CN214617707U - 一种模块化变速系统 - Google Patents

Abstract

一种模块化变速系统，属于汽车变速系统技术领域，该变速系统包括行星轮组件，行星轮组件与制动机构、输入轴、输出轴、输出齿轮耦合，形成模块单元；模块单元的输入轴通过行星轮组件与输出齿轮耦合，再通过控制制动机构的动作将动力传递给输出轴，达到传输动力、实现速度的传递；通过将模块单元内的行星轮组件与制动机构、输入轴、输出齿轮进行各种耦合形成不同的模块进行不同组合，使之形成一个结构简单的整体，达到传输动力、增加或减少扭矩的目的，进而实现速度的传递和换向；该系统性能稳定可靠，并且可以通过控制制动机构动作时间实现输出轴转速同步为输入轴转速过程的时间线性可调，还可以实现正反转快速切换，具有传动扭矩大的特点。

Description

一种模块化变速系统

技术领域

本实用新型属于汽车变速系统技术领域，尤其涉及一种模块化变速系统。

背景技术

现有汽车变速系统的变速装置有MT手动变速箱、CVT无级变速箱、AT 自动变速箱、DCT双离合变速器、序列式变速箱等，但上述变速装置都存在着各种问题。

如：MT手动变速箱有一个很明显的缺点，那就是手动变速箱在城市拥堵的道路上操作不够灵活，因为每一次停车后的起步都需要重新，踩离合挂挡才能达到起步，对于一些新手司机来说，会显得手忙脚乱；CVT无级变速箱的缺点是由于它是用钢带来传输动力的，不能够输出大扭矩，一旦输出大扭矩它的钢带就会打滑，而且长期使用钢带来传输动力，钢带的使用寿命不长，无级变速箱的造价比较高，最重要的是无级变速箱一旦出现问题，只能够整体更换不能够调整和维修，这也导致了造价成本高，维护与保养的成本也高； DCT双离合变速器同样顿挫感强，换挡逻辑天生缺陷。AT自动变速箱不仅结构精密，成本高，机械制造难，一般来说效率相对DCT较低；序列式变速箱的换挡顿挫感强，特别是同步器的损耗更是严重。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种模块化变速系统,以解决变速装置操作复杂，顿挫感强，制造成本高以及部件易损坏不耐用的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的一种模块化变速系统的具体技术方案如下：

一种模块化变速系统，行星轮组件，所述行星轮组件与制动机构、输入轴、输出轴、输出齿轮耦合，形成模块单元；所述模块单元的输入轴通过行星轮组件与输出齿轮耦合再通过控制制动机构的动作将动力传递给输出轴，达到传输动力的目的；所述行星轮组件包括太阳轮、外齿圈、行星轮和行星轮架，所述太阳轮外周与行星轮啮合，所述行星轮还与外齿圈的内齿啮合，所述行星轮连接行星轮架，使行星轮在外齿圈内不仅可以自转还可以围绕太阳轮公转，进而带动行星轮架转动；所述输入轴与输出轴通过行星轮组件和输出齿轮耦合，使模块单元内输入轴与输出轴不在一个轴线位置上，实现制作简单，传输动力的目的。

进一步的，所述模块单元为模块一，所述模块一的输入轴与太阳轮耦合，将动力输入；所述外齿圈与输出齿轮耦合，输出动力；所述行星轮架与制动机构耦合，通过制动机构的动作，实现输出扭矩的变化。

进一步的，所述模块单元为模块二，所述模块二的输入轴与太阳轮耦合，将动力输入；所述行星轮架与输出齿轮耦合，输出动力；所述外齿圈与制动机构耦合，通过制动机构的动作，实现输出扭矩的变化。

进一步的，所述模块单元为模块三，所述模块三的输入轴与行星轮架耦合，将动力输入；所述太阳轮延伸出行星轮架外与输出齿轮耦合，输出动力；所述输入轴通过轴承穿过太阳轮，使其不带动太阳轮转动；所述外齿圈与制动机构耦合，通过制动机构的动作，实现输出扭矩的变化。

