CN110725909A - 传动装置和变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种传动装置和变速器，其中传动装置包括基体、转动体、第一传动机构、第二传动机构和中间传动机构，转动体能够相对于基体转动，第一传动机构可选择地与基体连接或断开连接，第二传动机构的部分可选择地与基体连接或断开连接，中间传动机构设置在第一传动机构和第二传动机构之间；在第一传动机构与基体连接且第二传动机构的部分与基体断开连接时在第一传动机构和中间传动机构的限制作用下转动体获得的动力通过第二传动机构输出，并在第一传动机构与基体断开连接且第二传动机构的部分与基体连接时转动体获得的动力通过第二传动机构传递至第一传动机构和中间传动机构并通过第一传动机构和中间传动机构输出。

Description

传动装置和变速器

技术领域

本发明涉及传动机构技术领域，尤其涉及一种传动装置和变速器。

背景技术

随着社会的快速发展，人们对机器功能的要求越来越多，性能要求也越来越高。行星齿轮传动是目前广泛应用于工业各领域的传动形式。

传统的行星轮系机构集成度低，成本高，结构复杂，使用寿命低。在传统的行星齿轮减速器以及行星齿轮变速箱的应用中，行星轮系都是单轴输入、单轴输出的齿轮机构，只能实现单一的一个输入和一个输出，适用于一种机器，无法做到模块化，通用性能差。

需要说明的是，公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是提出一种传动装置和变速器，适应更多工况需求。

为实现上述目的，本发明提供了一种传动装置，包括：

基体；

第一传动机构，可选择地与基体连接或断开连接；

第二传动机构，可选择地与基体连接或断开连接；和

中间传动机构，设置在第一传动机构和第二传动机构之间；

其中，第一传动机构、第二传动机构和中间传动机构被配置为：在第一传动机构与基体连接且第二传动机构与基体断开连接时基体的动力通过第一传动机构和中间传动机构传递至第二传动机构并通过第二传动机构输出，并在第一传动机构与基体断开连接且第二传动机构与基体连接时基体的动力通过第二传动机构传递至第一传动机构和中间传动机构并通过第一传动机构和中间传动机构输出。

在一些实施例中，中间传动机构包括第一齿轮、连接轴和第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮分别连接在连接轴的两端，第一齿轮与第一传动机构传动连接，第二齿轮与第二传动机构传动连接。

在一些实施例中，第一传动机构包括第三齿轮，第三齿轮与第一齿轮相互啮合，第三齿轮可选择地与基体连接或断开连接。

在一些实施例中，第二传动机构包括第四齿轮、行星架和第五齿轮，第四齿轮安装在基体上，第五齿轮可转动地安装在行星架上，第五齿轮与第二齿轮和第四齿轮同时啮合，行星架可选择地与基体连接或断开连接。

在一些实施例中，第一齿轮、第二齿轮和第五齿轮的数量均为三个。

在一些实施例中，三个第五齿轮沿第四齿轮的外周均匀布置。

在一些实施例中，传动装置还包括第一离合器和第二离合器，第一离合器设置在第一传动机构和基体之间，第二离合器设置在第二传动机构和基体之间。

在一些实施例中，传动装置还包括驱动机构，驱动机构用于控制第一离合器和第二离合器的开闭。

在一些实施例中，驱动机构包括液压泵和换向阀，液压泵用于为第一离合器和第二离合器的动作提供动力，换向阀用于控制液压泵与第一离合器和第二离合器之间连接油路的切换。

为实现上述目的，本发明还提供了一种变速器，包括上述的传动装置。

基于上述技术方案，本发明实施例中第一传动机构和第二传动机构与基体之间均采用可选择地连接或断开连接的方式配合，这样可以根据实际需要切换第一传动机构和第二传动机构与基体的连接状态，从而改变第一传动机构、第二传动机构和中间传动机构的输出状态，进而改变传动装置的输出端个数，满足更多工况的需求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明传动装置一个实施例的原理图。

