技术领域
[0001] 本
发明涉及一种机械传动装置，特别是涉及一种
无级变速器。
背景技术
[0002] 在传动领域，变速器在
汽车领域应用最为广泛。目前，汽车变速器按照操纵方式分为：手动变速器(MT)、
自动变速器(AT)和手动自动一体变速器。随着汽车日新月异的快速发展，自动变速器由于其操纵简单已经逐步占领了汽车主流，而自动变速器汽车通过液
力传递和
齿轮组合的方式来达到变速的目的。自动变速器又分为液力自动变速器(AT)、电控机械式自动变速器(AMT)和无级变速器(CVT)，其中应用最为广泛、装车率最多的部件是
液力变矩器，但现有的变速器普遍存在以下问题：
[0003] (1)液力变矩器是动力通过壳体相连的
泵轮，泵轮搅动变矩器中的油液，通过导轮带动
涡轮转动，涡轮将动力输出，其缺点是当液力变矩器的泵轮和涡轮的转速差接近同步时，会丧失传
动能力，无法实现同步；为了改善液力变矩器存在的以上问题，增加控制系统时，又带来系统复杂，制造成本高的问题。
[0004] (2)现有的无级变速器(CVT)采用传动
摩擦力和工作直径可变的主、从动轮相配合的传动带来传递动力，可以实现
传动比的连续改变，从而得到传动系与
发动机工况的最佳匹配，其缺点是不能提供柔性零启动，不能提供较大的扭力，受力变化频繁时，易打滑。
[0005] (3)现有国内
专利授权号为CN 102606709 B的专利液力同步双速器，该液力同步双速器的缺点是，斗轮与油液之间的平衡力有限，只能在油液对斗轮的最大平衡力内变矩；
输出轴需要大于油液与斗轮的最大平衡力所能提供
扭矩时，需将内
箱体的油液排空，参与
制动的齿轮机构是一个常用的行星齿轮减速器结构，不具备柔性传动功能；整个控制系统属于
电子控制系统，且控制、制动等装置结构复杂。
[0006] (4)本
申请人已经提交的专利受理号为201710055648.2的一种无级变速器的发明专利申请，其技术方案为斗轮
行星齿轮组位于腔体输出端盖一侧，此结构的不足之处是：在
传动系统启动或
加速需要快速提升输出扭矩工况时，输入端行星齿轮组与输出端行星齿轮组经过两次直径放大实现增加扭矩的同时，腔体
行星架公转速度同比例降低，腔体行星架公转速度决定斗轮
行星轮自转速度，此结构斗轮动力
密度提升速度慢，不适应需要快速提升输出扭矩的工况。
发明内容
[0007] 本发明就是要解决无级变速器在需要快速提升扭矩工况，启动或加速时输入端行星齿轮组与输出端行星齿轮组经过两次直径放大后，输出扭矩增大的同时，腔体行星架公转速度同比例降低，腔体行星架公转速度决定斗轮行星轮自转速度，此结构斗轮动力密度提升速度慢，不适应输出扭矩提升速度要求快的工况的技术问题，提供一种斗轮自转速度不受输出扭矩增大倍数影响，结构简单的无级变速器。
[0008] 为此，本发明的技术方案是，一种无级变速器，包括输入端行星齿轮组和输出端行星齿轮组，输入端行星齿轮组和输出端行星齿轮组之间设有腔体行星架，腔体行星架包括腔体输入端盖、腔体输出端盖，腔体输入端盖和腔体输出端盖之间固定设有斗轮腔体壳体，输入端行星齿轮组内侧与腔体输入端盖连接，输出端行星齿轮组内侧与腔体输出端盖连接，斗轮腔体壳体内部腔体输入端盖一侧设有斗轮行星齿轮组；
[0009] 输入端行星齿轮组包括输入端
太阳轮和输入端行星轮，输入端太阳轮中间设有
输入轴，输入端太阳轮与输入端行星轮
啮合连接，输入端行星轮中间设有行星轮连接轴，行星轮连接轴穿过腔体输入端盖，行星轮连接轴与腔体输入端盖旋转连接，输入轴穿过腔体输入端盖，输入轴与腔体输入端盖旋转连接，行星轮连接轴穿过腔体输出端盖，行星轮连接轴与腔体输出端盖旋转连接；