进一步的，所述模块单元为模块四，所述模块四的输入轴与行星轮架耦合，将动力输入；所述外齿圈与输出齿轮耦合，输出动力；所述太阳轮延伸出行星轮架外与制动机构耦合，通过制动机构的动作，实现输出扭矩的变化。所述输入轴通过轴承穿过太阳轮，使其不带动太阳轮转动。

进一步的，所述模块单元为模块五，所述模块五的输入轴与外齿圈耦合，将动力输入；所述行星轮架与输出齿轮耦合，输出动力；所述太阳轮延伸出行星轮架外与制动机构耦合，通过制动机构的动作，实现输出扭矩的变化。所述输出轴通过轴承穿过太阳轮，使其不带动太阳轮转动。

进一步的，所述模块单元为模块六，所述模块六的输入轴与外齿圈耦合，将动力输入；所述太阳轮与输出齿轮耦合，输出动力；所述行星轮架与制动机构耦合，通过制动机构的动作，实现输出扭矩的变化。

进一步的，所述输出轴上设有至少2个输出齿轮，所述输入轴上设有对应输出齿轮的至少2组相同模块的行星轮组件和制动机构配合，实现对速度进行增减和按挡位控制速度。

进一步的，所述输入轴和输出轴上设模块一和模块二、或模块三和模块四、或模块五和模块六，每两组模块的组合与相应模块内的制动机构相互配合组成正反转向可变、转速可变的结构。

进一步的，所述输入轴和输出轴上设至少两组模块一和一组模块二、或至少两组模块三和一组模块四、或至少两组模块五和一组模块六，组合后与相应模块内的制动机构相互配合达到可按挡位正反向控制速度。

进一步的，所述输入轴包括主动轴和从动轴，通过主动轴和从动轴配合实现多轴传动，在从动轴和输出轴上设置一组或多组模块单元进行变速或反转，达到更多挡位的控制。

本实用新型的一种模块化变速系统具有以下优点：

1、本实用新型不设离合器，相比MT手动变速箱换挡时通过踩离合器的复杂操作，本实用新型是通过制动机构的制动动作时间来线性调整，进而实现换挡的平顺性；

2、本实用新型的齿轮传动，相比CVT无级变速箱传动扭矩大，CVT无级变速箱的结构特性导致钢带和锥面的摩擦力不足时容易打滑，且易损件容易损坏，而本实用新型是通过齿轮传动的，形成不易打滑的高强度结构；

3、本实用新型的模块化设计结构简单，相比于比AT自动变速箱制造难度低，AT自动变速箱挡位是靠多个行星轮的嵌套串联组合的，制造难度大加工精度高，在加上前置的液力变矩器使得传动动力损失大，而本实用新型每个模块都是独立的，没有嵌套复杂的组合，相对制造难度和成本大大降低

4、本实用新型的制动机构动作线性可调，相比DCT双离合变速器换挡要平顺，换挡逻辑简单更迅速。DCT双离合变速器本质上就是手动挡的变种，多了一组离合器，换挡的顿挫没有实质性的改善，加上只有两组离合器只能预先准备一组挡位，挡位变换逻辑天生缺陷，一直加速没问题，突然减速时如果准备的是高速挡就要先断开准备中的高速挡，啮合低速挡再换挡，动作步骤繁琐换挡反而慢了，而本实用新型挡位都是模块化设计，在行驶时全部都是准备状态，能够实现迅速的加减挡动作。

5、本实用新型的换挡通过柔性的制动机构动作，相比序列式的狗牙同步器刚性硬连接要换挡平顺，且换挡时制动机构不在传动齿轮系统中使各部件寿命更长。序列式变速箱的狗牙同步器在换挡的工作状态损耗非常大，本身材质要求也非常高，狗牙损坏，变速箱就无法使用，加上狗牙同步转速时的刚性连接动作就没有平顺性可言，而本实用新型把狗牙同步器的功能换成制动机构完成，换挡时的平顺性靠制动机构的动作快慢线性可调，加上把制动机构中摩擦损耗部件设计成可维护快拆部件，就延长了变速系统的整体寿命。相比序列式变速箱必须按顺序升降挡，本实用新型的模块化的结构特性还使升挡降挡都可以跳挡(例如：在电子控制制动机构时，所有挡位都是准备中)，实现更快的换挡速度。

