CN112128337B - 一种齿轮-双环形-液压复合传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种齿轮‑双环形‑液压复合传动装置，包括输入机构、双环形串联传动机构、液压传动机构、输出构件、前行星齿轮机构、中行星齿轮机构、后行星齿轮机构、离合器组件和制动器组件；所述双环形串联传动机构的输出与中行星齿轮机构连接，所述离合器组件将所述输入机构分别连接到双环形串联传动机构、液压传动机构和前行星齿轮机构，将液压传动机构的输出与中行星齿轮机构连接，将后行星齿轮机构的输出与输出构件连接；所述离合器组件和制动器组件提供输入机构与输出构件之间连续的传动比。本发明集齿轮单流传动、双环形单流传动、液压单流传动、齿轮‑双环形复合传动、齿轮‑液压复合传动和双环形‑液压复合传动为一体。

Description

一种齿轮-双环形-液压复合传动装置
技术领域
本发明涉及自动变速装置领域，特别涉及一种齿轮-双环形-液压复合传动装置。
背景技术
齿轮传动效率较高，但难以满足无级调速的要求；液压传动能够满足无级调速的要求，但效率和精度较低；环形传动效率和精度都较高，但传动比调节范围有限。基于此，集多种传动方式为一体，并能够适应不同工况的变速传动装置，具有良好的发展前景。
复合传动能够发扬单流传动的优点，摒弃其缺点，成为变速传动装置发展的趋势。集多种传动方式为一体，并可自由组合成复合传动的传动装置将是变速传动装置设计的新趋势。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种齿轮-双环形-液压复合传动装置，集齿轮单流传动、双环形单流传动、液压单流传动、齿轮-双环形复合传动、齿轮-液压复合传动和双环形-液压复合传动为一体，并可在各种传动方式间进行切换。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种齿轮-双环形-液压复合传动装置，包括输入机构、双环形串联传动机构、液压传动机构、输出构件、前行星齿轮机构、中行星齿轮机构、后行星齿轮机构、离合器组件和制动器组件；所述前行星齿轮机构、中行星齿轮机构和后行星齿轮机构串联连接，所述双环形串联传动机构的输出与中行星齿轮机构连接，所述离合器组件将所述输入机构分别连接到双环形串联传动机构、液压传动机构和前行星齿轮机构，将液压传动机构的输出与中行星齿轮机构连接，将后行星齿轮机构的输出与输出构件连接；所述离合器组件和制动器组件可提供输入机构与输出构件之间连续的传动比。
进一步，通过调节液压传动机构的排量比、调节双环形串联传动机构的传动比和选择性控制所述离合器组件和制动器组件的接合，提供输入机构与输出构件之间的传动方式包括：齿轮单流传动、双环形单流传动、液压单流传动、齿轮-双环形复合传动、齿轮-液压复合传动和双环形-液压复合传动。
进一步，所述前行星齿轮机构的行星架与中行星齿轮机构的行星架连接，所述前行星齿轮机构的太阳轮与双环形串联传动机构输出连接；所述中行星齿轮机构的行星架与后行星齿轮机构的太阳轮连接，所述后行星齿轮机构的齿圈与输出构件连接；
所述离合器组件包括离合器L1、离合器L6和离合器L7，所述离合器L1用于选择性的将输入机构与前行星齿轮机构的齿圈连接以共同旋转；所述离合器L6用于选择性的将中行星齿轮机构的齿圈与前行星齿轮机构的太阳轮连接以共同旋转；所述离合器L7用于选择性的将后行星齿轮机构的太阳轮与后行星齿轮机构的行星架连接以共同旋转；所述制动器组件包括制动器B2和制动器B3；所述制动器B2用于选择性的将中行星齿轮机构的齿圈连接到固定件；所述制动器B3用于选择性的将后行星齿轮机构的行星架连接到固定件；
接合所述离合器L1、离合器L6、离合器L7和制动器B2，提供输入构件与输出构件之间前进方向的齿轮单流传动；接合所述离合器L1、离合器L6、制动器B2和制动器B3，提供输入构件与输出构件之间后退方向的齿轮单流传动。
进一步，所述离合器组件还包括离合器L2和离合器L3，所述离合器L2和离合器L3共同用于选择性的将输入机构与双环形串联传动机构的输入端连接以共同旋转；所述制动器组件还包括制动器B1，所述制动器B1用于选择性的将前行星齿轮机构的齿圈连接到固定件；
