CN101975256B - 一种8at齿轮传动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种8AT齿轮传动系统，其特征是由前行星齿轮传动系统、定轴齿轮传动系统和后行星齿轮传动系统依次串联构成。与液力自动变速器相比，本发明系统中包含定轴系统，传动效率更高；与双离合器自动变速器相比，本发明系统采用行星齿轮传动系统与定轴齿轮传动系统串联的传动形式，所以系统采用的齿轮更少，径向尺寸更小。

Description

一种8AT齿轮传动系统
技术领域
本发明属于一种自动变速箱传动系统，特别涉及一种汽车用8速自动变速箱。
背景技术
目前，汽车自动变速器中的齿轮传动形式主要有行星齿轮传动和定轴齿轮传动两种形式。行星齿轮传动的代表是液力自动变速器AT，定轴齿轮传动的代表是双离合器自动变速器DCT。液力自动变速器常采用两排或多排行星轮系串联传动的形式传递动力。行星齿轮传动与定轴齿轮传动相比有一系列独特的优点，即：行星传动是一种常啮合传动，特别有利于实现动力换档或自动换档；它是共轴式传动，与定轴式相比，可明显缩小变速器径向尺寸；由于它是多点啮合传动，故在传递同样力矩时可用小的齿轮模数，从而尺寸小、重量轻；此外多点啮合的对称性，不仅使径向力平衡，且使运动平稳、抗冲击和振动能力强、寿命长。但是与定轴齿轮传动相比，其缺点是：结构复杂、制造和安装比较困难；且液力自动变速器较手动变速器传动效率要低很多。
双离合器自动变速器常采用两轴式或三轴式定轴齿轮传动系统。双离合器式自动变速器通过两个离合器的交替结合来完成换档过程，所以换档时没有明显的减速度产生，换档迅速平稳，不仅保证了车辆的加速性，而且极大地提高了换档舒适性。双离合器式自动变速器由于采用定轴齿轮传动系统，所以传动效率高、燃油经济性好。但是由于其结构采用定轴齿轮传动，所以与液力自动变速器相比，双离合器式自动变速器的径向尺寸较大，因而布置在汽车上相对困难。且由于双离合器式自动变速器是由平行轴式手动变速器发展而来的，所以其采用的齿轮数量就相对较多，因此在加工成本上会高一些。
显然，已有的技术方案不能兼顾到既传动效率高，又齿轮少、径向尺寸小。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种8AT齿轮传动系统，在提高传动效率的同时，减少齿轮数量、缩小径向尺寸。
本发明为实现上述目的采取如下技术方案：
本发明8AT齿轮传动系统的结构特点是由前行星齿轮传动系统、定轴齿轮传动系统和后行星齿轮传动系统依次串联构成；
本发明8AT齿轮传动系统的结构特点也在于：
所述前行星齿轮传动系统由前太阳轮、前行星轮和前齿圈组成；所述前太阳轮通过键固连在前太阳轮轴上，所述前太阳轮轴通过第一离合器与前行星架连接，在所述前太阳轮轴的外围安装有第一制动器；所述前行星轮通过轴承空转装在所述前行星架上，所述前行星架与输入轴固连，所述输入轴与电动机输出轴连接；所述齿圈通过键固连在中间轴上；
所述定轴齿轮传动系统是以所述中间轴为输入轴，与所述中间轴通过第二离合器连接有右主动轮轴，另有左主动轮轴通过第三离合器与所述中间轴相连；在所述左主动轮轴上通过键固连有左主动轮，与所述左主动轮啮合的是通过键固连在从动轮轴左端的左从动轮；在所述右主动轮轴上通过键固连有右主动轮，与所述右主动轮啮合的是通过键固连在所述从动轮轴右端的右从动轮，所述右从动轮与通过键固连在输出齿轮轴上的输出齿轮相啮合；所述右主动轮轴与所述左主动轮轴为同心；
所述后行星齿轮传动系统是以所述输出齿轮轴为输入轴；所述后行星齿轮传动系统由后太阳轮、后行星轮和后齿圈组成；所述后太阳轮通过键固连在后太阳轮轴上，所述后太阳轮轴通过第四离合器与所述输出齿轮轴连接，在所述太阳轮轴的外围安装有第二制动器；所述后行星轮通过轴承空转装在后行星架上，所述后行星架通过第五离合器与所述输出齿轮轴连接，在所述后行星架的外围安装有第三制动器；所述后齿圈通过键固连在系统输出轴上。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、与液力自动变速器相比，本发明由于系统中包含定轴系统，因此传动效率较高；