本实用新型通过采用单个模块或将各模块耦合在一起的各种组合形式，将输入轴和输出轴通过行星轮组并联，使之形成一个整体，结构简单，性能稳定可靠，并且可以在同步提升转速时(即输出轴速度同步为输入轴速度的速度传递过程中)根据制动机构动作时间长短实现速度的线性可调，同时还可以实现正反转快速切换，具有传动扭矩大的特点；本实用新型模块化的每个单元在各种组合方式中，变速时如果出现部件故障，不会影响其他模块的工作，工作可靠性更高。

附图说明

图1为本实用新型的一种模块化变速系统的模块一结构示意图；

图2为本实用新型的一种模块化变速系统的模块一结构A向示意图；

图3为本实用新型的一种模块化变速系统的模块二结构示意图；

图4为本实用新型的一种模块化变速系统的模块二结构B向示意图；

图5为本实用新型的一种模块化变速系统的模块三结构示意图；

图6为本实用新型的一种模块化变速系统的模块三结构C向示意图；

图7为本实用新型的一种模块化变速系统的模块四结构示意图；

图8为本实用新型的一种模块化变速系统的模块四结构D向示意图；

图9为本实用新型的一种模块化变速系统的模块五结构示意图；

图10为本实用新型的一种模块化变速系统的模块五结构E向示意图；

图11为本实用新型的一种模块化变速系统的模块六结构示意图；

图12为本实用新型的一种模块化变速系统的模块六结构F向示意图；

图13为本实用新型的一种模块化变速系统的模块一和模块二组合结构示意图；

图14为本实用新型的一种模块化变速系统的三组模块一组合结构示意图；

图15为本实用新型的一种模块化变速系统的四组模块一和模块二组合结构示意图；

图16为本实用新型的一种模块化变速系统的多轴和多模块一组合结构示意图；

图中标记说明：1、输入轴；11主动轴；111、主动齿轮；12、从动轴一； 121、从动齿轮一；13、从动轴二；131、从动齿轮二；14、从动轴；141、从动齿轮；2、行星轮组件；21、外齿圈；22、行星轮架；23、行星轮；24、太阳轮；3、输出轴；31、输出齿轮；4、制动机构；5、液力变矩器；6、轴承；

D1、一挡；D2、二挡；D3、三挡；D4、四挡；D5、五挡；D6、六挡；R、倒挡。

具体实施方式

为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型一种模块化变速系统做进一步详细的描述。

如图1-16所示，本实用新型提供的一种模块化变速系统既可以实现赛车专用的序列式变速箱的操作简单，传动高效的优点，又可以相对消除换挡的顿挫感，是一种结构简单、成本低的变速系统；

本实用新型的一种模块化变速系统是由模块组成的，每个模块为行星轮组件2、输入轴1、输出轴3、输出齿轮31、制动机构4组成，通过在输入轴 1和输出轴3之间并联耦合，实现传递动力，增减扭矩和变换方向的目的。

一种模块化变速系统，包括行星轮组件2，所述行星轮组件2与制动机构4、输入轴1、输出轴3、输出齿轮31耦合，形成模块单元；所述模块单元的输入轴1通过行星轮组件2与输出齿轮31耦合再通过控制制动机构4 的动作将动力传递给输出轴3，达到传输动力的目的；所述行星轮组件2包括太阳轮24、外齿圈21、行星轮23和行星轮架22，所述太阳轮24外周与行星轮23啮合，所述行星轮23还与外齿圈21的内齿啮合，所述行星轮23 连接行星轮架22，使行星轮23在外齿圈21内不仅可以自转还可以围绕太阳轮24公转，进而带动行星轮架22转动；所述输出齿轮31与输出轴3固定连接，以使输出齿轮31与输出轴3转动保持一致。所述输入轴1与输出轴3 通过行星轮组件2和输出齿轮31耦合，使模块单元内输入轴1与输出轴3 不在同一个轴线位置上，实现制作简单，传输动力的目的。

