CN110030338A - 同种中心轮行星排变速器 - Google Patents

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Abstract

同种中心轮行星排变速器，包括行星排结构、输入输出锁止连接、各制动器。采用不少于三排行星排的星连接行星排结构：行星排结构有两类，一类是各行星排均为同种中心轮(太阳轮)行星排，二类是各行星排均为同种中心轮(内齿圈)行星排；每个行星排包括一个中心轮和一个带单层行星轮的行星架，单层行星轮与中心轮啮合。输入输出锁止连接：以行星架连接输入端，以一个同种中心轮行星排的中心轮连接输出端，其余同种中心轮行星排的中心轮各连接一个制动器。通过控制各制动器来控制档位。该变速器的逆变速器也属本发明保护范围。

Description

同种中心轮行星排变速器
技术领域
本发明涉及一种行星排变速器，具体为行星排全为同种中心轮行星排的星连接行星排结构的通过控制各制动器来控制档位的行星排变速器。
背景技术
为了转换传递动力系统的转矩和转速，很多动力机械都配置了行星排变速器。现有行星排变速器通过控制离合器、制动离合器、单向离合器来换档，不同行星排变速器的行星排结构、输入输出锁止连接各有技术特征。本人已经发明了全通过控制各制动器来换档的行星排变速器。但上述各种行星排变速器结构复杂，性能不佳，各档位传动比的绝对值有大于1.0也有小于1.0，即各档位传动有减速传动也有增速传动。机械行业需要结构简单的，各档位传动比全大于1.0即各档位全是减速传动的行星排变速器，本发明就是通过优化行星排结构、优化输入输出锁止连接，提出这种结构简单、性能佳的行星排变速器。
行星排基础知识：行星排由太阳轮、内齿圈与带行星轮的行星架三种部件组成，其中太阳轮与内齿圈是两种不同的中心轮，它们的转动轴心就是行星排中心轴。行星架上的行星轮有单层行星轮、双层行星轮两种，对应的行星排分为单层星行星排与双层星行星排，各有不同的运动规律及运动方程。设Zt为太阳轮齿数，Zq为内齿圈齿数，Nt为太阳轮转速,Nq为内齿圈转速,Nj为行星架转速，设行星轮齿数为X。行星排各部件尺寸等比放大缩小，其各种特性参数不变，其各个运动方程不变。多个行星排相互连接可以组成行星排结构。行星排结构中的几个部件相互连接拥有完全相同的转速，就形成一个旋转构件。本发明提出，星连接即对多排行星排，使各行星排的行星轮组数目相同，调整各行星排尺寸大小，有的等比放大、有的等比缩小，直至各行星排中某层行星轮轴心到行星排中心轴的距离都相等；把一排行星排的某层行星轮轴心与相邻行星排的某层行星轮轴心对齐相连接，这样的连接使参与连接的各行星轮拥有相同的转速，参与连接的各个行星架拥有另一相同的转速，这样的行星排间连接，称为行星排的星连接。多个行星排以星连接方法连接组成的行星排结构，称为星连接行星排结构。星连接行星排结构中各行星排的行星架形成一个旋转构件，各中心轮各是一个旋转构件。根据实际需要，星连接行星排结构中的各行星排可以不设置太阳轮或内齿圈这两种中心轮的其中之一。本发明中的各行星排有两类，均称为同种中心轮行星排：一类是各行星排全都具有太阳轮这种中心轮，不具有内齿圈，都是同种中心轮(太阳轮)行星排，这类行星排中从内向外只有太阳轮与单层行星轮啮合；二类是各行星排全都具有内齿圈这种中心轮，不具有太阳轮，都是同种中心轮(内齿圈)行星排，这类行星排中从内向外只有单层行星轮与内齿圈啮合。本发明采用这种行星排组成行星排结构，可以简化结构，减少啮合的齿轮数量，减轻变速器自重、减少传动中的损耗，这就是结构简单、性能佳；本发明的输入输出锁止连接中，锁止连接全采用制动器来控制档位，这也是控制结构简单、性能佳。
