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一種復合型雙導輪式液力變矩器以及起動器.pdf

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一種 復合型 導輪 式液力變矩器 以及 起動器
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摘要
申請專利號:

CN201610360718.0

申請日:

2014.12.12

公開號:

CN106402322A

公開日:

2017.02.15

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):F16H 47/08申請日:20141212|||公開
IPC分類號: F16H47/08 主分類號: F16H47/08
申請人: 吳志強
發明人: 吳志強
地址: 510160 廣東省廣州市荔灣區東風西路3號502房
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610360718.0

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2018.01.02|||2017.02.15

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供了一種復合型雙導輪式液力變矩器以及起動器,其技術方案要點是,輸出大齒圈(23)與輸入齒輪(41)聯接,輸出齒圈(28)與輸入齒圈(25)聯接,輸出齒輪(29)與輸出行星架(24)以及輸入齒輪(61)聯接,輸出小齒輪(26)與輸入端(71)聯接,輸出端(72)與輸出端(82)、輸入齒輪(91)以及雙導輪式液力變矩器(10)聯接。

權利要求書

1.一種復合型雙導輪式液力變矩器以及起動器,包括輸入軸(1)、輸出軸(3)、第一輸入齒輪副(4)、單向離合器(5)、起動輸入齒輪副(6)、變速機構(7)、固定單向離合器(8)、聯接齒輪副(9)、雙導輪式液力變矩器(10)、第二輸入齒輪副(11)、超越離合器(12)、起動齒輪(13)、空掛檔機構(14),所述固定單向離合器(8)的輸入端(81)與固定元件聯接, 其特征在于:所述的輸入軸(1)與輸出軸(3)之間設有行星齒輪(20)、輸入小齒圈(21)、輸入行星架(22)、輸出大齒圈(23)、輸出行星架(24)、輸入齒圈(25)、輸出小齒輪(26)、輸入單聯行星架(27)、輸出齒圈(28)、輸出齒輪(29), 輸入小齒圈(21)與第二輸入齒輪副(11)的輸出齒輪(112)、超越離合器(12)的輸出端(122)以及起動齒輪(13)聯接, 超越離合器(12)的輸入端(121)與輸入軸(1)聯接, 輸入小齒圈(21)通過輸入行星架(22)上的行星齒輪(20)與輸入行星架(22)、輸出大齒圈(23)相互配合工作,輸出大齒圈(23)與第一輸入齒輪副(4)的輸入齒輪(41)聯接,第一輸入齒輪副(4)的輸出齒輪(42)與輸入單聯行星架(27)聯接,輸入單聯行星架(27)通過其上的行星齒輪(20)與輸出齒圈(28)、輸出齒輪(29)相互配合工作,輸出齒圈(28)與輸入齒圈(25)聯接,輸出齒輪(29)與輸出行星架(24)以及起動輸入齒輪副(6)的輸入齒輪(61)聯接,起動輸入齒輪副(6)的輸出齒輪(62)以及單向離合器(5)的輸入端(51)與空掛檔機構(14)的輸入端(141)聯接,單向離合器(5)的輸出端(52)與輸入軸(1)聯接, 空掛檔機構(14)的輸出端(142)與輸出軸(3)聯接,輸出行星架(24)通過其上的行星齒輪(20)與輸入齒圈(25)、輸出小齒輪(26)相互配合工作,輸出小齒輪(26)與變速機構(7)的輸入端(71)聯接, 變速機構(7)的輸出端(72)與固定單向離合器(8)的輸出端(82)、聯接齒輪副(9)的輸入齒輪(91)以及雙導輪式液力變矩器(10)的輸入端(101)聯接, 聯接齒輪副(9)的輸出齒輪(92)與輸入行星架(22)聯接,雙導輪式液力變矩器(10)的輸出端(102)與第二輸入齒輪副(11)的輸入齒輪(111)聯接。

說明書

一種復合型雙導輪式液力變矩器以及起動器

技術領域

本發明屬于液力變矩器以及起動領域,更具體地說,它是一種用于各種地面車輛、船舶、鐵道機車以及機床的復合型雙導輪式液力變矩器以及起動器。

背景技術

目前,液力變矩器都是根據流體靜力學等原理來設計的,它所能傳遞的功率不大,并且效率不高;另外,成本高。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足,提供了一種延長發動機的使用壽命,結構簡單,操控方便,低成本,節能高效的復合型雙導輪式液力變矩器以及起動器。

