CN111043260B - 一种六挡变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车传动技术领域，尤其涉及一种六挡变速器，包括变速器外壳以及安装于变速器外壳内部的输入轴、输出轴、行星排组、扭矩传递装置，所述行星排组包括从前往后依次安装的第一行星排、第二行星排、第三行星排，所述扭矩传递装置包括第一离合器、第二离合器、第三离合器、第一制动器、第二制动器、第三制动器，所述第一制动器、所述第二制动器和所述第三制动器均与所述变速器外壳固连。本发明提供的六挡变速器采用行星轮系传动，三个行星排结构紧凑，而且其动力可以通过几个行星轮来传动，齿轮的模数小，体积小，重量较轻，易于在小型汽车上布置使用。

Description

一种六挡变速器
技术领域
本发明涉及汽车传动技术领域，尤其涉及一种六挡变速器。
背景技术
自动变速器在现代汽车中得到了广泛应用，作为汽车上最为复杂的总成之一，对于大多数车型来说，性能更优的自动变速器研制一直是国际科技界追逐的热点，从传统的手动变速器到自动变速器技术的转变的趋势势不可挡。因此，开发性能优异的自动变速器一直是研究人员关注的焦点。
自动变速器使用行星齿轮系、离合器和制动装置来组成并实现多个传动比。一般而言，各个挡位具有更大传动效率与传动比范围且挡位间传动稳定的自动变速器机构，经常作为人们设计自动变速器的目标。目前市场上的六速自动变速器，在挡位传动效率与最大传动比范围的关系上，不能达到很好的平衡。在追求传动效率更大时，则传动比范围相对较低；当追求传动比范围更大时，则限制了传动效率的大小。随着汽车在社会的普及程度越来越高，开发传动效率更高，传动比范围更大且阶跃比更加稳定的自动变速器是十分必要的。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种六挡变速器。
本发明提供一种六挡变速器，包括变速器外壳以及安装于变速器外壳内部的输入轴、输出轴、行星排组、扭矩传递装置，所述行星排组包括从前往后依次安装的第一行星排、第二行星排、第三行星排，所述扭矩传递装置包括第一离合器、第二离合器、第三离合器、第一制动器、第二制动器、第三制动器，所述第一制动器、所述第二制动器和所述第三制动器均与所述变速器外壳固连，其中，
所述第一行星排由第一太阳轮、第一行星架、第一行星轮和第一齿圈组成，所述第一太阳轮和所述第一行星轮外啮合传动，所述第一行星轮和所述第一齿圈内啮合传动，所述第一行星轮旋转支撑在所述第一行星架上；
所述第二行星排由第二太阳轮、第二行星架、第二行星轮和第二齿圈组成，所述第二太阳轮和所述第二行星轮外啮合传动，所述第二行星轮和所述第二齿圈内啮合传动，所述第二行星轮旋转支撑在所述第二行星架上；
所述第三行星排由第三太阳轮、第三行星架、第三行星轮和第三齿圈组成，所述第三太阳轮和所述第三行星轮外啮合传动，所述第三行星轮和所述第三齿圈内啮合传动，所述第三行星轮旋转支撑在所述第三行星架上；
所述第一制动器与所述第一齿圈连接，所述第二制动器与所述第一行星架连接，所述第三制动器与所述第一太阳轮连接；
所述输入轴通过所述第一离合器与所述第二太阳轮连接，其通过所述第二离合器所述与第一齿圈连接，其通过所述第三离合器与所述第一太阳轮连接，所述输出轴与所述第三行星架连接。
所述第一离合器、所述第二离合器、所述第三离合器、所述第一制动器、所述第二制动器及所述第三制动器选择性地接合，以在所述输入轴和所述输出轴之间建立六个前进挡速比和一个倒挡速比。
进一步地，通过接合所述第三离合器和所述第二制动器，以在所述输入轴和所述输出轴之间建立倒挡传动比。
进一步地，通过接合所述第一离合器和所述第一制动器，以在所述输入轴和所述输出轴之间建立一挡传动比；
通过接合所述第一离合器和所述第二制动器，以在所述输入轴和所述输出轴之间建立二挡传动比；
