一種無級變速器、無級變速方法及運用技術

本發明專利技術公開了一種無級變速器，包括行星齒輪，行星齒輪包括內齒圈、行星架和太陽輪，所述行星齒輪為兩組，兩組行星齒輪中，內齒圈、行星架、太陽輪對應串聯：兩行星齒輪的內齒圈傳動連接、兩行星齒輪的太陽輪傳動連接；兩行齒輪的行星架傳動連接；以上三組傳動連接路線中，至少有一組為定轉速差變速傳動；還包括調速器，所述調速器串聯在其中一組傳動連接路線中，所述調速器用于無級調整所在傳動連接路線上的變速差；所述調速器所在的傳動連接路線與所述變速傳動所在的傳動連接路線為不同的傳動連接路線。采用本方案提供的無級變速器，應用行星齒輪實現全齒輪嚙合，不僅具有過零點連續調速的特點，同時傳動功率大，傳動效率高。

【技術實現步驟摘要】
一種無級變速器、無級變速方法及運用
本專利技術涉及變速器
，特別是涉及一種無級變速器、無級變速方法及運用。
技術介紹
無級變速器是機械傳動系統中常用的傳動裝置，通過傳動比漸變式的改變，能實現輸出軸的轉速在一定范圍內連續變化，以滿足機器生產系統在運轉過程中各種不同工況的要求。對提高產品的產量，適應產品變換需要，節約能源，實現整個系統的機械化，自動化等各方面皆具顯著的效果。故無級變速器目前已成為一種通用的傳動元件，在汽車和各工業部門已獲得廣泛應用。現有的機械無級變速器主要有摩擦式、液力式和脈動式三種。摩擦式主要有CVT。錐盤滾輪式CVT行星錐盤無級變速器等其特點可實現輸出連續變化，但傳遞功率小。液力式其特點可實現輸出連續變化傳遞功率大，但在變速的大多數范圍內效率較低。脈動式無級變速器CVT的特點是低速可達到零，但傳動引起的震動較大故應用較少。
技術實現思路
針對上述提出的現有技術中機械無級變速器的特點，本專利技術提供了一種無級變速器、無級變速方法及運用，采用本方案提供的無級變速器、無級變速方法，應用行星齒輪實現全齒輪嚙合，不僅具有過零點連續調速的特點，同時傳動功率大，傳動效率高，本方案還提供了一種原動機高效率運行的運用。本專利技術提供的一種無級變速器通過以下技術要點來解決問題，一種無級變速器，包括行星齒輪，所述行星齒輪包括內齒圈、行星架和太陽輪，所述行星齒輪為兩組，兩組行星齒輪中，內齒圈、行星架、太陽輪對應串聯：兩行星齒輪的內齒圈傳動連接、兩行星齒輪的太陽輪傳動連接；兩行齒輪的行星架傳動連接；以上三組傳動連接路線中，至少有一組為定轉速差變速傳動；還包括調速器，所述調速器串聯在其中一組傳動連接路線中，所述調速器用于無級調整所在傳動連接路線上的變速差；所述調速器所在的傳動連接路線與所述變速傳動所在的傳動連接路線為不同的傳動連接路線。本專利技術為了解決現有無級變速器不能實現，大功率過零點平穩傳動的缺點。能實現全齒輪傳動實現大功率，過零點平穩傳動。本方案根據在無級調速裝置中所實現的功能，分為三部分說明：一、調速器部分(圖3)；二、無級變速組件部分(圖2)；三、無級變速器部分(圖1)。本專利技術的調速器部分可設置為：亦采用兩組行星齒輪，且屬于調速器的兩組行星齒輪均包括太陽輪，內齒圈，行星架，兩組行星齒輪分別作為輸出和輸入。具體結構連接中，在調速器所在傳動連接路線上，以上太陽輪，內齒圈，行星架亦形成如上無級變速器所述的對應串聯關系，調速器上相應的三組傳動連接路線中，一組直接連接，另一組通過一個如包括調速電機和圓錐齒輪的具體調速部件連接，調速電機固定在機殼上，調速電機不轉時輸入、輸出轉速相等，調速電機轉動時輸入、輸出產生速度差，實現調整所在傳動連接路線上的變速差。關于以上調速器具體實現方式，可設置在無級變速器整體組成中兩行星齒輪的行星架之間，亦可設置為在無級變速器整體基礎上的行星輪之間。本專利技術的無級變速組件部分可通過兩組行星齒輪行星架、內齒圈、太陽輪其中兩組固定串聯，使這兩組行星齒輪產生一個速度差。另一組則通過一個調速器串聯，調速器上一個很小的速度變化就可以控制兩組行星齒輪的內齒圈、行星架、太陽輪之間的運動速度發生一個很大的變化。同時產生一個內部功率流，在一個行星齒輪上是從動件的，在另一個行星齒輪上是主動件。內齒圈、行星架、太陽輪中的一組，在一定的轉速范圍內，一組在作為主動件的受到的阻力小于作為從動件的所獲得的動力，作為輸出元件，通常選取內齒圈，因為內齒圈能獲得較大的變速范圍。