专利名称：液力差动无级变速器的制作方法
技术领域：
本发明属于无级变速装置技术领域，具体涉及一种适用于汽车、内燃机车、 拖拉机、石油机械、矿山机械、船舶、军事运输装备等发动机与驱动装置连接的 液力差动无级变速器。
背景技术：
无极变速器是车辆传动的最理想方式，现有技术中的汽车无级变速器(CVT)采 用钢带与可变径钢带轮的传动装置，其调速系统相当复杂，由多路不同方式传感 器监测发动机、传动系统输入输出力矩状态，将监测数据转换成电信号传给微电 脑，再由电脑与设定程序比对，比对后发出指令，各种指令再经电信号转换成操 纵指令操纵多种不同方式执行元件，调整传动比。其操纵控制系统制造成本占该 变速器成本一半以上。由于钢带与可变径钢带轮是通过摩擦来传递动力，其结构 尺寸大，故障多，传动扭矩小，应用范围有限。发明内容本发明依据输入功率与输出功率平衡的设计原理，提供一种无需传感器、微 电脑和执行元件，具有结构简单、体积小、成本低及适用范围广、传动扭矩大的 液力差动无级变速器技术方案，以克服现有技术中存在的问题。所述的液力差动无级变速器，其特征在于由涡轮、泵轮、导轮与差动机构、 变速行星排、中间离合器、单向离合器配合构成差动变扭器，变速行星排由变速
齿圈、变速行星轮、变速行星架、变速太阳轮配合构成，差动变扭器输出端通过 变速行星架与换向行星排配合连接，换向行星排上连接设置前进档离合器、倒档 离合器，差动机构与输入轴配合连接，换向行星排与输出轴配合连接，变速太阳 轮两端分别与输入轴、输出轴按同一中心轴相互转动配合。所述的液力差动无级变速器，其特征在于所述的差动机构包括差动行星架、 差动行星轮和一对传动齿，差动行星轮转动设置在差动行星架h并分别与传动齿 啮合传动配合，差动行星架与输入轴固定配合，并与导轮固定连接，传动齿、中 间离合器、涡轮、变速齿圈连接成一体，传动齿、泵轮、变速太阳轮连接成一体， 变速齿圈、变速太阳轮分别与转动设置在变速行星架上的变速行星轮啮合传动配合。所述的液力差动无级变速器，其特征在于换向行星排包括换向行星架和换向 太阳轮、换向行星轮、换向齿亂换向齿圈与输出轴同定配合，换向太阳轮与变速 行星架固定配合，并分别与换向行星轮、换向齿圈啮合传动配合，换向行星轮转 动设置在换向行星架上。所述的液力差动无级变速器，其特征在于变速太阳轮轴端与输入轴套接转动 配合、变速太阳轮齿端与输出轴套接转动配合。所述的液力差动无级变速器，其特征在于所述的中间离合器配合设置在涡轮、 传动齿、变速齿圈任意两个部件之间。所述的液力差动无级变速器，其特征在于所述的单向离合器与变速齿圈转动 配合。上述的液力差动无级变速器构思新颖、结构合理，不需要繁杂的变速控制系
统，自动适应输入和输出扭矩变化，使输入和输出转速随之改变，实现了l: l传 动和最大传动比为机械直接传动，当l: l传动时，变扭器不参与工作提高了传动 系统效率，具有明显的节约燃油效果，同时结构简单、体积小、成本低，扩大了 无级变速器适用范围，釆用中问离合器与刹车系统联动结构，可实现发动机制动 功能，提高驾驶安全保障，能使更多的汽车、内燃机车、拖拉机、石油机械、矿 山机械、船舶、军事运输装备等发动机与驱动装置连接机构可采用无极变速器这 种最理想的车辆传动方式，普遍提高车辆乘坐的舒适性。
图l为本发明结构原理图； 图2为本发明结构示意图。图中l一涡轮、2—泵轮、3 —导轮、4一差动机构、4a/4d—传动齿、4b —差 动行星轮、4c一差动行星架、5 —输入轴、6—中间离合器、7 —单向离合器、8 — 变速行星排、8a —变速齿圈、8b —变速行星轮、8c —变速行星架、8d —变速太阳 轮、9一倒档离合器、10 —输出轴、ll一前进档离合器、12 —换向行星排、12a— 换向太阳轮、12b —换向行星轮、12c —换向行星架、12d—换向齿圈。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明作进一步说明-液力差动无级变速器，由涡轮l、泵轮2、导轮3与差动机构4、变速行星排 8、中间离合器6、学-向离合器7配合构成差动变扭器，变速行星排8由变速齿圈 8a、变速行星轮8b、变速行星架8c、变速太阳轮8d配合构成，差动变扭器输出 端通过变速行星架8c与换向行星排12配合连接，换向行星排12上连接设置前进
