一種基于ww型行星輪系的壓力無級(jí)變速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種無級(jí)變速器，尤其是在WW型二自由度行星輪系的基礎(chǔ)上，利用液 壓調(diào)速進(jìn)行無級(jí)變速的無級(jí)變速結(jié)構(gòu)，該無級(jí)變速結(jié)構(gòu)可根據(jù)電機(jī)的輸入功率、液壓累輸 入功率和負(fù)荷的變化主動(dòng)無級(jí)變速，適用于車輛、機(jī)床等各類機(jī)械的變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 無級(jí)變速器裝置主要分為機(jī)械式和電氣式兩類。電氣式是目前市場(chǎng)上用的較多 的，即通過變頻來實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。但電氣式無級(jí)調(diào)速存在很多難W克服的缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜， 成本高，維護(hù)檢修困難;產(chǎn)生諧波污染電網(wǎng);輸出的PWM波，造成電機(jī)、電纜的額外發(fā)熱;共模 電壓的產(chǎn)生有可能會(huì)降低電機(jī)軸的壽命;給電機(jī)帶來額外的噪聲；電機(jī)用變頻器控制后相 對(duì)于直接起動(dòng)能耗增加3-5%;變頻調(diào)速低頻時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，設(shè)備投入較大，應(yīng)用場(chǎng)合有 限，僅適用于調(diào)速要求精度高、調(diào)速性能較好，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小的地方。此外，通過變頻技術(shù)實(shí) 現(xiàn)的調(diào)速也不夠穩(wěn)定，極易受到電機(jī)本身及外界磁場(chǎng)或電場(chǎng)的干擾，運(yùn)些干擾問題主要體 現(xiàn)在電機(jī)的運(yùn)行情況上。例如電機(jī)在運(yùn)行過程中突然挺停機(jī)，電機(jī)運(yùn)行時(shí)快時(shí)慢，運(yùn)行速度 不穩(wěn)定.電機(jī)停不下來，按鈕不起任何作用等，運(yùn)些都是變頻器受到干擾情況的體現(xiàn)。
[0003] 目前很受關(guān)注的行星齒輪無級(jí)變速器與電氣式無極變速器相比，具有成本低廉、 變速穩(wěn)定、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)2010年11月第24卷11期收錄了王德倫等人 的名為"電動(dòng)汽車行星齒輪式無級(jí)變速器建模與仿真"的論文，該論文講述了 "一種差動(dòng)式 行星齒輪無級(jí)變速器"，它的主體結(jié)構(gòu)是一個(gè)NGW型行星輪系，一個(gè)主電機(jī)和行星輪系的太 陽輪相連作為行星輪系的一個(gè)輸入動(dòng)力，一個(gè)調(diào)速電機(jī)通過齒輪和行星輪系的齒圈外緣相 連作為行星輪系的另一個(gè)輸入動(dòng)力，W行星架輸出動(dòng)力。工作時(shí)，通過控制主電機(jī)的速度， 調(diào)節(jié)調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速的連續(xù)變化。該方案雖然應(yīng)用了行星輪系但其本質(zhì)上 并沒有脫離通過調(diào)頻實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速改變的框架，因此通過運(yùn)種方法實(shí)現(xiàn)的無級(jí)變速，也 就無法克服上述調(diào)頻變速的固有缺陷。另外該方案所述的行星齒輪無級(jí)變速器是NGW型的， 由于NGW曬合方式的行星齒輪減速器最大減速比僅為13.7，實(shí)際使用減速比不超過9，也就 是說NGW曬合方式的行星齒輪無級(jí)變速器變速范圍不會(huì)很寬。故該無級(jí)變速裝置僅適合用 于小型電動(dòng)汽車，應(yīng)用范圍有限。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明要解決的具體技術(shù)問題是如何通過液壓油的壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)基于WW型行星輪 系的無級(jí)變速，其目的是克服上述變頻調(diào)速缺陷，提供變速穩(wěn)定、成本低廉、變速范圍廣、效 率較高的一種基于WW型行星輪系的壓力無級(jí)變速器。
[0006] 本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下。
[0007] 一種基于WW型行星輪系的壓力無級(jí)變速器，包括行星輪系結(jié)構(gòu)和壓力無級(jí)變速結(jié) 構(gòu)，其特征是:所述行星輪系結(jié)構(gòu)是在兩個(gè)固定內(nèi)齒圈中分別設(shè)置兩個(gè)太陽輪，并分別在太 陽輪和內(nèi)齒圈之間設(shè)置Ξ個(gè)均勻分布的小行星輪和Ξ個(gè)均勻分布的大行星輪;Ξ個(gè)均勻分 布的小行星輪和Ξ個(gè)均勻分布的大行星輪構(gòu)成Ξ個(gè)雙聯(lián)行星輪，并分別安裝在Ξ根行星軸 上;在Ξ個(gè)均勻分布的小行星輪和Ξ個(gè)均勻分布的大行星輪之間安裝有一偏屯、齒輪，且偏 屯、齒輪的軸孔是Ξ個(gè)均勻分布的軸孔，并通過軸承分別與Ξ根行星軸配合;輸出齒輪和偏 屯、齒輪外曬合； 所述壓力無級(jí)變速結(jié)構(gòu)是在所述小太陽輪的中屯、位置設(shè)置有一空屯、傳動(dòng)軸，且在空屯、 