CN109737190A - 一种两个双离合双排行星齿轮四档自动变速器 - Google Patents

一种两个双离合双排行星齿轮四档自动变速器 Download PDF

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本发明公开一种两个双离合双排行星齿轮四档自动变速器，包括：输入轴；输入端双离合器：包括第一离合器、第二离合器；前轴组件：包括第一太阳轮前轴、第一前行星架前轴；箱体；第一行星排：包括第一太阳轮、第一前行星架、第一后行星架、第一行星轮轴、第一行星轮以及第一齿圈；第二行星排：包括第二齿圈、第二行星轮、第二行星轮轴、第二行星架以及第二太阳轮；后轴组件：包括第二太阳轮后轴、第二行星架后轴；输出端双离合器：包括第三离合器、第四离合器；输出轴；本发明将离合器置于箱体外，减小变速箱搅油损失，使行星齿轮变速器本身效率很高；通过变速器多档位调节，使电机工作在高效区的机会增多，提高整车的经济性，增加续驶里程。

Description

一种两个双离合双排行星齿轮四档自动变速器
技术领域：
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种两个双离合双排行星齿轮四档自动变速器。
背景技术：
纯电动汽车的电动机低速扭矩很大，此时电机的效率极低，因此电动汽车在起步、加速和低速爬陡坡时耗电极大，还会使电动机发热，在丘陵地带、山城或拥堵的城市里 使用电动汽车续航里程缩短很多。这就需要用变速箱来减小电动机发热、减小能耗、增 大续航里程、提高车辆动力性。如不需要提高动力性，可减小电动机功率而进一步节能、 提高续航里程，还可简化电动机的冷却系统降低成本。
现在市面上的纯电动汽车基本上都是单速变速箱，优点是：成本低、结构简单易安装、故障率小、动力损失小、体积小。缺点是：电动汽车的低速和高速时的经济性不高。
目前，也有部分使用各种两档变速器的电动汽车，但由于所使用变速器本身的效率 较低，以及两挡变速器对整车经济性的提升有限，致使整车的经济性不高。
发明内容：
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种两个双离合双排行星齿轮 四档自动变速器，使电机尽量工作在高效率的转速区间，从而达到降低损耗、提高续航里程的效果。
本发明所采用的技术方案有：一种两个双离合双排行星齿轮四档自动变速器，包括：
输入轴；
输入端双离合器：包括第一离合器、第二离合器；
前轴组件：包括第一太阳轮前轴、第一前行星架前轴；
箱体；
第一行星排：包括第一太阳轮、第一前行星架、第一后行星架、第一行星轮轴、第一行星轮以及第一齿圈；
第二行星排：包括第二齿圈、第二行星轮、第二行星轮轴、第二行星架以及第二太阳轮；
后轴组件：包括第二太阳轮后轴、第二行星架后轴；
输出端双离合器：包括第三离合器、第四离合器；
输出轴；
所述输入轴与输入端双离合器的驱动盘固联；前轴组件的第一太阳轮前轴前端与第 二离合器的从动盘固联；前轴组件的第一前行星架前轴前端与第一离合器的从动盘固联；所述第一前行星架前轴为空心轴，套装在第一太阳轮前轴上；
所述第一行星排、第二行星排均在箱体内，第一行星排位于箱体前端，第二行星排位于后端；第一太阳轮前轴后端与第一行星排的第一太阳轮固联，第一前行星架前轴后 端与第一行星排的第一前行星架固联；第一行星排的第一齿圈和第二行星排的第二齿圈 均固定在箱体上；第一行星排的第一后行星架与后轴组件的第二太阳轮后轴前端固联， 且第二太阳轮固定在第二太阳轮后轴上；第二行星架与第二行星架后轴前端固联；
所述输出轴与输出端双离合器的驱动盘固联；后轴组件的第二太阳轮后轴后端与第 三离合器从动盘固联；后轴组件的第二行星架后轴后端与第四离合器从动盘固联；第二行星架后轴为空心轴，且套装在第二太阳轮后轴上。
进一步地：