通过接合所述第一离合器和所述第三制动器，以在所述输入轴和所述输出轴之间建立三挡传动比；
通过接合所述第一离合器和所述第二离合器，以在所述输入轴和所述输出轴之间建立四挡传动比；
通过接合所述第二离合器和所述第三制动器，以在所述输入轴和所述输出轴之间建立五挡传动比；
通过接合所述第二离合器和所述第二制动器，以在所述输入轴和所述输出轴之间建立六挡传动比。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明所述的一种六挡变速器的有益效果为：
1、本发明提供的六挡变速器采用行星轮系传动，三个行星排结构紧凑，而且其动力可以通过几个行星轮来传动，齿轮的模数小，体积小，重量较轻，易于在小型汽车上布置使用；
2、扭矩传递构件的个数少，六挡变速器采用了六个扭矩传递构件，在一定程度上减小变速器的体积；
3、各个挡位的控制只需要结合两个控制元件(离合器或制动器)，且相邻挡位之间变换时只需要更换一对扭矩传递构件的结合与断开，控制简单；
4、速比范围达到7.965，超速挡阶跃比小，高速行驶时换挡更稳定。
附图说明
图1是本发明所述一种六挡变速器的结构简图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1，本发明的实施例提供了一种六挡变速器，包括变速器外壳3以及安装于变速器外壳3内部的输入轴1、输出轴2、行星排组、扭矩传递装置，所述行星排组包括从前往后依次安装的第一行星排、第二行星排、第三行星排，所述第一行星排由第一太阳轮14、第一行星架13、第一行星轮12和第一齿圈11组成，所述第一太阳轮14和所述第一行星轮12外啮合传动，所述第一行星轮12和所述第一齿圈11内啮合传动，所述第一行星轮12通过滚动或滑动轴承旋转支撑在所述第一行星架13上；
所述第二行星排由第二太阳轮24、第二行星架23、第二行星轮22和第二齿圈21组成，所述第二太阳轮24和所述第二行星轮22外啮合传动，所述第二行星轮22和所述第二齿圈21内啮合传动，所述第二行星轮22通过滚动或滑动轴承旋转支撑在所述第二行星架23上；
所述第三行星排由第三太阳轮34、第三行星架33、第三行星轮32和第三齿圈31组成，所述第三太阳轮34和所述第三行星轮32外啮合传动，所述第三行星轮32和所述第三齿圈31内啮合传动，所述第三行星轮32通过滚动或滑动轴承旋转支撑在所述第三行星架33上；
所述扭矩传递装置包括第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第一制动器B1、第二制动器B2、第三制动器B3，第一离合器C1将输入轴1和第二太阳轮24互连；第二离合器C2将输入轴1与第三齿圈31互连；第三离合器C3将输入轴1与第一太阳轮14互连；第一制动器B1将第三齿圈31和变速器外壳3互连；第二制动器B2将第一行星架13与变速器外壳3互连；第三制动器B3将第一太阳轮14和变速器外壳3互连；
所述第一制动器B1与所述第一齿圈11连接，所述第二制动器B2与所述第一行星架13连接，所述第三制动器B3与所述第一太阳轮14连接；
所述第一离合器C1、所述第二离合器C2、所述第三离合器C3、所述第一制动器B1、所述第二制动器B2及所述第三制动器B3选择性地接合，以在所述输入轴1和所述输出轴2之间建立六个前进挡速比和一个倒挡速比，其具体实施过程为：
通过接合所述第三离合器C3和所述第二制动器B2，以在所述输入轴1和所述输出轴2之间建立倒挡传动比，具体的，第二制动器B2被接合以使第一行星架13与变速器外壳3相连，阻止了第一行星架13相对于变速器外壳3的旋转，第三离合器C3被接合以使得输入轴1和第一太阳轮14连接在一起旋转。由此，在输入轴1和输出轴2之间建立起倒挡的传动比，倒挡的传动比为-2.153；