发明内容
为设计制造各档位全是减速传动的行星排变速器，使变速器结构简单、性能佳，本发明提出行星排全是同种中心轮行星排的星连接行星排结构的通过控制各制动器来控制档位的行星排变速器。称为同种中心轮行星排变速器。
本发明同种中心轮行星排变速器，与输入端、输出端相连接，包括行星排结构、输入输出锁止连接、各制动器。本发明以行星排结构特征、输入输出锁止连接特征为发明的特征，其中：
行星排结构特征是：行星排结构采用不少于三排行星排的星连接行星排结构，行星排均为单层星行星排，每个行星排有一个中心轮和一个带单层行星轮的行星架，中心轮与单层行星轮啮合，相邻行星排之间的行星排间连接全都是星连接；行星排结构有两类，一类是各行星排均具有太阳轮这种中心轮，不具有内齿圈，均是同种中心轮(太阳轮)行星排；二类是各行星排均具有内齿圈这种中心轮，不具有太阳轮，均是同种中心轮(内齿圈)行星排。星连接即对多排行星排，使各行星排的行星轮组数目相同，调整各行星排尺寸大小，有的等比放大、有的等比缩小，直至各行星排中某层行星轮轴心到行星排中心轴的距离都相等；把一排行星排的某层行星轮与相邻行星排的某层行星轮轴心对齐相连接，这样的连接使参与连接的各行星轮拥有相同的转速，参与连接的各个行星架拥有另一相同的转速。这样的行星排间连接，称为行星排的星连接，多个行星排以星连接方法连接组成的行星排结构，称为星连接行星排结构。星连接行星排结构中各行星排的行星架形成一个旋转构件，各中心轮各是一个旋转构件。所述连接即通过机械连接使两个部件的转速等比，其中直接连接时两个部件具有完全相同的转速，其中间接连接时两个部件具有相互固定等比的转速。下文中“连接”一般是直接连接，间接连接会专门标出。本发明行星排结构中的每个行星排，行星架与行星轮这两者的相互关系为：一者为轴，另一者为轴承。本发明中各行星排中各部件齿轮齿数的组合根据实际需要确定，行星轮个数即轮组数目根据实际需要确定。本发明中行星排各部件齿轮的模数与其他行星排各部件齿轮的模数不必须相同。
输入输出锁止连接的特征是：以行星架连接输入端，以一个同种中心轮行星排的中心轮连接输出端，其余同种中心轮行星排的中心轮各连接一个制动器。制动一个制动器就锁止与之连接的中心轮，不制动一个制动器就不锁止与之连接的中心轮。下述在本发明中应用的技术为成熟技术，本发明不做详细原理讲解：所述输入输出锁止连接中的行星架与输入端的连接有沿行星排中心轴直接连接和通过旁轴齿轮间接连接两种，一个同种中心轮与输出端的连接有沿行星排中心轴直接连接和通过旁轴齿轮间接连接两种，直接连接传动比为1.0，间接连接传动比一般为负值。所述制动器包括制动离合器、助力制动器等。
本发明以上述行星排结构特征、输入输出锁止连接特征为发明的特征，行星排间连接采用星连接且各行星排采用同种中心轮行星排是本发明的创新。这样使本发明变速器结构简单，各种部件间齿轮啮合数量减到最少，也使本发明变速器各档位的传动比绝对值均大于1.0，各档位传动全是减速传动。各行星排的排列顺序，各输入端连接、输出端连接、制动器连接的排列顺序，各行星排中各部件齿轮齿数的组合改变本发明的顺序性质，但都不改变本发明的特征。在本发明之前，变速器业内没有相同特征的行星排变速器。
