CN1687614A - 变型定轴式六档液力自动变速器 - Google Patents

变型定轴式六档液力自动变速器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种变型定轴式六档液力自动变速器。特点是：在一个没有倒档的双轴定轴式变速器的副轴上安装了一个单行星排，使只有四个离合器，一个制动器，一个单向离合器的简单结构具有六个前进档，一个倒档的卓越性能。本发明变速档位多，变速比大，适用于各种军用、民用车辆，特别是使用转速范围较小的柴油发动机的车辆，对改善发动机工况，降低油耗，减少污染具有积极的意义。

Description

变型定轴式六档液力自动变速器
技术领域
本发明涉及机动车变速器。
背景技术
目前，使用的液力自动变速器分为两种，一种是行星齿轮液力自动变速器，一种是定轴式液力自动变速器。行星齿轮液力自动变速器以其结构紧凑，体积小变速比大的优点占据了液力自动变速器的大部分市场，但其换档执行元件多，如四档行星齿轮液力自动变速器执行元件多达7-10个，且每档工作时所参与的执行元件多达2-6个，存在执行元件使用频率高，工作时间长的状况，使得这种设计存在系统故障率高的弊端。定轴式液力自动变速器尽管有体积较大，最大变速比较小的缺点，但其换档执行元件少，如四档定轴式液力自动变速器换档执行元件为4个，每档工作时所参与的执行元件只有1个，使其具备控制简单、故障率低的优点，这也是这种相对笨重的设计至今未被淘汰的主要原因。
发明内容
本发明的目的是：提供一种变速比大、换档执行元件少、工作可靠的变型定轴式六档液力自动变速器。
具体的结构设计方案是这样的，
变型定轴式六档液力自动变速器，其特征在于：该变速具有主轴1和副轴12，且两轴平行；
主轴1上依次空套设有一、二档齿轮2、三、四档齿轮4、五、六档齿轮6和固定设有主轴齿轮8，齿轮2、4、6一侧分别设有离合器3、离合器5和离合器7；
副轴12上设有一单行星排组合齿轮，其行星架轴上依次套设有与主轴1上齿轮2、4、6啮合的齿轮15、齿轮16和齿轮18，行星架一侧设有行星架制动器14，副轴12上还空套设有与主轴齿轮8啮合的副轴齿轮9，其太阳轮11轴上、与副轴齿轮9相邻处设有太阳轮与副轴齿轮离合器19，太阳轮11轴上还设有单向离合器17。
本发明变速器的主轴与安装在发动机飞轮上的液力变矩器相连接，通过主轴和副轴上齿轮的配合及单行星排的参与实现变速。
本发明是在一个没有倒档的双轴定轴式变速器的副轴上安装了一个单行星排，不仅使变速器有了倒档，而且极大地强化了变速性能，使只有四个离合器，一个制动器，一个单向离合器的简单结构具有六个前进档，一个倒档的卓越性能，使用率较低的一、三、五档采用双离合器工作，使用率较高的二、四、六档采用单离合器工作，制动器只有在使用倒档时才工作，既保证了变速器具有很高的变速性能，又减少了换档执行元件的使用率和故障率。
本发明与现有的定轴式液力自动变速器相比减少了一根中间轴，使得结构简化紧凑，外形尺寸缩小，由于安装在副轴上的一个单行星排参与变速，使现有的定轴式液力自动变速器最大传动比小的缺点得到克服，本发明基本保留了现有定轴式液力自动变速器换档执行元件少，使用频率低，累计工作时间短的优点，具有高可靠性，低故障率的使用性能。其性价比高。由于变速档位多，变速比大，适用于各种军用、民用车辆，特别是使用转速范围较小的柴油发动机的车辆，对改善发动机工况，降低油耗，减少污染具有积极的意义。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作详细说明。
实施例
该变型定轴式六档液力自动变速器，具有主轴1和副轴12，且两轴平行。
主轴1上依次空套安装着一、二档齿轮2、三、四档齿轮4、五、六档齿轮6和固定安装着主轴齿轮8，齿轮2、4、6一侧分别装有离合器3、离合器5和离合器7。
