无级变速器的制作方法

本发明涉及一种机械传动装置，特别是涉及一种无级变速器。

背景技术：

现有授权专利号为zl2017205423425的一种无级变速器，包括输入端行星齿轮组和输出端行星齿轮组，输入端行星齿轮组和输出端行星齿轮组之间设有腔体行星架，腔体行星架包括腔体输入端盖、腔体输出端盖，腔体输入端盖与输入端行星齿轮组内侧连接，腔体输出端盖与输出端行星齿轮组内侧连接，腔体输入端盖和腔体输出端盖之间固定设有斗轮腔体壳体；输入端行星齿轮组包括输入端太阳轮和输入端行星轮，输入端太阳轮与输入端行星轮啮合连接，输入端行星轮中间设有行星轮连接轴，行星轮连接轴穿过腔体输入端盖，行星轮连接轴与腔体输入端盖旋转连接，行星轮连接轴穿过斗轮腔体壳体，输入端太阳轮中间设有输入轴，输入轴穿过腔体输入端盖，输入轴与腔体输入端盖旋转连接，行星轮连接轴穿过腔体输出端盖，行星轮连接轴与腔体输出端盖旋转连接；输出端行星齿轮组包括输出端太阳轮和输出端行星轮，输出端太阳轮和输出端行星轮啮合连接，输出端行星轮与穿过腔体输出端盖的行星轮连接轴固定连接，输出端太阳轮中间设有输出轴；位于斗轮腔体壳体内部的行星轮连接轴上固定设有斗轮。

此无级变速器主要存在以下不足：

1、无级变速器的公转是具备实施外加控制性能，此技术方案的两端行星齿轮组，在腔体行星架之外，即腔体输入端盖、腔体输出端盖之外，两端行星齿轮组限定了端盖的位置，很难对腔体行星架两侧端盖的公转实施控制。

2、无级变速器腔体行星架内部含有油液，具备富油润滑的条件，此技术方案的两端行星齿轮组，在腔体行星架之外，即腔体输入端盖、腔体输出端盖之外，两端行星齿轮组的齿轮啮合传动，贫油润滑，噪声大。

3、无级变速器具备输入端、输出端互换形成不同的传动性能，适应不同的场合，此技术方案固定了输入端和输出端，造成传动性能单一。

4、斗轮腔体壳体内壁结构是无级变速器功能结构，其形状决定了斗轮扭矩传输能力，此技术方案没有内壁结构方案。

5、需要增大扭矩传输时，在其他结构不变的情况下，没有提供采用齿圈代替太阳轮方案，增大扭矩传输，无级变速器不能实现多功能和满足不同工况。

技术实现要素：

本发明就是要解决无级变速器的两端行星齿轮组限定了端盖的位置，很难对腔体行星架两侧端盖的实施公转控制；两端行星齿轮组的齿轮啮合传动贫油润滑，噪声大；固定了输入端和输出端，传动性能单一；没有中间壳体的内壁结构方案，没有提供采用齿圈代替太阳轮，增大扭矩传输方案的技术问题，提供一种由外壳体、第一轴和第二轴形成三个控制端、在外壳体内部方便齿轮啮合润滑、中间壳体内壁设有对应斗轮的半圆形状的腔体，斗轮位于半圆形状腔体中、齿圈代替太阳轮增大扭矩传输的具备多功能和满足不同工况的无级变速器。

为此，本发明的技术方案是，一种无级变速器，设有外壳体，外壳体中间设有中间壳体，中间壳体两侧分别设有第一端盖和第二端盖，中间壳体内部为空腔结构，中间壳体内部的空腔与第一端盖和第二端盖的内侧形成内腔体；第一端盖中间贯穿设有第一轴，第一轴与第一端盖旋转连接，第一轴上固定设有第一太阳轮，第一太阳轮位于第一端盖内侧，第一太阳轮相邻设有第一支撑架，第一太阳轮外圆周上设有第一行星轮，第一行星轮与第一太阳轮啮合连接，第一行星轮和第一太阳轮构成第一行星齿轮组；第二端盖中间贯穿设有第二轴，第二轴与第二端盖旋转连接，第二轴上固定设有第二太阳轮，第二太阳轮位于第二端盖内侧，第二太阳轮相邻设有第二支撑架，第二太阳轮外圆周上设有第二行星轮，第二行星轮与第二太阳轮啮合连接，第二行星轮和第二太阳轮构成第二行星齿轮组；第一行星轮和第二行星轮通过行星轮轴固定连接，行星轮轴依次贯穿通过第一行星轮、第一支撑架、第二支撑架、第二行星轮，行星轮轴分别与第一支撑架和第二支撑架旋转连接，位于第一支撑架与第二支撑架之间的行星轮轴上固定设有斗轮，多个行星轮轴上固定设有的斗轮构成斗轮组。