[0010] 输出端行星齿轮组包括输出端太阳轮和输出端行星轮，输出端太阳轮中间设有输出轴，输出端太阳轮和输出端行星轮啮合连接，输出端行星轮与穿过腔体输出端盖的行星轮连接轴固定连接；
[0011] 斗轮行星齿轮组包括斗轮太阳轮和斗轮行星轮，斗轮太阳轮和斗轮行星轮啮合连接，斗轮太阳轮与穿过腔体输入端盖的输入轴固定连接；斗轮行星轮中间设有斗轮行星轮轴，斗轮行星轮轴一端设于腔体输入端盖上，斗轮行星轮轴另一端设有斗轮。
[0012] 优选地，斗轮腔体壳体内部的斗轮行星齿轮组一侧设有衬套，所述衬套与穿过腔体输入端盖的输入轴旋转连接，所述斗轮行星轮轴穿过衬套，所述斗轮行星轮轴与衬套旋转连接。
[0013] 优选地，输入端行星齿轮组的输入端行星轮为3个以上。
[0014] 优选地，输出端行星齿轮组的输出端行星轮为3个以上。
[0015] 优选地，斗轮行星齿轮组的斗轮行星轮为3个以上。
[0016] 优选地，位于斗轮腔体壳体内部的输入轴上设有斗轮。
[0017] 一种无级变速器，包括斗轮行星齿轮组和输出端行星齿轮组，斗轮行星齿轮组内侧设有腔体行星架，腔体行星架包括腔体输入端盖、腔体输出端盖，腔体输入端盖和腔体输出端盖之间固定设有斗轮腔体壳体，腔体输入端盖和斗轮腔体壳体之间设有输入端行星齿轮组；
[0018] 斗轮行星齿轮组包括斗轮太阳轮和斗轮行星轮，斗轮太阳轮和斗轮行星轮啮合连接，斗轮太阳轮中间设有输入轴，输入轴穿过腔体输入端盖，输入轴和腔体输入端盖旋转连接，斗轮行星轮中间设有斗轮行星轮轴，斗轮行星轮轴穿过腔体输入端盖和斗轮腔体壳体，斗轮行星轮轴与腔体输入端盖和斗轮腔体壳体旋转连接，位于斗轮腔体壳体内部的斗轮行星轮轴上固定设有斗轮；
[0019] 输出端行星齿轮组包括输出端太阳轮和输出端行星轮，输出端太阳轮中间设有输出轴，输出端太阳轮与输出端行星轮啮合连接，输出端行星轮中间设有行星轮连接轴，行星轮连接轴穿过腔体输出端盖和斗轮腔体壳体，行星轮连接轴与腔体输出端盖和斗轮腔体壳体旋转连接；
[0020] 输入端行星齿轮组包括输入端太阳轮和输入端行星轮，输入端太阳轮和输入端行星轮啮合连接，输入端行星轮与穿过腔体输出端盖和斗轮腔体壳体的行星轮连接轴固定连接，输入端太阳轮与穿过腔体输入端盖的输入轴固定连接。
[0021] 优选地，输入端行星齿轮组的输入端行星轮为3个以上。
[0022] 优选地，输出端行星齿轮组的输出端行星轮为3个以上。
[0023] 优选地，斗轮行星齿轮组的斗轮行星轮为3个以上。
[0024] 本发明有益效果是，由于无级变速器包括输入端行星齿轮组和输出端行星齿轮组，输入端行星齿轮组和输出端行星齿轮组之间设有腔体行星架，腔体行星架包括腔体输入端盖、腔体输出端盖，腔体输入端盖和腔体输出端盖之间固定设有斗轮腔体壳体，输入端行星齿轮组内侧与腔体输入端盖连接，输出端行星齿轮组内侧与腔体输出端盖连接，斗轮腔体壳体内部腔体输入端盖一侧设有斗轮行星齿轮组，在启动时可以实现零速启动和无外阻力快速启动，传动过程柔性，可实现增矩成倍设定，变矩范围大，额定工况同步，不需要控制装置，自适应调节，实现大范围扭矩与速度的自动匹配，可实现大功率柔性传动场合。
附图说明
[0026] 图2是本发明实施例1的另一轴侧图；
[0027] 图3是本发明实施例1的主视图；
[0028] 图4是本发明实施例1的后视图；
[0029] 图5是本发明实施例1的侧视图；
[0030] 图6是本发明实施例2的示意图；
[0031] 图7是本发明实施例2的主视图；
[0032] 图8是本发明实施例2的轴测图；
