專利名稱：一種行星齒輪無級(jí)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于可變速比傳送旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)換向的齒輪傳動(dòng)裝置， 采用兩個(gè)行星輪系的組合結(jié)構(gòu)，行星架共用，兩個(gè)行星齒輪共同固定在同一根軸上，行星齒 輪分別與兩個(gè)中心輪相嚙合，沒有內(nèi)齒圈的太陽輪，兩個(gè)中心輪分別作為輸入與輸出，行星 架通過齒輪與變速裝置連接，做為調(diào)速輪，屬于一種行星齒輪無級(jí)變速器。
背景技術(shù)：
無級(jí)變速器可以自由改變傳動(dòng)比，從而實(shí)現(xiàn)全程無級(jí)變速。汽車行駛的速度是不 斷變化的，這就要求汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)的變速比要盡量多，需要使用可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比連續(xù)改 變的無級(jí)變速器，從而得到傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)動(dòng)機(jī)工況的最佳匹配，使車速變化更為平穩(wěn)，提高 了整車的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。對(duì)于中小功率的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，由于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速小，且隨風(fēng)的大小而改變，這樣就 要求有大的并適合變速的發(fā)電機(jī)組與之匹配，增加了發(fā)電機(jī)組的設(shè)備成本。使用無級(jí)變速 器能將風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速提高并變成平穩(wěn)的轉(zhuǎn)速后送入發(fā)電機(jī)，減少了發(fā)電機(jī)的機(jī)座號(hào)，降低成 本。國內(nèi)外目前已有多種新結(jié)構(gòu)的行星齒輪無級(jí)變速器。行星齒輪無級(jí)變速器能夠較 好地滿足汽車的使用要求，且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，零件少的優(yōu)點(diǎn)；它的工作速比范圍寬， 容易與發(fā)動(dòng)機(jī)形成理想的匹配，改善燃燒過程，降低油耗和排放，具有較高的傳送效率，經(jīng) 濟(jì)性好。問題在于在單級(jí)行星齒輪傳動(dòng)中，輸出為行星齒輪的轉(zhuǎn)速，需要使用專門的偏心輸 出機(jī)構(gòu)。對(duì)于外嚙合的行星齒輪無級(jí)變速器，調(diào)速裝置的工作范圍太寬，調(diào)速不靈敏。為了 擺脫這種困境，設(shè)計(jì)一種克服現(xiàn)有單行星輪系需要使用偏心輸出機(jī)構(gòu)的內(nèi)嚙合雙行星齒輪 無級(jí)變速器，無論對(duì)低速重載的大型機(jī)械設(shè)備或風(fēng)力發(fā)電機(jī)，還是對(duì)于既需減速又要過零 換向的用于汽車的變速裝置，都具有極重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的提出，旨在提供一種帶有獨(dú)立調(diào)速裝置的外嚙合雙行星輪系的行星 齒輪無級(jí)變速器，克服了單行星輪系需要使用偏心輸出機(jī)構(gòu)且調(diào)速不靈敏的問題。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是這樣現(xiàn)實(shí)的；—種行星齒輪無級(jí)變速器，包括箱體和輸入法蘭、輸出法蘭，輸入法蘭和輸出法蘭 分別用螺栓固定在箱體上，箱體中裝有雙行星輪系和定軸輪系，其特征在于所述的定軸輪 系由調(diào)速齒輪和無級(jí)調(diào)速裝置組成，其中的無級(jí)調(diào)速裝置用螺栓把在箱體上，調(diào)速齒輪用 鍵與無級(jí)調(diào)速裝置的軸連接；所述的雙行星輪系則包括輸入軸、中心輪I、行星輪I和系桿 I、行星輪軸、輸出軸、中心輪II、行星輪II和系桿II、彈簧擋圈，聯(lián)接軸，其中的輸入軸兩端 套裝輸入軸軸承I和輸入軸軸承II，分別支撐在箱體和輸入法蘭中；輸出軸兩端套裝輸出 軸軸承I和輸出軸軸承II，分別支撐在箱體和輸出法蘭中；系桿I和系桿II由聯(lián)接軸通過 彈簧擋圈連接為一體；系桿I由系桿軸承I支撐在輸入法蘭上；系桿II由系桿軸承II支撐