本发明行星排结构中，输入端输入转速、锁止制动一个制动器就决定了决定了输出端转速。制动一个制动器使与之连接的中心轮转速确定为零，输入端转速与输出端转速形成一个传动比，对应一个档位。制动另一个制动器，输入端转速与输出端转速形成另一个传动比，对应另一个档位。本发明变速器通过控制各制动器来控制档位，当一个制动器处于半制动状态时，变速器在这个档位半联动，当各制动器均不制动时，变速器为空档。所述传动比即输入端转速与输出端转速的比值，传动比为正值时输入端转速与输出端转速方向相同，传动比为负值时输入端转速与输出端转速方向相反。
本发明行星排结构中的行星排不少于三排，图1所示为三排行星排结构，图2所示为三排行星排结构，图3所示为四排行星排结构，图4所示为五排行星排结构，图1至图4中的各行星排均为同种中心轮(内齿圈)行星排。图5所示为三排行星排结构，图6所示为三排行星排结构，图7所示为四排行星排结构，图8所示为五排行星排结构，图5至图8中的各行星排均为同种中心轮(太阳轮)行星排。图1与图2的区别是图1中示意的行星架为轴承，行星轮为轴；图2中示意的行星架为轴，行星轮为轴承；图1与图2的另一个区别是其中输入端连接、输出端连接、锁止端连接的排列顺序不一样。图5与图6的区别是图5中示意的行星架为轴承，行星轮为轴；图6中示意的行星架为轴，行星轮为轴承；图5与图6的另一个区别是其中输入端连接、输出端连接、锁止端连接的排列顺序不一样。各图中的轴承只示意轴承支撑结构原理，不反映轴承的实际数量、实际尺寸。上述结构决定本发明变速器各档位的档位与传动路径，上述结构与各行星排各部件齿轮齿数的组合共同决定各档位的传动比；各行星排各部件齿轮齿数的组合非常多，可以形成不同的各档位传动比满足不同的实际需要，齿轮齿数的组合将在各实施例中举例说明。本发明中各行星排的排列顺序影响各档位传动路径的排列顺序，不影响变速器的其他性能。本发明多于五排行星排的行星排结构及输入输出锁止连接可依此类推，就不附图阐述了。
一个变速器，当保持其他所有结构不变，只对换其输入端与输出端，形成的新变速器就是原变速器的逆变速器。逆变速器的档位数保持不变，逆变速器新的各档位传动比为原变速器相应原档位传动比的倒数。本发明变速器的逆变速器，行星排结构特征不变，输入输出锁止连接特征改为：以行星架连接输出端，以一个同种中心轮行星排的中心轮连接输入端，其余同种中心轮行星排的中心轮各连接一个制动器。本发明变速器的各档位传动比的绝对值均大于1.0，各档位传动全是减速传动。逆变速器的各档位传动比的绝对值均小于1.0，各档位传动全是增速传动。本发明变速器的逆变速器也属于本发明的保护范围。
本发明同种中心轮行星排变速器的有益之处在于：提出了行星排结构特征，提出了输入输出锁止连接特征，提出了通过各制动器来控制档位。当传动系统需要减速传动且需要变速传动，本发明变速器同时具有减速器与变速器的性能，采用本发明简化了传动系统。当传动系统需要增速传动且需要变速传动，本发明变速器的逆变速器同时具有增速器与变速器的性能，采用本发明简化了传动系统。
附图说明
图1为本发明的同种中心轮(内齿圈)行星排三排行星排结构变速器示意图。1为一号行星排内齿圈，2为二号行星排内齿圈，3为三号行星排内齿圈，4为一号行星排行星轮，5为二号行星排行星轮，6为三号行星排行星轮，7为轴承式行星架，8为制动器(有2个)，9为输入端，10为输出端。
图2为本发明的同种中心轮(内齿圈)行星排三排行星排结构变速器示意图。1为一号行星排内齿圈，2为二号行星排内齿圈，3为三号行星排内齿圈，4为一号行星排行星轮，5为二号行星排行星轮，6为三号行星排行星轮，7为轴式行星架，8为制动器(有2个)，9为输入端，10为输出端。
