CN113108032A - 一种矿用车九挡行星自动变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种矿用车九挡行星自动变速器，属于车辆传动技术领域。该变速器包括包括行星排，齿轮副，安装在两端分别与输入轴、输出轴连接的输入构件、输出构件，连接构件、制动器和离合器，以及与输出轴平行布置、通过齿轮副驱动的液力缓速器。该行星自动变速器利用五个行星排、五个制动器和两个离合器实现九个前进挡，与现有技术相比，一挡的传动比相对较大，而其传动比的间比相对较小，可显著提高矿用车的性能。

Description

一种矿用车九挡行星自动变速器
技术领域
本发明属于车辆传动技术领域，具体涉及非公路车辆用一种九挡行星自动变速器。
背景技术
作为矿用车行星自动变速器，内燃机等动力经液力变矩器传至行星自动变速器的输入轴，按当前挡位变速后，将动力从输出轴输出，并经差速器传至左、右驱动轮，而行星自动变速器大部分由多个行星排、制动器和离合器组成。目前，国内主流的矿用车仍使用手动变速器，只有少部分矿用车配备了七挡行星行星自动变速器。七挡行星自动变速器主要有两种，一种是首挡的传动比和间比都较大，可以满足克服困难路面的使用要求，但因为间比大而造成首挡车速小、车辆运行效率低；另一种是首挡的传动比和间比都较小，车辆燃油经济性好，但因为传动比小克服困难路面的能力差。为此，需寻找一种首挡的传动比较大，而其传动比的间比又较小的行星自动变速器。
发明内容
为了克服上述的一个或多个技术问题，本发明的目的在于提供一种矿用车九挡行星自动变速器，该行星自动变速器利用五个行星排、五个制动器和两个离合器实现九个前进挡，首挡的传动比大，而间比又小，可满足矿用车的使用要求。
本发明提供的一种矿用车九挡行星自动变速器，包括行星排，齿轮副，安装在两端分别与输入轴、输出轴连接的输入构件1、输出构件2，连接构件、制动器和离合器，以及与输出轴平行布置的液力缓速器，其特征在于：所述行星排有五个，分别为行星排PGS1、行星排PGS2、行星排PGS3、行星排PGS4和行星排PGS5；所述齿轮副有一个，为齿轮副FG；所述连接构件有七个，分别为连接构件3、连接构件4、连接构件5、连接构件6、连接构件7、连接构件8和连接构件9；所述制动器有五个，分别为制动器B1、制动器B2、制动器B3、制动器B4和制动器B5；所述离合器有两个，分别为离合器C1和离合器C2；所述液力缓速器有一个，为Ret；
所述行星排PGS1的太阳轮S1、行星架CA1和齿圈R1分别与输入构件1、连接构件4和连接构件3连接；
所述行星排PGS2的太阳轮S2、行星架CA2和齿圈R2分别与连接构件8、连接构件5和连接构件4连接；
所述行星排PGS3的太阳轮S3、行星架CA3和齿圈R3分别与连接构件8、输出构件2和连接构件5连接；
所述行星排PGS4的太阳轮S4、行星架CA4和齿圈R4分别与输出构件2、连接构件5和连接构件6连接；
所述行星排PGS5的太阳轮S5、行星架CA5和齿圈R5分别与输出构件2、连接构件5和连接构件7连接；
所述齿轮副FG的主动齿轮G1和被动齿轮G2分别与输出构件2和连接构件9连接，
所述输入构件1连接行星排PGS1的太阳轮S1、离合器C1的内毂和离合器C2的外毂；
所述输出构件2连接行星排PGS3的行星架CA3、行星排PGS4的太阳轮S4和行星排PGS5的太阳轮S5；
所述连接构件3连接行星排PGS1的齿圈R1和制动器B1的内毂；
所述连接构件4连接行星排PGS1的行星架CA1、行星排PGS2的齿圈R2和制动器B2的内毂；
所述连接构件5连接行星排PGS2的行星架CA2、行星排PGS3的齿圈R3、行星排PGS4的行星架CA4、行星排PGS5的齿圈R5、制动器B3的内毂和离合器C2的内毂；
所述连接构件6连接行星排PGS4的齿圈R4和制动器B4的内毂；
所述连接构件7连接行星排PGS5的行星架CA5和制动器B5的内毂；
所述连接构件8连接行星排PGS2的太阳轮S2、行星排PGS3的太阳轮S3和离合器C1的外毂；
所述连接构件9连接齿轮副FG的被动齿轮G2和液力缓速器Ret的动轮WR；
所述制动器B1用于制动连接构件3；
所述制动器B2用于制动连接构件4；
所述制动器B3用于制动连接构件5；
所述制动器B4用于制动连接构件6；
所述制动器B5用于制动连接构件7；
所述离合器C1连接连接构件8和输入构件1；
所述离合器C2连接输入构件1和连接构件5；
所述液力缓速器Ret的动轮WR和定轮WS分别与连接构件9和箱体连接。
与现有技术相比，本发明可以取得以下一个或多个有益效果：
本发明的一种矿用车九挡行星自动变速器，首挡的传动比可达到6.5，而其传动比间比低至1.4，可满足矿用车的使用要求；
