有止桩(73)，构成行星齿轮无级变速机构，当带盘齿轮(77)作为始端输入，带盘齿轮轴(64)作为终端输出时，这个无级变速机构又是一个行星齿轮无级变速器；上述两个行星齿轮无级变速机构由固定在壳体(70)上和固定在盖板(92)上的轴承(71)支承在壳体(70)内，轴承(71)旁边装有轴封(74)，螺丝(91)将壳体(70)和盖板(92)固紧起来，构成行星齿轮无级变速装置。

本发明设计合理，工作稳定可靠，传动精确，传动力矩大，它能按比例扩大应用到任何类型的发动机上，是摩托车、汽车乃至铁路牵引机车工业全面进入无级变速时代的一种理想的用途广泛的无级变速装置。

附图说明

图1是本发明结构剖视图；

图2是本发明A-A剖视图；

图3是本发明B-B剖视展开图；

图4是本发明C-C剖视展开图；

图5是本发明支架(39)主视图；

图6是本发明固定销(90)主视图；

图7是本发明齿轮架(15)主视图；

图8是本发明齿轮架(23)主视图；

图9是本发明齿轮架(43)主视图；

图10是本发明齿轮架(84)侧视图；

图11是本发明齿轮架(79)侧视图；

图12是本发明齿轮架(84)主视图；

图13是本发明齿轮架(79)主视图；

图14是本发明转臂(11)主视图；

图15是本发明支架(67)主视图；

图16是本发明D-D剖视图；

图17是本发明齿轮架(49)侧视图；

图18是本发明齿轮架(58)侧视图；

图19是本发明齿轮架(49)主视图；

图20是本发明齿轮架(58)主视图。

具体实施方式

本发明中各种零部件分别用金属、橡胶材料制造的标准件，熟练技工可按图1-20装配生产，它继承了行星齿轮减速器所有优点。经试验装置试验，本发明的工作可靠性、稳定性及传动效率优于其它行星齿轮无级变速系统。本发明以图1第二个行星齿轮无级变速机构为例，当它的传动比设定为5∶1时，它的工作过程如下：当带盘齿轮(77)输入的扭矩小于驱动带盘齿轮轴(64)所需扭矩的五分之一时，无级变速机构不能工作，处于停止状态；当带盘齿轮(77)输入的扭矩等于驱动带盘齿轮轴(64)所需扭矩的五分之一时，由转臂(11)、支架(55)、(67)、齿轮架(23)、(49)、(58)、轴(10)、(30)、(34)、齿轮(22)、(28)、(29)、(32)构成的行星齿轮组合体处于静止状态，组合体上的齿轮(22)、(28)、(29)、(32)作自转，这时带盘齿轮轴(64)按设定传动比输出转速，带盘齿轮(77)与带盘齿轮轴(64)的转速与扭矩的比值最大；当带盘齿轮(77)输入的扭矩大于驱动带盘齿轮轴(64)所需扭矩的五分之一、小于1时，大于五分之一小于1这部分扭矩用于加速度，受这部分扭矩的作用，行星齿轮组合体开始由静态转变为动态，而组合体上的齿轮(22)、(28)、(29)、(32)在自转的同时，产生绕带盘齿轮(77)轴线为中心的公转，这时带盘齿轮(77)与带盘齿轮轴(64)上的转速与扭矩的比值便产生连续变化；当带盘齿轮(77)输入的扭矩与驱动带盘齿轮轴(64)所需扭矩相等、等于1时，齿轮(22)、(28)、(29)、(32)停止自转，行星齿轮组合体与带盘齿轮(77)、带盘齿轮轴(64)一起同步转动，这时，带盘齿轮(77)与带盘齿轮轴(64)上的转速与扭矩的比值最小，即1∶1，这样便实现无级变速了。上述两种行星齿轮组件在实际应用中可任意选择一种。