图3为本发明的同种中心轮(内齿圈)行星排四排行星排结构变速器示意图。1为一号行星排内齿圈，2为二号行星排内齿圈，3为三号行星排内齿圈，4为四号行星排内齿圈，5为一号行星排行星轮，6为二号行星排行星轮，7为三号行星排行星轮，8为四号行星排行星轮，9为轴承式行星架，10为制动器(有3个)，11为输入端，12为输出端。
图4为本发明的同种中心轮(内齿圈)行星排五排行星排结构变速器示意图。1为一号行星排内齿圈，2为二号行星排内齿圈，3为三号行星排内齿圈，4为四号行星排内齿圈，5为五号行星排内齿圈，6为一号行星排行星轮，7为二号行星排行星轮，8为三号行星排行星轮，9为四号行星排行星轮，10为五号行星排行星轮，11为轴承式行星架，12为制动器(有4个)，13为输入端，14为输出端。
图5为本发明的同种中心轮(太阳轮)行星排三排行星排结构变速器示意图。1为一号行星排太阳轮，2为二号行星排太阳轮，3为三号行星排太阳轮，4为一号行星排行星轮，5为二号行星排行星轮，6为三号行星排行星轮，7为轴承式行星架，8为制动器(有2个)，9为输入端，10为输出端。
图6为本发明的同种中心轮(太阳轮)行星排三排行星排结构变速器示意图。1为一号行星排太阳轮，2为二号行星排太阳轮，3为三号行星排太阳轮，4为一号行星排行星轮，5为二号行星排行星轮，6为三号行星排行星轮，7为轴式行星架，8为制动器(有2个)，9为输入端，10为输出端。
图7为本发明的同种中心轮(太阳轮)行星排四排行星排结构变速器示意图。1为一号行星排太阳轮，2为二号行星排太阳轮，3为三号行星排太阳轮，4为四号行星排太阳轮，5为一号行星排行星轮，6为二号行星排行星轮，7为三号行星排行星轮，8为四号行星排行星轮，9为轴承式行星架，10为制动器(有3个)，11为输入端，12为输出端。
图8为本发明的同种中心轮(太阳轮)行星排五排行星排结构变速器示意图。1为一号行星排太阳轮，2为二号行星排太阳轮，3为三号行星排太阳轮，4为四号行星排太阳轮，5为五号行星排太阳轮，6为一号行星排行星轮，7为二号行星排行星轮，8为三号行星排行星轮，9为四号行星排行星轮，10为五号行星排行星轮，11为轴承式行星架，12为制动器(有4个)，13为输入端，14为输出端。
各图中行星排均按业内惯例以半幅结构简图示意，输入端以输入箭头示意，输出端以输出箭头示意,制动器以接地的离合器符号示意。各图中各部件只示意结构关系，未反映真实尺寸。
具体实施方式
实施例1：同种中心轮(内齿圈)行星排三排行星排结构的本发明同种中心轮行星排变速器的一例，包括行星排结构、输入输出锁止连接、两个制动器。行星排结构采用三排行星排，行星排间连接全都是星连接；各行星排均具有内齿圈这种中心轮，不具有太阳轮，均是同种中心轮(内齿圈)行星排。每个行星排包括一个内齿圈和一个带单层行星轮的行星架，单层行星轮与内齿圈啮合；行星架与行星轮这两者的相互关系为：行星轮为轴，行星架为轴承。设Zq1为一号行星排内齿圈齿数，Zq2为二号行星排内齿圈齿数，Zq3为三号行星排内齿圈齿数，X1为一号行星排行星轮齿数，X2为二号行星排行星轮齿数，X3为三号行星排行星轮齿数。本实施例中各部件齿轮齿数的组合确定为：Zq1＝72，Zq2＝64，Zq3＝86，X1＝19，X2＝17，X3＝23。各行星排的行星轮个数即轮组数目均为2。
