技术领域
[0001] 本
发明属于传动领域，具体的说是一种机械
无级变速器。
背景技术
[0002] 目前的机械无级变速器主要有金属带式无级变速器、行星摩擦式无级变速器、摩擦盘式无级变速器等，但这些变速器要么结构复杂、成本高，要么变速范围小、承载能
力差。
发明内容
[0003] 为了解决现有机械无级变速器结构复杂、成本高、变速范围小等问题，本发明提供一种机械无级变速器。它结构简单、成本低、变速范围大、承载能力强、传动效率高。
[0004] 该变速器通过以下方式实现：
[0005] 一种变速器，它包括摩擦盘(6)、行星摩擦轮(8)、行星轴(9)、
行星架(10)、
行星轮(11)，它还包括齿圈(12)或
太阳轮(15)，其特征在于，行星架(10)可旋转的安装在变速器壳(1)上，行星轴(9)可旋转的安装在行星架(10)上，行星轴(9)的轴心线与摩擦盘(6)的轴心线相交于一点，行星摩擦轮(8)与行星轴(9)键连接，行星摩擦轮(8)可轴向移动，行星轴(9)与行星轮(11)连接，行星轮(11)与齿圈(12)或太阳轮(15)
啮合；摩擦盘(6)的
接触面是凹面，摩擦盘(6)可轴向移动，摩擦盘(6)的轴向移动是可控的，摩擦盘(6)与行星摩擦轮(8)接触；
输入轴(2)与行星架(10)连接；齿圈(12)或太阳轮(15)作为一个
自由度，摩擦盘(6)作为一个自由度；一个自由度与变速器壳(1)连接；一个自由度与
输出轴(3)连接。
[0006] 行星轴(9)的轴心线与摩擦盘(6)的轴心线垂直。
[0007] 摩擦盘(6)的接触面包括内弧面或内锥面或两者都包括。
[0008] 它包括第二摩擦盘(26)，摩擦盘(6)和第二摩擦盘(26)对称布置，第二摩擦盘(26)可轴向移动。
[0009] 第二摩擦盘(26)的接触面与摩擦盘(6)的接触面相同。
[0010] 它还包括
差速器，差速器行星
齿轮(21)安装在行星架(10)上，两个差速器太阳齿轮(20)分别与摩擦盘(6)和第二摩擦盘(26)连接。
[0011] 输入轴(2)与第二摩擦盘(26)连接，并使第二摩擦盘(26)的转速始终为行星架(10)的转速的2倍。
[0012] 行星轮(11)与齿圈(12)的
传动比≤行星摩擦轮(8)与摩擦盘(6)的最大传动 比。
[0013] 行星摩擦轮(8)与摩擦盘(6)的最小传动比≤行星轮(11)与太阳轮(15)的传动比。
[0014] 它还包括
电动机，电动机驱动第二摩擦盘(26)或齿圈(12)或太阳轮(15)。
[0015] 它包括螺旋键(14)，行星摩擦轮(8)与行星轴(9)通过螺旋键(14)连接。
[0016] 输入轴(2)与行星架(10)连接，太阳轮(15)与输出轴(3)连接，摩擦盘(6)与变速器壳(1)连接。如图5所示。
[0017] 输入轴(2)与行星架(10)连接，摩擦盘(6)与输出轴(3)连接，齿圈(12)与变速器壳(1)连接。如图1所示。
[0018] 采用液压控制摩擦盘向外移动时，行星摩擦轮(8)依靠公转产生的
离心力向外移动改变摩擦盘的作用半径进行变速；摩擦盘向内移动时，摩擦盘
挤压行星摩擦轮(8)，使行星摩擦轮(8)向内移动改变摩擦盘的作用半径进行变速。
附图说明
[0019] 图1：变速器实例一结构图
[0020] 1、变速器壳
[0021] 2、输入轴
[0022] 3、输出轴
[0023] 4、液压套筒(与变速器壳(1)固连)
[0024] 5、液压套筒(与摩擦盘(6)固连)
[0025] 6、摩擦盘
[0027] 8、行星摩擦轮(与行星轴(9)键连接)
[0028] 9、行星轴
[0029] 10、行星架
[0030] 11、行星轮
[0031] 12、齿圈(与变速器壳(1)连接)
[0032] 20、差速器太阳齿轮
[0033] 21、差速器行星齿轮
[0034] 26、第二摩擦盘
[0035] 图2：变速器实例一结构图
[0036] 图3：变速器实例一行星架的一种具体形式的轴向视图
[0037] 图4：变速器实例一行星轴与螺旋键外观图
