一种无级变速器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于液力传动领域，更具体地说，它是一种用于各种地面车辆、船舶、铁道机车、工程机械、各种航天、起重运输机械、机床、机械人以及军工的无级变速器。
【背景技术】
[0002]目前，常用的液力传动所能传递的功率不大，并且效率不高；另外，这些液力变矩器的变速范围不大。
【发明内容】
[0003]本发明克服了现有技术的不足，提供了一种延长发动机和传动系的使用寿命，结构简单，操控方便，低成本，节能高效的无级变速器。
[0004]为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案以下:
技术方案之一:一种无级变速器，它包括输入轴(1)、汇速单元(2)、液力传动器(3)、输出轴(6)、变速轴(7)和变速单元(9)，所述的输入轴(I)与输出轴(6)之间设有汇速单元(2 )、液力传动器(3 )、变速轴(7 )和变速单元(9 )，所述汇速单元(2 )包括输入元件(21)、输出元件(22 )和升速元件(23 )，汇速单元(2 )通过各自所需的元件配合工作，所述变速单元(9 )包括第一输入元件(91)、第二输入元件(92 )和汇速元件(93 )，变速单元(9 )通过各自所需的元件配合工作，输入轴(I)分别与输入元件(21)以及第一输入元件(91)联接，输出元件(22)与变速轴(7)联接，变速轴(7)分别与液力传动器(3)的输入端(31)以及第二输入元件(92)联接，液力传动器(3)的输出端(32)与升速元件(23)联接，汇速元件(93)与输出轴(6)联接。
[0005]技术方案之二:一种无级变速器，它包括输入轴(1)、汇速单元(2)、液力传动器
(3)、输出轴(6)、变速轴(7)和变速单元(9)，所述的输入轴(I)与输出轴(6)之间设有汇速单元(2 )、液力传动器(3 )、变速轴(7 )和变速单元(9 )，所述汇速单元(2 )包括输入元件
(21)、输出元件(22)和升速元件(23)，汇速单元(2)通过各自所需的元件配合工作，所述变速单元(9 )包括第一输入元件(91)、第二输入元件(92 )和汇速元件(93 )，变速单元(9 )通过各自所需的元件配合工作，输入轴(I)分别与输入元件(21)以及第一输入元件(91)联接，输出元件(22)分别与变速轴(7)以及液力传动器(3)的输入端(31)联接，液力传动器(3)的输出端(32 )与升速元件(23 )联接，变速轴(7 )与第二输入元件(92 )联接，汇速元件(93 )与输出轴(6)联接。
[0006]技术方案之三:一种无级变速器，它包括输入轴(1)、汇速单元(2)、液力传动器
(3)、输出轴(6)、变速轴(7)、变速单元(9)、第一单向元件(13)和第二单向元件(14)，所述的输入轴(I)与输出轴(6)之间设有汇速单元(2)、液力传动器(3)、变速轴(7)、变速单元(9 )、第一单向元件(13 )和第二单向元件(14)，所述汇速单元(2 )包括输入元件(21)、输出元件(22 )和升速元件(23 )，汇速单元(2 )通过各自所需的元件配合工作，所述变速单元(9 )包括第一输入元件(91)、第二输入元件(92)和汇速元件(93)，变速单元(9)通过各自所需的元件配合工作，输入轴(I)分别与输入元件(21)、第一输入元件(91)以及第一单向元件
(13)的输入端(131)联接，输出元件(22)与变速轴(7)联接，变速轴(7)分别与第二输入元件(92)以及第二单向元件(14)的输入端(141)联接，第一单向元件(13)的输出端(132)以及第二单向元件(14)的输出端(142)与液力传动器(3)的输入端(31)联接，液力传动器
