CN207421238U - 一种多挡位变速器 - Google Patents

Abstract

为克服现有变速器中存在的挡位数量有限以及体积重量较大问题，本实用新型提供了一种多挡位变速器，包括主输入轴、前级行星齿轮机构、前级输出轴、后级行星齿轮机构、后级输出轴和主输出轴，所述主输入轴，用于将动力传递至所述前级行星齿轮机构；所述前级行星齿轮机构分别连接所述主输入轴和所述前级输出轴，用于所述主输入轴和所述前级输出轴之间的扭矩传递；所述后级行星齿轮机构分别连接所述前级输出轴和所述后级输出轴，用于所述前级输出轴和所述后级输出轴之间的扭矩传递；所述主输出轴，用于扭矩输出。本实用新型提供的多挡位变速器可以实现多个挡位的传动比转换，传动比范围大，体积重量较小，有利于整车的布置与轻量化。

Description

一种多挡位变速器

技术领域

本实用新型属于变速器技术领域，具体涉及一种多挡位变速器。

背景技术

变速器是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构，它能固定或分挡改变输出轴和输入轴的传动比，又称变速箱。现有的变速器主要分为：

手动变速器：手动变速器又称MT，是一种应用广泛、技术成熟、成本低廉、结构紧凑及效率较高的变速器，驾驶员通过操作换挡杆来带动换挡拨叉从而使同步器与空套在轴上的相应挡位的齿轮接合，发动机的动力便从动力输入轴经主动轴、挡位主动齿轮、挡位从动齿轮及同步器传递至扭矩输出轴，一副挡位主、从动齿轮对应一个挡位，通过切换同步器的结合位置从而实现不同的传动比。

行星齿轮式自动变速器：自动变速器又称AT，能够实现挡位的自动切换从而无需驾驶员的换挡操作。由于AT前端设有液力变矩器用以缓解换挡冲击，因此传动效率相对较低。其主体部分设有若干套行星齿轮机构，通过单向离合器、液压控制的制动器和离合器等相互配合使得行星齿轮机构输出不同的传动比。

双离合变速器：双离合变速器又称DCT。DCT的传动原理与MT基本无异，其区别在于：DCT前端设有两组离合器分别与两根同心的输入轴相接，其中一根输入轴控制奇数挡，另一根控制偶数挡。输入轴上的主动齿轮与空套在输出轴上的从动齿轮啮合，电控系统控制输出轴上的同步器与相应挡位的从动齿轮接合从而使动力传递至输出轴。在传递动力的过程中其中一组离合器接合，发动机动力从这一组离合器经过对应的输入轴、挡位主从动齿轮及同步器到达输出轴，此时另一组离合器断开，电控便得以控制同步器预先挂入下一个挡位，待换挡条件满足时直接断开原挡位的离合器以及接合另一组的离合器便可切换至下一个挡位。

组合式变速器：组合式变速器是通过现有的两种或以上不同类型的变速机构组合而成以达到优化传动比等目的，其变速传动原理与原来的变速机构基本相同。

现有的变速器存在的缺点主要为：

手动变速器由于是纯机械结构，换挡过程需要人为操作，使用便利性不佳，容易引起驾驶员疲劳，对于新手而言误挂挡的风险大，由于一个挡位对应一副主动和从动齿轮，若要实现较多的挡位就必须增加齿轮数量，从而导致变速器体积重量的增加。行星齿轮式自动变速器由于液力变矩器的存在，其传动效率不高，且内部构造复杂，对电控液压系统的精度要求高。双离合变速器与手动变速器类似，也是一副主从动齿轮实现一个挡位，其对液压系统的要求甚至比行星齿轮式自动变速器还要高。

实用新型内容

针对现有变速器中存在的挡位数量有限以及体积重量较大问题，本实用新型提供了一种多挡位变速器。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种多挡位变速器，包括主输入轴、前级行星齿轮机构、前级输出轴、后级行星齿轮机构、后级输出轴和主输出轴；

