CN114593188A - 一种机械-双环形-液压复合传动机构 - Google Patents

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陈龙
田翔
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孙晓东
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张奕涵
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Abstract

本发明提供了一种机械‑双环形‑液压复合传动机构，包括输入构件、汇流机构、液压传动机构、双环形机构、输出构件、离合器组件和制动器组件；所述离合器组件将左行星轮系与右行星轮系连接，所述离合器组件将输入构件分别与液压传动机构、双环形机构、左行星轮系和右行星轮系连接，所述离合器组件将液压传动机构与右行星轮系连接，所述离合器组件将双环形机构与左行星轮系连接，所述离合器组件将左行星轮系和右行星轮系分别与输出构件连接；通过调节液压传动机构的排量比、调节双环形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，提供输入构件与输出构件之间连续的传动比。本发明可实现各种传动方式的自由切换。

Description

一种机械-双环形-液压复合传动机构
技术领域
本发明涉及变速传动装置领域，特别涉及一种机械-双环形-液压复合传动装置。
背景技术
机械传动的效率较高，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，但是效率和精度比较低；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，并可自由组合成符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，本发明提供了一种机械-双环形-液压复合传动装置，集机械传动、双环形传动、液压传动、机械-双环形复合传动、机械-液压复合传动为一体。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种机械-双环形-液压复合传动机构，包括输入构件、汇流机构、液压传动机构、双环形机构、输出构件、离合器组件和制动器组件；所述汇流机构包括左行星轮系和右行星轮系，所述离合器组件将左行星轮系与右行星轮系连接，所述离合器组件将输入构件分别与液压传动机构、双环形机构、左行星轮系和右行星轮系连接，所述离合器组件将液压传动机构与右行星轮系连接，所述离合器组件将双环形机构与左行星轮系连接，所述离合器组件将左行星轮系和右行星轮系分别与输出构件连接；通过调节液压传动机构的排量比、调节双环形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，提供输入构件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，提供输入构件与输出构件之间的传动方式包括：机械传动、双环形传动、液压传动、机械-双环形复合传动和机械-液压复合传动。
进一步，所述左行星轮系包括左齿圈、左行星架和左太阳轮；所述右行星轮系包括右齿圈、右行星架和右太阳轮；所述右齿圈与左行星架连接；所述左太阳轮与右太阳轮连接；
所述离合器组件包括第五离合器C5、第六离合器C6、第七离合器C7、第八离合器C8、第九离合器C9、第十离合器C10和第十一离合器C11，所述第五离合器C5用于选择性的将输入构件与左行星架连接；所述第六离合器C6用于选择性的将输入构件与右太阳轮连接；所述第七离合器C7和第八离合器C8用于选择性的将左齿圈通过不同速比与输出构件连接；所述第九离合器C9和第十离合器C10用于选择性的将右行星架通过不同速比与输出构件连接；所述第十一离合器C11用于选择性的将左行星架与左太阳轮连接；
所述制动器组件包括第一制动器B1、第二制动器B2和第三制动器B3；所述第一制动器B1用于选择性的将左齿圈连接到固定件；所述第二制动器B2用于选择性的将右齿圈连接到固定件；所述第三制动器B3用于选择性的将左行星架连接到固定件；
通过接合所述第五离合器C5、第七离合器C7和第十一离合器C11，提供输入构件与输出构件之间前进方向的机械传动M1，在机械传动M1中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure BDA0003520180420000021
式中，no为输出构件的转速，nI为输入构件的转速；i5为输入构件与左行星架之间的传动比，i7为左齿圈与输出构件之间的传动比；
通过接合所述第五离合器C5、第八离合器C8和第十一离合器C11，提供输入构件与输出构件之间后退方向的机械传动M2，在机械传动M2中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure BDA0003520180420000022
式中，i8i9为左齿圈与输出构件之间的传动比。
进一步，所述离合器组件还包括第一离合器C1和第二离合器C2；所述第一离合器C1用于选择性的将输入构件与双环形机构的输入端连接；所述第二离合器C2用于选择性的将双环形机构的输出端与左行星架连接；
通过调节双环形机构的传动比，通过接合所述第一离合器C1、第二离合器C2、第九离合器C9和第一制动器B1，提供输入构件与输出构件之间后退方向的双环形传动T1，在双环形传动T1中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure BDA0003520180420000023
式中：k1为左行星轮系的行星齿轮特性参数，k2为右行星轮系的行星齿轮特性参数，i1为输入构件与双环形机构的输入端之间的传动比，i2为双环形机构的输出端与左行星架之间的传动比，i10为右行星架与输出构件之间的传动比，iT1iT2为双环形机构的传动比；
通过调节双环形机构的传动比，通过接合所述第一离合器C1、第二离合器C2、第十一离合器C11和第九离合器C9，提供输入构件与输出构件之间后退方向的双环形传动T3，在双环形传动T3中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure BDA0003520180420000031
通过调节双环形机构的传动比，通过接合所述第一离合器C1、第二离合器C2、第一制动器B1和第十离合器C10，提供输入构件与输出构件之间前进方向的双环形传动T2，在双环形传动T2中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure BDA0003520180420000032
式中，i11i12为右行星架与输出构件之间的传动比；
通过调节双环形机构的传动比，通过接合所述第一离合器C1、第二离合器C2、第十离合器C10和第十一离合器C11，提供输入构件与输出构件之间前进方向的双环形传动T4，在双环形传动T4中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure BDA0003520180420000033
进一步，所述离合器组件还包括第三离合器C3和第四离合器C4，所述第三离合器C3将输入构件与液压传动机构的输入端连接；所述第四离合器C4将液压传动机构的输出端与右太阳轮连接；
通过调节液压传动机构的排量比，通过接合所述第三离合器C3、第四离合器C4、第九离合器C9、第二制动器B2和第三制动器B3，提供输入构件与输出构件之间后退方向的液压传动H1，在液压传动H1中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure BDA0003520180420000034
