專利名稱：車用綜合液力機(jī)械變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬液力機(jī)械變速器。
車輛的驅(qū)動系統(tǒng)是將發(fā)動機(jī)的扭矩傳遞給驅(qū)動車輪，同時必須適應(yīng)行駛條件的需要，改變扭矩的大小和輸出軸的轉(zhuǎn)速。在功率輸入和輸出部件之間，應(yīng)用液力變矩器串聯(lián)機(jī)械變速箱的液力機(jī)械傳動，已成為近代車輛驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展方向。例如紅旗CA770A、紅旗CA770B、上海SH380型32噸自卸汽車等，均采用這種方案。
但是，這種傳動方案也存在一些明顯的缺點。液力變矩器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，而且變矩器本身不能閉鎖。而為了得到高效率的傳動工況，閉鎖功能又是汽車傳動系統(tǒng)所必需的。為了實現(xiàn)閉鎖，往往要在液力變矩器之外增加閉鎖離合器，將泵輪和渦輪用閉鎖摩擦離合器實現(xiàn)剛性聯(lián)接。這樣就更增加了其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。本發(fā)明的目的，在于創(chuàng)造一種性能上可與上述傳統(tǒng)方案媲美而構(gòu)造大為簡化的新型變速器，從而降低造價，能為更多的車輛所用，改善車輛的性能。
本發(fā)明綜合液力機(jī)械變速器由一種調(diào)速離合器串聯(lián)一個定軸式齒輪變速箱或行星齒輪變速箱所組成。其中關(guān)鍵是用一個多片式調(diào)速離合器取代現(xiàn)有液力機(jī)械傳動中的液力變矩器和閉鎖離合器，組成一種新型的綜合液力機(jī)械變速器。對某些乘座舒適性要求特別高的小轎車不要求液力傳動閉鎖時，調(diào)速離合器的一種變型也可以做成是不閉鎖的。


圖1是本發(fā)明的車用綜合液力機(jī)械變速器示意圖;
圖2是本發(fā)明的調(diào)速離合器原理結(jié)構(gòu)圖;
圖3是組合彈簧組的原理結(jié)構(gòu)圖;
圖4是摩擦片花紋結(jié)構(gòu)的示例。
圖1中Ⅰ為調(diào)速離合器部分，Ⅱ為行星齒輪變速箱部分。行星齒輪變速箱可以根據(jù)車輛行駛條件配置和選用各種典型結(jié)構(gòu)，例如Simpson結(jié)構(gòu)、Powerflite結(jié)構(gòu)或其他多檔齒輪變速。
如圖2所示，調(diào)速離合器具有主動軸1，支架6，擋板7，以上三元件組成主動部件。帶有轉(zhuǎn)鼓18的從動軸9，支承在箱體10和箱蓋8中，支架有內(nèi)齒與主動摩擦片4相連結(jié)，從動軸轉(zhuǎn)鼓上有外齒與從動摩擦片5相聯(lián)結(jié)?；钊?安裝于主動部件的油缸20內(nèi)，活塞3背面有組合彈簧12及特殊結(jié)構(gòu)彈簧座11。主動軸1通過齒輪2和13帶動油泵15。潤滑油經(jīng)冷卻器16、濾油器17和從動軸中的油孔19等組成的潤滑油路充滿摩擦片組4、5，借助于摩擦片間的液體粘性摩擦，使主動軸帶動從動軸回轉(zhuǎn)。由油泵、調(diào)壓閥、主動軸上的油孔21和油缸20等構(gòu)成控制油路。通過調(diào)節(jié)進(jìn)入主動軸油缸內(nèi)的油壓大小改變活塞的位移，亦即改變摩擦片間的結(jié)合程度，從而改變輸出扭矩和轉(zhuǎn)速。
本發(fā)明的技術(shù)特征在于(1)以上述調(diào)速離合器取代液力變矩器和閉鎖離合器，組成一種新的綜合液力機(jī)械變速器。
(2)調(diào)速離合器具有組合彈簧12和特殊結(jié)構(gòu)彈簧座11，這是保證調(diào)速離合器能完全脫開和實現(xiàn)無級調(diào)速、提高承載能力，以及是否實現(xiàn)閉鎖的關(guān)鍵部件。
(3)調(diào)速離合器的摩擦片具有特殊的花紋和結(jié)構(gòu)。
調(diào)速離合器的主動部件質(zhì)量大，具有很大的轉(zhuǎn)動慣量，可以代替飛輪的作用。調(diào)速離合器操作簡單，只要調(diào)節(jié)一個液壓閥就能改變控制油壓(即活塞油缸20內(nèi)壓力)的大小。減小控制油壓到最小，使摩擦片完全脫開，這時調(diào)速離合器就起離合器的作用，可使發(fā)動機(jī)空載起動。當(dāng)發(fā)動機(jī)以一定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時，調(diào)節(jié)控制油壓大小就可改變調(diào)速離合器輸出軸的扭矩和轉(zhuǎn)速。隨著輸出軸轉(zhuǎn)速(反映車輛行駛速度)的不同，調(diào)速離合器能自動改變傳遞的扭矩，即這時的調(diào)速離合器能兼起變速器的作用，使傳動系統(tǒng)獲得自動地、無級地變速和變矩的能力，車輛具有良好的自適應(yīng)性。一般，當(dāng)輸出軸轉(zhuǎn)速降低時，能自動加大傳遞的扭矩。當(dāng)摩擦片組被完全結(jié)合，即實現(xiàn)閉鎖，此時的調(diào)速離合器相當(dāng)于剛性聯(lián)軸節(jié)，實現(xiàn)直接傳動，具有最高效率。
