专利名称：正反向无级变速器及其无级变速器和反向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械传动的无级变速器和反向装置，尤其是由两者组成的正反向无级变速器。
背景技术：
目前在机械传动方面使用的无级变速装置虽然种类不少，但由于其存在着结构上 的固有缺点以及传动功率小、效率低、使用寿命短等的不足，其使用范围受到很大限制。尤 其在大功率和各种复杂环境的机械传动，如交通运输特别在汽车等的机械传动方面，迄今 尚无满意的无级变速装置。虽有诸多发明创造者提出了多种方案，但其结构过于复杂或在 实用上存在不足，难以实施，未见广泛应用。在机械传动中使用的反向机构(即倒车机构)，还存在着冲击、操作不便或结构繁 杂等不足，有待作进一步的改进。尤其对结构简易紧凑、大功率高效能、工作平稳可靠、便于操控、兼备反向功能的 无级变速装置，在机械传动方面特别如汽车等复杂环境的机械传动是渴望已久的。
发明内容
本发明为解决现有机械传动无级变速装置和反向机构尚存在的不足，提供一种结 构简易紧凑、传动功率大、效率高、工作平稳可靠、寿命长、使用范围广，尤其适用于汽车等 复杂环境的正反向无级变速器及其无级变速器和反向装置。为解决上述技术问题，本发明的正反向无级变速器由无级变速器和反向装置组 成。将无级变速器的第二轴与反向装置的离合器主动部分和中心齿轮的连接轴连成一体， 或将反向装置的离合器主动部分和中心齿轮直接连接于无级变速器的第二轴上。只要操纵 无级变速器的液压操纵阀和反向装置的离合器及反向制动器，即可进行正、反向由零到一 定传动比的无级变速。本发明的无级变速器由行星机构、传动齿轮、液压马达、液压管路、液压操纵阀等 组成。行星机构的中心齿轮连接于第一轴上，行星架连接于第二轴上，内齿圈通过与其连成 一体的外齿圈、传动齿轮与液压马达相连接，连接液压马达的液压管路上装有液压操纵阀， 由液压马达通过传动齿轮和外齿圈对内齿圈施加反向转矩控制内齿圈的转速，其反向转矩 的大小由液压操纵阀控制，当液压马达施加的反向转矩为零时，内齿圈不受约束可自由转 动，则行星机构失去传动作用，如第一轴为输入轴则成为空转，第二轴的转速为零；当液压 马达施加反向转矩使内齿圈的转速降低，则行星架及第二轴的转速提高(反之亦然)；当液 压马达施加的反向转矩致使内齿圈的转速为零，则第二轴以一定传动比的最高速运转。(当 然，如需要，液压马达还可使内齿圈反转，则使第二轴更高速运转。)故只要调节液压操纵 阀，即可使第二轴的转速随之升降，从而实现第二轴由零到最高速的无级变速。另外，可以 再设置一套高速制动器，将高速制动器的制动鼓与内齿圈连成一体，若要使第二轴保持高 速运转，只要将高速制动器锁住内齿圈使之固定不动即可。(上述仅以行星机构的中心齿轮作主动件、行星架作从动件为例，也可用其它作主动件如齿圈作主动件、行星架作从动件， 如此，则相应地将图中的“外齿圈”和高速制动器的制动鼓与中心齿轮连成一体。)本发明的反向装置由行星机构、离合器和反向制动器等组成。将离合器的主动部 分和中心齿轮连接于同一轴上，离合器的从动部分和反向制动器的制动鼓与行星架连成一 体，内齿圈连接于第三轴上。当反向制动器放松，离合器接合，则行星架与中心齿轮连成一 体一起转动，由于行星齿轮与中心齿轮之间没有相对运动，亦即中心齿轮、行星架和内齿圈 锁为一体，从而使第三轴以传动比为1的同向运转；当离合器分离，反向制动器锁住行星架 使之固定不动，则内齿圈及第三轴以一定传动比作反向运转。故只要同时操纵离合器和反 向制动器，即可随之正、反向传动。由于本发明采用行星机构，使之结构比较紧凑，再因齿轮传动的传动功率大、效率 高，以及液压系统操控简易方便工作平稳，而且都是成熟技术，制造成本可相对低廉，从而 达到本发明的目的。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的说明。附图是本发明正反向无级变速器及其无级变速器和反向装置的示意图。