為了實現本發明的目的,本發明采用的技術方案以下:

一種復合型雙導輪式液力變矩器以及起動器,包括輸入軸(1)、輸出軸(3)、第一輸入齒輪副(4)、單向離合器(5)、起動輸入齒輪副(6)、變速機構(7)、固定單向離合器(8)、聯接齒輪副(9)、雙導輪式液力變矩器(10)、第二輸入齒輪副(11)、超越離合器(12)、起動齒輪(13)、空掛檔機構(14),所述固定單向離合器(8)的輸入端(81)與固定元件聯接, 所述的輸入軸(1)與輸出軸(3)之間設有行星齒輪(20)、輸入小齒圈(21)、輸入行星架(22)、輸出大齒圈(23)、輸出行星架(24)、輸入齒圈(25)、輸出小齒輪(26)、輸入單聯行星架(27)、輸出齒圈(28)、輸出齒輪(29), 輸入小齒圈(21)與第二輸入齒輪副(11)的輸出齒輪(112)、超越離合器(12)的輸出端(122)以及起動齒輪(13)聯接, 超越離合器(12)的輸入端(121)與輸入軸(1)聯接, 輸入小齒圈(21)通過輸入行星架(22)上的行星齒輪(20)與輸入行星架(22)、輸出大齒圈(23)相互配合工作,輸出大齒圈(23)與第一輸入齒輪副(4)的輸入齒輪(41)聯接,第一輸入齒輪副(4)的輸出齒輪(42)與輸入單聯行星架(27)聯接,輸入單聯行星架(27)通過其上的行星齒輪(20)與輸出齒圈(28)、輸出齒輪(29)相互配合工作,輸出齒圈(28)與輸入齒圈(25)聯接,輸出齒輪(29)與輸出行星架(24)以及起動輸入齒輪副(6)的輸入齒輪(61)聯接,起動輸入齒輪副(6)的輸出齒輪(62)以及單向離合器(5)的輸入端(51)與空掛檔機構(14)的輸入端(141)聯接,單向離合器(5)的輸出端(52)與輸入軸(1)聯接, 空掛檔機構(14)的輸出端(142)與輸出軸(3)聯接,輸出行星架(24)通過其上的行星齒輪(20)與輸入齒圈(25)、輸出小齒輪(26)相互配合工作,輸出小齒輪(26)與變速機構(7)的輸入端(71)聯接, 變速機構(7)的輸出端(72)與固定單向離合器(8)的輸出端(82)、聯接齒輪副(9)的輸入齒輪(91)以及雙導輪式液力變矩器(10)的輸入端(101)聯接, 聯接齒輪副(9)的輸出齒輪(92)與輸入行星架(22)聯接,雙導輪式液力變矩器(10)的輸出端(102)與第二輸入齒輪副(11)的輸入齒輪(111)聯接。

所述各個需要聯接的元件, 而被其它若干元件分隔的元件, 可采用中空或聯接架的方法, 穿過或跨過其它若干元件, 與之連接;當聯接的元件是齒輪或齒圈時,則相互嚙合或聯接;所述各個齒輪副以及變速機構的傳動比,按實際需要設計。

所述雙導輪式液力變矩器可選用液壓馬達和液壓泵以及電磁離合器替代。

本發明應用于車輛時,能夠根據車輛行駛時受到阻力的大小,自動地改變輸出扭矩以及速度的變化。

本發明具有以下的優點:

(1)本發明大部份功率由齒圈、行星齒輪、行星架、波型發生器、剛輪、齒輪傳遞,因而傳動功率和傳動效率都極大地提高, 而且結構簡單,更易于維修;

(2)本發明的變矩和變速是自動完成的,能實現高效率的傳動,并且除了起步以外,都能使發動機和起動機在最佳范圍內工作,與其它變速器相比,在發動機和起動機等效的前提下,它降低了發動機和起動機的制造成本;

