CN1036066A

CN1036066A - 车用综合液力机械变速器

Info

Publication number: CN1036066A
Application number: CN 88105496
Authority: CN
Inventors: 董勋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-03-25
Filing date: 1988-03-25
Publication date: 1989-10-04
Also published as: CN1008547B

Abstract

一种车用综合液力机械变速器，由调速离合器串联行星变速器组成。属变速器技术领域。调速离合器采用具有特殊的花纹和结构的摩擦片，组合弹簧和特殊结构弹簧座，能保证调速离合器完全脱开和实现自动无级调速，可以根据要求设计成闭锁或不闭锁。本发明可广泛用于车辆传动系统中，使传动系统获得自动地、无级地变速和变矩的能力，具有良好的自适应性。

Description

本发明属液力机械变速器。

车辆的驱动系统是将发动机的扭矩传递给驱动车轮，同时必须适应行驶条件的需要，改变扭矩的大小和输出轴的转速。在功率输入和输出部件之间，应用液力变矩器串联机械变速箱的液力机械传动，已成为近代车辆驱动系统的发展方向。例如红旗CA770A、红旗CA770B、上海SH380型32吨自卸汽车等，均采用这种方案。

但是，这种传动方案也存在一些明显的缺点。液力变矩器结构复杂，造价高，而且变矩器本身不能闭锁。而为了得到高效率的传动工况，闭锁功能又是汽车传动系统所必需的。为了实现闭锁，往往要在液力变矩器之外增加闭锁离合器，将泵轮和涡轮用闭锁摩擦离合器实现刚性联接。这样就更增加了其结构的复杂程度。本发明的目的，在于创造一种性能上可与上述传统方案媲美而构造大为简化的新型变速器，从而降低造价，能为更多的车辆所用，改善车辆的性能。

本发明综合液力机械变速器由一种调速离合器串联一个定轴式齿轮变速箱或行星齿轮变速箱所组成。其中关键是用一个多片式调速离合器取代现有液力机械传动中的液力变矩器和闭锁离合器，组成一种新型的综合液力机械变速器。对某些乘座舒适性要求特别高的小轿车不要求液力传动闭锁时，调速离合器的一种变型也可以做成是不闭锁的。

图1是本发明的车用综合液力机械变速器示意图;

图2是本发明的调速离合器原理结构图;

图3是组合弹簧组的原理结构图;

图4是摩擦片花纹结构的示例。

图1中Ⅰ为调速离合器部分，Ⅱ为行星齿轮变速箱部分。行星齿轮变速箱可以根据车辆行驶条件配置和选用各种典型结构，例如Simpson结构、Powerflite结构或其他多档齿轮变速。

如图2所示，调速离合器具有主动轴1，支架6，挡板7，以上三元件组成主动部件。带有转鼓18的从动轴9，支承在箱体10和箱盖8中，支架有内齿与主动摩擦片4相连结，从动轴转鼓上有外齿与从动摩擦片5相联结。活塞3安装于主动部件的油缸20内，活塞3背面有组合弹簧12及特殊结构弹簧座11。主动轴1通过齿轮2和13带动油泵15。润滑油经冷却器16、滤油器17和从动轴中的油孔19等组成的润滑油路充满摩擦片组4、5，借助于摩擦片间的液体粘性摩擦，使主动轴带动从动轴回转。由油泵、调压阀、主动轴上的油孔21和油缸20等构成控制油路。通过调节进入主动轴油缸内的油压大小改变活塞的位移，亦即改变摩擦片间的结合程度，从而改变输出扭矩和转速。

本发明的技术特征在于：（1）以上述调速离合器取代液力变矩器和闭锁离合器，组成一种新的综合液力机械变速器。

（2）调速离合器具有组合弹簧12和特殊结构弹簧座11，这是保证调速离合器能完全脱开和实现无级调速、提高承载能力，以及是否实现闭锁的关键部件。

（3）调速离合器的摩擦片具有特殊的花纹和结构。

调速离合器的主动部件质量大，具有很大的转动惯量，可以代替飞轮的作用。调速离合器操作简单，只要调节一个液压阀就能改变控制油压（即活塞油缸20内压力）的大小。减小控制油压到最小，使摩擦片完全脱开，这时调速离合器就起离合器的作用，可使发动机空载起动。当发动机以一定转速运转时，调节控制油压大小就可改变调速离合器输出轴的扭矩和转速。随着输出轴转速（反映车辆行驶速度）的不同，调速离合器能自动改变传递的扭矩，即这时的调速离合器能兼起变速器的作用，使传动系统获得自动地、无级地变速和变矩的能力，车辆具有良好的自适应性。一般，当输出轴转速降低时，能自动加大传递的扭矩。当摩擦片组被完全结合，即实现闭锁，此时的调速离合器相当于刚性联轴节，实现直接传动，具有最高效率。