3在輸出法蘭上，系桿II帶有外圓柱齒與定軸輪系的調(diào)速齒輪外嚙合；行星輪軸兩端套裝行 星輪軸軸承I和行星輪軸軸承II，分別支撐在系桿I和系桿II中；行星輪I和行星輪II分 別用鍵與行星輪軸連接，且分別與用鍵連接于輸入軸上的中心輪I和輸出軸上的中心輪II 外嚙合。所述的輸入軸輸出軸的軸端分別套裝輸入壓蓋和輸出壓蓋。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，主要表現(xiàn)在；1、采用獨(dú)立動(dòng)力源的調(diào)速裝置來調(diào)節(jié)太陽輪I的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)中心輪輸出軸無 級(jí)調(diào)速的目的。2、通過改變雙太陽輪與雙行星輪的齒數(shù)，可以調(diào)節(jié)調(diào)速特性關(guān)系曲線的斜率與沿 Y軸的位置，能得到希望的輸出轉(zhuǎn)速范圍，如圖2所示。且調(diào)速裝置的工作范圍窄，調(diào)速靈 敏。3、該齒輪式無級(jí)變速器具有原理簡(jiǎn)潔、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零件少、傳動(dòng)力大、效率高、操作 簡(jiǎn)單、變速范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的調(diào)速特性關(guān)系圖圖1是本實(shí)用新型的說明書摘要附圖。圖中1、輸入軸，2、輸入壓蓋，3、輸入軸軸承I，4、輸入法蘭，5、系桿軸承I，6、中 心輪I，7、行星輪軸軸承I，8、行星輪I，9、箱體，10、行星輪II，11、調(diào)速齒輪，12、無級(jí)調(diào) 速裝置，13、行星輪軸軸承II，14、行星輪軸，15、系桿II，16、輸出法蘭，17、系桿軸承II，18、 輸出壓蓋，19、輸出軸軸承I，20、輸出軸，21、中心輪II，22、彈簧擋圈，23、聯(lián)接軸，24、系桿 I，25、輸出軸軸承II，26輸入軸軸承II。
具體實(shí)施方式
如圖1所示的一種行星齒輪無級(jí)變速器，其中的行星輪系屬于Wff型的外嚙合雙 行星輪系，輸入轉(zhuǎn)速為中心輪I 6的轉(zhuǎn)速，輸入軸1轉(zhuǎn)數(shù)ηλ= 1500r/min，無級(jí)調(diào)速裝置 12采用變頻電機(jī)，轉(zhuǎn)速為0 3000r/min，通過定比傳動(dòng)，調(diào)速齒輪11與系桿的齒數(shù)比為 47 60，可以將系桿的轉(zhuǎn)速減到0 2350r/min;輸出轉(zhuǎn)速為中心輪II 21轉(zhuǎn)速。行星輪與 中心輪的齒形采用漸開線齒形，采用iab < 1，因?yàn)檫@樣變頻電機(jī)不需要換向。選用行星輪 I 8與中心輪I 6的齒數(shù)比為1 2，中心輪II 21與行星輪II 10的齒數(shù)比為2 3，兩組行 星輪系的總傳動(dòng)比iab = (1/2) X (2/3) = 1/3。輸出轉(zhuǎn)速與輸入轉(zhuǎn)速、調(diào)速系桿轉(zhuǎn)速的關(guān) Μ^^ :η 出=3η 入—2η 調(diào)。η 入=1500r/min,當(dāng) η 出=0 時(shí)，η 調(diào)=1. 5η 入，當(dāng) η 調(diào)=0 時(shí)，η 出= 3ηλ,當(dāng)η出=η人時(shí)，η調(diào)=η入，當(dāng)η出=-η人/10時(shí)，η調(diào)=1. Mn人。