專利名稱：雙行星排匯流式多檔多離合器變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙行星排匯流式多檔多離合器變速器。
背景技術(shù)：
目前變速器的技術(shù)發(fā)展迅速，能夠滿足一般車輛的檔位需求，但是，對(duì)于一些使用工況復(fù)雜、檔位需求較多的車輛，例如拖拉機(jī)，現(xiàn)有拖拉機(jī)換檔仍多采用多對(duì)滑動(dòng)齒輪、嚙合套及同步器等手動(dòng)機(jī)械換檔方式，因此，變速器能夠獲得的速比數(shù)受到齒輪對(duì)數(shù)的限制，想要獲得更多的速比數(shù)，不但齒輪對(duì)數(shù)要相應(yīng)增加，還要設(shè)置對(duì)應(yīng)的嚙合套、撥叉等結(jié)構(gòu)，并需要為齒輪組中滑動(dòng)齒輪預(yù)留移動(dòng)空間，導(dǎo)致變速器的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜、換檔過程繁瑣。另夕卜，受到變速器體積和重量的限制，齒輪對(duì)數(shù)的增加存在數(shù)量限制，因此現(xiàn)有技術(shù)的變速器仍不能很好地滿足車輛多檔位的變速需求。申請(qǐng)?zhí)枮?00820050767.5，公告號(hào)為CN 201240263Y的中國專利公開了一種基于行星機(jī)構(gòu)的分匯流式多檔自動(dòng)變速系統(tǒng)，包括用于連接動(dòng)力源的主輸入軸、DCT傳動(dòng)系統(tǒng)和向系統(tǒng)外輸出動(dòng)力的主輸出軸，DCT傳動(dòng)系統(tǒng)和主輸入軸之間設(shè)有基于行星機(jī)構(gòu)，該行星機(jī)構(gòu)包括太陽輪、行星架和齒圈。動(dòng)力源傳遞給主輸入軸的動(dòng)力被分成兩路，分別與太陽輪和齒圈連接，并在主輸入軸與太陽輪之間、或主輸入軸與齒圈之間設(shè)置了離合器和制動(dòng)器，行星架是與DCT傳動(dòng)系統(tǒng)的輸入端傳動(dòng)連接。工作中，以離合器和制動(dòng)器是設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸與太陽輪之間的情況為例，離合器分離而將主輸入軸與太陽輪斷開連接、并且制動(dòng)器將太陽輪制動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞給太陽輪，再由行星機(jī)構(gòu)匯流后經(jīng)行星架輸出給DCT傳動(dòng)系統(tǒng)；離合器結(jié)合而將主輸入軸與太陽輪傳動(dòng)連接、并且制動(dòng)器將太陽輪釋放時(shí)，太陽輪和齒圈共同由主輸入軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，并向DCT傳動(dòng)系統(tǒng)輸入另一種轉(zhuǎn)速。假設(shè)原DCT傳動(dòng)系統(tǒng)的檔位為m種，設(shè)置行星機(jī)構(gòu)匯流后，整個(gè)變速系統(tǒng)將可實(shí)現(xiàn)2 Xm種轉(zhuǎn)速。但是，上述變速系統(tǒng)雖然采用了行星機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)速增加一倍，可DCT傳動(dòng)系統(tǒng)的變速種數(shù)依然受到齒輪對(duì)數(shù)的限制，因此整體上檔位的增加效果仍不明顯，檔位較少。并且，由于需要針對(duì)齒圈或太陽輪設(shè)置離合器，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整體占用空間大，檢修操作不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠滿足多檔位需求的雙行星排匯流式多檔多離合器變速器。