多段式雙離合機械變速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多段式雙離合機械變速機構(gòu)，尤其濕式運行的多段式雙離合器機械傳動裝置，具體涉及一種應(yīng)用于高速車輛大功率工況下的摩擦式雙離合器機構(gòu)，屬于機械傳動與驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]傳動系統(tǒng)位于動力裝置和驅(qū)動系統(tǒng)之間，通過控制實現(xiàn)戰(zhàn)車的各種機動功能，其性能優(yōu)劣和設(shè)計水平的高低直接決定著傳動系統(tǒng)的性能，具有不可替代的作用。變速機構(gòu)作為傳動系統(tǒng)的核心部分，研制具有高傳動效率、高功率密度和高可靠性的變速機構(gòu)一直是機械工程技術(shù)領(lǐng)域的追求目標。隨著近現(xiàn)代高速車輛對機動性、平順性等的迫切需求，變速機構(gòu)的設(shè)計及生產(chǎn)也被相應(yīng)提出了更高的要求。
[0003]未來車輛領(lǐng)域迫切需求大功率密度、高傳動效率、長使用壽命、高駕駛平順性的先進變速機構(gòu)。近20年來，我國在傳動和變速領(lǐng)域積累了豐富的研究成果，液力傳動、無級傳動、雙離合結(jié)構(gòu)傳動等已經(jīng)有成熟定型產(chǎn)品投入市場；電傳動、混合驅(qū)動傳動、靜液驅(qū)動傳動等方面的研究也正在深入進行，但離滿足復(fù)雜道路工況和大功率密度的標準仍有一定的距離。
[0004]由于雙離合變速機構(gòu)是基于手動變速結(jié)構(gòu)工作原理的自動變速裝置，其良好地繼承了手動變速機構(gòu)的高效性和自動變速機構(gòu)的舒適性，通過采取預(yù)設(shè)擋位和循環(huán)功率的方式，提供了較為穩(wěn)定的動力輸出。尤其是近年來，雙離合變速結(jié)構(gòu)在市場上大量投產(chǎn)，從最初的6速雙離合變速機構(gòu)，直至7速、8速，以及某公司目前即將投產(chǎn)的9速機構(gòu)，逐漸完善車輛傳動系統(tǒng)的動力連續(xù)性，極大提高了車輛駕駛過程平順性。針對未來車輛的高平順性要求，雙離合變速機構(gòu)的設(shè)計趨勢構(gòu)逐漸向高擋位數(shù)發(fā)展。
[0005]然而，隨著車輛傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速和功率密度的提高，現(xiàn)有傳動機構(gòu)已經(jīng)不能完全滿足當下高速車輛的使用要求，成為了雙離合變速器結(jié)構(gòu)車輛系統(tǒng)的易損件之一。同時，多擋位數(shù)下的雙離合器變速機構(gòu)所采用的設(shè)計方式導(dǎo)致其幾何尺寸較大，嚴重阻礙了車輛傳動系統(tǒng)輕量化、小型化的發(fā)展進程。
[0006]基于當前的技術(shù)水平，可預(yù)見在未來10?20年，機械傳動的傳動效率和可靠性將明顯優(yōu)于其它傳動型式，隨著機械設(shè)計和機械制造行業(yè)的快速發(fā)展，機械傳動的系統(tǒng)集成度將會得到顯著提高，使得傳動系統(tǒng)的功率密度具有可顯著提高的巨大潛力。采用多自由度定軸變速原理、多工作段式聯(lián)合控制與雙離合換檔操縱機構(gòu)相結(jié)合，能夠有效保證車輛具有高輸入轉(zhuǎn)速、高輸出轉(zhuǎn)速、高傳動效率、高功率密度、寬傳動范圍和良好的操縱靈活性等優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種多段式雙離合機械變速器，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)了雙離合器的多工作段式控制策略，解決了高速差與大摩擦轉(zhuǎn)矩不能兼顧的矛盾，優(yōu)化換擋控制、延長使用壽命；同時，本發(fā)明通過多自由度定軸設(shè)計，實現(xiàn)了多檔位下雙離合變速機構(gòu)小型化，根據(jù)使用需求，最多可使該變速機構(gòu)實現(xiàn)28個前進擋，4個倒檔。
[0008]本發(fā)明實現(xiàn)上述設(shè)計要求的技術(shù)解決方案如下:
[0009]—種多段式雙離合機械變速器，包括三個部分:多段式雙離合器機構(gòu)、一級變速機構(gòu)和二級變速機構(gòu)；
[0010]該變速器包括多段式雙離合機構(gòu)、一級變速機構(gòu)和二級變速機構(gòu);所述多段式雙離合機構(gòu)包含四個多段式子離合器，任一多段式子離合器均可完成一個工作段，每個工作段通過單獨充放油控制活塞對摩擦副正壓力的變化，實現(xiàn)一個工作段的摩擦轉(zhuǎn)矩輸出；工作段與工作段間進行充放油交替匹配控制變化，最終實現(xiàn)離合器摩擦轉(zhuǎn)矩輸出的連續(xù)可控;所述一級變速機構(gòu)和二級變速機構(gòu)通過控制其內(nèi)部的六個同步器完成與多段式雙離合機構(gòu)的控制匹配。