所述前级行星齿轮机构连接于所述主输入轴和所述前级输出轴之间，用于将所述主输入轴的扭矩传递至所述前级输出轴；

所述后级行星齿轮机构连接于所述前级输出轴和所述后级输出轴之间，用于将所述前级输出轴的扭矩传递至所述后级输出轴；

所述主输出轴和所述后级输出轴连接，用于所述多挡位变速器的扭矩输出。

可选地，所述前级行星齿轮机构包括前级齿圈、前级行星架、前级太阳轮、第一离合器、第二离合器、第三离合器、第一制动器、第二制动器和多个前级行星轮，所述前级太阳轮转动设置于所述前级齿圈的中心，多个所述前级行星轮啮合于所述前级太阳轮和所述前级齿圈之间，多个所述前级行星轮分别转动连接至所述前级行星架上，所述前级齿圈、所述前级行星架和所述前级太阳轮空套在所述主输入轴上；

所述第一离合器用于控制所述主输入轴与所述前级齿圈之间的传动和分离；

所述第二离合器用于控制所述主输入轴与所述前级行星架之间的传动和分离；

所述第三离合器用于控制所述主输入轴和所述前级太阳轮之间的传动和分离；

所述第一制动器用于制动所述前级齿圈或解除对所述前级齿圈的制动；

所述第二制动器用于制动所述前级太阳轮或解除对所述前级太阳轮的制动。

可选地，所述前级行星齿轮机构还包括前级输入盘和前级中间轴，所述主输入轴连接所述前级输入盘，所述前级中间轴连接于所述前级太阳轮的中心轴线上，且所述前级中间轴同轴嵌套于所述主输入轴外部，所述第三离合器设置于所述前级输入盘和所述前级中间轴之间，所述第二制动器设置于所述前级中间轴的外围。

可选地，所述前级中间轴上设置有前级中间轴齿轮，所述前级输出轴上空套设置有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述第一齿轮与所述前级齿圈外啮合，所述第二齿轮与所述前级行星架外啮合，所述第三齿轮与所述前级中间轴齿轮外啮合，所述前级输出轴上还设置有第一同步器和第二同步器，所述第一同步器用于控制所述前级输出轴与所述第一齿轮或第二齿轮之间的同步传动或分离，所述第二同步器用于控制所述前级输出轴与所述第三齿轮之间的同步传动或分离。

可选地，所述后级行星齿轮机构包括后级输入齿轮、后级齿圈、后级行星架、后级太阳轮、第一后级中间轴、第三同步器、第四离合器、第五离合器、第六离合器、第三制动器、第四制动器和多个后级行星轮，所述后级太阳轮转动设置于后级齿圈的中心，多个所述后级行星轮啮合于所述后级太阳轮和所述后级齿圈之间，多个所述后级行星轮分别转动连接至所述后级行星架上；

所述后级输入齿轮空套在所述主输出轴上，所述前级输出轴上设置有第四齿轮，所述第四齿轮与所述后级输入齿轮啮合，所述第一后级中间轴同轴嵌套于所述主输出轴外围，所述后级齿圈、所述后级行星架和所述后级太阳轮空套在所述第一后级中间轴上；

所述第三同步器用于控制所述后级输入齿轮和所述第一后级中间轴的同步传动或分离；

所述第四离合器用于控制所述第一后级中间轴和所述后级齿圈之间的传动和分离；

所述第五离合器用于控制所述第一后级中间轴和所述后级行星架之间的传动和分离；

所述第六离合器用于控制所述第一后级中间轴和所述后级太阳轮之间的传动和分离；

所述第三制动器用于制动所述后级齿圈或解除对所述后级齿圈的制动；

所述第四制动器用于制动所述后级太阳轮或解除对所述后级太阳轮的制动。

可选地，所述后级输入齿轮和所述前级输入盘之间设置有第四同步器，所述第四同步器用于控制所述后级输入齿轮和所述前级输入盘的同步传动或分离。

可选地，所述后级行星齿轮机构还包括后级输入盘和第二后级中间轴，所述第一后级中间轴连接所述后级输入盘，所述第二后级中间轴连接于所述后级太阳轮的中心轴线上，且所述第二后级中间轴同轴嵌套于所述第一后级中间轴外部，所述第六离合器设置于所述后级输入盘和所述第二后级中间轴之间，所述第四制动器设置于所述第二后级中间轴的外围。