通过接合所述第一离合器C1和所述第一制动器B1，以在所述输入轴1和所述输出轴2之间建立二挡传动比，具体的，第一制动器B1被接合以使得第三齿圈31、第二行星架23、第一齿圈11与变速器外壳3相连，阻止了它们相对于变速器外壳3的旋转。第一离合器C1被接合以使得第二太阳轮24、第三太阳轮34与输入轴1一起旋转。由此，在输入轴1和输出轴2之间建立一挡的传动比，一挡的传动比为4.765；
通过接合所述第一离合器C1和所述第二制动器B2，以在所述输入轴1和所述输出轴2之间建立二挡传动比，具体的，第一离合器C1被接合以使得第二太阳轮24、第三太阳轮34与输入轴1一起旋转，第二制动器B2被接合以使得第一行星架13、第二齿圈21和变速器外壳3相连，阻止了它们相对于变速器外壳3的旋转，由此在输入轴1和输出轴2之间建立起了二挡的传动比，二挡的传动比为2.513，速比阶跃为1.89；
通过接合所述第一离合器C1和所述第三制动器B3，以在所述输入轴1和所述输出轴2之间建立三挡传动比，具体的，第一离合器C1被接合以使得第二太阳轮24、第三太阳轮34与输入轴1一起旋转，第三制动器B3被接合以使得第一太阳轮14和变速器外壳3相连，阻止了第一太阳轮14相对于变速器外壳3的旋转，由此，在输入轴1和输出轴2之间建立起了三挡的传动比，三挡的传动比为1.451，速比阶跃为1.731。
通过接合所述第一离合器C1和所述第二离合器C2，以在所述输入轴1和所述输出轴2之间建立四挡传动比，具体的，第一离合器C1被接合以使得第二太阳轮24、第三太阳轮34与输入轴1一起旋转，第二离合器C2被接合以使得第三齿圈31、第二行星架23、第一齿圈11与输入轴1一起旋转，由此，在输入轴1和输出轴2之间建立起了四挡的传动比，四挡的传动比为1，速比阶跃为1.451。
通过接合所述第二离合器C2和所述第三制动器B3，以在所述输入轴1和所述输出轴2之间建立五挡传动比，具体的，第二离合器C2被接合以使得第三齿圈31、第二行星架23、第一齿圈11与输入轴1一起旋转，第三制动器B3被接合以使得第一太阳轮14和变速器外壳3相连，阻止了第一太阳轮14相对于变速器外壳3的旋转，由此，在输入轴1和输出轴2之间建立起了五挡的传动比，五挡的传动比为0.880，速比阶跃为1.136。
通过接合所述第二离合器C2和所述第二制动器B2，以在所述输入轴1和所述输出轴2之间建立六挡传动比，具体的，第二离合器C2被接合以使得第三齿圈31、第二行星架23、第一齿圈11与输入轴1一起旋转，第二制动器B2被接合以使得第一行星架13、第二齿圈21和变速器外壳3相连，阻止了它们相对于变速器外壳3的旋转，由此，在输入轴1和输出轴2之间建立起了六挡的传动比，六挡的传动比为0.598，速比阶跃为1.471。
其中，第一离合器C1、第二离合器C2、第二离合器C2、第一制动器B1、第二制动器B2、及第三制动器B3的操作逻辑表如表1所示：
表1
档位 离合器 制动器 档位性质 速比 阶跃比
1 C<sub>1</sub> B<sub>1</sub> 减速档 4.765
2 C<sub>1</sub> B<sub>2</sub> 减速档 2.513 1.896
3 C<sub>1</sub> B<sub>3</sub> 减速档 1.451 1.731
4 C<sub>2</sub>，C<sub>1</sub> 直接档 1 1.451
5 C<sub>2</sub> B<sub>3</sub> 超速档 0.880 1.136
6 C<sub>2</sub> B<sub>2</sub> 超速档 0.598 1.471
7 C<sub>3</sub> B<sub>2</sub> 倒挡 -2.153