图2为本发明传动装置一个实施例的结构示意图。

图3为本发明传动装置一个实施例另一角度的结构示意图。

图4为本发明传动装置一个实施例中中间传动机构的结构示意图。

图5为本发明传动装置一个实施例第一侧面的结构示意图。

图6为本发明传动装置一个实施例第二侧面的结构示意图。

图7为本发明传动装置一个实施例中切换机构的液压原理图。

图中：

10、基体；20、转动体；30、第三齿轮；40、行星架；50、第四齿轮；60、中间传动机构；61、连接轴；62、第一齿轮；63、第二齿轮；70、第一离合器；80、第二离合器；90、外壳；100、液压泵；110、换向阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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做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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1-3所示，在本发明提供的传动装置的一个实施例中，该传动装置包括基体10、第一传动机构、第二传动机构和中间传动机构，转动体20能够相对于基体10转动，第一传动机构可选择地与基体10连接或断开连接，第二传动机构的部分可选择地与基体10连接或断开连接，中间传动机构60设置在第一传动机构和第二传动机构之间，第一传动机构、第二传动机构和中间传动机构60被配置为：在第一传动机构与基体10连接且第二传动机构的部分与基体10断开连接时在第一传动机构和中间传动机构60的限制作用下转动体20获得的动力通过第二传动机构输出，并在第一传动机构与基体10断开连接且第二传动机构的部分与基体10连接时转动体20获得的动力通过第二传动机构传递至第一传动机构和中间传动机构60并通过第一传动机构和中间传动机构60输出。

在上述实施例中，第一传动机构和第二传动机构与基体10之间均采用可选择地连接或断开连接的方式配合，即第一传动机构可以与基体10连接，也可以与基体10断开连接；第二传动机构的部分可以与基体10连接，也可以与基体10断开连接。

这样设置的好处是，可以根据实际需要通过切换第一传动机构与基体10的连接状态(包括连接和断开连接)和第二传动机构与基体10的连接状态的方式，实现改变第一传动机构、第二传动机构和中间传动机构的输出状态(包括非输出状态和输出状态，在非输出状态时，第一传动机构、第二传动机构或中间传动机构保持不动或者作为传动部件传递动力；在输出状态时，第一传动机构、第二传动机构或中间传动机构作为输出部件输出动力)的目的，从而改变传动装置的输出端个数，满足更多工况的需求。

在第一传动机构与基体10连接且第二传动机构的部分与基体10断开连接时，第一传动机构相对于基体10固定不动，在第一传动机构和中间传动机构60的限制作用下，第二传动机构作为输出部件，转动体20获得的动力通过第二传动机构输出。

在第一传动机构与基体10断开连接且第二传动机构的部分与基体10连接时，第二传动机构的部分相对于基体10固定不动，第一传动机构和中间传动机构60作为输出部件，转动体20获得的动力通过第二传动机构的相对于基体10可动的部分传递至第一传动机构和中间传动机构60，并通过第一传动机构和中间传动机构60输出。此时，第一传动机构和中间传动机构60均可以输出动力，因此传动装置的输出端增多，可以满足更多需求；同时，在不需要较多输出端时，还可以切换至仅通过第二传动机构输出的模式，输出形式比较灵活且可切换，适应性更高。

传动装置还包括外壳90，基体10、第一传动机构、第二传动机构和中间传动机构60均设置在外壳90内。

基体10与外壳90相对固定，基体10可以为轴类结构，转动体20套设在基体10的外周，外力作用于转动体20上可使转动体20相对于基体10绕基体10的中轴线旋转。

如图4所示，中间传动机构60包括第一齿轮62、连接轴61和第二齿轮63，第一齿轮62和第二齿轮63分别连接在连接轴61的两端，第一齿轮62与第一传动机构传动连接，第二齿轮63与第二传动机构传动连接。传动连接的含义是可以传递动力，中间传动机构作为中间传递动力的部件，可以实现第一传动机构和第二传动机构之间的动力传递。