所述第一行星排的第一太阳轮与第一行星轮外啮合，且第一行星轮有多个；第一行 星轮与第一行星轮轴通过轴承相连，第一行星轮可相对第一行星轮轴转动，各个第一行星轮轴前端均与第一前行星架固联，后端均与第一后行星架固联；各个第一行星轮与第 一齿圈内啮合；
所述第二行星排的第二太阳轮与第二行星轮外啮合，且第二行星轮有多个；第二行 星轮与第二行星轮轴通过轴承相连，第二行星轮可相对第二行星轮轴转动，各个后端均与第二后行星架固联；各个第二行星轮与第二齿圈内啮合；
所述输入端双离合器的第一离合器、第二离合器共用一个驱动盘；
所述第一太阳轮前轴与第一前行星架前轴、第二太阳轮后轴与第二行星架后轴、第 一前行星架前轴与箱体以及第二行星架后轴与箱体之间均设有轴承；
所述输入轴、第一太阳轮前轴、第一前行星架前轴、第一行星排、第二行星排、第二太阳轮后轴、第二行星架后轴和输出轴的轴线重合。
本发明具有如下有益效果：
1、提高整车经济性
一方面，将离合器置于箱体外，减小了变速箱搅油损失，使行星齿轮变速器本身效率很高；
另一方面，通过变速器多档位调节，使电机工作在高效区的机会增多，从而提高了整车的经济性，增加了续驶里程。
2、实现自动驻车功能
当变速器处于锁死状态时，可以实现汽车的自动驻车功能。
3、提高换挡平顺性
仅通过离合器的接合或分离实现变速器挡位的切换，提高了换挡的平顺性。
附图说明：
图1为本发明两个双离合双排行星齿轮四档自动变速器的结构原理图。
其中：
1输入轴；2输入端双离合器；3前轴组件；4箱体；5第一行星排；6第二行星排； 7后轴组件；8输出端双离合器；9输出轴；10第一离合器；11第二离合器；12第一太 阳轮前轴；13第一前行星架前轴；14第一太阳轮；15第一前行星架；16第一后行星架； 17第一行星轮轴；18第一行星轮；19第一齿圈；20第二齿圈；21第二行星轮；22第 二行星轮轴；23第二行星架；24第二太阳轮；25第二太阳轮后轴；26第二行星架后轴； 27第三离合器；28第四离合器。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
本发明两个双离合双排行星齿轮四档自动变速器包括：
输入轴1；
输入端双离合器2：包括第一离合器10、第二离合器11；
前轴组件3：包括第一太阳轮前轴12、第一前行星架前轴13；
箱体4；
第一行星排5：包括第一太阳轮14、第一前行星架15、第一后行星架16、第一行 星轮轴17、第一行星轮18以及第一齿圈19；
第二行星排6：包括第二齿圈20、第二行星轮21、第二行星轮轴22、第二行星架 23、第二太阳轮24；
后轴组件7：包括第二太阳轮后轴25、第二行星架后轴26；
输出端双离合器8：包括第三离合器27、第四离合器28；
输出轴9；
所述输入轴1与输入端双离合器2的驱动盘固联；前轴组件3的第一太阳轮前轴12前端与第二离合器11的从动盘固联；前轴组件3的第一前行星架前轴13前端与第一离 合器10的从动盘固联；第一前行星架前轴13为空心轴，套装在第一太阳轮前轴12上；
所述第一行星排5、第二行星排6均在箱体4内，第一行星排5位于箱体4前端， 第二行星排6位于后端；第一太阳轮前轴12后端与第一行星排5的第一太阳轮14固联， 第一前行星架前轴13后端与第一行星排5的第一前行星架15固联；第一行星排5的第 一齿圈19和第二行星排6的第二齿圈20均固定在箱体4上；第一行星排5的第一后行 星架16与后轴组件7的第二太阳轮后轴25前端固联，且第二太阳轮24固定在第二太 阳轮后轴25上；第二行星架23与第二行星架后轴26前端固联；
所述输出轴9与输出端双离合器8的驱动盘固联；后轴组件7的第二太阳轮后轴25后端与第三离合器27从动盘固联；后轴组件7的第二行星架后轴26后端与第四离合器 28从动盘固联；第二行星架后轴26为空心轴，且套装在第二太阳轮后轴25上。
进一步地：
