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齿圈偏心旋转无级变速系统   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2019-12-30
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2020-05-01
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2020-10-09
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2039-12-30
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201911388861.0 申请日 2019-12-30
公开/公告号 CN110953311B 公开/公告日 2020-10-09
授权日 2020-10-09 预估到期日 2039-12-30
申请年 2019年 公开/公告年 2020年
缴费截止日
分类号 F16H37/08F16H3/76 主分类号 F16H37/08
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 1
权利要求数量 2 非专利引证数量 0
引用专利数量 8 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 CN1041433A、CN1109567A、CN201031942Y、CN102022490A、CN1158392A、CN1873255A、EP0380209A2、WO2013050353A1 被引证专利
专利权维持 3 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 大连碧蓝节能环保科技有限公司 当前专利权人 大连碧蓝节能环保科技有限公司
发明人 赵晓东 第一发明人 赵晓东
地址 辽宁省大连市大连经济技术开发区哈尔滨路34号-3 邮编 116600
申请人数量 1 发明人数量 1
申请人所在省 辽宁省 申请人所在市 辽宁省大连市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
摘要
本发明是一种齿圈偏心旋转无级变速系统,其涉及一种无级变速系统,包括内燃发动机、离合器一、连接齿轮部件二、连接齿轮部件一、调节机构动力装置一、无级变速器一、调节机构动力装置二、无级变速器二、测速装置、主减速器、离合器二。无级变速器一和无级变速器二的摆动齿圈公转速度与摆动齿圈偏心移动时的偏心距离相关,通过改变摆动齿圈偏心距离实现无级变速目的,并且通过改变无级变速器一与无级变速器二输出轴旋转速度之差,实现控制主减速器输出轴旋转速度及旋转方向。所述无级变速系统的传动部件采用全齿轮传动,其传递的转矩大,能够应用于大功率燃油汽车动力系统和大型机械的无级变速装置。
  • 摘要附图
    齿圈偏心旋转无级变速系统
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2020-10-09 授权
2 2020-05-01 实质审查的生效 IPC(主分类): F16H 37/08 专利申请号: 201911388861.0 申请日: 2019.12.30
3 2020-04-03 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种齿圈偏心旋转无级变速系统,其特征在于:所述无级变速系统包括内燃发动机(201)、离合器一(202)、连接齿轮部件二(203)、连接齿轮部件一(206)、调节机构动力装置一(207)、无级变速器一(208)、调节机构动力装置二(209)、无级变速器二(210)、测速装置(211)、主减速器(213)、离合器二(214);离合器一(202)的输入轴与内燃发动机(201)的输出轴连接在一起,连接齿轮部件一(206)和连接齿轮部件二(203)分别采用两个圆锥形齿轮或者采用两个圆柱形齿轮,连接齿轮部件一(206)把离合器一(202)的输出轴与无级变速器一(208)的输入轴连接在一起,连接齿轮部件二(203)把离合器一(202)的输出轴与无级变速器二(210)的输入轴连接在一起,调节机构动力装置一(207)和调节机构动力装置二(209)分别采用电动机或者采用液压执行装置或者采用手动操作杆机构,调节机构动力装置一(207)与无级变速器一(208)的调节端连接在一起,调节机构动力装置二(209)与无级变速器二(210)的调节端连接在一起,主减速器(213)采用双锥齿差速减速机构,主减速器(213)的两个输入轴分别是减速器输入轴一(304)、减速器输入轴二(302),主减速器(213)的输出轴是主行星支架传动轴(306),减速器输入轴一(304)与无级变速器一(208)的输出端连接在一起,减速器输入轴二(302)与无级变速器二(210)的输出端连接在一起,主行星支架传动轴(306)的一端与离合器二(214)的输入轴连接在一起,主行星支架传动轴(306)的另一端与测速装置(211)连接在一起,离合器二(214)的输出轴与负载装置连接在一起;
所述无级变速系统通过连接齿轮部件一(206)和无级变速器一(208)传递内燃发动机(201)一部分输出转矩驱动主减速器(213)的减速器输入轴一(304)形成转矩传递通道一,所述无级变速系统通过连接齿轮部件二(203)和无级变速器二(210)传递内燃发动机(201)一部分输出转矩驱动主减速器(213)的减速器输入轴二(302)形成转矩传递通道二,转矩传递通道一和转矩传递通道二都能够无级变速;主减速器(213)输出轴旋转速度及旋转方向与主减速器(213)两个输入轴的转速差相关,通过调节机构动力装置一(207)驱动无级变速器一(208)的调节端改变无级变速器一(208)的输出端旋转速度,即改变主减速器(213)的减速器输入轴一(304)旋转速度,通过调节机构动力装置二(209)驱动无级变速器二(210)的调节端改变无级变速器二(210)的输出端旋转速度,即改变主减速器(213)的减速器输入轴二(302)旋转速度,能够实现控制主减速器(213)输出轴旋转速度及旋转方向,由测速装置(211)监控主减速器(213)输出轴旋转速度,并且通过离合器二(214)的分离状态或者接合状态控制主减速器(213)的转矩输出状态,形成一种采用全齿轮传动的齿圈偏心旋转无级变速系统;
无级变速器一(208)与无级变速器二(210)结构相同,所述无级变速器包括固定板部件、联轴器部件、摆动行星齿轮部件、摆动行星支架部件、滑轨支架部件、平衡轮部件,固定板部件包括固定板一(20)、固定板二(34)、调节板(27)、导向固定柱(26)、调节齿轮(18)、调节齿条(19)、平行输出齿轮(10),联轴器部件包括同心滑块(1)、十字滑块(2)、摆动滑块(3)、传动销(33),摆动行星齿轮部件包括摆动齿圈(32)、齿轮固定轴(4)、太阳齿轮(12)、过渡齿轮(67)、行星齿轮(31)、铰链部件,铰链部件包括齿轮连接板一(69)、齿轮连接板二(38)、齿轮连接板三(65)、齿轮连接板四(66)、定位轴(68)、行星齿轮销轴(30),摆动行星支架部件包括摆动行星支架(14)、摆动限位滚轮(13)、限位滚轮销轴(39),滑轨支架部件包括滑轨支架(24)、滑轨二(37)、联动齿轮(29)、联动齿轮轴(88)、弹簧挡杆(15),平衡轮部件包括平衡轮(28)、调节滚轮销轴(21)、仿形调节滚轮(22)、复位弹簧(16),联轴器部件、摆动行星齿轮部件、摆动行星支架部件、滑轨支架部件、平衡轮部件沿着轴向依次安装在固定板部件的轴向内侧;所述无级变速器的输入端是滑轨支架(24)的外花键一(95),所述无级变速器的输出端是平行输出齿轮(10)的外花键二(106),所述无级变速器的调节端是调节齿轮(18)的调节齿轮轴;摆动行星支架部件和摆动行星齿轮部件组成齿圈偏心旋转行星齿轮减速器,其固定件是太阳齿轮(12),主动件是摆动行星支架(14),从动件是摆动齿圈(32),齿圈偏心旋转行星齿轮减速器做减速传动;
齿圈偏心旋转行星齿轮减速器有同心运行状态和偏心运行状态两种工作状态;齿圈偏心旋转行星齿轮减速器在偏心运行状态时,摆动齿圈(32)与太阳齿轮(12)不同心,摆动行星支架(14)驱动摆动齿圈(32)围绕摆动齿圈轴线(111)自转的同时,摆动齿圈(32)还会围绕太阳齿轮轴线(110)公转,若某个时刻摆动行星支架(14)沿着摆动行星支架正向旋转方向(114)旋转四分之一圈,摆动行星支架(14)驱动摆动齿圈(32)围绕太阳齿轮轴线(110)沿着摆动齿圈正向旋转方向(115)公转的齿数等于摆动齿圈四分之一齿数b与摆动齿圈(32)偏心移动时的偏心距离除以齿距所得到的摆动齿圈偏心齿数c之和,与此同时,过渡齿轮(67)与太阳齿轮(12)啮合并驱动行星齿轮(31)旋转,行星齿轮(31)驱动摆动齿圈(32)围绕摆动齿圈轴线(111)沿着摆动齿圈正向旋转方向(115)的相反方向自转的齿数等于太阳齿轮四分之一齿数a,由于摆动齿圈(32)自转方向与公转方向相反,并且摆动齿圈四分之一齿数b大于太阳齿轮四分之一齿数a,则摆动齿圈(32)实际旋转方向与公转方向相同,若某个时刻摆动行星支架(14)旋转四分之一圈时,则摆动齿圈(32)沿着摆动齿圈正向旋转方向(115)实际旋转的齿数等于摆动齿圈四分之一齿数b加上摆动齿圈偏心齿数c减去太阳齿轮四分之一齿数a,增加或者减少摆动齿圈(32)偏心移动时的偏心距离能够增加或者减少摆动齿圈偏心齿数c,即增加或者减少摆动齿圈(32)旋转速度,实现所述无级变速器的无级变速目的;
固定板二(34)呈矩形,或者固定板二(34)呈圆盘形,其轴向一端径向中心有呈圆筒形的凸台一(42),凸台一(42)径向中心有轴向的凸台轴孔一(43),凸台一(42)径向外表面有径向的固定孔四(44),凸台一(42)径向外侧的固定板二(34)轴向端面有呈圆筒形的凸台二(46),凸台二(46)径向中心有轴向的凸台轴孔二(45),凸台二(46)轴向两端各有一个轴承安装孔四(116),轴承安装孔四(116)与凸台轴孔二(45)同心,固定板二(34)径向外侧轴向端面分布有若干个导向固定孔二(41),每一个导向固定孔二(41)有一个与之垂直相交的固定孔二(47),固定孔二(47)的一端位于固定板二(34)径向外表面;
固定板一(20)呈矩形,或者固定板一(20)呈圆盘形,其径向中心有轴向的固定板中心孔一(53),固定板一(20)轴向一端有一个轴承安装孔一(117),轴承安装孔一(117)与固定板中心孔一(53)同心,轴承安装孔一(117)径向外侧的固定板一(20)轴向端面有固定板导向孔(54),固定板一(20)径向外侧轴向端面分布有若干个导向固定孔一(52),每一个导向固定孔一(52)有一个与之垂直相交的固定孔一(55),固定孔一(55)的一端位于固定板一(20)径向外表面;
调节板(27)呈矩形,或者调节板(27)呈圆盘形,其径向中心有呈圆锥形的调节锥(40),调节锥(40)径向中心有轴向的调节板中心孔(49),调节锥(40)径向外侧的调节板(27)轴向端面有导向固定孔三(50),导向固定孔三(50)有一个与之垂直相交的固定孔三(51),固定孔三(51)的一端位于调节板(27)径向外表面,调节板(27)径向外侧轴向端面分布有若干个调节板导向孔(48);
导向固定柱(26)呈圆柱形,其两端各有一个径向的固定柱销孔;调节齿轮(18)轴向一端有圆柱形轮齿一,调节齿轮(18)另一端有调节齿轮轴;调节齿条(19)轴向中间是齿条,调节齿条(19)轴向两端呈圆柱形,调节齿条(19)轴向一端有径向的定位销孔一(105);平行输出齿轮(10)轴向一端至另一端依次是外花键二(106)、轴颈四(108)、定位轴肩四(109)、圆柱形轮齿二,外花键二(106)与轴颈四(108)之间有径向的定位销孔三(107);
同心滑块(1)呈圆盘形,其径向中心有轴向的滑块中心孔三(58),同心滑块(1)轴向一端有轨道槽二(56),轨道槽二(56)穿过滑块中心孔三(58)呈径向分布,同心滑块(1)轴向另一端有轴承安装孔三(118),轴承安装孔三(118)与滑块中心孔三(58)同心,同心滑块(1)轴向另一端径向外侧有联轴器齿轮(57),联轴器齿轮(57)是圆柱形外齿轮;
摆动滑块(3)呈圆盘形,其径向中心有轴向的滑块中心孔一(63),摆动滑块(3)轴向一端有轨道槽一(62),轨道槽一(62)穿过滑块中心孔一(63)呈径向分布,摆动滑块(3)径向外表面均布若干个传动销孔二(64);
十字滑块(2)呈圆盘形,其径向中心有轴向的滑块中心孔二(59),十字滑块(2)轴向一端有轨道凸台二(61),轨道凸台二(61)穿过滑块中心孔二(59)呈径向分布,轨道凸台二(61)径向截面轮廓与同心滑块(1)的轨道槽二(56)径向截面轮廓相啮合,十字滑块(2)轴向另一端有轨道凸台一(60),轨道凸台一(60)穿过滑块中心孔二(59)呈径向分布,轨道凸台一(60)径向截面轮廓与摆动滑块(3)的轨道槽一(62)径向截面轮廓相啮合,轨道凸台二(61)与轨道凸台一(60)相互垂直;
