CN101994789B - 正反向无级变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种正反向无级变速器由无级变速器和反向装置组成。第一行星机构的第一中心齿轮(2)连接于第一轴(1)上，第一行星架(6)连接于第二轴(7)上，第一内齿圈(5)通过外齿圈(4)、传动齿轮(18)与液压马达(15)相连接，连接液压马达(15)的液压管路(16)上装有液压操纵阀(17)，第二行星机构的第二中心齿轮(13)和离合器(8)的主动部分连接于第二轴(7)上，离合器(8)的从动部分和反向制动器(9)的制动鼓与第二行星架(10)连成一体，第二内齿圈(11)连接于第三轴(14)上。本发明的正反向无级变速器结构简易紧凑，传动功率大，效率高，工作平稳可靠，操控方便，技术成熟，造价较低，使用范围广，特别适用于汽车等复杂环境的机械传动。

Description

正反向无级变速器
技术领域
本发明涉及一种机械传动的正反向无级变速器。
背景技术
目前在机械传动方面使用的无级变速装置虽然种类不少，但由于其存在着结构上的固有缺点以及传动功率小、效率低、使用寿命短等的不足，其使用范围受到很大限制。尤其在大功率和各种复杂环境的机械传动，如交通运输特别在汽车等的机械传动方面，迄今尚无满意的无级变速装置。虽有诸多发明创造者提出了多种方案，但其结构过于复杂或在实用上存在不足，难以实施，末见广泛应用。
在机械传动中使用的反向机构(即倒车机构)，还存在着冲击、操作不便或结构繁杂等不足，有待作进一步的改进。
尤其对结构简易紧凑、大功率高效能、工作平稳可靠、便于操控、兼备反向功能的无级变速装置，在机械传动方面特别如汽车等复杂环境的机械传动是渴望已久的
发明内容
本发明为解决现在机械传动无级变速装置和反向机构尚存在的不足，提供一种结构简易紧凑、传动功率大、效率高、工作平稳可靠、寿命长、使用范围广，尤其适用于汽车等复杂环境的正反向无级变速器。
为解决上述技术问题，本发明的正反向无级变速器由无级变速器和反向装置组成。将无级变速器的第二轴与反向装置的离合器主动部分和中心齿轮的连接轴连成一体，或将反向装置的离合器主动部分和中心齿轮直接连接于无级变速器的第二轴上。只要操纵无级变速器的液压操纵阀和反向装置的离合器及反向制动器，即可进行正、反向由零速到最高速之间的无级变速。
本发明的无级变速器由第一行星机构、传动齿轮、液压马达、液压管路、液压操纵阀等组成。第一行星机构的第一中心齿轮连接于第一轴上，第一行星架连接于第二轴上，第一内齿圈与外齿圈连成一体，外齿圈通过传动齿轮与液压马达相连接，连接液压马达的液压管路上装有液压操纵阀，由液压马达通过传动齿轮和外齿圈对第一内齿圈施加反向转矩控制第一内齿圈的转速，其反向转矩的大小由液压操纵阀控制，当液压马达施加的反向转矩为零时，第一内齿圈不受约束可自由转动，则第一行星机构失去传动作用，如第一轴为输入轴则成为空转，第二轴的转速为零；当液压马达施加反向转矩使第一内齿圈的转速降低，则第一行星架及第二轴的转速提高(反之亦然)；当液压马达施加的反向转矩使第一内齿圈的转速为零，则第二轴以最高速运转。(当然，如需要，液压马达还可使第一内齿圈反转，则使第二轴以更高速运转。)故只要调节液压操纵阀，即可使第二轴的转速随之升降，从而实现第二轴由零到最高速的无级变速。(上述仅以行星机构的中心齿轮作主动件、行星架作从动件为例，也可用其它作主动件、如内齿圈作主动件、行星架作从动件，如此，则相应地将图中的“外齿圈”和高速制动器(图中未示)的制动鼓与中心齿轮连成一体。)
本发明的反向装置由第二行星机构、离合器和反向制动器等组成。将离合器的主动部分和第二中心齿轮连接于同一轴上，离合器的从动部分和反向制动器的制动鼓与第二行星架连成一体，第二内齿圈连接于第三轴上。当反向制动器放松，离合器接合，则第二行星架与中心齿轮连成一体一起转动，由于第二行星齿轮与第二中心齿轮之间没有相对运动，亦即第二中心齿轮、第二行星架和第二内齿圈锁为一体，从而使第三轴以传动比为1的同向运转；当离合器分离，反向制动器锁住第二行星架使之固定不动，则第二内齿圈及第三轴以一定传动比作反向运转。故只要同时操纵离合器和反向制动器，即可随之正、反向传动。
由于本发明采用行星机构，使之结构比较紧凑，再因齿轮传动的传动功率大、效率高，以及液压***操控简易方便工作平稳，而且都是成熟技术，制造成本要相对低廉，从而达到本发明的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
附图是本发明正反向无级变速器的示意图。
具体实施方式
附图所示的正反向无级变速器由无级变速器和反向装置组成。
附图中的无级变速器由第一轴1、第一中心齿轮2、第一行星齿轮3、第一行星架6、第一内齿圈5、第二轴7、外齿圈4、传动齿轮18、液压马达15、液压管路16、液压操纵阀17等组成。第一中心齿轮2、第一内齿圈5、第一行星齿轮3和第一行星架6构成第一行星机构，第一中心齿轮2连接于第一轴1上，第一行星架6连接于第二轴7上，外齿圈4与第一内齿圈5连成一体，外齿圈4通过传动齿轮18与液压马达15相连接，连接液压马达15的液压管路16上装有液压操纵阀17。
附图中的反向装置由离合器8、反向制动器9、第二行星架10、第二内齿圈11、第二行星齿轮12、第二中心齿轮13和第三轴14组成。第二中心齿轮13、第二内齿圈11、第二行星齿轮12和第二行星架10构成第二行星机构，离合器8的主动部分和第二中心齿轮13连接于第二轴7上，离合器8的从动部分和反向制动器9的制动鼓与第二行星架10连成一体，第二内齿圈11连接于第三轴14上。
如以第一轴1为输入轴，第三轴14为输出轴，在正向运转的情况下，则同时将反向制动器9放松、离合器8接合，这时第二轴7通过第二行星机构与第三轴14连成一体，动力由第一轴1经第二轴7直接传动第三轴14。由液压马达15通过传动齿轮18和外齿圈4对第一内齿圈5施加反向转矩，调节液压操纵阀17来控制液压马达15第一内齿圈5施加反向转矩的大小，即可对第二轴7亦即第三轴14进行由零速到最高速之间的无级变速。如同时将离合器8分离，反向制动器9锁住第二行星架10使之固定不动，则第三轴14作一定传动比的反向运转。只要调控液压操纵阀17和同时操纵离合器8和反向制动器9，就可对输出轴第三轴14进行正、反运转的无级变速。

