一种锥齿轮行星机构无级变速传动装置

摘要

本发明提出的一种锥齿轮行星机构无级变速传动装置,由两组圆柱斜齿轮传动副、锥齿轮行星传动副、滚动轴承、两组输入轴、两组传动轴组成。第一输入轴与发动机固连，第一输入轴与双面端面齿轮通过滚动轴承安装实现动力输入，通过第一组圆柱斜齿轮传动副将部分功率分流至第一传动轴，第一传动轴与电动机固连，实现机械能转换成电能进行储能。第二输入轴与电动机固连，将电能转换成机械能通过第二组圆柱斜齿轮传动副和第二传动轴传输至输入端锥齿轮，通过调节输入端锥齿轮实现无级变速；双面端面齿轮和输入端锥齿轮的功率由输出端锥齿轮输出。通过锥齿轮行星传动副实现传动系统在紧凑结构下大传动比减速，传递扭矩大，承载能力强。

主权项

一种锥齿轮行星机构无级变速传动装置，其特征在于:包括两组圆柱斜齿轮传动副、锥齿轮行星传动副、滚动轴承，所述第一组圆柱斜齿轮传动副包括第三圆柱斜齿轮、第四圆柱斜齿轮、第一输入轴、第一传动轴，第一输入轴和第一传动轴为花键轴，第三圆柱斜齿轮、第四圆柱斜齿轮的中心孔为花键孔，第三圆柱斜齿轮和第四圆柱斜齿轮分别安装在第一输入轴和第一传动轴上,第一输入轴一端与发动机固连，第一输入轴另一端穿过第二传动轴与双面端面齿轮通过滚动轴承安装连接，第一组圆柱斜齿轮传动副将部分功率分流至第一传动轴，第一传动轴与电动机连接，实现机械能转换成电能进行储能；所述第二组圆柱斜齿轮传动副包括第一圆柱斜齿轮、第二圆柱斜齿轮、第二输入轴、第二传动轴，第二输入轴和第二传动轴为花键轴，第一圆柱斜齿轮、第二圆柱斜齿轮的中心孔为花键孔，第一圆柱斜齿轮、第二圆柱斜齿轮分别安装在第二输入轴和第二传动轴上，第二输入轴与电动机固连，输入端锥齿轮与第二圆柱斜齿轮分别安装在第二传动轴上，通过电动机调速，调节输入端锥齿轮转速，实现无级变速；所述锥齿轮行星传动副包括双面端面齿轮、输入端锥齿轮、输出端锥齿轮，双面端面齿轮分别与输入端锥齿轮、输出端锥齿轮相啮合，输出端锥齿轮用来动力输出；第一输入轴、输出端锥齿轮、双面端面齿轮、输入端锥齿轮的转速关系按公式(1)进行:$i=\frac{{\omega }_5}{{\omega }_8}=\frac{1}{1-\frac{Z_{10}}{Z_{9L}}·\frac{Z_{9R}}{Z_8}+\frac{Z_{10}}{Z_{9L}}·\frac{Z_{9R}}{Z_8}·\frac{{\omega }_{10}}{{\omega }_5}}---\left(1\right)$式中，i为锥齿轮行星传动无级变速机构的传动比，ω₅为第一输入轴转速，ω₈为输出端锥齿轮转速，ω₉为双面端面齿轮转速，ω₁₀为输入端锥齿轮转速，Z₈为输出端锥齿轮齿数，Z_9L为双面端面齿轮左侧齿数，Z_9R为双面端面齿轮右侧齿数，Z₁₀为输入端锥齿轮齿数；通过第二组圆柱斜齿轮传动副的转速，可得第二输入轴、输入端锥齿轮的转速关系按公式(2)进行:${\omega }_{10}={\omega }_3=\frac{{\omega }_1{Z}_1}{Z_3}=\frac{{\omega }_2{Z}_1}{Z_3}---\left(2\right)$式中，ω₁₀为输入端锥齿轮转速，ω₁为第一圆柱斜齿轮转速，ω₂为第二输入轴转速，ω₃为第二圆柱斜齿轮转速，Z₁为第一圆柱斜齿轮齿数，Z₃为第二圆柱斜齿轮齿数；由式(1)和式(2)可知，当第一输入轴转速恒定时，通过调节第二输入轴转速改变输入端锥齿轮转速，实现输出端齿轮转速的无级变速。