传动销(33)、固定销一(36)、固定销二(35)、固定销三(17)、固定销四(5)、固定销五(7)呈圆柱形;定位挡圈(8)呈圆筒形,其径向中心是定位挡圈轴孔,定位挡圈(8)径向外表面有径向的定位挡圈销孔;
摆动齿圈(32)呈圆筒形,其轴向一端径向内表面有圆柱形内齿轮,摆动齿圈(32)轴向另一端径向内表面至外表面均布若干个径向的传动销孔一(70);太阳齿轮(12)、过渡齿轮(67)、行星齿轮(31)是圆柱形外齿轮,太阳齿轮(12)径向中心是太阳齿轮轴孔,太阳齿轮轴孔内表面有内键槽,过渡齿轮(67)径向中心是过渡齿轮轴孔,行星齿轮(31)径向中心是行星齿轮轴孔;
齿轮固定轴(4)呈圆柱形,其轴向一端至另一端依次是轴段三(72)、定位轴肩三(73)、轴颈三(74)、轴段二(75)、轴颈二(77),轴段三(72)远离定位轴肩三(73)一端径向外表面有定位销孔二(71),轴段二(75)径向外表面有外键槽(76),轴颈二(77)直径小于轴段二(75)直径,在轴颈二(77)与轴段二(75)之间形成定位轴肩二;定位轴(68)呈圆柱形,定位轴(68)两端直径小于定位轴(68)中间位置直径,在定位轴(68)两端与中间位置之间各形成一个定位轴肩五;行星齿轮销轴(30)呈圆柱形,其轴向一端是行星齿轮销轴轴肩;
齿轮连接板一(69)与齿轮连接板二(38)结构相同,齿轮连接板一(69)与齿轮连接板二(38)呈长圆形,其径向一端有铰链孔一(80),其径向另一端并列分布有一个铰链孔二(78)和一个铰链孔三(79);齿轮连接板三(65)呈长圆形,其径向一端有铰链孔四(81),其径向另一端有一个铰链轴(82),铰链轴(82)垂直于齿轮连接板三(65)的板面;齿轮连接板四(66)呈长圆形,其径向一端有铰链孔六(120),其径向另一端有一个铰链孔五(119),齿轮连接板四(66)的铰链孔五(119)位置与齿轮连接板三(65)的铰链轴(82)位置相对应,齿轮连接板四(66)的铰链孔六(120)位置与齿轮连接板三(65)的铰链孔四(81)位置相对应;
摆动行星支架(14)呈圆盘形,其径向中心有轴向的行星支架中心孔(85),摆动行星支架(14)轴向一端有两个相互平行的行星支架燕尾槽(84),两个行星支架燕尾槽(84)分别位于行星支架中心孔(85)径向两侧,两个行星支架燕尾槽(84)之间有一个联动齿条二(87),两个行星支架燕尾槽(84)之间靠近行星支架中心孔(85)的摆动行星支架(14)轴向端面有一个行星齿轮销轴固定孔(86),摆动行星支架(14)径向外侧轴向端面分布有若干个限位滚轮销轴固定孔(83);摆动限位滚轮(13)呈圆筒形,其径向中心有轴向的限位滚轮轴孔;限位滚轮销轴(39)呈圆柱形,其轴向一端是限位滚轮销轴轴肩;
平衡轮(28)呈圆盘形,其径向中心有轴向的平衡轮中心孔(100),平衡轮(28)轴向一端有两个相互平行的平衡轮燕尾槽(99),两个平衡轮燕尾槽(99)分别位于平衡轮中心孔(100)径向两侧,两个平衡轮燕尾槽(99)之间有一个联动齿条一(98),平衡轮(28)轴向另一端有呈三角形的滚轮支架(102),滚轮支架(102)的三角形斜边上有一个滚轮安装槽(104),沿着滚轮支架(102)的三角形斜边方向有调节滚轮销轴固定孔(103),调节滚轮销轴固定孔(103)穿过滚轮安装槽(104),滚轮支架(102)与联动齿条一(98)分别位于平衡轮中心孔(100)径向两侧,两个平衡轮燕尾槽(99)之间靠近滚轮支架(102)的平衡轮(28)径向外表面有弹簧安装槽(101),弹簧安装槽(101)有两个开口端,其平衡轮(28)径向外表面方向是开口端一,弹簧安装槽(101)在远离滚轮支架(102)的平衡轮(28)轴向端面方向是其开口端二;仿形调节滚轮(22)呈圆筒形,其径向中心有轴向的调节滚轮轴孔;调节滚轮销轴(21)呈圆柱形,其轴向一端是调节滚轮销轴轴肩;
滑轨支架(24)轴向一端至另一端依次是外花键一(95)、轴颈一(96)、轴段一(97)、滑轨支架盘,轴颈一(96)直径小于轴段一(97)直径,在轴颈一(96)与轴段一(97)之间形成定位轴肩一,滑轨支架盘呈圆盘形,其径向中心有轴向的轴承安装孔二(91),轴承安装孔二(91)与轴颈一(96)同心,轴承安装孔二(91)与轴段一(97)分别位于滑轨支架盘轴向两端,轴承安装孔二(91)径向两侧的滑轨支架盘轴向端面各有一个滑轨一(92),滑轨一(92)径向截面呈燕尾形,滑轨一(92)截面轮廓与摆动行星支架(14)的行星支架燕尾槽(84)截面轮廓相啮合,两个滑轨一(92)相互平行,轴段一(97)径向两侧的滑轨支架盘轴向端面各有一个滑轨支架燕尾槽(93),滑轨支架燕尾槽(93)径向截面呈燕尾形,两个滑轨支架燕尾槽(93)相互平行,滑轨支架燕尾槽(93)与滑轨一(92)相互平行,两个滑轨一(92)之间的滑轨支架盘轴向端面有一个矩形的齿轮槽孔(89),齿轮槽孔(89)有一个与之垂直相交的联动齿轮轴固定孔(90),联动齿轮轴固定孔(90)与两个滑轨支架燕尾槽(93)垂直相交,联动齿轮轴固定孔(90)的外侧两端位于滑轨支架盘径向外表面,联动齿轮轴固定孔(90)的内侧两端位于齿轮槽孔(89)中,两个滑轨支架燕尾槽(93)之间的滑轨支架盘轴向端面有一个弹簧挡杆固定孔(94),弹簧挡杆固定孔(94)与齿轮槽孔(89)分别位于轴段一(97)径向两侧;
滑轨支架部件共有两个滑轨二(37),滑轨二(37)截面呈双燕尾形,滑轨二(37)截面的一个燕尾形轮廓与滑轨支架(24)的滑轨支架燕尾槽(93)截面轮廓相啮合,滑轨二(37)截面的另一个燕尾形轮廓与平衡轮(28)的平衡轮燕尾槽(99)截面轮廓相啮合;联动齿轮(29)是圆柱形外齿轮,其径向中心是联动齿轮轴孔;联动齿轮轴(88)呈圆柱形;弹簧挡杆(15)呈L形,其截面呈圆形;
固定板部件的若干个导向固定柱(26)轴向中间位置安装在调节板(27)的调节板导向孔(48)中,导向固定柱(26)轴向两端分别安装在固定板一(20)的导向固定孔一(52)中和固定板二(34)的导向固定孔二(41)中,固定销一(36)安装在固定板一(20)的固定孔一(55)中和导向固定柱(26)轴向一端的固定柱销孔中,固定销二(35)安装在固定板二(34)的固定孔二(47)中和导向固定柱(26)轴向另一端的固定柱销孔中;轴承一(23)安装在固定板一(20)的轴承安装孔一(117)中;调节齿条(19)轴向一端安装在调节板(27)的导向固定孔三(50)中,固定销三(17)安装在调节板(27)的固定孔三(51)中和调节齿条(19)轴向一端的定位销孔一(105)中,调节齿条(19)轴向另一端安装在固定板一(20)的固定板导向孔(54)中;调节齿轮(18)的圆柱形轮齿一与调节齿条(19)轴向中间的齿条啮合;两个轴承四(9)分别安装在固定板二(34)的轴承安装孔四(116)中,平行输出齿轮(10)的外花键二(106)穿过固定板二(34)的凸台轴孔二(45)位于固定板二(34)的轴向外侧,平行输出齿轮(10)的轴颈四(108)穿过固定板二(34)的凸台轴孔二(45)安装在轴承四(9)的轴孔中,平行输出齿轮(10)的圆柱形轮齿二位于固定板二(34)与调节板(27)轴向之间位置,定位挡圈(8)的定位挡圈轴孔安装在平行输出齿轮(10)的轴颈四(108)径向外表面,固定销五(7)安装在平行输出齿轮(10)的定位销孔三(107)中和定位挡圈(8)的定位挡圈销孔中,齿轮固定轴(4)的轴段三(72)安装在固定板二(34)的凸台轴孔一(43)中,固定销四(5)安装在固定板二(34)的固定孔四(44)中和齿轮固定轴(4)的定位销孔二(71)中;
联轴器部件的十字滑块(2)的轨道凸台一(60)安装在摆动滑块(3)的轨道槽一(62)中,十字滑块(2)的轨道凸台二(61)安装在同心滑块(1)的轨道槽二(56)中,轴承三(6)安装在同心滑块(1)的轴承安装孔三(118)中,轴承三(6)的轴孔安装在齿轮固定轴(4)的轴颈三(74)径向外表面,齿轮固定轴(4)依次穿过同心滑块(1)的滑块中心孔三(58)、十字滑块(2)的滑块中心孔二(59)、摆动滑块(3)的滑块中心孔一(63),同心滑块(1)的联轴器齿轮(57)与平行输出齿轮(10)的圆柱形轮齿二啮合;
摆动行星齿轮部件的太阳齿轮(12)通过键条(11)安装在齿轮固定轴(4)的轴段二(75)径向外表面,即键条(11)安装在齿轮固定轴(4)的外键槽(76)中和太阳齿轮(12)的内键槽中,齿轮连接板一(69)和齿轮连接板二(38)分别安装在太阳齿轮(12)轴向两端,齿轮连接板一(69)和齿轮连接板二(38)的铰链孔一(80)分别安装在齿轮固定轴(4)的轴段二(75)径向外表面,定位轴(68)轴向两端分别安装在齿轮连接板一(69)和齿轮连接板二(38)的铰链孔三(79)中,齿轮连接板三(65)的铰链轴(82)分别安装在齿轮连接板一(69)和齿轮连接板二(38)的铰链孔二(78)中,过渡齿轮(67)安装在齿轮连接板一(69)和齿轮连接板二(38)轴向之间位置,并且过渡齿轮(67)的过渡齿轮轴孔安装在齿轮连接板三(65)的铰链轴(82)径向外表面,齿轮连接板四(66)的铰链孔五(119)安装在齿轮连接板三(65)的铰链轴(82)轴向外侧一端,并且齿轮连接板四(66)位于齿轮连接板二(38)轴向外侧一端,行星齿轮销轴(30)分别安装在齿轮连接板四(66)的铰链孔六(120)中和齿轮连接板三(65)的铰链孔四(81)中,并且行星齿轮销轴(30)的行星齿轮销轴轴肩与齿轮连接板四(66)接触安装在一起,行星齿轮(31)安装在齿轮连接板三(65)和齿轮连接板四(66)轴向之间位置,并且行星齿轮(31)的行星齿轮轴孔安装在行星齿轮销轴(30)径向外表面,摆动齿圈(32)安装在行星齿轮(31)、过渡齿轮(67)、太阳齿轮(12)径向外侧,摆动齿圈(32)、行星齿轮(31)、过渡齿轮(67)、太阳齿轮(12)依次啮合,传动销(33)的轴向两端分别安装在摆动齿圈(32)的传动销孔一(70)中和摆动滑块(3)的传动销孔二(64)中;
摆动行星支架部件的限位滚轮销轴(39)轴向中间位置安装在摆动限位滚轮(13)的限位滚轮轴孔中,限位滚轮销轴(39)的限位滚轮销轴轴肩与摆动限位滚轮(13)轴向一端接触安装在一起,限位滚轮销轴(39)轴向外侧一端安装在摆动行星支架(14)的限位滚轮销轴固定孔(83)中 ,若干个摆动限位滚轮(13)位于没有联动齿条二(87)的摆动行星支架(14)轴向一端,齿轮固定轴(4)穿过摆动行星支架(14)的行星支架中心孔(85),若干个摆动限位滚轮(13)径向外表面与摆动齿圈(32)径向外表面接触安装在一起,行星齿轮销轴(30)轴向外侧一端安装在摆动行星支架(14)的行星齿轮销轴固定孔(86)中;
滑轨支架部件的弹簧挡杆(15)轴向一端安装在滑轨支架(24)的弹簧挡杆固定孔(94)中,联动齿轮(29)安装在滑轨支架(24)的齿轮槽孔(89)中,联动齿轮轴(88)安装在滑轨支架(24)的联动齿轮轴固定孔(90)中和联动齿轮(29)的联动齿轮轴孔中,每一个滑轨二(37)一半径向截面轮廓安装在滑轨支架(24)的滑轨支架燕尾槽(93)中,使联动齿轮轴(88)不能从滑轨支架(24)的联动齿轮轴固定孔(90)中脱落,轴承二(25)安装在滑轨支架(24)的轴承安装孔二(91)中,滑轨支架(24)的外花键一(95)依次穿过调节板(27)的调节板中心孔(49)和固定板一(20)的固定板中心孔一(53)位于固定板一(20)的轴向外侧,滑轨支架(24)的轴颈一(96)安装在轴承一(23)的轴孔中,齿轮固定轴(4)的轴颈二(77)安装在轴承二(25)的轴孔中,滑轨支架(24)的两个滑轨一(92)分别安装在摆动行星支架(14)的行星支架燕尾槽(84)中,联动齿轮(29)与摆动行星支架(14)的联动齿条二(87)啮合;
平衡轮部件的仿形调节滚轮(22)安装在平衡轮(28)的滚轮安装槽(104)中,调节滚轮销轴(21)安装在平衡轮(28)的调节滚轮销轴固定孔(103)中和仿形调节滚轮(22)的调节滚轮轴孔中,仿形调节滚轮(22)径向外表面与调节板(27)的调节锥(40)径向外表面接触安装在一起,复位弹簧(16)安装在平衡轮(28)的弹簧安装槽(101)中,滑轨支架(24)的轴段一(97)穿过平衡轮(28)的平衡轮中心孔(100),每一个滑轨二(37)的另一半径向截面轮廓安装在平衡轮(28)的平衡轮燕尾槽(99)中,弹簧挡杆(15)轴向另一端安装在平衡轮(28)的弹簧安装槽(101)中,并且弹簧挡杆(15)轴向另一端与复位弹簧(16)轴向端面接触安装在一起,联动齿轮(29)与平衡轮(28)的联动齿条一(98)啮合;
主减速器(213)包括主行星支架部件、输入锥齿轮二(301)、减速器输入轴二(302)、输入锥齿轮一(303)、减速器输入轴一(304)、双锥齿轮一(305)、轴套一(307)、挡圈一(308)、销一(309)、双锥齿轮二(314)、轴套二(315)、挡圈二(316)、销二(317),主行星支架部件包括主行星支架传动轴(306)、主行星锥齿轮(310)、主行星轴(311)、主行星支架(312)、轴套三(313);输入锥齿轮二(301)、减速器输入轴二(302)、输入锥齿轮一(303)、减速器输入轴一(304)分别安装在主行星支架部件径向外侧,主行星支架传动轴(306)轴向两端既是主减速器(213)的输出轴,又是所述无级变速系统的输出轴;