Claims

1、一种行星齿轮无级变速装置，由由两个行星齿轮无级变速机构串级组成，其特征是在第一个行星齿轮无级变速机构中，固定销(37)固定在齿轮架(23)的销孔(26)上，轴(30)固定在齿轮架(23)的轴孔(25)上，齿轮(29)装在轴(30)上通过滚子(31)与轴(30)作动配合，轴(10)装在齿轮架(23)的轴孔(24)上与轴孔(24)作动配合，齿轮(22)装在轴(10)上通过滚子(21)与轴(10)作动配合，齿轮(29)与齿轮(22)啮合，轴(10)装在齿轮架(15)的轴孔(16)上与轴孔(16)作动配合，固定销(37)固定在齿轮架(15)的销孔(20)上，轴(30)固定在齿轮架(15)的轴孔(18)上，齿轮(28)装在轴(10)上通过滚子(27)与轴(10)作动配合，轴(34)固定在齿轮架(15)的轴孔(19)上，齿轮(32)装在轴(34)上通过滚子(33)与轴(34)作动配合，齿轮(32)与齿轮(29)、(28)啮合，轴(10)装在齿轮架(43)的轴孔(44)上与轴孔(44)作动配合，轴(34)固定在齿轮架(43)的轴孔(46)上，固定销(37)固定在齿轮架(43)的销孔(47)上，固定销(37)上装有隔套(38)，销子(35)固定在支架(4)的销孔(5)上并装在齿轮架(15)的销孔(17)上与销孔(17)作动配合，构成一种行星齿轮组件；固定销(37)固定在齿轮架(23)的销孔(26)上，轴(30)固定在齿轮架(23)的轴孔(25)上，齿轮(29)装在轴(30)上通过滚子(31)与轴(30)作动配合，轴(10)装在齿轮架(23)的轴孔(24)上与轴孔(24)作动配合，齿轮(22)装在轴(10)上通过滚子(21)与轴(10)作动配合，齿轮(29)与齿轮(22)啮合，轴(10)装在齿轮架(84)的轴孔(88)上与轴孔(88)作动配合，固定销(37)固定在齿轮架(84)的销孔(89)上，轴(30)固定在齿轮架(84)的轴孔(85)上，齿轮(28)装在轴(10)上通过滚子(27)与轴(10)作动配合，轴(34)固定在齿轮架(84)的轴孔(86)上，齿轮(32)装在轴(34)上通过滚子(33)与轴(34)作动配合，齿轮(32)与齿轮(29)、(28)啮合，轴(10)装在齿轮架(79)的轴孔(81)上与轴孔(81)作动配合，轴(34)固定在齿轮架(79)的轴孔(80)上，固定销(37)固定在齿轮架(79)的销孔(83)上，固定销(37)上装有隔套(38)，支架(4)的卡口(7)与齿轮架(84)的卡口(87)配合相卡，支架(39)的卡口(42)与齿轮架(79)的卡口(82)配合相卡，构成第二个行星齿轮组件；一个转臂(11)的轴孔(12)装在支架(4)上通过滚子(8)与支架(4)作动配合，一个转臂(11)的轴孔(12)装在支架(39)上通过滚子(8)与支架(39)作动配合，轴(10)分别固定在两个转臂(11)的轴孔(13)上，固定销(90)分别固定在两个转臂(11)的销孔(14)上，构成行星齿轮组合体，支架(4)的轴孔(6)装在固定输入齿轮轴(1)上的防磨套(2)上通过滚子(3)与防磨套(2)作动配合，支架(39)的轴孔(41)装在输入齿轮轴(1)上通过滚子(72)与输入齿轮轴(1)作动配合，齿轮(22)与输入齿轮轴(1)上的齿轮(9)啮合，齿轮(28)与固定在带盘齿轮(77)上的内齿圈(78)啮合，带盘齿轮(77)装在输入齿轮轴(1)上通过滚子(66)与输入齿轮轴(1)作动配合，支架(39)与带盘齿轮(77