一種定軸與行星復(fù)合傳動的十檔變速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種定軸與行星復(fù)合傳動的十檔變速器。該變速器由定軸傳動部分和行星傳動部分組成，包括輸入軸、中間軸、聯(lián)接軸、輸出軸、七對常嚙合定軸齒輪、八個(gè)操縱件（四個(gè)雙面同步器）和一個(gè)復(fù)合行星排。發(fā)動機(jī)動力由輸入軸傳遞到中間軸，中間軸上的定軸齒輪將功率分流后通過聯(lián)接軸傳遞給復(fù)合行星排，行星排將功率匯流后從行星架輸出，同時(shí)控制兩個(gè)操縱件，可以實(shí)現(xiàn)十個(gè)前進(jìn)檔（包括兩個(gè)超速檔）和三個(gè)倒車檔。本發(fā)明采用定軸與行星復(fù)合傳動的形式，以較緊湊的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)較多的檔位，有利于減小車輛換檔沖擊，改善換檔品質(zhì)。
【專利說明】一種定軸與行星復(fù)合傳動的十檔變速器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械傳動【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種變速器，尤其涉及一種定軸與行星復(fù)合傳動的十檔變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著控制技術(shù)的發(fā)展，自動變速器已趨于普及化，不用考慮檔位過多致使駕駛員疲于頻繁換檔的情況下，增加變速器的檔位數(shù)或者采用無級變速器可以有效改善車輛的換檔品質(zhì)和行駛平順性。無級變速器由于承載能力有限一般用于小排放、低功率汽車上，具有一定的局限性。機(jī)械有級變速器因其傳動效率高被廣泛應(yīng)用于車輛傳動，目前檔位數(shù)多設(shè)計(jì)為五、六檔甚至八檔。
[0003]機(jī)械變速器分為定軸齒輪傳動和行星齒輪傳動兩種，定軸傳動結(jié)構(gòu)簡單但尺寸較大，行星傳動結(jié)構(gòu)緊湊但工藝復(fù)雜、成本較高，本發(fā)明綜合兩者特點(diǎn)，采用定軸與行星復(fù)合傳動的形式，設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)較為簡單緊湊的十檔變速器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種定軸與行星復(fù)合傳動的十檔變速器，該變速器使用結(jié)構(gòu)較為簡單緊湊，且操縱方便的變速器實(shí)現(xiàn)多檔變速，提高車輛行駛平順性和換檔品質(zhì)。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種定軸與行星復(fù)合傳動的十檔變速器，包括輸入軸、中間軸、聯(lián)接軸、輸出軸、七對嚙合齒輪副、八個(gè)操縱件和一個(gè)復(fù)合行星排；所述的中間軸上的七個(gè)固連齒輪2?11、2?12、2?13、2?14、2?15、2?16、21117，分別與輸入軸上的固連齒輪211以及套在聯(lián)接I軸上的六個(gè)齒輪組成七對嚙合齒輪副，分別為Zn/Zml、IJl02, Zm3/Zo3> Zm4/Zo4, Zm5/Zo5, Zm6/Zo6,Zffl7/Zo7 ;所述的復(fù)合行星排由大太陽輪S1、小太陽輪S2、齒圈R、行星架C、行星輪Pl和行星輪P2組成；大太陽輪S1、行星輪P1、齒圈R和行星架C能夠組成內(nèi)外嚙合單星行星排；小太陽輪S2、行星輪P1、行星輪P2、齒圈R和行星架C能夠組成內(nèi)外嚙合雙星行星排；所述的聯(lián)接軸包括聯(lián)接I軸、聯(lián)接II軸和聯(lián)接III軸，三根聯(lián)接軸采用同心套軸的形式進(jìn)行布置；操縱件Cl、操縱件C2的被動端通過聯(lián)接I軸與復(fù)合行星排的小太陽輪S2相聯(lián)，主動端分別與齒輪相聯(lián)；操縱件C3、操縱件BI的被動端通過聯(lián)接I軸與復(fù)合行星排的小太陽輪S2相聯(lián)，主動端分別與齒輪Ztj4、變速器箱體相聯(lián)；操縱件C5、操縱件C6的被動端均通過聯(lián)接II軸與復(fù)合行星排的大太陽輪SI相聯(lián)，主動端分別與齒輪Z06相聯(lián)；操縱件C4、操縱件B2的被動端均通過聯(lián)接III軸與復(fù)合行星排的齒圈R相聯(lián)，主動端分別與齒輪Zt57、變速器箱體相聯(lián)；操縱件Cl和操縱件C2被動端、操縱件BI和操縱件C3被動端、操縱件C5和操縱件C6被動端，操縱件C4和操縱件B2被動端各自均屬于同一個(gè)零件，兩個(gè)操縱件組合后的兩個(gè)主動端與相鄰的兩個(gè)部件連接。
[0006]優(yōu)選地，8個(gè)操縱件可以是四個(gè)雙面同步器，操縱件Cl、操縱件C2組成一個(gè)雙面同步器，操縱件B1、操縱件C3組成一個(gè)雙面同步器，操縱件C5、操縱件C6組成一個(gè)雙面同步器，操縱件C4、操縱件B2組成一個(gè)雙面同步器。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)效果是:(1)本發(fā)明將定軸傳動與行星傳動集成到一個(gè)變速器，使發(fā)動機(jī)功率先分流后匯流，可以實(shí)現(xiàn)十個(gè)前進(jìn)檔和三個(gè)倒車檔。(2)前進(jìn)檔與倒車檔在相鄰檔位切換時(shí)，均只需切換一個(gè)操縱件，易于實(shí)現(xiàn)自動換檔控制。(3)檔位較多使相鄰檔位之間的階比較小，利于減小換檔沖擊，改善換檔品質(zhì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]本發(fā)明共有I幅幅圖。
[0009]圖1為本發(fā)明的一種定軸與行星復(fù)合傳動的十檔變速器示意圖。
[0010]其中:Zn/Zml、Zm2/Zo2、Zm3/Zo3、Zm4/Zo4、Zm5/Zo5、Zm6/Zo6、Zm7/Zo7定軸齒輪副；C1、C2、C3、C4、C5、C6、B1、B2——操縱件；S1——大太陽輪；S2——小太陽輪；R——齒圈；C——行星架；P1、P2——行星輪丸——外嚙合雙星排特性參數(shù)；k2——內(nèi)外嚙合單星排特性參數(shù)；k3-內(nèi)外嚙合雙星排特性參數(shù)。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)地描述:
[0012]本發(fā)明的一種定軸與行星復(fù)合傳動的十檔變速器，該變速器為一種十前三倒變速器，由定軸傳動部分和行星傳動部分組成，包括輸入軸、中間軸、聯(lián)接軸、輸出軸、七對哨合定軸齒輪、八個(gè)操縱件(可以是四個(gè)雙面同步器)和一個(gè)復(fù)合行星排。
[0013]發(fā)動機(jī)動力由輸入軸傳遞到中間軸，中間軸上的定軸齒輪將功率分流后通過聯(lián)接軸(聯(lián)接I軸、聯(lián)接II軸和聯(lián)接III軸)傳遞給復(fù)合行星排，行星排將功率匯流后從行星架輸出，同時(shí)控制兩個(gè)操縱件，可以實(shí)現(xiàn)十個(gè)前進(jìn)檔(包括兩個(gè)超速檔)和三個(gè)倒車檔。輸入軸、I軸、輸出軸同軸布置。
[0014]所述的輸入軸與主離合器被動端相聯(lián)，當(dāng)主離合器結(jié)合時(shí)，發(fā)動機(jī)動力從此處輸入變速器。輸入軸上裝有固連齒輪Zil，通過嚙合傳動來傳遞動力。