可选地，所述第二后级中间轴上设置有后级中间轴齿轮，所述后级输出轴上空套设置有第五齿轮、第六齿轮和第七齿轮，所述第五齿轮与所述后级齿圈外啮合，所述第六齿轮与所述后级行星架外啮合，所述第七齿轮与所述后级中间轴齿轮啮合，所述后级输出轴上还设置有第五同步器和第六同步器，所述第五同步器用于控制所述后级输出轴与所述第五齿轮或第六齿轮之间的同步传动或分离，所述第六同步器用于控制所述后级输出轴与所述第七齿轮之间的同步传动或分离。

可选地，所述后级输出轴上设置有第八齿轮，所述主输出轴上设置有后级输出齿轮，所述第八齿轮和所述后级输出齿轮啮合。

可选地，所述后级行星齿轮机构还包括第三后级中间轴和后级输出盘，所述第三后级中间轴同轴嵌套于所述主输出轴和所述第一后级中间轴之间，所述第三后级中间轴分别连接所述后级输入齿轮和所述后级输出盘，所述后级输出盘和所述后级输出齿轮之间设置有第七同步器，所述第七同步器用于控制所述后级输出盘和所述后级输出齿轮之间的同步传动或分离。

根据本实用新型提供的多挡位变速器，设置有前级行星齿轮机构和后级行星齿轮机构，所述前级行星齿轮机构和后级行星齿轮机构本身均具有提供多种传动比的输出转换作用，主输入轴的扭矩输入所述前级行星齿轮机构后，通过前级齿轮机构和前级输出轴的配合，以形成前级不同传动比的扭矩输出，由前级输出轴输出的扭矩传递进入后级行星齿轮机构，通过后级齿轮机构和后级输出轴的配合，形成后级不同传动比的扭矩输出，进而使本变速器仅利用两个行星齿轮机构来实现传统变速器难以达到的多个挡位数，传动比范围大，本多挡位变速器整体体积重量较小，有利于整车的布置与轻量化；有利于发动机工作在最佳转速区间，提高汽车动力性的同时降低油耗与污染物排放。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的多挡位变速器的框架结构图；

图2是本实用新型一实施例提供的多挡位变速器的另一框架结构图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、主输入轴；2、前级行星齿轮机构；201、前级齿圈；202、前级行星架； 203、前级太阳轮；204、前级行星轮；205、第一离合器；206、第二离合器； 207、第三离合器；208、第一制动器；209、第二制动器；210、前级中间轴齿轮；211、前级输入盘；212、前级中间轴；3、前级输出轴；301、第一齿轮； 302、第二齿轮；303、第三齿轮；304、第四齿轮；305、第一同步器；306、第二同步器；4、后级行星齿轮机构；401、后级齿圈；402、后级行星架；403、后级太阳轮；404、后级行星轮；405、第四离合器；406、第五离合器；407、第六离合器；408、第三制动器；409、第四制动器；410、第一后级中间轴；411、第二后级中间轴；412、第三后级中间轴；413、第三同步器；414、第四同步器； 415、后级输入齿轮；416、第七同步器；417、后级输入盘；418、后级输出盘； 419、后级中间轴齿轮；5、后级输出轴；501、第五齿轮；502、第六齿轮；503、第七齿轮；504、第八齿轮；505、第五同步器；506、第六同步器；6、主输出轴；601、后级输出齿轮。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1所示，本实施例提供了一种多挡位变速器，包括主输入轴1、前级行星齿轮机构2、前级输出轴3、后级行星齿轮机构4、后级输出轴5和主输出轴6；

所述前级行星齿轮机构2连接于所述主输入轴1和所述前级输出轴3之间，用于将所述主输入轴1的扭矩传递至所述前级输出轴3；

所述后级行星齿轮机构4连接于所述前级输出轴3和所述后级输出轴5之间，用于将所述前级输出轴3的扭矩传递至所述后级输出轴5；

所述主输出轴1和所述后级输出轴5连接，用于所述多挡位变速器的扭矩输出。

所述前级行星齿轮机构2和后级行星齿轮机构4本身均具有提供多种传动比的输出转换作用，主输入轴1的扭矩输入所述前级行星齿轮机构2后，通过前级齿轮机构和前级输出轴3的配合，以形成前级不同传动比的扭矩输出，由前级输出轴3输出的扭矩传递进入后级行星齿轮机构4，通过后级齿轮机构和后级输出轴5的配合，形成后级不同传动比的扭矩输出，进而使本变速器仅利用两个行星齿轮机构来实现传统变速器难以达到的多个挡位数，传动比范围大，本多挡位变速器整体体积重量较小，有利于整车的布置与轻量化；有利于发动机工作在最佳转速区间，提高汽车动力性的同时降低油耗与污染物排放。