构成组合弹簧组的组合弹簧12和特殊结构弹簧座11是一个相互匹配的组合整体。组合弹簧由两个刚度系数不同、长度不等和螺旋旋向不同的圆柱螺旋弹簧并联（叠套）而成，并安装在特殊结构的弹簧座上，如图3所示，12a是刚度系数为k₁的柔性弹簧，其长度l₁等于或略大于活塞和弹簧座支承平面之间距离H₁，弹簧座11b上装有一个圆柱芯11a，用以支承刚度系数为k₂的刚性弹簧12b，圆柱芯11a的下圆柱台的高为H₄，直径为φd₁，φd₁略小于柔性弹簧的内径。11a的中心圆柱销的高为H₃，直径为φd₂，φd₂略小于刚性弹簧12b的内径。刚性弹簧自由长度l₂加上圆柱台高H₄所得到的总高为H₂，H₂小于H₁而大于H₃。其数值应根据工况要求和加工精度来决定。设摩擦片完全结合时活塞最大行程是S，对于要求实现闭锁的调速离合器，11a的中心圆柱销高H₃应小于（H₁-S）。对于要求不闭锁的调速离合器，圆柱销高H₃应略大于（H₁-S）。这种组合弹簧组有多个，均布安装在活塞背面等半径的圆周上。

主动摩擦片4和从动摩擦片5组成一对摩擦副，其中一片的两表面为光滑的平面，另一片的两表面开有油沟油槽形成特有花纹。本发明提出的花纹结构如图4所示。图中33为油沟，具有一定的宽度a和深度b主要起供油的作用，其尺寸应按流量决定，一般可以制成等截面。31和32组成阶梯平面，即32为平台面，起油槽的作用。阶梯平面31至平面32的高为C。C值甚小，C值在数量级上大大小于b值。其数值应根据工况要求和加工精度来决定。由油沟33、阶梯平面31和平台面32组成一个花纹结构单元，同一摩擦片的两表面按统一的旋转方向（如图中箭头所示）均匀分配布置多个花纹结构单元。阶梯平面31所对中心角为θ₁，平台面所对中心角为θ₂，θ₁+θ₂＝θ，一般θ₁≤θ₂为宜。

本发明所提出的调速离合器串联行星齿轮变速器组成新型的综合液力机械变速器，使传动系统获得自动地、无级地变速和变矩的能力，具有良好的自适应性。使车辆驾驶更轻便和提高乘座舒适性，延长使用寿命。可广泛应用于小汽车、公共汽车、载重汽车、拖拉机、装载机和军用坦克等各种车辆，技术先进，经济效益显著。

Claims

1、一种车用综合液力机械变速器，具有行星变速器，其特征是：它还具有一个调速离合器，此调速离合器取代液力变矩器和闭锁离合器，和行星变速器串联组成综合液力机械变速器，实现无级变速和闭锁，所说的调速离合器具有主动轴1、支架6、挡板7、从动轴9、主动摩擦片4、从动摩擦片5、活塞3、油缸20、润滑油路和控制油路、由组合弹簧12和特殊结构弹簧座11构成的均布安装于活塞后侧的多个组合弹簧组。

2、如权利要求1所述的车用综合液力机械变速器，其技术特征是：所说的构成组合弹簧组的组合弹簧12和特殊结构弹簧座11是一个相互匹配的组合整体，组合弹簧由两个刚度系数不同、长度不等和螺旋旋向不同的圆柱螺旋弹簧并联（叠套）安装在由弹簧座11和圆柱芯11a组成的特殊结构的弹簧座11上，其结构尺寸相互匹配。

3、如权利要求1、2所述的车用综合液力机械变速器，其技术特征是：所述的主动摩擦片4和从动摩擦片5具有特殊的花纹和结构，这种特殊的花纹和结构可由油沟33和二阶梯平面31和32构成，油沟起供油作用，二阶梯平面构成阶梯油槽，以提高调速离合器传递扭矩的能力和调速性能。