另一組則主動件的受到的阻力等于作為從動件的所獲得的動力，作為反饋元件。兩組元件作為主動件和從動件轉矩相等時無轉矩輸出，該點為無級變速器的自鎖點。第三組在作為主動件的受到的阻力大于作為從動件的所獲得的動力，作為輸入元件。無級變速器還可進行可調速的功率分流，這一特點特別適用于混動汽車等需要功率分流的應用。由于存在循環功率流效率不高，可將輸入分成兩路，一路通過內齒圈傳動齒輪傳遞到下一級行星齒輪，另一個通過接入無級調速器輸出到下一級行星齒輪，而后合成輸出。通常第一級行星齒輪采用行星架輸入內齒圈直接通過內齒圈傳動齒輪傳動到下一級內齒圈，如根據具體需要，第一級的太陽輪較小，第二級太陽輪較大，相對于傳統無級變速器，可達到提高傳動效率的目的。由于無級變速器過零點調速，在放大倍數很大時，功率會通過內齒圈傳動齒輪回流，故在內齒圈傳動齒輪的傳動軸上優選設置為包括單向軸承。由于存在兩行星齒輪的內齒圈傳動連接功率傳遞路線，相較于現有技術的無級變速器，具有可傳動功率大的特點。更進一步的技術方案為：作為一種具體的振動小的調速器實現方式，設置為：所述調速器包括調速電機及圓錐齒輪，所述圓錐齒輪與調速電機同軸且連接于調速電機的轉子上，所述圓錐齒輪串聯在對應的傳動連接路線中。本方案在具體運用時，針對無級變速器的兩端，所述調速器串聯在兩端之間即可，具體串聯方式可采用如上如上的通過行星齒輪完成串聯的方式。考慮到本無級變速器的傳動比可調范圍，設置為：兩組行星齒輪中，其中一組行星齒輪上的行星架或太陽輪作為無級變速器的輸入端，另一組行星齒輪上的內齒圈作為無級變速器的輸出端。作為具體的定轉速差變速傳動方式，設置為：所述的定轉速差變速傳動為：兩組行星齒輪中，兩內齒圈的外齒數量不同；兩組行星齒輪中，兩行星輪的齒數不同；兩行星齒輪的內齒圈傳動連接為：兩內齒圈通過齒輪形成定傳動比傳動連接關系，兩組行星齒輪中，用于實現定傳動比傳動連接的齒輪的齒數不同。本方案中，以上兩內齒圈通過齒輪形成定傳動比傳動連接關系即提供了一種具體的內齒圈傳動連接方式，在具體結構中，以上齒輪即為如下所述的內齒圈傳動齒輪，如包括第一內齒圈傳動齒輪、第二內齒圈傳動齒輪，內齒圈傳動齒輪之間采用傳動軸直接傳遞轉矩即可。考慮到為減小無級變速器整體的徑向尺寸，設置為：所述調速器串聯在兩行星架之間。考慮到為減小無級變速器整體的軸向尺寸，設置為：所述調速器串聯在兩太陽輪之間。本方案還提供了一種無級變速方法，該方法基于行星齒輪，所述行星齒輪包括內齒圈、行星架和太陽輪，所述行星齒輪為兩組，兩組行星齒輪中，內齒圈、行星架、太陽輪對應串聯：兩行星齒輪的內齒圈傳動連接、兩行星齒輪的太陽輪傳動連接；兩行齒輪的行星架傳動連接；以上三組傳動連接路線中，其中一組作為功率輸入路線，另外兩組均作為功率反饋路線，且所述的另外兩組中，其中一組還作為功率輸出路線；所述功率反饋路線用于實現功率輸出路線的轉速調節。采用本方案，利用行星齒輪能夠提供的全齒輪嚙合形態，在傳遞功率時，如相較于摩擦式無級變速器，不僅具有過零點連續調速的特點，同時具有傳動功率大，傳動效率高的特點。一種無級變速器作為功率分流器的運用。在具體運用時，可通過設置為無級變速器本身具有兩個輸出端，如以上所述的傳動連接路線中，兩組作為功率反饋路線的傳動連接路線上均設置輸出端，在原動機工作在功率曲線上高功率范圍內時，如以其中一個輸出端的轉速作為主要控制指標，在該主要控制指標本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種無級變速器，包括行星齒輪，所述行星齒輪包括內齒圈、行星架和太陽輪，其特征在于，所述行星齒輪為兩組，兩組行星齒輪中，內齒圈、行星架、太陽輪對應串聯：兩行星齒輪的內齒圈傳動連接、兩行星齒輪的太陽輪傳動連接；兩行齒輪的行星架傳動連接；/n以上三組傳動連接路線中，至少有一組為定轉速差變速傳動；/n還包括調速器，所述調速器串聯在其中一組傳動連接路線中，所述調速器用于無級調整所在傳動連接路線上的變速差；/n所述調速器所在的傳動連接路線與所述變速傳動所在的傳動連接路線為不同的傳動連接路線。/n

