專利名稱：?jiǎn)涡行禽喪綋Q向機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換向機(jī)構(gòu)，屬于汽車傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景由于發(fā)動(dòng)機(jī)不能反轉(zhuǎn)，因而不能反向提供機(jī)械動(dòng)力，車輛傳動(dòng)中，金屬帶 式無(wú)級(jí)變速器也只能同方向傳遞動(dòng)力，不具備換向功能。而汽車在行駛過(guò)程中， 不但要求能實(shí)現(xiàn)正向行駛而且還要求倒車，這就要求科技人員研制出一種在發(fā) 動(dòng)機(jī)始終保持正轉(zhuǎn)的前提下，能夠靈活方便的實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)輪正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)切換的換 向機(jī)械裝置。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，而提供一 種結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活方便、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、避免打齒現(xiàn)象發(fā)生、運(yùn)行穩(wěn)定 可靠、技術(shù)性能優(yōu)良的單行星輪式換向機(jī)構(gòu)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這種單行星輪式換向機(jī)構(gòu)其行星機(jī)構(gòu)由一個(gè)太 陽(yáng)輪、 一個(gè)行星架、 一個(gè)齒圈、三個(gè)行星輪構(gòu)成，三個(gè)行星輪均布于齒圈和太 陽(yáng)輪中間的圓周上；太陽(yáng)輪通過(guò)內(nèi)花鍵與無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器主動(dòng)帶輪軸連接，太 陽(yáng)輪與前進(jìn)離合器內(nèi)齒摩擦片連接，前進(jìn)離合器外齒摩擦片與輸入軸和齒圈固 連，行星架與倒檔制動(dòng)器的內(nèi)齒摩擦片連接，倒檔制動(dòng)器的外齒摩檫片與無(wú)級(jí) 自動(dòng)變速器殼體固連；輸入軸與齒圈固連在一起。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)惰輪等其它機(jī)構(gòu)相比，雖然兩者都能實(shí)現(xiàn)倒檔功能，但 本發(fā)明采用行星機(jī)構(gòu)明顯有如下優(yōu)點(diǎn)1) 行星機(jī)構(gòu)軸向尺寸更緊湊；2) 因?yàn)椴捎脻袷蕉嗥x合器控制換向，所以，相應(yīng)的操作可以在離現(xiàn)場(chǎng)較 遠(yuǎn)的地方，能有效避免危險(xiǎn)的發(fā)生和操作的不方便性；3) 液壓遠(yuǎn)程操作避免了手動(dòng)直接操縱帶來(lái)的疲勞性，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；4) 在換向過(guò)程中行星齒輪始終保持常嚙合，避免了掛式換向機(jī)構(gòu)的打齒現(xiàn) 象發(fā)生。5) 工作穩(wěn)定，運(yùn)行可靠。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為本發(fā)明前進(jìn)檔時(shí)動(dòng)力傳動(dòng)方向示意圖 圖3為本發(fā)明倒檔時(shí)動(dòng)力傳動(dòng)方向示意圖 圖4為本發(fā)明實(shí)施例1機(jī)械結(jié)構(gòu)剖視圖 圖5為本發(fā)明實(shí)施例2機(jī)械結(jié)構(gòu)剖視圖
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)附圖，本發(fā)明的單行星輪式換向機(jī)構(gòu)其行星機(jī)構(gòu)由一個(gè)太陽(yáng)輪1、 一個(gè)行星架2、 一個(gè)齒圈3、三個(gè)行星輪4構(gòu)成，三個(gè)行星輪均布于齒圈3和太陽(yáng)輪 1中間的圓周上；太陽(yáng)輪1通過(guò)內(nèi)花鍵與無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器主動(dòng)帶輪軸5連接， 圖中6為輸出軸，太陽(yáng)輪1與前進(jìn)離合器7的內(nèi)齒摩擦片連接，前進(jìn)離合器7 的外齒摩擦片與輸入軸8和齒圈3固連，行星架2與倒檔制動(dòng)器9的內(nèi)齒摩擦 片連接，倒檔制動(dòng)器9的外齒摩擦片與無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器殼體10固連，輸入軸8 與齒圈3固連在一起。參見(jiàn)圖2，前進(jìn)檔分析齒圈3與輸入軸8固聯(lián)成一體，始終與換向機(jī)構(gòu)的輸入軸8保持同速。前 進(jìn)離合器7的外齒摩擦片與輸入軸合件和齒圈固聯(lián)在一起，內(nèi)齒摩擦片與太陽(yáng) 輪合件固聯(lián)在一起。當(dāng)前進(jìn)離合器7結(jié)合時(shí)，換向機(jī)構(gòu)的輸入軸合件與太陽(yáng)輪 l固聯(lián)在一起，無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力從換向機(jī)構(gòu)的輸入軸8直接傳動(dòng)到太陽(yáng)輪1。 整個(gè)換向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩傳遞如圖2所示前進(jìn)擋的動(dòng)力傳遞路線為原動(dòng)機(jī)如發(fā)動(dòng)機(jī)——液力變矩器泵輪——液力變矩器渦輪——換向機(jī)構(gòu)的輸入軸——輸入軸合件——前進(jìn)離合器——太陽(yáng)輪 合件——太陽(yáng)輪一無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的主動(dòng)帶輪軸。