[0033] 图9是本发明实施例2的另一轴测图。
[0034] 图中符号说明：
[0035] 1、输入轴；2、输入端太阳轮；3、输入端行星轮；4、行星轮连接轴；5、
轴承；6、腔体输入端盖；7、斗轮；8、斗轮行星轮；9、斗轮太阳轮；10、输出端太阳轮；11、输出轴；12、衬套；13、腔体输出端盖；14、斗轮腔体壳体；15、输出端行星轮；16、斗轮腔体内部油液；17、斗轮行星轮轴；101、输入端行星齿轮组；102、输出端行星齿轮组；103、斗轮行星齿轮组；104、腔体行星架。
具体实施方式
[0036] 下面结合实施例对本发明做进一步描述。
[0037] 实施例1
[0038] 如图1-图5所示，是本发明一种无级变速器的一种实施例，设有输入端行星齿轮组101和输出端行星齿轮组102，输入端行星齿轮组101和输出端行星齿轮组102之间设有腔体行星架104，腔体行星架104包括腔体输入端盖6、腔体输出端盖13，腔体输入端盖6和腔体输出端盖13之间固定设有斗轮腔体壳体14，输入端行星齿轮组101内侧与腔体输入端盖6连接，输出端行星齿轮组102内侧与腔体输出端盖13连接，斗轮腔体壳体14内部腔体输入端盖
6一侧设有斗轮行星齿轮组103；输入端行星齿轮组101包括一个输入端太阳轮2和三个输入端行星轮3，输入端太阳轮2中间设有输入轴1，输入端太阳轮2与输入端行星轮3啮合连接，输入端行星轮3中间设有行星轮连接轴4，行星轮连接轴4穿过腔体输入端盖6，行星轮连接轴4与腔体输入端盖6旋转连接，输入轴1穿过腔体输入端盖6，输入轴1与腔体输入端盖6旋转连接；行星轮连接轴4穿过腔体输出端盖6，行星轮连接轴4与腔体输出端盖6旋转连接；输出端行星齿轮组102包括一个输出端太阳轮10和三个输出端行星轮15，输出端太阳轮10中间设有输出轴11，输出端太阳轮10和输出端行星轮15啮合连接，输出端行星轮15与穿过腔体输出端盖13的行星轮连接轴4固定连接；斗轮行星齿轮组103包括一个斗轮太阳轮9和六个斗轮行星轮8，斗轮太阳轮9和斗轮行星轮8啮合连接，斗轮太阳轮9与穿过腔体输入端盖6的输入轴1固定连接；斗轮行星轮8中间设有斗轮行星轮轴17，斗轮行星轮轴17一端设于腔体输入端盖6上旋转连接，斗轮行星轮轴17另一端固定设有斗轮7；斗轮腔体壳体14内部的斗轮行星齿轮组103一侧设有衬套12，衬套12与穿过腔体输入端盖6的输入轴1旋转连接，斗轮行星轮轴17穿过衬套12，斗轮行星轮轴17与衬套12旋转连接，衬套12与腔体输出端盖13之间含有适量斗轮腔体内部油液16，斗轮腔体壳体14内部的输入轴1上设有斗轮7。
[0039] 斗轮行星轮8和斗轮7也可以做成一体结构，斗轮7另一端可以采取悬臂结构，也可以采用
支撑结构，适应各种体积要求不同的变速器。
[0040] 本实施例中，输入端太阳轮2的齿数是35，输入端行星轮3的齿数是70；输出端行星轮15的齿数是35，输出端太阳轮10的齿数是70。输出轴11输出扭矩的范围是输入轴1提供扭矩的4倍。
[0041] 斗轮行星轮8的齿数是20，斗轮太阳轮9的齿数是50，斗
轮齿轮组103可提供给输出轴11的最大平衡扭矩范围是斗轮7组合受到斗轮腔体内部油液16阻力扭矩的2.5倍。
[0042] 其运行过程是：启动时，设定动力顺