(3)本發明使發動機和起動機處于經濟轉速區域內運轉,也就是使發動機在非常小污染排放的轉速范圍內工作,避免了發動機在怠速和高速運行時,排放大量廢氣,從而減少了廢氣的排放,有利于保護環境;

(4)本發明能利用內部轉速差起緩沖和過載保護的作用,有利于延長發動機和傳動系統以及起動機的使用壽命,另外,當行駛阻力增大,則能使車輛自動降速,反之則升速,有利于提高車輛的行駛性能;

(5)本發明使輸入功率不間斷,可保證車輛有良好的加速性和較高的平均車速,使發動機的磨損減少,延長了大修間隔里程,有利于提高生產率;

(6)本發明起動時,具有自動變矩和變速的性能,輸入功率不間斷,不會發生沖擊現象,可保證發動機起動平穩、減少噪音,使發動機的起動磨損減少,并延長了起動電機以及蓄電池的使用壽命;

(7)本發明減少了現今起動機的傳動機構,降低了制造成本,發動機起動后,只需對起動電機采取制動措施,使其停止傳動。

另外,本發明是是一種用于各種地面車輛、船舶、鐵道機車以及機床的復合型雙導輪式液力變矩器以及起動器。

附圖說明

說明書附圖1為本發明實施例的結構圖,附圖中兩個元件之間的連接處,運用粗實線表示固定連接,細實線表示兩個元件可以相對轉動。

具體實施方式

下面結合說明書附圖與具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明:

實施例一:

如圖1中所示,一種復合型雙導輪式液力變矩器以及起動器,包括輸入軸1、輸出軸3、第一輸入齒輪副4、單向離合器5、起動輸入齒輪副6、變速機構7、固定單向離合器8、聯接齒輪副9、雙導輪式液力變矩器10、第二輸入齒輪副11、超越離合器12、起動齒輪13、空掛檔機構14,所述固定單向離合器8的輸入端81與固定元件聯接, 所述的輸入軸1與輸出軸3之間設有行星齒輪20、輸入小齒圈21、輸入行星架22、輸出大齒圈23、輸出行星架24、輸入齒圈25、輸出小齒輪26、輸入單聯行星架27、輸出齒圈28、輸出齒輪29, 輸入小齒圈21與第二輸入齒輪副11的輸出齒輪112、超越離合器12的輸出端122以及起動齒輪13聯接, 超越離合器12的輸入端121與輸入軸1聯接, 輸入小齒圈21通過輸入行星架22上的行星齒輪20與輸入行星架22、輸出大齒圈23相互配合工作,輸出大齒圈23與第一輸入齒輪副4的輸入齒輪41聯接,第一輸入齒輪副4的輸出齒輪42與輸入單聯行星架27聯接,輸入單聯行星架27通過其上的行星齒輪20與輸出齒圈28、輸出齒輪29相互配合工作,輸出齒圈28與輸入齒圈25聯接,輸出齒輪29與輸出行星架24以及起動輸入齒輪副6的輸入齒輪61聯接,起動輸入齒輪副6的輸出齒輪62以及單向離合器5的輸入端51與空掛檔機構14的輸入端141聯接,單向離合器5的輸出端52與輸入軸1聯接, 空掛檔機構14的輸出端142與輸出軸3聯接,輸出行星架24通過其上的行星齒輪20與輸入齒圈25、輸出小齒輪26相互配合工作,輸出小齒輪26與變速機構7的輸入端71聯接, 變速機構7的輸出端72與固定單向離合器8的輸出端82、聯接齒輪副9的輸入齒輪91以及雙導輪式液力變矩器10的輸入端101聯接, 聯接齒輪副9的輸出齒輪92與輸入行星架22聯接,雙導輪式液力變矩器10的輸出端102與第二輸入齒輪副11的輸入齒輪111聯接。

輸入單聯行星架27通過其上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路,一路流入輸出齒輪29,另一路經過輸出齒圈28,傳遞到輸入齒圈25, 輸入齒圈25再通過輸出行星架24上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路, 一路流入輸出行星架24,另一路流入輸出小齒輪26。

