CN103527731B - 一种六档行星自动变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于车辆传动技术领域，具体涉及一种六档行星自动变速器。为使传动比范围大，性能较优，满足轮式车辆的使用要求，本发明提供的六档行星自动变速器，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、输出构件，5个传动构件、3个制动器和2个离合器，由此，该六档行星自动变速器实现了六个前进档，传动比范围可达到7.57；四个行星排的k值在1.9～3.0范围内，结构紧凑，减少了变速器的体积和重量。

Description

一种六档行星自动变速器
技术领域
本发明属于车辆传动技术领域，具体涉及一种六档行星自动变速器。
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。目前，主流的车辆用六档行星自动变速器传动比范围较小，为此，需寻找一种传动比范围大，适合车辆用六档行星自动变速器。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种车辆用六档行星自动变速器，该自动变速器利用四个行星排、两个离合器和三个制动器实现六个前进档和一个倒档，其中的一个前进档为超速档，传动比范围较大，性能较优，可满足车辆的使用要求。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供的一种六档行星自动变速器，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、输出构件2，传动构件、制动器和离合器，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；所述传动构件有五个，分别为传动构件3、传动构件4、传动构件5、传动构件6和传动构件7；所述制动器有三个，分别为制动器B1、制动器B2和制动器B3；所述离合器有二个，分别为离合器C1和离合器C2；
所述行星排PGS1分别与输入构件1、传动构件3和传动构件4连接；
所述行星排PGS2分别与传动构件3、传动构件4和传动构件6连接；
所述行星排PGS3分别与传动构件7、输出构件2和传动构件3连接；
所述行星排PGS4分别与传动构件5、传动构件6和输出构件2连接；
所述输入构件1分别与行星排PGS1的太阳轮S1、离合器C1的外毂和离合器C2的外毂连接；
所述输出构件2分别与行星排PGS3的行星架CA3和行星排PGS4的齿圈R4连接；
所述传动构件3分别与行星排PGS1的行星架CA1、行星排PGS2的太阳轮S2、行星排PGS3的齿圈R3和制动器B1的内毂连接；
所述传动构件4分别与行星排PGS1的齿圈R1、行星排PGS2的行星架CA2和制动器B2的内毂连接；
所述传动构件5分别与行星排PGS4的太阳轮S4和制动器B3的内毂连接；
所述传动构件6分别与行星排PGS2的齿圈R2和行星排PGS4的行星架CA4连接；
所述传动构件7分别与行星排PGS3的太阳轮S3和离合器C1的内毂连接；
所述制动器B1用于制动传动构件3；
所述制动器B2用于制动传动构件4；
所述制动器B3用于制动传动构件5；
所述离合器C1用于连接输入构件1和传动构件7；
所述离合器C2用于连接输入构件1和传动构件3；
其中，所述行星排PGS1、行星排PGS3和行星排PGS4为简单行星排，行星排PGS2为双星行星排。
其中，所述的每个行星排分别包括太阳轮、行星架和齿圈。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果：
本发明提供的六档行星自动变速器采用四个行星排、三个制动器和二个离合器的方案，实现了六个前进档，传动比范围可达到7.57；四个行星排的k值在1.9～3.0范围内，结构紧凑，减少了变速器的体积和重量。
附图说明
图1为本发明提供的六档行星自动变速器各部件连接关系示意图，图中PGS1～PGS4为四个行星排，S1～S4为四个太阳轮，CA1～CA4为四个行星架，R1～R4为四个齿圈，B1～B3为三个制动器，C1～C2为两个离合器，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
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明提供的六档行星自动变速器适用于轮式车辆。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。该六档行星自动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。
如图1所示，本发明提供的六档行星自动变速器，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、输出构件2，传动构件、制动器和离合器，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；所述传动构件有五个，分别为传动构件3、传动构件4、传动构件5、传动构件6和传动构件7；所述制动器有三个，分别为制动器B1、制动器B2和制动器B3；所述离合器有二个，分别为离合器C1和离合器C2；
所述的每个行星排分别包括太阳轮、行星架和齿圈。
所述行星排PGS1包括太阳轮S1、行星架CA1和齿圈R1三个旋转件，分别与输入构件1、传动构件3和传动构件4连接，太阳轮S1与输入构件1连接以输入动力，可通过制动器B1制动行星架CA1以使齿圈R1作为中间输出件将输入构件1的转速进行减速输出，或通过制动器B2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。
所述行星排PGS2包括太阳轮S2、行星架CA2和齿圈R2三个旋转件，分别与传动构件3、传动构件4和传动构件6连接，可通过制动器B1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，或通过制动器B2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。
所述行星排PGS3包括太阳轮S3、行星架CA3和齿圈R3三个旋转件，分别与传动构件7、输出构件2和传动构件3连接，可通过制动器B1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CA3作为中间输出件进行减速输出。