时针输入，动力从输入轴1输入，带动输入端太阳轮2顺时针旋转，输入端太阳轮2带动输入端行星轮3逆时针旋转，通过固连的行星轮连接轴4，带动输出端行星轮15旋转，在输出端太阳轮10受到来自输出轴11的阻力，输出端行星轮15绕输出端太阳轮10逆时针公转，带动腔体行星架104的逆时针公转；同时输入轴1顺时针旋转，带动固定连接在输入轴1的斗轮太阳轮9顺时针旋转，斗轮行星轮8逆时针自转，进而带动斗轮7逆时针自转，斗轮7逆时针自转转数超出腔体行星架104逆时针公转转数，斗轮7逆时针自转在斗轮腔体壳体14内受斗轮腔体内部油液16阻力形成扭矩，此阻力包括斗轮腔体壳体14公转形成的液重力、离开斗轮7油液喷射给相邻斗轮7的液动力和斗轮7与斗轮腔体壳体14之间油液的液粘力，扭矩通过斗轮行星轮8和斗轮太阳轮9的变径成倍传输给斗轮太阳轮9固连的输入轴1，输入轴1是驱动扭矩，此扭矩同时传递给腔体行星架104，形成阻止腔体行星架104公转的扭矩，进而带动输出端行星轮15对输出端太阳轮10受力，输出端太阳轮10带动输出轴11输出动力，斗轮腔体内部油液16对斗轮7的阻力开始是0，随着输入轴1速度增大，斗轮腔体内部油液16对斗轮7的阻力成倍增大，进而输出端太阳轮10带动输出轴
11旋转，进而通过输出轴11输出动力。
[0043] 上述过程：
[0044] 启动初期，本实施例1无级变速器不受外界阻力，零速启动；启动中期，斗轮7组合受到的阻力快速提升，最终输出端行星轮15通过输出端太阳轮10驱动输出轴11柔性启动；额定工况，速度与扭矩相对稳定，斗轮7受力平衡不自转，相互间的齿轮不转动，整体实现动力的同步传输，趋近于1:1传动；受力
不平衡时，
自动调节扭矩与速度平衡，本实施例1无级变速器输出轴11输出扭矩是输入轴1提供最大扭矩的4倍。
[0045] 启动时斗轮7内部油液在
离心力的带动下，冲击到与斗轮7相邻的另一斗轮7中，形成液动力，其液动力公式为F＝mω2r，本实施例1斗轮行星齿轮组103设于腔体输入端盖6一侧的技术方案，与申请号为201710055648.2的专利申请中斗轮行星齿轮组103设于腔体输出端盖13一侧的技术方案相比较，该实施例的斗轮7的自转速度是申请号为201710055648.2的专利申请中斗轮行星齿轮组103设于腔体输出端盖13一侧的技术方案的
4倍，受力是转数的平方，液动力为16倍，实现了快速提升扭矩的效果，适应需要快速提升输出扭矩的工况需要。
[0046] 可以根据不同应用领域的需要，改变输入端太阳轮2的齿数和输入端行星轮3的齿数以及其它传动付的传动比，从而优化调整需要达到的扭矩大小，实现多种转速和扭矩的输出。
[0047] 实施例2
[0048] 图6-图9是本发明的实施例2，设有斗轮行星齿轮组103和输出端行星齿轮组102，斗轮行星齿轮组103内侧设有腔体行星架104，腔体行星架104包括腔体输入端盖6、腔体输出端盖13，腔体输入端盖6和腔体输出端盖13之间固定设有斗轮腔体壳体14，腔体输入端盖13和斗轮腔体壳体14之间设有输入端行星齿轮组101；斗轮行星齿轮组103包括一个斗轮太阳轮9和九个斗轮行星轮8，斗轮太阳轮9和斗轮行星轮8啮合连接，斗轮太阳轮9中间设有输入轴1，输入轴1穿过腔体输入端盖6，输入轴1和腔体输出端盖6旋转连接，斗轮行星轮8中间设有斗轮行星轮轴17，斗轮行星轮轴17穿过腔体输入端盖6和斗轮腔体壳体14，斗轮行星轮轴17与腔体输入端盖6和斗轮腔体壳体14旋转连接，位于斗轮腔体壳体14内部的斗轮行星轮轴17上固定设有斗轮；输出端行星齿轮组102包括一个输出端太阳轮10和三个输出端行星轮15，输出端太阳轮10中间设有输出轴11，输出端太阳轮10与输出端行星轮15啮合连接，输出端行星轮15中间设有行星轮连接轴4，行星轮连接轴4穿过腔体输出端盖13和斗轮腔体壳体14，行星轮连接轴4与腔体输出端盖13和斗轮腔体壳体14为旋转连接；输入端行星齿轮