主行星支架(312)呈环形,主行星支架(312)径向内表面均布若干个支架安装平面,每一个支架安装平面中心有一个支架固定轴孔;主行星支架传动轴(306)轴向中间的固定轴肩径向外表面均布若干个径向的固定轴孔,主行星轴(311)一端安装在主行星支架传动轴(306)的固定轴孔中,主行星轴(311)另一端安装在主行星支架(312)的支架固定轴孔中,轴套三(313)安装在主行星轴(311)轴向中间位置,主行星锥齿轮(310)安装在轴套三(313)径向外表面;
双锥齿轮一(305)径向中间是双锥齿轮轴孔一(330),双锥齿轮一(305)径向外侧的轴向两端分别是内侧轮齿一(331)、外侧轮齿一(332);双锥齿轮二(314)径向中间是双锥齿轮轴孔二(333),双锥齿轮二(314)径向外侧的轴向两端分别是内侧轮齿二(334)、外侧轮齿二(335);双锥齿轮一(305)和双锥齿轮二(314)分别安装在主行星支架部件轴向两端,双锥齿轮一(305)的内侧轮齿一(331)与主行星支架部件的主行星锥齿轮(310)啮合,双锥齿轮二(314)的内侧轮齿二(334)与主行星支架部件的主行星锥齿轮(310)啮合;轴套一(307)安装在主行星支架传动轴(306)的固定轴肩轴向右侧位置,双锥齿轮一(305)安装在轴套一(307)径向外表面,挡圈一(308)、销一(309)安装固定在轴套一(307)轴向右侧的主行星支架传动轴(306)径向外表面;轴套二(315)安装在主行星支架传动轴(306)的固定轴肩轴向左侧位置,双锥齿轮二(314)安装在轴套二(315)径向外表面,挡圈二(316)、销二(317)安装固定在轴套二(315)轴向左侧的主行星支架传动轴(306)径向外表面;减速器输入轴一(304)轴向一端是输入锥齿轮一(303),输入锥齿轮一(303)与双锥齿轮一(305)的外侧轮齿一(332)啮合,减速器输入轴二(302)轴向一端是输入锥齿轮二(301),输入锥齿轮二(301)与双锥齿轮二(314)的外侧轮齿二(335)啮合。

2.根据权利要求1所述的一种齿圈偏心旋转无级变速系统的使用方法,其特征在于:无级变速器一(208)和无级变速器二(210)运行过程是:所述无级变速器在同心运行状态时,摆动齿圈(32)与太阳齿轮(12)同心,摆动齿圈轴线(111)与太阳齿轮轴线(110)重合;内燃发动机(201)通过连接齿轮部件一(206)或者连接齿轮部件二(203)驱动滑轨支架(24)旋转,滑轨支架(24)通过滑轨二(37)驱动平衡轮(28)旋转,仿形调节滚轮(22)沿着调节板(27)的调节锥(40)径向外表面旋转,与此同时,滑轨支架(24)通过滑轨一(92)驱动摆动行星支架(14)旋转,在齿圈偏心旋转行星齿轮减速器中,太阳齿轮(12)是固定件,摆动行星支架(14)是主动件,摆动齿圈(32)是从动件,摆动齿圈(32)、行星齿轮(31)、过渡齿轮(67)、太阳齿轮(12)依次啮合,若某个时刻摆动行星支架(14)沿着摆动行星支架正向旋转方向(114)旋转四分之一圈,摆动行星支架(14)通过行星齿轮销轴(30)和行星齿轮(31)驱动摆动齿圈(32)围绕太阳齿轮轴线(110)沿着摆动齿圈正向旋转方向(115)公转,摆动齿圈(32)从D点至E点旋转的齿数等于摆动齿圈四分之一齿数b,与此同时,摆动行星支架(14)通过行星齿轮销轴(30)和行星齿轮(31)驱动过渡齿轮(67)围绕太阳齿轮(12)旋转,使过渡齿轮(67)沿着过渡齿轮正向旋转方向(112)旋转,过渡齿轮(67)驱动行星齿轮(31)沿着行星齿轮正向旋转方向(113)旋转,行星齿轮(31)驱动摆动齿圈(32)围绕摆动齿圈轴线(111)沿着摆动齿圈正向旋转方向(115)的相反方向自转,其自转的齿数等于太阳齿轮四分之一齿数a,由于摆动齿圈(32)自转方向与公转方向相反,并且摆动齿圈四分之一齿数b大于太阳齿轮四分之一齿数a,则摆动齿圈(32)实际旋转方向与公转方向相同,齿圈偏心旋转行星齿轮减速器做减速传动;所述无级变速器在同心运行状态时,若某个时刻摆动行星支架(14)沿着摆动行星支架正向旋转方向(114)旋转四分之一圈时,则摆动齿圈(32)沿着摆动齿圈正向旋转方向(115)实际旋转的齿数等于摆动齿圈四分之一齿数b减去太阳齿轮四分之一齿数a;摆动齿圈(32)依次通过传动销(33)、摆动滑块(3)、十字滑块(2)、同心滑块(1)驱动联轴器齿轮(57)旋转,联轴器齿轮(57)驱动平行输出齿轮(10)旋转;
所述无级变速器在偏心运行状态时,调节机构动力装置一(207)或者调节机构动力装置二(209)驱动调节齿轮(18)的调节齿轮轴旋转,调节齿轮(18)依次通过调节齿条(19)、固定销三(17)驱动调节板(27)沿着正向调节方向(121)移动,调节板(27)的调节锥(40)依次通过仿形调节滚轮(22)、调节滚轮销轴(21)、平衡轮(28)压缩复位弹簧(16)并驱动平衡轮(28)向滚轮支架(102)径向外侧移动,平衡轮(28)的联动齿条一(98)依次通过联动齿轮(29)、摆动行星支架(14)的联动齿条二(87)驱动摆动行星支架(14)和摆动齿圈(32)向平衡轮(28)移动的相反方向移动,此时摆动齿圈(32)与太阳齿轮(12)不同心,摆动齿圈轴线(111)与太阳齿轮轴线(110)之间有偏心距离,该偏心距离除以齿距得到摆动齿圈偏心齿数c;内燃发动机(201)通过连接齿轮部件一(206)或者连接齿轮部件二(203)驱动滑轨支架(24)旋转,滑轨支架(24)通过滑轨二(37)驱动平衡轮(28)旋转,仿形调节滚轮(22)沿着调节板(27)的调节锥(40)径向外表面旋转,与此同时,滑轨支架(24)通过滑轨一(92)驱动摆动行星支架(14)旋转,在齿圈偏心旋转行星齿轮减速器中,太阳齿轮(12)是固定件,摆动行星支架(14)是主动件,摆动齿圈(32)是从动件,摆动齿圈(32)、行星齿轮(31)、过渡齿轮(67)、太阳齿轮(12)依次啮合,若某个时刻摆动行星支架(14)沿着摆动行星支架正向旋转方向(114)旋转四分之一圈,摆动行星支架(14)通过行星齿轮销轴(30)和行星齿轮(31)驱动摆动齿圈(32)围绕太阳齿轮轴线(110)沿着摆动齿圈正向旋转方向(115)公转,摆动齿圈(32)从D点至E点旋转的齿数等于摆动齿圈四分之一齿数b与摆动齿圈偏心齿数c之和,与此同时,摆动行星支架(14)通过行星齿轮销轴(30)和行星齿轮(31)驱动过渡齿轮(67)围绕太阳齿轮(12)旋转,使过渡齿轮(67)沿着过渡齿轮正向旋转方向(112)旋转,过渡齿轮(67)驱动行星齿轮(31)沿着行星齿轮正向旋转方向(113)旋转,行星齿轮(31)驱动摆动齿圈(32)围绕摆动齿圈轴线(111)沿着摆动齿圈正向旋转方向(115)的相反方向自转,其自转的齿数等于太阳齿轮四分之一齿数a,由于摆动齿圈(32)自转方向与公转方向相反,并且摆动齿圈四分之一齿数b大于太阳齿轮四分之一齿数a,则摆动齿圈(32)实际旋转方向与公转方向相同,齿圈偏心旋转行星齿轮减速器做减速传动;所述无级变速器在偏心运行状态时,若某个时刻摆动行星支架(14)沿着摆动行星支架正向旋转方向(114)旋转四分之一圈时,则摆动齿圈(32)沿着摆动齿圈正向旋转方向(115)实际旋转的齿数等于摆动齿圈四分之一齿数b加上摆动齿圈偏心齿数c减去太阳齿轮四分之一齿数a;增加或者减少摆动齿圈(32)偏心移动时的偏心距离能够增加或者减少摆动齿圈偏心齿数c,即增加或者减少摆动齿圈(32)旋转速度,使摆动齿圈(32)旋转速度能够无级变速,摆动齿圈(32)依次通过传动销(33)、摆动滑块(3)、十字滑块(2)、同心滑块(1)驱动联轴器齿轮(57)旋转,联轴器齿轮(57)驱动平行输出齿轮(10)旋转,实现所述无级变速器的无级变速目的;
所述无级变速器的摆动行星支架部件驱动摆动行星齿轮部件旋转运行时,摆动限位滚轮(13)在摆动齿圈(32)径向外表面滚动,确保摆动齿圈(32)按照调节齿轮(18)设定的偏心距离旋转;联轴器部件组成十字滑块联轴器,摆动齿圈(32)偏心旋转时,摆动齿圈轴线(111)与太阳齿轮轴线(110)之间的偏心距离通过十字滑块(2)的轨道凸台一(60)与摆动滑块(3)的轨道槽一(62)之间的滑动,以及通过十字滑块(2)的轨道凸台二(61)与同心滑块(1)的轨道槽二(56)之间的滑动相互抵消,确保同心滑块(1)与太阳齿轮(12)同心;
主减速器(213)运行过程是:无级变速器一(208)的输出端驱动主减速器(213)的减速器输入轴一(304)沿着输入轴一旋转方向(318)旋转,减速器输入轴一(304)通过输入锥齿轮一(303)驱动双锥齿轮一(305)围绕输出轴轴线(324)沿着双锥齿轮一旋转方向(329)旋转,无级变速器二(210)的输出端驱动主减速器(213)的减速器输入轴二(302)沿着输入轴二旋转方向(319)旋转,减速器输入轴二(302)通过输入锥齿轮二(301)驱动双锥齿轮二(314)围绕输出轴轴线(324)沿着双锥齿轮二旋转方向(323)旋转,双锥齿轮一旋转方向(329)与双锥齿轮二旋转方向(323)相反;若减速器输入轴一(304)旋转速度与减速器输入轴二(302)旋转速度相等时,主行星锥齿轮(310)围绕主行星轴轴线(326)自转,主行星支架(312)处于静止状态,主行星支架传动轴(306)的转速为零;
若减速器输入轴一(304)旋转速度大于减速器输入轴二(302)旋转速度时,双锥齿轮一(305)驱动主行星锥齿轮(310)围绕主行星轴轴线(326)沿着主行星锥齿轮旋转方向(325)的旋转速度大于双锥齿轮二(314)驱动主行星锥齿轮(310)围绕主行星轴轴线(326)沿着主行星锥齿轮旋转方向(325)的旋转速度,为了抵消双锥齿轮一(305)和双锥齿轮二(314)分别驱动主行星锥齿轮(310)的速度差,主行星锥齿轮(310)还会围绕输出轴轴线(324)公转,主行星锥齿轮(310)驱动主行星支架(312)低转速旋转,主行星支架(312)旋转线速度等于双锥齿轮一(305)旋转线速度与双锥齿轮二(314)旋转线速度之差的一半,主行星支架旋转方向(320)与双锥齿轮一旋转方向(329)相同,主行星支架(312)通过主行星轴(311)驱动主行星支架传动轴(306)低转速同向旋转;
若减速器输入轴一(304)旋转速度小于减速器输入轴二(302)旋转速度时,双锥齿轮一(305)驱动主行星锥齿轮(310)围绕主行星轴轴线(326)沿着主行星锥齿轮旋转方向(325)的旋转速度小于双锥齿轮二(314)驱动主行星锥齿轮(310)围绕主行星轴轴线(326)沿着主行星锥齿轮旋转方向(325)的旋转速度,为了抵消双锥齿轮一(305)和双锥齿轮二(314)分别驱动主行星锥齿轮(310)的速度差,主行星锥齿轮(310)还会围绕输出轴轴线(324)公转,主行星锥齿轮(310)驱动主行星支架(312)低转速旋转,主行星支架(312)旋转线速度等于双锥齿轮二(314)旋转线速度与双锥齿轮一(305)旋转线速度之差的一半,主行星支架旋转方向(320)与双锥齿轮二旋转方向(323)相同,主行星支架(312)通过主行星轴(311)驱动主行星支架传动轴(306)低转速同向旋转;
所述无级变速系统运行过程是:若设定连接齿轮部件一(206)的传动比等于连接齿轮部件二(203)的传动比,若设定主减速器(213)的输入锥齿轮一(303)与双锥齿轮一(305)的外侧轮齿一(332)之间的传动比等于主减速器(213)的输入锥齿轮二(301)与双锥齿轮二(314)的外侧轮齿二(335)之间的传动比;若设定主减速器(213)的主行星支架旋转方向(320)与双锥齿轮一旋转方向(329)相同时汽车处于向前行驶状态,并设定主减速器(213)的主行星支架旋转方向(320)与双锥齿轮二旋转方向(323)相同时汽车处于向后行驶状态;
所述无级变速系统运行之前,离合器一(202)、离合器二(214)处于分离状态;所述无级变速系统启动时,通过操纵调节机构动力装置一(207)使无级变速器一(208)处于同心运行状态,通过操纵调节机构动力装置二(209)使无级变速器二(210)处于同心运行状态,无级变速器一(208)的传动比与无级变速器二(210)的传动比相等,内燃发动机(201)启动并且在经济转速区域内运行,汽车控制模块发出指令使离合器一(202)处于接合状态,内燃发动机(201)输出转矩传递至离合器一(202)的输出轴, 内燃发动机(201)一部分输出转矩通过连接齿轮部件一(206)传递至转矩传递通道一中,该部分输出转矩通过无级变速器一(208)传递至主减速器(213)的减速器输入轴一(304),与此同时,内燃发动机(201)一部分输出转矩通过连接齿轮部件二(203)传递至转矩传递通道二中,该部分输出转矩通过无级变速器二(210)传递至主减速器(213)的减速器输入轴二(302),减速器输入轴一(304)旋转速度与减速器输入轴二(302)旋转速度相等,主行星支架传动轴(306)的转速为零,主减速器(213)处于停止行驶状态,即汽车处于停止行驶状态,实现内燃发动机(201)不停机时零转速输出;