所述行星排PGS4包括太阳轮S4、行星架CA4和齿圈R4三个旋转件，分别与传动构件5、传动构件6和输出构件2连接，可通过制动器B3制动太阳轮S4以使齿圈R4作为输出件将行星架CA4的转速进行增速输出或减速输出。
所述输入构件1分别与行星排PGS1的太阳轮S1、离合器C1的外毂和离合器C2的外毂连接；
所述输出构件2分别与行星排PGS3的行星架CA3和行星排PGS4的齿圈R4连接；
所述传动构件3分别与行星排PGS1的行星架CA1、行星排PGS2的太阳轮S2、行星排PGS3的齿圈R3和制动器B1的内毂连接；
所述传动构件4分别与行星排PGS1的齿圈R1、行星排PGS2的行星架CA2和制动器B2的内毂连接；
所述传动构件5分别与行星排PGS4的太阳轮S4和制动器B3的内毂连接；
所述传动构件6分别与行星排PGS2的齿圈R2和行星排PGS4的行星架CA4连接；
所述传动构件7分别与行星排PGS3的太阳轮S3和离合器C1的内毂连接；
所述制动器B1用于制动传动构件3；
所述制动器B2用于制动传动构件4；
所述制动器B3用于制动传动构件5；
所述离合器C1用于连接输入构件1和传动构件7；
所述离合器C2用于连接输入构件1和传动构件3；
其中，所述行星排PGS1、行星排PGS3和行星排PGS4为简单行星排，行星排PGS2为双星行星排。
制动器B1～B3、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情况列于表1。
下面结合图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。
当制动器B2和制动器B3结合时，传动构件4和传动构件5制动，实现一档“1st”。
表1六档行星自动变速器实现方式及相应传动比、间比示意表
表中“○”表示操纵件结合
当离合器C1和制动器B1结合时，传动构件7与作为输入轴的输入构件1整体旋转，传动构件3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，传动构件7与作为输入轴的输入构件1整体旋转，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B3结合时，传动构件7与作为输入轴的输入构件1整体旋转，传动构件5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，传动构件3和传动构件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B3结合时，传动构件3与作为输入轴的输入构件1整体旋转，传动构件5制动，实现比五档“5th”传动比小的六档“6th”。
当制动器B1和制动器B3结合时，传动构件3和传动构件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≈2.906、k2≈-1.938和k3＝k4≈2.333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，前进档的总传动比范围(5.299/0.700)达到7.57，这样就获得了整体性能较优的传动比特性。
本发明提供的六档行星自动变速器的四个行星排PGS1～PGS4的k值在1.9～3.0范围内，可使四个行星排PGS1～PGS4的径向尺寸较小，同时，减少了变速器的体积和重量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以进行若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种六档行星自动变速器，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)、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；所述传动构件有五个，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)；所述制动器有三个，分别为制动器B1、制动器B2和制动器B3；所述离合器有二个，分别为离合器C1和离合器C2；
所述行星排PGS1分别与输入构件(1)、第一传动构件(3)和第二传动构件(4)连接；
所述行星排PGS2分别与第一传动构件(3)、第二传动构件(4)和第四传动构件(6)连接；
所述行星排PGS3分别与第五传动构件(7)、输出构件(2)和第一传动构件(3)连接；
所述行星排PGS4分别与第三传动构件(5)、第四传动构件(6)和输出构件(2)连接；
所述输入构件(1)分别与行星排PGS1的太阳轮S1、离合器C1的外毂和离合器C2的外毂连接；
所述输出构件(2)分别与行星排PGS3的行星架CA3和行星排PGS4的齿圈R4连接；
所述第一传动构件(3)分别与行星排PGS1的行星架CA1、行星排PGS2的太阳轮S2、行星排PGS3的齿圈R3和制动器B1的内毂连接；
所述第二传动构件(4)分别与行星排PGS1的齿圈R1、行星排PGS2的行星架CA2和制动器B2的内毂连接；
所述第三传动构件(5)分别与行星排PGS4的太阳轮S4和制动器B3的内毂连接；
所述第四传动构件(6)分别与行星排PGS2的齿圈R2和行星排PGS4的行星架CA4连接；
所述第五传动构件(7)分别与行星排PGS3的太阳轮S3和离合器C1的内毂连接；
所述制动器B1用于制动第一传动构件(3)；
所述制动器B2用于制动第二传动构件(4)；
所述制动器B3用于制动第三传动构件(5)；
所述离合器C1用于连接输入构件(1)和第五传动构件(7)；
所述离合器C2用于连接输入构件(1)和第一传动构件(3)；
行星排PGS1、行星排PGS2、行星排PGS3和行星排PGS4的齿圈齿数与太阳轮齿数之比k1～k4的关系为：k1＝2.906、k2＝-1.938和k3＝k4＝2.333；所述行星排PGS1、行星排PGS3和行星排PGS4为简单行星排，行星排PGS2为双星行星排。
2.如权利要求1所述的六档行星自动变速器，其特征在于：每个行星排分别包括太阳轮、行星架和齿圈。
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