一種等比五段式液壓機(jī)械復(fù)合無級(jí)傳動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種無級(jí)傳動(dòng)裝置，具體設(shè)及一種等比五段式液壓機(jī)械復(fù)合無級(jí)傳動(dòng) 裝置，屬于車輛動(dòng)力傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 液壓機(jī)械復(fù)合無級(jí)傳動(dòng)可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)，使車輛獲得最佳 的動(dòng)力性能及燃油經(jīng)濟(jì)性能。等差式液壓機(jī)械無級(jí)傳動(dòng)可利用純液壓段實(shí)現(xiàn)起步，起步特 性好，但其輸出特性為恒轉(zhuǎn)矩特性，不符合車輛傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出特性。而等比式液壓機(jī)械復(fù) 合無級(jí)輸出為分段恒轉(zhuǎn)矩特性，符合車輛傳動(dòng)系統(tǒng)需求的恒功率特性輸出，在車輛傳動(dòng)系 統(tǒng)的應(yīng)用更廣泛。但等比式液壓機(jī)械無級(jí)傳動(dòng)由于沒有零速輸出，需要增加起步離合器進(jìn) 行滑摩起步，而且起步離合器控制復(fù)雜、體積重量較大，不利于傳動(dòng)系統(tǒng)功率密度及可靠性 的提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種等比五段式液壓機(jī)械復(fù)合無級(jí)傳動(dòng)裝置，具有用于車 輛無滑摩速差起步、倒擋及爬坡的純液壓段W及可連續(xù)無級(jí)變速的等比式液壓機(jī)械段，具 有連續(xù)無級(jí)變速和良好的起步特性及高效率傳動(dòng)的特點(diǎn)。
[0004] 所述的等比五段式液壓機(jī)械復(fù)合無級(jí)傳動(dòng)裝置包括：液壓累及其齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、 液壓馬達(dá)及其齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、正反匯流行星機(jī)構(gòu)、行星變速機(jī)構(gòu)、換段操縱元件、輸入軸和 輸出軸；所述液壓累與液壓馬達(dá)之間通過液壓油路相連。
[0005] 液壓累齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：液壓累輸出齒輪、過渡齒輪A和齒輪A;液壓累的動(dòng)力 輸出端與液壓累輸出齒輪相連，所述液壓累輸出齒輪通過過渡齒輪A與齒輪A曬合。
[0006] 液壓馬達(dá)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：液壓馬達(dá)輸出齒輪A、液壓馬達(dá)輸出齒輪B、過渡齒 輪B、齒輪B和齒輪C;液壓馬達(dá)的動(dòng)力輸出端分別與液壓馬達(dá)輸出齒輪A和液壓馬達(dá)輸出 齒輪B同軸相連，所述液壓馬達(dá)輸出齒輪A通過過渡齒輪B與齒輪B曬合，所述液壓馬達(dá)輸 出齒輪B與齒輪C曬合。
[0007] 所述正反匯流行星機(jī)構(gòu)包括：行星排K1和行星排K2 ;所述行星變速機(jī)構(gòu)包括：行 星排K3和行星排K4 ;所述換段操縱元件包括：離合器A、離合器B、離合器C、離合器D、制動(dòng) 器A和制動(dòng)器B。
[0008] 其整體連接關(guān)系為：所述輸入軸與齒輪A同軸固接，輸入軸的一端與發(fā)動(dòng)機(jī)相連， 另一端與行星排K1行星架相連，行星排K1行星架與行星排K2齒圈固連，行星排K1齒圈和 行星排K2行星架固連，行星排K1太陽輪和行星排K3太陽輪之間通過離合器C相連；行星 排K2行星架和行星排K3太陽輪之間通過離合器B相連，行星排K2太陽輪與齒輪B同軸固 接；行星排K3太陽輪與齒輪C之間通過離合器A相連，行星排K3太陽輪與行星排K3齒圈 之間通過離合器D相連，行星排K3齒圈與行星排K4太陽輪固接，輸出軸分別與行星排K3 行星架、與行星排K4齒圈固接；所述制動(dòng)器A與行星排K4行星架相連，制動(dòng)器B與行星排 K3齒圈相連。