副轴12上安装着一单行星排组合齿轮，其行星架10轴上依次套装有与主轴1上齿轮2、4、6啮合的齿轮15、齿轮16和齿轮18，行星架10一侧固定安装有行星架制动器14，副轴12上还空套装有与主轴齿轮8啮合的副轴齿轮9，其太阳轮11轴上、副轴齿轮9一侧设有太阳轮与副轴齿轮离合器19，太阳轮11轴上还装有单向离合器17。
该变速器的工作原理如下：
一、二档的传动路线：一、二档离合器3结合，太阳轮11与副轴齿轮离合器19结合，一、二档齿轮2为输入端，动力由一、二档副轴齿轮15、行星排行星架10传给太阳轮11，并通过太阳轮与副轴齿轮离合器19传给主轴齿轮8，主轴齿轮8与副轴齿轮9的传动比为2∶1，一、二档齿轮2与一、二档副轴齿轮15的传动比为5∶2，当主轴转速为1000转/分时，与一、二档副轴齿轮连体的行星排行星架10的转速为400转/分，与副轴齿轮9相连接的太阳轮11的转速为500转/分，太阳轮11与内齿圈13的齿数之比为1∶1.5，太阳轮11的转速比行星排行星架10的转速快100转/分，由单行星排的工作原理可知，这样会造成内齿圈13相对行星排行星架10作减速运动，减速值为67转/分，也就是说此时内齿圈13的转速为333转/分。即当当主轴转速为1000转/分时，一档从动力输出轴(副轴12另一端为输出端)上输出的转速，动力传递的路线分为两路：一路从主轴1、一二档离合器3、一二档齿轮2、一二档副轴齿轮15、行星排行星架10、内齿圈13到副轴12；另一路从主轴1、主轴齿轮8、副轴齿轮9、太阳轮与副轴齿轮离合器19、太阳轮11到行星排行星架10，当太阳轮与副轴齿轮离合器19分离时，单向离合器17工作，太阳轮11固定，此时内齿圈13相对行星排行星架作加速运动，根据单行星排的工作原理可知，此时，内齿圈13的转速为667转/分，这就是当主轴转速为1000转/分时，二档从输出轴上输出的转速。
三、四档的传动路线：三四档离合器5结合，太阳轮与副轴齿轮离合器19结合，三、四档齿轮4为输入端，动力由三、四档副轴齿轮16、行星排行星架10传给太阳轮11，并通过太阳轮与副轴齿轮离合器19传给主轴齿轮8，主轴齿轮8与副轴齿轮9的传动比为2∶1，三、四档齿轮4与三、四档副轴齿轮16的传动比为5∶4，当主轴转速为1000转/分时，与三、四档副轴齿轮16连体的行星排行星架10的转速为800转/分，与副轴齿轮9相连接的太阳轮11的转速为500转/分，太阳轮11与内齿圈13的齿数之比为1∶1.5，太阳轮11的转速比行星排行星架10的转速慢300转/分，由单行星排的工作原理可知，这样会造成内齿圈13相对行星排行星架10的增速运动，增速值为200转/分，也就是说此时内齿圈13的转速为1000转/分，即当主轴转速为1000转/分时，三档从动力输出轴上输出的转速。动力传递的路线分为两路，一路是从主轴1、三四档离合器5、三四档齿轮4、三四档副轴齿轮16、行星排行星架10、内齿圈13到副轴12；另一路是从主轴1、主轴齿轮8、副轴齿轮9、太阳轮与副轴齿轮离合器19、太阳轮11到行星排行星架10。当太阳轮与副轴齿轮离合器19分离时，单向离合器17工作，太阳轮11固定，此时，内齿圈13相对行星排行星架作加速运动，根据单行星排的工作原理可知此时内齿圈13的转速为1333转/分。即当主轴转速为1000转/分时，四档从输出轴上输出的转速。
五、六档的传动路线：五、六档离合器7结合，太阳轮与副轴齿轮离合器19结合，五、六档齿轮6为输入端，动力由五、六档副轴齿轮18、行星排行星架10传给太阳轮11，并通过太阳轮与副轴齿轮离合器19传给主轴齿轮8，主轴齿轮8与副轴齿轮9的传动比为2∶1，五、六档齿轮6与五、六档副轴齿轮18的传动比为5∶6，当主轴1的转速为1000转/分时，与五、六档副轴齿轮18连体的行星排行星架10的转速为1200转/分，与副轴齿轮9相连接的太阳轮11的转速为500转/分，太阳轮11与内齿圈13的齿数之比为1∶1.5，太阳轮11的转速比行星排行星架10的转速慢700转/分，由单行星排的工作原理可知，这样会造成内齿圈13相对行星排行星架10的增速运动，增速值为467转/分，也就是经此时内齿圈13的转速为1667转/分，即当主轴转速为1000转/分时，五档从动力输出轴上输出的转速。