一種無級(jí)變速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液力傳動(dòng)領(lǐng)域，更具體地說，它是一種用于各種地面車輛、船舶、鐵道機(jī)車、工程機(jī)械、各種航天、起重運(yùn)輸機(jī)械、機(jī)床、機(jī)械人以及軍工的無級(jí)變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，常用的液力傳動(dòng)所能傳遞的功率不大，并且效率不高；另外，這些液力變矩器的變速范圍不大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的使用壽命，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操控方便，低成本，節(jié)能高效的無級(jí)變速器。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案以下:
技術(shù)方案之一:一種無級(jí)變速器，它包括輸入軸(1)、匯速單元(2)、液力傳動(dòng)器(3)、輸出軸(6)、變速軸(7)和變速單元(9)，所述的輸入軸(I)與輸出軸(6)之間設(shè)有匯速單元(2 )、液力傳動(dòng)器(3 )、變速軸(7 )和變速單元(9 )，所述匯速單元(2 )包括輸入元件(21)、輸出元件(22 )和升速元件(23 )，匯速單元(2 )通過各自所需的元件配合工作，所述變速單元(9 )包括第一輸入元件(91)、第二輸入元件(92 )和匯速元件(93 )，變速單元(9 )通過各自所需的元件配合工作，輸入軸(I)分別與輸入元件(21)以及第一輸入元件(91)聯(lián)接，輸出元件(22)與變速軸(7)聯(lián)接，變速軸(7)分別與液力傳動(dòng)器(3)的輸入端(31)以及第二輸入元件(92)聯(lián)接，液力傳動(dòng)器(3)的輸出端(32)與升速元件(23)聯(lián)接，匯速元件(93)與輸出軸(6)聯(lián)接。
[0005]技術(shù)方案之二:一種無級(jí)變速器，它包括輸入軸(1)、匯速單元(2)、液力傳動(dòng)器
(3)、輸出軸(6)、變速軸(7)和變速單元(9)，所述的輸入軸(I)與輸出軸(6)之間設(shè)有匯速單元(2 )、液力傳動(dòng)器(3 )、變速軸(7 )和變速單元(9 )，所述匯速單元(2 )包括輸入元件
(21)、輸出元件(22)和升速元件(23)，匯速單元(2)通過各自所需的元件配合工作，所述變速單元(9 )包括第一輸入元件(91)、第二輸入元件(92 )和匯速元件(93 )，變速單元(9 )通過各自所需的元件配合工作，輸入軸(I)分別與輸入元件(21)以及第一輸入元件(91)聯(lián)接，輸出元件(22)分別與變速軸(7)以及液力傳動(dòng)器(3)的輸入端(31)聯(lián)接，液力傳動(dòng)器(3)的輸出端(32 )與升速元件(23 )聯(lián)接，變速軸(7 )與第二輸入元件(92 )聯(lián)接，匯速元件(93 )與輸出軸(6)聯(lián)接。
[0006]技術(shù)方案之三:一種無級(jí)變速器，它包括輸入軸(1)、匯速單元(2)、液力傳動(dòng)器
(3)、輸出軸(6)、變速軸(7)、變速單元(9)、第一單向元件(13)和第二單向元件(14)，所述的輸入軸(I)與輸出軸(6)之間設(shè)有匯速單元(2)、液力傳動(dòng)器(3)、變速軸(7)、變速單元(9 )、第一單向元件(13 )和第二單向元件(14)，所述匯速單元(2 )包括輸入元件(21)、輸出元件(22 )和升速元件(23 )，匯速單元(2 )通過各自所需的元件配合工作，所述變速單元(9 )包括第一輸入元件(91)、第二輸入元件(92)和匯速元件(93)，變速單元(9)通過各自所需的元件配合工作，輸入軸(I)分別與輸入元件(21)、第一輸入元件(91)以及第一單向元件
(13)的輸入端(131)聯(lián)接，輸出元件(22)與變速軸(7)聯(lián)接，變速軸(7)分別與第二輸入元件(92)以及第二單向元件(14)的輸入端(141)聯(lián)接，第一單向元件(13)的輸出端(132)以及第二單向元件(14)的輸出端(142)與液力傳動(dòng)器(3)的輸入端(31)聯(lián)接，液力傳動(dòng)器
(3)的輸出端(32)與升速元件(23)聯(lián)接，匯速元件(93)與輸出軸(6)聯(lián)接。
[0007]技術(shù)方案之四:一種無級(jí)變速器，它包括輸入軸(1)、匯速單元(2)、液力傳動(dòng)器
(3)、輸出軸(6)、變速軸(7)、變速單元(9)、第一單向元件(13)和第二單向元件(14)，所述的輸入軸(I)與輸出軸(6)之間設(shè)有匯速單元(2)、液力傳動(dòng)器(3)、變速軸(7)變速單元(9 )、第一單向元件(13 )和第二單向元件(14)，所述匯速單元(2 )包括輸入元件(21)、輸出元件(22 )和升速元件(23 )，匯速單元(2 )通過各自所需的元件配合工作，所述變速單元(9 )包括第一輸入元件(91)、第二輸入元件(92)和匯速元件(93)，變速單元(9)通過各自所需的元件配合工作，輸入軸(I)分別與輸入元件(21)、第一輸入元件(91)以及第一單向元件