前進(jìn)檔的傳動(dòng)比為ips=l，整個(gè)換向機(jī)構(gòu)相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)的剛體，行星架也隨 著換向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)闆](méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以換向機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率最高，11=1。參見(jiàn)圖3，倒檔分析倒檔制動(dòng)器9的外齒摩擦片與無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的殼體10固聯(lián)在一起，內(nèi)齒摩擦片與行星架固聯(lián)在一起。當(dāng)?shù)箼n離合器結(jié)合時(shí)，倒檔制動(dòng)器起作用，換向機(jī)構(gòu)的行星架就與無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的殼體10固聯(lián)在一起，無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá) 到固定行星架的目的。整個(gè)換向機(jī)構(gòu)各個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)矩傳遞如圖3所示動(dòng)力傳遞路線是原動(dòng)機(jī)如發(fā)動(dòng)機(jī)——液力變矩器泵輪——液力變矩器渦 輪——換向機(jī)構(gòu)的輸入軸——輸入軸合件——內(nèi)齒圈——行星齒輪行星架固定 ——太陽(yáng)輪——無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的主動(dòng)帶輪軸。倒檔的傳動(dòng)比計(jì)算公式為 = nH」n 二 _p ns_out l - p其中，iPg——換向機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比；nK_in——換向機(jī)構(gòu)的輸入轉(zhuǎn)速(齒圈的轉(zhuǎn)速)； ns_。ut——換向機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)速(太陽(yáng)輪的轉(zhuǎn)速)； P——換向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)P =ZS / ZR; Zs——太陽(yáng)輪齒數(shù) ZR——齒圈齒數(shù)。由公式可知此時(shí)換向機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比為負(fù)值，正好實(shí)現(xiàn)倒車功能。此時(shí)，換 向機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率i1〈1，但換向機(jī)構(gòu)處于倒檔運(yùn)行的時(shí)候是較少的，因此不會(huì) 影響整個(gè)機(jī)構(gòu)的工作效率。參見(jiàn)圖4實(shí)施例1機(jī)械結(jié)構(gòu)剖視圖，輸入端可由圖中的輸入軸8接原動(dòng)機(jī) 即發(fā)動(dòng)機(jī)，輸出端可由圖示的太陽(yáng)輪內(nèi)花鍵11接動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)，圖中12為輸 入花鍵，13為前進(jìn)離合器活塞，14為倒檔制動(dòng)器活塞。圖中，前進(jìn)離合器包括 前進(jìn)檔油缸、活塞、多片依次疊放的鋼片和摩擦片；圖中倒檔制動(dòng)器包括倒檔 油缸、活塞、多片依次疊放的鋼片和摩擦片。參見(jiàn)圖5實(shí)施例2機(jī)械結(jié)構(gòu)剖視圖，它實(shí)際上是一種換檔機(jī)構(gòu)，由輸入軸 焊合件15、前進(jìn)檔活塞13、倒檔活塞14、復(fù)合彈簧16、復(fù)位彈簧17、依次疊 放的前進(jìn)離合器鋼片18和摩擦片19、倒檔制動(dòng)器鋼片22和摩擦片23、行星機(jī) 構(gòu)合件20以及太陽(yáng)輪焊合件21組成?，F(xiàn)結(jié)合圖5詳細(xì)說(shuō)明前進(jìn)檔、倒檔和空檔的具體實(shí)施過(guò)程。1、前進(jìn)檔油沿著油道流入前進(jìn)檔油缸，前進(jìn)檔油缸內(nèi)油壓迅速上升，前進(jìn)檔活塞在 油壓的作用下，被逐漸沿著X軸的反方向推擠。復(fù)位彈簧在前進(jìn)檔活塞的擠壓 下，將多層鋼板及前進(jìn)檔摩擦片壓緊，由于前進(jìn)檔內(nèi)齒摩擦片通過(guò)花鍵和太陽(yáng)輪焊合件結(jié)合，于是，太陽(yáng)輪焊合件將與前進(jìn)檔摩擦片實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。在前進(jìn)檔油缸進(jìn)油的同時(shí)，倒檔油缸內(nèi)的油則被釋放，倒檔油缸內(nèi)油壓迅速降低，作用在倒檔活塞上的油壓也隨之消失，開始沿著x軸的方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，復(fù)合彈簧不再受倒檔活塞的擠壓，受其彈性的影響，迅速恢復(fù)到原位置， 于是，倒檔摩擦片由緊壓狀態(tài)變?yōu)樗蓜?dòng)狀態(tài)，而與之相結(jié)合的行星架處于不受 力狀態(tài)。