CN102913597A - 一种七档行星自动变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆驱动系统的七档行星自动变速器。该变速器包括行星排，安装在两端分别与输入轴、输出轴连接的输入构件和输出构件，传动构件、制动器和离合器，所述行星排有四个、传动构件有五个、制动器有四个、离合器有二个。与现有技术相比，本发明的自动变速器采用四个行星排、四个制动器和二个离合器的方案，实现七个前进档，传动比范围宽。本发明便于实现紧凑结构，减少了变速箱的体积和重量。

Description

一种七档行星自动变速器
技术领域
本发明涉及一种机械领域的传动装置，具体涉及一种车辆驱动系统用七档行星自动变速器。
背景技术
作为车辆用自动变速器，内燃机等动力经液力变矩器传至行星自动变速器的输入轴，按当前档位变速后，将动力从输出轴输出，并经差速器传至左、右驱动轮，而变速器大多数是由多个行星排、制动器和离合器组成的变速器方案。目前，主流的公路车辆用七档行星自动变速器传动比范围较大，为此，需寻找一种与当前先进的行星自动变速器性能相当的七档行星自动变速器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种传动比范围大、性能较优、可满足重型轮式车辆的使用要求的车辆用七档行星自动变速器。
本发明的技术方案如下：一种七档行星自动变速器，包括行星排、安装在两端分别与输入轴、输出轴连接的输入构件1和输出构件2、传动构件、制动器和离合器，其特征在于，所述行星排有四个，分别为行星排PGS1、行星排PGS2、行星排PGS3和行星排PGS4；传动构件有五个，分别为第一传动构件3、第二传动构件4、第三传动构件5、第四传动构件6和第五传动构件7；制动器有四个，分别为制动器B1、制动器B2、制动器B3和制动器B4；离合器有二个，分别为离合器C1和离合器C2；
所述输入构件1连接行星排PGS 1的太阳轮S1、离合器C1的内毂和离合器C2的外毂；所述输出构件2连接行星排PGS2的齿圈R2、行星排PGS3的行星架CA3和行星排PGS4的齿圈R4；所述第一传动构件3连接行星排PGS1的齿圈R1和制动器B1的内毂；所述第二传动构件4连接行星排PGS1的行星架CA1、行星排PGS2的太阳轮S2和制动器B2的内毂；所述第三传动构件5连接行星排PGS2的行星架CA2、行星排PGS3的齿圈R3、行星排PGS4的太阳轮S4、离合器C2的内毂和制动器B3的内毂；所述第四传动构件6连接行星排PGS4的行星架CA4和制动器B4的内毂；所述第五传动构件7连接行星排PGS3的太阳轮S3和离合器C1的外毂。
有益效果：本发明的自动变速器采用四个行星排、四个制动器和二个离合器的方案实现七个前进档，传动比范围可达到12.0。四个行星排均为单星简单行星排，四个行星排的k值在1.5～3.5范围内，便于实现紧凑结构，减少了变速箱的体积和重量。
附图说明
图1本发明的七档行星自动变速器各构件连接关系示意图
图中PGS1～PGS4为行星排，S1～S4为太阳轮，R1～R4为齿圈，CA1～CA4为行星架，B1～B4为制动器，C1～C2为离合器，1为输入构件、2为输出构件、3～7为传动构件。
具体实施方式
如图1所示，本方案的行星自动变速器适用于公路车辆。其中各行星排按顺序排列，各个行星排之间利用传动构件连接，输入轴与输入构件1相连，一般为液力变矩器的涡轮轴，用于将发动机的动力经液力变矩器传至变速器。输出轴与输出构件2连接，通过分动器或差速器将动力传至前、后桥或左、右驱动轮。该变速器相对于旋转中心是完全对称的，图1中省略了旋转中心的下半部分，以下描述时不再作说明。
行星排PGS1包括太阳轮S1、齿圈R1和行星架CA1三个旋转件，太阳轮S1与输入构件1连接以输入动力，可通过制动器B1制动齿圈R1以使行星架CA1作为中间输出件将输入构件1的转速进行减速输出。
行星排PGS2包括太阳轮S2、齿圈R2和行星架CA2三个旋转件，可在减速档通过制动器B3制动行星架CA2以使齿圈R2作为中间输出件将太阳轮S2的转速进行减速输出，或在增速档通过制动器B2制动太阳轮S2以使齿圈R2作为中间输出件将行星架CA2的转速进行增速输出。
行星排PGS3包括太阳轮S3、齿圈R3和行星架CA3三个旋转件，可通过制动器B3制动齿圈R3以使行星架CA3作为输出件将太阳轮S3的转速进行减速输出，或将齿圈R3和太阳轮S3的转速通过行星架CA4作为中间输出件进行减速输出。
行星排PGS4包括太阳轮S4、齿圈R4和行星架CA4三个旋转件，可通过制动器B4制动行星架CA4以使齿圈R4作为输出件将太阳轮S4的转速进行减速输出。