优选地，外壳体内壁对应斗轮位置设有半圆形状的腔体，斗轮位于半圆形状的腔体中。

优选地，第一行星轮为3个以上。

优选地，第二行星轮为3个以上。

优选地，第一轴或第二轴上固定设有中心斗轮。

一种无级变速器，设有外壳体，外壳体中间设有中间壳体，中间壳体两侧分别设有第一端盖和第二端盖，中间壳体内部为空腔结构，中间壳体内部的空腔与第一端盖和第二端盖的内侧形成内腔体；第一端盖中间贯穿设有第一轴，第一轴与第一端盖旋转连接，第一轴上固定设有第一齿圈，第一齿圈位于第一端盖内侧，第一齿圈相邻设有第一支撑架，第一齿圈外圆周内侧设有第一行星轮，第一行星轮与第一齿圈啮合连接，第一行星轮和第一齿圈构成第一行星齿轮组；第二端盖中间贯穿设有第二轴，第二轴与第二端盖旋转连接，第二轴上固定设有第二齿圈，第二齿圈位于第二端盖内侧，第二齿圈相邻设有第二支撑架，第二齿圈外圆周内侧设有第二行星轮，第二行星轮与第二齿圈啮合连接，第二行星轮和第二齿圈构成第二行星齿轮组；第一行星轮和第二行星轮通过行星轮轴固定连接，行星轮轴依次贯穿通过第一行星轮、第一支撑架、第二支撑架、第二行星轮，行星轮轴分别与第一支撑架和第二支撑架旋转连接，位于第一支撑架与第二支撑架之间的行星轮轴上固定设有斗轮，多个行星轮轴上固定设有的斗轮构成斗轮组。

一种无级变速器，设有外壳体，外壳体中间设有中间壳体，中间壳体两侧分别设有第一端盖和第二端盖，中间壳体内部为空腔结构，中间壳体内部的空腔与第一端盖和第二端盖的内侧形成内腔体；第一端盖中间贯穿设有第一轴，第一轴与第一端盖旋转连接，第一轴上固定设有第一太阳轮，第一太阳轮位于第一端盖内侧，第一太阳轮相邻设有第一支撑架，第一太阳轮外圆周上设有第一行星轮，第一行星轮与第一太阳轮啮合连接，第一行星轮和第一太阳轮构成第一行星齿轮组；第二端盖中间贯穿设有第二轴，第二轴与第二端盖旋转连接，第二轴上固定设有第二齿圈，第二齿圈位于第二端盖内侧，第二齿圈相邻设有第二支撑架，第二齿圈外圆周内侧设有第二行星轮，第二行星轮与第二齿圈啮合连接，第二行星轮和第二齿圈构成第二行星齿轮组；第一行星轮和第二行星轮通过行星轮轴固定连接，行星轮轴依次贯穿通过第一行星轮、第一支撑架、第二支撑架、第二行星轮，行星轮轴分别与第一支撑架和第二支撑架旋转连接，位于第一支撑架与第二支撑架之间的行星轮轴上固定设有斗轮，多个行星轮轴上固定设有的斗轮构成斗轮组。

优选地，外壳体内壁对应斗轮位置设有半圆形状的腔体，斗轮位于半圆形状的腔体中。

本发明有益效果是，由于设有外壳体，外壳体中间设有中间壳体，中间壳体两侧分别设有第一端盖和第二端盖，中间壳体内部为空腔结构，中间壳体内部的空腔与第一端盖和第二端盖的内侧形成内腔体；第一端盖中间贯穿设有第一轴，第一轴与第一端盖旋转连接，第一轴上固定设有第一太阳轮，第一太阳轮位于第一端盖内侧，第一太阳轮相邻设有第一支撑架，第一太阳轮外圆周上设有第一行星轮，第一行星轮与第一太阳轮啮合连接，第一行星轮和第一太阳轮构成第一行星齿轮组；第二端盖中间贯穿设有第二轴，第二轴与第二端盖旋转连接，第二轴上固定设有第二太阳轮，第二太阳轮位于第二端盖内侧，第二太阳轮相邻设有第二支撑架，第二太阳轮外圆周上设有第二行星轮，第二行星轮与第二太阳轮啮合连接，第二行星轮和第二太阳轮构成第二行星齿轮组；第一行星轮和第二行星轮通过行星轮轴固定连接，行星轮轴依次贯穿通过第一行星轮、第一支撑架、第二支撑架、第二行星轮，行星轮轴分别与第一支撑架和第二支撑架旋转连接，位于第一支撑架与第二支撑架之间的行星轮轴上固定设有斗轮，行星轮轴上固定设有的斗轮构成斗轮组，外壳体、第一轴和第二轴分别形成三个控制端，也可以方便选用外壳体、第一轴和第二轴分别作为输入和输出功能，当在传输扭矩能力不足时，第三个控制端的参与制动等功能，将大大提升无级变速器的性能；第一行星齿轮组、第二行星齿轮组以及斗轮等零件，全部位于外壳体的内腔体中，齿轮啮合具备富油润滑；齿圈可代替太阳轮，大幅提升扭矩传输性能；斗轮位于中间壳体内壁半圆形状腔体内，斗轮的液动力、液粘力将发挥更有效的性能，实现无级变速器的多功能、高性能和满足不同工况的需求。