式中：e为液压传动机构的排量比，i3为输入构件与液压传动机构的输入端之间的传动比，i4为液压传动机构的输出端与右太阳轮之间的传动比；
通过调节液压传动机构的排量比，通过接合所述第三离合器C3、第四离合器C4、第九离合器C9和第十一离合器C11，提供输入构件与输出构件之间后退方向的液压传动H3，在液压传动H3中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure BDA0003520180420000035
通过调节液压传动机构的排量比，通过接合所述第三离合器C3、第四离合器C4、第十离合器C10、第二制动器B2和第三制动器B3，提供输入构件与输出构件之间前进方向的液压传动H2，在液压传动H2中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure BDA0003520180420000036
通过调节液压传动机构的排量比，通过接合所述第三离合器C3、第四离合器C4、第十离合器C10和第十一离合器C11，提供输入构件与输出构件之间前进方向的液压传动H4，在液压传动H4中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure BDA0003520180420000041
进一步，通过调节双环形机构的传动比，通过接合第一离合器C1、第二离合器C2和第六离合器C6和第七离合器C7，提供输入构件与输出构件之间后退方向的机械-双环形复合传动MT1，在机械-双环形复合传动MT1中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure BDA0003520180420000042
通过调节双环形机构的传动比，通过接合第一离合器C1、第二离合器C2、第六离合器C6和第九离合器C9，提供输入构件与输出构件之间后退方向的机械-双环形复合传动MT3，在机械-双环形复合传动MT3中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure BDA0003520180420000043
通过调节双环形机构的传动比，通过接合第一离合器C1、第二离合器C2、第六离合器C6和第八离合器C8，提供输入构件与输出构件之间前进方向的机械-双环形复合传动MT2，在机械-双环形复合传动MT2中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure BDA0003520180420000044
通过调节双环形机构的传动比，通过接合第一离合器C1、第二离合器C2、第六离合器C6和第十离合器C10，提供输入构件与输出构件之间前进方向的机械-双环形复合传动MT4，在机械-双环形复合传动MT4中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure BDA0003520180420000045
进一步，通过调节液压传动机构的排量比，通过接合所述第三离合器C3、第四离合器C4、第五离合器C5和第七离合器C7，提供输入构件与输出构件之间前进方向的机械-液压复合传动MH1，在机械-液压复合传动MH1中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure BDA0003520180420000046
通过调节液压传动机构的排量比，通过接合所述第三离合器C3、第四离合器C4、第五离合器C5和第九离合器C9，提供输入构件与输出构件之间前进方向的机械-液压复合传动MH3，在机械-液压复合传动MH3中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure BDA0003520180420000047
通过调节液压传动机构的排量比，通过接合所述第三离合器C3、第四离合器C4、第五离合器C5和第八离合器C8，提供输入构件与输出构件之间后退方向的机械-液压复合传动MH2，在机械-液压复合传动MH2中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure BDA0003520180420000051
通过调节液压传动机构的排量比，通过接合所述第三离合器C3、第四离合器C4、第五离合器C5和第十离合器C10，提供输入构件与输出构件之间后退方向的机械-液压复合传动MH4，在机械-液压复合传动MH4中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure BDA0003520180420000052
进一步，通过调节液压传动机构的排量比、调节双环形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，采用液压传动H4起步，输出转速随液压传动机构排量比e的增加线性增大，当e＝1时，液压传动H4达到正向最大值；
当满足e·iT∈[no(H4)＝no(T4)]，且e∈[0，1]、且
Figure BDA0003520180420000053
在所确定传动比范围内时，液压传动H4可同步切换到双环形传动T4，当双环形变速机构传动比
Figure BDA0003520180420000054
从最大值变化到最小值时，no(T4)非线性地增加；当同时满足e·iT∈[no(T4)＝no(T2)]、且
Figure BDA0003520180420000055
在所确定传动比范围内时，双环形传动T2可同步切换到双环形传动T4，当双环形变速机构传动比iT从最大值变化到最小值时，no(T4)非线性地增加；
采用液压传动H3起步后退，输出转速随液压传动机构排量比e的增加线性增大，当e＝-1时，液压传动H3达到负向最大值；当同时满足e·iT∈[no(H3)＝no(T3)]，且e∈[0，1]、且
Figure BDA0003520180420000056
在所确定传动比范围内时，液压传动H3可同步切换到双环形传动T3，当双环形变速机构传动比
Figure BDA0003520180420000057
从最大值变化到最小值时，no(T3)非线性地增加；
采用双环形传动T1后退，输出转速随双环形变速机构传动比iT的增加线性增大，当
Figure BDA0003520180420000058
Figure BDA0003520180420000059
时，双环形传动T1达到负向最大值；当同时满足e·iT∈[no(T3)＝no(T1)]，且
Figure BDA00035201804200000510
在所确定传动比范围内时，双环形传动T1可同步切换到双环形传动T3，当双环形变速机构传动比
Figure BDA00035201804200000511
从最大值变化到最小值时，no(T4)非线性地增加。
进一步，通过调节液压传动机构的排量比、调节双环形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，
采用机械-液压复合传动MH1前进，输出转速随液压传动机构排量比e的增加线性增大，当e＝1时，机械-液压复合传动MH1达到正向最大值；采用机械-双环形复合传动MT2前进，输出转速随iT的增加非线性增大；当同时满足e·iT∈[no(MT2)＝no(MH3)]，且e∈[0，1]、且
Figure BDA0003520180420000061
在所确定传动比范围内时，机械-双环形复合传动MT2可同步切换到机械-液压复合传动MH3，当液压传动机构排量比e从最大值变化到最小值时，no(MH3)线性地增加；
当同时满足e·iT∈[no(MT4)＝no(MH3)]，且e∈[0，1]、
Figure BDA0003520180420000062
在所确定传动比范围内时,机械-液压复合传动MH3可同步切换到机械-双环形复合传动MT4，输出转速随双环形变速机构传动比iT增加非线性减小；