[0009] 當(dāng)所述離合器A結(jié)合，離合器B、離合器C和離合器D分離，制動(dòng)器A結(jié)合，制動(dòng)器 B分離時(shí)，處于純液壓低速爬擋，液壓馬達(dá)將動(dòng)力通過其齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞至行星排K3,經(jīng) 行星排K3和行星排K4減速后輸出；在該擋位下所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速?gòu)?調(diào)節(jié)到反向最大。
[0010] 當(dāng)所述離合器A結(jié)合，離合器B、離合器C和離合器D分離，制動(dòng)器A分離，制動(dòng)器 B結(jié)合時(shí)，處于純液壓起步/倒車擋，此時(shí)液壓馬達(dá)將動(dòng)力通過其齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞至行星 排K3,經(jīng)行星排K3減速后輸出；當(dāng)處于純液壓起步擋時(shí)，所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速?gòu)?調(diào)節(jié)到 反向最大；當(dāng)處于純液壓倒車擋時(shí)，所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速?gòu)?調(diào)節(jié)到正向。
[0011] 在純液壓起步擋末，當(dāng)所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速達(dá)到反向最大時(shí)，接合離合器B，斷開 離合器A，進(jìn)入液壓機(jī)械I段，所述正反匯流行星機(jī)構(gòu)完成液壓功率和機(jī)械功率的正向匯流 后，動(dòng)力經(jīng)行星排K3減速后輸出；在液壓機(jī)械I段，所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速?gòu)姆聪蜃畲笳{(diào)節(jié) 到正向最大。
[0012] 在液壓機(jī)械I段末，當(dāng)所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速?gòu)姆聪蜃畲笳{(diào)節(jié)到正向最大時(shí)，接合 離合器C，斷開離合器B，進(jìn)入液壓機(jī)械II段，所述正反匯流行星機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)液壓功率和機(jī)械 功率的反向匯流后，動(dòng)力經(jīng)行星排K3減速后輸出，在液壓機(jī)械II段，所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速 從正向最大調(diào)節(jié)到反向最大。
[0013] 在液壓機(jī)械II段末，當(dāng)所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速達(dá)到反向最大時(shí)，接合離合器B，結(jié)合 離合器D，斷開離合器C，分離制動(dòng)器B，進(jìn)入液壓機(jī)械III段，所述正反匯流行星機(jī)構(gòu)完成液 壓功率和機(jī)械功率的正向匯流，行星排K3整體回轉(zhuǎn)，動(dòng)力經(jīng)行星排K3直接輸出；在液壓機(jī) 械III段，所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速?gòu)姆聪蜃畲笳{(diào)節(jié)到正向最大。
[0014] 在液壓機(jī)械III段末，當(dāng)所述液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速達(dá)到正向最大時(shí)，接合離合器C，斷開離 合器B，進(jìn)入液壓機(jī)械IV段，所述正反匯流行星機(jī)構(gòu)完成液壓功率和機(jī)械功率的反向匯流， 行星排K3整體回轉(zhuǎn)，動(dòng)力經(jīng)行星排K3直接輸出，在液壓機(jī)械IV段，所述液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速?gòu)?正向最大調(diào)節(jié)到反向最大。
[0015] 有益效果