中间传动机构60采用双联齿轮的结构形式，可以同时与第一传动机构和第二传动机构传动连接，比如啮合连接。

如图1-6所示，第一传动机构包括第三齿轮30，第三齿轮30与第一齿轮62相互啮合，第三齿轮30可选择地与基体10连接或断开连接。

第三齿轮30的外周设置轮齿，第三齿轮30的中心设有通孔，第三齿轮30通过通孔套设在基体10的外周，第一齿轮62外周的轮齿与第三齿轮30外周的轮齿相互啮合。

第二传动机构包括行星架40和第四齿轮50，第四齿轮50可转动地安装在行星架40上，第四齿轮50与第二齿轮63和转动体20同时啮合，行星架40可选择地与基体10连接或断开连接。

第一齿轮62、第二齿轮63和第四齿轮50的数量可以根据需要灵活设置，比如可以均为一个、两个或三个。

三个第四齿轮50沿转动体20的外周均匀布置。三个第一齿轮62沿第三齿轮30的外周均匀布置。行星架40的形状呈三角形。

传动装置还可以包括第一离合器70和第二离合器80，第一离合器70设置在第一传动机构和基体10之间，第二离合器80设置在第二传动机构和基体10之间。

第一离合器70处于接合状态时，第三齿轮30与基体10固定连接；第一离合器70处于分离状态时，第三齿轮30与基体10断开连接，第三齿轮30可以相对于基体10转动。第二离合器80处于接合状态时，行星架40与基体10固定连接；第二离合器80处于分离状态时，行星架40与基体10断开连接，行星架40可以相对于基体10转动。

通过设置第一离合器70和第二离合器80，可以方便地控制第一传动机构和第二传动机构与基体10的连接状态。

传动装置还可以包括驱动机构，驱动机构用于控制第一离合器70和第二离合器80的开闭。

如图7所示，驱动机构可以包括液压泵100和换向阀110，液压泵100用于为第一离合器70和第二离合器80的动作提供动力，换向阀110用于控制液压泵100与第一离合器70和第二离合器80之间连接油路的切换。

第一离合器70和第二离合器80均为常闭式液压离合器，换向阀110包括二位四通换向阀，该阀的进油口与液压泵100的出油口P连通，该阀的出油口与液压泵100的回油口T连通，该阀的两个工作油口分别与第一离合器70和第二离合器80连通。

当换向阀110右位为工作位时，液压泵100的液压油供入第二离合器80，使第二离合器80的阀杆左移，使第二离合器80处于分离状态，而第一离合器70的阀杆腔内的液压油与回油口T连通，因此处于接合状态。

当换向阀110左位为工作位时，液压泵100的液压油供入第一离合器70，使第一离合器70的阀杆右移，使第一离合器70处于分离状态，而第二离合器80的阀杆腔内的液压油与回油口T连通，因此处于接合状态。

下面接合附图1-7对本发明传动装置一个实施例的工作过程进行说明：

首先，启动液压泵100，此时换向阀110不动作，压力油进入第二离合器80的油缸的有杆腔，此时第二离合器80的动静片脱离接合，行星架40与基体10断开连接；而第一离合器70保持接合状态，第三齿轮30与基体10连接，第三齿轮30相对于基体10固定不动。此时，传动装置为单自由度行星轮系，在转动体20获得外力相对于基体10转动时，在第三齿轮30的限制作用下，中间传动机构60和第四齿轮50做绕自身轴线自转和绕基体10的中心轴线公转的复合运动，行星架40绕基体10的中轴线做旋转运动，行星架40为输出端。此时传动装置为一种大速比的行星齿轮传动机构。