档离合器ll、倒档离合器9，差动机构4与输入轴5配合连接，换向行星排12与 输出轴10配合连接，变速太阳轮8d两端分别与输入轴5、输出轴10按同一中心 轴相互转动配合。如图l、图2所示，由涡轮l、泵轮2、导轮3与差动机构4、变速行星排8、 中间离合器6、单向离合器7配合构成差动变扭器，变速行星排8由变速齿圈8a、 变速行星轮8b、变速行星架8c、变速太阳轮8d配合构成，单向离合器7与变速 齿圈8a转动配合。差动机构4与输入轴5配合连接，差动机构4包括差动行星架 4c、差动行星轮4b和一对传动齿4a、 4d，差动行星轮4b转动设置在差动行星架 4c上并分别与传动齿4a、 4d啮合传动配合，差动行星架4c与输入轴5以键连接 等方式固定配合，并与导轮3固定连接，传动齿4a、中间离合器6、涡轮l、变速 齿圈8a连接成一体，中间离合器6可配合设置在涡轮1、传动齿4a、变速齿圈8a 任意两个部件之间。传动齿4d、泵轮2、变速太阳轮8d连接成一体，变速齿圈8a、 变速太阳轮8d分别与转动设置在变速行星架8c上的变速行星轮8b啮合传动配合。 差动变扭器输出端通过变速行星架8c与换向行星排12配合连接，换向行星排12 上连接设置前进档离合器11、倒档离合器9，换向行星排12与输出轴10配合连 接。换向行星排12包括换向行星架12c和换向太阳轮12a、换向行星轮12b、换 向齿圈12d，换向齿圈12d与输出轴10通过键连接等方式固定配合，换向太阳轮 12a与变速行星架8c固定配合，并分别与换向行星轮12b、换向齿圈12d啮合传 动配合，换向行星轮12b转动设置在换向行星架12c上。变速太阳轮8d两端分别 与输入轴5、输出轴10按同一中心轴相互转动配合，变速太阳轮8d轴端与输入轴 5套接转动配合、变速太阳轮8d齿端与输出轴10套接转动配合，变速太阳轮8d、
输入轴5、输出轴10各自按中心轴转动。倒档离合器9结合时，换向行星排12的换向行星架12c固定，输入轴5与输 出轴10转向相反；前进档离合器12结合时，换向行星排12的换向行星架12c、 换向太阳轮12. a同定，输入轴5与输出轴10转向相同。中间离合器6与加速踏板联动使车辆起步行驶，中间离合器6与制动系统联 动，在车辆行驶中可利用发动机制动。当前进档离合器ll、倒档离合器9、中间离合器6都处于分离状态时，变速 行星排8、换向行星排12、差动机构4都因没有制约动力而无法输出，此时液力差动变速器处于空档。当汽车起步，首先使前进档离合器11和倒档离合器9其中一个结合，踏动加 速踏板时中间离合器6与加速踏板联动，中间离合器6开始逐渐结合，由于输出 轴4处于静止状态且起动扭矩极大，在单向离合器7的作用下，变速行星排8的 变速齿圈8a、蜗轮1及传动齿4a静止，此时输入轴5带动导轮3、泵轮2、传动 齿4d、变速太阳轮8d同时转动，输出轴10则以变速行星排8设定的最大传动比 开始转动，车辆起步，此时泵轮2、导轮3与蜗轮1转速差最大。当输入扭矩与驱动扭矩比值小于设定的变速行星排8的变速齿圈8a与变速太 阳轮8d的比值时，变速齿圈8a开始与输入轴5同相转动，使差动变扭器输入与 输出转速比趋近于输入扭矩与驱动扭矩比值，汽车开始趋于增速，此时泵轮2、导 轮3与蜗轮1的转速差也随比例减小。