2、与双离合器自动变速器相比，本发明由于系统采用的是行星齿轮传动系统与定轴齿轮传动系统串联的传动形式，所以系统采用的齿轮更少，径向尺寸更小。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中标号：1前太阳轮，2前行星轮，3前齿圈，H1为前行星架，4左主动轮，5左从动轮，6右主动轮，7右从动轮，8输出齿轮，9后太阳轮，10后行星轮，11后齿圈，H2为后行星架；轴I为输入轴，轴II为前太阳轮轴，轴III为中间轴，轴IV为左主动轮轴，轴V为右主动轮轴，轴VI为从动轮轴，轴VII为输出齿轮轴，轴VIII为后太阳轮轴，轴IX为输出轴；C1为第一离合器，C2为第二离合器，C3为第三离合器，C4为第四离合器，C5为第五离合器，B1为第一制动器，B2为第二制动器，B3为第三制动器。
具体实施方式
图1中所示的轴I与前行星架H1固连，轴I与轴II同心，轴V与轴IV同心；左从动轮5和右从动轮7同轴为轴VI；中间轴III为定轴齿轮传动系统的输入轴，输出齿轮轴VIII为后行星齿轮系统的输入轴；C1用于控制前行星架H1与前太阳轮轴II的接合，C2用于控制轴III与轴V的接合，C3用于控制轴III与轴IV的接合，C4用于控制行轴VIII与轴VII的接合，C5用于控制后行星架H2与轴VII接合；B1用于控制前太阳轮1的制动，B2用于控制后太阳轮9的制动，B3用于控制后行星架H2的制动。
参见图1，整个系统由第一子系统和第二子系统、第三子系统串联而成。
第一子系统为前行星齿轮传动系统，是由前太阳轮1、前行星轮2和前齿圈3组成。前太阳轮1通过键固连在前太阳轮轴II上，前太阳轮轴II通过第一离合器C1与前行星架H1连接，前太阳轮轴II外围安装有第一制动器B1；前行星轮2通过轴承空转装在前行星架H1上，前行星架H1与输入轴I固连在一起，输入轴I与电动机连接；齿圈3通过键固连在中间轴III上。
第二子系统为定轴齿轮传动系统，定轴齿轮传动系统的输入轴即为的中间轴III，与中间轴III通过第二离合器C2连接有右主动轮轴V，而左主动轮轴IV通过第三离合器C3与中间轴III相连。在左主动轮轴IV上通过键固连有左主动轮4，与左主动轮4啮合的为通过键固连在从动轮轴VI左端上的左从动轮5；在右主动轮轴V上通过键固连有右主动轮6，与右主动轮6啮合的为通过键固连在从动轮轴VI右端的右从动轮7，而右从动轮7与通过键固连在输出齿轮轴VII上的输出齿轮8啮合。右主动轮轴V与左主动轮轴IV同心。
第三子系统为后行星齿轮传动系统，后行星齿轮传动系统的输入轴即为的输出齿轮轴VII。后行星齿轮传动系统由后太阳轮9、后行星轮10和后齿圈11组成。后太阳轮9通过键固连在后太阳轮轴VIII上，后太阳轮轴VIII通过第四离合器C4与输出齿轮轴VII连接，且太阳轮轴VIII外围安装有第二档制动器B2；后行星轮10通过轴承空转装在后行星架H2上，后行星架H2通过第五离合器C5与输出齿轮轴VII连接，且后行星架H2的外围安装有第三制动器B3；后齿圈11通过键固连在输出轴IX上。整个系统由输出轴IX输出动力和转矩。
1、D1档的实现
第一离合器C1接合，前行星排作为整体传递动力，第三离合器C3接合，动力从中间轴III传递给左主动轮4，然后经左从动轮5、右从动轮7传递给输出齿轮8，第四离合器C4和第五离合器C5工作，后行星排作为整体传递动力，最后由输出轴IX输出动力。
2、D2档的实现
第一离合器C1接合，前行星排作为整体传递动力，第二离合器C2接合，动力从中间轴III传递给右主动轮6，然后经过右从动轮7传递给输出齿轮8，第四离合器C4和第五离合器C5工作，后行星排作为整体传递动力，最后由输出轴IX输出动力。
3、D3档的实现
第一离合器C1接合，前行星排作为整体传递动力，第三离合器C3接合，动力从中间轴III传递给左主动轮4，然后经过左从动轮5、右从动轮7传递给输出齿轮8，第五离合器C5工作，后行星架H2输入动力，后齿圈11输出动力，B2工作，后太阳轮9制动。
4、D4档的实现
第一离合器C1接合，前行星排作为整体传递动力，第二离合器C2接合，动力从中间轴III传递给右主动轮6，然后经过右从动轮7传递给输出齿轮8，第五离合器C5工作，后行星架H2输入动力，后齿圈11输出动力，B2工作，后太阳轮9制动。
5、D5档的实现
第一制动器B1工作，前太阳轮1制动，动力由输入轴I传递给前行星架H1，经前齿圈3输出给中间轴III；第三离合器C3接合，动力从中间轴III传递给左主动轮4，然后经过左从动轮5、右从动轮7传递给输出齿轮8，第四离合器C4和第五离合器C5工作，后行星排作为整体传递动力，最后由输出轴IX输出动力。
6、D6档的实现
第一制动器B1工作，前太阳轮1制动，动力由输入轴I传递给前行星架H1，经前齿圈3输出给中间轴III；第二离合器C2接合，动力从中间轴III传递给右主动轮6，然后经过右从动轮7传递给输出齿轮8，第四离合器C4和第五离合器C5工作，后行星排作为整体传递动力，最后由输出轴IX输出动力。