在輸入軸焊合件處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，由于與太陽(yáng)輪焊合件通過(guò)花鍵結(jié) 合的前進(jìn)檔內(nèi)齒摩擦片被壓緊，和齒圈進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而行星架處于不受 力的狀態(tài)，于是，齒圈在隨著輸入軸合件作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，行星架與太陽(yáng)輪焊合 件結(jié)合為一個(gè)整體作同向運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)前進(jìn)檔。2、倒檔倒檔過(guò)程與前進(jìn)檔的過(guò)程相反。油沿著油道流入倒檔油缸，倒檔油缸內(nèi)油壓迅速上升，倒檔活塞在油壓的作用下，被逐漸沿著x軸的方向推擠。復(fù)合彈簧在被倒檔活塞的擠壓下，將多層鋼板及倒檔內(nèi)齒摩擦片壓緊，由于倒檔內(nèi)齒 摩擦片通過(guò)花鍵和行星架相互結(jié)合，當(dāng)?shù)箼n摩擦片被壓緊不能進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)， 行星架的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也同時(shí)被鎖止。在倒檔油缸進(jìn)油的同時(shí)，前進(jìn)檔油缸內(nèi)的油則被釋放，前進(jìn)檔油缸內(nèi)油壓 迅速降低，作用在前進(jìn)檔活塞上的油壓也隨之消失，且其運(yùn)動(dòng)方向與倒檔活塞 運(yùn)動(dòng)方向相同，此時(shí)膜片彈簧和復(fù)位彈簧不再受前進(jìn)檔活塞的擠壓，受其彈性 的影響，迅速恢復(fù)到原位置，于是，前進(jìn)檔摩擦片由緊壓狀態(tài)變?yōu)樗蓜?dòng)狀態(tài)， 而與之相結(jié)合的太陽(yáng)輪焊合件處于不受力的狀態(tài)。在輸入軸焊合件處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，由于行星架被卡住不能運(yùn)轉(zhuǎn)，而太陽(yáng)焊合件處于不受力的狀態(tài)，于是，齒圈在隨著輸入軸合件旋轉(zhuǎn)時(shí)，單排行星輪 旋轉(zhuǎn)，將動(dòng)力傳遞給太陽(yáng)輪，但是由于行星輪的作用，齒圈的正向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將 轉(zhuǎn)換為太陽(yáng)輪的反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)倒檔。這是由行星輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù) 決定的。3、空擋前進(jìn)檔油缸和倒檔油缸都必須將其內(nèi)的油排出，前進(jìn)檔油缸和倒檔油缸內(nèi) 油壓都將迅速降低，作用在前進(jìn)檔活塞和倒檔活塞上的油壓也隨之消失，如前 所述，由此引發(fā)的結(jié)果是使行星架和太陽(yáng)輪焊合件都處于不受力的狀態(tài)，因此 無(wú)法傳遞轉(zhuǎn)矩。由于太陽(yáng)輪承受著輸入軸巨大的阻力，且行星架不受力，因此，當(dāng)齒圈隨 著輸入軸焊合件高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，太陽(yáng)輪不能轉(zhuǎn)動(dòng)，行星輪圍繞著太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從 而實(shí)現(xiàn)空檔。
權(quán)利要求
1、一種單行星輪式換向機(jī)構(gòu)，其特征在于其行星機(jī)構(gòu)由一個(gè)太陽(yáng)輪、一個(gè)行星架、一個(gè)齒圈、三個(gè)行星輪構(gòu)成，三個(gè)行星輪均布于齒圈和太陽(yáng)輪中間的圓周上；太陽(yáng)輪通過(guò)內(nèi)花鍵與無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器主動(dòng)帶輪軸連接，太陽(yáng)輪與前進(jìn)離合器內(nèi)齒摩擦片連接，前進(jìn)離合器外齒摩擦片與輸入軸和齒圈固連，行星架與倒檔制動(dòng)器的內(nèi)齒摩擦片連接，倒檔制動(dòng)器的外齒摩擦片與無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器殼體固連；輸入軸與齒圈固連在一起。
全文摘要
一種單行星輪式換向機(jī)構(gòu)，其行星機(jī)構(gòu)由一個(gè)太陽(yáng)輪、一個(gè)行星架、一個(gè)齒圈、三個(gè)行星輪構(gòu)成，太陽(yáng)輪與無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器主動(dòng)帶輪軸固連，太陽(yáng)輪與前進(jìn)離合器內(nèi)齒摩擦片連接，前進(jìn)離合器外齒摩擦片與輸入軸和齒圈固連，行星架與倒檔制動(dòng)器的內(nèi)齒摩擦片連接，倒檔制動(dòng)器的外齒摩擦片與無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器殼體固連；本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，操作靈活方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，避免打齒，工作穩(wěn)定，運(yùn)行可靠。
文檔編號(hào)F16H3/44GK101245832SQ200710035700
公開日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2007年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者吳盾石, 周云山, 鄒乃威, 魏芳洲 申請(qǐng)人:湖南江麓容大車輛傳動(dòng)有限責(zé)任公司