如图1-2所示，进一步的，所述模块单元为模块一，所述模块一的输入轴1与太阳轮24耦合，将动力输入；所述外齿圈21与输出齿轮31耦合，输出动力；所述行星轮架22与制动机构4耦合，通过制动机构4的动作，实现输出扭矩的变化。因输出轴3另一端连接着负载阻力大，动力由输入轴1传输到太阳轮24后，使行星轮23带动行星轮架22快速旋转，通过行星轮架22连接的制动机构4对行星轮架22进行线性的减速至停止，以使外齿圈21 线性的加速，达到同步传递转速的作用。

如图3-4所示，进一步的，所述模块单元为模块二，所述模块二的输入轴1与太阳轮24耦合，将动力输入；所述行星轮架22与输出齿轮31耦合，输出动力；所述外齿圈21与制动机构4耦合，通过制动机构4的动作，实现输出扭矩的变化。因输出轴3另一端连接着负载阻力大，动力由输入轴1传输到太阳轮24后，使行星轮23带动外齿圈21快速旋转，通过外齿圈21连接的制动机构4对外齿圈21进行线性的减速至停止，以使行星轮架22线性的加速，达到同步传递转速的作用。

如图5-6所示，进一步的，所述模块单元为模块三，所述模块三的输入轴1与行星轮架22耦合，将动力输入；所述太阳轮24延伸出行星轮架22 外与输出齿轮31耦合，输出动力；所述输入轴1通过轴承6穿过太阳轮24，使其不影响太阳轮24转动；所述外齿圈21与制动机构4耦合，通过制动机构4的动作，实现输出扭矩的变化。因输出轴3另一端连接着负载阻力大，动力由输入轴1传输到行星轮架22后，使行星轮23带动外齿圈21快速旋转，通过外齿圈21连接的制动机构4对外齿圈21进行线性的减速至停止，以使太阳轮24线性的加速，达到同步传递转速的作用。

如图7-8所示，进一步的，所述模块单元为模块四，所述模块四的输入轴1与行星轮架22耦合，将动力输入；所述外齿圈21与输出齿轮31耦合，输出动力；所述太阳轮24延伸出行星轮架22外与制动机构4耦合，通过制动机构4的动作，实现输出扭矩的变化。所述输入轴1通过轴承6穿过太阳轮24，使其不影响太阳轮24转动；因输出轴3另一端连接着负载阻力大，动力由输入轴1传输到行星轮架22后，使行星轮23带动太阳轮24快速旋转，通过太阳轮24连接的制动机构4对太阳轮24进行线性的减速至停止，以使外齿圈21线性的加速，达到同步传递转速的作用。

如图9-10所示，进一步的，所述模块单元为模块五，所述模块五的输入轴1与外齿圈21耦合，将动力输入；所述行星轮架22与输出齿轮31耦合，输出动力；所述太阳轮24延伸出行星轮架22外与制动机构4耦合，通过制动机构4的动作，实现输出扭矩的变化。所述输入轴1通过轴承6穿过太阳轮24，使其不影响太阳轮24转动；所述外齿圈21一侧凸出在行星轮23外通过若干筋板与输入轴1连接。使其不影响行星轮23转动；因输出轴3另一端连接着负载阻力大，动力由输入轴1传输到外齿圈21后，使行星轮23带动太阳轮24快速旋转，通过太阳轮24连接的制动机构4对太阳轮24进行线性的减速至停止，以使行星轮架22线性的加速，达到同步传递转速的作用。

如图11-12所示，进一步的，所述模块单元为模块六：所述模块六的输入轴1与外齿圈21耦合，将动力输入；所述太阳轮24延伸出行星轮架22 外与输出齿轮31耦合，输出动力；所述行星轮架22与制动机构4耦合，通过制动机构4的动作，实现输出扭矩的变化。所述输入轴1通过轴承6穿过太阳轮24，使其不影响太阳轮24转动；所述外齿圈21一侧凸出在行星轮23 外通过若干筋板与输入轴1连接。使其不影响行星轮23转动；因输出轴3 另一端连接着负载阻力大，动力由输入轴1传输到外齿圈21后，使行星轮 23带动行星轮架22快速旋转，通过行星轮架22连接的制动机构4对行星轮架22进行线性的减速至停止，以使太阳轮24线性的加速，达到同步传递转速的作用。