由于上述各個元件的轉速分配關系可以改變, 兩路功率流將根據兩者之間轉速分配的變化而變化,當輸出行星架24、輸出齒輪29的轉速為零時,輸出功率為零,但力矩不為零,此時,輸出行星架24、輸出齒輪29的輸入功率則由一定值改變到最大值,所述的一定值指的是當輸出行星架24、輸出齒輪29與各自配合的輸入齒圈25、輸入單聯行星架27的轉速相同時,兩者按行星排力矩比分配輸入功率所得的值,所述的最大值指的是由輸入齒圈25、輸入單聯行星架27輸入的總功率,也就是說,當兩路功率發生變化時,傳遞到輸出行星架24、輸出齒輪29以及輸出軸3上的力矩也隨之變化。

起動機的輸入功率由起動齒輪13或發動機的輸入功率經輸入軸1,再通過超越離合器12傳遞到輸入小齒圈21,并通過輸入行星架22上的行星齒輪20把功率傳遞到輸出大齒圈23,輸出大齒圈23通過第一輸入齒輪副4把功率傳遞到輸入單聯行星架27,輸入單聯行星架27再通過其上的行星齒輪20把功率分流為兩路,一路流入輸出齒輪29,另一路流入輸出齒圈28,再流入輸入齒圈25,輸入齒圈25再通過輸出行星架24上的行星齒輪20把功率分流為兩路, 一路流入輸出行星架24,另一路經輸出小齒輪26,流入變速機構7的輸入端71,變速機構7的輸出端72再把功率分流為兩路,一路經聯接齒輪副9流入輸入行星架22,另一路流入雙導輪式液力變矩器10的輸入端101, 雙導輪式液力變矩器10的輸出端102再經第二輸入齒輪副11流入輸入小齒圈21,傳遞到輸入小齒圈21的此路功率,則和由起動機或發動機傳遞到輸入小齒圈21的功率匯合,并且與流入輸入行星架22的功率,都通過輸入行星架22上的行星齒輪20傳遞到輸出大齒圈23,輸出大齒圈23再重復上述過程,使傳遞到輸出行星架24、輸出齒輪29上的力矩不斷增大,發動機起動前,傳遞到輸出行星架24、輸出齒輪29上的功率經起動輸入齒輪副6、空掛檔機構14的輸入端141、單向離合器5以及輸入軸1傳遞到發動機曲軸上,發動機起動后,接合空掛檔機構14,傳遞到輸出行星架24、輸出齒輪29上的功率則通過起動輸入齒輪副6以及空掛檔機構14傳遞至本發明的輸出軸3, 從而實現了把發動機的功率通過輸出軸3對外輸出。

對于本發明,當輸入軸1的轉速不變,輸出行星架24、輸出齒輪29以及輸出軸3上的扭矩隨其轉速的變化而變化,轉速越低,傳遞到輸出行星架24、輸出齒輪29以及輸出軸3上的扭矩就越大,反之,則越小,從而實現本發明能隨車輛行駛阻力的不同而改變力矩以及速度的復合型雙導輪式液力變矩器以及起動器。