以下通过具体实施例说明本实施例中主输入轴1、前级行星齿轮机构2和前级输出轴3之间的传动结构关系。

如图2所示，在本实施例中，所述前级行星齿轮机构2包括前级齿圈201、前级行星架202、前级太阳轮203、第一离合器205、第二离合器206、第三离合器207、第一制动器208、第二制动器209和多个前级行星轮204，所述前级太阳轮203转动设置于所述前级齿圈201的中心，多个所述前级行星轮204啮合于所述前级太阳轮203和所述前级齿圈201之间，多个所述前级行星轮204 分别转动连接至所述前级行星架202上，所述前级齿圈201、所述前级行星架 202和所述前级太阳轮203空套在所述主输入轴1上。

所述第一离合器205用于控制所述主输入轴1与所述前级齿圈201之间的传动和分离。

所述第二离合器206用于控制所述主输入轴1与所述前级行星架202之间的传动和分离。

所述第三离合器207用于控制所述主输入轴1和所述前级太阳轮203之间的传动和分离。

所述第一制动器208用于制动所述前级齿圈201或解除对所述前级齿圈201 的制动。

所述第二制动器209用于制动所述前级太阳轮203或解除对所述前级太阳轮203的制动。

通过所述第一离合器205、第二离合器206和第三离合器207的作用可分别将所述主输入轴1的输入扭矩传递至所述前级齿圈201、前级行星架202或前级太阳轮203，同时通过控制所述第一制动器208和第二制动器209对应地将所述前级齿圈201和前级太阳轮203进行制动或解除制动，从而使得所述主输入轴1 的输入扭矩直接从所述前级齿圈201、前级行星架202或前级太阳轮203输出，或经过传动比转换后从所述前级齿圈201、前级行星架202或前级太阳轮203输出。

所述主输入轴1的输入扭矩直接从所述前级齿圈201、前级行星架202或前级太阳轮203输出的情况有：控制第一制动器208和第二制动器209解除对所述前级齿圈201和前级太阳轮203的制动，使得整个前级行星齿轮机构2处于空转，此时主输入轴1的输入扭矩直接从所述前级齿圈201、前级行星架202或前级太阳轮203输出。

经过传动比转换后的传动情况有：

主输入轴1的输入扭矩从前级太阳轮203输入，从前级行星架202输出，前级齿圈201由第一制动器208锁死。

主输入轴1的输入扭矩从前级行星架202输入，从前级太阳轮203输出，前级齿圈201由第一制动器208锁死。

主输入轴1的输入扭矩从前级行星架202输入，从前级齿圈201输出，前级太阳轮203由第二制动器209锁死。

主输入轴1的输入扭矩从前级齿圈201输入，从前级行星架202输出，前级太阳轮203由第二制动器209锁死。

具体的，所述第一离合器205设置于所述主输入轴1和所述前级齿圈201 的转动连接位置，所述第二离合器206设置于所述主输入轴1和所述前级行星架202的转动连接位置，所述第一制动器208设置于所述前级齿圈201的外围。

所述前级行星齿轮机构2还包括前级输入盘211和前级中间轴212，所述主输入轴1连接所述前级输入盘211，所述前级中间轴212连接于所述前级太阳轮 203的中心轴线上，且所述前级中间轴212同轴嵌套于所述主输入轴1外部，所述第三离合器207设置于所述前级输入盘211和所述前级中间轴212之间，由于所述前级输入盘211连接于所述主输入轴1上，所述前级中间轴212连接于所述前级太阳轮203上，所述第三离合器207通过控制所述前级输入盘211和所述前级中间轴212之间的传动和分离，以控制所述主输入轴1和所述前级太阳轮203之间的传动和分离，所述第二制动器209设置于所述前级中间轴212 的外围，通过制动所述前级中间轴212，以实现对所述前级太阳轮203制动。