[0038] 14、螺旋键
[0039] 图5：变速器实例二结构图
[0040] 15、太阳轮
[0041] 16、输入齿轮(向第二摩擦盘(26)和行星架(10)传递动力，并使第二摩擦盘(26)的转速始终为行星架(10)的转速的2倍)
[0042] 图6：变速器实例二行星轴、行星轮、行星摩擦轮外观图
[0043] 图7：变速器实例二行星架的一种具体形式的轴向视图
具体实施方式
[0044] 以下将通过实例来解释本发明内容，本实例仅为阐明本发明的实施方案，并非用以限制本发明。需说明，以下实例及图中，与本发明非直接相关的元件已省略，且图中各元件尺寸仅为求容易理解，并非用以限制实际比例。
[0045] 为了更好的说明本发明设定以下参数：
[0046] A：行星轮(11)与齿圈(12)的传动比。
[0047] B：行星轮(11)与太阳轮(15)的传动比。
[0048] C：行星摩擦轮(8)与摩擦盘(6)的最小传动比(行星摩擦轮(8)最靠近摩擦盘(6)轴心时)。如图1、图5所示。
[0049] D：行星摩擦轮(8)与摩擦盘(6)的最大传动比(行星摩擦轮(8)处于摩擦盘(6)外缘时)。如图2所示。
[0050] W：反向传动比，即输出轴(3)与输入轴(2)的传动比。
[0051] 该变速器包括摩擦盘(6)、行星摩擦轮(8)、行星轴(9)、行星架(10)、行星轮(11)，它还包括齿圈(12)或太阳轮(15)，其特征在于，行星架(10)可旋转的安装在变速器壳(1)上，行星轴(9)可旋转的安装在行星架(10)上，行星轴(9)的轴心线与摩擦盘(6)的轴心线相交于一点，行星摩擦轮(8)与行星轴(9)键连接，行星摩擦轮(8)可轴向移动，行星轴(9)与行星轮(11)连接，行星轮(11)与齿圈(12)或太阳轮(15)啮合；摩擦盘(6)的接触面是凹面，摩擦盘(6)可轴向移动，摩擦盘(6)的轴向移动是可控的，摩擦盘(6)与行星摩擦轮(8)接触；输入轴(2)与行星架(10)连接；齿圈(12)或太阳轮(15)作为一个自由度，摩擦盘(6)作为一个自由度；一个自由度与变速器壳(1)连接；一个自由度与输出轴(3)连接。
[0052] 该变速器实例一通过以下方式实现：
[0053] 它包括齿圈(12)，行星轮(11)与齿圈(12)啮合。
[0054] 输入轴(2)与行星架(10)连接，摩擦盘(6)与输出轴(3)连接，齿圈(12)与变速器壳(1)连接。如图1所示。
[0055] 行星轴(9)的轴心线与摩擦盘(6)的轴心线垂直。
[0056] 摩擦盘(6)可轴向移动。如图1、图2所示。
[0057] 摩擦盘的接触面是凹面。摩擦盘的接触面包括内弧面或内锥面或两者都包括。如图1所示。
[0058] 它包括第二摩擦盘(26)，摩擦盘(6)和第二摩擦盘(26)对称布置。如图1所示。
[0059] 第二摩擦盘(26)可轴向移动。第二摩擦盘(26)的接触面与摩擦盘(6)的接触面相同。
[0060] 它还包括差速器，差速器行星齿轮(21)安装在行星架(10)上，两个差速器太阳齿轮(20)分别与摩擦盘(6)和第二摩擦盘(26)连接。如图1所示。这样有利于提高变速器的承载能力。
[0061] 采用液压控制摩擦盘向外移动时，行星摩擦轮(8)依靠公转产生的离心力向外移动进行变速；摩擦盘向内移动时，摩擦盘挤压行星摩擦轮(8)，使行星摩擦轮(8)向内移动进行变速。
[0062] 它包括螺旋键(14)，行星摩擦轮(8)与行星轴(9)通过螺旋键(14)连接。如图4所示。由于螺旋键(14)的切线与行星轴(9)的轴心线呈一定夹
角，变速器运转时，螺旋键(14)会给行星摩擦轮(8)一个轴向的使行星摩擦轮(8)向外移动的力。这样，在行星摩擦轮(8)公转速度较低离心力不足时，提供额外的使行星摩擦轮(8)向外移动的力，避免打滑。
[0063] 行星轮(11)与齿圈(12)的传动比≤行星摩擦轮(8)与摩擦盘(6)的最大传动比。