(3)的输出端(32)与升速元件(23)联接，汇速元件(93)与输出轴(6)联接。
[0007]技术方案之四:一种无级变速器，它包括输入轴(1)、汇速单元(2)、液力传动器
(3)、输出轴(6)、变速轴(7)、变速单元(9)、第一单向元件(13)和第二单向元件(14)，所述的输入轴(I)与输出轴(6)之间设有汇速单元(2)、液力传动器(3)、变速轴(7)变速单元(9 )、第一单向元件(13 )和第二单向元件(14)，所述汇速单元(2 )包括输入元件(21)、输出元件(22 )和升速元件(23 )，汇速单元(2 )通过各自所需的元件配合工作，所述变速单元(9 )包括第一输入元件(91)、第二输入元件(92)和汇速元件(93)，变速单元(9)通过各自所需的元件配合工作，输入轴(I)分别与输入元件(21)、第一输入元件(91)以及第一单向元件
(13)的输入端(131)联接，输出元件(22)分别与变速轴(7)以及第二单向元件(14)的输入端(141)联接，变速轴(7)与第二输入元件(92)联接，第一单向元件(13)的输出端(132)以及第二单向元件(14)的输出端(142)与液力传动器(3)的输入端(31)联接，液力传动器
(3)的输出端(32)与升速元件(23)联接，汇速元件(93)与输出轴(6)联接。
[0008]所述本发明的输入路径，指的是:发动机启动时，输入轴(I)只是把输入功率传递到输入元件(21)以及第一输入元件(91)。
[0009]所述本发明的输出路径，指的是:由输入输出元件(22)输出的功率经若干元件，最后通过变速轴(7)对外输出的路径。
[0010]所述本发明的回流升速路径，指的是:由输出元件(22)输出的功率通过若干元件，最后传递到升速元件(23)的路径。
[0011]回流升速路径的作用是:使输出元件(22)的输出转速传递到升速元件(23)时，能升速至设定值，从而使升速元件(23)和输入元件(21)的输入转速汇速于输出元件(22)时，输出元件(22)的转速能够不断地升高，并在各个元件之间不断地进行变速的反复循环，从而使输出路径以及回流升速路径上各个元件的转速不断升高，最终通过变速轴(7)以及输出轴(6)对外实现无级以及无限变速。
[0012]所述本发明的第一输入路径和本发明的第二输入路径，指的是:由发动机启动时，输入轴(I)把传递到此的功率分流为两路，一路传递到输入元件(21);另一路通过第一单向元件(13 )或者以及若干元件传递到升速元件(23 )。
[0013]所述本发明的输入路径、输出路径和回流升速路径，应该包括各个需要联接的元件，它们所选择联接的方法，从而选用的所有元件；其中，包括但不限于各种不同类型的传动机构、单向元件、联接架或联接轴之中的若干个元件。
[0014]由于本发明的回流升速路径中，升速元件(23)与输出元件(22)之间的转速比，将决定本发明的最终传动比变速轴(7)与输入轴(I)之间的转速比的大小，当升速元件(23)与输出元件(22)之间的转速比以及发动机输入的功率足够大，就能实现本发明的变速轴
(7)与输入轴(I)之间的转速比无穷大，即输出的转速无级以及无限的高，因此，输出轴6与传动系传动到驱动轮之间的转速比，应该设置成足够的大，即设置成超低速的挡，也就是说，本发明能实现无级以及无限变速。
[0015]W= (WIZ + Q)/ (I + K)；ff 表示输出元件(22)与输入元件(21)之间的转速比，W=n22 / n21 ；W1表示输出元件(22)与输入元件(21)之间的瞬时转速比，W 1=η22/ n21 ；Z 表示升速元件(23)与输出元件(22)之间的转速比，Z=n23 / n22，即所述的设定值；K 表示齿圈或者齿轮023与太阳轮021之间的齿数比，K = 023 / 021 ；Q
表示当输入元件(21)为太阳轮时，其值是I ;否则，其值是K。