本实施例的输入输出锁止连接是：以轴承式行星架(8)连接输入端(9)，一号行星排内齿圈(1)连接输出端(10)，二号行星排内齿圈(2)、三号行星排内齿圈(3)各连接一个制动器(7)。参见图1。轴承式行星架(8)与输入端(9)是直接连接，一号行星排内齿圈(1)与输出端(10)是直接连接。二个制动器(7)均是制动离合器。
当连接三号行星排内齿圈(3)的制动器(7)制动时传动比为75.27,该传动比及其对应的传动路径作为二档档位。当连接二号行星排内齿圈(2)的制动器(7)制动时传动比为153.00,该传动比及其对应的传动路径作为一档档位。当两个制动器(7)均不制动时，变速器为空档。该变速器通过两个制动器(7)来控制档位，两个档位的输入端转速方向与输出端转速方向相同。本实施例正两档变速器的传动比很大，减速效果好，结构简单自重轻，可用于直升机顶桨旋翼的传动。其逆变速器两个档位的传动比很小，增速效果好，结构简单，可用于风力发电机风轮的传动。
实施例2：同种中心轮(内齿圈)行星排四排行星排结构的本发明同种中心轮行星排变速器的一例，包括行星排结构、输入输出锁止连接、三个制动器。行星排结构采用四排行星排，行星排间连接全都是星连接；各行星排均具有内齿圈这种中心轮，不具有太阳轮，均是同种中心轮(内齿圈)行星排。每个行星排包括一个内齿圈和一个带单层行星轮的行星架，单层行星轮与内齿圈啮合；行星架与行星轮这两者的相互关系为：行星轮为轴，行星架为轴承。设Zq1为一号行星排内齿圈齿数，Zq2为二号行星排内齿圈齿数，Zq3为三号行星排内齿圈齿数，Zq4为四号行星排内齿圈齿数，X1为一号行星排行星轮齿数，X2为二号行星排行星轮齿数，X3为三号行星排行星轮齿数，X4为四号行星排行星轮齿数。本实施例中各部件齿轮齿数的组合确定为：Zq1＝76，Zq2＝66，Zq3＝62，Zq4＝50，X1＝19，X2＝17，X3＝17，X4＝17。各行星排的行星轮个数即轮组数目均为2。
本实施例的输入输出锁止连接是：以轴承式行星架(10)连接输入端(11)，一号行星排内齿圈(1)连接输出端(12)，二号行星排内齿圈(2)、三号行星排内齿圈(3)、四号行星排内齿圈(4)各连接一个制动器(9)。参见图3。轴承式行星架(10)与输入端(11)是直接连接，一号行星排内齿圈(1)与输出端(12)是直接连接。三个制动器(9)均是制动离合器。
当连接二号行星排内齿圈(2)的制动器(9)制动时传动比为34.00,该传动比及其对应的传动路径作为一档档位。当连接三号行星排内齿圈(3)的制动器(9)制动时传动比为11.33,该传动比及其对应的传动路径作为二档档位。当连接四号行星排内齿圈(4)的制动器(9)制动时传动比为3.78,该传动比及其对应的传动路径作为三档档位。当三个制动器(9)均不制动时，变速器为空档。该变速器通过三个制动器(9)来控制档位，三个档位的输入端转速方向与输出端转速方向相同。本实施例正三档变速器的传动比很大，结构简单，作为电动车变速器可以减小主减速器的传动比或取消主减速器，简化传动系统结构。
实施例3：同种中心轮(内齿圈)行星排五排行星排结构的本发明同种中心轮行星排变速器的一例，包括行星排结构、输入输出锁止连接、四个制动器。行星排结构采用五排行星排，行星排间连接全都是星连接；各行星排均具有内齿圈这种中心轮，不具有太阳轮，均是同种中心轮(内齿圈)行星排。每个行星排包括一个内齿圈和一个带单层行星轮的行星架，单层行星轮与内齿圈啮合；行星架与行星轮这两者的相互关系为：行星轮为轴，行星架为轴承。