在本发明中，第一离合器C1、第二离合器C2和第二离合器C2为多片式湿式离合器或牙嵌式离合器，第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3为鼓式制动器或多片式湿式制动器。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种六挡变速器，包括变速器外壳(3)以及安装于变速器外壳(3)内部的输入轴(1)、输出轴(2)、行星排组、扭矩传递装置，所述行星排组包括从前往后依次安装的第一行星排、第二行星排、第三行星排，所述扭矩传递装置包括第一离合器(C1)、第二离合器(C2)、第三离合器(C3)、第一制动器(B1)、第二制动器(B2)、第三制动器(B3)，所述第一制动器(B1)、所述第二制动器(B2)和所述第三制动器(B3)均与所述变速器外壳(3)固连，其特征在于：
所述第一行星排由第一太阳轮(14)、第一行星架(13)、第一行星轮(12)和第一齿圈(11)组成，所述第一太阳轮(14)和所述第一行星轮(12)外啮合传动，所述第一行星轮(12)和所述第一齿圈(11)内啮合传动，所述第一行星轮(12)旋转支撑在所述第一行星架(13)上；
所述第二行星排由第二太阳轮(24)、第二行星架(23)、第二行星轮(22)和第二齿圈(21)组成，所述第二太阳轮(24)和所述第二行星轮(22)外啮合传动，所述第二行星轮(22)和所述第二齿圈(21)内啮合传动，所述第二行星轮(22)旋转支撑在所述第二行星架(23)上；
所述第三行星排由第三太阳轮(34)、第三行星架(33)、第三行星轮(32)和第三齿圈(31)组成，所述第三太阳轮(34)和所述第三行星轮(32)外啮合传动，所述第三行星轮(32)和所述第三齿圈(31)内啮合传动，所述第三行星轮(32)旋转支撑在所述第三行星架(33)上；
所述第一齿圈(11)、所述第二行星架(23)、所述第三齿圈(31)依次固定连接，所述第一行星架(13)和所述第二齿圈(21)固定连接，所述第二太阳轮(24)和所述第三太阳轮(34)固定连接；
所述第一制动器(B1)与所述第一齿圈(11)连接，所述第二制动器(B2)与所述第一行星架(13)连接，所述第三制动器(B3)与所述第一太阳轮(14)连接；
所述输入轴(1)通过所述第一离合器(C1)与所述第二太阳轮(24)连接，所述输入轴(1)通过所述第二离合器(C2)与所述第一齿圈(11)连接，所述输入轴(1)通过所述第三离合器(C3)与所述第一太阳轮(14)连接，所述输出轴(2)与所述第三行星架(33)连接；
所述第一离合器(C1)、所述第二离合器(C2)、所述第三离合器(C3)、所述第一制动器(B1)、所述第二制动器(B2)及所述第三制动器(B3)选择性地接合，以在所述输入轴(1)和所述输出轴(2)之间建立六个前进挡速比和一个倒挡速比。
2.根据权利要求1所述的一种六挡变速器，其特征在于，通过接合所述第三离合器(C3)和所述第二制动器(B2)，以在所述输入轴(1)和所述输出轴(2)之间建立倒挡传动比。
3.根据权利要求1所述的一种六挡变速器，其特征在于，通过接合所述第一离合器(C1)和所述第一制动器(B1)，以在所述输入轴(1)和所述输出轴(2)之间建立一挡传动比；
通过接合所述第一离合器(C1)和所述第二制动器(B2)，以在所述输入轴(1)和所述输出轴(2)之间建立二挡传动比；
通过接合所述第一离合器(C1)和所述第三制动器(B3)，以在所述输入轴(1)和所述输出轴(2)之间建立三挡传动比；
通过接合所述第一离合器(C1)和所述第二离合器(C2)，以在所述输入轴(1)和所述输出轴(2)之间建立四挡传动比；
通过接合所述第二离合器(C2)和所述第三制动器(B3)，以在所述输入轴(1)和所述输出轴(2)之间建立五挡传动比；
通过接合所述第二离合器(C2)和所述第二制动器(B2)，以在所述输入轴(1)和所述输出轴(2)之间建立六挡传动比。
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