若主减速器(213)处于停止行驶状态并操纵汽车行驶时,测速装置(211)检测主行星支架传动轴(306)的转速为零,汽车控制模块发出指令使离合器二(214)处于接合状态,通过操纵调节机构动力装置一(207)使无级变速器一(208)处于偏心运行状态,无级变速器一(208)驱动减速器输入轴一(304)旋转速度大于无级变速器二(210)驱动减速器输入轴二(302)旋转速度,主减速器(213)的主行星支架旋转方向(320)与双锥齿轮一旋转方向(329)相同,主减速器(213)处于向前行驶状态,并且随着无级变速器一(208)的摆动齿圈轴线(111)与太阳齿轮轴线(110)之间的偏心距离增大,减速器输入轴一(304)旋转速度与减速器输入轴二(302)旋转速度之差增大,即双锥齿轮一(305)旋转线速度与双锥齿轮二(314)旋转线速度之差增大,由于主行星支架(312)旋转线速度等于双锥齿轮一(305)旋转线速度与双锥齿轮二(314)旋转线速度之差的一半,则主减速器(213)的主行星支架传动轴(306)输出转速增大,实现内燃发动机(201)不停机时零转速输出,并且能够从零转速逐渐提高输出转速至巡航速度,汽车处于向前行驶状态;
若主减速器(213)处于停止行驶状态并操纵汽车行驶时,测速装置(211)检测主行星支架传动轴(306)的转速为零,汽车控制模块发出指令使离合器二(214)处于接合状态,通过操纵调节机构动力装置二(209)使无级变速器二(210)处于偏心运行状态,无级变速器一(208)驱动减速器输入轴一(304)旋转速度小于无级变速器二(210)驱动减速器输入轴二(302)旋转速度,主减速器(213)的主行星支架旋转方向(320)与双锥齿轮二旋转方向(323)相同,主减速器(213)处于向后行驶状态,并且随着无级变速器二(210)的摆动齿圈轴线(111)与太阳齿轮轴线(110)之间的偏心距离增大,减速器输入轴二(302)旋转速度与减速器输入轴一(304)旋转速度之差增大,即双锥齿轮二(314)旋转线速度与双锥齿轮一(305)旋转线速度之差增大,由于主行星支架(312)旋转线速度等于双锥齿轮二(314)旋转线速度与双锥齿轮一(305)旋转线速度之差的一半,则主减速器(213)的主行星支架传动轴(306)输出转速增大,实现内燃发动机(201)不停机时零转速输出,并且能够从零转速逐渐提高输出转速至巡航速度,汽车处于向后行驶状态,以及能够实现主减速器(213)输入轴不改变旋转方向时改变主减速器(213)输出轴旋转方向。
说明书

技术领域

[0001] 本发明是一种齿圈偏心旋转无级变速系统,其涉及一种无级变速系统,特别是涉及一种采用全齿轮传动的齿圈偏心旋转无级变速系统,该无级变速系统应用于燃油汽车动力系统以及机械领域无级变速装置。

背景技术

[0002] 应用于汽车领域的CVT无级变速器采用压力钢带或者链条与两个锥轮的V形槽壁之间产生的摩擦力传递转矩,应用于机械领域的行星摩擦式机械无级变速器也采用摩擦力传递转矩,现有无级变速器技术通过摩擦力传递的转矩小,无法应用于大功率燃油汽车动力系统和大型机械的无级变速装置,作为新能源汽车之一的混合动力汽车也需要一种采用全齿轮传动的无级变速器。
[0003] 由于汽车行业新排放标准的发布实施,汽车行业现状是电动汽车技术尚未成熟之际,燃油汽车领域已经面临危机。降低燃油发动机污染物排放量的核心是研发一种全新的变速器系统,确保燃油发动机始终在经济转速区域内运行的前提下,实现内燃发动机不停机时零转速输出,并且能够从零转速逐渐提高输出转速至巡航速度,才能降低其污染物排放量,在电动汽车技术完全成熟之前,该技术方案具有更高的实际应用价值。
[0004] 中国发明专利申请公布资料中CN109854681A双锥齿差速减速机构是符合成本低、性能高、传动比大、输出转矩大、具有两个输入轴的减速器,其输出轴旋转速度及旋转方向与其两个输入轴的转速差相关。双锥齿差速减速机构应用于电动汽车、洗衣机等采用电动机驱动的领域,双锥齿差速减速机构若应用于燃油汽车,需要配置变速器调节其两个输入轴的转速差。
[0005] 无论是应用于汽车领域的CVT无级变速器,还是应用于机械领域的行星摩擦式机械无级变速器,均无法实现原动机不停机时零转速输出,以及无法实现输入轴不改变旋转方向时改变输出轴旋转方向,并且其通过摩擦力传递的转矩小,无法应用于大功率燃油汽车动力系统和大型机械的无级变速装置。汽车领域和机械领域需要一种采用全齿轮传动的无级变速技术方案,并且能够实现原动机不停机时零转速输出,以及能够实现输入轴不改变旋转方向时改变输出轴旋转方向的减速系统。

发明内容

[0006] 本发明的目的是克服现有无级变速器技术通过摩擦力传递转矩小的缺点,以及克服普通CVT无级变速器无法实现内燃发动机不停机时零转速输出的缺点,提供一种采用全齿轮传动的齿圈偏心旋转无级变速系统,该无级变速系统传递的转矩大,能够应用于大功率燃油汽车动力系统和大型机械的无级变速装置,并且该无级变速系统能够确保燃油发动机始终在经济转速区域内运行的前提下,实现内燃发动机不停机时零转速输出,并且能够从零转速逐渐提高输出转速至巡航速度,若燃油汽车配置该无级变速系统,能够提高该燃油汽车燃油效率、降低污染物排放。本发明的实施方案如下:
[0007] 所述无级变速系统包括内燃发动机、离合器一、连接齿轮部件二、连接齿轮部件一、调节机构动力装置一、无级变速器一、调节机构动力装置二、无级变速器二、测速装置、主减速器、离合器二。离合器一的输入轴与内燃发动机的输出轴连接在一起,连接齿轮部件一和连接齿轮部件二分别采用两个圆锥形齿轮或者采用两个圆柱形齿轮,连接齿轮部件一把离合器一的输出轴与无级变速器一的输入轴连接在一起,连接齿轮部件二把离合器一的输出轴与无级变速器二的输入轴连接在一起,调节机构动力装置一和调节机构动力装置二分别采用电动机或者采用液压执行装置或者采用手动操作杆机构,调节机构动力装置一与无级变速器一的调节端连接在一起,调节机构动力装置二与无级变速器二的调节端连接在一起,主减速器采用双锥齿差速减速机构,主减速器的两个输入轴分别是减速器输入轴一、减速器输入轴二,主减速器的输出轴是主行星支架传动轴,减速器输入轴一与无级变速器一的输出端连接在一起,减速器输入轴二与无级变速器二的输出端连接在一起,主行星支架传动轴的一端与离合器二的输入轴连接在一起,主行星支架传动轴的另一端与测速装置连接在一起,离合器二的输出轴与负载装置连接在一起。
[0008] 所述无级变速系统通过连接齿轮部件一和无级变速器一传递内燃发动机一部分输出转矩驱动主减速器的减速器输入轴一形成转矩传递通道一,所述无级变速系统通过连接齿轮部件二和无级变速器二传递内燃发动机一部分输出转矩驱动主减速器的减速器输入轴二形成转矩传递通道二,转矩传递通道一和转矩传递通道二都能够无级变速。主减速器输出轴旋转速度及旋转方向与主减速器两个输入轴的转速差相关,通过调节机构动力装置一驱动无级变速器一的调节端改变无级变速器一的输出端旋转速度,即改变主减速器的减速器输入轴一旋转速度,通过调节机构动力装置二驱动无级变速器二的调节端改变无级变速器二的输出端旋转速度,即改变主减速器的减速器输入轴二旋转速度,能够实现控制主减速器输出轴旋转速度及旋转方向,由测速装置监控主减速器输出轴旋转速度,并且通过离合器二的分离状态或者接合状态控制主减速器的转矩输出状态,形成一种采用全齿轮传动的齿圈偏心旋转无级变速系统。
[0009] 无级变速器一与无级变速器二结构相同,所述无级变速器包括固定板部件、联轴器部件、摆动行星齿轮部件、摆动行星支架部件、滑轨支架部件、平衡轮部件,固定板部件包括固定板一、固定板二、调节板、导向固定柱、调节齿轮、调节齿条、平行输出齿轮,联轴器部件包括同心滑块、十字滑块、摆动滑块、传动销,摆动行星齿轮部件包括摆动齿圈、齿轮固定轴、太阳齿轮、过渡齿轮、行星齿轮、铰链部件,铰链部件包括齿轮连接板一、齿轮连接板二、齿轮连接板三、齿轮连接板四、定位轴、行星齿轮销轴,摆动行星支架部件包括摆动行星支架、摆动限位滚轮、限位滚轮销轴,滑轨支架部件包括滑轨支架、滑轨二、联动齿轮、联动齿轮轴、弹簧挡杆,平衡轮部件包括平衡轮、调节滚轮销轴、仿形调节滚轮、复位弹簧,联轴器部件、摆动行星齿轮部件、摆动行星支架部件、滑轨支架部件、平衡轮部件沿着轴向依次安装在固定板部件的轴向内侧。所述无级变速器的输入端是滑轨支架的外花键一,所述无级变速器的输出端是平行输出齿轮的外花键二,所述无级变速器的调节端是调节齿轮的调节齿轮轴。摆动行星支架部件和摆动行星齿轮部件组成齿圈偏心旋转行星齿轮减速器,其固定件是太阳齿轮,主动件是摆动行星支架,从动件是摆动齿圈,齿圈偏心旋转行星齿轮减速器做减速传动。
[0010] 齿圈偏心旋转行星齿轮减速器有同心运行状态和偏心运行状态两种工作状态。齿圈偏心旋转行星齿轮减速器在偏心运行状态时,摆动齿圈与太阳齿轮不同心,摆动行星支架驱动摆动齿圈围绕摆动齿圈轴线自转的同时,摆动齿圈还会围绕太阳齿轮轴线公转,若某个时刻摆动行星支架沿着摆动行星支架正向旋转方向旋转四分之一圈,摆动行星支架驱动摆动齿圈围绕太阳齿轮轴线沿着摆动齿圈正向旋转方向公转的齿数等于摆动齿圈四分之一齿数b与摆动齿圈偏心移动时的偏心距离除以齿距所得到的摆动齿圈偏心齿数c之和,与此同时,过渡齿轮与太阳齿轮啮合并驱动行星齿轮旋转,行星齿轮驱动摆动齿圈围绕摆动齿圈轴线沿着摆动齿圈正向旋转方向的相反方向自转的齿数等于太阳齿轮四分之一齿数a,由于摆动齿圈自转方向与公转方向相反,并且摆动齿圈四分之一齿数b大于太阳齿轮四分之一齿数a,则摆动齿圈实际旋转方向与公转方向相同,若某个时刻摆动行星支架旋转四分之一圈时,则摆动齿圈沿着摆动齿圈正向旋转方向实际旋转的齿数等于摆动齿圈四分之一齿数b加上摆动齿圈偏心齿数c减去太阳齿轮四分之一齿数a,增加或者减少摆动齿圈偏心移动时的偏心距离能够增加或者减少摆动齿圈偏心齿数c,即增加或者减少摆动齿圈旋转速度,实现所述无级变速器的无级变速目的。
[0011] 固定板二呈矩形,或者固定板二呈圆盘形,其轴向一端径向中心有呈圆筒形的凸台一,凸台一径向中心有轴向的凸台轴孔一,凸台一径向外表面有径向的固定孔四,凸台一径向外侧的固定板二轴向端面有呈圆筒形的凸台二,凸台二径向中心有轴向的凸台轴孔二,凸台二轴向两端各有一个轴承安装孔四,轴承安装孔四与凸台轴孔二同心,固定板二径向外侧轴向端面分布有若干个导向固定孔二,每一个导向固定孔二有一个与之垂直相交的固定孔二,固定孔二的一端位于固定板二径向外表面。
[0012] 固定板一呈矩形,或者固定板一呈圆盘形,其径向中心有轴向的固定板中心孔一,固定板一轴向一端有一个轴承安装孔一,轴承安装孔一与固定板中心孔一同心,轴承安装孔一径向外侧的固定板一轴向端面有固定板导向孔,固定板一径向外侧轴向端面分布有若干个导向固定孔一,每一个导向固定孔一有一个与之垂直相交的固定孔一,固定孔一的一端位于固定板一径向外表面。
[0013] 调节板呈矩形,或者调节板呈圆盘形,其径向中心有呈圆锥形的调节锥,调节锥径向中心有轴向的调节板中心孔,调节锥径向外侧的调节板轴向端面有导向固定孔三,导向固定孔三有一个与之垂直相交的固定孔三,固定孔三的一端位于调节板径向外表面,调节板径向外侧轴向端面分布有若干个调节板导向孔。
[0014] 导向固定柱呈圆柱形,其两端各有一个径向的固定柱销孔。调节齿轮轴向一端有圆柱形轮齿一,调节齿轮另一端有调节齿轮轴。调节齿条轴向中间是齿条,调节齿条轴向两端呈圆柱形,调节齿条轴向一端有径向的定位销孔一。平行输出齿轮轴向一端至另一端依次是外花键二、轴颈四、定位轴肩四、圆柱形轮齿二,外花键二与轴颈四之间有径向的定位销孔三。
[0015] 同心滑块呈圆盘形,其径向中心有轴向的滑块中心孔三,同心滑块轴向一端有轨道槽二,轨道槽二穿过滑块中心孔三呈径向分布,同心滑块轴向另一端有轴承安装孔三,轴承安装孔三与滑块中心孔三同心,同心滑块轴向另一端径向外侧有联轴器齿轮,联轴器齿轮是圆柱形外齿轮。
[0016] 摆动滑块呈圆盘形,其径向中心有轴向的滑块中心孔一,摆动滑块轴向一端有轨道槽一,轨道槽一穿过滑块中心孔一呈径向分布,摆动滑块径向外表面均布若干个传动销孔二。
[0017] 十字滑块呈圆盘形,其径向中心有轴向的滑块中心孔二,十字滑块轴向一端有轨道凸台二,轨道凸台二穿过滑块中心孔二呈径向分布,轨道凸台二径向截面轮廓与同心滑块的轨道槽二径向截面轮廓相啮合,十字滑块轴向另一端有轨道凸台一,轨道凸台一穿过滑块中心孔二呈径向分布,轨道凸台一径向截面轮廓与摆动滑块的轨道槽一径向截面轮廓相啮合,轨道凸台二与轨道凸台一相互垂直。
[0018] 传动销、固定销一、固定销二、固定销三、固定销四、固定销五呈圆柱形。定位挡圈呈圆筒形,其径向中心是定位挡圈轴孔,定位挡圈径向外表面有径向的定位挡圈销孔。
[0019] 摆动齿圈呈圆筒形,其轴向一端径向内表面有圆柱形内齿轮,摆动齿圈轴向另一端径向内表面至外表面均布若干个径向的传动销孔一。太阳齿轮、过渡齿轮、行星齿轮是圆柱形外齿轮,太阳齿轮径向中心是太阳齿轮轴孔,太阳齿轮轴孔内表面有内键槽,过渡齿轮径向中心是过渡齿轮轴孔,行星齿轮径向中心是行星齿轮轴孔。
[0020] 齿轮固定轴呈圆柱形,其轴向一端至另一端依次是轴段三、定位轴肩三、轴颈三、轴段二、轴颈二,轴段三远离定位轴肩三一端径向外表面有定位销孔二,轴段二径向外表面有外键槽,轴颈二直径小于轴段二直径,在轴颈二与轴段二之间形成定位轴肩二。定位轴呈圆柱形,定位轴两端直径小于定位轴中间位置直径,在定位轴两端与中间位置之间各形成一个定位轴肩五。行星齿轮销轴呈圆柱形,其轴向一端是行星齿轮销轴轴肩。