通过调节双环形串联传动机构的传动比和接合所述离合器L2、离合器L3、离合器L7和制动器B1，提供输入构件与输出构件之间前进方向的双环形单流传动；
通过调节双环形串联传动机构的传动比和接合所述离合器L2、离合器L3、制动器B1和制动器B3，提供输入构件与输出构件之间后退方向的双环形单流传动。
进一步，所述离合器组件还包括离合器L4和离合器L5，所述离合器L2和离合器L4共同用于选择性的将输入机构与液压传动机构的输入端连接以共同旋转；所述离合器L5用于选择性的将液压传动机构的输出端与中行星齿轮机构的太阳轮连接以共同旋转；
通过调节液压传动机构的排量比和接合所述离合器L2、离合器L4、离合器L5、离合器L6、离合器L7和制动器B2，提供输入构件与输出构件之间前进方向的液压单流传动；
通过调节液压传动机构的排量比和接合所述离合器L2、离合器L4、离合器L5、离合器L6、制动器B2和制动器B3，提供输入构件与输出构件之间后退方向的液压单流传动。
进一步，通过调节双环形串联传动机构的传动比和接合离合器L1、离合器L2、离合器L3和离合器L7，提供输入构件与输出构件之间前进方向的齿轮-双环形复合传动；
通过调节双环形串联传动机构的传动比和接合离合器L1、离合器L2、离合器L3和制动器B3，提供输入构件与输出构件之间后退方向的齿轮-双环形复合传动。
进一步，通过调节液压传动机构的排量比和接合所述离合器L1、离合器L2、离合器L4、离合器L5、离合器L6和离合器L7，提供输入构件与输出构件之间前进方向的齿轮-液压复合传动；
通过调节液压传动机构的排量比和接合所述离合器L1、离合器L2、离合器L4、离合器L5、离合器L6和制动器B3，提供输入构件与输出构件之间后退方向的齿轮-液压复合传动；
进一步，通过调节液压传动机构的排量比，调节双环形串联传动机构的传动比和接合离合器L2、离合器L3、离合器L4、离合器L5、离合器L6和离合器L7，提供输入构件与输出构件之间前进方向的双环形-液压复合传动；
通过调节液压传动机构的排量比，调节双环形串联传动机构的传动比和接合离合器L2、离合器L3、离合器L4、离合器L5、离合器L6和制动器B3，提供输入构件与输出构件之间后退方向的双环形-液压复合传动。
进一步，所述液压单流传动可同步切换到齿轮单流传动、双环形单流传动、齿轮-双环形双流传动、齿轮-液压双流传动中的任意一种传动；所述液压单流传动在任意点可切换到双环形-液压双流传动。
进一步，所述双环形单流传动可同步切换到齿轮-液压双流传动，所述双环形单流传动在任意点可切换到齿轮-双环形双流传动；所述齿轮-双环形双流传动、齿轮-液压双流传动和双环形-液压双流传动之间可相互进行同步切换。
本发明的有益效果在于：
1.本发明所述的齿轮-双环形-液压复合传动装置，双环形单流传动采用前环形传动机构和后环形传动机构串联而成，增大了传动比的调节范围，提高了调节精度和自由度。
2.本发明所述的齿轮-双环形-液压复合传动装置，为一款集齿轮单流传动、双环形单流传动、液压单流传动、齿轮-双环形复合传动、齿轮-液压复合传动和双环形-液压复合传动为一体的多模式复合传动装置，适用于不同工况的要求。
3.本发明所述的齿轮-双环形-液压复合传动装置，可实现各种传动方式的自由切换。
附图说明
图1为本发明的齿轮-双环形-液压复合传动装置结构原理图。
图2为本发明的正向齿轮单流传动功率流向示意图。
图3为本发明的正向双环形单流传动功率流向示意图。
图4为本发明的正向液压单流传动功率流向示意图。
图5为本发明的正向齿轮-双环形复合传动功率流向示意图。
图6为本发明的正向齿轮-液压复合传动功率流向示意图。
图7为本发明的正向双环形-液压复合传动功率流向示意图。
图8为本发明的负向齿轮单流传动功率流向示意图。
图9为本发明的负向双环形单流传动功率流向示意图。
图10为本发明的负向液压单流传动功率流向示意图。
图11为本发明的负向齿轮-双环形复合传动功率流向示意图。
图12为本发明的负向齿轮-液压复合传动功率流向示意图。
图13为本发明的负向双环形-液压复合传动功率流向示意图。
图中：