在本实施例中，所述前级中间轴212上设置有前级中间轴齿轮210，所述前级输出轴3上空套设置有第一齿轮301、第二齿轮302和第三齿轮303，所述前级齿圈201和所述前级行星架202均设置有用于外啮合的外齿圈，所述第一齿轮301与所述前级齿圈201外啮合，所述前级齿圈201的转动带动所述第一齿轮301的转动，所述第二齿轮302与所述前级行星架202外啮合，所述前级行星架202的转动带动所述第二齿轮302的转动，所述第三齿轮303与所述前级中间轴齿轮210外啮合，所述前级太阳轮203的转动带动所述前级中间轴齿轮 210的转动，所述前级中间轴齿轮210的转动带动所述第三齿轮303的转动。

所述前级输出轴3上还设置有第一同步器305和第二同步器306，所述第一同步器305用于控制所述前级输出轴3与所述第一齿轮301或第二齿轮302之间的同步传动或分离，所述第二同步器306用于控制所述前级输出轴3与所述第三齿轮303之间的同步传动或分离，将所述第一齿轮301、第二齿轮302或第三齿轮303的扭矩传递至所述前级输出轴3上。

以下通过具体实施例说明本实施例中主输出轴6、后级行星齿轮机构4和后级输出轴5之间的传动结构关系。

如图2所示，在本实施例中，所述后级行星齿轮机构4包括后级输入齿轮 415、后级齿圈401、后级行星架402、后级太阳轮403、第一后级中间轴410、第三同步器413、第四离合器405、第五离合器406、第六离合器407、第三制动器408、第四制动器409和多个后级行星轮404，所述后级太阳轮403转动设置于后级齿圈401的中心，多个所述后级行星轮404啮合于所述后级太阳轮403 和所述后级齿圈401之间，多个所述后级行星轮404分别转动连接至所述后级行星架402上。

所述后级输入齿轮415空套在所述主输出轴6上，所述前级输出轴3上设置有第四齿轮304，所述第四齿轮304与所述后级输入齿轮415啮合，通过所述前级输出轴3带动所述后级输入齿轮415转动，实现扭矩传递。

所述第一后级中间轴410同轴嵌套于所述主输出轴6外围，所述后级齿圈401、所述后级行星架402和所述后级太阳轮403空套在所述第一后级中间轴410 上。

所述第三同步器413用于控制所述后级输入齿轮415和所述第一后级中间轴410的同步传动或分离。

所述第四离合器405用于控制所述第一后级中间轴410和所述后级齿圈401 之间的传动和分离。

所述第五离合器406用于控制所述第一后级中间轴410和所述后级行星架 402之间的传动和分离。

所述第六离合器407用于控制所述第一后级中间轴410和所述后级太阳轮 403之间的传动和分离。

所述第三制动器408用于制动所述后级齿圈401或解除对所述后级齿圈401 的制动。

所述第四制动器409用于制动所述后级太阳轮403或解除对所述后级太阳轮403的制动。

通过所述第三同步器413可将后级输入齿轮415的扭矩传递至所述第一后级中间轴410，即所述后级输入齿轮415为所述第一后级中间轴410的扭矩输入源。

通过所述第四离合器405、第五离合器406和第六离合器407的作用可分别将所述第一后级中间轴410的输入扭矩传递至所述后级齿圈401、后级行星架 402或后级太阳轮403，同时通过控制所述第三制动器408和第四制动器409对应地将所述后级齿圈401和后级太阳轮403进行制动或解除制动，从而使得所述第一后级中间轴410的输入扭矩直接从所述后级齿圈401、后级行星架402或后级太阳轮403输出，或经过传动比转换后从所述后级齿圈401、后级行星架 402或后级太阳轮403输出。

所述第一后级中间轴410的输入扭矩直接从后级齿圈401、后级行星架402 或后级太阳轮403输出的情况有：控制第三制动器408和第四制动器409解除对所述后级齿圈401和后级太阳轮403的制动，使得整个后级行星齿轮机构4 处于空转，此时第一后级中间轴410的输入扭矩直接从所述后级齿圈401、后级行星架402或后级太阳轮403输出。