所述制动机构4可为物理制动如：盘刹，鼓刹等，也可为电磁类制动等等。其具体可根据需求可由油刹、气刹、拉线闸瓦等等加电子部分组成或纯机械组成，完成动作的时间是线性可控的，这样切换速比时，是制动动作越慢越平顺。所述制动机构4在变速箱外壳对应部分设有开门，可以快速换装易损摩擦部件，例如：连接的制动采用盘刹，就是盘刹当中的摩擦片，便于维护，提升整体使用寿命。

如图13所示，进一步，所述输入轴1和输出轴3上设模块一和模块二、或模块三和模块四、或模块五和模块六，使两组模块方向相反组合，每两组模块的组合与相应模块内的制动机构4相互配合组成正反转向可变、转速可变的结构：

例如：输入轴1和输出轴3上设模块一和模块二，动力通过输入轴1与模块一和模块二的太阳轮24连接，输出轴3的2个输出齿轮31分别连接模块一的外齿圈21和模块二的行星轮架22，如果与模块一的行星轮架22连接的制动机构4动作为正转，与模块二的外齿圈21连接的动机构停止动作，反之，模块二的制动机构4动作时为反转。

具体的，输入轴1上模块一的太阳轮24为40齿，外齿圈21内齿80齿，速比就为2:1；如模数为1时，外齿圈21外齿有90齿，输出轴3上对应的模块一的齿轮有198齿，速比为2.2:1，这样输入轴1到输出轴3的速比就为4.4:1。输入轴1上模块二的行星轮组件2中太阳轮24为40齿，行星轮 23为120齿，速比为3:1，如模数为1时，行星轮架22外接的齿轮140齿，输出轴3上对应的模块二的输出齿轮31有140齿，速比就为1:1，这样输入轴1到输出轴3的速比就为3:1。模块一中行星轮架22外接的制动机构4就可获得输入到输出4.4:1的转速比，在输入轴1转向不变同时模块一制动机构4停止动作，模块二外齿圈21外连接的制动机构4动作，在输出轴3上就可获得转向相反输出3：1的转速比，实现正，反转的功能。

如图14所示，进一步的，所述输出轴3上设有至少2个输出齿轮31，所述输入轴1上设有对应输出齿轮31的至少2组相同模块的行星轮组件2 和制动机构4配合，实现转向不变，转速变化，实现对速度进行增减和按挡位控制速度。

具体可理解为并联模块一、模块二、模块三、模块四、模块五、模块六中的任何一种相同的模块可实现转向不变，形成转速变化的结构；并联n组模块后对输入轴1和输出轴3上的输入齿轮或输出齿轮31齿比做不同的调整，制动机构4单独动作时，可在输出轴3上获得n种不同的转速。

例如：输出轴3上设有三个输出齿轮31，输入轴1上设有三组为模块一的行星轮组件2，其每个行星轮组件2的太阳轮24都为40齿，外齿圈21内齿为80齿，速比就都为2:1；如模数为1时，每组模块外齿圈21外齿和对应的输出轴3上的输出齿轮31齿数分别是：90齿、198齿；122齿、158齿； 156齿、124齿，速比分别是2.2:1；1.29:1；0.79:1，这样从输入轴1到输出轴3各模块的速比就分别是(4.4:1)(2.58：1)(1.58:1)。在行星轮组件2中行星轮架22连接的制动机构4分别单独动作时，输入转速不变的情况下就能获得3种方向相同，转速不同的转速比，进而达到一挡D1、二挡D2、三挡D3的调速控制。

如图15所示，所述输入轴1和输出轴3上设至少两组模块一和一组模块二、或至少两组模块三和一组模块四、或至少两组模块五和一组模块六，组合后与相应模块内的制动机构4相互配合能够在实现正反转向可变的同时，还可以进行速度的增减，达到可按挡位正反向控制速度。

