本發(fā)明屬于液力變矩器以及起動領(lǐng)域，更具體地說，它是一種用于各種地面車輛、船舶、鐵道機(jī)車以及機(jī)床的復(fù)合型向心渦輪式液力變矩器以及起動器。

背景技術(shù)：

目前，液力變矩器都是根據(jù)流體靜力學(xué)等原理來設(shè)計(jì)的，它所能傳遞的功率不大，并且效率不高；另外，成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種延長發(fā)動機(jī)的使用壽命，結(jié)構(gòu)簡單，操控方便，低成本，節(jié)能高效的復(fù)合型向心渦輪式液力變矩器以及起動器。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案以下：

一種復(fù)合型向心渦輪式液力變矩器以及起動器，包括輸入軸（1）、輸出軸（3）、輸出齒輪副（4）、固定單向離合器（5）、變速機(jī)構(gòu)（6）、起動輸出齒輪副（7）、聯(lián)接齒輪（8）、輸入雙聯(lián)行星架（9）、輸入齒輪副（10）、單向離合器（11）、起動輸入齒輪副（12）、超越離合器（13）、起動齒輪（14）、向心渦輪式液力變矩器（15）、空掛檔機(jī)構(gòu)（16），所述固定單向離合器（5）的輸入端（51）與固定元件聯(lián)接, 所述的輸入軸（1）與輸出軸（3）之間設(shè)有行星齒輪（20）、輸入行星架（21）、輸出大齒圈（22）、輸出小齒圈（23）、輸出行星架（24）、輸出齒輪（25）、輸入齒圈（26），起動輸入齒輪副（12）的輸出齒輪（122）與超越離合器（13）的輸出端（132）聯(lián)接, 超越離合器（13）的輸入端（131）以及單向離合器（11）的輸出端（112）與輸入軸（1）聯(lián)接, 起動輸入齒輪副（12）的輸出齒輪（122）通過輸入雙聯(lián)行星架（9）上的行星齒輪（20）與輸入雙聯(lián)行星架（9）、輸出齒輪副（4）的輸入齒輪（41）相互配合工作，輸出齒輪副（4）的輸出齒輪（42）與輸入行星架（21）聯(lián)接，輸入行星架（21）通過其上的行星齒輪（20）與輸出大齒圈（22）、輸出小齒圈（23）相互配合工作，輸出小齒圈（23）與輸入齒圈（26）聯(lián)接，輸入齒圈（26）通過輸出行星架（24）上的行星齒輪（20）與輸出行星架（24）、輸出齒輪（25）相互配合工作，空掛檔機(jī)構(gòu)（16）的輸入端（161）與輸出行星架（24）、聯(lián)接齒輪副（8）以及單向離合器（11）的輸入端（111）聯(lián)接, 聯(lián)接齒輪副（8）與輸出大齒圈（22）聯(lián)接，空掛檔機(jī)構(gòu)（16）的輸出端（162）與輸出軸（3）聯(lián)接, 輸出齒輪（25）與起動輸出齒輪副（7）的輸入齒輪（71）聯(lián)接，起動輸出齒輪副（7）的輸出齒輪（72）與變速機(jī)構(gòu)（6）的輸入端（61）以及向心渦輪式液力變矩器（15）的輸入端（151）聯(lián)接, 變速機(jī)構(gòu)（6）的輸出端（62）與固定單向離合器（5）的輸出齒輪（52）以及輸入齒輪副（10）的輸入齒輪（101）聯(lián)接, 輸入齒輪副（10）的輸出齒輪（102）與輸入雙聯(lián)行星架（9）聯(lián)接, 起動齒輪（14）以及向心渦輪式液力變矩器（15）的輸出端（152）與起動輸入齒輪副（12）的輸入齒輪（121）聯(lián)接。

所述各個需要聯(lián)接的元件, 而被其它若干元件分隔的元件, 可采用中空或聯(lián)接架的方法, 穿過或跨過其它若干元件, 與之連接；當(dāng)聯(lián)接的元件是齒輪或齒圈時，則相互嚙合或聯(lián)接；所述各個齒輪副以及變速機(jī)構(gòu)的傳動比，按實(shí)際需要設(shè)計(jì)。