液力缓速器的支撑轴与输出轴平行布置，可实现紧凑结构，减少了自动变速器的轴向尺寸；
液力缓速器动轮WR通过外啮合齿轮副FG实现2.121倍输出轴转速，增加了制动功率，显著提升下坡制动性能。
附图说明
图1为本发明的一种矿用车九挡行星自动变速器各构件连接关系示意图，图中PGS1～PGS5为五个行星排，S1～S5为五个太阳轮，CA1～CA5为五个行星架，R1～R5为五个齿圈；FG为齿轮副，G1为齿轮副FG的主动齿轮，G2为齿轮副FG的被动齿轮；B1～B5为五个制动器，C1～C2为两个离合器；1为输入构件、2为输出构件、3～9为七个连接构件；Ret为液力缓速器，WR为液力缓速器Ret的动轮，RS为液力缓速器Ret的定轮。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供的一种矿用车九挡行星自动变速器适用于车辆传动系统。其中，各个行星排、齿轮副和液力缓速器按顺序排列，各个组成部分之间利用连接构件连接，输入轴与输入构件1相连，一般为液力变矩器的涡轮轴，用于将发动机的动力经液力变矩器传至行星自动变速器。输出轴与输出构件2连接，通过分动器或差速器将动力传至前、后桥或左、右驱动轮。该自动变速器除齿轮副FG的被动齿轮G2和液力缓速器(Ret)外，相对于旋转中心是完全对称的，图1中省略了旋转中心的下半部分，以下描述时不再作出说明。
如图1所示的九挡行星自动变速器，包括行星排，齿轮副，安装在两端分别与输入轴、输出轴连接的输入构件1、输出构件2，连接构件、制动器和离合器，以及与输出轴平行布置的液力缓速器，其特征在于：所述行星排有五个，分别为行星排PGS1、行星排PGS2、行星排PGS3、行星排PGS4和行星排PGS5；所述齿轮副有一个，为齿轮副FG；所述连接构件有七个，分别为连接构件3、连接构件4、连接构件5、连接构件6、连接构件7、连接构件8和连接构件9；所述制动器有五个，分别为制动器B1、制动器B2、制动器B3、制动器B4和制动器B5；所述离合器有两个，分别为离合器C1和离合器C2；所述液力缓速器有一个，为Ret；
所述行星排PGS1的太阳轮S1、行星架CA1和齿圈R1分别与输入构件1、连接构件4和连接构件3连接；
所述行星排PGS2的太阳轮S2、行星架CA2和齿圈R2分别与连接构件8、连接构件5和连接构件4连接；
所述行星排PGS3的太阳轮S3、行星架CA3和齿圈R3分别与连接构件8、输出构件2和连接构件5连接；
所述行星排PGS4的太阳轮S4、行星架CA4和齿圈R4分别与输出构件2、连接构件5和连接构件6连接；
所述行星排PGS5的太阳轮S5、行星架CA5和齿圈R5分别与输出构件2、连接构件5和连接构件7连接；
所述齿轮副FG的主动齿轮G1和被动齿轮G2分别与输出构件2和连接构件9连接，
所述输入构件1连接行星排PGS1的太阳轮S1、离合器C1的内毂和离合器C2的外毂；
所述输出构件2连接行星排PGS3的行星架CA3、行星排PGS4的太阳轮S4和行星排PGS5的太阳轮S5；
所述连接构件3连接行星排PGS1的齿圈R1和制动器B1的内毂；
所述连接构件4连接行星排PGS1的行星架CA1、行星排PGS2的齿圈R2和制动器B2的内毂；
所述连接构件5连接行星排PGS2的行星架CA2、行星排PGS3的齿圈R3、行星排PGS4的行星架CA4、行星排PGS5的齿圈R5、制动器B3的内毂和离合器C2的内毂；
所述连接构件6连接行星排PGS4的齿圈R4和制动器B4的内毂；
所述连接构件7连接行星排PGS5的行星架CA5和制动器B5的内毂；
所述连接构件8连接行星排PGS2的太阳轮S2、行星排PGS3的太阳轮S3和离合器C1的外毂；
所述连接构件9连接齿轮副FG的被动齿轮G2和液力缓速器Ret的动轮WR；
所述制动器B1用于制动连接构件3；
所述制动器B2用于制动连接构件4；
所述制动器B3用于制动连接构件5；
所述制动器B4用于制动连接构件6；
所述制动器B5用于制动连接构件7；
所述离合器C1连接连接构件8和输入构件1；
所述离合器C2连接输入构件1和连接构件5；
所述液力缓速器Ret的动轮WR和定轮WS分别与连接构件9和箱体连接。
制动器B1～B5、离合器C1和C2为多片式摩擦操纵件，利用液压油驱动活塞进行加压。各挡的操纵方案如表1所示。
表1九挡行星自动变速器各挡实现方式及相应传动比、间比示意表
Figure BDA0002997919190000061
表中“○”表示操纵件结合
下面结合图1和表1对本发明的实例进行详细说明，需说明的是，本文所述之传动比是指输入轴转速与输出轴转速之比。
当离合器C1和制动器B5结合时，连接构件8和输入构件1整体旋转，连接构件7制动，实现一挡“1st”。