采用机械-液压复合传动MH2后退，输出转速随液压传动机构排量比e的增加线性增大，当e＝1时，机械-液压复合传动MH2达到负向最大值；采用机械-双环形复合传动MT1后退，输出转速随
Figure BDA0003520180420000063
的增加非线性增大；当同时满足e·iT∈[no(MT1)＝no(MH4)]，且e∈[0，1]、且
Figure BDA0003520180420000064
在所确定传动比范围内时，机械-双环形复合传动MT1可同步切换到机械-液压复合传动MH4；当液压传动机构排量比e从最大值变化到最小值时，no(MH4)线性地增加；当同时满足e·iT∈[no(MT3)＝no(MH4)]，且e∈[0，1]、且
Figure BDA0003520180420000065
在所确定传动比范围内时,机械-液压复合传动MH4可同步切换到机械-双环形复合传动MT3，输出转速随双环形变速机构传动比
Figure BDA0003520180420000066
增加非线性减小。
本发明的有益效果在于：
1.本发明所述的机械-双环形-液压复合传动装置，双环形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.本发明所述的机械-双环形-液压复合传动装置，为一款集机械传动、双环形传动、液压传动、机械-双环形复合传动和机械-液压复合传动。
3.本发明所述的机械-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
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述的机械-双环形-液压复合传动装置结构原理图。
图2为本发明所述的机械传动M1功率流示意图。
图3为本发明所述的机械传动M2功率流示意图。
图4为本发明所述的双环形传动T1功率流示意图。
图5为本发明所述的双环形传动T2功率流示意图。
图6为本发明所述的双环形传动T3功率流示意图。
图7为本发明所述的双环形传动T4功率流示意图。
图8为本发明所述的液压传动H1功率流示意图。
图9为本发明所述的液压传动H2功率流示意图。
图10为本发明所述的液压传动H3功率流示意图。
图11为本发明所述的液压传动H4功率流示意图。
图12为本发明所述的机械-双环形传动MT1功率流示意图。
图13为本发明所述的机械-双环形传动MT2功率流示意图。
图14为本发明所述的机械-双环形传动MT3功率流示意图。
图15为本发明所述的机械-双环形传动MT4功率流示意图。
图16为本发明所述的机械-液压传动MH1功率流示意图。
图17为本发明所述的机械-液压传动MH2功率流示意图。
图18为本发明所述的机械-液压传动MH3功率流示意图。
图19为本发明所述的机械-液压传动MH4功率流示意图。
图20为本发明所述的传动输出转速与输入转速关系图。
图21为本发明所述的复合传动输出转速与输入转速关系图。
图中：
1-输入轴；2-机械传动机构；3-汇流机构；4-液压传动机构；5-双环形机构；6-输出轴；201-机械传动左齿轮副；202-第五离合器C5；203-机械传动右齿轮副；204-第六离合器C6；301-左行星架轴；302-左齿圈；303-第一制动器B1；304-左行星架；305-左太阳轮；306-第二制动器B2；307-右齿圈；308-右太阳轮；309-右行星架；310-右太阳轮轴；311-第七离合器C7；312-第一汇流输出齿轮副；313-第八离合器C8；314-第二汇流输出齿轮副；315-第十一离合器C11；316-第三汇流输出齿轮副；317-第九离合器C9；318-第四汇流输出齿轮副；319-第十离合器C10；401-液压传动输入齿轮副；402-第三离合器C3；403-液压泵输入轴；404-泵控马达机构；405-液压传动输出齿轮副；406-第四离合器C4；407-液压马达输出轴；501-双环形输出齿轮副；502-第二离合器C2；503-双环形输出轴；504-环形机构；505-第三制动器B3；506-双环形输入轴；507-第一离合器C1；508-双环形输入齿轮副。
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。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“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的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明所述的机械-双环形-液压复合传动装置，包括输入轴1、机械传动机构2、汇流机构3、液压传动机构4、双环形机构5、和输出轴6、离合器组件和制动器组件。
所述机械传动机构2包括机械传动左齿轮副201、第五离合器C5202、机械传动右齿轮副203和第六离合器C6204；所述汇流机构3包括左行星架轴301、左齿圈302、第一制动器B1303、左行星架304、左太阳轮305、第二制动器B2306、第三制动器B3505、右齿圈307、右太阳轮308、右行星架309、右太阳轮轴310、第七离合器C7311、第一汇流输出齿轮副312、第八离合器C8313、第二汇流输出齿轮副314、第十一离合器C11315、第三汇流输出齿轮副316、第九离合器C9317、第四汇流输出齿轮副318、第十离合器C10319；所述右齿圈307与左行星架304连接；所述左太阳轮305与右太阳轮308连接；
所述第五离合器C5202用于选择性的将输入轴1通过机械传动左齿轮副201与左行星架304的左行星架轴301连接；所述第六离合器C6204用于选择性的将输入轴1通过机械传动右齿轮副203与右太阳轮308的右太阳轮轴310连接；所述第七离合器C7311用于选择性的将左齿圈302通过第一汇流输出齿轮副312与输出轴6连接；所述第八离合器C8313用于选择性的将左齿圈302通过第二汇流输出齿轮副314与输出轴6连接；所述第九离合器C9317用于选择性的将右行星架309通过第三汇流输出齿轮副316与输出轴6连接；所述第十离合器C10319用于选择性的将右行星架309通过第四汇流输出齿轮副318与输出轴6连接；所述第十一离合器C11315用于选择性的将左行星架304与左太阳轮305连接。所述第一制动器B1303用于选择性的将左齿圈302连接到固定件；所述第二制动器B2307用于选择性的将右齿圈307连接到固定件；所述第三制动器B3505用于选择性的将左行星架304连接到固定件。
所述液压传动机构4包括液压传动输入齿轮副401、第三离合器C3402、液压泵输入轴403、液压传动输出齿轮副405、第四离合器C4406、液压马达输出轴407；
所述第三离合器C3402将输入轴1通过液压传动输入齿轮副401与液压泵输入轴403连接；所述第四离合器C4406将液压马达输出轴407通过液压传动输出齿轮副405与右太阳轮308连接。
所述双环形传动机构5包括双环形输出齿轮副501、第二离合器C2502、双环形输出轴503、环形机构504、双环形输入轴506、第一离合器C1507、双环形输入齿轮副508；所述第一离合器C1507用于连接双环形输入轴506和输入轴1，第二离合器C2502用于连接双环形输出齿轮副501和双环形输出轴503。
通过调节双环形机构5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，提供输入轴1与输出轴6之间的传动方式包括：机械传动、双环形传动、液压传动、机械-双环形复合传动和机械-液压复合传动。各个传动模式的接合元件如表1所示。具体如下：
表1模式切换元件接合状态
Figure BDA0003520180420000091
Figure BDA0003520180420000101