所述向心渦輪式液力變矩器可選用液力偶合器替代。

本發(fā)明應(yīng)用于車輛時，能夠根據(jù)車輛行駛時受到阻力的大小，自動地改變輸出扭矩以及速度的變化。

本發(fā)明具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明大部份功率由齒圈、行星齒輪、行星架、齒輪傳遞，因而傳動功率和傳動效率都極大地提高, 而且結(jié)構(gòu)簡單，更易于維修；

（2）本發(fā)明的變矩和變速是自動完成的，能實(shí)現(xiàn)高效率的傳動，并且除了起步以外，都能使發(fā)動機(jī)和起動機(jī)在最佳范圍內(nèi)工作，與其它變速器相比，在發(fā)動機(jī)和起動機(jī)等效的前提下，它降低了發(fā)動機(jī)和起動機(jī)的制造成本；

（3）本發(fā)明使發(fā)動機(jī)和起動機(jī)處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，也就是使發(fā)動機(jī)在非常小污染排放的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，避免了發(fā)動機(jī)在怠速和高速運(yùn)行時，排放大量廢氣，從而減少了廢氣的排放，有利于保護(hù)環(huán)境；

（4）本發(fā)明能利用內(nèi)部轉(zhuǎn)速差起緩沖和過載保護(hù)的作用，有利于延長發(fā)動機(jī)和傳動系統(tǒng)以及起動機(jī)的使用壽命，另外，當(dāng)行駛阻力增大，則能使車輛自動降速，反之則升速，有利于提高車輛的行駛性能；

（5）本發(fā)明使輸入功率不間斷，可保證車輛有良好的加速性和較高的平均車速，使發(fā)動機(jī)的磨損減少，延長了大修間隔里程，有利于提高生產(chǎn)率；

（6）本發(fā)明起動時，具有自動變矩和變速的性能，輸入功率不間斷，不會發(fā)生沖擊現(xiàn)象，可保證發(fā)動機(jī)起動平穩(wěn)、減少噪音，使發(fā)動機(jī)的起動磨損減少，并延長了起動電機(jī)以及蓄電池的使用壽命；

（7）本發(fā)明減少了現(xiàn)今起動機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)，降低了制造成本，發(fā)動機(jī)起動后，只需對起動電機(jī)采取制動措施，使其停止傳動。

另外，本發(fā)明是是一種用于各種地面車輛、船舶、鐵道機(jī)車以及機(jī)床的復(fù)合型向心渦輪式液力變矩器以及起動器。

附圖說明

說明書附圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，附圖中兩個元件之間的連接處，運(yùn)用粗實(shí)線表示固定連接，細(xì)實(shí)線表示兩個元件可以相對轉(zhuǎn)動。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說明書附圖與具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