構(gòu)成組合彈簧組的組合彈簧12和特殊結(jié)構(gòu)彈簧座11是一個相互匹配的組合整體。組合彈簧由兩個剛度系數(shù)不同、長度不等和螺旋旋向不同的圓柱螺旋彈簧并聯(lián)(疊套)而成，并安裝在特殊結(jié)構(gòu)的彈簧座上，如圖3所示，12a是剛度系數(shù)為k1的柔性彈簧，其長度l1等于或略大于活塞和彈簧座支承平面之間距離H1，彈簧座11b上裝有一個圓柱芯11a，用以支承剛度系數(shù)為k2的剛性彈簧12b，圓柱芯11a的下圓柱臺的高為H4，直徑為φd1，φd1略小于柔性彈簧的內(nèi)徑。11a的中心圓柱銷的高為H3，直徑為φd2，φd2略小于剛性彈簧12b的內(nèi)徑。剛性彈簧自由長度l2加上圓柱臺高H4所得到的總高為H2，H2小于H1而大于H3。其數(shù)值應(yīng)根據(jù)工況要求和加工精度來決定。設(shè)摩擦片完全結(jié)合時活塞最大行程是S，對于要求實現(xiàn)閉鎖的調(diào)速離合器，11a的中心圓柱銷高H3應(yīng)小于(H1-S)。對于要求不閉鎖的調(diào)速離合器，圓柱銷高H3應(yīng)略大于(H1-S)。這種組合彈簧組有多個，均布安裝在活塞背面等半徑的圓周上。
主動摩擦片4和從動摩擦片5組成一對摩擦副，其中一片的兩表面為光滑的平面，另一片的兩表面開有油溝油槽形成特有花紋。本發(fā)明提出的花紋結(jié)構(gòu)如圖4所示。圖中33為油溝，具有一定的寬度a和深度b主要起供油的作用，其尺寸應(yīng)按流量決定，一般可以制成等截面。31和32組成階梯平面，即32為平臺面，起油槽的作用。階梯平面31至平面32的高為C。C值甚小，C值在數(shù)量級上大大小于b值。其數(shù)值應(yīng)根據(jù)工況要求和加工精度來決定。由油溝33、階梯平面31和平臺面32組成一個花紋結(jié)構(gòu)單元，同一摩擦片的兩表面按統(tǒng)一的旋轉(zhuǎn)方向(如圖中箭頭所示)均勻分配布置多個花紋結(jié)構(gòu)單元。階梯平面31所對中心角為θ1，平臺面所對中心角為θ2，θ1+θ2＝θ，一般θ1≤θ2為宜。
本發(fā)明所提出的調(diào)速離合器串聯(lián)行星齒輪變速器組成新型的綜合液力機(jī)械變速器，使傳動系統(tǒng)獲得自動地、無級地變速和變矩的能力，具有良好的自適應(yīng)性。使車輛駕駛更輕便和提高乘座舒適性，延長使用壽命?？蓮V泛應(yīng)用于小汽車、公共汽車、載重汽車、拖拉機(jī)、裝載機(jī)和軍用坦克等各種車輛，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
權(quán)利要求
1.一種車用綜合液力機(jī)械變速器，具有行星變速器，其特征是它還具有一個調(diào)速離合器，此調(diào)速離合器取代液力變矩器和閉鎖離合器，和行星變速器串聯(lián)組成綜合液力機(jī)械變速器，實現(xiàn)無級變速和閉鎖，所說的調(diào)速離合器具有主動軸1、支架6、擋板7、從動軸9、主動摩擦片4、從動摩擦片5、活塞3、油缸20、潤滑油路和控制油路、由組合彈簧12和特殊結(jié)構(gòu)彈簧座11構(gòu)成的均布安裝于活塞后側(cè)的多個組合彈簧組。
2.如權(quán)利要求1所述的車用綜合液力機(jī)械變速器，其技術(shù)特征是所說的構(gòu)成組合彈簧組的組合彈簧12和特殊結(jié)構(gòu)彈簧座11是一個相互匹配的組合整體，組合彈簧由兩個剛度系數(shù)不同、長度不等和螺旋旋向不同的圓柱螺旋彈簧并聯(lián)(疊套)安裝在由彈簧座11和圓柱芯11a組成的特殊結(jié)構(gòu)的彈簧座11上，其結(jié)構(gòu)尺寸相互匹配。
3.如權(quán)利要求1、2所述的車用綜合液力機(jī)械變速器，其技術(shù)特征是所述的主動摩擦片4和從動摩擦片5具有特殊的花紋和結(jié)構(gòu)，這種特殊的花紋和結(jié)構(gòu)可由油溝33和二階梯平面31和32構(gòu)成，油溝起供油作用，二階梯平面構(gòu)成階梯油槽，以提高調(diào)速離合器傳遞扭矩的能力和調(diào)速性能。
全文摘要
一種車用綜合液力機(jī)械變速器，由調(diào)速離合器串聯(lián)行星變速器組成。屬變速器技術(shù)領(lǐng)域。調(diào)速離合器采用具有特殊的花紋和結(jié)構(gòu)的摩擦片，組合彈簧和特殊結(jié)構(gòu)彈簧座，能保證調(diào)速離合器完全脫開和實現(xiàn)自動無級調(diào)速，可以根據(jù)要求設(shè)計成閉鎖或不閉鎖。本發(fā)明可廣泛用于車輛傳動系統(tǒng)中，使傳動系統(tǒng)獲得自動地、無級地變速和變矩的能力，具有良好的自適應(yīng)性。
文檔編號F16D13/64GK1036066SQ8810549
公開日1989年10月4日 申請日期1988年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月25日
發(fā)明者董勛 申請人:董勛