本發明使用時,設起動機通過起動齒輪13輸入的功率、轉速以及其負荷不變,即輸入小齒圈21的轉速與扭矩為常數,發動機起動前,發動機的轉速為零,當起動機啟動,因輸出軸3靜止不動,即輸出行星架24、輸出齒輪29靜止不動, 起動機的輸入功率經起動齒輪13傳遞到輸入小齒圈21, 其中,由于此時沒有功率流入輸入行星架22,并且固定單向離合器8的輸入端81與固定元件聯接,起限制轉向的作用,使輸入行星架22不能與發動機相反的轉向轉動,轉速為零,此時,傳遞到輸入小齒圈21的功率,則通過輸入行星架22上的行星齒輪20把功率傳遞到輸出大齒圈23,輸出大齒圈23再通過第一輸入齒輪副4把功率傳遞到輸入單聯行星架27,輸入單聯行星架27再通過其上的行星齒輪20把功率分流為兩路,一路傳遞到輸出齒圈28,另一路傳遞到輸出齒輪29,因輸出軸3靜止不動,即輸出齒輪29靜止不動,起動機的功率全部流入輸出齒圈28,再傳遞到輸入齒圈25, 輸入齒圈25再通過輸出行星架24上的行星齒輪20把功率分流為兩路,一路傳遞到輸出行星架24,另一路傳遞到輸出小齒輪26,因輸出軸3靜止不動,即輸出行星架24靜止不動,功率全部流入輸出小齒輪26, 輸出小齒輪26再把功率流入變速機構7的輸入端71, 變速機構7的輸出端72則把功率分流為兩路,一路經聯接齒輪副9流入輸入行星架22,另一路流入雙導輪式液力變矩器10的輸入端101, 雙導輪式液力變矩器10的輸出端102再經第二輸入齒輪副11流入輸入小齒圈21,傳遞到輸入小齒圈21的此路功率,則和由起動機或發動機傳遞到輸入小齒圈21的功率匯合,并且與流入輸入行星架22的功率,都通過輸入行星架22上的行星齒輪20傳遞到輸出大齒圈23,輸出大齒圈23再重復上述過程,并在各個元件之間不斷地進行分矩、變矩以及匯矩的反復循環, 使傳遞到輸出行星架24、輸出齒輪29上的力矩不斷增大,傳遞到輸出行星架24、輸出齒輪29上的功率經起動輸入齒輪副6、空掛檔機構14的輸入端141、單向離合器5以及輸入軸1傳遞到發動機曲軸上,當傳遞到發動機的曲軸上的扭矩,產生的起動力足以克服發動機的起動阻力時,發動機則起動并開始加速。

發動機起動后,設發動機的輸入功率、輸入轉速及其負荷不變,即輸入軸1的轉速與扭矩為常數,汽車起步前,接合空掛檔機構14,輸出軸3的轉速為零,發動機的輸入功率經輸入軸1以及超越離合器12,傳遞到輸入小齒圈21,其中,由于此時沒有功率流入輸入行星架22,并且固定單向離合器8的輸入端81與固定元件聯接, 起限制轉向的作用,使輸入行星架22不能與發動機相反的轉向轉動,轉速為零,此時,傳遞到輸入小齒圈21的功率,則通過輸入行星架22上的行星齒輪20把功率傳遞到輸出大齒圈23,輸出大齒圈23再通過第一輸入齒輪副4把功率傳遞到輸入單聯行星架27,輸入單聯行星架27再通過其上的行星齒輪20把功率分流為兩路,一路傳遞到輸出齒圈28,另一路傳遞到輸出齒輪29,因輸出軸3靜止不動,即輸出齒輪29靜止不動,起動機的功率全部流入輸出齒圈28,再傳遞到輸入齒圈25, 輸入齒圈25再通過輸出行星架24上的行星齒輪20把功率分流為兩路,一路傳遞到輸出行星架24,另一路傳遞到輸出小齒輪26,因輸出軸3靜止不動,即輸出行星架24靜止不動,功率全部流入輸出小齒輪26, 輸出小齒輪26再把功率流入變速機構7的輸入端71, 變速機構7的輸出端72則把功率分流為兩路,一路經聯接齒輪副9流入輸入行星架22,另一路流入雙導輪式液力變矩器10的輸入端101, 雙導輪式液力變矩器10的輸出端102再經第二輸入齒輪副11流入輸入小齒圈21,傳遞到輸入小齒圈21的此路功率,則和由起動機或發動機傳遞到輸入小齒圈21的功率匯合,并且與流入輸入行星架22的功率,都通過輸入行星架22上的行星齒輪20傳遞到輸出大齒圈23,輸出大齒圈23再重復上述過程,并在各個元件之間不斷地進行分矩、變矩以及匯矩的反復循環, 使傳遞到輸出行星架24、輸出齒輪29上的力矩不斷增大,并通過起動輸入齒輪副6以及空掛檔機構14把功率傳遞至本發明的輸出軸3, 當傳遞到輸出軸3上的扭矩,經傳動系統傳動到驅動輪上產生的牽引力足以克服汽車起步阻力時,汽車則起步并開始加速,與之相聯的輸出行星架24、輸出齒輪29以及輸出軸3的轉速也從零逐漸增加,此時,流入輸入行星架22的功率逐漸減少,從而使輸出軸3的扭矩隨著轉速的增加而減少。

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