其中：▲代表执行元件处于接合状态，△代表执行元件处于分离状态；n0(M1)为机械传动M1输出转速，n0(M2)为机械传动M2输出转速,n0(T1)为双环形传动T1输出转速，n0(T2)为双环形传动T2输出转速，n0(T3)为双环形传动T3输出转速，n0(T4)为双环形传动T4输出转速，n0(H1)为液压传动H1输出转速，n0(H2)为液压传动H2输出转速，n0(H3)为液压传动H3输出转速，n0(H4)为液压传动H4输出转速，n0(MT1)为机械-双环形传动MT1输出转速，n0(MT2)为机械-双环形传动MT2输出转速，n0(MT3)为机械-双环形传动MT3输出转速，n0(MT4)为机械-双环形传动MT4输出转速，n0(MH1)为机械-液压传动MH1输出转速，n0(MH2)为机械-液压传动MH2输出转速，n0(MH3)为机械-液压传动MH3输出转速，n0(MH4)为机械-液压传动MH4输出转速，nI为发动机转速，k1为汇流机构左行星齿轮机构的行星齿轮特性参数，k2为汇流机构右行星齿轮机构的行星齿轮特性参数，i1为双环形输入齿轮副508的传动比，i2为双环形输出齿轮副501的传动比，i3为液压传动输入齿轮副401的传动比，i4为液压传动输出齿轮副404的传动比，i5为机械传动左齿轮副201的传动比，i6为机械传动右齿轮副203的传动比，i7为第一汇流输出齿轮副312的传动比，i8i9为第二汇流输出齿轮副314的传动比，i10为第三汇流输出齿轮副316的传动比，i11i12为第四汇流输出齿轮副318的传动比，iT1iT2为环形机构504的传动比，e为液压传动机构的排量比。
机械传动M1传动如图2所示，仅接合第五离合器C5202、第七离合器C7311和第十一离合器C11315，此时输入轴1传递的发动机动力经机械传动左齿轮副201和第五离合器C5202驱动左行星架304，此时汇流机构3的左右行星齿轮固连为一体，动力传递至第一汇流输出齿轮副312经第七离合器C7311传递至输出轴6，动力从输出轴6输出。
机械传动M2传动如图3所示，仅接合第五离合器C5202、第八离合器C8313和第十一离合器C11315，此时输入轴1传递的发动机动力经机械传动左齿轮副201和第五离合器C5202驱动左行星架304，此时汇流机构3的左右行星齿轮固连为一体，动力传递至第二汇流输出齿轮副314经第八离合器C8313传递至输出轴6，动力从输出轴6输出。
双环形传动T1传动如图4所示，仅接合第一离合器C1507、第二离合器C2502、第九离合器C9317和第一制动器B1303，此时输入轴1传递的发动机动力经双环形输入齿轮副508、双环形输入轴506、第一离合器C1507、双环形机构504、双环形输出齿轮副501和第二离合器C2502驱动汇流机构3的左行星架304再经右齿圈307、右行星架309和第三汇流输出齿轮副316经第九离合器C9317传递至输出轴6，动力从输出轴6输出。
双环形传动T2传动如图5所示，仅接合第一离合器C1507、第二离合器C2502、第十离合器C10319和第一制动器B1303，此时输入轴1传递的发动机动力经双环形输入齿轮副508、双环形输入轴506、第一离合器C1507、双环形机构504、双环形输出齿轮副501和第二离合器C2502驱动汇流机构3的左行星架304再经右齿圈307、右行星架309和第四汇流输出齿轮副318经第十离合器C10319传递至输出轴6，动力从输出轴6输出。
双环形传动T3传动如图6所示，仅接合第一离合器C1507、第二离合器C2502、第九离合器C9317和第十一离合器C11315，此时输入轴1传递的发动机动力经双环形输入齿轮副508、双环形输入轴506、第一离合器C1507、双环形机构504、双环形输出齿轮副501和第二离合器C2502驱动汇流机构3的左行星架304，此时汇流机构3的左右行星齿轮固连为一体，动力经汇流机构3传递至第三汇流输出齿轮副316经第九离合器C9317传递至输出轴6，动力从输出轴6输出。
双环形传动T4传动如图7所示，仅接合第一离合器C1507、第二离合器C2502、第十离合器C10319和第十一离合器C11315，此时输入轴1传递的发动机动力经双环形输入齿轮副508、双环形输入轴506、第一离合器C1507、双环形机构504、双环形输出齿轮副501和第二离合器C2502驱动汇流机构3的左行星架304，此时汇流机构3的左右行星齿轮固连为一体，动力经汇流机构3传递至第四汇流输出齿轮副318经第十离合器C10319传递至输出轴6，动力从输出轴6输出。
液压传动H1传动如图8所示，仅接合第三离合器C3402、第四离合器C4405、第九离合器C9317、第二制动器B2306和第三制动器B3505，此时输入轴1传递的发动机动力经液压传动输入齿轮副401、第三离合器C3402、液压传动输入轴403、泵控马达机构404、液压传动输出轴407、第四离合器C4406、液压传动输出齿轮副405驱动右太阳轮轴310，再经汇流机构3的右太阳轮308、右行星架309和第三汇流输出齿轮副316经第九离合器C9317传递至输出轴6，动力从输出轴6输出。
液压传动H2传动如图9所示，仅接合第三离合器C3402、第四离合器C4405、第十离合器C10319、第二制动器B2306和第三制动器B3505，此时输入轴1传递的发动机动力经液压传动输入齿轮副401、第三离合器C3402、液压传动输入轴403、泵控马达机构404、液压传动输出轴407、第四离合器C4406、液压传动输出齿轮副405驱动右太阳轮轴310，再经汇流机构3的右太阳轮308、右行星架309和第四汇流输出齿轮副318经第十离合器C10319传递至输出轴6，动力从输出轴6输出。
液压传动H3传动如图10所示，仅接合第三离合器C3402、第四离合器C4405、第九离合器C9317和第十一离合器C11315，此时输入轴1传递的发动机动力经液压传动输入齿轮副401、第三离合器C3402、液压传动输入轴403、泵控马达机构404、液压传动输出轴407、第四离合器C4406、液压传动输出齿轮副405驱动右太阳轮轴310，此时汇流机构3的左右行星齿轮固连为一体，动力经汇流机构3传递至第三汇流输出齿轮副316经第九离合器C9317传递至输出轴6，动力从输出轴6输出。
液压传动H4传动如图11所示，仅接合第三离合器C3402、第四离合器C4405、第十离合器C10319和第十一离合器C11315，此时输入轴1传递的发动机动力经液压传动输入齿轮副401、第三离合器C3402、液压传动输入轴403、泵控马达机构404、液压传动输出轴407、第四离合器C4406、液压传动输出齿轮副405驱动右太阳轮轴310，此时汇流机构3的左右行星齿轮固连为一体，动力经汇流机构3传递至第四汇流输出齿轮副318经第十离合器C10319传递至输出轴6，动力从输出轴6输出。
机械-双环形MT1复合传动如图12所示，仅接合第一离合器C1507、第二离合器C2502、第六离合器C6204和第七离合器C7311，此时发动机通过输入轴1传递的动力分两路传递：一路经双环形输入齿轮副508、双环形输入轴506、第一离合器C1507、双环形机构504、双环形输出齿轮副501和第二离合器C2502驱动汇流机构3的左行星架304，另一路经机械传动右齿轮副203和第六离合器C6204驱动左太阳轮305，两路动力在左齿圈302处汇流后经第一汇流输出齿轮副312和第七离合器C7311传递至输出轴6，动力从输出轴6输出。
机械-双环形MT2复合传动如图13所示，仅接合第一离合器C1507、第二离合器C2502、第六离合器C6204和第八离合器C8313，此时发动机通过输入轴1传递的动力分两路传递：一路经双环形输入齿轮副508、双环形输入轴506、第一离合器C1507、双环形机构504、双环形输出齿轮副501和第二离合器C2502驱动汇流机构3的左行星架304，另一路经机械传动右齿轮副203和第六离合器C6204驱动左太阳轮305，两路动力在左齿圈302处汇流后经第二汇流输出齿轮副314和第八离合器C8313传递至输出轴6，动力从输出轴6输出。
