一種基于nw型行星輪系的壓力無級變速器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種無級變速器，尤其是在NW型二自由度行星輪系的基礎上，利用液 壓調速進行無級變速的無級變速結構，該無級變速結構可根據電機的輸入功率、液壓累輸 入功率和負荷的變化主動無級變速，適用于車輛、機床等各類機械的變速傳動機構。
【背景技術】
[0002] 無級變速器裝置主要分為機械式和電氣式兩類。電氣式是目前市場上用的較多 的，即通過變頻來實現無級調速。但電氣式無級調速存在很多難W克服的缺點：技術復雜， 成本高，維護檢修困難;產生諧波污染電網;輸出的PWM波，造成電機、電纜的額外發熱;共模 電壓的產生有可能會降低電機軸的壽命;給電機帶來額外的噪聲；電機用變頻器控制后相 對于直接起動能耗增加3-5%;變頻調速低頻時啟動轉矩較小，設備投入較大，應用場合有 限，僅適用于調速要求精度高、調速性能較好，啟動轉矩較小的地方。此外，通過變頻技術實 現的調速也不夠穩定，極易受到電機本身及外界磁場或電場的干擾，運些干擾問題主要體 現在電機的運行情況上。例如電機在運行過程中突然挺停機，電機運行時快時慢，運行速度 不穩定.電機停不下來，按鈕不起任何作用等，運些都是變頻器受到干擾情況的體現。
[0003] 目前很受關注的行星齒輪無級變速器與電氣式無極變速器相比，具有成本低廉、 變速穩定、易于維護等優點。重慶理工大學學報2010年11月第24卷11期收錄了王德倫等人 的名為"電動汽車行星齒輪式無級變速器建模與仿真"的論文，該論文講述了 "一種差動式 行星齒輪無級變速器"，它的主體結構是一個NGW型行星輪系，一個主電機和行星輪系的太 陽輪相連作為行星輪系的一個輸入動力，一個調速電機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輸入動力，W行星架輸出動力。工作時，通過控制主電機的速度， 調節調速電機的轉速來實現輸出轉速的連續變化。該方案雖然應用了行星輪系但其本質上 并沒有脫離通過調頻實現電動機轉速改變的框架，因此通過運種方法實現的無級變速，也 就無法克服上述調頻變速的固有缺陷。另外該方案所述的行星齒輪無級變速器是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變速器變速范圍不會很寬。故該無級變速裝置僅適合用 于小型電動汽車，應用范圍有限。
[0004]

【發明內容】

[000引本發明要解決的具體技術問題是如何通過液壓油的壓力實現對基于NW型行星輪 系的無級變速，其目的是克服上述變頻調速缺陷，提供變速穩定、成本低廉、效率較高的一 種基于NW型行星輪系的壓力無級變速器。
[0006] 本發明采用的技術方案如下。
[0007] 一種基于NW型行星輪系的壓力無級變速器，包括行星輪系結構和壓力無級變速結 構，其特征是:所述行星輪系結構是在機架外殼中設置有旋轉體，并在旋轉體上通過行星架 Η固定有Ξ根沿圓周垂直均布的行星軸，在每根行星軸上均通過軸承安裝有一個由小行星 輪和大行星輪構成的雙聯行星輪，在小行星輪和大行星輪之間安裝有一偏屯、齒輪，且偏屯、 齒輪的軸孔是Ξ個均勻分布的軸孔，并通過軸承分別與Ξ根行星軸配合;太陽輪位于Ξ個 大行星輪之間； 所述壓力無級變速結構是在所述太陽輪的中屯、位置設置有一空屯、傳動軸，且在空屯、傳 動軸上依次設置有液壓離合器和液壓馬達W及傳感器，并由液壓馬達驅動空屯、傳動軸，液 壓油通過空屯、傳動軸的空屯、通道輸入液壓離合器中傳遞動力，實現壓力無級變速； 所述壓力無級變速是W內齒圈為一輸入動力，液壓馬達通過空屯、傳動軸帶動太陽輪轉 動，為行星輪系提供另一動力，在內齒圈和太陽輪的共同作用下，Ξ組均勻分布的行星輪在 公轉的同時又進行自傳，而Ξ根行星軸穿過偏屯、齒輪并通過軸承帶動偏屯、齒輪轉動，偏屯、 齒輪帶動輸出齒輪輸出動力，通過液壓離合器調節液壓馬達的轉速，進而改變太陽輪的轉 速，實現改變二自由度行星輪系的一個輸入速度的無級變速。