[0064] 当行星轮(11)与齿圈(12)的传动比和行星摩擦轮(8)与摩擦盘(6)的传动比相等时，变速器传动比无穷大，即相当于“空档”。当行星摩擦轮(8)向内移动时，变速器传动比逐渐减小。
[0065] 当行星轮(11)与齿圈(12)的传动比小于行星摩擦轮(8)与摩擦盘(6)的最大传动比时，变速器传动比可以是负值，即相当于“倒挡”。
[0066] 以A＝3，D＝4，C＝1为例，变速器的传动比范围为：+∞-0.5和-∞--4。
[0067] W的范围为：2--0.25。
[0068] 该变速器实例二通过以下方式实现：
[0069] 它包括太阳轮(15)，行星轮(11)与太阳轮(15)啮合。
[0070] 输入轴(2)与行星架(10)连接，太阳轮(15)与输出轴(3)连接，摩擦盘(6)与变速器壳(1)连接。
[0071] 行星轴(9)的轴心线与摩擦盘(6)的轴心线垂直。
[0072] 摩擦盘(6)可轴向移动。
[0073] 摩擦盘的接触面是凹面。摩擦盘的接触面包括内弧面或内锥面或两者都包括。如图1所示。
[0074] 它包括第二摩擦盘(26)，摩擦盘(6)和第二摩擦盘(26)对称布置。如图1所示。
[0075] 第二摩擦盘(26)可轴向移动。第二摩擦盘(26)的接触面与摩擦盘(6)的接触面相同。
[0076] 输入轴(2)与第二摩擦盘(26)连接。如图5所示。
[0077] 输入轴(2)与行星架(10)连接，并使第二摩擦盘(26)的转速始终为行星架(10)的转速的2倍。
[0078] 摩擦盘向外移动时，行星摩擦轮(8)依靠公转产生的离心力向外移动进行变速；摩擦盘向内移动时，摩擦盘挤压行星摩擦轮(8)，使行星摩擦轮(8)向内移动进行变速。
[0079] 行星摩擦轮(8)与摩擦盘(6)的最小传动比≤行星轮(11)与太阳轮(15)的传动比。
[0080] 当行星轮(11)与太阳轮(15)的传动比和行星摩擦轮(8)与摩擦盘(6)的传动比相等时，变速器传动比无穷大，即相当于“空档”。当行星摩擦轮(8)向外移动时，变速器传动比逐渐减小。
[0081] 当行星摩擦轮(8)与摩擦盘(6)的最小传动比小于行星轮(11)与太阳轮(15)的传动比时，即C＜B时，变速器传动比可以是负值，即相当于“倒挡”。
[0082] 以B＝1，C＝0.7，D＝4为例，变速器的传动比范围为：+∞-0.333和-∞--3.333。
[0083] W的范围为：3--0.3。
[0084] 另外，实例一也可以固定摩擦盘(6)，齿圈(11)与输出轴(3)连接；还可以如实例二那样输入轴(2)与第二摩擦盘(26)连接，并使第二摩擦盘(26)的转速是行星架(10)的转速的2倍。
[0085] 实例二也可以固定太阳轮(15)，摩擦盘(6)与输出轴(3)连接。但是，这样输出轴(3)不能位于摩擦盘轴心线上，必然要增加一级
齿轮传动，增加摩擦损耗。我个 人认为实例一和实例二最具有代表性，其中又以实例二结构最简单。
[0086] 此外，两个变速器正反配合使用，变速器的传动比范围为：-∞-+∞。
[0087] 该变速器“空档”时它的传动比可以无穷大，并可以逐渐的改变传动比。该变速器的“空档”即是“空档”也是“P档”。因为“空档”时，该变速器的反向传动比为0，即输出轴(3)与输入轴(2)的传动比为0。因此变速器处于“空档”时，不能从输出轴(3)输入动力。有了这个变速器以后再也不用担心坡道熄火，因为该变速器的传动比可以无穷大，变速器可以根据车速、
发动机转速等改变传动比，使传动比无限的增大，即使发动机
怠速，再大的坡度都不会熄火。当坡道
刹车停车时，变速器会在车速为0时置入空档，然后你可以大胆的抬起刹车，尽管变速器处于“空档”也不会溜车，即使发动机熄火也不会溜车。坡道起步时，点火，踩
油门前进，就这样简单。除了要停车的时候需要踩刹车，整个过程中都不再需要踩刹车。
[0088] 该变速器不用
离合器，它的正负传动比都可以无穷大，“
前进档”、“空档(P档)”和“倒挡”无缝衔接。它结构简单、成本低、变速范围大、承载能力强、传动效率高，而且容易进行调控，可广泛应用于传动领域。