当输入扭矩与驱动扭矩发生变化时，差动变扭器输入与输出转速也随着同时 变化，当输入扭矩与驱动扭矩比值逐渐减小时泵轮2、导轮3与蜗轮1的转速差也 随比例减小，汽车逐渐增速。当输入扭矩与驱动扭矩比值逐渐增大时，泵轮2、导 轮3与蜗轮1的转速差也随比例增大，汽车逐渐减速。此时实现了无极变速，泵 轮2、导轮3与蜗轮1起到了平衡力矩的作用。当输入扭矩大于驱动扭矩时，差动机构相对没有运动，使导轮3、泵轮2、蜗轮l、变速行星排8相对都没有运动，该液力差动变速器实现了 1: l传动，变扭 器不参与工作，此时泵轮2、导轮3与蜗轮1转速差为零。
权利要求
1.液力差动无级变速器，其特征在于由涡轮(1)、泵轮(2)、导轮(3)与差动机构(4)、变速行星排(8)、中间离合器(6)、单向离合器(7)配合构成差动变扭器，变速行星排(8)由变速齿圈(8a)、变速行星轮(8b)、变速行星架(8c)、变速太阳轮(8d)配合构成，差动变扭器输出端通过变速行星架(8c)与换向行星排(12)配合连接，换向行星排(12)上连接设置前进档离合器(11)、倒档离合器(9)，差动机构(4)与输入轴(5)配合连接，换向行星排(12)与输出轴(10)配合连接，变速太阳轮(8d)两端分别与输入轴(5)、输出轴(10)按同一中心轴相互转动配合。
2. 如权利要求1所述的液力差动无级变速器，其特征在于所述的差动机构(4) 包括差动行星架(4c)、差动行星轮(4b)和一对传动齿(4a、 4d)，差动行星轮(4b)转动设置在差动行星架(4c)上并分别与传动齿(4a、 4d)啮合传动配合， 差动行星架(4c)与输入轴(5)固定配合，并与导轮(3)固定连接，传动齿(4a)、 中间离合器(6)、涡轮(1)、变速齿圈(8a)连接成一体，传动齿(4d)、泵轮(2)、 变速太阳轮(8d)连接成一体，变速齿圈(8a)、变速太阳轮(8d)分别与转动设 置在变速行星架(8c)上的变速行星轮(8b)啮合传动配合。
3. 如权利要求1所述的液力差动无级变速器，其特征在于换向行星排(12) 包括换向行星架(12c)和换向太阳轮(12a)、换向行星轮(12b)、换向齿圈(12d), 换向齿圈(12d)与输出轴(10)固定配合，换向太阳轮(12a)与变速行星架(8c) 固定配合，并分别与换向行星轮(12b)、换向齿圈(12d)啮合传动配合，换向行星轮(12b)转动设置在换向行星架(12c)上。
4. 如权利要求1所述的液力差动无级变速器，其特征在于变速太阳轮(8d) 轴端与输入轴(5)套接转动配合、变速太阳轮(8d)齿端与输出轴(10)套接转动配合。
5. 如权利要求1所述的液力差动无级变速器，其特征在于所述的中间离合器(6) 配合设置在涡轮(1)、传动齿(4a)、变速齿圈(8a)任意两个部件之间。
6. 如权利要求1所述的液力差动无级变速器，其特征在于所述的单向离合器(7) 与变速齿圈(8a)转动配合。
全文摘要
液力差动无级变速器，属于无级变速装置技术领域。其特征在于由涡轮、泵轮、导轮与差动机构、变速行星排、中间离合器、单向离合器配合构成差动变扭器，变速行星排由变速齿圈、变速行星轮、变速行星架、变速太阳轮配合构成，差动变扭器输出端通过变速行星架与换向行星排配合连接，换向行星排上连接设置前进档离合器、倒档离合器，差动机构与输入轴配合连接，换向行星排与输出轴配合连接，变速太阳轮两端分别与输入轴、输出轴按同一中心轴相互转动配合。所述变速器构思新颖，结构简单、体积小、成本低，采用机械直接传动，自动适应输入和输出扭矩、转速变化，提高传动系统效率，具有明显的节约燃油效果扩大了无级变速器适用范围。
文档编号F16H47/08GK101131203SQ20071007137
公开日2008年2月27日 申请日期2007年9月21日 优先权日2007年9月21日
发明者付广振, 黄兴隆 申请人:黄兴隆