设Zq1为一号行星排内齿圈齿数，Zq2为二号行星排内齿圈齿数，Zq3为三号行星排内齿圈齿数，Zq4为四号行星排内齿圈齿数，Zq5为五号行星排内齿圈齿数，X1为一号行星排行星轮齿数，X2为二号行星排行星轮齿数，X3为三号行星排行星轮齿数，X4为四号行星排行星轮齿数，X5为五号行星排行星轮齿数。本实施例中各部件齿轮齿数的组合确定为：Zq1＝76，Zq2＝88，Zq3＝82，Zq4＝78，Zq5＝68，X1＝17，X2＝19，X3＝19，X4＝19，X5＝19。各行星排的行星轮个数即轮组数目均为2。
本实施例的输入输出锁止连接是：以轴承式行星架(12)连接输入端(13)，一号行星排内齿圈(1)连接输出端(14)，二号行星排内齿圈(2)、三号行星排内齿圈(3)、四号行星排内齿圈(4)、五号行星排内齿圈(5)各连接一个制动器(11)。参见图4。轴承式行星架(12)与输入端(13)是直接连接，一号行星排内齿圈(1)与输出端(14)是直接连接。四个制动器(11)均是制动离合器。
当连接二号行星排内齿圈(2)的制动器(11)制动时传动比为-27.77,该传动比及其对应的传动路径作为倒档档位。当连接三号行星排内齿圈(3)的制动器(11)制动时传动比为28.88,该传动比及其对应的传动路径作为一档档位。当连接四号行星排内齿圈(4)的制动器(11)制动时传动比为12.24,该传动比及其对应的传动路径作为二档档位。当连接五号行星排内齿圈(5)的制动器(11)制动时传动比为5.01,该传动比及其对应的传动路径作为三档档位。当四个制动器(11)均不制动时，变速器为空档。该变速器通过四个制动器(11)来控制档位，三个正档位的输入端转速方向与输出端转速方向相同，一个倒档位的输入端转速方向与输出端转速方向相反。本实施例为正三档带一倒档变速器，结构简单，传动比绝对值很大，作为车辆变速器可以减小主减速器的传动比或取消主减速器，简化传动系统结构。
实施例4：同种中心轮(太阳轮)行星排三排行星排结构的本发明同种中心轮行星排变速器的一例，包括行星排结构、输入输出锁止连接、两个制动器。行星排结构采用三排行星排，行星排间连接全都是星连接；各行星排均具有太阳轮这种中心轮，不具有内齿圈，均是同种中心轮(太阳轮)行星排。每个行星排包括一个太阳轮和一个带单层行星轮的行星架，太阳轮与单层行星轮啮合；行星架与行星轮这两者的相互关系为：行星轮为轴，行星架为轴承。设Zt1为一号行星排太阳轮齿数，Zt2为二号行星排太阳轮齿数，Zt3为三号行星排太阳轮齿数，X1为一号行星排行星轮齿数，X2为二号行星排行星轮齿数，X3为三号行星排行星轮齿数。本实施例中各部件齿轮齿数的组合确定为：Zt1＝44，Zt2＝60，Zt3＝50，X1＝17，X2＝23，X3＝19。各行星排的行星轮个数即轮组数目均为2。
本实施例的输入输出锁止连接是：以轴承式行星架(8)连接输入端(9)，一号行星排太阳轮(1)连接输出端(10)，二号行星排太阳轮(2)、三号行星排太阳轮(3)各连接一个制动器(7)。参见图5。轴承式行星架(8)与输入端(9)是直接连接，一号行星排太阳轮(1)与输出端(10)是直接连接。二个制动器(7)均是制动离合器。
当连接二号行星排太阳轮(2)的制动器(7)制动时传动比为-126.50,该传动比及其对应的传动路径作为一档档位。当连接三号行星排太阳轮(3)的制动器(7)制动时传动比为-59.71,该传动比及其对应的传动路径作为二档档位。当两个制动器(7)均不制动时，变速器为空档。该变速器通过两个制动器(7)来控制档位，两个档位的输入端转速方向与输出端转速方向相反。本实施例正两档变速器的传动比绝对值很大，减速效果好，结构简单自重轻，可用于直升机顶桨旋翼的传动。其逆变速器两个档位的传动比很小，增速效果好，结构简单，可用于风力发电机风轮的传动。