傳動(dòng)軸上依次設(shè)置有液壓離合器和液壓馬達(dá)W及傳感器，并由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)空屯、傳動(dòng)軸， 液壓油通過空屯、傳動(dòng)軸的空屯、通道輸入液壓離合器中傳遞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)壓力無級(jí)變速； 所述壓力無級(jí)變速是W其中大太陽輪為一輸入動(dòng)力，液壓馬達(dá)通過空屯、傳動(dòng)軸帶動(dòng)小 另一太陽輪轉(zhuǎn)動(dòng)，為行星輪系提供另一動(dòng)力，在兩個(gè)太陽輪的共同作用下，Ξ組均勻分布的 行星輪在公轉(zhuǎn)的同時(shí)又進(jìn)行自傳，而Ξ根行星軸穿過偏屯、齒輪帶動(dòng)偏屯、齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，偏屯、齒 輪帶動(dòng)輸出齒輪輸出動(dòng)力，通過液壓離合器調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而改變太陽輪的轉(zhuǎn)速， 實(shí)現(xiàn)改變二自由度行星輪系的一個(gè)輸入速度的無級(jí)變速。
[0008] 所述所述液壓離合器是在活塞一端設(shè)置有活塞外殼及其旋轉(zhuǎn)接口和密封圈；另一 端設(shè)置有離合器后蓋并通過六角螺釘與活塞外殼連接，構(gòu)成使活塞在其內(nèi)運(yùn)動(dòng)的封閉腔 體;在位于活塞端頭和活塞外殼之間的鍵槽接頭上套設(shè)有多個(gè)摩擦片;復(fù)位彈黃被離合器 后蓋壓緊在活塞上;變量累輸出的壓力油通過旋轉(zhuǎn)接口進(jìn)入液壓離合器的內(nèi)腔體，推動(dòng)活 塞位移擠壓摩擦片改變其轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)改變行星輪系的一個(gè)輸入速度的無級(jí)變速。
[0009] 上述技術(shù)方案的實(shí)施，與現(xiàn)有的無級(jí)變速技術(shù)相比，其直接帶來的和必然產(chǎn)生的 優(yōu)點(diǎn)與積極效果如下。
[0010] (1)實(shí)現(xiàn)了無級(jí)連續(xù)變速，變速時(shí)不需要齒輪的脫離及換擋，速比可W精確控制， 且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，變速范圍大，傳動(dòng)比可達(dá)數(shù)千。
[0011] (2)采用液壓技術(shù)變速，通過改變液壓油的壓力實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速改變，變速性能穩(wěn)定，不 會(huì)受到磁場(chǎng)、電場(chǎng)等外界因素的干擾。
[0012] (3)在傳遞動(dòng)力時(shí)進(jìn)行功率分流。Ξ個(gè)完全相同的行星輪均勻分布在太陽輪周圍， 不僅使作用于太陽輪和機(jī)架軸承中的反作用力相互平衡，有利于傳動(dòng)平穩(wěn)和提高傳動(dòng)效 率，而且由于Ξ個(gè)齒輪共同分擔(dān)載荷，因而每個(gè)齒輪所受的載荷就較小，相應(yīng)的齒輪的模數(shù) 就可減小。
[0013] (4)傳動(dòng)軸為空屯、傳動(dòng)軸，軸中屯、的通道起到充當(dāng)液壓管道的作用，不僅為各個(gè)部 件的運(yùn)動(dòng)提供潤滑油，而且使結(jié)構(gòu)緊湊合理。此外，空屯、軸最大限度的利用了截面慣性矩， 最大限度的節(jié)省了材料，減輕了自重。
[0014] 巧)太陽輪能夠徑向浮動(dòng)，使各行星輪均勻分擔(dān)載荷，使傳動(dòng)更加平穩(wěn)。
[0015] 總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，制造成本低，且傳動(dòng)效率較高，可達(dá)0.95。此外，該變速器可按 比例擴(kuò)大或縮小，用于任何需要變速的機(jī)械設(shè)備上。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖2是本發(fā)明一種實(shí)施案例的液壓離合器示意結(jié)構(gòu)圖。
[0018] 圖3是本發(fā)明一種案例的空屯、軸結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖4是本發(fā)明一種案例的鍵槽接頭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖5是本發(fā)明一種案例的液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖6是本發(fā)明一種案例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖7是本發(fā)明小太陽輪與大行星輪的位置關(guān)系圖。
[0023] 圖中：0:內(nèi)齒圈；1:大太陽輪;2:行星軸;3:小行星輪;4:大行星輪;5:小太陽輪;6: 偏屯、齒輪;7:輸出齒輪;8:液壓離合器;9:液壓馬達(dá)；10:壓力傳感器；11:空屯、傳動(dòng)軸；12:輸 出軸；13:輸入軸；14:內(nèi)齒圈；15:活塞；16:離合器摩擦片；17:鍵槽接頭；18:復(fù)位彈黃；19: 離合器后蓋;20:六角螺柱；21:密封圈；22:活塞外殼；23:旋轉(zhuǎn)接口； 24:鍵槽;25 :齒輪槽； 26:軸齒；27:軸頭；28:大齒輪；29:密封圈；30:馬達(dá)外殼；31:馬達(dá)端蓋；32:小齒輪;33:側(cè) 板;34:六角螺釘;35:滾子;36:花鍵套;37:直流電動(dòng)機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面對(duì)本發(fā)明的【具體