1-输入机构；11-主离合器L0；12-输入轴；13-离合器L1；14-输入机构齿轮副；15-前轴；16-离合器L2；2-双环形串联传动机构；21-双环形串联传动机构齿轮副；22-离合器L3；23-前环形传动机构；24-后环形传动机构；25-双环形串联传动机构输出齿轮副；3-中轴；4-液压传动机构；41-液压传动机构输入齿轮副；42-离合器L4；43-泵轴；44-变量泵；45-定量马达；46-马达轴；47-液压传动机构输出齿轮副；48-离合器L5；5-输出轴；6-前行星齿轮机构；61-制动器B1；62-前行星齿轮机构的齿圈；63-前行星齿轮机构的行星架；64-前行星齿轮机构的太阳轮；7-中行星齿轮机构；71-制动器B2；72-离合器L6；73-中行星齿轮机构的齿圈；74-中行星齿轮机构的行星架；75-中行星齿轮机构的太阳轮；8-后行星齿轮机构；81-后行星齿轮机构的太阳轮；82-后行星齿轮机构的行星架；83-后行星齿轮机构的齿圈；84-制动器B3；85-离合器L7。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1所示，本发明所述的齿轮-双环形-液压复合传动装置，包括输入机构1、双环形串联传动机构2、液压传动机构4、输出轴5、前行星齿轮机构6、中行星齿轮机构7、后行星齿轮机构8、离合器组件和制动器组件。
所述输入机构1包括主离合器L0 11、输入轴12、离合器L1 13、输入机构齿轮副14、前轴15和离合器L2 16。动力源通过主离合器L011与输入轴12连接，所述输入轴12通过离合器L2 16与前行星齿轮机构的齿圈62连接，所述输入轴12通过输入机构齿轮副14与前轴15连接。动力源通过主离合器L0 11传递到输入轴12后进行分流，一路经离合器L1 13传递到前行星齿轮机构齿圈62，一路经输入机构齿轮副14和离合器L2 16传递到前轴15，传递到前轴15的动力可经离合器L322传递到双环形串联传动机构2的输入端，也可经离合器L442传递到液压传动机构4的输入端。
所述双环形串联传动机构2包括双环形串联传动机构齿轮副21、离合器L322、前环形传动机构23、后环形传动机构24和双环形串联传动机构输出齿轮副25。前环形传动机构23和后环形传动机构24串联而成；所述前环形传动机构23或后环形传动机构24，当圆环面轴向移动时，两环面间的辊子沿曲面滑动，进而改变传动轴的夹角以实现传动比的变化。所述前轴15通过双环形串联传动机构齿轮副21与前环形传动机构23输入连接，所述后环形传动机构24输出通过双环形串联传动机构输出齿轮副25与前行星齿轮机构的太阳轮64连接。所述离合器L2 16和离合器L3 22共同用于选择性的将输入机构1与双环形串联传动机构2的输入端连接以共同旋转。
所述液压传动机构4包括液压传动机构输入齿轮副41、离合器L4 42、泵轴43、变量泵44、定量马达45、马达轴46、液压传动机构输出齿轮副47和离合器L5 48。所述前轴15通过液压传动机构输入齿轮副41与泵轴43连接，所述泵轴43驱动变量泵44工作，所述变量泵44带动定量马达45的马达轴46转动，所述马达轴46通过液压传动机构输出齿轮副47与中行星齿轮机构的太阳轮75连接。所述离合器L2 16和离合器L4 42共同用于选择性的将输入机构1与液压传动机构4的输入端连接以共同旋转；所述离合器L5 48用于选择性的将液压传动机构4的输出端与中行星齿轮机构7的太阳轮连接以共同旋转。
所述中轴3分别与前行星齿轮机构的行星架63、中行星齿轮机构的行星架74和后行星齿轮机构的太阳轮81固连。所述前行星齿轮机构6包括制动器B1 61、前行星齿轮机构的齿圈62、前行星齿轮机构的行星架63和前行星齿轮机构的太阳轮64。所述前行星齿轮机构的齿圈62通过离合器L1 13与输入轴12连接，并可由制动器B1 61连接到固定件；所述前行星齿轮机构的太阳轮64与双环形串联传动机构2的输出端连接，也可通过离合器L6 72与中行星齿轮机构的齿圈73连接。所述中行星齿轮机构7包括制动器B2 71、离合器L6 72、中行星齿轮机构的齿圈73、中行星齿轮机构的行星架74和中行星齿轮机构的太阳轮75。所述中行星齿轮机构的齿圈73可通过离合器L6 72与前行星齿轮机构的太阳轮64连接，也可通过制动器B2 71连接到固定件；所述中行星齿轮机构的太阳轮75与液压传动机构4的输出端连接。所述后行星齿轮机构8包括后行星齿轮机构的太阳轮81、后行星齿轮机构的行星架82、后行星齿轮机构的齿圈83、制动器B3 84和离合器L7 85。所述后行星齿轮机构的行星架82可通过离合器L7 85连接到后行星齿轮机构的太阳轮81，也可由制动器B3 84连接到固定件；所述后行星齿轮机构的齿圈83与输出轴5连接。