實(shí)施例：

如圖1中所示，一種復(fù)合型向心渦輪式液力變矩器以及起動器，包括輸入軸1、輸出軸3、輸出齒輪副4、固定單向離合器5、變速機(jī)構(gòu)6、起動輸出齒輪副7、聯(lián)接齒輪8、輸入雙聯(lián)行星架9、輸入齒輪副10、單向離合器11、起動輸入齒輪副12、超越離合器13、起動齒輪14、向心渦輪式液力變矩器15、空掛檔機(jī)構(gòu)16，所述固定單向離合器5的輸入端51與固定元件聯(lián)接, 所述的輸入軸1與輸出軸3之間設(shè)有行星齒輪20、輸入行星架21、輸出大齒圈22、輸出小齒圈23、輸出行星架24、輸出齒輪25、輸入齒圈26，起動輸入齒輪副12的輸出齒輪122與超越離合器13的輸出端132聯(lián)接, 超越離合器13的輸入端131以及單向離合器11的輸出端112與輸入軸1聯(lián)接, 起動輸入齒輪副12的輸出齒輪122通過輸入雙聯(lián)行星架9上的行星齒輪20與輸入雙聯(lián)行星架9、輸出齒輪副4的輸入齒輪41相互配合工作，輸出齒輪副4的輸出齒輪42與輸入行星架21聯(lián)接，輸入行星架21通過其上的行星齒輪20與輸出大齒圈22、輸出小齒圈23相互配合工作，輸出小齒圈23與輸入齒圈26聯(lián)接，輸入齒圈26通過輸出行星架24上的行星齒輪20與輸出行星架24、輸出齒輪25相互配合工作，空掛檔機(jī)構(gòu)16的輸入端161與輸出行星架24、聯(lián)接齒輪副8以及單向離合器11的輸入端111聯(lián)接, 聯(lián)接齒輪副8與輸出大齒圈22聯(lián)接，空掛檔機(jī)構(gòu)16的輸出端162與輸出軸3聯(lián)接, 輸出齒輪25與起動輸出齒輪副7的輸入齒輪71聯(lián)接，起動輸出齒輪副7的輸出齒輪72與變速機(jī)構(gòu)6的輸入端61以及向心渦輪式液力變矩器15的輸入端151聯(lián)接, 變速機(jī)構(gòu)6的輸出端62與固定單向離合器5的輸出齒輪52以及輸入齒輪副10的輸入齒輪101聯(lián)接, 輸入齒輪副10的輸出齒輪102與輸入雙聯(lián)行星架9聯(lián)接, 起動齒輪14以及向心渦輪式液力變矩器15的輸出端152與起動輸入齒輪副12的輸入齒輪121聯(lián)接。

輸入行星架21通過其上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入輸出大齒圈22，另一路經(jīng)過輸出小齒圈23，傳遞到輸入齒圈26, 輸入齒圈26再通過輸出行星架24上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路, 一路流入輸出行星架24，另一路流入輸出齒輪25。

由于上述各個元件的轉(zhuǎn)速分配關(guān)系可以改變, 兩路功率流將根據(jù)兩者之間轉(zhuǎn)速分配的變化而變化，當(dāng)輸出大齒圈22、輸出行星架24的轉(zhuǎn)速為零時，輸出功率為零，但力矩不為零，此時，輸出大齒圈22、輸出行星架24的輸入功率則由一定值改變到最大值，所述的一定值指的是當(dāng)輸出大齒圈22、輸出行星架24與各自配合的輸入行星架21、輸入齒圈26的轉(zhuǎn)速相同時，兩者按行星排力矩比分配輸入功率所得的值，所述的最大值指的是由輸入行星架21、輸入齒圈26輸入的總功率，也就是說，當(dāng)兩路功率發(fā)生變化時，傳遞到輸出大齒圈22、輸出行星架24上的力矩也隨之變化。

起動機(jī)的輸入功率由起動齒輪14經(jīng)起動輸入齒輪副12的輸入齒輪121或發(fā)動機(jī)的輸入功率經(jīng)輸入軸1，再通過超越離合器13傳遞到起動輸入齒輪副12的輸出齒輪122，并通過輸入雙聯(lián)行星架9上的行星齒輪20把功率傳遞到輸出齒輪副4的輸入齒輪141，再經(jīng)輸出齒輪副4的輸出齒輪142傳遞到輸入行星架21，輸入行星架21通過其上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入輸出大齒圈22，另一路經(jīng)過輸出小齒圈23，傳遞到輸入齒圈26, 輸入齒圈26再通過輸出行星架24上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路, 一路流入輸出行星架24，另一路經(jīng)輸出齒輪25流入輸出齒輪副7的輸入齒輪71，輸出齒輪副7的輸出齒輪72再把功率分流為兩路，一路流入變速機(jī)構(gòu)6，再經(jīng)輸入齒輪副10的輸入齒輪101流入輸入齒輪副10的輸出齒輪102，再把功率傳遞到輸入雙聯(lián)行星架9，另一路流入向心渦輪式液力變矩器15的輸入端151, 向心渦輪式液力變矩器15的輸出端152再經(jīng)起動輸入齒輪副12的輸入齒輪121，流入起動輸入齒輪副12的輸出齒輪122，傳遞到起動輸入齒輪副12的輸出齒輪122的此路功率，則和由起動機(jī)或發(fā)動機(jī)傳遞到起動輸入齒輪副12的輸出齒輪122的功率匯合，并且與流入輸入雙聯(lián)行星架9的功率，都通過輸入雙聯(lián)行星架9上的行星齒輪20傳遞到輸出齒輪副4的輸入齒輪41，輸出齒輪副4的輸入齒輪41再重復(fù)上述過程，使傳遞到輸出大齒圈22、輸出行星架24上的力矩不斷增大，發(fā)動機(jī)起動前，經(jīng)輸出大齒圈22傳遞到聯(lián)接齒輪副8的功率以及傳遞到輸出行星架24上的功率，都通過空掛檔機(jī)構(gòu)16的輸入端161、單向離合器11以及輸入軸1傳遞到發(fā)動機(jī)曲軸上，發(fā)動機(jī)起動后，接合空掛檔機(jī)構(gòu)16，經(jīng)輸出大齒圈22傳遞到聯(lián)接齒輪副8的功率以及傳遞到輸出行星架24上的功率，則通過空掛檔機(jī)構(gòu)16傳遞至本發(fā)明的輸出軸3, 從而實(shí)現(xiàn)了把發(fā)動機(jī)的功率通過輸出軸3對外輸出。