【技術特征摘要】
20200619 CN 20202115795211.一種無級變速器，包括行星齒輪，所述行星齒輪包括內齒圈、行星架和太陽輪，其特征在于，所述行星齒輪為兩組，兩組行星齒輪中，內齒圈、行星架、太陽輪對應串聯：兩行星齒輪的內齒圈傳動連接、兩行星齒輪的太陽輪傳動連接；兩行齒輪的行星架傳動連接；
以上三組傳動連接路線中，至少有一組為定轉速差變速傳動；
還包括調速器，所述調速器串聯在其中一組傳動連接路線中，所述調速器用于無級調整所在傳動連接路線上的變速差；
所述調速器所在的傳動連接路線與所述變速傳動所在的傳動連接路線為不同的傳動連接路線。


2.根據權利要求1所述的一種無級變速器，其特征在于，所述調速器包括調速電機及圓錐齒輪，所述圓錐齒輪與調速電機同軸且連接于調速電機的轉子上，所述圓錐齒輪串聯在對應的傳動連接路線中。


3.根據權利要求1所述的一種無級變速器，其特征在于，兩組行星齒輪中，其中一組行星齒輪上的行星架或太陽輪作為無級變速器的輸入端，另一組行星齒輪上的內齒圈作為無級變速器的輸出端。


4.根據權利要求1所述的一種無級變速器，其特征在于，所述的定轉速差變速傳動為以下方式中的任意一種...

【專利技術屬性】
技術研發人員：熊一洲，周慶，熊偉，杜春，
申請(專利權)人：熊一洲，
類型：發明
國別省市：四川;51