101组包括输入端太阳轮2和输入端行星轮3，输入端太阳轮2和输入端行星轮3啮合连接，输入端行星轮3与穿过腔体输出端盖13和斗轮腔体壳体14的行星轮连接轴4固定连接，输入端太阳轮2与穿过腔体输入端盖6的输入轴1固定连接，斗轮腔体壳体14内含有适量斗轮腔体内部油液16。
[0049] 实施例2是在实施例1的
基础上，将行星轮连接轴4由原来的斗轮腔体壳体14的外部内移到斗轮腔体壳体14内部，斗轮腔体壳体14中心斗轮7取消，由此带来的是输入端行星齿轮组101、输出端行星齿轮组102的齿轮直径变小，但是相互的直径比例不受影响；斗轮行星齿轮组103与输入端行星齿轮组101
位置互换；斗轮行星齿轮组103外径变大，斗轮7数量增多，斗轮腔体内部油液16离心加速度变大，斗轮7因此受到的液重力、液粘力、液动力增大；衬套12与斗轮腔体壳体14合并为斗轮腔体壳体14。
[0050] 本实施例2中，输入端太阳轮2的齿数是20，输入端行星轮3的齿数是40；输出端行星轮15的齿数是20，输出端太阳轮10的齿数是40。输出轴11输出扭矩的范围是输入轴1提供扭矩的4倍。
[0051] 斗轮行星轮8的齿数是25，斗轮太阳轮9的齿数是75，斗轮齿轮组103可提供给输出轴11的最大平衡扭矩范围是斗轮7组合受到斗轮腔体内部油液16阻力扭矩的3倍。
[0052] 其运行过程是：启动时，设定动力顺时针输入，动力从输入轴1输入，带动斗轮太阳轮9和输入端太阳轮2顺时针旋转，输入端太阳轮2带动输入端行星轮3逆时针旋转，通过固连的行星轮连接轴4，带动输出端行星轮15旋转，在输出端太阳轮10受到来自输出轴11的阻力，输出端行星轮15绕输出端太阳轮10逆时针公转，带动腔体行星架104的逆时针公转；斗轮太阳轮9带动斗轮行星轮8逆时针自转，进而带动斗轮7逆时针自转，斗轮7逆时针自转转数超出腔体行星架104逆时针公转转数，斗轮7逆时针自转在斗轮腔体壳体14内受斗轮腔体内部油液16阻力形成扭矩，此阻力包括斗轮腔体壳体14公转形成的液重力、离开斗轮7油液喷射给相邻斗轮7的液动力和斗轮7与斗轮腔体壳体14之间油液的液粘力，扭矩通过斗轮行星轮8和斗轮太阳轮9的变径成倍传输给斗轮太阳轮9固连的输入轴1，输入轴1是驱动扭矩，此扭矩同时传递给腔体行星架104，形成阻止腔体行星架104公转的扭矩，进而带动输出端行星轮15对输出端太阳轮10受力，输出端太阳轮10带动输出轴11输出动力，斗轮腔体内部油液16对斗轮7的阻力开始是0，随着输入轴1速度增大，斗轮腔体内部油液16对斗轮7的阻力成倍增大，进而输出端太阳轮10带动输出轴11旋转，进而通过输出轴11输出动力。
[0053] 上述过程：启动初期，本实施例2无级变速器不受外界阻力，零速启动；启动中期，斗轮7组合受到的阻力匀速提升，最终输出端行星轮15通过输出端太阳轮10驱动输出轴11柔性启动；额定工况，速度与扭矩相对稳定，斗轮7受力平衡不自转，相互间的齿轮不转动，整体实现动力的同步传输，趋近于1:1传动；受力不平衡时，自动调节扭矩与速度平衡，本实施例2无级变速器输出轴11输出扭矩的范围是输入轴1提供扭矩的4倍。
[0054] 启动时斗轮7内部油液的对相邻斗轮7的液动力是主要动力，其液动力公式为F＝mω2r，本实施例2斗轮行星齿轮组103设于腔体输入端盖6一侧，斗轮7自转速度是斗轮行星齿轮组103设于腔体输出端盖13一侧的4倍，受力是转数的平方，液动力为16倍，实现了快速提升扭矩的效果。
[0055] 惟以上所述者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与
修改，皆应仍属本发明
权利要求书涵盖之范畴。