所述第一行星排5的第一太阳轮14与第一行星轮18外啮合，且第一行星轮18有 多个；第一行星轮18与第一行星轮轴17通过轴承相连，第一行星轮18可相对第一行 星轮轴17转动，各个第一行星轮轴17前端均与第一前行星架15固联，后端均与第一 后行星架16固联；各个第一行星轮18与第一齿圈19内啮合。
所述第二行星排6的第二太阳轮24与第二行星轮21外啮合，且第二行星轮21有 多个；第二行星轮21与第二行星轮轴22通过轴承相连，第二行星轮21可相对第二行 星轮轴22转动，各个后端均与第二后行星架23固联；各个第二行星轮21与第二齿圈 20内啮合。
所述输入端双离合器2的第一离合器10、第二离合器11共用一个驱动盘。
所述第一太阳轮前轴12与第一前行星架前轴13、第二太阳轮后轴25与第二行星架后轴26、第一前行星架前轴13与箱体4以及第二行星架后轴26与箱体4之间均设有轴 承。
所述输入轴1、第一太阳轮前轴12、第一前行星架前轴13、第一行星排5、第二行 星排6、第二太阳轮后轴25、第二行星架后轴26和输出轴9的轴线重合。
本发明工作原理：
本发明通过控制输入端双离合器2、输出端双离合器8，即控制第一离合器10、第二离合器11、第三离合器27和第四离合器28分离与接合的状态来实现变速器的空挡、 一档、二档、三档、四档以及锁死六种状态的切换。
空挡：第一离合器10、第二离合器11均处于分离状态，或第三离合器27、第四离 合器28均处于分离状态。前者是切断输入轴1处动力的传递，后者是切断输出轴9处 动力的传递。
一档：第一离合器10处于分离状态，第二离合器11处于接合状态，第三离合器27处于分离状态，第四离合器28处于接合状态。输入轴1动力经过第二离合器11、第一太阳 轮前轴12、第一太阳轮14、第一行星轮18、第一后行星架16、第二太阳轮后轴25、第二 太阳轮24、第二行星轮21、第二行星架23、第二行星架后轴26、第四离合器28传递到输 出轴9上。一档传动比i1＝(z14+z19)(z20+z24)/z14z24，一档输出轴转速为 n9＝z14z24n1/(z14+z19)(z10+z24)，其中：i1为一档传动比，z14为第一太阳轮齿数，z19为第 一齿圈齿数，z20为第二齿圈齿数，z24为第二太阳轮齿数，n1为输入轴转速，n9为输出 轴转速。
二档：第一离合器10处于接合状态，第二离合器11处于分离状态，第三离合器27处于分离状态，第四离合器28处于接合状态。输入轴1动力经过第一离合器10、第一 前行星架前轴13、第一前行星架15、第一后行星架16、第二太阳轮后轴25、第二太阳 轮24、第二行星轮21、第二行星架23、第二行星架后轴26、第四离合器28传递到输 出轴9上。二档传动比i2＝(z20+z24)/z24，二档输出轴转速为n9＝z24n1/(z20+z24)，其中： i2为一档传动比，z20为第二齿圈齿数，z24为第二太阳轮齿数，n1为输入轴转速，n9为 输出轴转速。
三档：第一离合器10处于分离状态，第二离合器11处于接合状态，第三离合器27处于接合状态；第四离合器28处于分离状态。输入轴1动力经过第二离合器11、第一 太阳轮前轴12、第一太阳轮14、第一行星轮18、第一后行星架16、第二太阳轮后轴25、 第三离合器27传递到输出轴9上。三档传动比i3＝(z14+z19)/z14，三档输出轴转速 n9＝z14n1/(z14+z19)，其中：i3为三档传动比，z14为第一太阳轮齿数，z19为第一齿圈齿 数，n1为输入轴转速，n9为输出轴转速。
四档：第一离合器10处于接合状态，第二离合器11处于分离状态，第三离合器27处于接合状态，第四离合器28处于分离状态。输入轴1动力经过第一离合器10、第一 前行星架前轴13、第一前行星架15、第一后行星架16、第二太阳轮后轴25、第三离合 器27传递到输出轴9上。四挡传动比i4＝1，为直接档；四挡输出轴转速n9＝n1。