)之间装有垫圈(75)，输入齿轮轴(1)与轴承(71)之间装有垫圈(93)，构成行星齿轮地级变速机构，当输入齿轮轴(1)作为始端输入，带盘齿轮(77)作为终端输出时，这个无级变速机构便是一个行星齿轮无级变速器；第二个行星齿轮无级变速机构中，固定销(37)固定在齿轮架(23)的销孔(26)上，轴(30)固定在齿轮架(23)的轴孔(25)上，齿轮(29)装在轴(30)上通过滚子(31)与轴(30)作动配合，轴(10)装在齿轮架(23)的轴孔(24)上与轴孔(24)作动配合，齿轮(22)装在轴(10)上通过滚子(21)与轴(10)作动配合，齿轮(29)与齿轮(22)啮合，轴(10)装在齿轮架(49)的轴孔(53)上与轴孔(53)作动配合，固定销(37)固定在齿轮架(49)的销孔(54)上，轴(30)固定在齿轮架(49)的轴孔(50)上，齿轮(28)装在轴(10)上通过滚子(27)与轴(10)作动配合，轴(34)固定在齿轮架(49)的轴孔(51)上，齿轮(32)装在轴(34)上通过滚子(33)与轴(34)作动配合，齿轮(32)与齿轮(29)、(28)啮合，轴(10)装在齿轮架(58)的轴孔(61)上与轴孔(61)作动配合，轴(34)固定在齿轮架(58)的轴孔(59)上，固定销(37)固定在齿轮架(58)的销孔(62)上，固定销(37)上装有隔套(38)，支架(55)的卡口(56)与齿轮架(49)的卡口(52)配合相卡，支架(67)的卡口(68)与齿轮架(58)的卡口(60)配合相卡，构成行星齿轮组件，一个转臂(11)的轴孔(12)装在支架(55)上通过滚子(8)与支架(55)作动配合，一个转臂(11)的轴孔(12)装在支架(67)上通过滚子(8)与支架(67)作动配合，轴(10)分别固定在两个转臂(11)的轴孔(13)上，固定销(90)分别固定在两个转臂(11)的销孔(14)上，构成行星齿轮组合体，支架(55)的轴孔(57)装在固定在带盘齿轮(77)上的防磨套(48)上通过滚子(3)与防磨套(48)作动配合，支架(67)的轴孔(69)装在输入齿轮轴(1)上通过滚子(72)与输入齿轮轴(1)作动配合，齿轮(22)与带盘齿轮(77)上的齿轮(65)啮合，齿轮(28)与固定在带盘齿轮轴(64)上的内齿圈(63)啮合，带盘齿轮轴(64)装在输入齿轮轴(1)上通过滚子(66)与输入齿轮轴(1)作动配合，支架(55)与带盘齿轮(77)之间装有垫圈(76)，支架(67)与带盘卤轮轴(64)之间装有垫圈(75)，输入齿轮轴(1)与带盘齿轮轴(64)之间装有止桩(73)，构成行星齿轮无级变速机构，当带盘齿轮(77)作为始端输入，带盘齿轮轴(64)作为终端输出时，这个无级变速机构又是一个行星齿轮无级变速器；上述两个行星齿轮无级变速机构由固定在壳体(70)上和固定在盖板(92)上的轴承(71)支承在壳体(70)内，轴承(71)旁边装有轴封(74)，螺丝(91)将壳体(70)和盖板(92)固紧起来，构成行星齿轮无级变速装置。

2、据权利要求1所述的行星齿轮无级变速装置，其特征是销子(35)固定在齿轮架(15)的销孔(17)上并装在支架(4)的销孔(5)上与销孔(5)作动配合、销孔(36)固定在支架(39)的销孔(40)上并装在齿轮架(43)的销孔(45)上与销孔(45)作动配合。

3、据权利要求1所述的行星齿轮无级变速装置，其特征是销子(36)固定在齿轮架(43)的销孔(45)上并装在支架(39)的销孔(40)上与销孔(40)作动配合。