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:雙行星排匯流式多檔多離合器變速器，包括供動(dòng)力輸入的主輸入軸、輸出動(dòng)力的主輸出軸，還包括多離合器和雙行星排匯流機(jī)構(gòu)；所述多離合器包括兩個(gè)以上的離合輸入軸、三個(gè)以上的離合輸出軸，還包括用于根據(jù)設(shè)定的選換檔規(guī)律選擇任一離合輸入軸與對(duì)應(yīng)的一個(gè)或兩個(gè)以上離合輸出軸傳動(dòng)連接的離合機(jī)構(gòu)；所述各根離合輸入軸與主輸入軸之間均設(shè)有用于在主輸入軸與相應(yīng)的離合輸入軸之間傳遞動(dòng)力的變速齒輪組；所述雙 行星排匯流機(jī)構(gòu)包括前行星排和后行星排，前行星排包括前太陽輪、前行星輪、前行星架和前齒圈，后行星排包括后太陽輪、后行星輪、后行星架和后齒圈；所述離合輸出軸包括分別與前太陽輪、前行星架和后齒圈同軸傳動(dòng)連接的前太陽輪離合輸出軸、前行星架離合輸出軸和后齒圈離合輸出軸，所述前齒圈與所述后行星架是同軸傳動(dòng)連接，所述后太陽輪與所述主輸出軸是同軸傳動(dòng)連接；雙行星排匯流式多檔多離合器變速器還分別對(duì)應(yīng)前太陽輪離合輸出軸、前行星架離合輸出軸和后齒圈離合輸出軸設(shè)有用于將相應(yīng)軸制動(dòng)的制動(dòng)器。所述變速齒輪組包括與設(shè)定的高、中、低檔轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的高、中、低檔的三組，各組變速齒輪組均包括在相應(yīng)的離合輸入軸上固設(shè)的從動(dòng)變速齒輪、及與各從動(dòng)變速齒輪對(duì)應(yīng)嚙合地固設(shè)在所述主輸入軸上的主動(dòng)變速齒輪。所述雙行星排匯流式多檔多離合器變速器設(shè)有用于控制所述多離合器和各制動(dòng)器動(dòng)作的離合器制動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)。所述雙行星排匯流式多檔多離合器變速器包括對(duì)應(yīng)所述主輸入軸、主輸出軸、各離合輸入軸、各離合輸出軸設(shè)置的用于檢測(cè)各根軸的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器，還包括用于獲取所述轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信息并根據(jù)轉(zhuǎn)速信息控制所述離合器制動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)動(dòng)作的電子控制單元，轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)輸出端與電子控制單元的信號(hào)輸入端通信連接，電子控制單元與所述離合器制動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)是控制連接。采用本發(fā)明中的上述技術(shù)方案，離合機(jī)構(gòu)能夠選擇性地將其中一個(gè)離合輸入軸與對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)離合輸出軸傳動(dòng)連接，設(shè)變速齒輪組數(shù)量為η組，則兩個(gè)以上的離合輸入軸能夠向各離合輸出軸輸入η種轉(zhuǎn)速并且η大于等于2，使對(duì)應(yīng)的各離合輸出軸均能夠獲得η種等于離合輸入軸轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速；而雙行星排匯流機(jī)構(gòu)中前行星排、前太陽輪和后齒圈分別是與對(duì)應(yīng)的前太陽輪離合輸出軸、前行星架離合輸出軸和后齒圈離合輸出軸同軸傳動(dòng)連接，所述前齒圈與所述后行星架是同軸傳動(dòng)連接，并且前太陽輪離合輸出軸、前行星架離合輸出軸和后齒圈離合輸出軸均對(duì)應(yīng)連接有制動(dòng)器，因此，前行星排、前太陽輪和后齒圈均具有制動(dòng)狀態(tài)和轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，經(jīng)雙行星排匯流機(jī)構(gòu)匯流后，后太陽輪將具有2Χ2Χ2=8種轉(zhuǎn)速，其中一種為零，不為零的轉(zhuǎn) 速又對(duì)應(yīng)變速齒輪組具有η種轉(zhuǎn)速，本技術(shù)方案中的多離合器變速器傳動(dòng)裝置最終能夠?qū)崿F(xiàn)(ηX 7+1)種轉(zhuǎn)速，η取最小值2時(shí)，對(duì)應(yīng)的最少轉(zhuǎn)速數(shù)量為15種，與現(xiàn)有技術(shù)相比，滿足了多檔位需求，并且整體結(jié)構(gòu)緊湊。