锁死：第一离合器10、第二离合器11均处于接合状态，或第三离合器27、第四离 合器28均处于接合状态。
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，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种两个双离合双排行星齿轮四档自动变速器，其特征在于：包括
输入轴(1)；
输入端双离合器(2)：包括第一离合器(10)、第二离合器(11)；
前轴组件(3)：包括第一太阳轮前轴(12)、第一前行星架前轴(13)；
箱体(4)；
第一行星排(5)：包括第一太阳轮(14)、第一前行星架(15)、第一后行星架(16)、第一行星轮轴(17)、第一行星轮(18)以及第一齿圈(19)；
第二行星排(6)：包括第二齿圈(20)、第二行星轮(21)、第二行星轮轴(22)、第二行星架(23)以及第二太阳轮(24)；
后轴组件(7)：包括第二太阳轮后轴(25)、第二行星架后轴(26)；
输出端双离合器(8)：包括第三离合器(27)、第四离合器(28)；
输出轴(9)；
所述输入轴(1)与输入端双离合器(2)的驱动盘固联；前轴组件(3)的第一太阳轮前轴(12)前端与第二离合器(11)的从动盘固联；前轴组件(3)的第一前行星架前轴(13)前端与第一离合器(10)的从动盘固联；所述第一前行星架前轴(13)为空心轴，套装在第一太阳轮前轴(12)上；
所述第一行星排(5)、第二行星排(6)均在箱体(4)内，第一行星排(5)位于箱体(4)前端，第二行星排(6)位于后端；第一太阳轮前轴(12)后端与第一行星排(5)的第一太阳轮(14)固联，第一前行星架前轴(13)后端与第一行星排(5)的第一前行星架(15)固联；第一行星排(5)的第一齿圈(19)和第二行星排(6)的第二齿圈(20)均固定在箱体(4)上；第一行星排(5)的第一后行星架(16)与后轴组件(7)的第二太阳轮后轴(25)前端固联，且第二太阳轮(24)固定在第二太阳轮后轴(25)上；第二行星架(23)与第二行星架后轴(26)前端固联；
所述输出轴(9)与输出端双离合器(8)的驱动盘固联；后轴组件(7)的第二太阳轮后轴(25)后端与第三离合器(27)从动盘固联；后轴组件(7)的第二行星架后轴(26)后端与第四离合器(28)从动盘固联；第二行星架后轴(26)为空心轴，且套装在第二太阳轮后轴(25)上。
2.如权利要求1所述的两个双离合双排行星齿轮四档自动变速器，其特征在于：
所述第一行星排(5)的第一太阳轮(14)与第一行星轮(18)外啮合，且第一行星轮(18)有多个；第一行星轮(18)与第一行星轮轴(17)通过轴承相连，第一行星轮(18)可相对第一行星轮轴(17)转动，各个第一行星轮轴(17)前端均与第一前行星架(15)固联，后端均与第一后行星架(16)固联；各个第一行星轮(18)与第一齿圈(19)内啮合；
所述第二行星排(6)的第二太阳轮(24)与第二行星轮(21)外啮合，且第二行星轮(21)有多个；第二行星轮(21)与第二行星轮轴(22)通过轴承相连，第二行星轮(21)可相对第二行星轮轴(22)转动，各个后端均与第二后行星架(23)固联；各个第二行星轮(21)与第二齿圈(20)内啮合；
所述输入端双离合器(2)的第一离合器(10)、第二离合器(11)共用一个驱动盘；
所述第一太阳轮前轴(12)与第一前行星架前轴(13)、第二太阳轮后轴(25)与第二行星架后轴(26)、第一前行星架前轴(13)与箱体(4)以及第二行星架后轴(26)与箱体(4)之间均设有轴承；
所述输入轴(1)、第一太阳轮前轴(12)、第一前行星架前轴(13)、第一行星排(5)、第二行星排(6)、第二太阳轮后轴(25)、第二行星架后轴(26)和输出轴(9)的轴线重合。
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