CN102720812A - 一种可双输入两挡无级变速装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可双输入两挡无级变速装置，包括输入太阳轮总成，至少一个行星轮总成，输出太阳轮总成，行星架总成，输入太阳轮总成、行星架总成和输出太阳轮总成具有重合的旋转轴线并且两者之间能相对转动，输入太阳轮总成、输出太阳轮总成和行星架总成的任意两者之间可以相互锁定，行星轮总成绕轴安装于行星架总成上，行星轮与各自的太阳轮啮合。本发明结构简单，体积小巧，能够实现双输入无极变速。

Description

一种可双输入两挡无级变速装置

技术领域

本发明属汽车变速箱技术领域，特别是涉及一种可双输入两挡无级变速装置。

背景技术

变速器是内燃机驱动的汽车必须的组成部分。汽车上安装的变速器通常有多个不同的转速/扭矩转换比，通常称为“档位”或“档”，以适应不同的行驶速度下对转速扭矩组合的不同要求。起步时需要低转速、高扭矩；而高速行驶时则需要高转速、低扭矩。一般来说，需要人工手动操作变换档位的变速器称为「手动变速器」或「手排档」，由机械操作自动变换档位的变速器称为「自动变速器」或「自排档」。近来还出现了可以连续调节转速/扭矩转换比的无级变速器。这也属于自动变速器的一种。

无级变速器有V型橡胶带式、金属带式、多盘式、钢球式、滚轮转盘式等多种构造，大都利用金属带和可变半径的滚轮传输动力。透过主动滚轮与被动滚轮半径的变化，达到齿轮比的变化。由于是利用钢带与滚轮之间的摩擦力传递动力，而为了增加静摩擦力，最直接的方式就是增加钢带与滚轮之间的压力。目前CVT大多使用于汽车、斯柯达汽车、拖拉机为主，以日本、德国为主流，且大多采用的是柴油、汽油动力，但由于石油为不可再生资源，同时随着国家环保要求的提高，使用清洁能源成为当务之急，采用混合能源驱动的汽车逐渐走上舞台，故为了在一台汽车内同时将多种动力进行转换，需要配套设计一种可多输入的变速装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可双输入两挡无级变速装置，能实现双动力输入。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种可双输入两挡无级变速装置，包括输入太阳轮总成、至少一个行星轮总成、离合器、输出太阳轮总成、行星架总成、输入行星轮总成和制动带，所述的输入太阳轮总成包括中心轴、输入太阳轮；所述的行星轮总成包括第一行星轮、第二行星轮和行星轴；输出太阳轮总成包括输出轴、输出太阳轮；行星架总成包括制动鼓、行星架和行星架输出轴；输入行星轮总成包括旋转轴、输入行星轮，所述的输入太阳轮总成、行星架总成和输出太阳轮总成具有重合的旋转轴线并且两者之间能相对转动；输入太阳轮总成的旋转轴线与输入行星轮总成的旋转轴线平行并且输入行星轮与制动鼓一端啮合；制动鼓和行星架对应有一中心孔，制动鼓和行星架的侧面外圆开有通孔，且制动鼓和行星架固定连接在一起形成一中空结构；输入太阳轮的中心轴和输出太阳轮的输出轴分别从制动鼓和行星架的相应中心孔向外伸出，且输入太阳轮的中心轴和输出太阳轮的输出轴为同轴线且可相对旋转；输入太阳轮和输出太阳轮分别安装于中空结构内的中心轴和输出轴上；行星轴安装于制动鼓和行星架的侧面外圆的通孔上，第一行星轮和第二行星轮同轴安装于行星轴上，且第一行星轮和第二行星轮分别与输入太阳轮和输出太阳轮啮合。