對于本發(fā)明，當(dāng)輸入軸1的轉(zhuǎn)速不變，輸出大齒圈22、輸出行星架24上的扭矩隨其轉(zhuǎn)速的變化而變化，轉(zhuǎn)速越低，傳遞到輸出大齒圈22、輸出行星架24上的扭矩就越大，反之，則越小，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明能隨車輛行駛阻力的不同而改變力矩以及速度的復(fù)合型向心渦輪式液力變矩器以及起動器。

本發(fā)明使用時，設(shè)起動機(jī)通過起動齒輪14輸入的功率、轉(zhuǎn)速以及其負(fù)荷不變，即起動輸入齒輪副12的輸出齒輪122的轉(zhuǎn)速與扭矩為常數(shù)，發(fā)動機(jī)起動前，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速為零，當(dāng)起動機(jī)啟動，因輸出軸3靜止不動，即輸出大齒圈22、輸出行星架24靜止不動, 起動機(jī)的輸入功率由起動齒輪14經(jīng)起動輸入齒輪副12的輸入齒輪121, 傳遞到起動輸入齒輪副12的輸出齒輪122, 其中，由于此時沒有功率流入輸入雙聯(lián)行星架9，并且固定單向離合器5的輸入端51與固定元件聯(lián)接，起限制轉(zhuǎn)向的作用，使輸入雙聯(lián)行星架9不能與發(fā)動機(jī)相反的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為零，此時，傳遞到起動輸入齒輪副12的輸出齒輪122的功率，則通過輸入雙聯(lián)行星架9上的行星齒輪20把功率傳遞到輸出齒輪副4的輸入齒輪41，再經(jīng)輸出齒輪副4的輸出齒輪42傳遞到輸入行星架21，輸入行星架21通過其上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入輸出大齒圈22，另一路經(jīng)過輸出小齒圈23，傳遞到輸入齒圈26, 輸入齒圈26再通過輸出行星架24上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路, 一路流入輸出行星架24，另一路經(jīng)輸出齒輪25流入輸出齒輪副7的輸入齒輪71，輸出齒輪副7的輸出齒輪72再把功率分流為兩路，一路流入變速機(jī)構(gòu)6，再經(jīng)輸入齒輪副10的輸入齒輪101流入輸入齒輪副10的輸出齒輪102，再把功率傳遞到輸入雙聯(lián)行星架9，另一路流入向心渦輪式液力變矩器15的輸入端151, 向心渦輪式液力變矩器15的輸出端152再經(jīng)起動輸入齒輪副12的輸入齒輪121，流入起動輸入齒輪副12的輸出齒輪122，傳遞到起動輸入齒輪副12的輸出齒輪122的此路功率，則和由起動機(jī)或發(fā)動機(jī)傳遞到起動輸入齒輪副12的輸出齒輪122的功率匯合，并且與流入輸入雙聯(lián)行星架9的功率，都通過輸入雙聯(lián)行星架9上的行星齒輪20傳遞到輸出齒輪副4的輸入齒輪41，輸出齒輪副4的輸入齒輪41再重復(fù)上述過程，使傳遞到輸出大齒圈22、輸出行星架24上的力矩不斷增大，經(jīng)輸出大齒圈22傳遞到聯(lián)接齒輪副8的功率以及傳遞到輸出行星架24上的功率，都通過空掛檔機(jī)構(gòu)16的輸入端161、單向離合器11以及輸入軸1傳遞到發(fā)動機(jī)曲軸上，產(chǎn)生的起動力足以克服發(fā)動機(jī)的起動阻力時，發(fā)動機(jī)則起動并開始加速。