[0021] 齿轮连接板一与齿轮连接板二结构相同,齿轮连接板一与齿轮连接板二呈长圆形,其径向一端有铰链孔一,其径向另一端并列分布有一个铰链孔二和一个铰链孔三。齿轮连接板三呈长圆形,其径向一端有铰链孔四,其径向另一端有一个铰链轴,铰链轴垂直于齿轮连接板三的板面。齿轮连接板四呈长圆形,其径向一端有铰链孔六,其径向另一端有一个铰链孔五,齿轮连接板四的铰链孔五位置与齿轮连接板三的铰链轴位置相对应,齿轮连接板四的铰链孔六位置与齿轮连接板三的铰链孔四位置相对应。
[0022] 摆动行星支架呈圆盘形,其径向中心有轴向的行星支架中心孔,摆动行星支架轴向一端有两个相互平行的行星支架燕尾槽,两个行星支架燕尾槽分别位于行星支架中心孔径向两侧,两个行星支架燕尾槽之间有一个联动齿条二,两个行星支架燕尾槽之间靠近行星支架中心孔的摆动行星支架轴向端面有一个行星齿轮销轴固定孔,摆动行星支架径向外侧轴向端面分布有若干个限位滚轮销轴固定孔。摆动限位滚轮呈圆筒形,其径向中心有轴向的限位滚轮轴孔。限位滚轮销轴呈圆柱形,其轴向一端是限位滚轮销轴轴肩。
[0023] 平衡轮呈圆盘形,其径向中心有轴向的平衡轮中心孔,平衡轮轴向一端有两个相互平行的平衡轮燕尾槽,两个平衡轮燕尾槽分别位于平衡轮中心孔径向两侧,两个平衡轮燕尾槽之间有一个联动齿条一,平衡轮轴向另一端有呈三角形的滚轮支架,滚轮支架的三角形斜边上有一个滚轮安装槽,沿着滚轮支架的三角形斜边方向有调节滚轮销轴固定孔,调节滚轮销轴固定孔穿过滚轮安装槽,滚轮支架与联动齿条一分别位于平衡轮中心孔径向两侧,两个平衡轮燕尾槽之间靠近滚轮支架的平衡轮径向外表面有弹簧安装槽,弹簧安装槽有两个开口端,其平衡轮径向外表面方向是开口端一,弹簧安装槽在远离滚轮支架的平衡轮轴向端面方向是其开口端二。仿形调节滚轮呈圆筒形,其径向中心有轴向的调节滚轮轴孔。调节滚轮销轴呈圆柱形,其轴向一端是调节滚轮销轴轴肩。
[0024] 滑轨支架轴向一端至另一端依次是外花键一、轴颈一、轴段一、滑轨支架盘,轴颈一直径小于轴段一直径,在轴颈一与轴段一之间形成定位轴肩一,滑轨支架盘呈圆盘形,其径向中心有轴向的轴承安装孔二,轴承安装孔二与轴颈一同心,轴承安装孔二与轴段一分别位于滑轨支架盘轴向两端,轴承安装孔二径向两侧的滑轨支架盘轴向端面各有一个滑轨一,滑轨一径向截面呈燕尾形,滑轨一截面轮廓与摆动行星支架的行星支架燕尾槽截面轮廓相啮合,两个滑轨一相互平行,轴段一径向两侧的滑轨支架盘轴向端面各有一个滑轨支架燕尾槽,滑轨支架燕尾槽径向截面呈燕尾形,两个滑轨支架燕尾槽相互平行,滑轨支架燕尾槽与滑轨一相互平行,两个滑轨一之间的滑轨支架盘轴向端面有一个矩形的齿轮槽孔,齿轮槽孔有一个与之垂直相交的联动齿轮轴固定孔,联动齿轮轴固定孔与两个滑轨支架燕尾槽垂直相交,联动齿轮轴固定孔的外侧两端位于滑轨支架盘径向外表面,联动齿轮轴固定孔的内侧两端位于齿轮槽孔中,两个滑轨支架燕尾槽之间的滑轨支架盘轴向端面有一个弹簧挡杆固定孔,弹簧挡杆固定孔与齿轮槽孔分别位于轴段一径向两侧。
[0025] 滑轨支架部件共有两个滑轨二,滑轨二截面呈双燕尾形,滑轨二截面的一个燕尾形轮廓与滑轨支架的滑轨支架燕尾槽截面轮廓相啮合,滑轨二截面的另一个燕尾形轮廓与平衡轮的平衡轮燕尾槽截面轮廓相啮合。联动齿轮是圆柱形外齿轮,其径向中心是联动齿轮轴孔。联动齿轮轴呈圆柱形。弹簧挡杆呈L形,其截面呈圆形。
[0026] 固定板部件的若干个导向固定柱轴向中间位置安装在调节板的调节板导向孔中,导向固定柱轴向两端分别安装在固定板一的导向固定孔一中和固定板二的导向固定孔二中,固定销一安装在固定板一的固定孔一中和导向固定柱轴向一端的固定柱销孔中,固定销二安装在固定板二的固定孔二中和导向固定柱轴向另一端的固定柱销孔中。轴承一安装在固定板一的轴承安装孔一中。调节齿条轴向一端安装在调节板的导向固定孔三中,固定销三安装在调节板的固定孔三中和调节齿条轴向一端的定位销孔一中,调节齿条轴向另一端安装在固定板一的固定板导向孔中。调节齿轮的圆柱形轮齿一与调节齿条轴向中间的齿条啮合。两个轴承四分别安装在固定板二的轴承安装孔四中,平行输出齿轮的外花键二穿过固定板二的凸台轴孔二位于固定板二的轴向外侧,平行输出齿轮的轴颈四穿过固定板二的凸台轴孔二安装在轴承四的轴孔中,平行输出齿轮的圆柱形轮齿二位于固定板二与调节板轴向之间位置,定位挡圈的定位挡圈轴孔安装在平行输出齿轮的轴颈四径向外表面,固定销五安装在平行输出齿轮的定位销孔三中和定位挡圈的定位挡圈销孔中,齿轮固定轴的轴段三安装在固定板二的凸台轴孔一中,固定销四安装在固定板二的固定孔四中和齿轮固定轴的定位销孔二中。
[0027] 联轴器部件的十字滑块的轨道凸台一安装在摆动滑块的轨道槽一中,十字滑块的轨道凸台二安装在同心滑块的轨道槽二中,轴承三安装在同心滑块的轴承安装孔三中,轴承三的轴孔安装在齿轮固定轴的轴颈三径向外表面,齿轮固定轴依次穿过同心滑块的滑块中心孔三、十字滑块的滑块中心孔二、摆动滑块的滑块中心孔一,同心滑块的联轴器齿轮与平行输出齿轮的圆柱形轮齿二啮合。
[0028] 摆动行星齿轮部件的太阳齿轮通过键条安装在齿轮固定轴的轴段二径向外表面,即键条安装在齿轮固定轴的外键槽中和太阳齿轮的内键槽中,齿轮连接板一和齿轮连接板二分别安装在太阳齿轮轴向两端,齿轮连接板一和齿轮连接板二的铰链孔一分别安装在齿轮固定轴的轴段二径向外表面,定位轴轴向两端分别安装在齿轮连接板一和齿轮连接板二的铰链孔三中,齿轮连接板三的铰链轴分别安装在齿轮连接板一和齿轮连接板二的铰链孔二中,过渡齿轮安装在齿轮连接板一和齿轮连接板二轴向之间位置,并且过渡齿轮的过渡齿轮轴孔安装在齿轮连接板三的铰链轴径向外表面,齿轮连接板四的铰链孔五安装在齿轮连接板三的铰链轴轴向外侧一端,并且齿轮连接板四位于齿轮连接板二轴向外侧一端,行星齿轮销轴分别安装在齿轮连接板四的铰链孔六中和齿轮连接板三的铰链孔四中,并且行星齿轮销轴的行星齿轮销轴轴肩与齿轮连接板四接触安装在一起,行星齿轮安装在齿轮连接板三和齿轮连接板四轴向之间位置,并且行星齿轮的行星齿轮轴孔安装在行星齿轮销轴径向外表面,摆动齿圈安装在行星齿轮、过渡齿轮、太阳齿轮径向外侧,摆动齿圈、行星齿轮、过渡齿轮、太阳齿轮依次啮合,传动销的轴向两端分别安装在摆动齿圈的传动销孔一中和摆动滑块的传动销孔二中。
[0029] 摆动行星支架部件的限位滚轮销轴轴向中间位置安装在摆动限位滚轮的限位滚轮轴孔中,限位滚轮销轴的限位滚轮销轴轴肩与摆动限位滚轮轴向一端接触安装在一起,限位滚轮销轴轴向外侧一端安装在摆动行星支架的限位滚轮销轴固定孔中 ,若干个摆动限位滚轮位于没有联动齿条二的摆动行星支架轴向一端,齿轮固定轴穿过摆动行星支架的行星支架中心孔,若干个摆动限位滚轮径向外表面与摆动齿圈径向外表面接触安装在一起,行星齿轮销轴轴向外侧一端安装在摆动行星支架的行星齿轮销轴固定孔中。
[0030] 滑轨支架部件的弹簧挡杆轴向一端安装在滑轨支架的弹簧挡杆固定孔中,联动齿轮安装在滑轨支架的齿轮槽孔中,联动齿轮轴安装在滑轨支架的联动齿轮轴固定孔中和联动齿轮的联动齿轮轴孔中,每一个滑轨二一半径向截面轮廓安装在滑轨支架的滑轨支架燕尾槽中,使联动齿轮轴不能从滑轨支架的联动齿轮轴固定孔中脱落,轴承二安装在滑轨支架的轴承安装孔二中,滑轨支架的外花键一依次穿过调节板的调节板中心孔和固定板一的固定板中心孔一位于固定板一的轴向外侧,滑轨支架的轴颈一安装在轴承一的轴孔中,齿轮固定轴的轴颈二安装在轴承二的轴孔中,滑轨支架的两个滑轨一分别安装在摆动行星支架的行星支架燕尾槽中,联动齿轮与摆动行星支架的联动齿条二啮合。
[0031] 平衡轮部件的仿形调节滚轮安装在平衡轮的滚轮安装槽中,调节滚轮销轴安装在平衡轮的调节滚轮销轴固定孔中和仿形调节滚轮的调节滚轮轴孔中,仿形调节滚轮径向外表面与调节板的调节锥径向外表面接触安装在一起,复位弹簧安装在平衡轮的弹簧安装槽中,滑轨支架的轴段一穿过平衡轮的平衡轮中心孔,每一个滑轨二的另一半径向截面轮廓安装在平衡轮的平衡轮燕尾槽中,弹簧挡杆轴向另一端安装在平衡轮的弹簧安装槽中,并且弹簧挡杆轴向另一端与复位弹簧轴向端面接触安装在一起,联动齿轮与平衡轮的联动齿条一啮合。
[0032] 主减速器包括主行星支架部件、输入锥齿轮二、减速器输入轴二、输入锥齿轮一、减速器输入轴一、双锥齿轮一、轴套一、挡圈一、销一、双锥齿轮二、轴套二、挡圈二、销二,主行星支架部件包括主行星支架传动轴、主行星锥齿轮、主行星轴、主行星支架、轴套三。输入锥齿轮二、减速器输入轴二、输入锥齿轮一、减速器输入轴一分别安装在主行星支架部件径向外侧,主行星支架传动轴轴向两端既是主减速器的输出轴,又是所述无级变速系统的输出轴。
[0033] 主行星支架呈环形,主行星支架径向内表面均布若干个支架安装平面,每一个支架安装平面中心有一个支架固定轴孔。主行星支架传动轴轴向中间的固定轴肩径向外表面均布若干个径向的固定轴孔,主行星轴一端安装在主行星支架传动轴的固定轴孔中,主行星轴另一端安装在主行星支架的支架固定轴孔中,轴套三安装在主行星轴轴向中间位置,主行星锥齿轮安装在轴套三径向外表面。
[0034] 双锥齿轮一径向中间是双锥齿轮轴孔一,双锥齿轮一径向外侧的轴向两端分别是内侧轮齿一、外侧轮齿一。双锥齿轮二径向中间是双锥齿轮轴孔二,双锥齿轮二径向外侧的轴向两端分别是内侧轮齿二、外侧轮齿二。双锥齿轮一和双锥齿轮二分别安装在主行星支架部件轴向两端,双锥齿轮一的内侧轮齿一与主行星支架部件的主行星锥齿轮啮合,双锥齿轮二的内侧轮齿二与主行星支架部件的主行星锥齿轮啮合。轴套一安装在主行星支架传动轴的固定轴肩轴向右侧位置,双锥齿轮一安装在轴套一径向外表面,挡圈一、销一安装固定在轴套一轴向右侧的主行星支架传动轴径向外表面。轴套二安装在主行星支架传动轴的固定轴肩轴向左侧位置,双锥齿轮二安装在轴套二径向外表面,挡圈二、销二安装固定在轴套二轴向左侧的主行星支架传动轴径向外表面。减速器输入轴一轴向一端是输入锥齿轮一,输入锥齿轮一与双锥齿轮一的外侧轮齿一啮合,减速器输入轴二轴向一端是输入锥齿轮二,输入锥齿轮二与双锥齿轮二的外侧轮齿二啮合。
[0035] 无级变速器一和无级变速器二运行过程是:所述无级变速器在同心运行状态时,摆动齿圈与太阳齿轮同心,摆动齿圈轴线与太阳齿轮轴线重合。内燃发动机通过连接齿轮部件一或者连接齿轮部件二驱动滑轨支架旋转,滑轨支架通过滑轨二驱动平衡轮旋转,仿形调节滚轮沿着调节板的调节锥径向外表面旋转,与此同时,滑轨支架通过滑轨一驱动摆动行星支架旋转,在齿圈偏心旋转行星齿轮减速器中,太阳齿轮是固定件,摆动行星支架是主动件,摆动齿圈是从动件,摆动齿圈、行星齿轮、过渡齿轮、太阳齿轮依次啮合,若某个时刻摆动行星支架沿着摆动行星支架正向旋转方向旋转四分之一圈,摆动行星支架通过行星齿轮销轴和行星齿轮驱动摆动齿圈围绕太阳齿轮轴线沿着摆动齿圈正向旋转方向公转,摆动齿圈从D点至E点旋转的齿数等于摆动齿圈四分之一齿数b,与此同时,摆动行星支架通过行星齿轮销轴和行星齿轮驱动过渡齿轮围绕太阳齿轮旋转,使过渡齿轮沿着过渡齿轮正向旋转方向旋转,过渡齿轮驱动行星齿轮沿着行星齿轮正向旋转方向旋转,行星齿轮驱动摆动齿圈围绕摆动齿圈轴线沿着摆动齿圈正向旋转方向的相反方向自转,其自转的齿数等于太阳齿轮四分之一齿数a,由于摆动齿圈自转方向与公转方向相反,并且摆动齿圈四分之一齿数b大于太阳齿轮四分之一齿数a,则摆动齿圈实际旋转方向与公转方向相同,齿圈偏心旋转行星齿轮减速器做减速传动。所述无级变速器在同心运行状态时,若某个时刻摆动行星支架沿着摆动行星支架正向旋转方向旋转四分之一圈时,则摆动齿圈沿着摆动齿圈正向旋转方向实际旋转的齿数等于摆动齿圈四分之一齿数b减去太阳齿轮四分之一齿数a。摆动齿圈依次通过传动销、摆动滑块、十字滑块、同心滑块驱动联轴器齿轮旋转,联轴器齿轮驱动平行输出齿轮旋转。
[0036] 所述无级变速器在偏心运行状态时,调节机构动力装置一或者调节机构动力装置二驱动调节齿轮的调节齿轮轴旋转,调节齿轮依次通过调节齿条、固定销三驱动调节板沿着正向调节方向移动,调节板的调节锥依次通过仿形调节滚轮、调节滚轮销轴、平衡轮压缩复位弹簧并驱动平衡轮向滚轮支架径向外侧移动,平衡轮的联动齿条一依次通过联动齿轮、摆动行星支架的联动齿条二驱动摆动行星支架和摆动齿圈向平衡轮移动的相反方向移动,此时摆动齿圈与太阳齿轮不同心,摆动齿圈轴线与太阳齿轮轴线之间有偏心距离,该偏心距离除以齿距得到摆动齿圈偏心齿数c。内燃发动机通过连接齿轮部件一或者连接齿轮部件二驱动滑轨支架旋转,滑轨支架通过滑轨二驱动平衡轮旋转,仿形调节滚轮沿着调节板的调节锥径向外表面旋转,与此同时,滑轨支架通过滑轨一驱动摆动行星支架旋转,在齿圈偏心旋转行星齿轮减速器中,太阳齿轮是固定件,摆动行星支架是主动件,摆动齿圈是从动件,摆动齿圈、行星齿轮、过渡齿轮、太阳齿轮依次啮合,若某个时刻摆动行星支架沿着摆动行星支架正向旋转方向旋转四分之一圈,摆动行星支架通过行星齿轮销轴和行星齿轮驱动摆动齿圈围绕太阳齿轮轴线沿着摆动齿圈正向旋转方向公转,摆动齿圈从D点至E点旋转的齿数等于摆动齿圈四分之一齿数b与摆动齿圈偏心齿数c之和,与此同时,摆动行星支架通过行星齿轮销轴和行星齿轮驱动过渡齿轮围绕太阳齿轮旋转,使过渡齿轮沿着过渡齿轮正向旋转方向旋转,过渡齿轮驱动行星齿轮沿着行星齿轮正向旋转方向旋转,行星齿轮驱动摆动齿圈围绕摆动齿圈轴线沿着摆动齿圈正向旋转方向的相反方向自转,其自转的齿数等于太阳齿轮四分之一齿数a,由于摆动齿圈自转方向与公转方向相反,并且摆动齿圈四分之一齿数b大于太阳齿轮四分之一齿数a,则摆动齿圈实际旋转方向与公转方向相同,齿圈偏心旋转行星齿轮减速器做减速传动。所述无级变速器在偏心运行状态时,若某个时刻摆动行星支架沿着摆动行星支架正向旋转方向旋转四分之一圈时,则摆动齿圈沿着摆动齿圈正向旋转方向实际旋转的齿数等于摆动齿圈四分之一齿数b加上摆动齿圈偏心齿数c减去太阳齿轮四分之一齿数a。增加或者减少摆动齿圈偏心移动时的偏心距离能够增加或者减少摆动齿圈偏心齿数c,即增加或者减少摆动齿圈旋转速度,使摆动齿圈旋转速度能够无级变速,摆动齿圈依次通过传动销、摆动滑块、十字滑块、同心滑块驱动联轴器齿轮旋转,联轴器齿轮驱动平行输出齿轮旋转,实现所述无级变速器的无级变速目的。