所述的可双输入两挡无级变速装置包括用于对行星架总成进行制动的制动带，制动带安装于行星架总成与压壳之间，以固定行星架总成。

所述的可双输入两挡无级变速装置包括离合器，离合器安装于输入太阳轮总成、输出太阳轮总成和行星架总成的任意两者之间用于锁定两者，以实现被锁定的两者同步旋转。

所述的离合器安装于输入太阳轮总成和行星架总成之间，离合器包括主动部件和从动部件，主动部件与输入太阳轮总成相连，从动部件与行星架总成相连。

所述的离合器安装于输出太阳轮总成和行星架总成之间，离合器包括主动部件和从动部件，主动部件与行星架总成相连，从动部件与输出太阳轮总成相连。

所述的离合器安装于输入太阳轮总成、输出太阳轮总成之间，离合器包括主动部件和从动部件，主动部件与输入太阳轮总成相连，从动部件与输出太阳轮总成相连。

所述的输入太阳轮总成的中心轴作为可双输入两挡无级变速装置的输入端，输出太阳轮总成的输出轴或者行星架总成的行星架输出轴作为可双输入两挡无级变速装置的输出端。

所述的输入行星轮总成的旋转轴作为可双输入两挡无级变速装置的输入端，输出太阳轮总成的输出轴或者行星架总成的行星架输出轴作为可双输入两挡无级变速装置的输出端。

有益效果

本发明结构简单，体积小巧，能够实现双输入无极变速。

附图说明

图1为本发明基本结构示意图一。

图2为本发明基本结构示意图二。

图3为本发明机械变速器示意图一。

图4为本发明机械变速器示意图二。

图5为本发明机械变速器示意图三。

图6为本发明输入太阳轮与第一行星轮啮合示意图。

图7为本发明输出太阳轮与第二行星轮啮合示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

如图1~图5所示，一种可双输入两挡无级变速装置，由如下部件组成：输入太阳轮总成1包括中心轴O₁、输入太阳轮1b；至少一个行星轮总成2包括第一行星轮2a、第二行星轮2b和行星轴Ox；离合器3包括主动部件3a、从动部件3b；输出太阳轮总成4包括输出轴O₄、输出太阳轮4b；行星架总成5包括制动鼓5a、行星架5b和行星架输出轴O₅；输入行星轮总成6包括旋转轴O₆、输入行星轮6b；制动带7，行星齿轮传动***H，所述的输入太阳轮总成1、行星架总成5和输出太阳轮总成4具有重合的旋转轴线并且两者之间能相对转动；输入太阳轮总成1的旋转轴线与输入行星轮总成6的旋转轴线平行并且输入行星轮6b与制动鼓5a一端啮合；制动鼓5a和行星架5b对应有一中心孔，制动鼓5a和行星架5b的侧面外圆开有通孔，且制动鼓5a和行星架5b固定连接在一起形成一中空结构；输入太阳轮1b的中心轴O₁和输出太阳轮4b的输出轴O₄分别从制动鼓5a和行星架5b的相应中心孔向外伸出，且输入太阳轮1b的中心轴O₁和输出太阳轮4b的输出轴O₄之间为同轴且可相对旋转；输入太阳轮1b和输出太阳轮4b分别安装于中空结构内的中心轴O₁和输出轴O₄上；行星轴Ox安装于制动鼓5a和行星架5b的侧面外圆的通孔上，第一行星轮2a和第二行星轮2b同轴于行星轴Ox上，且第一行星轮2a和第二行星轮2b分别与输入太阳轮1b和输出太阳轮4b啮合。

所述的可双输入两挡无级变速装置包括用于对行星架总成5进行制动的制动带7，制动带7安装于行星架总成5与压壳8之间，以固定行星架总成5。

所述的可双输入两挡无级变速装置包括离合器3，离合器3安装于输入太阳轮总成1、输出太阳轮总成4和行星架总成5的任意两者之间用于锁定两者，以实现被锁定的两者同步旋转。

所述的离合器3安装于输入太阳轮总成1和行星架总成5之间，离合器3包括主动部件3a和从动部件3b，主动部件3a与输入太阳轮总成1相连，从动部件3b与行星架总成5相连。

所述的离合器3安装于输出太阳轮总成4和行星架总成5之间，离合器3包括主动部件3a和从动部件3b，主动部件3a与行星架总成5相连，从动部件3b与输出太阳轮总成4相连。

所述的离合器3安装于输入太阳轮总成1、输出太阳轮总成4之间，离合器3包括主动部件3a和从动部件3b，主动部件3a与输入太阳轮总成1相连，从动部件3b与输出太阳轮总成4相连。

所述的输入太阳轮总成1的中心轴O₁作为可双输入两挡无级变速装置的输入端，输出太阳轮总成4的输出轴O₄或者行星架总成5的行星架输出轴O₅作为可双输入两挡无级变速装置的输出端。

所述的输入行星轮总成6的旋转轴O₆作为可双输入两挡无级变速装置的输入端，输出太阳轮总成4的输出轴O₄或者行星架总成5的行星架输出轴O₅作为可双输入两挡无级变速装置的输出端。

本发明做双输入和单输入的传动比推导过程如下：

（一）当输入太阳轮1b和输入行星轮6b作为输入时，可得，

1）ω₆·R₆＝ω₅·R₅，即 ${\mathrm{\ω}}_5=\frac{R_6}{R_5}\·{\mathrm{\ω}}_6---\left(I\right)$

2）当输入太阳轮1b绕中心轴O₁旋转，A点速度V_A=ω₁·R₁……………①

行星轮2a在行星架上绕行星架中心轴O₁，同时绕自身行星轴Ox旋转，中心点Ox的运动可以看作是基点A（即第一行星轮2a与中心轴O₁的切点）的运动和绕基点A的转动，这两个运动的合成，如图6可得，

其中V_ox=ω₅·L…………………………………………………………②

V_ox=V_A-ω_XR_2a…………………………………………………③

由①②③式，可得ω₁R₁-ω_XR_2a=ω₅·L…………………（Ⅱ），

其中，L=R₁+R_2a=R₄+R_2b

3）同理如图7可得，

V_B＝ω₄·R₄

V_ox＝V_B-ω_X·R_2b

由此可得，ω₄·R₄-ω_X·R_2b＝ω₅·L………………………（Ⅲ）

由（Ⅰ）（Ⅱ）（Ⅲ）式联立，消去ω_X，可得

${\mathrm{\ω}}_1+\frac{R_6(R_1+R_{2a})(R_{2a}-R_{2b})}{R_5{R}_1{R}_{2b}}\·{\mathrm{\ω}}_6=\frac{R_{2a}{R}_4}{R_1{R}_{2b}}\·{\mathrm{\ω}}_4$