發(fā)動機(jī)起動后，設(shè)發(fā)動機(jī)的輸入功率、輸入轉(zhuǎn)速及其負(fù)荷不變，即輸入軸1的轉(zhuǎn)速與扭矩為常數(shù)，汽車起步前，接合空掛檔機(jī)構(gòu)16，輸出軸3的轉(zhuǎn)速為零，發(fā)動機(jī)的輸入功率經(jīng)輸入軸1以及超越離合器13，傳遞到起動輸入齒輪副12的輸出齒輪122，其中，由于此時沒有功率流入輸入雙聯(lián)行星架9，并且固定單向離合器5的輸入端51與固定元件聯(lián)接，起限制轉(zhuǎn)向的作用，使輸入雙聯(lián)行星架9不能與發(fā)動機(jī)相反的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為零，此時，傳遞到起動輸入齒輪副12的輸出齒輪122的功率，則通過輸入雙聯(lián)行星架9上的行星齒輪20把功率傳遞到輸出齒輪副4的輸入齒輪41，再經(jīng)輸出齒輪副4的輸出齒輪42傳遞到輸入行星架21，輸入行星架21通過其上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路，一路流入輸出大齒圈22，另一路經(jīng)過輸出小齒圈23，傳遞到輸入齒圈26, 輸入齒圈26再通過輸出行星架24上的行星齒輪20把傳遞到此的功率分流為兩路, 一路流入輸出行星架24，另一路經(jīng)輸出齒輪25流入輸出齒輪副7的輸入齒輪71，輸出齒輪副7的輸出齒輪72再把功率分流為兩路，一路流入變速機(jī)構(gòu)6，再經(jīng)輸入齒輪副10的輸入齒輪101流入輸入齒輪副10的輸出齒輪102，再把功率傳遞到輸入雙聯(lián)行星架9，另一路流入向心渦輪式液力變矩器15的輸入端151, 向心渦輪式液力變矩器15的輸出端152再經(jīng)起動輸入齒輪副12的輸入齒輪121，流入起動輸入齒輪副12的輸出齒輪122，傳遞到起動輸入齒輪副12的輸出齒輪122的此路功率，則和由起動機(jī)或發(fā)動機(jī)傳遞到起動輸入齒輪副12的輸出齒輪122的功率匯合，并且與流入輸入雙聯(lián)行星架9的功率，都通過輸入雙聯(lián)行星架9上的行星齒輪20傳遞到輸出齒輪副4的輸入齒輪41，輸出齒輪副4的輸入齒輪41再重復(fù)上述過程，使傳遞到輸出大齒圈22、輸出行星架24上的力矩不斷增大，經(jīng)輸出大齒圈22傳遞到聯(lián)接齒輪副8的功率以及傳遞到輸出行星架24上的功率，則通過空掛檔機(jī)構(gòu)16傳遞至本發(fā)明的輸出軸3, 當(dāng)傳遞到輸出軸3上的扭矩，經(jīng)傳動系統(tǒng)傳動到驅(qū)動輪上產(chǎn)生的牽引力足以克服汽車起步阻力時，汽車則起步并開始加速，與之相聯(lián)的輸出大齒圈22、輸出行星架24的轉(zhuǎn)速也從零逐漸增加，此時，流入輸入雙聯(lián)行星架9的功率逐漸減少，從而使輸出軸3的扭矩隨著轉(zhuǎn)速的增加而減少。