经过传动比转换后的传动情况有：

第一后级中间轴410的输入扭矩从后级太阳轮403输入，从后级行星架402 输出，后级齿圈401由第三制动器408锁死。

第一后级中间轴410的输入扭矩从后级行星架402输入，从后级太阳轮403 输出，后级齿圈401由第三制动器408锁死。

第一后级中间轴410的输入扭矩从后级行星架402输入，从后级齿圈401 输出，后级太阳轮403由第四制动器409锁死。

第一后级中间轴410的输入扭矩从后级齿圈401输入，从后级行星架402 输出，后级太阳轮403由第四制动器409锁死。

具体的，所述第四离合器405设置于所述第一后级中间轴410和所述后级齿圈401的转动连接位置，所述第五离合器406设置于所述第一后级中间轴410 和所述后级行星架402的转动连接位置，所述第三制动器408设置于所述后级齿圈401的外围。

所述后级输入齿轮415和所述前级输入盘211之间设置有第四同步器414，所述第四同步器414用于控制所述后级输入齿轮415和所述前级输入盘211的同步传动或分离，由于所述主输入轴1与所述前级输入盘211连接，通过所述第四同步器414可实现：来自于所述主输入轴1的输入扭矩在不经过所述前级行星齿轮机构2和前级输出轴3的传动的前提下，在所述后级输入齿轮415上的直接输出。

所述后级行星齿轮机构4还包括后级输入盘417和第二后级中间轴411，所述第一后级中间轴410连接所述后级输入盘417，所述第二后级中间轴411连接于所述后级太阳轮403的中心轴线上，且所述第二后级中间轴411同轴嵌套于所述第一后级中间轴410外部，所述第六离合器407设置于所述后级输入盘417 和所述第二后级中间轴411之间，由于所述后级输入盘417连接于所述第一后级中间轴410上，所述第二后级中间轴411连接于所述后级太阳轮403上，所述第六离合器407通过控制所述后级输入盘417和所述第二后级中间轴411之间的传动和分离，以控制所述第一后级中间轴410和所述后级太阳轮403之间的传动和分离，所述第四制动器409设置于所述第二后级中间轴411的外围，通过制动所述第二后级中间轴411，以实现对所述后级太阳轮403制动。

所述第二后级中间轴411上设置有后级中间轴齿轮419，所述后级输出轴5 上空套设置有第五齿轮501、第六齿轮502和第七齿轮503，所述后级齿圈401 和所述后级行星架402均设置有用于外啮合的外齿圈，所述第五齿轮501与所述后级齿圈401外啮合，即所述后级齿圈401的转动带动所述第五齿轮501的转动，所述第六齿轮502与所述后级行星架402外啮合，所述后级行星架402 的转动带动所述第六齿轮502的转动，所述第七齿轮503与所述后级中间轴齿轮419啮合，所述后级太阳轮403的转动带动所述后级中间轴齿轮419的转动，所述后级中间轴齿轮419的转动带动所述第七齿轮503的转动。

所述后级输出轴5上还设置有第五同步器505和第六同步器506，所述第五同步器505用于控制所述后级输出轴5与所述第五齿轮501或第六齿轮502之间的同步传动或分离，所述第六同步器506用于控制所述后级输出轴5与所述第七齿轮503之间的同步传动或分离，将所述第五齿轮501、第六齿轮502或第七齿轮503的扭矩传递至所述后级输出轴5上。

在本实施例中，所述后级输出轴5上设置有第八齿轮504，所述主输出轴6 上设置有后级输出齿轮601，所述第八齿轮504和所述后级输出齿轮601啮合，实现所述后级输出轴5和所述主输出轴6之间的传动。

