一种偶合器.pdf

本发明提供了一种偶合器，旨在提供一种延长发动机和传动系的使用寿命，结构简单，操控方便，低成本，节能高效的偶合器。其技术方案要点是，一种偶合器，包括输入轴、联接器、偶合器、输出轴，输入轴与输出轴之间设有输入外啮合齿轮、输出外啮合齿轮、行星齿轮、公共行星架、联接外啮合齿轮，输入外啮合齿轮与输入轴联接，并通过公共行星架上的行星齿轮与联接外啮合齿轮啮合联接，联接外啮合齿轮再通过公共行星架上的另一组行星齿轮与输出外啮合齿轮啮合联接，输出外啮合齿轮与联接器的输入端联接，联接器的输出端分别与输入外啮合齿轮以及偶合器的输入端联接，偶合器的输出端以及公共行星架则分别与输出轴联接。

1.  一种偶合器，包括输入轴(1)、联接器(3)、偶合器(4)、输出轴(5)，所述偶合器(4)的输出端(42)与输出轴(5)联接，其特征在于：所述的输入轴(1)与输出轴(5)之间设有输入行星架(21)、输出行星架(22)、行星齿轮(23)、公共输出齿轮轴(24)、大齿轮(25)，输入行星架(21)与输入轴(1)联接，并通过输入行星架(21)上的行星齿轮(23)与公共输出齿轮轴(24)、大齿轮(25)联接，大齿轮(25)通过输出行星架(22)上的另一组行星齿轮(23)与输出行星架(22)、公共输出齿轮轴(24)联接，输出行星架(22)与联接器(3)的输入端(31)联接，联接器(3)的输出端(32)分别与输入行星架(21)以及偶合器(4)的输入端(41)联接，公共输出齿轮轴(24)则与输出轴(5)联接。