附图说明

图1是本发明实施例1的轴测图；

图2是图1的剖视图；

图3是图2的剖视图；

图4是去掉外壳体后的内部结构示意图；

图5是本发明实施例2的轴测图；

图6是图5的剖视图；

图7是图5的剖视图；

图8是去掉外壳体后的内部结构示意图。

图中符号说明：

1.第一行星齿轮组；101.第一行星轮；102.第一太阳轮；102a.第一齿圈；2.第二行星齿轮组；201.第二行星轮；202.第二太阳轮；202a.第二齿圈；3.斗轮组；301.斗轮；4.外壳体；401.第一端盖；402.中间壳体；403.第二端盖；5.内腔体；6.第一轴；7.第一支撑架；8.第二支撑架；9.行星轮轴；10.第二轴；11.中心斗轮。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

实施例1

如图1-4所示，是本发明一种无级变速器，外壳体4中间设有中间壳体402，中间壳体402两侧分别设有第一端盖401和第二端盖403，中间壳体402内部为空腔结构，中间壳体402内部的空腔与第一端盖401和第二端盖403的内侧形成内腔体5；第一端盖401中间贯穿设有第一轴6，第一轴6与第一端盖401旋转连接，第一轴6上固定设有第一太阳轮102，第一太阳轮102位于第一端盖401内侧，第一太阳轮102相邻设有第一支撑架7，第一太阳轮102外圆周上设有第一行星轮101，第一行星轮101与第一太阳轮102啮合连接，第一行星轮101和第一太阳轮102构成第一行星齿轮组1；第二端盖403中间贯穿设有第二轴10，第二轴10与第二端盖403旋转连接，第二轴10上固定设有第二太阳轮202，第二太阳轮202位于第二端盖403内侧，第二太阳轮202相邻设有第二支撑架8，第二太阳轮202外圆周上设有第二行星轮201，第二行星轮201与第二太阳轮202啮合连接，第二行星轮201和第二太阳轮202构成第二行星齿轮组2；第一行星轮101和第二行星轮201通过行星轮轴9固定连接，行星轮轴9依次贯穿通过第一行星轮101、第一支撑架7、第二支撑架8、第二行星轮201，行星轮轴9分别与第一支撑架7和第二支撑架8旋转连接，位于第一支撑架7与第二支撑架8之间的行星轮轴9上固定设有斗轮301，多个行星轮轴9上固定设有的斗轮301构成斗轮组3，内腔体5内含有适量油液。

本实施例是在授权专利号zl2017205423425专利的基础上进行的改进，本实施例中无级变速器设有外壳体4，外壳体4中间设有中间壳体402，中间壳体402两侧分别设有第一端盖401和第二端盖403，中间壳体402内部为空腔结构，中间壳体402内部的空腔与第一端盖401和第二端盖403的内侧形成内腔体5，无级变速器自身具备公转加自转的功能，为了能够实现对于无级变速器的公转进行干预控制，在本实施例中，将第一行星齿轮组1、第二行星齿轮组2和斗轮组3等部件全部置于内腔体5中，内腔体5为密闭的结构，从而使外壳体4成为一个方便控制的控制端，当无级变速器运转时，针对外壳体4施加不同的扭矩，控制无级变速器公转，通过第一支撑架7、第二支撑架8即可改变第一行星齿轮组1和第二行星齿轮组2的传输受力状态，调整无级变速器的输出扭矩的大小和输出状态，大大提升和改善无级变速器的传递性能。