(13)的輸入端(131)聯(lián)接，輸出元件(22)分別與變速軸(7)以及第二單向元件(14)的輸入端(141)聯(lián)接，變速軸(7)與第二輸入元件(92)聯(lián)接，第一單向元件(13)的輸出端(132)以及第二單向元件(14)的輸出端(142)與液力傳動(dòng)器(3)的輸入端(31)聯(lián)接，液力傳動(dòng)器
(3)的輸出端(32)與升速元件(23)聯(lián)接，匯速元件(93)與輸出軸(6)聯(lián)接。
[0008]所述本發(fā)明的輸入路徑，指的是:發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，輸入軸(I)只是把輸入功率傳遞到輸入元件(21)以及第一輸入元件(91)。
[0009]所述本發(fā)明的輸出路徑，指的是:由輸入輸出元件(22)輸出的功率經(jīng)若干元件，最后通過變速軸(7)對(duì)外輸出的路徑。
[0010]所述本發(fā)明的回流升速路徑，指的是:由輸出元件(22)輸出的功率通過若干元件，最后傳遞到升速元件(23)的路徑。
[0011]回流升速路徑的作用是:使輸出元件(22)的輸出轉(zhuǎn)速傳遞到升速元件(23)時(shí)，能升速至設(shè)定值，從而使升速元件(23)和輸入元件(21)的輸入轉(zhuǎn)速匯速于輸出元件(22)時(shí)，輸出元件(22)的轉(zhuǎn)速能夠不斷地升高，并在各個(gè)元件之間不斷地進(jìn)行變速的反復(fù)循環(huán)，從而使輸出路徑以及回流升速路徑上各個(gè)元件的轉(zhuǎn)速不斷升高，最終通過變速軸(7)以及輸出軸(6)對(duì)外實(shí)現(xiàn)無級(jí)以及無限變速。
[0012]所述本發(fā)明的第一輸入路徑和本發(fā)明的第二輸入路徑，指的是:由發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，輸入軸(I)把傳遞到此的功率分流為兩路，一路傳遞到輸入元件(21);另一路通過第一單向元件(13 )或者以及若干元件傳遞到升速元件(23 )。
[0013]所述本發(fā)明的輸入路徑、輸出路徑和回流升速路徑，應(yīng)該包括各個(gè)需要聯(lián)接的元件，它們所選擇聯(lián)接的方法，從而選用的所有元件；其中，包括但不限于各種不同類型的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、單向元件、聯(lián)接架或聯(lián)接軸之中的若干個(gè)元件。
[0014]由于本發(fā)明的回流升速路徑中，升速元件(23)與輸出元件(22)之間的轉(zhuǎn)速比，將決定本發(fā)明的最終傳動(dòng)比變速軸(7)與輸入軸(I)之間的轉(zhuǎn)速比的大小，當(dāng)升速元件(23)與輸出元件(22)之間的轉(zhuǎn)速比以及發(fā)動(dòng)機(jī)輸入的功率足夠大，就能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的變速軸
(7)與輸入軸(I)之間的轉(zhuǎn)速比無窮大，即輸出的轉(zhuǎn)速無級(jí)以及無限的高，因此，輸出軸6與傳動(dòng)系傳動(dòng)到驅(qū)動(dòng)輪之間的轉(zhuǎn)速比，應(yīng)該設(shè)置成足夠的大，即設(shè)置成超低速的擋，也就是說，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)無級(jí)以及無限變速。
[0015]W= (WIZ + Q)/ (I + K)；ff 表示輸出元件(22)與輸入元件(21)之間的轉(zhuǎn)速比，W=n22 / n21 ；W1表示輸出元件(22)與輸入元件(21)之間的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速比，W 1=η22/ n21 ；Z 表示升速元件(23)與輸出元件(22)之間的轉(zhuǎn)速比，Z=n23 / n22，即所述的設(shè)定值；K 表示齒圈或者齒輪023與太陽輪021之間的齒數(shù)比，K = 023 / 021 ；Q
表示當(dāng)輸入元件(21)為太陽輪時(shí)，其值是I ;否則，其值是K。
[0016]輸出元件(22)與輸入元件(21)之間的轉(zhuǎn)速比，可以根據(jù)實(shí)情況從上式中計(jì)算獲得，也可以從實(shí)踐中獲得，從上式中可知，當(dāng)匯速單元(2)選擇差速器時(shí)，即Q = LK = 1，此時(shí)，當(dāng)Z小于2時(shí)，上式則可獲得確定值；當(dāng)Z大于或者等于2時(shí)，上式則為負(fù)值或者是不等式；也就是說，當(dāng)Z選擇大于或者等于2時(shí)，輸出元件(22)與輸入元件(21)之間的轉(zhuǎn)速比，即變速軸(7)與輸入軸(I)之間的轉(zhuǎn)速比，可以不斷地?zé)o窮增大，從而實(shí)現(xiàn)無限以及無級(jí)地變速。