机械-双环形MT3复合传动如图14所示，仅接合第一离合器C1507、第二离合器C2502、第六离合器C6204和第九离合器C9317，此时发动机通过输入轴1传递的动力分两路传递：一路经双环形输入齿轮副508、双环形输入轴506、第一离合器C1507、双环形机构504、双环形输出齿轮副501和第二离合器C2502驱动汇流机构3的左行星架304，另一路经机械传动右齿轮副203和第六离合器C6204驱动右太阳轮308，两路动力在右行星架309处汇流后经第三汇流输出齿轮副316和第九离合器C9317传递至输出轴6，动力从输出轴6输出。
机械-双环形MT4复合传动如图15所示，仅接合第一离合器C1507、第二离合器C2502、第六离合器C6204和第十离合器C10319，此时发动机通过输入轴1传递的动力分两路传递：一路经双环形输入齿轮副508、双环形输入轴506、第一离合器C1507、双环形机构504、双环形输出齿轮副501和第二离合器C2502驱动汇流机构3的左行星架304，另一路经机械传动右齿轮副203和第六离合器C6204驱动右太阳轮308，两路动力在右行星架309处汇流后经第四汇流输出齿轮副318和第十离合器C10319传递至输出轴6，动力从输出轴6输出。
机械-液压MH1复合传动如图16所示，仅接合第三离合器C3402、第四离合器C4405、第五离合器C5202和第七离合器C7311，此时发动机通过输入轴1传递的动力分两路传递：一路经液压传动输入齿轮副401、第三离合器C3402、液压传动输入轴403、泵控马达机构404、液压传动输出轴407、第四离合器C4406、液压传动输出齿轮副405、右太阳轮轴310和右太阳轮308驱动左太阳轮305，另一路经机械传动左齿轮副203和第五离合器C5202驱动左行星架304，两路动力在左齿圈302处汇流后经第一汇流输出齿轮副312和第七离合器C7311传递至输出轴6，动力从输出轴6输出。
机械-液压MH2复合传动如图17所示，仅接合第三离合器C3402、第四离合器C4405、第五离合器C5202和第八离合器C8313，此时发动机通过输入轴1传递的动力分两路传递：一路经液压传动输入齿轮副401、第三离合器C3402、液压传动输入轴403、泵控马达机构404、液压传动输出轴407、第四离合器C4406、液压传动输出齿轮副405、右太阳轮轴310和右太阳轮308驱动左太阳轮305，另一路经机械传动左齿轮副203和第五离合器C5202驱动左行星架304，两路动力在左齿圈302处汇流后经第二汇流输出齿轮副314和第八离合器C8313传递至输出轴6，动力从输出轴6输出。
机械-液压MH3复合传动如图18所示，仅接合第三离合器C3402、第四离合器C4405、第五离合器C5202和第九离合器C9317，此时发动机通过输入轴1传递的动力分两路传递：一路经液压传动输入齿轮副401、第三离合器C3402、液压传动输入轴403、泵控马达机构404、液压传动输出轴407、第四离合器C4406、液压传动输出齿轮副405和右太阳轮轴310驱动右太阳轮308，另一路经机械传动左齿轮副203、第五离合器C5202和左行星架304驱动右齿圈307，两路动力在右行星架309处汇流后经第三汇流输出齿轮副316和第九离合器C9317传递至输出轴6，动力从输出轴6输出。
机械-液压MH4复合传动如图19所示，仅接合第三离合器C3402、第四离合器C4405、第五离合器C5202和第十离合器C10319，此时发动机通过输入轴1传递的动力分两路传递：一路经液压传动输入齿轮副401、第三离合器C3402、液压传动输入轴403、泵控马达机构404、液压传动输出轴407、第四离合器C4406、液压传动输出齿轮副405和右太阳轮轴310驱动右太阳轮308，另一路经机械传动左齿轮副203、第五离合器C5202和左行星架304驱动右齿圈307，两路动力在右行星架309处汇流后经第四汇流输出齿轮副318和第十离合器C10319传递至输出轴6，动力从输出轴6输出。
如图20所示，通过调节双环形机构5的传动比，调节液压传动机构4的排量比和选择性控制所述离合器组件的接合，采用H4起步前进，输出转速随液压传动机构排量比e的增加线性增大，当e＝1时，液压传动H4达到正向最大值；当同时满足e·iT∈[no(H4)＝no(T4)]，且e∈[0，1]、iT在所确定传动比范围内时，液压传动H4可同步切换到双环形传动T4，当双环形变速机构传动比iT从最大值变化到最小值时，no(T4)非线性地增加；采用双环形传动T2前进，输出转速随双环形变速机构传动比iT的增加线性增大，当iT＝4时，双环形传动T2达到正向最大值；当同时满足e·iT∈[no(T4)＝no(T2)]，iT在所确定传动比范围内时，双环形传动T2可同步切换到双环形传动T4，当双环形变速机构传动比iT从最大值变化到最小值时，no(T4)非线性地增加；采用H3起步后退，输出转速随液压传动机构排量比e的增加线性增大，当e＝1时，液压传动H4达到负向最大值；当同时满足e·iT∈[no(H3)＝no(T3)]，且e∈[0,1]、iT在所确定传动比范围内时，液压传动H3可同步切换到双环形传动T3，当双环形变速机构传动比iT从最大值变化到最小值时，no(T3)非线性地增加；采用双环形传动T1后退，输出转速随双环形变速机构传动比iT的增加线性增大，当iT＝4时，双环形传动T1达到负向最大值；当同时满足e·iT∈[no(T3)＝no(T1)]，iT在所确定传动比范围内时，双环形传动T1可同步切换到双环形传动T3，当双环形变速机构传动比iT从最大值变化到最小值时，no(T4)非线性地增加。
如图21所示，通过调节双环形机构5的传动比，调节液压传动机构4的排量比和选择性控制所述离合器组件的接合，采用机械-液压复合传动MH1前进，输出转速随液压传动机构排量比e的增加线性增大，当e＝1时，机械-液压复合传动MH1达到正向最大值；采用机械-双环形复合传动MT2前进，输出转速随iT的增加非线性增大；当同时满足e·iT∈[no(MT2)＝no(MH3)]，且e∈[0，1]、iT在所确定传动比范围内时,机械-双环形复合传动MT2可同步切换到机械-液压复合传动MH3，当液压传动机构排量比e从最大值变化到最小值时，no(MH3)线性地增加；当同时满足e·iT∈[no(MT4)＝no(MH3)]，且e∈[0，1]、iT在所确定传动比范围内时,机械-液压复合传动MH3可同步切换到机械-双环形复合传动MT4，输出转速随双环形变速机构传动比iT增加非线性减小；采用机械-液压复合传动MH2后退，输出转速随液压传动机构排量比e的增加线性增大，当e＝1时，机械-液压复合传动MH2达到负向最大值；采用机械-双环形复合传动MT1后退，输出转速随iT的增加非线性增大；当同时满足e·iT∈[no(MT1)＝no(MH4)]，且e∈[0,1]、iT在所确定传动比范围内时,机械-双环形复合传动MT1可同步切换到机械-液压复合传动MH4，当液压传动机构排量比e从最大值变化到最小值时，no(MH4)线性地增加；当同时满足e·iT∈[no(MT3)＝no(MH4)]，且e∈[0，1]、iT在所确定传动比范围内时,机械-液压复合传动MH4可同步切换到机械-双环形复合传动MT3，输出转速随双环形变速机构传动比iT增加非线性减小。
实施例举例说明：
主要参数为：i1i2＝0.5，i3i4＝0.5，i5＝2.5，i6＝0.5，i7＝1，i8i9＝1，i10＝1，i11i12＝1，k1＝1.6，k2＝4，iT1∈[0.5,2]，iT2∈[0.5,2]，iT＝iT1iT2∈[0.25,4]。
机械传动M1输出-输入转速关系为：
Figure BDA0003520180420000151
机械传动M2输出-输入转速关系为：
Figure BDA0003520180420000152
双环形传动T1输出-输入转速关系为：