无级变速器工作时，外壳体4可以形成自适应状态运转，同时外壳体4也可以形成独立的动力端和控制端，既具备作为动力输出端、施加制动的控制端和自适应的控制端三种功能，从而改善控制无级变速器的传动性能，调节成各种传递的形式，满足不同领域和不同场合的应用。

同时，该无级变速器应用时，第一轴6或第二轴10可以作为输入端和输出端互换，无级变速器具备不同的性能。

以上结构可以看出，第一行星齿轮组1、第二行星齿轮组2和斗轮组3等部件全部位于内腔体5中，内腔体5为含有油液的密闭结构，无级变速器运转时，第一行星齿轮组1、第二行星齿轮组2和斗轮组3等部件能够得到充分的润滑，降低机械磨损和噪声。

图3中可以看到，外壳体4内壁对应斗轮301位置设有半圆形状的腔体，斗轮301位于半圆形状的腔体中，这样的结构，当斗轮301旋转工作时，可以充分利用斗轮301和内腔体5中油液的液粘力和液动力，液粘力和液动力将发挥更有效的性能，实现了体积的紧凑优化和满足更优良性能，使无级变速器输出最大的功率和扭矩。

图3中可以看到，第一轴6或第二轴10上固定设有中心斗轮11，中心斗轮11的设置可以调节内腔体5中油液的运转模态，调节运转的性能。

无级变速器运转时其运行过程如下：启动时动力从第一轴6顺时针输入，带动第一太阳轮102顺时针旋转，第一太阳轮102带动第一行星轮101逆时针旋转，通过固连的行星轮轴9，带动第二行星轮201旋转，在第二太阳轮202受到来自第二轴10的阻力，第二行星轮201绕第二太阳轮202逆时针公转，带动外壳体4逆时针公转；固定在行星轮轴9上的斗轮301逆时针自转，斗轮301位于中间壳体402内壁半圆形状腔体内，斗轮301在中间壳体402内受油液的阻力形成扭矩，此阻力包括中间壳体402内油液的公转形成的液重力和离开斗轮301的油液喷射给相邻斗轮301的液动力和斗轮301与中间壳体402内壁半圆形状的腔体之间的油液的液粘力，扭矩通过行星轮轴9传递给第一太阳轮102和第二太阳轮202，此阻力扭矩同时传递给外壳体4，形成阻止外壳体4公转的扭矩，进而带动第二行星轮201对第二太阳轮202施加力，第二太阳轮202带动第二轴10输出动力，油液对斗轮301的阻力开始是0，随着第一轴6速度增大，油液对斗轮301的阻力成倍增大，进而第二太阳轮202带动第二轴10旋转，进而通过第二轴10输出动力；当斗轮301在中间壳体402内受油液的阻力不足以阻止外壳体4公转时，对外壳体4实施制动，第一轴6的输入力快速传递到第二轴10上，输出动力。

上述无级变速器运转时，当处于启动初期时，无级变速器为处于零速、零扭矩启动状态，当处于启动中期时，斗轮组3受到的阻力快速提升，其阻力最终作用第一支撑架7和第二支撑架8上，同时也作用在中间壳体402上，当输入端处于低转速时，斗轮组3提供的阻力不够，输出扭矩小，此时在外壳体4的第一端盖401、第二端盖403和中间壳体402中的任一部分施加制动外力，通过制动外力与斗轮8的阻力扭矩共同参与阻止外壳体4公转，降低需要斗轮301提供阻力的依赖，输出端可以输出最大的扭矩，外壳体4施加半制动时，此时无级变速器可以实现无级变速控制功能，外壳体4施加全制动时，此时无级变速器可以实现减速机功能；当处于额定工况时，无级变速器的转速与扭矩相对稳定，斗轮301的受力处于平衡状态，不会发生自转，相互间的齿轮不转动，此时无级变速器可以实现整体动力的同步传输，趋近于1:1传动。

该实施例的技术方案与专利号为zl2017205423425的专利中的技术方案比较，第一轴6、第二轴10和外壳体4三部分可以任选其一作为输入动力部分，其余两部分则可以分别作为输出动力部分和控制输出部分，应用非常灵活，同时可以做到控制无级变速器的传动模态，改善和控制输出的性能，满足各种传动领域的需要。

该系列无级变速器的第一行星轮101和第二行星轮201可以选用为3个以上，该实施例中，第一行星轮101和第二行星轮201分别为9个，可以根据传递功率的不同和使用尺寸的不同，设置不同数量的第一行星轮101和第二行星轮201，从而适应不同的应用要求，一般可以选用6个、9个、12个等不同的数量。经过试验证明，当需要传递100kw左右的功率时，可采取6个第一行星轮101，构成由6个第一行星轮101组成的行星轮组，无级变速器的性能更优化。