通过调节双环形串联传动机构2的传动比、液压传动机构4的排量比和选择性控制所述离合器组件和制动器组件的接合，提供输入构件与输出构件之间的传动方式包括：齿轮单流传动、双环形单流传动、液压单流传动、齿轮-双环形复合传动、齿轮-液压复合传动和双环形-液压复合传动。下面结合表1具体举例说明：
如图2和图8所示，齿轮单流传动包括前进方向和后退方向的齿轮单流传动。
前进方向的齿轮单流传动如图2所示，当主离合器L0 11、离合器L1 13、离合器L672、离合器L7 85和制动器B2 71接合时，动力经主离合器L0 11、输入轴12、离合器L1 13、前行星齿轮机构的齿圈62和前行星齿轮机构的行星架63，传递到中间轴3，再经固连为一体的后行星齿轮机构8，从输出轴5输出。此时，输出轴转速与输入轴转速关系为：
Figure BDA0002614653710000061
式中，no为输出轴5转速，nI为输入轴12转速，k1为前行星齿轮机构的特性参数。
后退方向的齿轮单流传动如图8所示，当主离合器L0 11、离合器L1 13、离合器L672、制动器B2 71和制动器B3 84接合时，动力经主离合器L0 11、输入轴12、离合器L1 13、前行星齿轮机构的齿圈62和前行星齿轮机构的行星架63，传递到中间轴3，再经后行星齿轮机构的太阳轮81和后行星齿轮机构的齿圈83，从输出轴5输出。此时，输出轴转速与输入轴转速关系为：
Figure BDA0002614653710000062
式中，k3为后行星齿轮机构的特性参数。
如图3和图9所示，双环形单流传动包括前进方向和后退方向的双环形单流传动。
前进方向的双环形单流传动如图3所示，当主离合器L0 11、离合器L2 16、离合器L322、离合器L7 85和制动器B1 61接合时，动力经输入机构1、双环形串联传动机构2、前行星齿轮机构的太阳轮64、前行星齿轮机构的行星架63，传递到中间轴3，再经固连为一体的后行星齿轮机构8，从输出轴5输出。此时，输出轴转速与输入轴转速关系为：
Figure BDA0002614653710000063
式中，i1 i2为输入轴12与前轴15之间的传动比，i3为双环形串联传动机构齿轮副21的传动比，i4为双环形串联传动机构输出齿轮副25的传动比，iT1为前环形传动机构23的传动比，iT1∈[0.5，2.0]；iT2为后环形传动机构的传动比，iT2∈[0.5，2.0]。令iT＝iT1iT2∈[0.25，4.00]。
后退方向的双环形单流传动如图9所示，当主离合器L0 11、离合器L2 16、离合器L322、制动器B1 61和制动器B3 84接合时，动力经输入机构1、双环形串联传动机构2、前行星齿轮机构的太阳轮64、前行星齿轮机构的行星架63，传递到中间轴3，再经后行星齿轮机构的太阳轮81和后行星齿轮机构的齿圈83，从输出轴5输出。此时，输出轴转速与输入轴转速关系为：
Figure BDA0002614653710000064
如图4和图10所示，液压单流传动包括前进方向和后退方向的液压单流传动。
前进方向的液压单流传动如图4所示，当主离合器L0 11、离合器L2 16、离合器L442、离合器L5 48、离合器L6 72、离合器L7 85和制动器B2 71接合时，动力经输入机构1、液压传动机构4、中行星齿轮机构的太阳轮75、中行星齿轮机构的行星架74，传递到中间轴3，再经固连为一体的后行星齿轮机构8，从输出轴5输出。此时，输出轴转速与输入轴转速关系为：
Figure BDA0002614653710000071
式中，i5为液压传动机构输入齿轮副41的传动比，i6为液压传动机构输出齿轮副47的传动比，k2为中行星齿轮机构的特性参数，e为液压传动机构的排量比，e∈[0，1.0]。