具体可理解为，将多个模块一和模块二并联、或多组模块三和模块四并联、或多组模块五和模块六并联等，形成转速成n种变化；并联n组模块后对输入轴1和输出轴3上的输入齿轮或输出齿轮31齿比做不同的调整，在相同的每组模块制动机构4单独动作时，可在输出轴3上获得不同的转速。还可实现在不同的模块制动机构4动作时实现反转功能。

例如：输入轴1和输出轴3上设四组模块一和一组模块二，每组模块一和模块二是从太阳轮24输入动力，模块一实现正转，模块二实现反转，四组模块一设置四个前进挡，设四组模块一太阳轮24上有40齿，齿圈内齿80 齿，四组模块一在每组的制动器动作后使行星轮架22不动时，输入动力到行星轮23齿圈的速比为2:1，设四组模块的速比为4.4：1、2.58:1、1.58:1、 0.98:1，外齿圈21外齿和对应输出齿轮31的速比为：2.2:1、1.29:1、0.79： 1、0.49:1；模数为1时外齿圈21外齿和对应输出齿轮31的齿数比分别为 90:198、122:158、156:124、187:93。设模块二的太阳轮24上40齿，行星轮架22上120齿，制动器动作使外齿圈21不动时，输入动力到行星轮架22 的速比为3:1，输入轴1上的行星轮架22和输出轴3上输出齿轮31对应的齿轮速比为1:1，模数为1时齿数为140:140。如果发动机在1500转速时第一组模块的速比是4.4:1，输出轴3输出转速为341，以此类推，实现四挡变速和反转倒挡的功能。

所述输出轴3上的输出齿轮31间设液力变矩器5，以提升拥堵路段的舒适性，减少制动机构4的频繁动作；也可以通过切换制动机构4动作的时间长短可实现舒适模式和竞技模式功能。

如图16所示，进一步的，所述输入轴1包括主动轴11和从动轴14，通过主动轴11上的主动齿轮111和从动轴上14的从动齿轮141配合实现多轴传动，在从动轴14和输出轴3上设置模块单元进行变速或反转，达到更多挡位的控制。

具体可理解为：主动轴11将动力输送给从动轴14，从动轴14与输出轴 3通过从动齿轮141和输出齿轮31配合，以不同的输出齿轮31齿比实现不同的转数调整，从动轴14可以设置多个，其上再设置各模块进行变速，进而实现更多挡位的控制。

例如：设置一个主动轴11和主动齿轮111与从动轴一12和从动轴二13 上的从动轴齿轮一、从动轴齿轮二配合，从动轴一12和从动轴二13通过模块一的行星轮组件2与输出齿轮31配合，组成的6个不同速比的模块一，和一个使转向相反的模块二，假设主动轴11齿轮和两个从动轮都是模数为1，齿数为145的齿轮，那么他们的速比都是1:1，转速无变化，6个模块一的太阳轮24齿数都为40齿，齿圈内齿为80齿，速比就都为2:1，当模数是1时，从动轴1′和输出轴3上的齿轮组成的3个模块一的外齿圈21外齿和输出齿轮31齿数分别是A(90,198)，B(122,158)，C(156,124)，速比是A(2.2:1)， B(1.29:1)，C(0.79:1)；从动轴1″和输出轴3上的齿轮组成的3个模块一外齿圈21外齿和输出齿轮31齿数分别是A1(102,198)，B1(142,158)， C1(179,124)，速比是A1(1.94:1)，B1(1.11:1)，C1(0.69:1)；这样从输入轴1到输出轴3的6组模块一的速比排序分别是A(4.4:1)A1(3.88： 1)B(2.58:1)B1(2.22:1)C(1.58:1)C1(1.38:1)。从动轴1′和输出轴3上的齿轮还组成了一个模块二实现转向相反的速比，模块二中太阳轮24 为40齿，行星轮23为120齿，速比为3:1,当模数是1时，模块二中行星轮架22外接的输出齿轮31和输出轴3上对应的齿轮齿数是D(140,140)，速比是1:1。这样输入轴1到输出轴3的反向速比就是3:1。这样，在6个模块一和1个模块二其中任意一个模块中的制动机构4动作时，就能实现一个不同的速比，实现更多挡位的速度控制。

