匯流差動式行星輪系無級變速傳動系統技術方案

本發明專利技術公開了匯流差動式行星輪系無級變速傳動系統，它包括差動行星輪系傳動裝置，它還包括套在輸入軸的一端的第一分流齒輪，輸入軸的另一端與行星架相連，第二分流齒輪的齒輪軸一端與一個發電機或液壓油泵的輸入軸相連，發電機輸出電壓或液壓油泵輸出液壓信號給一個調速控制器，調速控制器接收來自發電機或液壓油泵輸出的輸出的信號并將其與給定值比較，并輸出控制信號給電動機或液壓馬達，電動機或液壓馬達接收調速控制器的控制信號，電動機或液壓馬達的輸出軸與太陽輪的齒輪軸相連，在輸出齒圈和行星架之間設置有閉鎖離合器。本發明專利技術裝置機械效率高，可實現大功率傳動，且具有更寬的傳動比連續變化范圍，變速平穩。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種車輛無級變速傳動裝置，具體涉及一種以差動行星輪系的行星架和經電 動機(或液壓馬達)調速控制的太陽輪共同輸入，在差動行星輪系匯流并實現齒圈輸出的差 動行星輪系式車輛無級變速系統。
技術介紹
目前車輛上大量采用的可連續變速的傳動裝置主要包括金屬帶、金屬鏈傳動和液力機械 變速傳動等方式。但這些無級變速裝置普遍存在著變速范圍較窄，結構復雜和傳動效率較低 等問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對已有技術的不足，提供一種用無級變速器結構簡單、傳動比變化 范圍較寬、傳動效率高的一種匯流差動式行星輪系無級變速傳動系統。本專利技術的匯流差動式行星輪系無級變速傳動系統,它包括由行星架、太陽輪、行星齒輪和 輸出齒圈組成的差動行星輪系傳動裝置，它還包括套在輸入軸的一端的第一分流齒輪，所述 的輸入軸的另一端與所述的差動行星輪系傳動裝置的行星架相連，與所述的第一分流齒輪相 嚙合配合的第二分流齒輪的齒輪軸一端與一個發電機或液壓油泵的輸入軸相連，所述的發電 機輸出電壓或液壓油泵輸出液壓信號給一個調速控制器，所述的調速控制器接收來自所述的 發電機輸出的電壓信號或液壓油泵輸出的液壓信號并將其與給定值比較，并輸出控制信號給 電動機或液壓馬達，所述的電動機或液壓馬達接收所述的調速控制器的用于調整其轉速的控 制信號，所述的電動機或液壓馬達的輸出軸與所述的差動行星輪系傳動裝置的太陽輪的齒輪 軸相連，在所述的差動行星輪系傳動裝置的輸出齒圈和行星架之間設置有閉鎖離合器。本專利技術所涉及的匯流差動式行星輪系無級變速傳動系統以純機械差動行星輪系傳動裝置 為基礎，通過行星輪系的行星架和由電動機(或液壓馬達)控制差動行星輪系太陽輪的輸入 轉速及轉矩，即可獲得由差動行星輪系匯流后齒圈的無級變速輸出，可以獲得完全滿足車輛 行駛動力性、經濟性要求的無級變速系統。與現有的各類車用無級變速和自動變速傳動裝置 不同，本專利技術利用單排行星輪系傳動的高效率特性，采用多段化調速設計方法實現系統無級 變速。在車輛低速行駛時，發動機功率由傳動效率較高的差速行星輪系傳遞，電動機(或液 壓馬達)僅提供調速功率以實現無級調速；當傳動比等于1或略小于l(直接擋或超速擋)， 則將差動行星輪系完全鎖止，利用鎖止的行星輪系單獨傳遞動力，從而實現在全車速范圍內 無級變速、提高總體傳動效率的目的。本專利技術的優點在于結構簡單、傳動鏈短，無液力、摩擦等低效率傳動環節，機械效率 高；可實現大功率傳動，且具有更寬的傳動比連續變化范圍，變速平穩；便于實現巡航控制， 特別是在上下陡坡時可實現任意車速設定控制，提高安全性能等。附圖說明圖1是本專利技術的匯流差動式無級變速系統傳動簡圖2是本專利技術的匯流差動式無級變速系統功率傳遞路線示意圖3是本專利技術的匯流差動式無級變速系統直接擋功率傳遞示意圖。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術進行詳細描述。 如圖1所示的本專利技術的匯流差動式行星輪系無級變速傳動系統，本系統由輸入軸1、分 流齒輪裝置ll、差動行星輪系傳動裝置13、調速傳動裝置12等組成。分流齒輪裝置由一對 定速比第一分流齒輪2和第二分流齒輪3組成；差動行星輪系傳動裝置13由行星架4、太陽 輪5、行星齒輪6和輸出齒圈7四部分組成，行星輪系的輸出齒圈7和行星架4之間設置有閉鎖離合器14;調速傳動裝置由發電機(或液壓油泵)8、調速控制器9、電動機(或液壓馬達)IO組成。