后退方向的液压单流传动如图10所示，当主离合器L0 11、离合器L2 16、离合器L442、离合器L5 48、离合器L6 72、制动器B2 71和制动器B3 84接合时，动力经输入机构1、液压传动机构4、中行星齿轮机构的太阳轮75、中行星齿轮机构的行星架74，传递到中间轴3，再经后行星齿轮机构的太阳轮81和后行星齿轮机构的齿圈83，从输出轴5输出。此时，输出轴转速与输入轴转速关系为：
Figure BDA0002614653710000072
如图5和图11所示，齿轮-双环形复合传动包括前进方向和后退方向的齿轮-双环形复合传动。
前进方向的齿轮-双环形复合传动如图5所示，当主离合器L0 11、离合器L1 13、离合器L2 16、离合器L3 22和离合器L7 85接合时，动力经主离合器L0 11和输入轴12后分流，一路经输入机构齿轮副14、离合器L2 16、前轴15和双环形串联传动机构2传递到前行星齿轮机构的太阳轮64，一路经离合器L1 13直接传递到前行星齿轮机构的齿圈62，混合动力经前行星齿轮机构的行星架63传递到中间轴3，再经固连为一体的后行星齿轮机构8，从输出轴5输出。此时，输出轴转速与输入轴转速关系为：
Figure BDA0002614653710000073
后退方向的齿轮-双环形复合传动如图11所示，当主离合器L0 11、离合器L1 13、离合器L2 16、离合器L3 22和制动器B3 84接合时，动力经主离合器L0 11和输入轴12后分流，一路经输入机构齿轮副14、离合器L2 16、前轴15和双环形串联传动机构2传递到前行星齿轮机构的太阳轮64，一路经离合器L1 13直接传递到前行星齿轮机构的齿圈62，混合动力经前行星齿轮机构的行星架63传递到中间轴3，再经后行星齿轮机构的太阳轮81和后行星齿轮机构的齿圈83，从输出轴5输出。此时，输出轴转速与输入轴转速关系为：
Figure BDA0002614653710000081
如图6和图12所示，齿轮-液压复合传动包括前进方向和后退方向的齿轮-液压复合传动。
前进方向的齿轮-液压复合传动如图6所示，当主离合器L0 11、离合器L1 13、离合器L2 16、离合器L4 42、离合器L5 48、离合器L6 72和离合器L7 85接合时，前行星齿轮机构的太阳轮64和中行星齿轮机构的齿圈73连接，前行星齿轮机构的行星架63和中行星齿轮机构的行星架74连接，动力经主离合器L0 11和输入轴12后分流，一路经离合器L1 13直接传递到前行星齿轮机构的齿圈62，另一路经输入机构齿轮副14、离合器L2 16、前轴15和液压传动机构4传递到中行星齿轮机构的太阳轮75，此时再次分流，支一路传递到中行星齿轮机构的行星架74，支二路经中行星齿轮机构的齿圈73传递到前行星齿轮机构的太阳轮64，传递到前行星齿轮机构的齿圈62的机械动力流和传递到前行星齿轮机构的太阳轮64的液压动力流，在前行星齿轮机构的行星架63汇流后，与传递到中行星齿轮机构的行星架74的液压动力流再次汇流，传递到中间轴3，再经固连为一体的后行星齿轮机构8，从输出轴5输出。此时，输出轴转速与输入轴转速关系为：
Figure BDA0002614653710000082
后退方向的齿轮-液压复合传动如图12所示，当主离合器L0 11、离合器L1 13、离合器L2 16、离合器L4 42、离合器L5 48、离合器L6 72和制动器B3 84接合时，前行星齿轮机构的太阳轮64和中行星齿轮机构的齿圈73连接，前行星齿轮机构的行星架63和中行星齿轮机构的行星架74连接，动力经主离合器L0 11和输入轴12后分流，一路经离合器L1 13直接传递到前行星齿轮机构的齿圈62，另一路经输入机构齿轮副14、离合器L2 16、前轴15和液压传动机构4传递到中行星齿轮机构的太阳轮75，此时再次分流，支一路传递到中行星齿轮机构的行星架74，支二路经中行星齿轮机构的齿圈73传递到前行星齿轮机构的太阳轮64，传递到前行星齿轮机构的齿圈62的机械动力流和传递到前行星齿轮机构的太阳轮64的液压动力流，在前行星齿轮机构的行星架63汇流后，与传递到中行星齿轮机构的行星架74的液压动力流再次汇流，传递到中间轴3，再经后行星齿轮机构的太阳轮81和后行星齿轮机构的齿圈83，从输出轴5输出。此时，输出轴转速与输入轴转速关系为：