[0016] (1)該傳動(dòng)裝置采用連續(xù)換段原理，形成一個(gè)液壓段和四個(gè)液壓機(jī)械段，其中純液 壓段用于車輛的無滑摩速差起步、倒擋及爬坡，省去了傳統(tǒng)等比式液壓機(jī)械傳動(dòng)需要單獨(dú) 設(shè)置的倒檔機(jī)構(gòu)，可獲得更緊湊的結(jié)構(gòu)，有利于傳動(dòng)系統(tǒng)功率密度的提高；四個(gè)液壓機(jī)械段 為等比式液壓機(jī)械段，利用較小的液壓元件實(shí)現(xiàn)大功率的連續(xù)無級(jí)變速傳動(dòng)，液壓機(jī)械段 時(shí)，70%左右的功率通過機(jī)械路傳遞，傳動(dòng)裝置傳動(dòng)效率高，使車輛獲得最佳的動(dòng)力性能和 較低的燃油消耗。
[0017] (2)該傳動(dòng)裝置的總體結(jié)構(gòu)采用輸入輸出同軸布置形式，方便在車輛上布置安裝 及提高本傳動(dòng)裝置的通用性。
[0018] (3)在離合器、制動(dòng)器無速差時(shí)進(jìn)行換段操縱，可實(shí)現(xiàn)純液壓段和液壓機(jī)械段的連 續(xù)銜接，使各離合器、制動(dòng)器無速差結(jié)合。
[0019] (4)通過五段的銜接，減低了液壓累/馬達(dá)的功率等級(jí)，額定功率約為發(fā)動(dòng)機(jī)額定 功率的27%。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明的等比五段式液壓機(jī)械復(fù)合無級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)簡(jiǎn)圖；
[0021] 圖2為連續(xù)各段工況下傳動(dòng)系統(tǒng)效率曲線圖。 W22] 其中：1-行星排K1齒圈，2-行星排K1行星架，3-行星排K1太陽輪，4-行星排K2 齒圈，5-行星排K2行星架，6-行星排K2太陽輪，7-行星排K3齒圈，8-行星排K3行星架， 9-行星排K3太陽輪，10-行星排K4齒圈，11-行星排K4行星架，12-行星排K4太陽輪，13-液 壓累，14-液壓馬達(dá)，15-液壓累輸出齒輪，16-過渡齒輪A，17-齒輪A，18-液壓馬達(dá)輸出軸， 19-液壓馬達(dá)輸出齒輪A，20-液壓馬達(dá)輸出齒輪B，21-過渡齒輪B，22-齒輪B，23-齒輪C， 24-輸入軸，25-輸出軸，26-離合器A，27-離合器B，28-離合器C，29-離合器D，30-制動(dòng)器 A，31-制動(dòng)器B。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖并列舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0024]本發(fā)明提供一種重載車輛或工程機(jī)械車輛用等比五段式液壓機(jī)械復(fù)合無級(jí)傳動(dòng) 裝置，該傳動(dòng)裝置利用機(jī)械功率和液壓功率分流、連續(xù)換段原理，按照傳動(dòng)比等比的形式合 理銜接五段，滿足重載車輛低速大轉(zhuǎn)矩和高速巡航工況的寬傳動(dòng)比范圍需求；并可實(shí)現(xiàn)全 程連續(xù)無級(jí)變速、機(jī)械擋等工況，具有良好起步特性與常用車速高傳動(dòng)效率的優(yōu)點(diǎn)。 陽0巧]該無級(jí)傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示，包括：液壓累13及其固定軸齒輪傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)、液壓馬達(dá)14及其固定軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、正反匯流行星機(jī)構(gòu)、行星變速機(jī)構(gòu)和換段操縱 元件。
[00%] 其中液壓累13為雙向變量累，液壓馬達(dá)14為定量馬達(dá)，液壓累13與液壓馬達(dá)14 之間通過液壓油路相連，實(shí)現(xiàn)功率的傳遞。液壓累13的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括液壓累輸出齒輪 15、過渡齒輪A16和齒輪A17,用于調(diào)整液壓累13的轉(zhuǎn)速；其中液壓累13的輸出軸與液壓 累輸出齒輪15同軸相連，液壓累輸出齒輪15通過過渡齒輪A16與齒輪A17曬合。液壓馬 達(dá)14的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括液壓馬