实施例5：同种中心轮(太阳轮)行星排四排行星排结构的本发明同种中心轮行星排变速器的一例，包括行星排结构、输入输出锁止连接、三个制动器。行星排结构采用四排行星排，行星排间连接全都是星连接；行星排结构中的各行星排均具有太阳轮这种中心轮，不具有内齿圈，均是同种中心轮(太阳轮)行星排。每个行星排包括一个太阳轮和一个带单层行星轮的行星架，太阳轮与单层行星轮啮合；行星架与行星轮这两者的相互关系为：行星轮为轴，行星架为轴承。设Zt1为一号行星排太阳轮齿数，Zt2为二号行星排太阳轮齿数，Zt3为三号行星排太阳轮齿数，Zt4为四号行星排太阳轮齿数，X1为一号行星排行星轮齿数，X2为二号行星排行星轮齿数，X3为三号行星排行星轮齿数，X4为四号行星排行星轮齿数。本实施例中各部件齿轮齿数的组合确定为：Zt1＝26，Zt2＝30，Zt3＝32，Zt4＝38，X1＝17，X2＝19，X3＝19，X4＝19。各行星排的行星轮个数即轮组数目均为2。
本实施例的输入输出锁止连接是：以轴承式行星架(10)连接输入端(11)，一号行星排太阳轮(1)连接输出端(12)，二号行星排太阳轮(2)、三号行星排太阳轮(3)、四号行星排太阳轮(4)各连接一个制动器(9)。参见图7。轴承式行星架(10)与输入端(11)是直接连接，一号行星排太阳轮(1)与输出端(12)是直接连接。三个制动器(9)均是制动离合器。
当连接二号行星排太阳轮(2)的制动器(9)制动时传动比为-30.87,该传动比及其对应的传动路径作为一档档位。当连接三号行星排太阳轮(3)的制动器(9)制动时传动比为-9.88,该传动比及其对应的传动路径作为二档档位。当连接四号行星排太阳轮(4)的制动器(9)制动时传动比为-3.25,该传动比及其对应的传动路径作为三档档位。当三个制动器(9)均不制动时，变速器为空档。该变速器通过三个制动器(9)来控制档位，三个档位的输入端转速方向与输出端转速方向相反。本实施例正三档变速器的传动比绝对值很大，结构简单，作为电动车变速器可以减小主减速器的传动比或取消主减速器，简化传动系统结构。
实施例6：同种中心轮(太阳轮)行星排五排行星排结构的本发明同种中心轮行星排变速器的一例，包括行星排结构、输入输出锁止连接、四个制动器。行星排结构采用五排行星排，行星排间连接全都是星连接；各行星排均具有太阳轮这种中心轮，不具有内齿圈，均是同种中心轮(太阳轮)行星排。每个行星排包括一个太阳轮和一个带单层行星轮的行星架，太阳轮与单层行星轮啮合；行星架与行星轮这两者的相互关系为：行星轮为轴，行星架为轴承。设Zt1为一号行星排太阳轮齿数，Zt2为二号行星排太阳轮齿数，Zt3为三号行星排太阳轮齿数，Zt4为四号行星排太阳轮齿数，Zt5为五号行星排太阳轮齿数，X1为一号行星排行星轮齿数，X2为二号行星排行星轮齿数，X3为三号行星排行星轮齿数，X4为四号行星排行星轮齿数，X5为五号行星排行星轮齿数。本实施例中各部件齿轮齿数的组合确定为：Zt1＝78，Zt2＝68，Zt3＝62，Zt4＝66，Zt5＝54，X1＝19，X2＝17，X3＝17，X4＝17，X5＝17。各行星排的行星轮个数即轮组数目均为2。