Figure BDA0002614653710000091
如图7和图13所示，双环形-液压复合传动包括前进方向和后退方向的双环形-液压复合传动。
前进方向的双环形-液压复合传动如图7所示，当主离合器L0 11、离合器L2 16、离合器L3 22、离合器L4 42、离合器L5 48、离合器L6 72和离合器L7 85接合时，动力经输入机构1分流，一路经双环形串联传动机构2传递到中行星齿轮机构的齿圈73，一路经液压传动机构4传递到中行星齿轮机构的太阳轮75，混合动力经中行星齿轮机构的行星架74传递到中间轴3，再经固连为一体的后行星齿轮机构8，从输出轴5输出。此时，输出轴转速与输入轴转速关系为：
Figure BDA0002614653710000092
后退方向的双环形-液压复合传动如图13所示，当主离合器L0 11、离合器L2 16、离合器L3 22、离合器L4 42、离合器L5 48、离合器L6 72和制动器B3 84接合时，动力经输入机构1分流，一路经双环形串联传动机构2传递到中行星齿轮机构的齿圈73，一路经液压传动机构4传递到中行星齿轮机构的太阳轮75，混合动力经中行星齿轮机构的行星架74传递到中间轴3，再经后行星齿轮机构的太阳轮81和后行星齿轮机构的齿圈83，从输出轴5输出。此时，输出轴转速与输入轴转速关系为：
Figure BDA0002614653710000093
表1各元件接合表
Figure BDA0002614653710000094
Figure BDA0002614653710000101
表中：1.“B”代表制动器，“L”代表离合器；
2.“▲”代表换挡元件接合，“△”代表换挡元件分离。
实施例，选取参数如下：k1＝k2＝k3＝1.5，i1i2i3i4＝1.0，i1i2i5i6＝0.5，iT1∈[0.5，2.0]，iT2∈[0.5，2.0]，iT＝iT1iT2∈[0.25，4.00]。
此时，输出轴转速与输入轴转速关系表达式及其调速范围如表2所示。
表2输出轴转速与输入轴转速关系表达式及其调速范围
Figure BDA0002614653710000102
Figure BDA0002614653710000111
结合图1的实施例，其中iTI＝i1i2i3为输入轴12与双环形串联传动机构2的传动比；iTO＝i4为双环形串联传动机构2与前行星齿轮机构太阳轮的传动比；iHI＝i1i2i5为输入轴12与液压传动机构4的传动比，iHO＝i6为液压传动机构输出与后行星齿轮机构太阳轮的传动比。
采用液压单流传动起步，当e∈[0,1]时，
Figure BDA0002614653710000112
当满足
Figure BDA0002614653710000113
e∈[0，1]时，液压单流传动可同步切换到齿轮单流传动；当同时满足
Figure BDA0002614653710000114
e∈[0，1]，iT1，iT2∈[0.5，2.0]时，液压单流传动可同步切换到双环形单流传动；当同时满足
Figure BDA0002614653710000115
e∈[0，1]，iT1，iT2∈[0.5，2.0]时，液压单流传动可同步切换到齿轮-双环形双流传动；当满足
Figure BDA0002614653710000116
时，液压单流传动可同步切换到齿轮-液压双流传动；在任意点，液压单流传动可切换到双环形-液压双流传动，此时无法实现同步切换，但扩大了调速范围；
在任意点，双环形单流传动可切换到齿轮-双环形双流传动，此时无法实现同步切换，但扩大了调速范围；当同时满足
Figure BDA0002614653710000117
e∈[0，1]，iT1，iT2∈[0.5，2.0]时，双环形单流传动可同步切换到齿轮-液压双流传动；
当满足
Figure BDA0002614653710000121
e∈[0，1]，iT1，iT2∈[0.5，2.0]时，齿轮-双环形双流传动与齿轮-液压双流传动可同步切换；
当满足
Figure BDA0002614653710000122
