双腔半环面型功率分流无级变速器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102146997A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102146997A(43)申请公布日2011.08.10(21)申请号201110083958.8(22)申请日2011.04.06(71)申请人四川大学地址610065四川省成都市一环路南一段24号(72)发明人张庆功李华姚进(51)Int.Cl.F16H37/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称双腔半环面型功率分流无级变速器(57)摘要本发明涉及一种传递大扭矩的功率分流无级变速器。该无级变速器由牵引驱动的双腔半环面型无级变速单元、定轴轮系、二自由度的差动轮系和换向机构组成。输入功率分两路传输：其中一路经由主轴传递至差动轮系的中心轮，另一路经过双腔半环面型无级变速单元、定轴轮系传递到差动轮系的第二齿轮，这两部分功率在差动轮系汇合后经行星架输出。本发明使输入扭矩的一部分由第二主轴承受，减少了无级变速单元承受的扭矩，因此该机构具备传递大扭矩的能力。设计上，定轴轮系中齿轮的奇数次外啮合，不仅保证了封闭系统内部实现功率分流，而且保证了差动轮系大扭矩输出。为了满足工程机械运行中前进和后退的要求，该装置在输出时设置了换向机构。CN1024697ACCNN110214699702146999A权利要求书1/1页1.一种传递大扭矩的功率分流无级变速器由双腔半环面型无级变速单元、定轴轮系、2K-H型差动轮系和换向机构组成，其中双腔半环面型无级变速单元包括输入锥盘（6）、传力滚轮（7）和输出锥盘（8）；二自由度的差动轮系包括中心轮（11）、第二齿轮（12）、行星轮（13）和行星架（14）；定轴轮系由第一齿轮（9）、第八齿轮（29）、第一副轴（28）、第七齿轮（26）、第二换向轮（27）和第二齿轮（12）组成；换向机构由第三齿轮（15）、第三主轴（16）、第二离合器（17）、第四主轴（18）、第四齿轮（19）、第五齿轮（20）、输出轴（21）、第三离合器（22）、第五主轴（23）、第六齿轮（24）、第一换向轮（25）组成；其特征在于：输入功率分两路传递，其中一路经由第一主轴（3）和第二主轴（10）传递至2K-H型差动轮系的中心轮（11），另一路经过双腔半环面型无级变速单元、定轴轮系传递到2K-H型差动轮系的第二齿轮（12）；两路传输功率在2K-H型差动轮系内汇合，由行星架（14）输出。2.根据权利要求1所述的功率分流无级变速器，其特征在于：起功率汇流作用的2K-H型差动轮系被第一主轴（3）、双腔半环面型无级变速单元、定轴轮系以及第二主轴（10）封闭，形成一个闭环系统；为了避免闭环系统内部发生功率循环，保证封闭系统内部实现功率分流，提高系统的传递效率，定轴轮系的传动比必须为负值，即要求该定轴轮系中齿轮的外啮合数为奇数。3.根据权利要求1所述的功率分流无级变速器，其特征在于：定轴轮系的传动比为负值，除了实现封闭系统内部功率分流外，还使得2K-H型差动轮系中心轮（11）和第二齿轮（12）的输入扭矩同向，保证了2K-H型差动轮系行星架（14）输出扭矩的大小为中心轮（11）和第二齿轮（12）输入扭矩的大小之和，方向与中心轮（11）和第二齿轮（12）的输入扭矩反向。2CCNN110214699702146999A说明书1/3页双腔半环面型功率分流无级变速器技术领域[0001]本发明涉及传动系中的变速机构，具体讲就是无级变速器。背景技术[0002]现已装车使用的金属带式无级变速器，由于金属间摩擦系数的限定以及带抗拉能力的制约，使得其在大扭矩传递中一直没有获得突破性进展。与金属带式无级变速器相比，牵引式半环面型无级变速器借助牵引油在输入锥盘、传力滚轮和输出锥盘接触区间的牵引性能传递运动和动力，极大地改善了接触面间的摩擦条件，提高了半环面型无级变速器的承载能力，适用于中、大排量轿车。由于受牵引油剪切极限和运动构件材料的抗弯曲强度极限的限制，仅由牵引式半环面型无级变速器传递的扭矩无法满足工程机械工作时对大扭矩的需求。发明内容[0003]本发明的目的就是基于半环面型无级变速器提供一种功率分流无级变速器，适于工程机械需求的大扭矩传递。[0004]实现本发明目的的技术解决方案为：一种功率分流无级变速器，包括一组牵引驱动的双腔半环面型无级变速单元、一组二自由度的差动轮系以及定轴轮系和输出换向机构。其中双腔半环面型无级变速单元包括2个输入锥盘（6a、6b）、2个输出锥盘（8a、8b）和6个传力滚轮（7）；二自由度的差动轮系包括中心轮（11）、第二齿轮（12）、行星轮（13）和行星架（14）；定轴轮系由第一齿轮（9）、第八齿轮（29）、第一副轴（28）、第七齿轮（26）、第二换向轮（27）和第二齿轮（12）组成；换向机构由第三齿轮（15）