Figure BDA0003520180420000153
双环形传动T2输出-输入转速关系为：
Figure BDA0003520180420000154
双环形传动T3输出-输入转速关系为：
Figure BDA0003520180420000155
双环形传动T4输出-输入转速关系为：
Figure BDA0003520180420000156
液压传动H1输出-输入转速关系为：
Figure BDA0003520180420000157
液压传动H2输出-输入转速关系为：
Figure BDA0003520180420000158
液压传动H3输出-输入转速关系为：
Figure BDA0003520180420000159
液压传动H4输出-输入转速关系为：
Figure BDA0003520180420000161
如图20所示，通过调节双环形机构5的传动比，调节液压传动机构4的排量比和选择性控制所述离合器组件的接合，采用H4起步前进，输出转速随液压传动机构排量比e的增加线性增大，当e＝1时，液压传动H4达到正向最大值2nI；当同时满足e·iT∈[no(H4)＝no(T4)＝2nI]，且e＝1、iT＝1时，液压传动H4可同步切换到双环形传动T4，当双环形变速机构传动比iT从最大值变化到最小值时，no(T4)非线性地增加；采用双环形传动T2前进，输出转速随双环形变速机构传动比iT的增加线性增大，当iT＝4时，双环形传动T2达到正向最大值2.64nI；当同时满足e·iT∈[no(T4)＝no(T2)＝1.156nI]，iT＝1.75时，双环形传动T2可同步切换到双环形传动T4，当双环形变速机构传动比iT从最大值变化到最小值时，no(T4)非线性地增加；采用H3起步后退，输出转速随液压传动机构排量比e的增加线性增大，当e＝1时，液压传动H4达到负向最大值-2nI；当同时满足e·iT∈[no(H3)＝no(T3)＝2nI]，且e＝1、iT＝1时，液压传动H3可同步切换到双环形传动T3，当双环形变速机构传动比iT从最大值变化到最小值时，no(T3)非线性地增加；采用双环形传动T1后退，输出转速随双环形变速机构传动比iT的增加线性增大，当iT＝4时，双环形传动T1达到负向最大值-2.64nI；当同时满足e·iT∈[no(T3)＝no(T1)＝-1.156nI]，iT＝1.75时，双环形传动T1可同步切换到双环形传动T3，当双环形变速机构传动比iT从最大值变化到最小值时，no(T4)非线性地增加。
机械-双环形复合传动MT1输出-输入转速关系为：
Figure BDA0003520180420000162
机械-双环形复合传动MT2输出-输入转速关系为：
Figure BDA0003520180420000163
机械-双环形复合传动MT3输出-输入转速关系为：
Figure BDA0003520180420000164
机械-双环形复合传动MT4输出-输入转速关系为：
Figure BDA0003520180420000165
机械-液压复合传动MH1输出-输入转速关系为：
Figure BDA0003520180420000166
机械-液压复合传动MH2输出-输入转速关系为：
Figure BDA0003520180420000171
机械-液压复合传动MH3输出-输入转速关系为：
Figure BDA0003520180420000172
机械-液压复合传动MH4输出-输入转速关系为：
Figure BDA0003520180420000173
如图21所示，通过调节双环形机构5的传动比，调节液压传动机构4的排量比和选择性控制所述离合器组件的接合，采用机械-液压复合传动MH1前进，输出转速随液压传动机构排量比e的增加线性增大，当e＝1时，机械-液压复合传动MH1达到正向最大值1.9nI；采用机械-双环形复合传动MT2前进，输出转速随iT的增加非线性增大；当同时满足e·iT∈[no(MT2)＝no(MH3)＝0.14nI]，且e＝0.575、iT＝0.575时,机械-双环形复合传动MT2可同步切换到机械-液压复合传动MH3，当液压传动机构排量比e从最大值变化到最小值时，no(MH3)线性地增加；当同时满足e·iT∈[no(MT4)＝no(MH3)＝0.0625nI]，且e＝0.7、iT＝0.7时,机械-液压复合传动MH3可同步切换到机械-双环形复合传动MT4，输出转速随双环形变速机构传动比iT增加非线性减小；采用机械-液压复合传动MH2后退，输出转速随液压传动机构排量比e的增加线性增大，当e＝1时，机械-液压复合传动MH2达到负向最大值-1.9nI；采用机械-双环形复合传动MT1后退，输出转速随iT的增加非线性增大；当同时满足e·iT∈[no(MT1)＝no(MH4)＝-0.14nI]，且e＝0.575、iT＝0.575时,机械-双环形复合传动MT1可同步切换到机械-液压复合传动MH4，当液压传动机构排量比e从最大值变化到最小值时，no(MH4)线性地增加；当同时满足e·iT∈[no(MT3)＝no(MH4)＝-0.0625nI]，且e＝0.7、iT＝0.7时,机械-液压复合传动MH4可同步切换到机械-双环形复合传动MT3，输出转速随双环形变速机构传动比iT增加非线性减小。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机械-双环形-液压复合传动机构，其特征在于，包括输入构件、汇流机构(3)、液压传动机构(4)、双环形机构(5)、输出构件、离合器组件和制动器组件；所述汇流机构(3)包括左行星轮系和右行星轮系，所述离合器组件将左行星轮系与右行星轮系连接，所述离合器组件将输入构件分别与液压传动机构(4)、双环形机构(5)、左行星轮系和右行星轮系连接，所述离合器组件将液压传动机构(4)与右行星轮系连接，所述离合器组件将双环形机构(5)与左行星轮系连接，所述离合器组件将左行星轮系和右行星轮系分别与输出构件连接；通过调节液压传动机构(4)的排量比、调节双环形传动机构(5)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，提供输入构件与输出构件之间连续的传动比。
2.根据权利要求1所述的机械-双环形-液压复合传动机构，其特征在于，通过调节液压传动机构(4)的排量比、调节双环形传动机构(5)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，提供输入构件与输出构件之间的传动方式包括：机械传动、双环形传动、液压传动、机械-双环形复合传动和机械-液压复合传动。
3.根据权利要求2所述的机械-双环形-液压复合传动机构，其特征在于，所述左行星轮系包括左齿圈(302)、左行星架(304)和左太阳轮(305)；所述右行星轮系包括右齿圈(307)、右行星架(309)和右太阳轮(308)；所述右齿圈(307)与左行星架(304)连接；所述左太阳轮(305)与右太阳轮(308)连接；
所述离合器组件包括第五离合器C5(202)、第六离合器C6(204)、第七离合器C7(311)、第八离合器C8(313)、第九离合器C9(317)、第十离合器C10(319)和第十一离合器C11(315)，所述第五离合器C5(202)用于选择性的将输入构件与左行星架(304)连接；所述第六离合器C6(204)用于选择性的将输入构件与右太阳轮(308)连接；所述第七离合器C7(311)和第八离合器C8(313)用于选择性的将左齿圈(302)通过不同速比与输出构件连接；所述第九离合器C9(317)和第十离合器C10(319)用于选择性的将右行星架(309)通过不同速比与输出构件连接；所述第十一离合器C11(315)用于选择性的将左行星架(304)与左太阳轮(305)连接；
所述制动器组件包括第一制动器B1(303)、第二制动器B2(307)和第三制动器B3(505)；所述第一制动器B1(303)用于选择性的将左齿圈(302)连接到固定件；所述第二制动器B2(307)用于选择性的将右齿圈(307)连接到固定件；所述第三制动器B3(505)用于选择性的将左行星架(304)连接到固定件；
