相交軸式行星摩擦機(jī)械無(wú)級(jí)變速器及其無(wú)級(jí)變速方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于傳動(dòng)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種機(jī)械無(wú)級(jí)變速器。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前的機(jī)械無(wú)級(jí)變速器主要有金屬帶式無(wú)級(jí)變速器、行星摩擦式無(wú)級(jí)變速器、摩 擦盤(pán)式無(wú)級(jí)變速器等，但運(yùn)些變速器要么結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，要么變速范圍小、承載能力差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決現(xiàn)有機(jī)械無(wú)級(jí)變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、變速范圍小等問(wèn)題，本發(fā)明提供 一種機(jī)械無(wú)級(jí)變速器。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、變速范圍大、承載能力強(qiáng)、傳動(dòng)效率高。
[0004] 該變速器通過(guò)W下方式實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種變速器，它包括摩擦盤(pán)(6)、行星摩擦輪(8)、行星軸(9)、行星架（10)、行星輪 (11)，它還包括齒圈（12)或太陽(yáng)輪（15)，摩擦盤(pán)(6)與行星摩擦輪(8)接觸，行星摩擦輪(8) 可軸向移動(dòng)，行星摩擦輪(8)與行星軸（9)鍵連接，行星軸（9)與行星輪（11)連接，行星輪 (11)與齒圈（12)或太陽(yáng)輪（15)曬合;行星軸(9)安裝在行星架（10)上；行星軸(9)的軸屯、線 與摩擦盤(pán)(6)的軸屯、線相交于一點(diǎn)。
[0006] 行星軸(9)的軸屯、線與摩擦盤(pán)(6)的軸屯、線垂直。
[0007] 摩擦盤(pán)(6)可軸向移動(dòng)。行星架(10)可軸向移動(dòng)。
[000引摩擦盤(pán)的接觸面是凹面。
[0009] 摩擦盤(pán)的接觸面包括內(nèi)弧面或內(nèi)錐面或兩者都包括。如圖1所示。
[0010] 它包括第二摩擦盤(pán)(26 )，摩擦盤(pán)(6)和第二摩擦盤(pán)(26)對(duì)稱布置。如圖1所示。
[0011] 第二摩擦盤(pán)(26)可軸向移動(dòng)。第二摩擦盤(pán)(26)的接觸面與摩擦盤(pán)(6)的接觸面相 同。
[0012]輸入軸(2)與第二摩擦盤(pán)(26)連接。如圖5所示。
[0013] 輸入軸（2)與行星架（10)連接，并使第二摩擦盤(pán)(26)的轉(zhuǎn)速始終為行星架（10)的 轉(zhuǎn)速的2倍。
[0014] 它還包括差速器，差速器行星齒輪（21)安裝在行星架（10)上，兩個(gè)差速器太陽(yáng)齒 輪(20)分別與摩擦盤(pán)(6)和第二摩擦盤(pán)(26)連接。如圖1所示。
[0015] 它還包括電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)第二摩擦盤(pán)(26)或齒圈（12)或太陽(yáng)輪(15)。
[0016] 行星架(10)與輸入軸(2)連接。
[0017] 行星架(10)與輸出軸(3)連接。
[001引它包括太陽(yáng)輪（15)，行星輪（11)與太陽(yáng)輪（15)曬合。太陽(yáng)輪（15)、行星架（10)和摩 擦盤(pán)(6) Ξ端，一端與輸入軸(2)連接，一端與變速器殼(1)連接，一端與輸出軸(3)連接。
[0019] 輸入軸（2)與行星架（10)連接;太陽(yáng)輪（15)和摩擦盤(pán)(6)兩個(gè)自由度，一個(gè)自由度 與變速器殼(1)連接，一個(gè)自由度與輸出軸(3)連接。
[0020] 輸入軸(2)與行星架（10)連接，太陽(yáng)輪（15)與輸出軸(3)連接，摩擦盤(pán)(6)與變速器 殼(1)連接。如圖5所示。
[0021] 行星摩擦輪(8)與摩擦盤(pán)(6)的最小傳動(dòng)比含行星輪(11)與太陽(yáng)輪(15)的傳動(dòng)比。
[0022] 它包括齒圈（12)，行星輪（11)與齒圈（12)曬合。齒圈（12)、行星架（10)和摩擦盤(pán) (6) Ξ端，一端與輸入軸(2)連接，一端與變速器殼(1)連接，一端與輸出軸(3)連接。
