CN105299156B - 一种多档变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多档变速器，包括行星排，安装在两端分别与对应的输入轴、输出轴连接的输入构件、输出构件；传动构件、制动器和离合器，所述行星排为：行星排PGS1～行星排PGS4；所述传动构件为：传动构件～传动构件；所述制动器为：制动器B1～制动器B4；所述离合器包括离合器C1和离合器C2。本发明提供的变速器，具有档位多、燃油经济性好、体积小和重量轻的优点。

Description

一种多档变速器
技术领域
本发明涉及一种传动装置，具体为一种汽车驱动系统的十一档行星变速器。
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，而自动变速器一般由多个行星排、制动器和离合器组成。目前较为流行的七档行星自动变速器，传动比范围相对较小，无法满足车辆对传动比的需求，为此，需要提供一种多档变速器，以满足车辆对档位的要求。
本发明人经长期观察、研究发现有车辆用自动变速器存在以下问题：1、相邻档之间阶比较大、传动比范围小、不经济、车辆动力性差。2、工作过程中震动较大，影响车辆的正常运作，维修费用不菲。3、换挡响应速度慢、换挡顿挫明显，汽车操控性差。
为此，需要提供一种多档变速器，以增加自动变速器的档位、提高车辆动力性和操控性能。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了下述技术方案：提供一种多档变速器，包括行星排，安装在两端分别与对应的输入轴、输出轴连接的输入构件、输出构件；传动构件、制动器和离合器，
所述行星排为：行星排PGS1～行星排PGS4；
所述传动构件为：传动构件3～传动构件7；
所述制动器为：制动器B1～制动器B4；
所述离合器包括离合器C1和离合器C2。
所述行星排PGS1包括与所述输入构件1相连的太阳轮S1、与所述传动构件3相连的行星架CA1以及与所述传动构件4相连的齿圈R1；
所述行星排PGS2包括与所述输入构件1相连的太阳轮S2、与所述传动构件6相连的行星架CA2以及与所述传动构件7相连的齿圈R2；
所述行星排PGS3包括与所述传动构件5相连的太阳轮S3、与所述传动构件4相连的行星架CA3以及与所述传动构件7相连的齿圈R3；
所述行星排PGS4包括与所述传动构件4相连的太阳轮S4、与所述传动构件6相连的行星架CA4以及与所述输出构件2相连的齿圈R4。
所述输入构件1分别与所述太阳轮S1、太阳轮S2和离合器C2的内毂连接；
所述输出构件2与所述齿圈R4连接。
所述传动构件3与所述行星架CA1、制动器B1的内毂和离合器C1的内毂连接；
所述传动构件4与所述行星架CA3、太阳轮S4和制动器B2的内毂连接；
所述传动构件5与所述太阳轮S3和制动器B3的内毂连接；
所述传动构件6与所述行星架CA2、行星架CA4、制动器B4的内毂和离合器C2的外毂连接；
所述传动构件7与所述齿圈R2、齿圈R3和离合器C1的外毂连接。
所述传动构件3端点设有所述制动器B1；
所述传动构件4端点设有所述制动器B2；
所述传动构件5端点设有所述制动器B3；
所述传动构件6端点设有所述制动器B4。
所述行星排为由一个太阳轮、一个齿圈、一个行星架和一个以上的行星轮组成的简单行星齿轮传动机构。
所述输入轴为液力变矩器的涡轮轴，发动机经液力变矩器与所述行星排相连。
所述制动器和离合器为由液压油驱动的多片式摩擦操纵件。
一种用于变速器的档位结合方案，所述方法包括：
当制动器B3和制动器B4结合时，传动构件5和传动构件6制动，实现一档；
当制动器B1和制动器B4结合时，传动构件3和传动构件6制动，实现二档；
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，实现三档；
当离合器C1和制动器B4结合时，传动构件3与传动构件7整体旋转，传动构件6制动，实现四档；
当离合器C1和制动器B1结合时，传动构件3与传动构件7整体旋转，传动构件3制动，实现五档；
当离合器C1和制动器B2结合时，传动构件3与传动构件7整体旋转，传动构件4制动，实现六档；
当离合器C1和制动器B3结合时，传动构件3与传动构件7整体旋转，传动构件5制动，实现七档；
当离合器C1和离合器C2结合时，传动构件3与传动构件7整体旋转，输入构件1与传动构件6整体旋转，实现八档；
当离合器C2和制动器B3结合时，输入构件1与传动构件6整体旋转，传动构件5制动，实现九档；
当离合器C2和制动器B2结合时，输入构件1与传动构件6整体旋转，传动构件4制动，实现十档；
当离合器C2和制动器B1结合时，输入构件1与传动构件6整体旋转，传动构件3制动，实现十一档；