本实用新型变速系统工作时，如图16为例，具体的工作流程为：动力从主动轴11和主动齿轮111通过从动齿轮一121，从动齿轮二131，传输到从动轴一12和从动轴二13，一挡D1、二挡D2、三挡D3、四挡D4、五挡D5、六挡D6都采用模块一的形式传输动力，即动力到达从动轴一12时一挡D1、三挡D3、五挡D5的太阳轮24随之转动，动力到达从动轴二13时二挡D2、四挡D4、六挡D6的太阳轮24随之转动，因为这六组模块一的外齿圈21都和有负载输出轴3的齿轮啮合，导致动力都在六组模块一的行星轮架22上以空载旋转的方式运行着，在六组模块中的制动机构4只能同时有一个动作。

其在同向变速的换挡过程中具体每个挡位工作时的情况如下：

一挡D1中制动机构4动作行星轮架22锁死，动力就从一挡D1中的外齿圈21传输到一挡D1中的输出齿轮31，使输出轴3以一挡D1的速度旋转。

二挡D2中制动机构4动作行星轮架22锁死(一挡D1中制动机构4停止动作)，动力就从二挡D2中的外齿圈21传输到二挡D2中的输出齿轮31，输出轴3以二挡D2的速度旋转。

三挡D3中制动机构4动作行星轮架22锁死(二挡D2中制动机构4停止动作)，动力就从三挡D3中的外齿圈21传输到三挡D3的输出齿轮31，输出轴3以三挡D3的速度旋转。

四挡D4中制动机构4动作行星轮架22锁死(三挡D3中制动机构4停止动作)，动力就从四挡D4中的外齿圈21传输到四挡D4的输出齿轮31，输出轴3以四挡D4的速度旋转。

五挡D5中制动机构4动作行星轮架22锁死(四挡D4中制动机构4停止动作)，动力就从五挡D5中的外齿圈21传输到五挡D5的输出齿轮31，输出轴3以五挡D5的速度旋转。

六挡D6中制动机构4动作行星轮架22锁死(五挡D5中制动机构4停止动作)，动力就从六挡D6中的外齿圈21传输到六挡D6的输出齿轮31，输出轴3以六挡D6的速度旋转。

该变速系统在变向时，动力还从从动轴一12传输到倒挡R的模块二中的太阳轮24，因为倒挡R的行星轮架22和倒挡R的输出齿轮31啮合，输出轴 3有负载阻力，动力从倒挡R的外齿圈22上以空载旋转的方式运行着，这时其他挡位模块一外接的制动机构4不动作时，倒挡R中的制动机构4动作，动力就从外齿圈22传输到倒挡R的输出齿轮31上，输出轴3改变旋转方向，以倒挡R的速度和方向运行。

进而还可以理解为，挡位增加可以是单轴多挡位，也可以是多轴多挡位； 6种模块每种都可以通过并联组成单输入轴1输入的多挡位变速系统，也可以是多轴输入共用输出轴3上的输出齿轮31，组成多个输入模块的多输入轴变速系统。

本实用新型提供的一种模块化变速系统通过采用单个模块或将各模块耦合在一起的各种组合形式，使之形成一个整体，使结构简单，性能稳定可靠，并且可以在同步提升转速时根据制动机构4动作时间实现速度的线性可调，同时还可以实现正反转切换速度快，具有传动扭矩大的特点；本实用新型模块化的每个单元在并联组合方式中，变速时如果出现部件故障，不会影响其他模块的工作，工作可靠性更高。

可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。

Claims (11)