[0023] 輸入軸（2)與行星架（10)連接;齒圈（12)和摩擦盤(pán)(6)兩個(gè)自由度，一個(gè)自由度與 變速器殼(1)連接，一個(gè)自由度與輸出軸(3)連接。
[0024] 輸入軸(2)與行星架（10)連接，摩擦盤(pán)(6)與輸出軸(3)連接，齒圈（12)與變速器殼 (I) 連接。如圖1所示。
[0025] 行星輪(11)與齒圈（12)的傳動(dòng)比含行星摩擦輪(8)與摩擦盤(pán)(6)的最大傳動(dòng)比。
[0026] 它包括螺旋鍵（14)，行星摩擦輪(8)與行星軸（9)通過(guò)螺旋鍵（14)連接。如圖4所 /J、- 〇
[0027] 它還包括行星軸套管（31)、行星架液壓套管（32)，行星架液壓套管（32)設(shè)置在行 星架（10)上，行星架液壓套管(32)與行星軸套管(31)套接，行星軸套管(31)與行星摩擦輪 (8)固連，行星摩擦輪(8)與行星軸(9)鍵連接，行星軸(9)具有中空管，行星軸套管(31)形成 的腔通過(guò)行星軸(9)的中空管與齒輪箱連通。如圖12所示。
[00%] -種無(wú)級(jí)變速方法，它包括摩擦盤(pán)(6)、行星摩擦輪(8)、行星軸(9)、行星架（10)、 行星輪(11)，它還包括齒圈（12)或太陽(yáng)輪(15)，摩擦盤(pán)(6)與行星摩擦輪(8)接觸，行星摩擦 輪(8)可軸向移動(dòng)，行星摩擦輪(8)與行星軸(9)連接，行星軸(9)與行星輪(11)連接，行星輪 (II) 與齒圈（12)或太陽(yáng)輪（15)曬合;行星軸(9)安裝在行星架（10)上；行星軸(9)的軸屯、線 與摩擦盤(pán)(6)的軸屯、線相交于一點(diǎn)；通過(guò)行星摩擦輪(8巧由向移動(dòng)改變摩擦盤(pán)(6)的作用半 徑進(jìn)行變速。
【附圖說(shuō)明】
[0029] 圖1:變速器實(shí)例一結(jié)構(gòu)圖
[0030] 1、變速器殼
[0031] 2、輸入軸
[00創(chuàng) 3、輸出軸
[0033] 4、液壓套筒(與變速器殼(1)固連）
[0034] 5、液壓套筒(與摩擦盤(pán)(6)固連）
[0035] 6、摩擦盤(pán)
[0036] 7、軸承
[0037] 8、行星摩擦輪(與行星軸(。)鍵連接）
[003引 9、行星軸
[0039] 10、行星架
[0040] 11、行星輪
[0041 ] 12、齒圈（與變速器殼(1)連接）
[0042] 20、差速器太陽(yáng)齒輪
[0043] 21、差速器行星齒輪
[0044] 26、第二摩擦盤(pán)
[0045] 圖2:變速器實(shí)例一結(jié)構(gòu)圖
[0046] 圖3:變速器實(shí)例一行星架的一種具體形式的軸向視圖
[0047] 圖4:變速器實(shí)例一行星軸與螺旋鍵外觀圖
[004引 14、螺旋鍵
[0049] 圖5:變速器實(shí)例二結(jié)構(gòu)圖
[0050] 15、太陽(yáng)輪
[0051] 16、輸入齒輪（向第二摩擦盤(pán)(26)和行星架（10)傳遞動(dòng)力，并使第二摩擦盤(pán)(26)的 轉(zhuǎn)速始終為行星架(10)的轉(zhuǎn)速的2倍）
[0052] 圖6:變速器實(shí)例二行星軸、行星輪、行星摩擦輪外觀圖
[0053] 圖7:變速器實(shí)例二行星架的一種具體形式的軸向視圖
[0054] 圖8:變速器實(shí)例Ξ結(jié)構(gòu)圖
[0055] 30、彈黃(支撐在行星摩擦輪(8)與行星架(10)之間）
[0056] 圖9:變速器實(shí)例四結(jié)構(gòu)圖
[0057] 圖10:變速器實(shí)例五結(jié)構(gòu)圖 [005引圖11:變速器實(shí)例六結(jié)構(gòu)圖 [0化9]圖12:變速器實(shí)例屯結(jié)構(gòu)圖
[0060] 31、行星軸套管
[0061] 32、行星架液壓套管
[0062] 33、油路
[0063] 圖13:變速器實(shí)例八結(jié)構(gòu)圖
[0064] 圖14:變速器實(shí)例八齒圈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 [00化]34、近屯、端
[0066] 35、遠(yuǎn)屯、端
[0067] 36、中圓
【具體實(shí)施方式】
[0068] W下將通過(guò)實(shí)例來(lái)解釋本
【發(fā)明內(nèi)容】
，本實(shí)例僅為闡明本發(fā)明的實(shí)施方案，并非用 W限制本發(fā)明。需說(shuō)明，W下實(shí)例及圖中，與本發(fā)明非直接相關(guān)的元件已省略，且圖中各元 件尺寸僅為求容易理解，并非用W限制實(shí)際比例。
[0069] 其中，實(shí)例一至實(shí)例屯為變速器實(shí)例；實(shí)例一至實(shí)例八均為應(yīng)用該無(wú)級(jí)變速方法 的實(shí)例。