實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速在-ΙδΟ 4500r/min無級(jí)變速。當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速在-150 1500r/min正常工作范圍時(shí)，變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速為 1500 3000r/min，是最佳使用轉(zhuǎn)速。無級(jí)調(diào)速裝置12采用小功率變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)。該外嚙合雙行星齒輪無級(jí)變速器的 主要原理是用大功率的恒速電機(jī)驅(qū)動(dòng)輸入軸1，用小功率的變頻電機(jī)調(diào)節(jié)系桿轉(zhuǎn)速做調(diào) 速軸，實(shí)現(xiàn)輸出軸20轉(zhuǎn)速無級(jí)調(diào)節(jié)的功能。輸出軸20的轉(zhuǎn)速也可以為零，也可以反轉(zhuǎn)。通過改變雙中心輪與雙行星輪的齒數(shù)比，可以調(diào)節(jié)調(diào)速特性關(guān)系曲線的斜率與沿Y軸的位 置，能得到希望的輸出轉(zhuǎn)速范圍。
權(quán)利要求一種行星齒輪無級(jí)變速器，包括箱體(9)和輸入法蘭(4)、輸出法蘭(16)，輸入法蘭(4)和輸出法蘭(16)分別用螺栓固定在箱體(9)上，箱體(9)中裝有雙行星輪系和定軸輪系，其特征在于所述的定軸輪系由調(diào)速齒輪(11)和無級(jí)調(diào)速裝置(12)組成，其中的無級(jí)調(diào)速裝置(12)用螺栓把在箱體(9)上，調(diào)速齒輪(11)用鍵與無級(jí)調(diào)速裝置(12)的軸連接；所述的雙行星輪系則包括輸入軸(1)、中心輪Ⅰ(6)、行星輪Ⅰ(8)和系桿Ⅰ(24)、行星輪軸(14)、輸出軸(20)、中心輪Ⅱ(21)、行星輪Ⅱ(10)和系桿Ⅱ(15)、彈簧擋圈(22)，聯(lián)接軸(23)，其中的輸入軸(1)兩端套裝輸入軸軸承Ⅰ(3)和輸入軸軸承Ⅱ(26)，分別支撐在箱體(9)和輸入法蘭(4)中；輸出軸(20)兩端套裝輸出軸軸承Ⅰ(19)和輸出軸軸承Ⅱ(25)，分別支撐在箱體(9)和輸出法蘭(16)中；系桿Ⅰ(24)和系桿Ⅱ(15)由聯(lián)接軸(23)通過彈簧擋圈(22)連接為一體；系桿Ⅰ(24)由系桿軸承Ⅰ(5)支撐在輸入法蘭(4)上；系桿Ⅱ(15)由系桿軸承Ⅱ(17)支撐在輸出法蘭(16)上，系桿Ⅱ(15)帶有外圓柱齒與定軸輪系的調(diào)速齒輪(11)外嚙合；行星輪軸(14)兩端套裝行星輪軸軸承Ⅰ(7)和行星輪軸軸承Ⅱ(13)，分別支撐在系桿Ⅰ(24)和系桿Ⅱ(15)中；行星輪Ⅰ(8)和行星輪Ⅱ(10)分別用鍵與行星輪軸(14)連接，且分別與用鍵連接于輸入軸(1)上的中心輪Ⅰ(6)和輸出軸(20)上的中心輪Ⅱ(21)外嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行星齒輪無級(jí)變速器，其特征在于所述的輸入軸(1)輸 出軸(20)的軸端分別套裝輸入壓蓋(2)和輸出壓蓋(18)。
專利摘要一種行星齒輪無級(jí)變速器，包括箱體和輸入法蘭、輸出法蘭，箱體中裝有雙行星輪系和定軸輪系，其特征在于所述的定軸輪系由調(diào)速齒輪和無級(jí)調(diào)速裝置組成，所述的雙行星輪系則包括輸入軸、中心輪I、行星輪I和系桿I、行星輪軸、輸出軸、中心輪II、行星輪II和系桿II、彈簧擋圈，聯(lián)接軸，其中的系桿I和系桿II由聯(lián)接軸通過彈簧擋圈連接為一體；系桿I由系桿軸承I支撐在輸入法蘭上；系桿II由系桿軸承II支撐在輸出法蘭上，系桿II帶有外圓柱齒與定軸輪系的調(diào)速齒輪外嚙合；行星輪軸分別支撐在系桿I和系桿II中；行星輪I和行星輪II分別與中心輪I和中心輪II外嚙合。該實(shí)用新型克服了現(xiàn)有單行星輪系使用偏心輸出機(jī)構(gòu)和調(diào)速不靈敏的問題。
文檔編號(hào)F16H3/76GK201705869SQ20102020861
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者邵萬珍 申請(qǐng)人:大連交通大學(xué)