[0016]输出元件(22)与输入元件(21)之间的转速比，可以根据实情况从上式中计算获得，也可以从实践中获得，从上式中可知，当汇速单元(2)选择差速器时，即Q = LK = 1，此时，当Z小于2时，上式则可获得确定值；当Z大于或者等于2时，上式则为负值或者是不等式；也就是说，当Z选择大于或者等于2时，输出元件(22)与输入元件(21)之间的转速比，即变速轴(7)与输入轴(I)之间的转速比，可以不断地无穷增大，从而实现无限以及无级地变速。
[0017]所述汇速单元(2)以及变速单元(9)可以选择行星齿轮传动机构、少齿差传动机构、摆线针轮行星传动机构或谐波齿轮传动机构，汇速单元(2)的输入元件(21 )、输出元件
(22)和升速元件(23)以及变速单元(9)的第一输入元件(91)、第二输入元件(92)和汇速元件(93)，可以从构成上述行星齿轮传动机构、少齿差传动机构、摆线针轮行星传动机构或谐波齿轮传动机构的基本元件中选用，它们起到汇速的作用。
[0018]所述各个需要联接的元件，可以选择直接连接的方法，或者选择间接连接的方法，或者选择增加连接的方法；所述直接连接的方法，指的是:需要联接的两个元件，可以选择直接连接，使它们连接在一起；当它们被其它若干元件分隔时，可以通过中空的方式，穿过其它若干元件，使它们连接在一起；所述间接连接的方法，指的是:需要联接的两个元件，可以选择增加合适的传动机构、联接轴以及联接架之中的若干个元件，使它们连接在一起；所述增加连接的方法，指的是:需要联接的两个元件，连接在一起后，可以选择增加使用单向元件，使它们连接在一起，单向元件的输出端与它们连接在一起，单向元件的输入端与固定元件联接。
[0019]所述输入轴(I)、汇速单元(2 )、液力传动器(3 )、输出轴(6 )、变速轴(7 )、变速单元
(9)、第一单向元件(13)和第二单向元件(14)以及为了使它们连接在一起的其余各个元件，可以布置在不同的空间，即它们可以是在同一中心轴线，或者是在不同的中心轴线上，此时，应当根据它们的位置，选择合适的联接方法。
[0020]所述液力传动器(3)可以选用液力变矩器、液力偶合器、压马达和液压泵以及各种不同类型的电控或液控离合器。
[0021]所述单向元件，即单向元件(11)、第一单向元件(13)以及第二单向元件(14)可以选择各种不同类型的离合器，其包括但不限于超越离合器、单向离合器；单向元件(11)的作用是:由于单向元件(11)的输入端(111)与固定元件联接，起限制转向的作用，使升速元件(23)的转向不能与输入元件(21)的转向相反；第一单向元件(13)以及第二单向元件
(14)的作用是:当第二单向元件传(10)的转速高于第一单向元件(13)的转速时，没有功率传递到液力传动器(3)。
[0022]由于构成汇速单元(2)、液力传动器(3)、变速单元(9)、第一单向元件(13)和第二单向元件(14)都具有上述多种不同选择，并且本发明各个元件之间的联接方法，都具有上述多种不同选择，所以能组合出多种不同的实施方式，因此，它们必然都在权利要求的保护范围，而下述的【具体实施方式】只是其中的一部份，也就是说，本发明的权利要求的保护范围包括但不限于下述的【具体实施方式】。
[0023]本发明应用于车辆时，本发明能够根据车辆行驶时输入功率的变化以及受到阻力大小，自动地、无级地改变传动比。
[0024]本发明具有以下的优点:
(I)本发明没有其它换档和操纵机构，因此结构简单，有利于降低制造的成本，更易于维修，并且操控方便；
(2 )本发明发动机的功率大部分由高效率以及能传递大功率的汇速单元(2 )传递，变距和变速是自动完成，能实现高效率、大功率的无级变速传动，与其它无级变速器相比，在发动机等效的前提下，它降低了发动机的制造成本；