[0070] 為了更好的說(shuō)明本發(fā)明設(shè)定W下參數(shù)：
[0071] A:行星輪(11)與齒圈（12)的傳動(dòng)比。
[0072] B:行星輪(11)與太陽(yáng)輪(15)的傳動(dòng)比。
[0073] C:行星摩擦輪(8)與摩擦盤(pán)(6)的最小傳動(dòng)比（行星摩擦輪(8)最靠近摩擦盤(pán)(6巧由 屯、時(shí)）。如圖1、圖5所示。
[0074] D:行星摩擦輪(8)與摩擦盤(pán)(6)的最大傳動(dòng)比（行星摩擦輪(8)處于摩擦盤(pán)(6)外緣 時(shí)）。如圖2所示。
[0075] W:反向傳動(dòng)比，即輸出軸(3)與輸入軸(2)的傳動(dòng)比。
[0076] 該變速器包括摩擦盤(pán)(6)、行星摩擦輪(8)、行星軸(9)、行星架（10)、行星輪（11)， 它還包括齒圈（12)或太陽(yáng)輪(15)，摩擦盤(pán)(6)與行星摩擦輪(8)接觸，行星摩擦輪(8)可軸向 移動(dòng)，行星摩擦輪(8)與行星軸(9)鍵連接，行星軸(9)與行星輪（11)連接，行星輪（11)與齒 圈（12)或太陽(yáng)輪（15)曬合;行星軸(9)安裝在行星架（10)上;行星軸(9)的軸屯、線與摩擦盤(pán) (6)的軸屯、線相交于一點(diǎn)。
[0077] 該變速器實(shí)例一通過(guò)W下方式實(shí)現(xiàn)：
[007引它包括齒圈（12)，行星輪(11)與齒圈（12)曬合。
[0079] 輸入軸(2)與行星架（10)連接，摩擦盤(pán)(6)與輸出軸(3)連接，齒圈（12)與變速器殼 (1)連接。如圖1所示。
[0080] 行星軸(9)的軸屯、線與摩擦盤(pán)(6)的軸屯、線垂直。
[0081] 摩擦盤(pán)(6)可軸向移動(dòng)。如圖1、圖2所示。
[0082] 摩擦盤(pán)的接觸面是凹面。摩擦盤(pán)的接觸面包括內(nèi)弧面或內(nèi)錐面或兩者都包括。如 圖1所示。
[0083 ] 它包括第二摩擦盤(pán)(26 )，摩擦盤(pán)(6)和第二摩擦盤(pán)(26)對(duì)稱布置。如圖1所示。
[0084] 第二摩擦盤(pán)(26)可軸向移動(dòng)。第二摩擦盤(pán)(26)的接觸面與摩擦盤(pán)(6)的接觸面相 同。
[0085] 它還包括差速器，差速器行星齒輪（21)安裝在行星架（10)上，兩個(gè)差速器太陽(yáng)齒 輪(20)分別與摩擦盤(pán)(6)和第二摩擦盤(pán)(26)連接。如圖1所示。運(yùn)樣有利于提高變速器的承 載能力。
[0086] 采用液壓控制摩擦盤(pán)向外移動(dòng)時(shí)，行星摩擦輪(8)依靠公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離屯、力向外移 動(dòng)進(jìn)行變速;摩擦盤(pán)向內(nèi)移動(dòng)時(shí)，摩擦盤(pán)擠壓行星摩擦輪(8)，使行星摩擦輪(8)向內(nèi)移動(dòng)進(jìn) 行變速。
[0087] 它包括螺旋鍵（14)，行星摩擦輪(8)與行星軸（9)通過(guò)螺旋鍵（14)連接。如圖4所 示。由于螺旋鍵（14)的切線與行星軸(9)的軸屯、線呈一定夾角，變速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，螺旋鍵（14) 會(huì)給行星摩擦輪(8)-個(gè)軸向的使行星摩擦輪(8)向外移動(dòng)的力。運(yùn)樣，在行星摩擦輪(8)公 轉(zhuǎn)速度較低離屯、力不足時(shí)，提供額外的使行星摩擦輪(8)向外移動(dòng)的力，避免打滑。
[0088] 行星輪(11)與齒圈（12)的傳動(dòng)比含行星摩擦輪(8)與摩擦盤(pán)(6)的最大傳動(dòng)比。
[0089] 當(dāng)行星輪（11)與齒圈（12)的傳動(dòng)比和行星摩擦輪(8)與摩擦盤(pán)(6)的傳動(dòng)比相等 時(shí)，變速器傳動(dòng)比無(wú)窮大，即相當(dāng)于"空檔"。當(dāng)行星摩擦輪(8)向內(nèi)移動(dòng)時(shí)，變速器傳動(dòng)比逐 漸減小。
[0090] 當(dāng)行星輪（11)與齒圈（12)的傳動(dòng)比小于行星摩擦輪(8)與摩擦盤(pán)(6)的最大傳動(dòng) 比時(shí)，變速器傳動(dòng)比可W是負(fù)值，即相當(dāng)于"倒擋"。
[0091 ] W A = 3，D = 4，C = 1為例，變速器的傳動(dòng)比范圍為:+W-0.5和-4。
[0092] W 的范圍為:2--0.25。
[0093] 該變速器實(shí)例二通過(guò)W下方式實(shí)現(xiàn)：
[0094] 它包括太陽(yáng)輪(15)，行星輪(11)與太陽(yáng)輪(15)曬合。<