[0015]所述的聯(lián)接軸起到連接定軸傳動與行星傳動的作用，包括聯(lián)接I軸、聯(lián)接II軸和聯(lián)接III軸，三根聯(lián)接軸采用同心套軸的形式進(jìn)行布置。聯(lián)接I軸與操縱件(可以形成雙面同步器)Cl和C2、BI和C3的被動端以及復(fù)合行星排的小太陽輪S2相聯(lián)；聯(lián)接II軸與操縱件(可以形成雙面同步器)C5和C6的被動端以及復(fù)合行星排的大太陽輪SI相聯(lián)；聯(lián)接III軸與操縱件(雙面同步器)C4和B2的被動端以及復(fù)合行星排的齒圈R相聯(lián)。
[0016]聯(lián)接I軸的聯(lián)接套軸上安裝有六個(gè)自由齒輪Z&、Z03> Z04, Z05, Z06, Z07,分別與操縱件Cl、C2、C3、C5、C6、C4的主動端相聯(lián)，在常態(tài)下六個(gè)自由齒輪的轉(zhuǎn)速與聯(lián)接軸相互獨(dú)立。
[0017]所述的中間軸上安裝有七個(gè)固連齒輪，分別是Zml、Zm2、Zm3、Zm4、Zm5、Zm6、Zm7,它們均與中間軸同轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)與輸入軸上的固連齒輪Zil以及聯(lián)接套軸上的六個(gè)自由齒輪組成七對常嚙合齒輪副，分別為 rLjm Zffl3/Zo3> Zffl4/z04, Zffl5/Zo5, Zffl6/Zo6, IJl010
[0018]所述的復(fù)合行星排由大太陽輪S1、小太陽輪S2、齒圈R、行星架C和兩組行星輪P1、P2組成。不同的元件組合可實(shí)現(xiàn)三種不同類型的行星傳動:大太陽輪S1、小太陽輪S2、行星輪PU P2和行星架C可組成外嚙合雙星行星排，特性參數(shù)為Ic1 ;大太陽輪S1、行星輪P1、齒圈R和行星架C可組成內(nèi)外嚙合單星行星排，特性參數(shù)為k2;小太陽輪S2、行星輪P1、P2、齒圈R和行星架C可組成內(nèi)外嚙合雙星行星排，特性參數(shù)為k3。復(fù)合行星排以何種傳動型式工作取決于參與工作的操縱件組合形式，三種行星傳動型式均以行星架作為輸出。
[0019]如圖1所示，八個(gè)操縱件的聯(lián)接方式如下:
[0020]操縱件Cl和操縱件C2被動端屬于同一個(gè)零件，操縱件BI和操縱件C3被動端屬于同一個(gè)零件，操縱件C5和操縱件C6被動端屬于同一個(gè)零件，操縱件C4和操縱件B2屬于同一個(gè)零件；兩個(gè)操縱件組合后的兩個(gè)主動端與相鄰的兩個(gè)部件連接。
[0021]8個(gè)操縱件可以是四個(gè)雙面同步器，操縱件Cl、C2組成一個(gè)雙面同步器，操縱件C3、B1組成一個(gè)雙面同步器，操縱件C5、C6組成一個(gè)雙面同步器，操縱件C4、B2組成一個(gè)雙面同步器。
[0022]操縱件C1、C2、C3、B1的被動端均通過聯(lián)接I軸與復(fù)合行星排的小太陽輪S2相聯(lián)，主動端分別與齒輪Z&、Zo3> Ztj4、變速器箱體相聯(lián)，結(jié)合Cl、C2、C3其中一個(gè)操縱件可按不同傳動比向小太陽輪S2傳遞動力，結(jié)合BI可制動S2使其轉(zhuǎn)速為零；操縱件C5、C6的被動端均通過聯(lián)接II軸與復(fù)合行星排的大太陽輪SI相聯(lián)，主動端分別與齒輪Z06相聯(lián)，結(jié)合其中一個(gè)操縱件可向大太陽輪SI傳遞不同大小的動力；操縱件C4、B2的被動端均通過聯(lián)接III軸與復(fù)合行星排的齒圈R相聯(lián)，主動端分別與齒輪Ztj7、變速器箱體相聯(lián)，C4結(jié)合，向齒圈R傳遞動力，B2結(jié)合，則齒圈R被制動。