[0037] 所述无级变速器的摆动行星支架部件驱动摆动行星齿轮部件旋转运行时,摆动限位滚轮在摆动齿圈径向外表面滚动,确保摆动齿圈按照调节齿轮设定的偏心距离旋转。联轴器部件组成十字滑块联轴器,摆动齿圈偏心旋转时,摆动齿圈轴线与太阳齿轮轴线之间的偏心距离通过十字滑块的轨道凸台一与摆动滑块的轨道槽一之间的滑动,以及通过十字滑块的轨道凸台二与同心滑块的轨道槽二之间的滑动相互抵消,确保同心滑块与太阳齿轮同心。
[0038] 主减速器运行过程是:无级变速器一的输出端驱动主减速器的减速器输入轴一沿着输入轴一旋转方向旋转,减速器输入轴一通过输入锥齿轮一驱动双锥齿轮一围绕输出轴轴线沿着双锥齿轮一旋转方向旋转,无级变速器二的输出端驱动主减速器的减速器输入轴二沿着输入轴二旋转方向旋转,减速器输入轴二通过输入锥齿轮二驱动双锥齿轮二围绕输出轴轴线沿着双锥齿轮二旋转方向旋转,双锥齿轮一旋转方向与双锥齿轮二旋转方向相反。若减速器输入轴一旋转速度与减速器输入轴二旋转速度相等时,主行星锥齿轮围绕主行星轴轴线自转,主行星支架处于静止状态,主行星支架传动轴的转速为零。
[0039] 若减速器输入轴一旋转速度大于减速器输入轴二旋转速度时,双锥齿轮一驱动主行星锥齿轮围绕主行星轴轴线沿着主行星锥齿轮旋转方向的旋转速度大于双锥齿轮二驱动主行星锥齿轮围绕主行星轴轴线沿着主行星锥齿轮旋转方向的旋转速度,为了抵消双锥齿轮一和双锥齿轮二分别驱动主行星锥齿轮的速度差,主行星锥齿轮还会围绕输出轴轴线公转,主行星锥齿轮驱动主行星支架低转速旋转,主行星支架旋转线速度等于双锥齿轮一旋转线速度与双锥齿轮二旋转线速度之差的一半,主行星支架旋转方向与双锥齿轮一旋转方向相同,主行星支架通过主行星轴驱动主行星支架传动轴低转速同向旋转。
[0040] 若减速器输入轴一旋转速度小于减速器输入轴二旋转速度时,双锥齿轮一驱动主行星锥齿轮围绕主行星轴轴线沿着主行星锥齿轮旋转方向的旋转速度小于双锥齿轮二驱动主行星锥齿轮围绕主行星轴轴线沿着主行星锥齿轮旋转方向的旋转速度,为了抵消双锥齿轮一和双锥齿轮二分别驱动主行星锥齿轮的速度差,主行星锥齿轮还会围绕输出轴轴线公转,主行星锥齿轮驱动主行星支架低转速旋转,主行星支架旋转线速度等于双锥齿轮二旋转线速度与双锥齿轮一旋转线速度之差的一半,主行星支架旋转方向与双锥齿轮二旋转方向相同,主行星支架通过主行星轴驱动主行星支架传动轴低转速同向旋转。
[0041] 所述无级变速系统运行过程是:若设定连接齿轮部件一的传动比等于连接齿轮部件二的传动比,若设定主减速器的输入锥齿轮一与双锥齿轮一的外侧轮齿一之间的传动比等于主减速器的输入锥齿轮二与双锥齿轮二的外侧轮齿二之间的传动比。若设定主减速器的主行星支架旋转方向与双锥齿轮一旋转方向相同时汽车处于向前行驶状态,并设定主减速器的主行星支架旋转方向与双锥齿轮二旋转方向相同时汽车处于向后行驶状态。
[0042] 所述无级变速系统运行之前,离合器一、离合器二处于分离状态。所述无级变速系统启动时,通过操纵调节机构动力装置一使无级变速器一处于同心运行状态,通过操纵调节机构动力装置二使无级变速器二处于同心运行状态,无级变速器一的传动比与无级变速器二的传动比相等,内燃发动机启动并且在经济转速区域内运行,汽车控制模块发出指令使离合器一处于接合状态,内燃发动机输出转矩传递至离合器一的输出轴, 内燃发动机一部分输出转矩通过连接齿轮部件一传递至转矩传递通道一中,该部分输出转矩通过无级变速器一传递至主减速器的减速器输入轴一,与此同时,内燃发动机一部分输出转矩通过连接齿轮部件二传递至转矩传递通道二中,该部分输出转矩通过无级变速器二传递至主减速器的减速器输入轴二,减速器输入轴一旋转速度与减速器输入轴二旋转速度相等,主行星支架传动轴的转速为零,主减速器处于停止行驶状态,即汽车处于停止行驶状态,实现内燃发动机不停机时零转速输出。
[0043] 若主减速器处于停止行驶状态并操纵汽车行驶时,测速装置检测主行星支架传动轴的转速为零,汽车控制模块发出指令使离合器二处于接合状态,通过操纵调节机构动力装置一使无级变速器一处于偏心运行状态,无级变速器一驱动减速器输入轴一旋转速度大于无级变速器二驱动减速器输入轴二旋转速度,主减速器的主行星支架旋转方向与双锥齿轮一旋转方向相同,主减速器处于向前行驶状态,并且随着无级变速器一的摆动齿圈轴线与太阳齿轮轴线之间的偏心距离增大,减速器输入轴一旋转速度与减速器输入轴二旋转速度之差增大,即双锥齿轮一旋转线速度与双锥齿轮二旋转线速度之差增大,由于主行星支架旋转线速度等于双锥齿轮一旋转线速度与双锥齿轮二旋转线速度之差的一半,则主减速器的主行星支架传动轴输出转速增大,实现内燃发动机不停机时零转速输出,并且能够从零转速逐渐提高输出转速至巡航速度,汽车处于向前行驶状态。
[0044] 若主减速器处于停止行驶状态并操纵汽车行驶时,测速装置检测主行星支架传动轴的转速为零,汽车控制模块发出指令使离合器二处于接合状态,通过操纵调节机构动力装置二使无级变速器二处于偏心运行状态,无级变速器一驱动减速器输入轴一旋转速度小于无级变速器二驱动减速器输入轴二旋转速度,主减速器的主行星支架旋转方向与双锥齿轮二旋转方向相同,主减速器处于向后行驶状态,并且随着无级变速器二的摆动齿圈轴线与太阳齿轮轴线之间的偏心距离增大,减速器输入轴二旋转速度与减速器输入轴一旋转速度之差增大,即双锥齿轮二旋转线速度与双锥齿轮一旋转线速度之差增大,由于主行星支架旋转线速度等于双锥齿轮二旋转线速度与双锥齿轮一旋转线速度之差的一半,则主减速器的主行星支架传动轴输出转速增大,实现内燃发动机不停机时零转速输出,并且能够从零转速逐渐提高输出转速至巡航速度,汽车处于向后行驶状态,以及能够实现主减速器输入轴不改变旋转方向时改变主减速器输出轴旋转方向。
[0045] 所述无级变速系统的无级变速器一和无级变速器二在偏心运行状态时,摆动齿圈与太阳齿轮不同心,摆动行星支架驱动摆动齿圈围绕摆动齿圈轴线自转的同时,摆动齿圈还会围绕太阳齿轮轴线公转,摆动齿圈公转速度与摆动齿圈偏心移动时的偏心距离相关,通过改变摆动齿圈偏心距离实现无级变速器一和无级变速器二的无级变速目的。所述无级变速系统的主减速器输出轴旋转速度及旋转方向与主减速器两个输入轴的转速差相关,通过改变无级变速器一与无级变速器二输出轴旋转速度之差,能够实现控制主减速器输出轴旋转速度及旋转方向。所述无级变速系统的传动部件采用全齿轮传动,其传递的转矩大,能够应用于大功率燃油汽车动力系统和大型机械的无级变速装置。所述无级变速系统在偏心运行状态时,平衡轮偏心移动方向与摆动行星支架和摆动齿圈偏心移动方向相反,能够修复偏心运行时的动态平衡。

实施方案

[0086] 下面结合附图对本发明做进一步叙述。参照图31至图33、图1至图4、图27至图30,所述无级变速系统包括内燃发动机201、离合器一202、连接齿轮部件二203、连接齿轮部件一206、调节机构动力装置一207、无级变速器一208、调节机构动力装置二209、无级变速器二210、测速装置211、主减速器213、离合器二214。离合器一202的输入轴与内燃发动机201的输出轴连接在一起,连接齿轮部件一206和连接齿轮部件二203分别采用两个圆锥形齿轮或者采用两个圆柱形齿轮,连接齿轮部件一206把离合器一202的输出轴与无级变速器一208的输入轴连接在一起,连接齿轮部件二203把离合器一202的输出轴与无级变速器二210的输入轴连接在一起,调节机构动力装置一207和调节机构动力装置二209分别采用电动机或者采用液压执行装置或者采用手动操作杆机构,调节机构动力装置一207与无级变速器一208的调节端连接在一起,调节机构动力装置二209与无级变速器二210的调节端连接在一起,主减速器213采用双锥齿差速减速机构,主减速器213的两个输入轴分别是减速器输入轴一304、减速器输入轴二302,主减速器213的输出轴是主行星支架传动轴306,减速器输入轴一304与无级变速器一208的输出端连接在一起,减速器输入轴二302与无级变速器二
210的输出端连接在一起,主行星支架传动轴306的一端与离合器二214的输入轴连接在一起,主行星支架传动轴306的另一端与测速装置211连接在一起,离合器二214的输出轴与负载装置连接在一起。
[0087] 所述无级变速系统通过连接齿轮部件一206和无级变速器一208传递内燃发动机201一部分输出转矩驱动主减速器213的减速器输入轴一304形成转矩传递通道一,所述无级变速系统通过连接齿轮部件二203和无级变速器二210传递内燃发动机201一部分输出转矩驱动主减速器213的减速器输入轴二302形成转矩传递通道二,转矩传递通道一和转矩传递通道二都能够无级变速。主减速器213输出轴旋转速度及旋转方向与主减速器213两个输入轴的转速差相关,通过调节机构动力装置一207驱动无级变速器一208的调节端改变无级变速器一208的输出端旋转速度,即改变主减速器213的减速器输入轴一304旋转速度,通过调节机构动力装置二209驱动无级变速器二210的调节端改变无级变速器二210的输出端旋转速度,即改变主减速器213的减速器输入轴二302旋转速度,能够实现控制主减速器213输出轴旋转速度及旋转方向,由测速装置211监控主减速器213输出轴旋转速度,并且通过离合器二214的分离状态或者接合状态控制主减速器213的转矩输出状态,形成一种采用全齿轮传动的齿圈偏心旋转无级变速系统。
[0088] 参照图1至图26、图29、图30,无级变速器一208与无级变速器二210结构相同,所述无级变速器包括固定板部件、联轴器部件、摆动行星齿轮部件、摆动行星支架部件、滑轨支架部件、平衡轮部件,固定板部件包括固定板一20、固定板二34、调节板27、导向固定柱26、调节齿轮18、调节齿条19、平行输出齿轮10,联轴器部件包括同心滑块1、十字滑块2、摆动滑块3、传动销33,摆动行星齿轮部件包括摆动齿圈32、齿轮固定轴4、太阳齿轮12、过渡齿轮67、行星齿轮31、铰链部件,铰链部件包括齿轮连接板一69、齿轮连接板二38、齿轮连接板三
65、齿轮连接板四66、定位轴68、行星齿轮销轴30,摆动行星支架部件包括摆动行星支架14、摆动限位滚轮13、限位滚轮销轴39,滑轨支架部件包括滑轨支架24、滑轨二37、联动齿轮29、联动齿轮轴88、弹簧挡杆15,平衡轮部件包括平衡轮28、调节滚轮销轴21、仿形调节滚轮22、复位弹簧16,联轴器部件、摆动行星齿轮部件、摆动行星支架部件、滑轨支架部件、平衡轮部件沿着轴向依次安装在固定板部件的轴向内侧。所述无级变速器的输入端是滑轨支架24的外花键一95,所述无级变速器的输出端是平行输出齿轮10的外花键二106,所述无级变速器的调节端是调节齿轮18的调节齿轮轴。摆动行星支架部件和摆动行星齿轮部件组成齿圈偏心旋转行星齿轮减速器,其固定件是太阳齿轮12,主动件是摆动行星支架14,从动件是摆动齿圈32,齿圈偏心旋转行星齿轮减速器做减速传动。
[0089] 齿圈偏心旋转行星齿轮减速器有同心运行状态和偏心运行状态两种工作状态。齿圈偏心旋转行星齿轮减速器在偏心运行状态时,摆动齿圈32与太阳齿轮12不同心,摆动行星支架14驱动摆动齿圈32围绕摆动齿圈轴线111自转的同时,摆动齿圈32还会围绕太阳齿轮轴线110公转,若某个时刻摆动行星支架14沿着摆动行星支架正向旋转方向114旋转四分之一圈,摆动行星支架14驱动摆动齿圈32围绕太阳齿轮轴线110沿着摆动齿圈正向旋转方向115公转的齿数等于摆动齿圈四分之一齿数b与摆动齿圈32偏心移动时的偏心距离除以齿距所得到的摆动齿圈偏心齿数c之和,与此同时,过渡齿轮67与太阳齿轮12啮合并驱动行星齿轮31旋转,行星齿轮31驱动摆动齿圈32围绕摆动齿圈轴线111沿着摆动齿圈正向旋转方向115的相反方向自转的齿数等于太阳齿轮四分之一齿数a,由于摆动齿圈32自转方向与公转方向相反,并且摆动齿圈四分之一齿数b大于太阳齿轮四分之一齿数a,则摆动齿圈32实际旋转方向与公转方向相同,若某个时刻摆动行星支架14旋转四分之一圈时,则摆动齿圈32沿着摆动齿圈正向旋转方向115实际旋转的齿数等于摆动齿圈四分之一齿数b加上摆动齿圈偏心齿数c减去太阳齿轮四分之一齿数a,增加或者减少摆动齿圈32偏心移动时的偏心距离能够增加或者减少摆动齿圈偏心齿数c,即增加或者减少摆动齿圈32旋转速度,实现所述无级变速器的无级变速目的。
[0090] 固定板二34呈矩形,或者固定板二34呈圆盘形,其轴向一端径向中心有呈圆筒形的凸台一42,凸台一42径向中心有轴向的凸台轴孔一43,凸台一42径向外表面有径向的固定孔四44,凸台一42径向外侧的固定板二34轴向端面有呈圆筒形的凸台二46,凸台二46径向中心有轴向的凸台轴孔二45,凸台二46轴向两端各有一个轴承安装孔四116,轴承安装孔四116与凸台轴孔二45同心,固定板二34径向外侧轴向端面分布有若干个导向固定孔二41,每一个导向固定孔二41有一个与之垂直相交的固定孔二47,固定孔二47的一端位于固定板二34径向外表面。