动力传递的路线分为两路：一路是从主轴1、五六档离合器7、五六档齿轮6、五六档副轴齿轮18、行星排行星架10、内齿圈13到副轴12；另一路是从主轴1、主轴齿轮8、副轴齿轮9、太阳轮与副轴齿轮离合器19、太阳轮11到行星排行星架10。当太阳轮与副轴齿轮离合器19分离时，单向离合器17工作，太阳轮11固定，此时，内齿圈13相对行星排行星架作加速运动，根据单行星排的工作原理可知，此时，内齿圈13的转速为2000转/分，即当主轴为1000转/分时，六档从输出轴上输出的转速。
倒档的传动路线：太阳轮与副轴齿轮离合器19结合，行星架制动器14制动，主轴齿轮8为输入端，通过副轴齿轮9、太阳轮与副轴齿轮离合器19将动力传递给太阳轮11，由于行星架10被固定，太阳轮11通过被固定的行星架上的行星轮将动力传给内齿圈13，此时，内齿圈13反转，由于太阳轮11与内齿圈13的齿数之比为1∶1.5，主轴齿轮8与副齿轮9的传动比为2∶1，当主轴转速为1000转/分时，内齿圈13的反转转速为333转/分，此转速为倒档的输出转速，动力传递的路线为从主轴1、主轴齿轮8、副轴齿轮9、太阳轮与副轴齿轮离合器19、太阳轮11、内齿圈13到副轴12。
当主轴1转速为1000转/分时各档的输出转速为：一档333转/分，二档667转/分，三档1000转/分，四档1333转/分，五档1667转/分，六档2000转/分，倒档333转/分。各档的传动比分别为：一档3.003，二档1.499，三档1.000，四档0.750，五档0.600，六档0.500，倒档3.003。
若取消主轴1上的五六档齿轮6、五六档离合器7和副轴12上的五六档副齿轮18，本变速器即可由六档变速器变为四档变速器。
在主轴上增加七八档齿轮，七八档离合器，在副轴上增加与行星排行星架10连体的七八档副轴齿轮，使主轴齿轮和副轴齿轮的传动比为5∶8，就可使变速器增至八档，六档与七档，七档与八档输出转速增加值均为333转/分，如再在主轴1上增加九、十档齿轮、九、十档离合器，在副轴上增加与行星排行星架10连体的九、十档副轴齿轮，使主轴齿轮与副轴齿轮的传动比为5∶10，就可使变速器增至十档、八档与九档，九档与十档输出转速增加值均为333转/分。
车辆在利用发动机牵阻制动时，变速器转为逆传动，内齿圈13为输入端，动力通过行星轮传给行星排行星架10，及与行星排行星架10连体的一二档、三四档、五六档副轴、主轴齿轮及离合器，动力传递的路线为：从副轴12、内齿圈13、行星排行星架10、各档主副轴齿轮、离合器到主轴1。内齿圈13转动时，带动行星轮向同一方向转动，这时与行星轮啮合的太阳轮11转动的方向应与行星轮相反，由于单向离合器17的止逆作用，此时，太阳轮11仍然和变速器顺传动时一样保持不动(二、四、六档时)，变速器不会在逆传动时产生滑转而改变传动比。

Claims (1)

1、变型定轴式六档液力自动变速器，其特征在于：该变速具有主轴(1)和副轴(12)，且两轴平行；
主轴(1)上依次空套设有一、二档齿轮(2)、三、四档齿轮(4)、五、六档齿轮(6)和固定设有主轴齿轮(8)，齿轮(2)、(4)、(6)一侧分别设有离合器(3)、离合器(5)和离合器(7)；
副轴(12)上设有一单行星排组合齿轮，其行星架轴上依次套设有与主轴(1)上齿轮(2)、(4)、(6)啮合的齿轮(15)、齿轮(16)和齿轮(18)，行星架一侧设有行星架制动器(14)，副轴(12)上还空套设有与主轴齿轮(8)啮合的副轴齿轮(9)，其太阳轮(11)轴上、与副轴齿轮(9)相邻处设有太阳轮与副轴齿轮离合器(19)，太阳轮(11)轴上还设有单向离合器(17)。
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