当离合器C1和制动器B3结合时，连接构件8和输入构件1整体旋转，连接构件5制动，实现二挡“2nd”。
当离合器C1和制动器B4结合时，连接构件8和输入构件1整体旋转，连接构件6制动，实现三挡“3rd”。
当离合器C1和制动器B2结合时，连接构件8和输入构件1整体旋转，连接构件4制动，实现四挡“4th”。
当离合器C1和制动器B1结合时，连接构件8和输入构件1整体旋转，连接构件3制动，实现五挡“5th”。
当离合器C1和离合器C2结合时，连接构件8和输入构件1整体旋转，输入构件1和连接构件5整体旋转，实现六挡“6th”。
当离合器C2和制动器B1结合时，输入构件1和连接构件5整体旋转，连接构件3制动，实现七挡“7th”。
当离合器C2和制动器B2结合时，输入构件1和连接构件5整体旋转，连接构件4制动，实现八挡“8th”。
当离合器C2和制动器B4结合时，输入构件1和连接构件5整体旋转，连接构件6制动，实现九挡“9th”。
当制动器B1和制动器B5结合时，连接构件3和连接构件7同时制动，实现倒一挡“Rev1”。
当制动器B1和制动器B3结合时，连接构件3和连接构件5同时制动，实现倒二挡“Rev2”。
当制动器B1和制动器B4结合时，连接构件3和连接构件6同时制动，实现倒三挡“Rev3”。
液力缓速器(Ret)动轮WR通过外啮合齿轮副FG实现2.121倍输出轴转速，增加了制动功率，显著提升车辆下坡制动性能。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (1)

1.一种矿用车九挡行星自动变速器，包括行星排，齿轮副，安装在两端分别与输入轴、输出轴连接的输入构件(1)、输出构件(2)，连接构件、制动器和离合器，以及与输出轴平行布置的液力缓速器，其特征在于：所述行星排有五个，分别为行星排PGS1、行星排PGS2、行星排PGS3、行星排PGS4和行星排PGS5；所述齿轮副有一个，为齿轮副FG；所述连接构件有七个，分别为连接构件(3)、连接构件(4)、连接构件(5)、连接构件(6)、连接构件(7)、连接构件(8)和连接构件(9)；所述制动器有五个，分别为制动器B1、制动器B2、制动器B3、制动器B4和制动器B5；所述离合器有两个，分别为离合器C1和离合器C2；所述液力缓速器有一个，为Ret；
所述行星排PGS1的太阳轮S1、行星架CA1和齿圈R1分别与输入构件(1)、连接构件(4)和连接构件(3)连接；
所述行星排PGS2的太阳轮S2、行星架CA2和齿圈R2分别与连接构件(8)、连接构件(5)和连接构件(4)连接；
所述行星排PGS3的太阳轮S3、行星架CA3和齿圈R3分别与连接构件(8)、输出构件(2)和连接构件(5)连接；
所述行星排PGS4的太阳轮S4、行星架CA4和齿圈R4分别与输出构件(2)、连接构件(5)和连接构件(6)连接；
所述行星排PGS5的太阳轮S5、行星架CA5和齿圈R5分别与输出构件(2)、连接构件(5)和连接构件(7)连接；
所述齿轮副FG的主动齿轮G1和被动齿轮G2分别与输出构件(2)和连接构件(9)连接，
所述输入构件(1)连接行星排PGS1的太阳轮S1、离合器C1的内毂和离合器C2的外毂；
所述输出构件(2)连接行星排PGS3的行星架CA3、行星排PGS4的太阳轮S4和行星排PGS5的太阳轮S5；
所述连接构件(3)连接行星排PGS1的齿圈R1和制动器B1的内毂；
所述连接构件(4)连接行星排PGS1的行星架CA1、行星排PGS2的齿圈R2和制动器B2的内毂；
所述连接构件(5)连接行星排PGS2的行星架CA2、行星排PGS3的齿圈R3、行星排PGS4的行星架CA4、行星排PGS5的齿圈R5、制动器B3的内毂和离合器C2的内毂；
所述连接构件(6)连接行星排PGS4的齿圈R4和制动器B4的内毂；
所述连接构件(7)连接行星排PGS5的行星架CA5和制动器B5的内毂；
所述连接构件(8)连接行星排PGS2的太阳轮S2、行星排PGS3的太阳轮S3和离合器C1的外毂；
所述连接构件(9)连接齿轮副FG的被动齿轮G2和液力缓速器Ret的动轮WR；
所述制动器B1用于制动连接构件(3)；
所述制动器B2用于制动连接构件(4)；
所述制动器B3用于制动连接构件(5)；
所述制动器B4用于制动连接构件(6)；
所述制动器B5用于制动连接构件(7)；
所述离合器C1连接连接构件(8)和输入构件(1)；
所述离合器C2连接输入构件(1)和连接构件(5)；
所述液力缓速器Ret的动轮WR和定轮WS分别与连接构件(9)和箱体连接。
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