[0008] 所述液壓離合器是在活塞一端設置有活塞外殼及其旋轉接口和密封圈；另一端設 置有離合器后蓋支撐活塞，并通過六角螺釘與活塞外殼連接，構成使活塞在其內運動的封 閉腔體;在活塞端頭的鍵槽接頭上套設有摩擦片，復位彈黃位于活塞端頭的凹陷槽中；變量 累輸出的壓力油通過旋轉接口進入液壓離合器的內腔體，推動活塞位移擠壓摩擦片改變其 轉速，實現改變行星輪系的一個輸入速度的無級變速。
[0009] 上述技術方案的實施，與現有的無級變速技術相比，其直接帶來的和必然產生的 優點與積極效果如下。
[0010] (1)實現了無級連續變速，變速時不需要齒輪的脫離及換擋，速比可W精確控制， 且結構簡單，成本低廉。
[0011] (2)采用液壓技術變速，通過改變液壓油的壓力實現轉速改變，變速性能穩定，不 會受到磁場、電場等外界因素的干擾。
[0012] (3)行星輪系齒輪的曬合合理應用了內曬合并采用一齒差技術，內曬合與外曬合 相比，中屯、距小，結構緊湊，凹齒面和突齒面接觸，齒面承載能力較大，重合度大，滑動率小。
[0013] (4)在傳遞動力時進行功率分流。Ξ個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架軸承中的反作用力相互平衡，有利于傳動平穩和提高傳動效 率，而且由于Ξ個齒輪共同分擔載荷，因而每個齒輪所受的載荷就較小，相應的齒輪的模數 就可減小。
[0014] 巧)傳動軸為空屯、傳動軸，軸中屯、的通道起到充當液壓管道的作用，不僅為各個部 件的運動提供潤滑油，而且使結構緊湊合理。此外，空屯、軸最大限度的利用了截面慣性矩， 最大限度的節省了材料，減輕了自重。
[0015] (6)太陽輪能夠徑向浮動，使各行星輪均勻分擔載荷，使傳動更加平穩。
[0016] 總體結構簡單緊湊，制造成本低，且傳動效率較高，可達0.97-0.99。此外，該變速 器可按比例擴大或縮小，用于任何需要變速的機械設備上。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發明的主體結構示意圖。
[0018] 圖2是本發明一種實施案例的液壓離合器示意結構圖。
[0019] 圖3是本發明一種案例的空屯、軸結構示意圖。
[0020] 圖4是本發明一種案例的鍵槽接頭結構示意圖。
[0021] 圖5是本發明一種案例的液壓馬達結構示意圖。
[0022] 圖6是本發明一種案例的結構示意圖。
[0023] 圖7是本發明太陽輪與大行星輪的位置關系圖。
[0024] 圖中：1:內齒圈；2:行星軸;3:小行星輪;4:大行星輪;5:太陽輪;6:偏屯、齒輪;7:輸 出齒輪;8:液壓離合器;9:液壓馬達；10:壓力傳感器；11:空屯、傳動軸；12:輸出軸；13:螺釘； 14:帶輪；15:離合器后蓋；16:離合器摩擦片；17:鍵槽接頭；18:復位彈黃；19:活塞;20:六角 螺柱;21:密封圈；22:活塞外殼;23:旋轉接口； 24:鍵槽;25:齒輪槽;26:軸齒;27:軸頭;28: 大齒輪;29:密封圈；30:馬達外殼；31:馬達端蓋