圖1:本發(fā)明雙行星排匯流式多檔多離合器變速器的一個(gè)實(shí)施例的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)原理圖。圖中各附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的名稱為:1-主輸出軸,2-后太陽輪，3-后行星輪，4-前太陽輪制動(dòng)器，5-前太陽輪離合輸出軸，6-前太陽輪，7-前行星輪，8-前行星架，9-前行星架離合輸出軸，10-后齒圈離合輸出軸，11-變速器殼，12-后齒圈離合器,13-前行星架離合器，14-前太陽輪離合器，15-離合器殼，16-高速檔離合器，17-中速檔離合器，18-低速檔離合器，19-低速檔從動(dòng)齒輪，20-低速檔離合輸入軸，21-中速檔離合輸入軸，22-高速檔從動(dòng)齒輪，23-高速檔離合輸入軸，24-轉(zhuǎn)速傳感器，25-中速檔從動(dòng)齒輪，26-離合器制動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)，27-電子控制單元，28-后齒圈制動(dòng)器，29-前行星架制動(dòng)器，30-前齒圈，31-后行星架，32-后齒圈，33-主輸入軸，34-低速檔主動(dòng)齒輪，35-中速檔主動(dòng)齒輪，36-高速檔主動(dòng)齒輪。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明雙行星排匯流式多檔多離合器變速器的一個(gè)實(shí)施例如圖1所示，是一種多檔拖拉機(jī)中使用的雙行星排匯流式多檔多離合器變速器，包括殼體11、用于與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸傳動(dòng)連接的主輸入軸33、用于向變速器外輸出扭矩的主輸出軸1、多離合器和雙行星排匯流機(jī)構(gòu)，還包括由對(duì)應(yīng)的離合器制動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)26、轉(zhuǎn)速傳感器24及電子控制單元27等構(gòu)成的變速器控制系統(tǒng)。多離合器包括多離合器殼15、三根離合輸入軸、三根離合輸出軸和用于根據(jù)設(shè)定的選換檔規(guī)律選擇對(duì)應(yīng)離合輸出軸與其中一個(gè)離合輸入軸傳動(dòng)連接的離合機(jī)構(gòu)；三根離合輸入軸分別為高速檔離合輸入軸23、中速檔離合輸入軸21、低速檔離合輸入軸20,其中高速檔離合輸入軸23是實(shí)心軸形式，中速檔離合輸入軸21和低速檔離合輸入軸20是依次同軸套設(shè)在高速檔離合輸入軸23上的軸套形式。所述各根離合輸入軸與主輸入軸33之間均設(shè)有用于在主輸入軸33與相應(yīng)的離合輸入軸之間傳遞動(dòng)力的變速齒輪組，所述變速齒輪組包括與設(shè)定的高、中、低檔轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的高速檔變速齒輪組、中速檔變速齒輪組、低速檔變速齒輪組；高速檔變速齒輪組包括固設(shè)在主輸入軸33上的高速檔主動(dòng)齒輪36、固設(shè)在高速檔離合輸入軸23上的高速檔從動(dòng)齒輪22，中速檔變速齒輪組包括固設(shè)在主輸入軸33上的中速檔主動(dòng)齒輪35、固設(shè)在中速檔離合輸入軸21上的中速檔從動(dòng)齒輪25，低速檔變速齒輪組包括固設(shè)在主輸入軸33上的低速檔主動(dòng)齒輪34、固設(shè)在低速檔離合輸入軸20上的低速檔從動(dòng)齒輪19，各主動(dòng)齒輪和對(duì)應(yīng)的從動(dòng)齒輪是對(duì)應(yīng)嚙合。所述雙行星排匯流機(jī)構(gòu)包括前行星排和后行星排，前行星排包括前太陽輪6、前行星輪7、前行星架8和前齒圈30，后行星排包括后太陽輪2、后行星輪3、后行星架31和后齒圈32，三根所述離合輸出軸分別是與前太陽輪6、前行星架8和后齒圈32同軸傳動(dòng)連接的前太陽輪離合輸出軸5、前行星架離合輸出軸9和后齒圈32離合輸出軸10，所述前齒圈30與所述后行星架31是同軸傳動(dòng)連接，所述后太陽輪2與所述主輸出軸I是同軸傳動(dòng)連接。