e∈[0，1]，iT1，iT2∈[0.5，2.0]时，齿轮-双环形双流传动与双环形-液压双流传动可同步切换；
当满足
Figure BDA0002614653710000123
e∈[0，1]，iT1，iT2∈[0.5，2.0]时，齿轮-液压双流传动与双环形-液压双流传动可同步切换；
实施例：
采用液压单流传动起步，当e∈[0,1]时，no∈[0,0.8]nI；
当满足e＝0.75时，液压单流传动可同步切换到齿轮单流传动；当同时满足e·iT＝0.5，e∈[0，1]，iT∈[0.25，4]时，液压单流传动可同步切换到双环形单流传动；当同时满足
Figure BDA0002614653710000124
e∈[0，1]，iT∈[0.25，4]时，液压单流传动可同步切换到齿轮-双环形双流传动；当满足e＝0.75时，液压单流传动可同步切换到齿轮-液压双流传动；在任意点，液压单流传动可切换到双环形-液压双流传动，此时无法实现同步切换，但扩大了调速范围；
在任意点，双环形单流传动可切换到齿轮-双环形双流传动，此时无法实现同步切换，但扩大了调速范围；当同时满足
Figure BDA0002614653710000125
e∈[0，1]，iT∈[0.25，4]时，双环形单流传动可同步切换到齿轮-液压双流传动；
当满足
Figure BDA0002614653710000126
e∈[0，1]，iT∈[0.25，4]时，齿轮-双环形双流传动、齿轮-液压双流传动和双环形-液压双流传动间可相互进行同步切换。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种齿轮-双环形-液压复合传动装置，其特征在于，包括输入机构(1)、双环形串联传动机构(2)、液压传动机构(4)、输出构件、前行星齿轮机构(6)、中行星齿轮机构(7)、后行星齿轮机构(8)、离合器组件和制动器组件；所述前行星齿轮机构(6)、中行星齿轮机构(7)和后行星齿轮机构(8)串联连接，所述双环形串联传动机构(2)的输出与中行星齿轮机构(7)连接，所述离合器组件将所述输入机构(1)分别连接到双环形串联传动机构(2)、液压传动机构(4)和前行星齿轮机构(6)，将液压传动机构(4)的输出与中行星齿轮机构(7)连接，将后行星齿轮机构(8)的输出与输出构件连接；
所述前行星齿轮机构(6)的行星架与中行星齿轮机构(7)的行星架连接，所述前行星齿轮机构(6)的太阳轮与双环形串联传动机构(2)输出连接；所述中行星齿轮机构(7)的行星架与后行星齿轮机构(8)的太阳轮连接，所述后行星齿轮机构(8)的齿圈与输出构件连接；所述离合器组件包括离合器L1(13)、离合器L6(72)和离合器L7(85)，所述离合器L1(13)用于选择性的将输入机构(1)与前行星齿轮机构(6)的齿圈连接以共同旋转；所述离合器L6(72)用于选择性的将中行星齿轮机构(7)的齿圈与前行星齿轮机构(6)的太阳轮连接以共同旋转；所述离合器L7(85)用于选择性的将后行星齿轮机构(8)的太阳轮与后行星齿轮机构(8)的行星架连接以共同旋转；所述制动器组件包括制动器B2(71)和制动器B3(84)；所述制动器B2(71)用于选择性的将中行星齿轮机构(7)的齿圈连接到固定件；所述制动器B3(84)用于选择性的将后行星齿轮机构(8)的行星架连接到固定件；
通过调节液压传动机构(4)的排量比、调节双环形串联传动机构(2)的传动比和选择性控制所述离合器组件和制动器组件的接合，提供输入机构(1)与输出构件之间的传动方式包括：齿轮单流传动、双环形单流传动、液压单流传动、齿轮-双环形复合传动、齿轮-液压复合传动和双环形-液压复合传动。
2.根据权利要求1所述的齿轮-双环形-液压复合传动装置，其特征在于，
接合所述离合器L1(13)、离合器L6(72)、离合器L7(85)和制动器B2(71)，提供输入构件与输出构件之间前进方向的齿轮单流传动；接合所述离合器L1(13)、离合器L6(72)、制动器B2(71)和制动器B3(84)，提供输入构件与输出构件之间后退方向的齿轮单流传动。