本实施例的输入输出锁止连接是：以轴承式行星架(12)连接输入端(13)，一号行星排太阳轮(1)连接输出端(14)，二号行星排太阳轮(2)、三号行星排太阳轮(3)、四号行星排太阳轮(4)、五号行星排太阳轮(5)各连接一个制动器(11)。参见图8。轴承式行星架(12)与输入端(13)是直接连接，一号行星排太阳轮(1)与输出端(14)是直接连接。四个制动器(11)均是制动离合器。
当连接二号行星排太阳轮(2)的制动器(11)制动时传动比为39.00,该传动比及其对应的传动路径作为一档档位。当连接四号行星排太阳轮(4)的制动器(11)制动时传动比为18.42,该传动比及其对应的传动路径作为二档档位。当连接三号行星排太阳轮(3)的制动器(11)制动时传动比为8.96,该传动比及其对应的传动路径作为三档档位。当连接五号行星排太阳轮(5)的制动器(11)制动时传动比为4.42,该传动比及其对应的传动路径作为四档档位。当四个制动器(11)均不制动时，变速器为空档。该变速器通过四个制动器(11)来控制档位，四个档位的输入端转速方向与输出端转速方向相同。本实施例正四档变速器的传动比很大，结构简单，作为电动车变速器可以减小主减速器的传动比或取消主减速器，简化传动系统结构。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化与改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求及同等物界定。

Claims (3)

1.同种中心轮行星排变速器，与输入端、输出端相连接，包括行星排结构、输入输出锁止连接、各制动器，行星排结构特征是：行星排结构采用不少于三排行星排的星连接行星排结构，行星排均为单层星行星排，每个行星排包括一个中心轮和一个带单层行星轮的行星架，单层行星轮与中心轮啮合，相邻行星排之间的行星排间连接全都是星连接，行星排结构有两类，一类是各行星排均是同种中心轮(太阳轮)行星排，二类是各行星排均是同种中心轮(内齿圈)行星排；输入输出锁止连接的特征是：以行星架连接输入端，以一个同种中心轮行星排的中心轮连接输出端，其余同种中心轮行星排的中心轮各连接一个制动器；制动一个制动器就锁止与之连接的中心轮，不制动一个制动器就不锁止与之连接的中心轮。
2.如权利要求1所述的同种中心轮行星排变速器，其运作特征在于：锁止制动一个制动器使与之连接的中心轮转速确定为零，输入端转速与输出端转速形成一个传动比，对应一个档位；制动另一个制动器，输入端转速与输出端转速形成另一个传动比，对应另一个档位；本发明变速器通过控制各制动器来控制档位，当一个制动器处于半制动状态时，变速器在这个档位半联动，当各制动器均不制动时，变速器为空档；变速器各档位传动比的绝对值均大于1.0，各档位传动全是减速传动。
3.如权利要求1所述的同种中心轮行星排变速器，其特征还在于：一个变速器，当保持其他所有结构不变，只对换其输入端与输出端，形成的新变速器就是原变速器的逆变速器；逆变速器的档位数保持不变，逆变速器新的各档位传动比为原变速器相应原档位传动比的倒数；本发明变速器的逆变速器，行星排结构特征不变，输入输出锁止连接特征改为：以行星架连接输出端，以一个同种中心轮行星排的中心轮连接输入端，其余同种中心轮行星排的中心轮各连接一个制动器；逆变速器各档位传动比的绝对值均小于1.0，各档位传动全是增速传动；本发明变速器的逆变速器也属于本发明的保护范围。
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