[0017]所述匯速單元(2)以及變速單元(9)可以選擇行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、少齒差傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺線針輪行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或諧波齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，匯速單元(2)的輸入元件(21 )、輸出元件
(22)和升速元件(23)以及變速單元(9)的第一輸入元件(91)、第二輸入元件(92)和匯速元件(93)，可以從構(gòu)成上述行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、少齒差傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、擺線針輪行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或諧波齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基本元件中選用，它們起到匯速的作用。
[0018]所述各個(gè)需要聯(lián)接的元件，可以選擇直接連接的方法，或者選擇間接連接的方法，或者選擇增加連接的方法；所述直接連接的方法，指的是:需要聯(lián)接的兩個(gè)元件，可以選擇直接連接，使它們連接在一起；當(dāng)它們被其它若干元件分隔時(shí)，可以通過中空的方式，穿過其它若干元件，使它們連接在一起；所述間接連接的方法，指的是:需要聯(lián)接的兩個(gè)元件，可以選擇增加合適的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、聯(lián)接軸以及聯(lián)接架之中的若干個(gè)元件，使它們連接在一起；所述增加連接的方法，指的是:需要聯(lián)接的兩個(gè)元件，連接在一起后，可以選擇增加使用單向元件，使它們連接在一起，單向元件的輸出端與它們連接在一起，單向元件的輸入端與固定元件聯(lián)接。
[0019]所述輸入軸(I)、匯速單元(2 )、液力傳動(dòng)器(3 )、輸出軸(6 )、變速軸(7 )、變速單元
(9)、第一單向元件(13)和第二單向元件(14)以及為了使它們連接在一起的其余各個(gè)元件，可以布置在不同的空間，即它們可以是在同一中心軸線，或者是在不同的中心軸線上，此時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)它們的位置，選擇合適的聯(lián)接方法。
[0020]所述液力傳動(dòng)器(3)可以選用液力變矩器、液力偶合器、壓馬達(dá)和液壓泵以及各種不同類型的電控或液控離合器。
[0021]所述單向元件，即單向元件(11)、第一單向元件(13)以及第二單向元件(14)可以選擇各種不同類型的離合器，其包括但不限于超越離合器、單向離合器；單向元件(11)的作用是:由于單向元件(11)的輸入端(111)與固定元件聯(lián)接，起限制轉(zhuǎn)向的作用，使升速元件(23)的轉(zhuǎn)向不能與輸入元件(21)的轉(zhuǎn)向相反；第一單向元件(13)以及第二單向元件
(14)的作用是:當(dāng)?shù)诙蜗蛟?10)的轉(zhuǎn)速高于第一單向元件(13)的轉(zhuǎn)速時(shí)，沒有功率傳遞到液力傳動(dòng)器(3)。
[0022]由于構(gòu)成匯速單元(2)、液力傳動(dòng)器(3)、變速單元(9)、第一單向元件(13)和第二單向元件(14)都具有上述多種不同選擇，并且本發(fā)明各個(gè)元件之間的聯(lián)接方法，都具有上述多種不同選擇，所以能組合出多種不同的實(shí)施方式，因此，它們必然都在權(quán)利要求的保護(hù)范圍，而下述的【具體實(shí)施方式】只是其中的一部份，也就是說，本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍包括但不限于下述的【具體實(shí)施方式】。
[0023]本發(fā)明應(yīng)用于車輛時(shí)，本發(fā)明能夠根據(jù)車輛行駛時(shí)輸入功率的變化以及受到阻力大小，自動(dòng)地、無級(jí)地改變傳動(dòng)比。
[0024]本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn):
(I)本發(fā)明沒有其它換檔和操縱機(jī)構(gòu)，因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于降低制造的成本，更易于維修，并且操控方便；
(2 )本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)的功率大部分由高效率以及能傳遞大功率的匯速單元(2 )傳遞，變距和變速是自動(dòng)完成，能實(shí)現(xiàn)高效率、大功率的無級(jí)變速傳動(dòng)，與其它無級(jí)變速器相比，在發(fā)動(dòng)機(jī)等效的前提下，它降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的制造成本；