所述后级行星齿轮机构4还包括第三后级中间轴412和后级输出盘418，所述第三后级中间轴412同轴嵌套于所述主输出轴6和所述第一后级中间轴410 之间，所述第三后级中间轴412分别连接所述后级输入齿轮415和所述后级输出盘418，所述后级输出盘418和所述后级输出齿轮601之间设置有第七同步器 416，所述第七同步器416用于控制所述后级输出盘418和所述后级输出齿轮601 之间的同步传动或分离，通过所述第七同步器416可实现：来自于所述后级输入齿轮415的输入扭矩在不经过所述后级行星齿轮机构4和后级输出轴5的传动的前提下，在所述后级输出齿轮601上的直接输出。

在本实施例中，为实现自动控制，所述多挡位变速器可设置控制单元对所述第一离合器205、第二离合器206、第三离合器207、第四离合器405、第五离合器406、第六离合器407、第一同步器305、第二同步器306、第三同步器 413、第四同步器414、第五同步器505、第六同步器506、第七同步器416、第一制动器208、第二制动器209、第三制动器408和第四制动器409进行控制。

所述控制单元可采用TPU(Transmission Control Unit，自动变速箱控制单元)。

在本实施例中，设所述主输入轴1的转速为n，所述前级齿圈201和所述第一齿轮301的传动比为a，所述前级行星架202和所述第二齿轮302的传动比为 b，所述前级中间轴齿轮210和所述第三齿轮303的传动比为c，所述第四齿轮 304和所述后级输入齿轮415的传动比为d，所述后级齿圈401和所述第五齿轮501的传动比为e，所述后级行星架402和所述第六齿轮502的传动比为f，所述后级中间轴齿轮419和所述第七齿轮503的传动比为g，所述第八齿轮504和所述后级输出齿轮601的传动比为h，所述前级齿圈201和所述前级太阳轮203的齿数比为i，所述后级齿圈401和所述后级太阳轮403的齿数比为j。

本实施例提供的多挡位变速器可达到六十四个挡位数的转换，如表1所示，各挡位下，第一离合器205、第二离合器206、第三离合器207、第四离合器405、第五离合器406、第六离合器407、第一同步器305、第二同步器306、第三同步器413、第四同步器414、第五同步器505、第六同步器506、第七同步器416、第一制动器208、第二制动器209、第三制动器408和第四制动器409执行情况及总传动比如下(“√”表示该器件工作)：

表1

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多挡位变速器，其特征在于，包括主输入轴、前级行星齿轮机构、前级输出轴、后级行星齿轮机构、后级输出轴和主输出轴；

所述前级行星齿轮机构连接于所述主输入轴和所述前级输出轴之间，用于将所述主输入轴的扭矩传递至所述前级输出轴；

所述后级行星齿轮机构连接于所述前级输出轴和所述后级输出轴之间，用于将所述前级输出轴的扭矩传递至所述后级输出轴；

所述主输出轴和所述后级输出轴连接，用于所述多挡位变速器的扭矩输出。

2.根据权利要求1所述的多挡位变速器，其特征在于，所述前级行星齿轮机构包括前级齿圈、前级行星架、前级太阳轮、第一离合器、第二离合器、第三离合器、第一制动器、第二制动器和多个前级行星轮，所述前级太阳轮转动设置于所述前级齿圈的中心，多个所述前级行星轮啮合于所述前级太阳轮和所述前级齿圈之间，多个所述前级行星轮分别转动连接至所述前级行星架上，所述前级齿圈、所述前级行星架和所述前级太阳轮空套在所述主输入轴上；

所述第一离合器用于控制所述主输入轴与所述前级齿圈之间的传动和分离；

所述第二离合器用于控制所述主输入轴与所述前级行星架之间的传动和分离；

所述第三离合器用于控制所述主输入轴和所述前级太阳轮之间的传动和分离；

所述第一制动器用于制动所述前级齿圈或解除对所述前级齿圈的制动；

所述第二制动器用于制动所述前级太阳轮或解除对所述前级太阳轮的制动。

3.根据权利要求2所述的多挡位变速器，其特征在于，所述前级行星齿轮机构还包括前级输入盘和前级中间轴，所述主输入轴连接所述前级输入盘，所述前级中间轴连接于所述前级太阳轮的中心轴线上，且所述前级中间轴同轴嵌套于所述主输入轴外部，所述第三离合器设置于所述前级输入盘和所述前级中间轴之间，所述第二制动器设置于所述前级中间轴的外围。