当换向阀110得电时，压力油进入第一离合器70的有杆腔，此时第一离合器70脱离接合，第三齿轮30与基体10断开连接；而第二离合器80保持接合状态，行星架40与基体10连接，行星架40相对于基体10固定不动。此时传动装置为定轴轮系，在转动体20获得外力相对于基体10转动时，第四齿轮50、中间传动机构60和第三齿轮30均做自转运动，第一传动机构和三个中间传动机构60均为输出端，三个中间传动机构60的第一齿轮62为三个偏置输出，第三齿轮30为同轴输出。

通过对本发明传动装置多个实施例的说明，可以看到本发明传动装置实施例通过改变第一传动机构和第二传动机构与基体的连接状态实现输出端的变化，实现不同的功率流分配，且结构紧凑，操作方便，适用范围广。

基于上述的传动装置，本发明还提出一种变速器，该变速器包括上述的传动装置。

上述各个实施例中传动装置所具有的积极技术效果同样适用于变速器，这里不再赘述。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳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应当理解：在不脱离本发明原理的前提下，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，这些修改和等同替换均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种传动装置，其特征在于，包括：

基体(10)；

转动体(20)，能够相对于所述基体(10)转动；

第一传动机构，可选择地与所述基体(10)连接或断开连接；

第二传动机构，部分可选择地与所述基体(10)连接或断开连接；和

中间传动机构(60)，设置在所述第一传动机构和所述第二传动机构之间；

其中，所述第一传动机构、所述第二传动机构和所述中间传动机构(60)被配置为：在所述第一传动机构与所述基体(10)连接且所述第二传动机构的部分与所述基体(10)断开连接时在所述第一传动机构和所述中间传动机构(60)的限制作用下所述转动体(20)获得的动力通过所述第二传动机构输出，并在所述第一传动机构与所述基体(10)断开连接且所述第二传动机构的部分与所述基体(10)连接时所述转动体(20)获得的动力通过所述第二传动机构传递至所述第一传动机构和所述中间传动机构(60)并通过所述第一传动机构和所述中间传动机构(60)输出。

2.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，所述中间传动机构(60)包括第一齿轮(62)、连接轴(61)和第二齿轮(63)，所述第一齿轮(62)和所述第二齿轮(63)分别连接在所述连接轴(61)的两端，所述第一齿轮(62)与所述第一传动机构传动连接，所述第二齿轮(63)与所述第二传动机构传动连接。

3.根据权利要求2所述的传动装置，其特征在于，所述第一传动机构包括第三齿轮(30)，所述第三齿轮(30)与所述第一齿轮(62)相互啮合，所述第三齿轮(30)可选择地与所述基体(10)连接或断开连接。

4.根据权利要求2所述的传动装置，其特征在于，所述第二传动机构包括行星架(40)和第四齿轮(50)，所述第四齿轮(50)可转动地安装在所述行星架(40)上，所述第四齿轮(50)与所述第二齿轮(63)和所述转动体(20)同时啮合，所述行星架(40)可选择地与所述基体(10)连接或断开连接。

5.根据权利要求4所述的传动装置，其特征在于，所述第一齿轮(62)、所述第二齿轮(63)和所述第四齿轮(50)的数量均为三个。

6.根据权利要求5所述的传动装置，其特征在于，三个所述第四齿轮(50)沿所述转动体(20)的外周均匀布置。

7.根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于，还包括第一离合器(70)和第二离合器(80)，所述第一离合器(70)设置在所述第一传动机构和所述基体(10)之间，所述第二离合器(80)设置在所述第二传动机构和所述基体(10)之间。

8.根据权利要求7所述的传动装置，其特征在于，还包括驱动机构，所述驱动机构用于控制所述第一离合器(70)和所述第二离合器(80)的开闭。

9.根据权利要求8所述的传动装置，其特征在于，所述驱动机构包括液压泵(100)和换向阀(110)，所述液压泵(100)用于为所述第一离合器(70)和所述第二离合器(80)的动作提供动力，所述换向阀(110)用于控制所述液压泵(100)与所述第一离合器(70)和所述第二离合器(80)之间连接油路的切换。

10.一种变速器，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的传动装置。

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