制动器B1用于制动第一传动构件3，制动器B2用于制动第二传动构件4，制动器B3用于制动第三传动构件5，制动器B4用于制动第四传动构件6。离合器C1用于连接输入构件1和第五传动构件7，离合器C2用于连接输入构件1和第三传动构件5。制动器B1～B4、离合器C1和C2一般为多片式摩擦操纵件，利用液压油驱动活塞进行加压。各档的操纵方案实现如下表所示。
表1七档自动变速器实现方式及相应传动比、间比示意表
Figure BSA00000792510200031
表中“о”表示操纵件结合
下面参照图1和表1对本发明的实例进行详细说明，需说明的是，本文所述之传动比是指输入轴转速与输出轴转速之比，行星排k值是指行星排的齿圈齿数与太阳轮齿数之比。
当离合器C1和制动器B4结合时，第五传动构件7与作为输入轴的输入构件1整体旋转，第四传动构件6制动，实现一档“1st”。
当离合器C1和制动器B3结合时，第五传动构件7与作为输入轴的输入构件1整体旋转，第三传动构件5制动，实现比一档“1st”传动比小的二档“2nd”。
当离合器C1和制动器B2结合时，第五传动构件7与作为输入轴的输入构件1整体旋转，第二传动构件4制动，实现比二档“2nd”传动比小的三档“3rd”。
当离合器C1和制动器B1结合时，第五传动构件7与作为输入轴的输入构件1整体旋转，第一传动构件3制动，实现比三档“3rd”传动比小的四档“4th”。
当离合器C1和离合器C2结合时，第三传动构件5和第五传动构件7同时与作为输入轴的输入构件1整体旋转，实现比四档“4th”传动比小的五档“5th”。
当离合器C2和制动器B1结合时，第三传动构件5与作为输入轴的输入构件1整体旋转，第一传动构件3制动，实现比五档“5th”传动比小的六档“6th”。
当离合器C2和制动器B2结合时，第三传动构件5与作为输入轴的输入构件1整体旋转，第二传动构件4制动，实现比六档“6th”传动比小的七档“7th”。
当制动器B1和制动器B3结合时，第一传动构件3和第三传动构件5制动，实现倒档“Rev”。
各档传动比由四个行星排的k值决定。例如，k1≈1.712、k2≈1.738、k3≈2.510和k3≈1.640时，即可得到表1所示的各档传动比，相邻档位传动比的间比基本合适，同时，前进档的总的传动比范围(7.626/0.635)达到12.01，这样就获得了整体性能较优的传动比特性。
本方案中的四个行星排PGS1～PGS4均为单星简单行星排，且k值在1.5～2.5范围内，可使四个行星排PGS1～PGS4的径向尺寸较小，同时，获得了整体性能较优的传动比特性。
以上虽然根据附图对本发明的实例进行了详细说明，但不仅限于此具体实施方式，本领域的技术人员根据具体技术方案进行的各种等同、变形处理，也在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种七档行星自动变速器，包括行星排、安装在两端分别与输入轴、输出轴连接的输入构件(1)和输出构件(2)、传动构件、制动器和离合器，其特征在于：所述行星排有四个，分别为行星排PGS1、行星排PGS2、行星排PGS3和行星排PGS4；传动构件有五个，分别为第一传动构件(3)、第二传动构件(4)、第三传动构件(5)、第四传动构件(6)和第五传动构件(7)；制动器有四个，分别为制动器B1、制动器B2、制动器B3和制动器B4；离合器有二个，分别为离合器C1和离合器C2；
所述输入构件(1)连接行星排PGS 1的太阳轮S1、离合器C1的内毂和离合器C2的外毂；所述输出构件(2)连接行星排PGS2的齿圈R2、行星排PGS3的行星架CA3和行星排PGS4的齿圈R4；所述第一传动构件(3)连接行星排PGS1的齿圈R1和制动器B1的内毂；所述第二传动构件(4)连接行星排PGS1的行星架CA1、行星排PGS2的太阳轮S2和制动器B2的内毂；所述第三传动构件(5)连接行星排PGS2的行星架CA2、行星排PGS3的齿圈R3、行星排PGS4的太阳轮S4、离合器C2的内毂和制动器B3的内毂；所述第四传动构件(6)连接行星排PGS4的行星架CA4和制动器B4的内毂；所述第五传动构件(7)连接行星排PGS3的太阳轮S3和离合器C1的外毂。
2.如权利要求1所述的一种七档行星自动变速器，其特征在于：所述行星排为简单行星排。
3.如权利要求2所述的一种七档行星自动变速器，其特征在于：每个行星排均包括太阳轮、齿圈和行星架。
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