[0091] 固定板一20呈矩形,或者固定板一20呈圆盘形,其径向中心有轴向的固定板中心孔一53,固定板一20轴向一端有一个轴承安装孔一117,轴承安装孔一117与固定板中心孔一53同心,轴承安装孔一117径向外侧的固定板一20轴向端面有固定板导向孔54,固定板一20径向外侧轴向端面分布有若干个导向固定孔一52,每一个导向固定孔一52有一个与之垂直相交的固定孔一55,固定孔一55的一端位于固定板一20径向外表面。
[0092] 调节板27呈矩形,或者调节板27呈圆盘形,其径向中心有呈圆锥形的调节锥40,调节锥40径向中心有轴向的调节板中心孔49,调节锥40径向外侧的调节板27轴向端面有导向固定孔三50,导向固定孔三50有一个与之垂直相交的固定孔三51,固定孔三51的一端位于调节板27径向外表面,调节板27径向外侧轴向端面分布有若干个调节板导向孔48。
[0093] 导向固定柱26呈圆柱形,其两端各有一个径向的固定柱销孔。调节齿轮18轴向一端有圆柱形轮齿一,调节齿轮18另一端有调节齿轮轴。调节齿条19轴向中间是齿条,调节齿条19轴向两端呈圆柱形,调节齿条19轴向一端有径向的定位销孔一105。平行输出齿轮10轴向一端至另一端依次是外花键二106、轴颈四108、定位轴肩四109、圆柱形轮齿二,外花键二106与轴颈四108之间有径向的定位销孔三107。
[0094] 同心滑块1呈圆盘形,其径向中心有轴向的滑块中心孔三58,同心滑块1轴向一端有轨道槽二56,轨道槽二56穿过滑块中心孔三58呈径向分布,同心滑块1轴向另一端有轴承安装孔三118,轴承安装孔三118与滑块中心孔三58同心,同心滑块1轴向另一端径向外侧有联轴器齿轮57,联轴器齿轮57是圆柱形外齿轮。
[0095] 摆动滑块3呈圆盘形,其径向中心有轴向的滑块中心孔一63,摆动滑块3轴向一端有轨道槽一62,轨道槽一62穿过滑块中心孔一63呈径向分布,摆动滑块3径向外表面均布若干个传动销孔二64。
[0096] 十字滑块2呈圆盘形,其径向中心有轴向的滑块中心孔二59,十字滑块2轴向一端有轨道凸台二61,轨道凸台二61穿过滑块中心孔二59呈径向分布,轨道凸台二61径向截面轮廓与同心滑块1的轨道槽二56径向截面轮廓相啮合,十字滑块2轴向另一端有轨道凸台一60,轨道凸台一60穿过滑块中心孔二59呈径向分布,轨道凸台一60径向截面轮廓与摆动滑块3的轨道槽一62径向截面轮廓相啮合,轨道凸台二61与轨道凸台一60相互垂直。
[0097] 传动销33、固定销一36、固定销二35、固定销三17、固定销四5、固定销五7呈圆柱形。定位挡圈8呈圆筒形,其径向中心是定位挡圈轴孔,定位挡圈8径向外表面有径向的定位挡圈销孔。
[0098] 摆动齿圈32呈圆筒形,其轴向一端径向内表面有圆柱形内齿轮,摆动齿圈32轴向另一端径向内表面至外表面均布若干个径向的传动销孔一70。太阳齿轮12、过渡齿轮67、行星齿轮31是圆柱形外齿轮,太阳齿轮12径向中心是太阳齿轮轴孔,太阳齿轮轴孔内表面有内键槽,过渡齿轮67径向中心是过渡齿轮轴孔,行星齿轮31径向中心是行星齿轮轴孔。
[0099] 齿轮固定轴4呈圆柱形,其轴向一端至另一端依次是轴段三72、定位轴肩三73、轴颈三74、轴段二75、轴颈二77,轴段三72远离定位轴肩三73一端径向外表面有定位销孔二71,轴段二75径向外表面有外键槽76,轴颈二77直径小于轴段二75直径,在轴颈二77与轴段二75之间形成定位轴肩二。定位轴68呈圆柱形,定位轴68两端直径小于定位轴68中间位置直径,在定位轴68两端与中间位置之间各形成一个定位轴肩五。行星齿轮销轴30呈圆柱形,其轴向一端是行星齿轮销轴轴肩。
[0100] 齿轮连接板一69与齿轮连接板二38结构相同,齿轮连接板一69与齿轮连接板二38呈长圆形,其径向一端有铰链孔一80,其径向另一端并列分布有一个铰链孔二78和一个铰链孔三79。齿轮连接板三65呈长圆形,其径向一端有铰链孔四81,其径向另一端有一个铰链轴82,铰链轴82垂直于齿轮连接板三65的板面。齿轮连接板四66呈长圆形,其径向一端有铰链孔六120,其径向另一端有一个铰链孔五119,齿轮连接板四66的铰链孔五119位置与齿轮连接板三65的铰链轴82位置相对应,齿轮连接板四66的铰链孔六120位置与齿轮连接板三65的铰链孔四81位置相对应。
[0101] 摆动行星支架14呈圆盘形,其径向中心有轴向的行星支架中心孔85,摆动行星支架14轴向一端有两个相互平行的行星支架燕尾槽84,两个行星支架燕尾槽84分别位于行星支架中心孔85径向两侧,两个行星支架燕尾槽84之间有一个联动齿条二87,两个行星支架燕尾槽84之间靠近行星支架中心孔85的摆动行星支架14轴向端面有一个行星齿轮销轴固定孔86,摆动行星支架14径向外侧轴向端面分布有若干个限位滚轮销轴固定孔83。摆动限位滚轮13呈圆筒形,其径向中心有轴向的限位滚轮轴孔。限位滚轮销轴39呈圆柱形,其轴向一端是限位滚轮销轴轴肩。
[0102] 平衡轮28呈圆盘形,其径向中心有轴向的平衡轮中心孔100,平衡轮28轴向一端有两个相互平行的平衡轮燕尾槽99,两个平衡轮燕尾槽99分别位于平衡轮中心孔100径向两侧,两个平衡轮燕尾槽99之间有一个联动齿条一98,平衡轮28轴向另一端有呈三角形的滚轮支架102,滚轮支架102的三角形斜边上有一个滚轮安装槽104,沿着滚轮支架102的三角形斜边方向有调节滚轮销轴固定孔103,调节滚轮销轴固定孔103穿过滚轮安装槽104,滚轮支架102与联动齿条一98分别位于平衡轮中心孔100径向两侧,两个平衡轮燕尾槽99之间靠近滚轮支架102的平衡轮28径向外表面有弹簧安装槽101,弹簧安装槽101有两个开口端,其平衡轮28径向外表面方向是开口端一,弹簧安装槽101在远离滚轮支架102的平衡轮28轴向端面方向是其开口端二。仿形调节滚轮22呈圆筒形,其径向中心有轴向的调节滚轮轴孔。调节滚轮销轴21呈圆柱形,其轴向一端是调节滚轮销轴轴肩。
[0103] 滑轨支架24轴向一端至另一端依次是外花键一95、轴颈一96、轴段一97、滑轨支架盘,轴颈一96直径小于轴段一97直径,在轴颈一96与轴段一97之间形成定位轴肩一,滑轨支架盘呈圆盘形,其径向中心有轴向的轴承安装孔二91,轴承安装孔二91与轴颈一96同心,轴承安装孔二91与轴段一97分别位于滑轨支架盘轴向两端,轴承安装孔二91径向两侧的滑轨支架盘轴向端面各有一个滑轨一92,滑轨一92径向截面呈燕尾形,滑轨一92截面轮廓与摆动行星支架14的行星支架燕尾槽84截面轮廓相啮合,两个滑轨一92相互平行,轴段一97径向两侧的滑轨支架盘轴向端面各有一个滑轨支架燕尾槽93,滑轨支架燕尾槽93径向截面呈燕尾形,两个滑轨支架燕尾槽93相互平行,滑轨支架燕尾槽93与滑轨一92相互平行,两个滑轨一92之间的滑轨支架盘轴向端面有一个矩形的齿轮槽孔89,齿轮槽孔89有一个与之垂直相交的联动齿轮轴固定孔90,联动齿轮轴固定孔90与两个滑轨支架燕尾槽93垂直相交,联动齿轮轴固定孔90的外侧两端位于滑轨支架盘径向外表面,联动齿轮轴固定孔90的内侧两端位于齿轮槽孔89中,两个滑轨支架燕尾槽93之间的滑轨支架盘轴向端面有一个弹簧挡杆固定孔94,弹簧挡杆固定孔94与齿轮槽孔89分别位于轴段一97径向两侧。
[0104] 滑轨支架部件共有两个滑轨二37,滑轨二37截面呈双燕尾形,滑轨二37截面的一个燕尾形轮廓与滑轨支架24的滑轨支架燕尾槽93截面轮廓相啮合,滑轨二37截面的另一个燕尾形轮廓与平衡轮28的平衡轮燕尾槽99截面轮廓相啮合。联动齿轮29是圆柱形外齿轮,其径向中心是联动齿轮轴孔。联动齿轮轴88呈圆柱形。弹簧挡杆15呈L形,其截面呈圆形。
[0105] 固定板部件的若干个导向固定柱26轴向中间位置安装在调节板27的调节板导向孔48中,导向固定柱26轴向两端分别安装在固定板一20的导向固定孔一52中和固定板二34的导向固定孔二41中,固定销一36安装在固定板一20的固定孔一55中和导向固定柱26轴向一端的固定柱销孔中,固定销二35安装在固定板二34的固定孔二47中和导向固定柱26轴向另一端的固定柱销孔中。轴承一23安装在固定板一20的轴承安装孔一117中。调节齿条19轴向一端安装在调节板27的导向固定孔三50中,固定销三17安装在调节板27的固定孔三51中和调节齿条19轴向一端的定位销孔一105中,调节齿条19轴向另一端安装在固定板一20的固定板导向孔54中。调节齿轮18的圆柱形轮齿一与调节齿条19轴向中间的齿条啮合。两个轴承四9分别安装在固定板二34的轴承安装孔四116中,平行输出齿轮10的外花键二106穿过固定板二34的凸台轴孔二45位于固定板二34的轴向外侧,平行输出齿轮10的轴颈四108穿过固定板二34的凸台轴孔二45安装在轴承四9的轴孔中,平行输出齿轮10的圆柱形轮齿二位于固定板二34与调节板27轴向之间位置,定位挡圈8的定位挡圈轴孔安装在平行输出齿轮10的轴颈四108径向外表面,固定销五7安装在平行输出齿轮10的定位销孔三107中和定位挡圈8的定位挡圈销孔中,齿轮固定轴4的轴段三72安装在固定板二34的凸台轴孔一43中,固定销四5安装在固定板二34的固定孔四44中和齿轮固定轴4的定位销孔二71中。
[0106] 联轴器部件的十字滑块2的轨道凸台一60安装在摆动滑块3的轨道槽一62中,十字滑块2的轨道凸台二61安装在同心滑块1的轨道槽二56中,轴承三6安装在同心滑块1的轴承安装孔三118中,轴承三6的轴孔安装在齿轮固定轴4的轴颈三74径向外表面,齿轮固定轴4依次穿过同心滑块1的滑块中心孔三58、十字滑块2的滑块中心孔二59、摆动滑块3的滑块中心孔一63,同心滑块1的联轴器齿轮57与平行输出齿轮10的圆柱形轮齿二啮合。
[0107] 摆动行星齿轮部件的太阳齿轮12通过键条11安装在齿轮固定轴4的轴段二75径向外表面,即键条11安装在齿轮固定轴4的外键槽76中和太阳齿轮12的内键槽中,齿轮连接板一69和齿轮连接板二38分别安装在太阳齿轮12轴向两端,齿轮连接板一69和齿轮连接板二38的铰链孔一80分别安装在齿轮固定轴4的轴段二75径向外表面,定位轴68轴向两端分别安装在齿轮连接板一69和齿轮连接板二38的铰链孔三79中,齿轮连接板三65的铰链轴82分别安装在齿轮连接板一69和齿轮连接板二38的铰链孔二78中,过渡齿轮67安装在齿轮连接板一69和齿轮连接板二38轴向之间位置,并且过渡齿轮67的过渡齿轮轴孔安装在齿轮连接板三65的铰链轴82径向外表面,齿轮连接板四66的铰链孔五119安装在齿轮连接板三65的铰链轴82轴向外侧一端,并且齿轮连接板四66位于齿轮连接板二38轴向外侧一端,行星齿轮销轴30分别安装在齿轮连接板四66的铰链孔六120中和齿轮连接板三65的铰链孔四81中,并且行星齿轮销轴30的行星齿轮销轴轴肩与齿轮连接板四66接触安装在一起,行星齿轮31安装在齿轮连接板三65和齿轮连接板四66轴向之间位置,并且行星齿轮31的行星齿轮轴孔安装在行星齿轮销轴30径向外表面,摆动齿圈32安装在行星齿轮31、过渡齿轮67、太阳齿轮12径向外侧,摆动齿圈32、行星齿轮31、过渡齿轮67、太阳齿轮12依次啮合,传动销33的轴向两端分别安装在摆动齿圈32的传动销孔一70中和摆动滑块3的传动销孔二64中。
[0108] 摆动行星支架部件的限位滚轮销轴39轴向中间位置安装在摆动限位滚轮13的限位滚轮轴孔中,限位滚轮销轴39的限位滚轮销轴轴肩与摆动限位滚轮13轴向一端接触安装在一起,限位滚轮销轴39轴向外侧一端安装在摆动行星支架14的限位滚轮销轴固定孔83中 ,若干个摆动限位滚轮13位于没有联动齿条二87的摆动行星支架14轴向一端,齿轮固定轴4穿过摆动行星支架14的行星支架中心孔85,若干个摆动限位滚轮13径向外表面与摆动齿圈32径向外表面接触安装在一起,行星齿轮销轴30轴向外侧一端安装在摆动行星支架14的行星齿轮销轴固定孔86中。
[0109] 滑轨支架部件的弹簧挡杆15轴向一端安装在滑轨支架24的弹簧挡杆固定孔94中,联动齿轮29安装在滑轨支架24的齿轮槽孔89中,联动齿轮轴88安装在滑轨支架24的联动齿轮轴固定孔90中和联动齿轮29的联动齿轮轴孔中,每一个滑轨二37一半径向截面轮廓安装在滑轨支架24的滑轨支架燕尾槽93中,使联动齿轮轴88不能从滑轨支架24的联动齿轮轴固定孔90中脱落,轴承二25安装在滑轨支架24的轴承安装孔二91中,滑轨支架24的外花键一95依次穿过调节板27的调节板中心孔49和固定板一20的固定板中心孔一53位于固定板一
20的轴向外侧,滑轨支架24的轴颈一96安装在轴承一23的轴孔中,齿轮固定轴4的轴颈二77安装在轴承二25的轴孔中,滑轨支架24的两个滑轨一92分别安装在摆动行星支架14的行星支架燕尾槽84中,联动齿轮29与摆动行星支架14的联动齿条二87啮合。
[0110] 平衡轮部件的仿形调节滚轮22安装在平衡轮28的滚轮安装槽104中,调节滚轮销轴21安装在平衡轮28的调节滚轮销轴固定孔103中和仿形调节滚轮22的调节滚轮轴孔中,仿形调节滚轮22径向外表面与调节板27的调节锥40径向外表面接触安装在一起,复位弹簧16安装在平衡轮28的弹簧安装槽101中,滑轨支架24的轴段一97穿过平衡轮28的平衡轮中心孔100,每一个滑轨二37的另一半径向截面轮廓安装在平衡轮28的平衡轮燕尾槽99中,弹簧挡杆15轴向另一端安装在平衡轮28的弹簧安装槽101中,并且弹簧挡杆15轴向另一端与复位弹簧16轴向端面接触安装在一起,联动齿轮29与平衡轮28的联动齿条一98啮合。