[0011]進一步地，所述的多段式雙離合機構(gòu)包括第一多段式離合器和第二多段式離合器，其中，第一多段式離合器和第二多段式離合器共用同一外缸套，夕卜缸套與動力輸入軸相連，第一多段式離合器和第一多段式離合器輸出軸相連，第二多段式離合器和第二多段式離合器輸出軸相連，第二多段式離合器輸出軸為同心軸，第二多段式離合器輸出軸與第一多段式離合器輸出軸平行布置；
[0012]所述第一多段式離合器包含子工作段式內(nèi)離合器和子工作段式外離合器，子工作段式內(nèi)離合器和子工作段式外離合器共用同一外缸套和同一輸出軸，但其各自摩擦副元件和活塞為獨立控制;所述第二多段式離合器包含子工作段式內(nèi)離合器和子工作段式外離合器，子工作段式內(nèi)離合器和子工作段式外離合器共用同一外缸套和同一輸出軸，其各自摩擦副元件和活塞亦可獨立控制；
[0013]所述第一多段式離合器輸出軸末端固定設(shè)有第一多段式離合器主動齒輪I;第二多段式離合器輸出軸末端固定設(shè)有第二多段式離合器主動齒輪Π ;
[0014]所述一級變速結(jié)構(gòu)包括第一輸出軸、第二輸出軸、空心軸和動力輸出軸，均與前述動力輸入軸平行放置；
[0015]所述第一輸出軸上依次設(shè)有從動齒輪1、一級一擋主動齒輪、第一同步器、一級三擋主動齒輪、一級五擋主動齒輪、第三同步器、一級七擋主動齒輪;其中第一輸出軸從動齒輪I與第一多段式離合器主動齒輪I嚙合;一級一擋主動齒輪、一級三擋主動齒輪、一級五擋主動齒輪和一級七擋主動齒輪可繞第一輸出軸轉(zhuǎn)動;第一同步器固定設(shè)在第一輸出軸上，并可選擇性地將一級一擋主動齒輪或一級三擋主動齒輪扭矩傳遞給第一輸出軸上;第三同步器固定設(shè)在第一輸出軸上，并可選擇性地將一級五擋主動齒輪或一級七擋主動齒輪扭矩傳遞給第一輸出軸上；
[0016]所述第二輸出軸上依次設(shè)有從動齒輪Π、一級二擋主動齒輪、第二同步器、一級四擋主動齒輪、一級六擋主動齒輪、第四同步器、一級倒擋主動齒輪;其中第二輸出軸從動齒輪Π與第二多段式離合器主動齒輪Π嚙合;一級二擋主動齒輪、一級四擋主動齒輪、一級六擋主動齒輪和一級倒擋主動齒輪可繞第二輸出軸轉(zhuǎn)動；第二同步器固定設(shè)在第二輸出軸上，并可選擇性地將一級二擋主動齒輪或一級四擋主動齒輪扭矩傳遞給第二輸出軸上;第四同步器固定設(shè)在第二輸出軸上，并可選擇性地將一級六擋主動齒輪或一級倒擋主動齒輪扭矩傳遞給第二輸出軸上；
[0017]所述空心軸可繞動力輸出軸轉(zhuǎn)動，其上依次固定設(shè)有一級從動齒輪V、一級從動齒輪V1、一級從動齒輪W、一級從動齒輪VI和主動齒輪m。其中，一級從動齒輪V和一級一擋主動齒輪、一級二擋主動齒輪同時嚙合，一級從動齒輪VI和一級三擋主動齒輪、一級四擋主動齒輪同時嗤合，一級從動齒輪νπ和一級五擋主動齒輪、一級六擋主動齒輪同時嗤合，一級從動齒輪Vi和一級七擋主動齒輪、惰輪同時嚙合，且惰輪與一級倒檔齒輪擬合；
[0018]所述二級變速結(jié)構(gòu)包括第三輸出軸和第四輸出軸，均與前述動力輸入軸平行放置;其中，第三輸出軸為空心軸，可繞第一輸出軸轉(zhuǎn)動，第四輸出軸亦為空心軸，可繞第二輸出軸轉(zhuǎn)動；
[0019]所述第三輸出軸上依次設(shè)有從動齒輪m、二級一擋主動齒輪、第五同步器和二級三擋主動齒輪;其中，從動齒輪m與前述主動齒輪m嚙合，可將扭矩從空心軸傳遞至第三輸出軸，所述二級一擋主動齒輪和二級三擋主動齒輪均可繞第三輸出軸轉(zhuǎn)動，第五同步器固定設(shè)在第三輸出軸上，并可選擇性地將二級一擋主動齒輪或二級三擋主動齒輪扭矩傳遞給第三輸出軸上；
[0020]所述第四輸出軸上依次設(shè)有從動齒輪IV、二級二擋主動齒輪、第六同步器和二級四擋主動齒輪;其中，從動齒輪IV與前述主動齒輪m嚙合，可將扭矩從空心軸傳遞至第四輸出軸，所述二級二擋主動齒輪和二級四擋主動齒輪均可繞第四輸出軸轉(zhuǎn)動，第六同步器固定設(shè)在第四輸出軸上，并可選擇性地將二級二擋主動齒輪或二級四擋主動齒輪扭矩傳遞給第四輸出軸上；
[0021]所述動力輸出軸上依次設(shè)有從動齒輪IX和從動齒輪X，且空心軸可繞動力輸出軸轉(zhuǎn)動;所述從動齒輪K和二級一擋主動齒輪、二級二檔主動齒輪同時嚙合，從動齒輪X和二級三擋主動齒輪、二級四檔主動齒輪同時嚙合。
[0022 ]本發(fā)明的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在以下方面:
[0023]1、本發(fā)明采用了一、二級擋位串聯(lián)結(jié)構(gòu)，在一級擋位中包含7個前進擋和I個倒檔，二級擋位中包含4各擋位，可形成最多28個前進擋傳動比及4個倒檔傳動比，使得相同擋位數(shù)下的周向長度更短，對乘用車布置非常有利，符合車輛設(shè)計技術(shù)發(fā)展要求；
[0024]2、本發(fā)明采用的多段式雙離合器