第一分流齒輪2套在輸入軸1的一端，所述的輸入軸1的另一端與所述的行星輪系傳動 裝置的行星架4相連，與所述的第一分流齒輪2相嚙合配合的第二分流齒輪3的齒輪軸一端 與一個發電機(或液壓油泵)8的輸入軸相連，所述的發電機(或液壓油泵)8輸出電壓(或 液壓)信號給一個調速控制器9，所述的調速控制器9接收來自所述的發電機(或液壓油泵) 8輸出的電壓(或液壓)信號并將其與給定值比較，并輸出控制信號給電動機(或液壓馬達) 10，所述的電動機(或液壓馬達)10接收所述的調速控制器9的用于調整其轉速的控制信號， 所述的電動機(或液壓馬達)10的輸出軸與所述的行星輪系傳動裝置的太陽輪5的齒輪軸相 連，在所述的行星輪系傳動裝置的輸出齒圈7和行星架4之間設置有閉鎖離合器14。本專利技術所涉及的匯流差動式行星輪系無級變速系統功率傳遞路線示意圖如圖2所示。分 流齒輪裝置將輸入軸1輸入的動力分為兩部分主功率從第一分流齒輪2輸出，經行星架4 輸入給差動行星輪系傳動裝置；另一路調速功率經第二分流齒輪3傳遞給發電機8 (或液壓 油泵)，發電機8再將調速功率轉化為電能(或液壓能)，通過調速控制器9調節電動機10(或 液壓馬達)輸出的轉速和轉矩后，再傳至差動行星輪系的太陽輪5。最終由差動行星輪系傳 動裝置將兩路功率匯流，由齒圈7輸出，以實現全系統的無級變速傳動。本專利技術所涉及的匯流差動式行星輪系無級變速系統具有較大的傳動比變化范圍。通過調 速控制器9，調節電動機(或液壓馬達)IO的轉速和轉矩，可以獲得具有正向、零和負向等 工況的連續變化的傳動比變化區域，實現車輛的前進、空擋和倒車行駛傳動。當前進傳動比 為1或小于1時對行星輪系傳動裝置中的輸出齒圈7和行星架4通過閉鎖離合器14實施鎖止 控制，即可實現無級變速器的直接擋或超速擋傳動。匯流差動式無級變速系統直接擋功率傳 遞示意圖如圖3所示。本專利技術所涉及的匯流差動式無級變速傳動系統以純機械差動傳動裝置為基礎，通過由電 動機(或液壓馬達)控制行星輪系的太陽輪(或行星架等)的輸入轉速及轉矩，獲得可以完全滿足車輛行駛動力性、經濟性要求的無級變速系統。與現有的各類車用無級變速和自動變 速傳動裝置不同，本專利技術利用行星排傳動的高效率特性，采用多段化調速設計方法實現系統 變速。在車輛低速行駛時，發動機功率由傳動效率高的行星輪系傳遞，電動機(或液壓馬達) 僅提供調速功率以實現無級調速；當傳動比等于1或略小于l(直接擋或超速擋)，則將行星 輪系的齒圈和行星架完全鎖止，利用鎖止的輸出齒圈，直接傳遞動力，從而實現在全車速范 圍內無級變速、提高總體傳動效率的目的。權利要求1.匯流差動式行星輪系無級變速傳動系統，它包括由行星架、太陽輪、行星齒輪和輸出齒圈組成的差動行星輪系傳動裝置，其特征在于它還包括套在輸入軸的一端的第一分流齒輪，所述的輸入軸的另一端與所述的差動行星輪系傳動裝置的行星架相連，與所述的第一分流齒輪相嚙合配合的第二分流齒輪的齒輪軸一端與一個發電機或液壓油泵的輸入軸相連，所述的發電機輸出電壓或液壓油泵輸出液壓信號給一個調速控制器，所述的調速控制器接收來自所述的發電機輸出的電壓信號或液壓油泵輸出的液壓信號并將其與給定值比較，并輸出控制信號給電動機或液壓馬達，所述的電動機或液壓馬達接收所述的調速控制器的用于調整其轉速的控制信號，所述的電動機或液壓馬達的輸出軸與所述的差動行星輪系傳動裝置的太陽輪的齒輪軸相連，在所述的差動行星輪系傳動裝置的輸出齒圈和行星架之間設置有閉鎖離合器。全文摘要本專利技術公開了匯流差動式行星輪系無級變速傳動系統，它包括差動行星輪系傳動裝置，它還包括套在輸入軸的一端的第一分流齒輪，輸入軸的另一端與行星架相連，第二分流齒輪的齒輪軸一端與一個發電機或液壓油泵的輸入軸相連，發電機輸出電壓或液壓油泵輸出液壓信號給一個調速控制器，調速控制器接收來自發電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
匯流差動式行星輪系無級變速傳動系統，它包括由行星架、太陽輪、行星齒輪和輸出齒圈組成的差動行星輪系傳動裝置，其特征在于：它還包括套在輸入軸的一端的第一分流齒輪，所述的輸入軸的另一端與所述的差動行星輪系傳動裝置的行星架相連，與所述的第一分流齒輪相嚙合配合的第二分流齒輪的齒輪軸一端與一個發電機或液壓油泵的輸入軸相連，所述的發電機輸出電壓或液壓油泵輸出液壓信號給一個調速控制器，所述的調速控制器接收來自所述的發電機輸出的電壓信號或液壓油泵輸出的液壓信號并將其與給定值比較，并輸出控制信號給電動機或液壓馬達，所述的電動機或液壓馬達接收所述的調速控制器的用于調整其轉速的控制信號，所述的電動機或液壓馬達的輸出軸與所述的差動行星輪系傳動裝置的太陽輪的齒輪軸相連，在所述的差動行星輪系傳動裝置的輸出齒圈和行星架之間設置有閉鎖離合器。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王天穎，賈巨民，高波，
申請(專利權)人：中國人民解放軍軍事交通學院，
類型：發明
國別省市：12[中國|天津]