雙行星排匯流式多檔多離合 器變速器還分別對(duì)應(yīng)前太陽輪離合輸出軸5、前行星架離合輸出軸9和后齒圈32離合輸出軸10設(shè)有用于將相應(yīng)軸制動(dòng)的制動(dòng)器，分別為前太陽輪制動(dòng)器4、前行星架制動(dòng)器29和后齒圈制動(dòng)器28。離合機(jī)構(gòu)和對(duì)應(yīng)的各離合輸出軸、對(duì)應(yīng)的各離合輸入軸分別相當(dāng)于一只離合器，本發(fā)明中的多離合器包括高速檔離合器16、中速檔離合器17和低速檔離合器18，以及前太陽輪離合器14、前行星架離合器13和后齒圈離合器12。離合器制動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)26與多離合器控制連接，從而控制對(duì)應(yīng)的離合器動(dòng)作，根據(jù)設(shè)定的選換檔規(guī)律在同一時(shí)刻選擇一個(gè)離合輸入軸與對(duì)應(yīng)的一個(gè)或兩個(gè)或三個(gè)離合輸出軸傳動(dòng)連接。離合器制動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)26還與各制動(dòng)器控制連接，從而控制對(duì)應(yīng)的制動(dòng)器動(dòng)作，根據(jù)設(shè)定的選換檔規(guī)律在同一時(shí)刻選擇性地將前太陽輪制動(dòng)器4、前行星架制動(dòng)器29和后齒圈制動(dòng)器28中的一個(gè)或兩個(gè)或三個(gè)制動(dòng)。在現(xiàn)有技術(shù)中，利用離合器制動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)26來實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)離合器和制動(dòng)器的控制是本領(lǐng)域的慣用技術(shù)手段，其原理和具體結(jié)構(gòu)此處不再贅述。所述雙行星排匯流式多檔多離合器變速器還包括對(duì)應(yīng)所述主輸入軸33、主輸出軸
1、各離合輸出軸、各離合輸出軸設(shè)置的用于檢測(cè)各根軸的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器24，電子控制單元27用于獲取所述轉(zhuǎn)速傳感器24的轉(zhuǎn)速信息并根據(jù)轉(zhuǎn)速信息控制所述離合器制動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)26動(dòng)作，轉(zhuǎn)速傳感器24的信號(hào)輸出端與電子控制單元27的信號(hào)輸入端通信連接，電子控制單元27與所述離合器制動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)26是控制連接。電子控制單元27即ECU，是本領(lǐng)域用于控制離合器制動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)動(dòng)作的常規(guī)手段，實(shí)施例中對(duì)應(yīng)的具體結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)的，此處不再贅述。工作時(shí)，電子控制單元27能夠?qū)ψ兯倨鞯倪\(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別與判斷，根據(jù)設(shè)定的選換檔規(guī)律，當(dāng)需要選換檔操作時(shí)，通過離合器制動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)26分別控制各離合器與各制動(dòng)器的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速。設(shè)主輸入軸33的轉(zhuǎn)速為rv離合器殼15的轉(zhuǎn)速為η,高、中、低速檔變速齒輪組的
傳動(dòng)比分別為Liyi3t5則離合器殼15的轉(zhuǎn)速η有三種取值:
權(quán)利要求