通过接合所述第五离合器C5(202)、第七离合器C7(311)和第十一离合器C11(315)，提供输入构件与输出构件之间前进方向的机械传动M1，在机械传动M1中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure FDA0003520180410000021
式中，no为输出构件的转速，nI为输入构件的转速；i5为输入构件与左行星架(304)之间的传动比，i7为左齿圈(302)与输出构件之间的传动比；
通过接合所述第五离合器C5(202)、第八离合器C8(313)和第十一离合器C11(315)，提供输入构件与输出构件之间后退方向的机械传动M2，在机械传动M2中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure FDA0003520180410000022
式中，i8i9为左齿圈(302)与输出构件之间的传动比。
4.根据权利要求3所述的机械-双环形-液压复合传动机构，其特征在于，所述离合器组件还包括第一离合器C1(507)和第二离合器C2(502)；所述第一离合器C1(507)用于选择性的将输入构件与双环形机构(5)的输入端连接；所述第二离合器C2(502)用于选择性的将双环形机构(5)的输出端与左行星架(304)连接；
通过调节双环形机构(5)的传动比，通过接合所述第一离合器C1(507)、第二离合器C2(502)、第九离合器C9(317)和第一制动器B1(303)，提供输入构件与输出构件之间后退方向的双环形传动T1，在双环形传动T1中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure FDA0003520180410000023
式中：k1为左行星轮系的行星齿轮特性参数，k2为右行星轮系的行星齿轮特性参数，i1为输入构件与双环形机构(5)的输入端之间的传动比，i2为双环形机构(5)的输出端与左行星架(304)之间的传动比，i10为右行星架(309)与输出构件之间的传动比，iT1iT2为双环形机构(5)的传动比；
通过调节双环形机构(5)的传动比，通过接合所述第一离合器C1(507)、第二离合器C2(502)、第十一离合器C11(315)和第九离合器C9(317)，提供输入构件与输出构件之间后退方向的双环形传动T3，在双环形传动T3中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure FDA0003520180410000024
通过调节双环形机构(5)的传动比，通过接合所述第一离合器C1(507)、第二离合器C2(502)、第一制动器B1(303)和第十离合器C10(319)，提供输入构件与输出构件之间前进方向的双环形传动T2，在双环形传动T2中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure FDA0003520180410000025
式中，i11i12为右行星架(309)与输出构件之间的传动比；
通过调节双环形机构(5)的传动比，通过接合所述第一离合器C1(507)、第二离合器C2(502)、第十离合器C10(319)和第十一离合器C11(315)，提供输入构件与输出构件之间前进方向的双环形传动T4，在双环形传动T4中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure FDA0003520180410000031
5.根据权利要求4所述的机械-双环形-液压复合传动机构，其特征在于，所述离合器组件还包括第三离合器C3(402)和第四离合器C4(406)，所述第三离合器C3(402)将输入构件与液压传动机构(4)的输入端连接；所述第四离合器C4(406)将液压传动机构(4)的输出端与右太阳轮(308)连接；
通过调节液压传动机构(4)的排量比，通过接合所述第三离合器C3(402)、第四离合器C4(406)、第九离合器C9(317)、第二制动器B2(307)和第三制动器B3(505)，提供输入构件与输出构件之间后退方向的液压传动H1，在液压传动H1中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure FDA0003520180410000032
式中：e为液压传动机构(4)的排量比，i3为输入构件与液压传动机构(4)的输入端之间的传动比，i4为液压传动机构(4)的输出端与右太阳轮(308)之间的传动比；
通过调节液压传动机构(4)的排量比，通过接合所述第三离合器C3(402)、第四离合器C4(406)、第九离合器C9(317)和第十一离合器C11(315)，提供输入构件与输出构件之间后退方向的液压传动H3，在液压传动H3中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure FDA0003520180410000033
通过调节液压传动机构(4)的排量比，通过接合所述第三离合器C3(402)、第四离合器C4(406)、第十离合器C10(319)、第二制动器B2(307)和第三制动器B3(505)，提供输入构件与输出构件之间前进方向的液压传动H2，在液压传动H2中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure FDA0003520180410000034
通过调节液压传动机构(4)的排量比，通过接合所述第三离合器C3(402)、第四离合器C4(406)、第十离合器C10(319)和第十一离合器C11(315)，提供输入构件与输出构件之间前进方向的液压传动H4，在液压传动H4中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure FDA0003520180410000035
6.根据权利要求5所述的机械-双环形-液压复合传动机构，其特征在于，通过调节双环形机构(5)的传动比，通过接合第一离合器C1(507)、第二离合器C2(502)和第六离合器C6(204)和第七离合器C7(311)，提供输入构件与输出构件之间后退方向的机械-双环形复合传动MT1，在机械-双环形复合传动MT1中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure FDA0003520180410000041
通过调节双环形机构(5)的传动比，通过接合第一离合器C1(507)、第二离合器C2(502)、第六离合器C6(204)和第九离合器C9(317)，提供输入构件与输出构件之间后退方向的机械-双环形复合传动MT3，在机械-双环形复合传动MT3中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure FDA0003520180410000042
通过调节双环形机构(5)的传动比，通过接合第一离合器C1(507)、第二离合器C2(502)、第六离合器C6(204)和第八离合器C8(313)，提供输入构件与输出构件之间前进方向的机械-双环形复合传动MT2，在机械-双环形复合传动MT2中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure FDA0003520180410000043
通过调节双环形机构(5)的传动比，通过接合第一离合器C1(507)、第二离合器C2(502)、第六离合器C6(204)和第十离合器C10(319)，提供输入构件与输出构件之间前进方向的机械-双环形复合传动MT4，在机械-双环形复合传动MT4中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure FDA0003520180410000044