4.根据权利要求3所述的多挡位变速器，其特征在于，所述前级中间轴上设置有前级中间轴齿轮，所述前级输出轴上空套设置有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述第一齿轮与所述前级齿圈外啮合，所述第二齿轮与所述前级行星架外啮合，所述第三齿轮与所述前级中间轴齿轮外啮合，所述前级输出轴上还设置有第一同步器和第二同步器，所述第一同步器用于控制所述前级输出轴与所述第一齿轮或第二齿轮之间的同步传动或分离，所述第二同步器用于控制所述前级输出轴与所述第三齿轮之间的同步传动或分离。

5.根据权利要求3所述的多挡位变速器，其特征在于，所述后级行星齿轮机构包括后级输入齿轮、后级齿圈、后级行星架、后级太阳轮、第一后级中间轴、第三同步器、第四离合器、第五离合器、第六离合器、第三制动器、第四制动器和多个后级行星轮，所述后级太阳轮转动设置于后级齿圈的中心，多个所述后级行星轮啮合于所述后级太阳轮和所述后级齿圈之间，多个所述后级行星轮分别转动连接至所述后级行星架上；

所述后级输入齿轮空套在所述主输出轴上，所述前级输出轴上设置有第四齿轮，所述第四齿轮与所述后级输入齿轮啮合，所述第一后级中间轴同轴嵌套于所述主输出轴外围，所述后级齿圈、所述后级行星架和所述后级太阳轮空套在所述第一后级中间轴上；

所述第三同步器用于控制所述后级输入齿轮和所述第一后级中间轴的同步传动或分离；

所述第四离合器用于控制所述第一后级中间轴和所述后级齿圈之间的传动和分离；

所述第五离合器用于控制所述第一后级中间轴和所述后级行星架之间的传动和分离；

所述第六离合器用于控制所述第一后级中间轴和所述后级太阳轮之间的传动和分离；

所述第三制动器用于制动所述后级齿圈或解除对所述后级齿圈的制动；

所述第四制动器用于制动所述后级太阳轮或解除对所述后级太阳轮的制动。

6.根据权利要求5所述的多挡位变速器，其特征在于，所述后级输入齿轮和所述前级输入盘之间设置有第四同步器，所述第四同步器用于控制所述后级输入齿轮和所述前级输入盘的同步传动或分离。

7.根据权利要求5所述的多挡位变速器，其特征在于，所述后级行星齿轮机构还包括后级输入盘和第二后级中间轴，所述第一后级中间轴连接所述后级输入盘，所述第二后级中间轴连接于所述后级太阳轮的中心轴线上，且所述第二后级中间轴同轴嵌套于所述第一后级中间轴外部，所述第六离合器设置于所述后级输入盘和所述第二后级中间轴之间，所述第四制动器设置于所述第二后级中间轴的外围。

8.根据权利要求7所述的多挡位变速器，其特征在于，所述第二后级中间轴上设置有后级中间轴齿轮，所述后级输出轴上空套设置有第五齿轮、第六齿轮和第七齿轮，所述第五齿轮与所述后级齿圈外啮合，所述第六齿轮与所述后级行星架外啮合，所述第七齿轮与所述后级中间轴齿轮啮合，所述后级输出轴上还设置有第五同步器和第六同步器，所述第五同步器用于控制所述后级输出轴与所述第五齿轮或第六齿轮之间的同步传动或分离，所述第六同步器用于控制所述后级输出轴与所述第七齿轮之间的同步传动或分离。

9.根据权利要求5～8任意一项所述的多挡位变速器，其特征在于，所述后级输出轴上设置有第八齿轮，所述主输出轴上设置有后级输出齿轮，所述第八齿轮和所述后级输出齿轮啮合。

10.根据权利要求9所述的多挡位变速器，其特征在于，所述后级行星齿轮机构还包括第三后级中间轴和后级输出盘，所述第三后级中间轴同轴嵌套于所述主输出轴和所述第一后级中间轴之间，所述第三后级中间轴分别连接所述后级输入齿轮和所述后级输出盘，所述后级输出盘和所述后级输出齿轮之间设置有第七同步器，所述第七同步器用于控制所述后级输出盘和所述后级输出齿轮之间的同步传动或分离。