（二）当只有输入太阳轮1b作为输入，而行星架5b固定时，即为固定齿轮轴传动，可得传动比，

${\mathrm{\ω}}_1/{\mathrm{\ω}}_4=\frac{R_{2a}{R}_4}{R_1{R}_{2b}}$

Claims (8)

1.一种可双输入两挡无级变速装置，包括输入太阳轮总成（1）、至少一个行星轮总成（2）、离合器（3）、输出太阳轮总成（4）、行星架总成（5）、输入行星轮总成（6）和制动带（7），所述的输入太阳轮总成（1）包括中心轴（O₁）、输入太阳轮（1b）；所述的行星轮总成（2）包括第一行星轮（2a）、第二行星轮（2b）和行星轴（Ox）；输出太阳轮总成（4）包括输出轴（O₄）、输出太阳轮（4b）；行星架总成（5）包括制动鼓（5a）、行星架（5b）和行星架输出轴（O₅）；输入行星轮总成（6）包括旋转轴（O₆）、输入行星轮（6b），其特征是：所述的输入太阳轮总成（1）、行星架总成（5）和输出太阳轮总成（4）具有重合的旋转轴线并且两者之间能相对转动；输入太阳轮总成（1）的旋转轴线与输入行星轮总成（6）的旋转轴线平行并且输入行星轮（6b）与制动鼓（5a）一端啮合；制动鼓（5a）和行星架（5b）对应有一中心孔，制动鼓（5a）和行星架（5b）的侧面外圆开有通孔，且制动鼓（5a）和行星架（5b）固定连接在一起形成一中空结构；输入太阳轮（1b）的中心轴（O₁）和输出太阳轮（4b）的输出轴（O₄）分别从制动鼓（5a）和行星架（5b）的相应中心孔向外伸出，且输入太阳轮（1b）的中心轴（O₁）和输出太阳轮（4b）的输出轴（O₄）为同轴线且可相对旋转；输入太阳轮（1b）和输出太阳轮（4b）分别安装于中空结构内的中心轴（O₁）和输出轴（O₄）上；行星轴（Ox）安装于制动鼓（5a）和行星架（5b）的侧面外圆的通孔上，第一行星轮（2a）和第二行星轮（2b）同轴于行星轴（Ox）上，且第一行星轮（2a）和第二行星轮（2b）分别与输入太阳轮（1b）和输出太阳轮（4b）啮合。

2.根据权利要求1所述的一种可双输入两挡无级变速装置，其特征是：所述的可双输入两挡无级变速装置还包括用于对行星架总成（5）进行制动的制动带（7），制动带（7）安装于行星架总成（5）与压壳（8）之间，以固定行星架总成（5）。

3.根据权利要求1所述的一种可双输入两挡无级变速装置，其特征是：所述的可双输入两挡无级变速装置还包括离合器（3），离合器（3）安装于输入太阳轮总成（1）、输出太阳轮总成（4）和行星架总成（5）的任意两者之间用于锁定两者，以实现被锁定的两者同步旋转。

4.根据权利要求3所述的一种可双输入两挡无级变速装置，其特征是：所述的离合器（3）安装于输入太阳轮总成（1）和行星架总成（5）之间，离合器（3）包括主动部件（3a）和从动部件（3b），主动部件（3a）与输入太阳轮总成（1）相连，从动部件（3b）与行星架总成（5）相连。

5.根据权利要求3所述的一种可双输入两挡无级变速装置，其特征是：所述的离合器（3）安装于输出太阳轮总成（4）和行星架总成（5）之间，离合器（3）包括主动部件（3a）和从动部件（3b），主动部件（3a）与行星架总成（5）相连，从动部件（3b）与输出太阳轮总成（4）相连。

6.根据权利要求3所述的一种可双输入两挡无级变速装置，其特征是：所述的离合器（3）安装于输入太阳轮总成（1）、输出太阳轮总成（4）之间，离合器（3）包括主动部件（3a）和从动部件（3b），主动部件（3a）与输入太阳轮总成（1）相连，从动部件（3b）与输出太阳轮总成（4）相连。

7.根据权利要求1所述的一种可双输入两挡无级变速装置，其特征是：所述的输入太阳轮总成（1）的中心轴（O₁）作为可双输入两挡无级变速装置的输入端，输出太阳轮总成（4）的输出轴（O₄）或者行星架总成（5）的行星架输出轴（O₅）作为可双输入两挡无级变速装置的输出端。

8.根据权利要求1所述的一种可双输入两挡无级变速装置，其特征是：所述的输入行星轮总成（6）的旋转轴（O₆）作为可双输入两挡无级变速装置的输入端，输出太阳轮总成（4）的输出轴（O₄）或者行星架总成（5）的行星架输出轴（O₅）作为可双输入两挡无级变速装置的输出端。

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