7、D7档的实现
第一制动器B1工作，前太阳轮1制动，动力由输入轴I传递给前行星架H1，经前齿圈3输出给中间轴III；第三离合器C3接合，动力从中间轴III传递给左主动轮4，然后经过左从动轮5、右从动轮7传递给输出齿轮8，第五离合器C5工作，后行星架H2输入动力，后齿圈11输出动力，第二制动器B2工作，后太阳轮9制动。
8、D8档的实现
第一制动器B1工作，前太阳轮1制动，动力由输入轴I传递给前行星架H1，经前齿圈3输出给中间轴III；第二离合器C2接合，动力从中间轴III传递给右主动轮6，然后经过右从动轮7传递给输出齿轮8，第五离合器C5工作，后行星架H2输入动力，后齿圈11输出动力，第二制动器B2工作，后太阳轮9制动。
9、R1档的实现
第一离合器C1接合，前行星排作为整体传递动力，第三离合器C3接合，动力从中间轴III传递给左主动轮4，然后经过左从动轮5、右从动轮7传递给输出齿轮8，第四离合器C4工作，动力由输出齿轮轴VIII输出给后太阳轮9，最后由后齿圈11输出，第三制动器B3工作，后行星架H2制动。
10、R2档的实现
第一离合器C1接合，前行星排作为整体传递动力，第二离合器C2接合，动力从中间轴III传递给右主动轮6，然后经过右从动轮7传递给输出齿轮8，第四离合器C4工作，动力由输出齿轮轴VIII输出给后太阳轮9，最后由后齿圈11输出，第三制动器B3工作，后行星架H2制动。
11、R3档的实现
第一制动器B1工作，前太阳轮1制动，动力由输入轴I传递给前行星架H1，经前齿圈3输出给中间轴III；第三离合器C3接合，动力从中间轴III传递给左主动轮4，然后经过左从动轮5、右从动轮7传递给输出齿轮8，第四离合器C4工作，动力由输出齿轮轴VIII输出给后太阳轮9，最后由后齿圈11输出，第三制动器B3工作，后行星架H2制动。
12、R4档的实现
第二制动器B1工作，前太阳轮1制动，动力由输入轴I传递给前行星架H1，经前齿圈3输出给中间轴III；第二离合器C2接合，动力从中间轴III传递给右主动轮6，然后经过右从动轮7传递给输出齿轮8，第四离合器C4工作，动力由输出齿轮轴VIII输出给后太阳轮9，最后由后齿圈11输出，第三制动器B3工作，后行星架H2制动。

Claims (1)

1.一种8AT齿轮传动系统，其特征是由前行星齿轮传动系统、定轴齿轮传动系统和后行星齿轮传动系统依次串联构成：
所述前行星齿轮传动系统由前太阳轮(1)、前行星轮(2)和前齿圈(3)组成；所述前太阳轮(1)通过键固连在前太阳轮轴(II)上，所述前太阳轮轴(II)通过第一离合器(C1)与前行星架(H1)连接，在所述前太阳轮轴(II)的外围安装有第一制动器(B1)；所述前行星轮(2)通过轴承空转装在所述前行星架(H1)上，所述前行星架(H1)与输入轴(I)固连，所述输入轴(I)与电动机输出轴连接；所述齿圈(3)通过键固连在中间轴(III)上；
所述定轴齿轮传动系统是以所述中间轴(III)为输入轴，与所述中间轴(III)通过第二离合器(C2)连接有右主动轮轴(V)，另有左主动轮轴(IV)通过第三离合器(C3)与所述中间轴(III)相连；在所述左主动轮轴(IV)上通过键固连有左主动轮(4)，与所述左主动轮(4)啮合的是通过键固连在从动轮轴(VI)左端的左从动轮(5)；在所述右主动轮轴(V)上通过键固连有右主动轮(6)，与所述右主动轮(6)啮合的是通过键固连在所述从动轮轴(VI)右端的右从动轮(7)，所述右从动轮(7)与通过键固连在输出齿轮轴(VII)上的输出齿轮(8)相啮合；所述右主动轮轴(V)与所述左主动轮轴(IV)为同心；
所述后行星齿轮传动系统是以所述输出齿轮轴(VII)为输入轴；所述后行星齿轮传动系统由后太阳轮(9)、后行星轮(10)和后齿圈(11)组成；所述后太阳轮(9)通过键固连在后太阳轮轴(VIII)上，所述后太阳轮轴(VIII)通过第四离合器(C4)与所述输出齿轮轴(VII)连接，在所述太阳轮轴(VIII)的外围安装有第二制动器(B2)；所述后行星轮(10)通过轴承空转装在后行星架(H2)上，所述后行星架(H2)通过第五离合器(C5)与所述输出齿轮轴(VII)连接，在所述后行星架(H2)的外围安装有第三制动器(B3)；所述后齿圈(11)通过键固连在系统输出轴(IX)上。
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