[0023]復(fù)合行星排由大太陽輪S1、小太陽輪S2、齒圈R、行星架C和行星輪P1、P2組成，行星架與輸出軸相聯(lián)，小太陽輪S2、大太陽輪S1、齒圈R分別與聯(lián)接I軸、聯(lián)接II軸和聯(lián)接III軸相聯(lián)。當(dāng)動力從聯(lián)接I軸和聯(lián)接II軸輸入時(shí)，復(fù)合行星排以外嚙合雙星行星排型式工作；當(dāng)動力從聯(lián)接I軸和聯(lián)接III軸輸入時(shí)，復(fù)合行星排以內(nèi)外嚙合雙星行星排型式工作；當(dāng)動力從聯(lián)接II軸和聯(lián)接III軸·輸入時(shí)，復(fù)合行星排以內(nèi)外嚙合單星行星排型式工作。
[0024]空檔時(shí)，各操縱件均處于分離狀態(tài)，聯(lián)接I軸、聯(lián)接II軸和聯(lián)接III軸上的齒輪均處于自由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，行星排無動力輸入，變速器無動力輸出。掛檔時(shí)，不同聯(lián)接軸上的某兩個(gè)操縱件同時(shí)結(jié)合，發(fā)動機(jī)動力經(jīng)過主離合器傳遞到變速器輸入軸，再經(jīng)定軸齒輪副zn/zml傳遞給中間軸，中間軸通過定軸齒輪副將動力分流后通過聯(lián)接軸傳遞到復(fù)合行星排，復(fù)合行星排再將動力進(jìn)行匯流后由行星架輸出，從而驅(qū)動車輛行駛。
[0025]一檔(Dl)時(shí)，結(jié)合操縱件BI和C5，小太陽輪S2被制動，動力經(jīng)過齒輪副Zm5Z^5和聯(lián)接II軸傳遞給大太陽輪SI，從行星架輸出；
[0026]二檔(D2)時(shí)，結(jié)合操縱件Cl和C5，動力經(jīng)過齒輪副Z&/Z。和Zm5Z^5分流后分別傳遞給小太陽輪S2和大太陽輪SI，行星排將動力匯流后由行星架輸出；
[0027]三檔(D3)時(shí)，結(jié)合操縱件C2和C5，動力經(jīng)過齒輪副Zm3Z^3和Zm5Z^5分流后分別傳遞給小太陽輪S2和大太陽輪SI，行星排將動力匯流后由行星架輸出；
[0028]四檔(D4)時(shí)，結(jié)合操縱件C3和C5，動力經(jīng)過齒輪副Zm4Z^4和Zm5Z^5分流后分別傳遞給小太陽輪S2和大太陽輪SI，行星排將動力匯流后由行星架輸出；
[0029]五檔(D5)時(shí)，結(jié)合操縱件C3和C6，動力經(jīng)過齒輪副Zm4Z^4和Zm6Z^6分流后分別傳遞給小太陽輪S2和大太陽輪SI，行星排將動力匯流后由行星架輸出；
[0030]六檔(D6)時(shí)，結(jié)合操縱件C4和C6，動力經(jīng)過齒輪副Zm7ZX7和H分流后分別傳遞給齒圈R和大太陽輪SI，行星排將動力匯流后由行星架輸出；
[0031]七檔(D7)時(shí)，結(jié)合操縱件C3和C4，動力經(jīng)過齒輪副Zm4Atj4和Zm7Atj7分流后分別傳遞給小太陽輪S2和齒圈R，行星排將動力匯流后由行星架輸出；
[0032]八檔(D8)時(shí)，結(jié)合操縱件C2和C4，動力經(jīng)過齒輪副Zm3Z^3和Zm7Atj7分流后分別傳遞給小太陽輪S2和齒圈R，行星排將動力匯流后由行星架輸出；
[0033]九檔(D9)時(shí)，結(jié)合操縱件Cl和C4，動力經(jīng)過齒輪副H和Zm7Atj7分流后分別傳遞給小太陽輪S2和齒圈R，行星排將動力匯流后由行星架輸出；
[0034]十檔(DlO)時(shí)，結(jié)合操縱件BI和C4，小太陽輪S2被制動，動力經(jīng)過齒輪副Zm7/ZQ7和聯(lián)接III軸傳遞給齒圈R，從行星架輸出；