具体实施例方式附图所示的正反向无级变速器由无级变速器和反向装置组成。附图中的无级变速器由第一轴1、中心齿轮2、行星齿轮3、行星架6、内齿圈5、第二 轴7、外齿圈4、传动齿轮18、液压马达15、液压管路16、液压操纵阀17和高速制动器19组 成。中心齿轮2、内齿圈5、行星齿轮3和行星架6构成行星机构，中心齿轮2连接于第一轴 1上，行星架6连接于第二轴7上，外齿圈4与内齿圈5连成一体，由外齿圈4通过传动齿轮 18与液压马达15相连接，连接液压马达15的液压管路16上装有液压操纵阀17，高速制动 器19的制动鼓与内齿圈5连成一体。附图中的反向装置由离合器8、反向制动器9、行星架10、内齿圈11、行星齿轮12、 中心齿轮13和第三轴14组成。中心齿轮13、内齿圈11、行星齿轮12和行星架10构成行 星机构，离合器8的主动部分和中心齿轮13连接于第二轴7上，离合器8的从动部分和反 向制动器9的制动鼓与行星架10连成一体，内齿圈11连接于第三轴14上。如以第一轴1为输入轴，第三轴14为输出轴，在正向运转的情况下，则同时将反向 制动器9放松、离合器8接合，这时第二轴7通过行星机构与第三轴14连成一体，动力由第 一轴1经第二轴7直接传动第三轴14。由液压马达15通过传动齿轮18和外齿圈4对内齿 圈5施加反向转矩，调节液压操纵阀17来控制液压马达15对内齿圈5施加反向转矩的大 小，即可对第二轴7亦即第三轴14进行由零到一定传动比的最高速之间的无级变速。将高 速制动器19锁住内齿圈5使之固定不动，则第三轴14作高速运转。如同时将离合器8分 离、反向制动器9锁住行星架10使之固定不动，则第三轴14作一定传动比的反向运转。只 要调控液压操纵阀17和同时操纵离合器8和反向制动器9，就可对输出轴第三轴14进行 正、反运转的无级变速。
权利要求
1.一种正反向无级变速器，由无级变速器和反向装置组成，其特征在于离合器(8)的 主动部分和中心齿轮(13)的连接轴与第二轴(7)连成一体，或离合器(8)的主动部分和中 心齿轮(13)直接连接于第二轴(7)上。
2.一种无级变速器，包括液压马达、液压操纵阀、液压管路、传动齿轮和由中心齿轮 (2)、内齿圈(5)、行星齿轮(3)及行星架(6)组成的行星机构，其特征在于内齿圈(5)与外 齿圈(4)连成一体，中心齿轮(2)连接于第一轴(1)上，行星架(6)连接于第二轴(7)上，外 齿圈(4)通过传动齿轮(18)与液压马达(15)相连接，连接液压马达(15)的液压管路(16) 上装有液压操纵阀(17)。
3.一种反向装置，包括离合器、反向制动器和由中心齿轮(13)、内齿圈(11)、行星齿轮 (12)及行星架(10)组成的行星机构，其特征在于离合器(8)的主动部分和中心齿轮(13) 连接于同一轴上，离合器(8)的从动部分和反向制动器(9)的制动鼓与行星架(10)连成一 体，内齿圈(11)连接于第三轴(14)上。
4.按照权利要求2所述的无级变速器，其特征在于可装有高速制动器(19)，高速制动 器(19)的制动鼓与内齿圈(5)连成一体。
全文摘要
本发明提供一种正反向无级变速器由无级变速器和反向装置组成。行星机构的中心齿轮(2)连接于第一轴(1)上，行星架(6)连接于第二轴(7)上，内齿圈(5)通过外齿圈(4)、传动齿轮(18)与液压马达(15)相连接，连接液压马达(15)的液压管路(16)上装有液压操纵阀(17)，行星机构的中心齿轮(13)和离合器(8)的主动部分连接于第二轴(7)上，离合器(8)的从动部分和反向制动器(9)的制动鼓与行星架(10)连成一体，内齿圈(11)连接于第三轴(14)上。本发明的正反向无级变速器结构简易紧凑，传动功率大，效力高，工作平稳可靠，操控方便，技术成熟，造价较低，使用范围广，特别适用于汽车等复杂环境的机械传动。
文档编号F16H3/44GK101994789SQ200910226518
公开日2011年3月30日 申请日期2009年11月19日 优先权日2009年8月14日
发明者费水福 申请人:费水福