7.根据权利要求5所述的机械-双环形-液压复合传动机构，其特征在于，通过调节液压传动机构(4)的排量比，通过接合所述第三离合器C3(402)、第四离合器C4(406)、第五离合器C5(202)和第七离合器C7(311)，提供输入构件与输出构件之间前进方向的机械-液压复合传动MH1，在机械-液压复合传动MH1中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure FDA0003520180410000045
通过调节液压传动机构(4)的排量比，通过接合所述第三离合器C3(402)、第四离合器C4(406)、第五离合器C5(202)和第九离合器C9(317)，提供输入构件与输出构件之间前进方向的机械-液压复合传动MH3，在机械-液压复合传动MH3中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure FDA0003520180410000046
通过调节液压传动机构(4)的排量比，通过接合所述第三离合器C3(402)、第四离合器C4(406)、第五离合器C5(202)和第八离合器C8(313)，提供输入构件与输出构件之间后退方向的机械-液压复合传动MH2，在机械-液压复合传动MH2中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure FDA0003520180410000051
通过调节液压传动机构(4)的排量比，通过接合所述第三离合器C3(402)、第四离合器C4(406)、第五离合器C5(202)和第十离合器C10(319)，提供输入构件与输出构件之间后退方向的机械-液压复合传动MH4，在机械-液压复合传动MH4中输入构件与输出构件的转速满足下列关系：
Figure FDA0003520180410000052
8.根据权利要求5所述的机械-双环形-液压复合传动机构，其特征在于，通过调节液压传动机构(4)的排量比、调节双环形传动机构(5)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，采用液压传动H4起步，输出转速随液压传动机构排量比e的增加线性增大，当e＝1时，液压传动H4达到正向最大值；
当满足e·iT∈[no(H4)＝no(T4)]，且e∈[0，1]、且
Figure FDA0003520180410000053
在所确定传动比范围内时，液压传动H4可同步切换到双环形传动T4，当双环形变速机构传动比
Figure FDA0003520180410000054
从最大值变化到最小值时，no(T4)非线性地增加；当同时满足e·iT∈[no(T4)＝no(T2)]、且
Figure FDA0003520180410000055
在所确定传动比范围内时，双环形传动T2可同步切换到双环形传动T4，当双环形变速机构传动比iT从最大值变化到最小值时，no(T4)非线性地增加；
采用液压传动H3起步后退，输出转速随液压传动机构排量比e的增加线性增大，当e＝1时，液压传动H3达到负向最大值；当同时满足e·iT∈[no(H3)＝no(T3)]，且e∈[0,1]、且
Figure FDA0003520180410000056
在所确定传动比范围内时，液压传动H3可同步切换到双环形传动T3，当双环形变速机构传动比
Figure FDA0003520180410000057
从最大值变化到最小值时，no(T3)非线性地增加；
采用双环形传动T1后退，输出转速随双环形变速机构传动比iT的增加线性增大，当
Figure FDA0003520180410000058
Figure FDA0003520180410000059
时，双环形传动T1达到负向最大值；当同时满足e·iT∈[no(T3)＝no(T1)]，且
Figure FDA00035201804100000510
在所确定传动比范围内时，双环形传动T1可同步切换到双环形传动T3，当双环形变速机构传动比
Figure FDA00035201804100000511
从最大值变化到最小值时，no(T4)非线性地增加。
9.根据权利要求7所述的机械-双环形-液压复合传动机构，其特征在于，通过调节液压传动机构(4)的排量比、调节双环形传动机构(5)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，
采用机械-液压复合传动MH1前进，输出转速随液压传动机构排量比e的增加线性增大，当e＝1时，机械-液压复合传动MH1达到正向最大值；采用机械-双环形复合传动MT2前进，输出转速随iT的增加非线性增大；当同时满足e·iT∈[no(MT2)＝no(MH3)]，且e∈[0，1]、且
Figure FDA0003520180410000061
在所确定传动比范围内时，机械-双环形复合传动MT2可同步切换到机械-液压复合传动MH3，当液压传动机构排量比e从最大值变化到最小值时，no(MH3)线性地增加；
当同时满足e·iT∈[no(MT4)＝no(MH3)]，且e∈[0，1]、
Figure FDA0003520180410000062
在所确定传动比范围内时,机械-液压复合传动MH3可同步切换到机械-双环形复合传动MT4，输出转速随双环形变速机构传动比iT增加非线性减小；
采用机械-液压复合传动MH2后退，输出转速随液压传动机构排量比e的增加线性增大，当e＝1时，机械-液压复合传动MH2达到负向最大值；采用机械-双环形复合传动MT1后退，输出转速随
Figure FDA0003520180410000063
的增加非线性增大；当同时满足e·iT∈[no(MT1)＝no(MH4)]，且e∈[0,1]、且
Figure FDA0003520180410000064
在所确定传动比范围内时，机械-双环形复合传动MT1可同步切换到机械-液压复合传动MH4；当液压传动机构排量比e从最大值变化到最小值时，no(MH4)线性地增加；当同时满足e·iT∈[no(MT3)＝no(MH4)]，且e∈[0，1]、且
Figure FDA0003520180410000065
在所确定传动比范围内时,机械-液压复合传动MH4可同步切换到机械-双环形复合传动MT3，输出转速随双环形变速机构传动比
Figure FDA0003520180410000066
增加非线性减小。
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JPH05280627A (ja) * 1992-03-31 1993-10-26 Mazda Motor Corp 車両の動力伝達装置
JP4569443B2 (ja) * 2005-11-02 2010-10-27 マツダ株式会社 自動変速機
CN109296724A (zh) * 2018-11-15 2019-02-01 山东海卓电液控制工程技术研究院 双行星五段式液压机械无级变速器
CN110056616B (zh) * 2019-04-23 2020-10-23 合肥工业大学 一种电机-无锥齿差速器一体式多档自动变速器
CN110822053B (zh) * 2019-10-08 2022-04-26 江苏大学 一种多功率分配模式的机械液压复合传动装置及控制方法
CN111207198B (zh) * 2020-01-20 2021-06-18 江苏大学 一种集齿轮-液压-金属带为一体的多模式机液复合传动装置
CN112128337B (zh) * 2020-08-03 2021-09-10 江苏大学 一种齿轮-双环形-液压复合传动装置

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