3.根据权利要求2所述的齿轮-双环形-液压复合传动装置，其特征在于，所述离合器组件还包括离合器L2(16)和离合器L3(22)，所述离合器L2(16)和离合器L3(22)共同用于选择性的将输入机构(1)与双环形串联传动机构(2)的输入端连接以共同旋转；所述制动器组件还包括制动器B1(61)，所述制动器B1(61)用于选择性的将前行星齿轮机构(6)的齿圈连接到固定件；
通过调节双环形串联传动机构(2)的传动比和接合所述离合器L2(16)、离合器L3(22)、离合器L7(85)和制动器B1(61)，提供输入构件与输出构件之间前进方向的双环形单流传动；
通过调节双环形串联传动机构(2)的传动比和接合所述离合器L2(16)、离合器L3(22)、制动器B1(61)和制动器B3(84)，提供输入构件与输出构件之间后退方向的双环形单流传动。
4.根据权利要求3所述的齿轮-双环形-液压复合传动装置，其特征在于，所述离合器组件还包括离合器L4(42)和离合器L5(48)，所述离合器L2(16)和离合器L4(42)共同用于选择性的将输入机构(1)与液压传动机构(4)的输入端连接以共同旋转；所述离合器L5(48)用于选择性的将液压传动机构(4)的输出端与中行星齿轮机构(7)的太阳轮连接以共同旋转；
通过调节液压传动机构(4)的排量比和接合所述离合器L2(16)、离合器L4(42)、离合器L5(48)、离合器L6(72)、离合器L7(85)和制动器B2(71)，提供输入构件与输出构件之间前进方向的液压单流传动；
通过调节液压传动机构(4)的排量比和接合所述离合器L2(16)、离合器L4(42)、离合器L5(48)、离合器L6(72)、制动器B2(71)和制动器B3(84)，提供输入构件与输出构件之间后退方向的液压单流传动。
5.根据权利要求3所述的齿轮-双环形-液压复合传动装置，其特征在于，通过调节双环形串联传动机构(2)的传动比和接合离合器L1(13)、离合器L2(16)、离合器L3(22)和离合器L7(85)，提供输入构件与输出构件之间前进方向的齿轮-双环形复合传动；
通过调节双环形串联传动机构(2)的传动比和接合离合器L1(13)、离合器L2(16)、离合器L3(22)和制动器B3(84)，提供输入构件与输出构件之间后退方向的齿轮-双环形复合传动。
6.根据权利要求4所述的齿轮-双环形-液压复合传动装置，其特征在于，通过调节液压传动机构(4)的排量比和接合所述离合器L1(13)、离合器L2(16)、离合器L4(42)、离合器L5(48)、离合器L6(72)和离合器L7(85)，提供输入构件与输出构件之间前进方向的齿轮-液压复合传动；
通过调节液压传动机构(4)的排量比和接合所述离合器L1(13)、离合器L2(16)、离合器L4(42)、离合器L5(48)、离合器L6(72)和制动器B3(84)，提供输入构件与输出构件之间后退方向的齿轮-液压复合传动。
7.根据权利要求4所述的齿轮-双环形-液压复合传动装置，其特征在于，通过调节液压传动机构(4)的排量比，调节双环形串联传动机构(2)的传动比和接合离合器L2(16)、离合器L3(22)、离合器L4(42)、离合器L5(48)、离合器L6(72)和离合器L7(85)，提供输入构件与输出构件之间前进方向的双环形-液压复合传动；
通过调节液压传动机构(4)的排量比，调节双环形串联传动机构(2)的传动比和接合离合器L2(16)、离合器L3(22)、离合器L4(42)、离合器L5(48)、离合器L6(72)和制动器B3(84)，提供输入构件与输出构件之间后退方向的双环形-液压复合传动。
8.根据权利要求1所述的齿轮-双环形-液压复合传动装置，其特征在于，所述液压单流传动可同步切换到齿轮单流传动、双环形单流传动、齿轮-双环形双流传动、齿轮-液压双流传动中的任意一种传动；所述液压单流传动在任意点可切换到双环形-液压双流传动。
9.根据权利要求1所述的齿轮-双环形-液压复合传动装置，其特征在于，所述双环形单流传动可同步切换到齿轮-液压双流传动，所述双环形单流传动在任意点可切换到齿轮-双环形双流传动；所述齿轮-双环形双流传动、齿轮-液压双流传动和双环形-液压双流传动之间可相互进行同步切换。
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