1.雙行星排匯流式多檔多離合器變速器，包括供動(dòng)力輸入的主輸入軸、輸出動(dòng)力的主輸出軸，其特征在于還包括多離合器和雙行星排匯流機(jī)構(gòu)；所述多離合器包括兩個(gè)以上的離合輸入軸、三個(gè)以上的離合輸出軸，還包括用于根據(jù)設(shè)定的選換檔規(guī)律選擇任一離合輸入軸與對(duì)應(yīng)的一個(gè)或兩個(gè)以上離合輸出軸傳動(dòng)連接的離合機(jī)構(gòu)；所述各根離合輸入軸與主輸入軸之間均設(shè)有用于在主輸入軸與相應(yīng)的離合輸入軸之間傳遞動(dòng)力的變速齒輪組；所述雙行星排匯流機(jī)構(gòu)包括前行星排和后行星排，前行星排包括前太陽輪、前行星輪、前行星架和前齒圈，后行星排包括后太陽輪、后行星輪、后行星架和后齒圈；所述離合輸出軸包括分別與前太陽輪、前行星架和后齒圈同軸傳動(dòng)連接的前太陽輪離合輸出軸、前行星架離合輸出軸和后齒圈離合輸出軸，所述前齒圈與所述后行星架是同軸傳動(dòng)連接，所述后太陽輪與所述主輸出軸是同軸傳動(dòng)連接；雙行星排匯流式多檔多離合器變速器還分別對(duì)應(yīng)前太陽輪離合輸出軸、前行星架離合輸出軸和后齒圈離合輸出軸設(shè)有用于將相應(yīng)軸制動(dòng)的制動(dòng)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙行星排匯流式多檔多離合器變速器，其特征在于所述變速齒輪組包括與設(shè)定的高、中、低檔轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的高、中、低檔的三組，各組變速齒輪組均包括在相應(yīng)的離合輸入軸上固設(shè)的從動(dòng)變速齒輪、及與各從動(dòng)變速齒輪對(duì)應(yīng)嚙合地固設(shè)在所述主輸入軸上的主動(dòng)變速齒輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的雙行星排匯流式多檔多離合器變速器，其特征在于所述雙行星排匯流式多檔多離合器變速器設(shè)有用于控制所述多離合器和各制動(dòng)器動(dòng)作的離合器制動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙行星排匯流式多檔多離合器變速器，其特征在于所述雙行星排匯流式多檔多離合器變速器包括對(duì)應(yīng)所述主輸入軸、主輸出軸、各離合輸入軸、各離合輸出軸設(shè)置的用于檢測(cè)各根軸的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器，還包括用于獲取所述轉(zhuǎn)速傳感器的轉(zhuǎn)速信息并根據(jù)轉(zhuǎn)速信息控制所述離合器制動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)動(dòng)作的電子控制單元，轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)輸出端與電子控制單元的信號(hào)輸入端通信連接，電子控制單元與所述離合器制動(dòng)器操縱機(jī)構(gòu)是控制連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及雙行星排匯流式多檔多離合器變速器，能夠滿足多檔位需求，包括主輸入軸、主輸出軸、多離合器和雙行星排匯流機(jī)構(gòu)；所述多離合器包括兩個(gè)以上的離合輸入軸、三個(gè)以上的離合輸出軸和對(duì)應(yīng)的離合機(jī)構(gòu)；所述各根離合輸入軸與主輸入軸之間均設(shè)有變速齒輪組；所述離合輸出軸包括分別與雙行星排匯流機(jī)構(gòu)的前太陽輪、前行星架和后齒圈同軸傳動(dòng)連接的前太陽輪離合輸出軸、前行星架離合輸出軸和后齒圈離合輸出軸，所述前齒圈與所述后行星架是同軸傳動(dòng)連接，所述后太陽輪與所述主輸出軸是同軸傳動(dòng)連接；前太陽輪離合輸出軸、前行星架離合輸出軸和后齒圈離合輸出軸還連接有相應(yīng)的制動(dòng)器。
文檔編號(hào)F16H3/44GK103256352SQ20131015544
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者周志立, 徐立友, 王笛, 張羽, 王偉, 時(shí)輝, 游昆云 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)