实施例2

如图5-图8所示是本发明一种无级变速器的另一实施例，外壳体4中间设有中间壳体402，中间壳体402两侧分别设有第一端盖401和第二端盖403，中间壳体402内部为空腔结构，中间壳体402内部的空腔与第一端盖401和第二端盖403的内侧形成内腔体5；第一端盖401中间贯穿设有第一轴6，第一轴6与第一端盖401旋转连接，第一轴6上固定设有第一齿圈102a，第一齿圈102a位于第一端盖401内侧，第一齿圈102a相邻设有第一支撑架7，第一齿圈102a外圆周内侧设有第一行星轮101，第一行星轮101与第一齿圈102a啮合连接，第一行星轮101和第一齿圈102a构成第一行星齿轮组1；第二端盖403中间贯穿设有第二轴10，第二轴10与第二端盖403旋转连接，第二轴10上固定设有第二齿圈202a，第二齿圈202a位于第二端盖10内侧，第二齿圈202a相邻设有第二支撑架8，第二齿圈202a外圆周内侧设有第二行星轮201，第二行星轮201与第二齿圈202a啮合连接，第二行星轮201和第二齿圈202a构成第二行星齿轮组2；第一行星轮101和第二行星轮201通过行星轮轴9固定连接，行星轮轴9依次贯穿通过第一行星轮101、第一支撑架7、第二支撑架8、第二行星轮201，行星轮轴9分别与第一支撑架7和第二支撑架8旋转连接，位于第一支撑架7与第二支撑架8之间的行星轮轴9上固定设有斗轮301，多个行星轮轴9上固定设有的斗轮301构成斗轮组3。

图6中可以看到，与实施例1不同的是，该实施例采用第一齿圈102a替代实施例1中的第一太阳轮102，第二齿圈202a替代实施例1中的第二太阳轮202，当动力由第一轴6或第二轴10输入时，由于第一齿圈102a和第二齿圈202a的外径比第一太阳轮102和第二太阳轮202大，传递的扭矩大，齿圈与行星轮啮合传动的效率比太阳轮与行星轮啮合传动的效率高，能很好地提高无级变速器的功率传递性能，更适合需要传递较大功率和扭矩的领域应用。

经过试验验证，该实施例将传输扭矩的能力增大40％左右，同时降低了运行时第一行星轮101和第二行星轮201的离心力的危害，同时润滑性能更好，可以满足无级变速器的不同工况的应用。

实施例3

参照图2和图6所示，可以形成另一种实施例3，一种无级变速器，外壳体4中间设有中间壳体402，中间壳体402两侧分别设有第一端盖401和第二端盖403，中间壳体402内部为空腔结构，中间壳体402内部的空腔与第一端盖401和第二端盖403的内侧形成内腔体5；第一端盖401中间贯穿设有第一轴6，第一轴6与第一端盖401旋转连接，第一轴6上固定设有第一太阳轮102，第一太阳轮102位于第一端盖401内侧，第一太阳轮102相邻设有第一支撑架7，第一太阳轮102外圆周上设有第一行星轮101，第一行星轮101与第一太阳轮102啮合连接，第一行星轮101和第一太阳轮102构成第一行星齿轮组1；第二端盖403中间贯穿设有第二轴10，第二轴10与第二端盖403旋转连接，第二轴10上固定设有第二齿圈202a，第二齿圈202a位于第二端盖10内侧，第二齿圈202a相邻设有第二支撑架8，第二齿圈202a外圆周内侧设有第二行星轮201，第二行星轮201与第二齿圈202a啮合连接，第二行星轮201和第二齿圈202a构成第二行星齿轮组2；第一行星轮101和第二行星轮201通过行星轮轴9固定连接，行星轮轴9依次贯穿通过第一行星轮101、第一支撑架7、第二支撑架8、第二行星轮201，行星轮轴9分别与第一支撑架7和第二支撑架8旋转连接，位于第一支撑架7与第二支撑架8之间的行星轮轴9上固定设有斗轮301，多个行星轮轴9上固定设有的斗轮301构成斗轮组3。

实施例3是结合实施例1和实施例2，将实施例1中的其中一个第一轴6或第二轴10对应的第一太阳轮102或第二太阳轮202替换成第一齿圈102a或第二齿圈202a，也就是说，实施例3的无级变速器的技术方案是只有第一轴6或第二轴10的太阳轮换成了齿圈，这样可以更灵活的设计动力的传递性能，可以调整成不同的传递参数和性能，满足各种领域的机械传递要求。

惟以上所述者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。