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。
表1 十一档变速器档位结合方案及相应传动比、阶比示意表
○表示操纵件结合
各档传动比由四个行星排的k值决定。例如，k1＝2.920、k2＝4.384、k3＝3.113和k4＝1.812时，即可得到表1所示的各档传动比，3档到11档之间相邻档位传动比的阶比均小于1.37，同时，前进档的总传动比范围(10.496/0.574)达到18.27，这样就获得了整体性能较优的传动比特性。
本发明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。
与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果：
1、本发明提供的多档变速器采用四个行星排、四个制动器和两个离合器的方案实现十一个前进档，前进档总传动比范围可达到18。27，3档到11档之间相邻两档的阶比均小于1.37，具有车辆燃油经济性好的优点。
2、本发明提供的多档变速器采用四个行星排，四个行星排的径向尺寸小，具有整体传动比特性好的优点。
3、本发明提供的多档变速器采用四个单星简单行星排，齿轮的种类少，具有修理方便、生产成本低和装配简单的优点。
4、本发明提供的多档变速器具有换挡响应速度快、换挡顿挫小，汽车操控性好的优点。
附图说明
图1为本发明提供的多挡档变速器结构示意图；
其中，1—输入构件、2—输出构件、3—传动构件、4—传动构件、5—传动构件、6—传动构件、7—传动构件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一个实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，一种多档变速器，包括行星排，安装在两端分别与对应的输入轴、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，
所述行星排为：行星排PGS1～行星排PGS4；
所述传动构件为：传动构件3～传动构件7；
所述制动器为：制动器B1～制动器B4；
所述离合器包括离合器C1和离合器C2。
所述行星排PGS1包括与所述输入构件1相连的太阳轮S1、与所述传动构件3相连的行星架CA1以及与所述传动构件4相连的齿圈R1；
所述行星排PGS2包括与所述输入构件1相连的太阳轮S2、与所述传动构件6相连的行星架CA2以及与所述传动构件7相连的齿圈R2；
所述行星排PGS3包括与所述传动构件5相连的太阳轮S3、与所述传动构件4相连的行星架CA3以及与所述传动构件7相连的齿圈R3；
所述行星排PGS4包括与所述传动构件4相连的太阳轮S4、与所述传动构件6相连的行星架CA4以及与所述输出构件2相连的齿圈R4。
所述输入构件1分别与所述太阳轮S1、太阳轮S2和离合器C2的内毂连接；
所述输出构件2与所述齿圈R4连接。
所述传动构件3与所述行星架CA1、制动器B1的内毂和离合器C1的内毂连接；
所述传动构件4与所述齿圈R1、行星架CA3、太阳轮S4和制动器B2的内毂连接；
所述传动构件5与所述太阳轮S3和制动器B3的内毂连接；
所述传动构件6与所述行星架CA2、行星架CA4、制动器B4的内毂和离合器C2的外毂连接；
所述传动构件7与所述齿圈R2、齿圈R3和离合器C1的外毂连接。
所述传动构件3端点设有所述制动器B1；
所述传动构件4端点设有所述制动器B2；
所述传动构件5端点设有所述制动器B3；
所述传动构件6端点设有所述制动器B4。
所述行星排为由一个太阳轮、一个齿圈、一个行星架和一个以上的行星轮组成的简单行星齿轮传动机构。
所述输入轴为液力变矩器的涡轮轴，发动机经液力变矩器与所述行星排相连。
所述制动器和离合器为由液压油驱动的多片式摩擦操纵件。
一种用于变速器的档位结合方案，所述方法为：
当制动器B3和制动器B4结合时，传动构件5和传动构件6制动，实现一档；
当制动器B1和制动器B4结合时，传动构件3和传动构件6制动，实现二档；
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，实现三档；
当离合器C1和制动器B4结合时，传动构件3与传动构件7整体旋转，传动构件6制动，实现四档；
当离合器C1和制动器B1结合时，传动构件3与传动构件7整体旋转，传动构件3制动，实现五档；
当离合器C1和制动器B2结合时，传动构件3与传动构件7整体旋转，传动构件4制动，实现六档；
当离合器C1和制动器B3结合时，传动构件3与传动构件7整体旋转，传动构件5制动，实现七档；
当离合器C1和离合器C2结合时，传动构件3与传动构件7整体旋转，输入构件1与传动构件6整体旋转，实现八档；
当离合器C2和制动器B3结合时，输入构件1与传动构件6整体旋转，传动构件5制动，实现九档；