2.  根据权利要求1所述的偶合器，其特征在于：所述联接器(3)为单向离合器或液压泵和液压马达。

一种偶合器
技术领域
本发明属于变速领域，更具体地说，它是一种用于各种地面车辆、船舶、铁道机车、工程机械、各种航天、航空器、冶金、矿山、石油、化工、轻工、食品、纺织、起重运输机械、机床、机械人以及军工的偶合器。
背景技术
目前，偶合器是根据流体静力学等原理来设计的，它所能传递的功率不大，并且效率不高；另外，这些偶合器结构复杂，因此成本高。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种延长发动机和传动系的使用寿命，结构简单，低成本，节能高效的偶合器。
为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案以下：
一种偶合器，它包括输入轴(1)、联接器(3)、偶合器(4)、输出轴(5)，所述偶合器(4)的输出端(42)与输出轴(5)联接，所述的输入轴(1)与输出轴(5)之间设有输入行星架(21)、输出行星架(22)、行星齿轮(23)、公共输出齿轮轴(24)、大齿轮(25)，输入行星架(21)与输入轴(1)联接，并通过输入行星架(21)上的行星齿轮(23)与公共输出齿轮轴(24)、大齿轮(25)联接，大齿轮(25)通过输出行星架(22)上的另一组行星齿轮(23)与输出行星架(22)、公共输出齿轮轴(24)联接，输出行星架(22)与联接器(3)的输入端(31)联接，联接器(3)的输出端(32)分别与输入行星架(21)以及偶合器(4)的输入端(41)联接，公共输出齿轮轴(24)则与输出轴(5)联接。
所述联接器(3)为单向离合器、液力变矩器或液压泵和液压马达，它们能自动实现输入力矩的输出。
本发明应用于车辆时，能根据车辆行驶时的速度变化以及受到阻力大小，自动地、无级地改变传动比。
本发明具有以下的优点：
(1)本发明结构简单，有利于降低制造的成本，更易于维修；
(2)本发明发动机的功率大部分由高效率以及能传递大功率外啮合齿轮传递，变矩和变速是自动完成，能实现高效率、大功率的无级变速传动，并且除了起步以外，都能使发动机在最佳范围内工作，与其它偶合器相比，在发动机等效的前提下，它降低了发动机的制造成本；
(3)本发明通过无级变速，使发动机处于经济转速区域内运转，也就是在非常小污染排放的转速范围内工作，避免了发动机在怠速和高速运行时，排放大量废气，从而减少了废气的排放，有利于保护环境；
(4)本发明能利用内部转速差起缓冲和过载保护的作用，有利于延长发动机和传动系的使用寿命，另外，当行驶阻力增大，则能使车辆自动降速，反之则升速，有利于提高车辆的行驶性能；
(5)本发明通过无级变速，使输入功率不间断，可保证车辆有良好的加速性和较高的平均车速，使发动机的磨损减少，延长了大修间隔里程，提高了出车率，有利于提高生产率。
另外，本发明是一种还可用于各种地面车辆、船舶、铁道机车、工程机械、各种航天、航空器、冶金、矿山、石油、化工、轻工、食品、纺织、起重运输机械、机床、机械人以及军工的偶合器。
附图说明
图1为本发明实施例的结构图；
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：
实施例：
如图1中所示，一种偶合器，它包括输入轴1、联接器3、偶合器4、输出轴5，所述偶合器4的输出端42与输出轴5联接，输入轴1与输出轴5之间设有输入行星架21、输出行星架22、行星齿轮23、公共输出齿轮轴24、大齿轮25，输入行星架21与输入轴1联接，并通过输入行星架21上的行星齿轮23与公共输出齿轮轴24、大齿轮25联接，大齿轮25通过输出行星架22上的另一组行星齿轮23与输出行星架22、公共输出齿轮轴24联接，输出行星架22与联接器3的输入端31联接，联接器3的输出端32分别与输入行星架21以及偶合器4的输入端41联接，公共输出齿轮轴24则与输出轴5联接。
所述的联接器3选用单向离合器。
输入行星架21通过其上的行星齿轮23把输入功率分为两路，一路流入公共输出齿轮轴24，另一路经过大齿轮25，再通过输出行星架22上的另一组行星齿轮23再分流为两路，一路流入公共输出齿轮轴24，另一路流入输出行星架22。
由于上述各个元件之间的转速分配关系可以改变，两路功率流将根据两者之间转速分配的变化而变化，当公共输出齿轮轴24转速为零时，其输入功率为零，但力矩不为零，此时，大齿轮25的输入功率则由一定值改变到最大值，所述的一定值指的是当公共输出齿轮轴24与大齿轮25的转速相同时，两者按行星排力矩比分配输入功率所得的值，所述的最大值指的是由发动机输入的总功率，也就是说，当两路功率发生变化时，大齿轮25将起变矩作用，使其传递到公共输出齿轮轴24以及输出轴5上的力矩也随之变化。
发动机的输入功率经输入行星架21分流为两路，一路流入公共输出齿轮轴24，另一路流入大齿轮25，此功率再分流为两路，一路流入公共输出齿轮轴24，另一路经输出行星架22流入联接器3的输入端31，再由联接器3输出端32分流为两路，一路流入输入行星架21与发动机的输入功率汇流，并重复上述分流过程，另一路流入偶合器4的输入端41，再经偶合器4的输出端42传递到输出轴5，并与公共输出齿轮轴24一路实现汇流，从而实现了把发动机的功率通过输出轴5对外输出。
对于本发明，当输入轴1的转速不变，输出轴5上的扭矩随其转速的变化而变化，转速越低，输出轴5的输入扭矩就越大，反之，则越小，从而实现本发明能随车辆行驶速度和阻力的不同改变力矩的偶合器。
本发明使用时，设发动机的输入功率、输入转速及其负荷不变，即输入轴1的转速与扭矩为常数，汽车起步前，输出轴5的转速为零，当汽车启动，因输出轴5静止不动，即公共输出齿轮轴24静止不动，发动机的功率全部流入大齿轮25，其变矩后使扭矩大于发动机的输入扭矩，并分为两路，一路传递到公共输出齿轮轴24，另一路传递到输出行星架22，再经联接器3把扭矩分为两路，一路传递到偶合器4的输入端41，经偶合器4的输出端42传递到输出轴5与公共输出齿轮轴24一路实现扭矩汇合，另一路传递到输入行星架21与发动机的输入扭矩实现汇合，并在各个元件之间不断地进行分矩、变矩以及汇矩的反复循环，使传递到公共输出齿轮轴24的扭矩不断增大，并传递到输出轴5，当传递到输出轴5上的扭矩，经传动系传动到驱动轮上产生的牵引力足以克服汽车起步阻力时，汽车则起步并开始加速，与之相联的公共输出齿轮轴24的转速也从零逐渐增加，此时，功率分为两路，流入大齿轮25的功率逐渐减少，从而，使其的增矩作用逐渐减少，输出轴5的扭矩随着转速的增加而减少，当输入轴5与输入行星架21的转速相同时，大齿轮25不再起增矩作用。