Claims (1)

1.一种正反向无级变速器，由无级变速器和反向装置组成，其特征在于：无级变速器包括液压马达(15)、液压操纵阀(17)、液压管路(16)、传动齿轮(18)和由第一中心齿轮(2)、第一内齿圈(5)、第一行星齿轮(3)、及第一行星架(6)组成的第一行星机构，反向装置包括离合器(8)、反向制动器(9)和由第二中心齿轮(13)、第二内齿圈(11)、第二行星齿轮(12)及第二行星架(10)组成的第二行星机构，第一内齿圈(5)与外齿圈(4)连成一体，第一中心齿轮(2)连接于第一轴(1)上，第一行星架(6)连接于第二轴(7)上，外齿圈(4)通过传动齿轮(18)与液压马达(15)相连接，连接液压马达(15)的液压管路(16)上装有液压操纵阀(17)，离合器(8)的主动部分和第二中心齿轮(13)的连接轴与第二轴(7)连成一体，或离合器(8)的主动部分和第二中心齿轮(13)直接连接于第二轴(7)上，离合器(8)的从动部分和反向制动器(9)的制动鼓与第二行星架(10)连成一体，第二内齿圈(11)连接于第三轴(14)上，以第一轴(1)为输入轴，第三轴(14)为输出轴，在正向运转的情况下，则同时将反向制动器(9)放松、离合器(8)接合，这时第二轴(7)通过第二行星机构与第三轴(14)连成一体，动力由第一轴(1)经第二轴(7)直接传动第三轴(14)，由液压马达(15)通过传动齿轮(18)和外齿圈(4)对第一内齿圈(5)施加反向转矩控制第一内齿圈(5)的转速，其反向转矩的大小由液压操纵阀(17)控制，当液压马达(15)施加的反向转矩为零时，第一内齿圈(5)不受约束可自由转动，则第一行星机构失去传动作用，第二轴(7)转速为零，当液压马达(15)施加反向转矩使第一内齿圈(5)的转速降低，则第一行星架(6)及第二轴(7)的转速提高，当液压马达(15)施加的反向转矩使第一内齿圈(5)的转速为零时，则第二轴(7)以最高速运转，即可对第二轴(7)亦即第三轴(14)进行由零到一定传动比的最高速之间的无级变速；如果同时将离合器(8)分离、反向制动器(9)锁住第二行星架(10)使之固定不动，则第三轴(14)作一定传动比的反向运转；只要调控液压操纵阀(17)和同时操纵离合器(8)和反向制动器(9)，就可对输出轴第三轴(14)进行正、反运转的无级变速。
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