当离合器C2和制动器B2结合时，输入构件1与传动构件6整体旋转，传动构件4制动，实现十档；
当离合器C2和制动器B1结合时，输入构件1与传动构件6整体旋转，传动构件3制动，实现十一档；
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。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多档变速器，包括行星排，安装在两端分别与对应的输入轴、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，
所述行星排为：行星排PGS1～行星排PGS4；
所述传动构件为：第三传动构件～第七传动构件；
所述制动器为：制动器B1～制动器B4；
所述离合器包括离合器C1和离合器C2；
所述行星排PGS1包括与所述输入构件(1)相连的太阳轮S1、与所述第三传动构件相连的行星架CA1以及与所述第四传动构件相连的齿圈R1；
所述行星排PGS2包括与所述输入构件(1)相连的太阳轮S2、与所述第六传动构件相连的行星架CA2以及与所述第七传动构件相连的齿圈R2；
所述行星排PGS3包括与所述第五传动构件相连的太阳轮S3、与所述第四传动构件相连的行星架CA3以及与所述第七传动构件相连的齿圈R3；
所述行星排PGS4包括与所述第四传动构件相连的太阳轮S4、与所述第六传动构件相连的行星架CA4以及与所述输出构件(2)相连的齿圈R4；
当制动器B3和制动器B4结合时，第五传动构件和第六传动构件制动，实现一档；
当制动器B1和制动器B4结合时，第三传动构件和第六传动构件制动，实现二档；
当制动器B2和制动器B3结合时，第四传动构件和第五传动构件制动，实现三档；
当离合器C1和制动器B4结合时，第三传动构件与第七传动构件整体旋转，第六传动构件制动，实现四档；
当离合器C1和制动器B1结合时，第三传动构件与第七传动构件整体旋转，第三传动构件制动，实现五档；
当离合器C1和制动器B2结合时，第三传动构件与第七传动构件整体旋转，第四传动构件制动，实现六档；
当离合器C1和制动器B3结合时，第三传动构件与第七传动构件整体旋转，第五传动构件制动，实现七档；
当离合器C1和离合器C2结合时，第三传动构件与第七传动构件整体旋转，输入构件(1)与第六传动构件整体旋转，实现八档；
当离合器C2和制动器B3结合时，输入构件(1)与第六传动构件整体旋转，第五传动构件制动，实现九档；
当离合器C2和制动器B2结合时，输入构件(1)与第六传动构件整体旋转，第四传动构件制动，实现十档；
当离合器C2和制动器B1结合时，输入构件(1)与第六传动构件整体旋转，第三传动构件制动，实现十一档；
当制动器B1和制动器B3结合时，第三传动构件和第五传动构件制动，实现倒档。
2.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，
所述输入构件(1)分别与所述太阳轮S1、太阳轮S2和离合器C2的内毂连接；
所述输出构件(2)与所述齿圈R4连接。
3.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，
所述第三传动构件与所述行星架CA1、制动器B1的内毂和离合器C1的内毂连接；
所述第四传动构件与所述齿圈R1、行星架CA3、太阳轮S4和制动器B2的内毂连接；
所述第五传动构件与所述太阳轮S3和制动器B3的内毂连接；
所述第六传动构件与所述行星架CA2、行星架CA4、制动器B4的内毂和离合器C2的外毂连接；
所述第七传动构件与所述齿圈R2、齿圈R3和离合器C1的外毂连接。
4.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，
所述第三传动构件端点设有所述制动器B1；
所述第四传动构件端点设有所述制动器B2；
所述第五传动构件端点设有所述制动器B3；
所述第六传动构件端点设有所述制动器B4。
5.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述行星排为由一个太阳轮、一个齿圈、一个行星架和一个以上的行星轮组成的简单行星齿轮传动机构。
6.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述输入轴为液力变矩器的涡轮轴，发动机经液力变矩器与所述行星排相连。
7.如权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述制动器和离合器为由液压油驱动的多片式摩擦操纵件。
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