[0035]倒一檔(Rl)時(shí)，結(jié)合操縱件B2和Cl，齒圈R被制動，動力經(jīng)過齒輪副Zm2Z^2和聯(lián)接I軸傳遞給小太陽輪S2，從行星架 輸出；
[0036]倒二檔(R2)時(shí)，結(jié)合操縱件B2和C2，齒圈R被制動，動力經(jīng)過齒輪副H和聯(lián)接I軸傳遞給小太陽輪S2，從行星架輸出；
[0037]倒三檔(R3)時(shí)，結(jié)合操縱件B2和C3，齒圈R被制動，動力經(jīng)過齒輪副Zm4Z^4和聯(lián)接I軸傳遞給小太陽輪S2，從行星架輸出。
[0038]Dl~D5檔，復(fù)合行星排以外嚙合雙星行星排型式工作；D6檔時(shí)，復(fù)合行星排以內(nèi)外嚙合單星行星排型式工作；D7~DlO檔和Rl~R3檔，復(fù)合行星排以內(nèi)外嚙合雙星行星排型式工作。該變速器的換檔邏輯與傳動比如表1所示。
[0039]表1變速器換檔邏輯與傳動比
[0040]
【權(quán)利要求】
1.一種定軸與行星復(fù)合傳動的十檔變速器，其特征在于，包括輸入軸、中間軸、聯(lián)接軸、輸出軸、七對嚙合齒輪副、八個(gè)操縱件和一個(gè)復(fù)合行星排； 所述的中間軸上的七個(gè)固連齒輪zml、zm2、zm3、zm4、zm5、zm6、zm7，分別與輸入軸上的固連齒輪zn以及套在聯(lián)接I軸上的六個(gè)齒輪組成七對嚙合齒輪副，分別為Zm4/Z04' Zm5/Zo5、Zm6/Zo6、Zm7/Zo7 ； 所述的復(fù)合行星排由大太陽輪S1、小太陽輪S2、齒圈R、行星架C、行星輪Pl和行星輪P2組成；大太陽輪S1、行星輪P1、齒圈R和行星架C能夠組成內(nèi)外嚙合單星行星排；小太陽輪S2、行星輪P1、行星輪P2、齒圈R和行星架C能夠組成內(nèi)外嚙合雙星行星排； 所述的聯(lián)接軸包括聯(lián)接I軸、聯(lián)接II軸和聯(lián)接III軸，三根聯(lián)接軸采用同心套軸的形式進(jìn)行布置； 操縱件Cl、操縱件C2的被動端通過聯(lián)接I軸與復(fù)合行星排的小太陽輪S2相聯(lián)，主動端分別與齒輪相聯(lián)；操縱件C3、操縱件BI的被動端通過聯(lián)接I軸與復(fù)合行星排的小太陽輪S2相聯(lián)，主動端分別與齒輪Ztj4、變速器箱體相聯(lián)；操縱件C5、操縱件C6的被動端均通過聯(lián)接II軸與復(fù)合行星排的大太陽輪SI相聯(lián)，主動端分別與齒輪Z06相聯(lián)；操縱件C4、操縱件B2的被動端均通過聯(lián)接III軸與復(fù)合行星排的齒圈R相聯(lián)，主動端分別與齒輪Zt57、變速器箱體相聯(lián)； 操縱件Cl和操縱件C2被動端、操縱件BI和操縱件C3被動端、操縱件C5和操縱件C6被動端，操縱件C4和操縱件B2被動端各自均屬于同一個(gè)零件，兩個(gè)操縱件組合后的兩個(gè)主動端與相鄰的兩個(gè)部件連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種定軸與行星復(fù)合傳動的十檔變速器，其特征在于，8個(gè)操縱件可以是四個(gè)雙面同步器，操縱件Cl、操縱件C2組成一個(gè)雙面同步器，操縱件B1、操縱件C3組成一個(gè)雙面同步器，操縱件C5、操縱件C6組成一個(gè)雙面同步器，操縱件C4、操縱件B2組成一個(gè)雙面同步器。
【文檔編號】F16H3/46GK103711846SQ201310703973
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】李慎龍, 周廣明, 趙凱, 張靜, 張鶴, 趙欣源, 邢慶坤, 尹華兵 申請人:中國北方車輛研究所