1.一种模块化变速系统，其特征在于，包括行星轮组件，所述行星轮组件(2)与制动机构(4)、输入轴(1)、输出轴(3)、输出齿轮(31)耦合，形成模块单元；所述模块单元的输入轴通过行星轮组件(2)与输出齿轮(31)耦合再通过控制制动机构(4)的动作将动力传递给输出轴(3)，达到传输动力的目的；所述行星轮组件(2)包括太阳轮(24)、外齿圈(21)、行星轮(23)和行星轮架(22)，所述太阳轮(24)外周与行星轮(23)啮合，所述行星轮(23)还与外齿圈(21)的内齿啮合，所述行星轮(23)连接行星轮架(22)，使行星轮(23)在外齿圈(21)内不仅可以自转还可以围绕太阳轮(24)公转，进而带动行星轮架(22)转动。

2.根据权利要求1所述的一种模块化变速系统，其特征在于，所述模块单元为模块一，所述模块一的输入轴(1)与太阳轮(24)耦合，将动力输入；所述外齿圈(21)与输出齿轮(31)耦合，输出动力；所述行星轮架(22)与制动机构(4)耦合，通过制动机构(4)的动作，实现输出扭矩的变化。

3.根据权利要求1所述的一种模块化变速系统，其特征在于，所述模块单元为模块二，所述模块二的输入轴(1)与太阳轮(24)耦合，将动力输入；所述行星轮架(22)与输出齿轮(31)耦合，输出动力；所述外齿圈(21)与制动机构(4)耦合，通过制动机构(4)的动作，实现输出扭矩的变化。

4.根据权利要求1所述的一种模块化变速系统，其特征在于，所述模块单元为模块三，所述模块三的输入轴(1)与行星轮架(22)耦合，将动力输入；所述太阳轮(24)与输出齿轮(31)耦合，输出动力；所述外齿圈(21)与制动机构(4)耦合，通过制动机构(4)的动作，实现输出扭矩的变化。

5.根据权利要求1所述的一种模块化变速系统，其特征在于，所述模块单元为模块四，所述模块四的输入轴(1)与行星轮架(22)耦合，将动力输入；所述外齿圈(21)与输出齿轮(31)耦合，输出动力；所述太阳轮(24)与制动机构(4)耦合，通过制动机构(4)的动作，实现输出扭矩的变化。

6.根据权利要求1所述的一种模块化变速系统，其特征在于，所述模块单元为模块五，所述模块五的输入轴(1)与外齿圈(21)耦合，将动力输入；所述行星轮架(22)与输出齿轮(31)耦合，输出动力；所述太阳轮(24)延伸出行星轮架(22)外与制动机构(4)耦合，通过制动机构(4)的动作，实现输出扭矩的变化。

7.根据权利要求1所述的一种模块化变速系统，其特征在于，所述模块单元为模块六，所述模块六的输入轴(1)与外齿圈(21)耦合，将动力输入；所述太阳轮(24)与输出齿轮(31)耦合，输出动力；所述行星轮架(22)与制动机构(4)耦合，通过制动机构(4)的动作，实现输出扭矩的变化。

8.根据权利要求2-7任一项所述的一种模块化变速系统，其特征在于，所述输出轴(3)上设有至少2个输出齿轮(31)，所述输入轴上设有对应输出齿轮(31)的至少2组相同模块的行星轮组件(2)和制动机构(4)配合，实现对速度进行增减和按挡位控制速度。

9.根据权利要求2-7任一项所述的一种模块化变速系统，其特征在于，所述输入轴(1)和输出轴(3)上设模块一和模块二、或模块三和模块四、或模块五和模块六，每两组模块的组合与相应模块内的制动机构(4)相互配合组成正反转向可变、转速可变的结构。

10.根据权利要求2-7任一项所述的一种模块化变速系统，其特征在于，所述输入轴(1)和输出轴(3)上设至少两组模块一和一组模块二、或至少两组模块三和一组模块四、或至少两组模块五和一组模块六，组合后与相应的模块内的制动机构(4)相互配合达到可按挡位正反向控制速度。

11.根据权利要求1所述的一种模块化变速系统，其特征在于，所述输入轴(1)包括主动轴(11)和从动轴(14)，通过主动轴(11)和从动轴(14)配合实现多轴传动，在从动轴(14)和输出轴(3)上设置一组或多组模块单元进行变速或反转，达到更多挡位的控制。

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