[0111] 参照图32至图35,主减速器213包括主行星支架部件、输入锥齿轮二301、减速器输入轴二302、输入锥齿轮一303、减速器输入轴一304、双锥齿轮一305、轴套一307、挡圈一308、销一309、双锥齿轮二314、轴套二315、挡圈二316、销二317,主行星支架部件包括主行星支架传动轴306、主行星锥齿轮310、主行星轴311、主行星支架312、轴套三313。输入锥齿轮二301、减速器输入轴二302、输入锥齿轮一303、减速器输入轴一304分别安装在主行星支架部件径向外侧,主行星支架传动轴306轴向两端既是主减速器213的输出轴,又是所述无级变速系统的输出轴。
[0112] 主行星支架312呈环形,主行星支架312径向内表面均布若干个支架安装平面,每一个支架安装平面中心有一个支架固定轴孔。主行星支架传动轴306轴向中间的固定轴肩径向外表面均布若干个径向的固定轴孔,主行星轴311一端安装在主行星支架传动轴306的固定轴孔中,主行星轴311另一端安装在主行星支架312的支架固定轴孔中,轴套三313安装在主行星轴311轴向中间位置,主行星锥齿轮310安装在轴套三313径向外表面。
[0113] 双锥齿轮一305径向中间是双锥齿轮轴孔一330,双锥齿轮一305径向外侧的轴向两端分别是内侧轮齿一331、外侧轮齿一332。双锥齿轮二314径向中间是双锥齿轮轴孔二333,双锥齿轮二314径向外侧的轴向两端分别是内侧轮齿二334、外侧轮齿二335。双锥齿轮一305和双锥齿轮二314分别安装在主行星支架部件轴向两端,双锥齿轮一305的内侧轮齿一331与主行星支架部件的主行星锥齿轮310啮合,双锥齿轮二314的内侧轮齿二334与主行星支架部件的主行星锥齿轮310啮合。轴套一307安装在主行星支架传动轴306的固定轴肩轴向右侧位置,双锥齿轮一305安装在轴套一307径向外表面,挡圈一308、销一309安装固定在轴套一307轴向右侧的主行星支架传动轴306径向外表面。轴套二315安装在主行星支架传动轴306的固定轴肩轴向左侧位置,双锥齿轮二314安装在轴套二315径向外表面,挡圈二
316、销二317安装固定在轴套二315轴向左侧的主行星支架传动轴306径向外表面。减速器输入轴一304轴向一端是输入锥齿轮一303,输入锥齿轮一303与双锥齿轮一305的外侧轮齿一332啮合,减速器输入轴二302轴向一端是输入锥齿轮二301,输入锥齿轮二301与双锥齿轮二314的外侧轮齿二335啮合。
[0114] 参照图31至图33、图1至图4、图27至图30,所述无级变速系统运行过程是:若设定连接齿轮部件一206的传动比等于连接齿轮部件二203的传动比,若设定主减速器213的输入锥齿轮一303与双锥齿轮一305的外侧轮齿一332之间的传动比等于主减速器213的输入锥齿轮二301与双锥齿轮二314的外侧轮齿二335之间的传动比。若设定主减速器213的主行星支架旋转方向320与双锥齿轮一旋转方向329相同时汽车处于向前行驶状态,并设定主减速器213的主行星支架旋转方向320与双锥齿轮二旋转方向323相同时汽车处于向后行驶状态。
[0115] 所述无级变速系统运行之前,离合器一202、离合器二214处于分离状态。所述无级变速系统启动时,通过操纵调节机构动力装置一207使无级变速器一208处于同心运行状态,通过操纵调节机构动力装置二209使无级变速器二210处于同心运行状态,无级变速器一208的传动比与无级变速器二210的传动比相等,内燃发动机201启动并且在经济转速区域内运行,汽车控制模块发出指令使离合器一202处于接合状态,内燃发动机201输出转矩传递至离合器一202的输出轴, 内燃发动机201一部分输出转矩通过连接齿轮部件一206传递至转矩传递通道一中,该部分输出转矩通过无级变速器一208传递至主减速器213的减速器输入轴一304,与此同时,内燃发动机201一部分输出转矩通过连接齿轮部件二203传递至转矩传递通道二中,该部分输出转矩通过无级变速器二210传递至主减速器213的减速器输入轴二302,减速器输入轴一304旋转速度与减速器输入轴二302旋转速度相等,主行星支架传动轴306的转速为零,主减速器213处于停止行驶状态,即汽车处于停止行驶状态,实现内燃发动机201不停机时零转速输出。
[0116] 若主减速器213处于停止行驶状态并操纵汽车行驶时,测速装置211检测主行星支架传动轴306的转速为零,汽车控制模块发出指令使离合器二214处于接合状态,通过操纵调节机构动力装置一207使无级变速器一208处于偏心运行状态,无级变速器一208驱动减速器输入轴一304旋转速度大于无级变速器二210驱动减速器输入轴二302旋转速度,主减速器213的主行星支架旋转方向320与双锥齿轮一旋转方向329相同,主减速器213处于向前行驶状态,并且随着无级变速器一208的摆动齿圈轴线111与太阳齿轮轴线110之间的偏心距离增大,减速器输入轴一304旋转速度与减速器输入轴二302旋转速度之差增大,即双锥齿轮一305旋转线速度与双锥齿轮二314旋转线速度之差增大,由于主行星支架312旋转线速度等于双锥齿轮一305旋转线速度与双锥齿轮二314旋转线速度之差的一半,则主减速器213的主行星支架传动轴306输出转速增大,实现内燃发动机201不停机时零转速输出,并且能够从零转速逐渐提高输出转速至巡航速度,汽车处于向前行驶状态。
[0117] 若主减速器213处于停止行驶状态并操纵汽车行驶时,测速装置211检测主行星支架传动轴306的转速为零,汽车控制模块发出指令使离合器二214处于接合状态,通过操纵调节机构动力装置二209使无级变速器二210处于偏心运行状态,无级变速器一208驱动减速器输入轴一304旋转速度小于无级变速器二210驱动减速器输入轴二302旋转速度,主减速器213的主行星支架旋转方向320与双锥齿轮二旋转方向323相同,主减速器213处于向后行驶状态,并且随着无级变速器二210的摆动齿圈轴线111与太阳齿轮轴线110之间的偏心距离增大,减速器输入轴二302旋转速度与减速器输入轴一304旋转速度之差增大,即双锥齿轮二314旋转线速度与双锥齿轮一305旋转线速度之差增大,由于主行星支架312旋转线速度等于双锥齿轮二314旋转线速度与双锥齿轮一305旋转线速度之差的一半,则主减速器213的主行星支架传动轴306输出转速增大,实现内燃发动机201不停机时零转速输出,并且能够从零转速逐渐提高输出转速至巡航速度,汽车处于向后行驶状态,以及能够实现主减速器213输入轴不改变旋转方向时改变主减速器213输出轴旋转方向。

附图说明

[0046] 图1是无级变速器一或者无级变速器二的轴测图。
[0047] 图2是无级变速器一或者无级变速器二在同心运行状态时的轴测剖视图。
[0048] 图3是无级变速器一或者无级变速器二在偏心运行状态时的轴测剖视图。
[0049] 图4是固定板部件的轴测剖视图。
[0050] 图5是固定板二的轴测剖视图。
[0051] 图6是调节板的轴测剖视图。
[0052] 图7是固定板一的轴测剖视图。
[0053] 图8是联轴器部件的轴测剖视图。
[0054] 图9是同心滑块的轴测剖视图。
[0055] 图10是十字滑块的轴测图。
[0056] 图11是摆动滑块的轴测图。
[0057] 图12是摆动行星齿轮部件的轴测剖视图,偏心运行状态。
[0058] 图13是齿轮固定轴的轴测图。
[0059] 图14是铰链部件的轴测图。
[0060] 图15是齿轮连接板一或者齿轮连接板二的轴测图。
[0061] 图16是齿轮连接板三的轴测图。
[0062] 图17是齿轮连接板四的轴测图。
[0063] 图18是定位轴的轴测图。
[0064] 图19是摆动行星支架部件的轴测剖视图。
[0065] 图20是摆动行星支架的轴测图。
[0066] 图21是滑轨支架部件的轴测剖视图。
[0067] 图22是滑轨支架的轴测剖视图。
[0068] 图23是平衡轮部件的轴测剖视图。
[0069] 图24是平衡轮的轴测剖视图。
[0070] 图25是调节齿轮、调节齿条安装在一起的轴测图。
[0071] 图26是平行输出齿轮的轴测图。
[0072] 图27是无级变速器一或者无级变速器二在同心运行状态时齿轮啮合的示意图。
[0073] 图28是无级变速器一或者无级变速器二在偏心运行状态时齿轮啮合的示意图。
[0074] 图29是无级变速器一或者无级变速器二在同心运行状态时沿着轴线剖切示意图。
[0075] 图30是无级变速器一或者无级变速器二在偏心运行状态时沿着轴线剖切示意图。
[0076] 图31是所述无级变速系统的两个转矩传递通道的路径示意图。
[0077] 图32是主减速器减速运行过程的示意图。图中UⅠ大于UⅡ,则UⅢ与UⅠ旋转方向相同。
[0078] 图33是主减速器的轴测剖视图。
[0079] 图34是双锥齿轮一的轴测剖视图。
[0080] 图35是双锥齿轮二的轴测剖视图。
[0081] 图中小写字母分别是太阳齿轮四分之一齿数a、摆动齿圈四分之一齿数b、摆动齿圈偏心移动时的偏心距离除以齿距所得到的摆动齿圈偏心齿数c。图中大写字母分别是摆动行星支架部件驱动摆动行星齿轮部件旋转九十度的旋转起始点D、旋转终止点E。
[0082] 图中UⅠ是双锥齿轮一的内侧轮齿一分度圆位置旋转的线速度,UⅡ是双锥齿轮二的内侧轮齿二分度圆位置旋转的线速度,UⅢ是主行星支架上与双锥齿轮一的内侧轮齿一分度圆半径相等或者与双锥齿轮二的内侧轮齿二分度圆半径相等的位置旋转的线速度。
[0083] 图中标注有同心滑块1、十字滑块2、摆动滑块3、齿轮固定轴4、固定销四5、轴承三6、固定销五7、定位挡圈8、轴承四9、平行输出齿轮10、键条11、太阳齿轮12、摆动限位滚轮
13、摆动行星支架14、弹簧挡杆15、复位弹簧16、固定销三17、调节齿轮18、调节齿条19、固定板一20、调节滚轮销轴21、仿形调节滚轮22、轴承一23、滑轨支架24、轴承二25、导向固定柱
26、调节板27、平衡轮28、联动齿轮29、行星齿轮销轴30、行星齿轮31、摆动齿圈32、传动销
33、固定板二34、固定销二35、固定销一36、滑轨二37、齿轮连接板二38、限位滚轮销轴39、调节锥40、导向固定孔二41、凸台一42、凸台轴孔一43、固定孔四44、凸台轴孔二45、凸台二46、固定孔二47、调节板导向孔48、调节板中心孔49、导向固定孔三50、固定孔三51、导向固定孔一52、固定板中心孔一53、固定板导向孔54、固定孔一55、轨道槽二56、联轴器齿轮57、滑块中心孔三58、滑块中心孔二59、轨道凸台一60、轨道凸台二61、轨道槽一62、滑块中心孔一
63、传动销孔二64、齿轮连接板三65、齿轮连接板四66、过渡齿轮67、定位轴68、齿轮连接板一69、传动销孔一70、定位销孔二71、轴段三72、定位轴肩三73、轴颈三74、轴段二75、外键槽
76、轴颈二77、铰链孔二78、铰链孔三79、铰链孔一80、铰链孔四81、铰链轴82、限位滚轮销轴固定孔83、行星支架燕尾槽84、行星支架中心孔85、行星齿轮销轴固定孔86、联动齿条二87、联动齿轮轴88、齿轮槽孔89、联动齿轮轴固定孔90、轴承安装孔二91、滑轨一92、滑轨支架燕尾槽93、弹簧挡杆固定孔94、外花键一95、轴颈一96、轴段一97、联动齿条一98、平衡轮燕尾槽99、平衡轮中心孔100、弹簧安装槽101、滚轮支架102、调节滚轮销轴固定孔103、滚轮安装槽104、定位销孔一105、外花键二106、定位销孔三107、轴颈四108、定位轴肩四109、太阳齿轮轴线110、摆动齿圈轴线111、过渡齿轮正向旋转方向112、行星齿轮正向旋转方向113、摆动行星支架正向旋转方向114、摆动齿圈正向旋转方向115、轴承安装孔四116、轴承安装孔一117、轴承安装孔三118、铰链孔五119、铰链孔六120、正向调节方向121。
[0084] 内燃发动机201、离合器一202、连接齿轮部件二203、转矩传递方向204、转矩传递路径205、连接齿轮部件一206、调节机构动力装置一207、无级变速器一208、调节机构动力装置二209、无级变速器二210、测速装置211、测速信号线路212、主减速器213、离合器二214。
[0085] 输入锥齿轮二301、减速器输入轴二302、输入锥齿轮一303、减速器输入轴一304、双锥齿轮一305、主行星支架传动轴306、轴套一307、挡圈一308、销一309、主行星锥齿轮310、主行星轴311、主行星支架312、轴套三313、双锥齿轮二314、轴套二315、挡圈二316、销二317、输入轴一旋转方向318、输入轴二旋转方向319、主行星支架旋转方向320、主行星支架旋转轨迹321、双锥齿轮二旋转轨迹322、双锥齿轮二旋转方向323、输出轴轴线324、主行星锥齿轮旋转方向325、主行星轴轴线326、主行星锥齿轮旋转轨迹327、双锥齿轮一旋转轨迹328、双锥齿轮一旋转方向329、双锥齿轮轴孔一330、内侧轮齿一331、外侧轮齿一332、双锥齿轮轴孔二333、内侧轮齿二334、外侧轮齿二335。
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