CN215171931U - 一种双行星排变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双行星排变速器，涉及汽车变速器技术领域，包括第一行星排，第一行星排的一端通过输入部件A连接着驱动件，另一端通过传动部件A连接着第二行星排，第二行星排的的一端连接着输出部件；传动部件A一端连接在第一行星排上的第一行星架上，另一端连接在第二行星排上的第二太阳轮上，第一行星排上的第一齿圈与壳体之间设置有第一制动器，第二行星排上的第二齿圈与壳体之间设置有第二制动器。本实用新型的双行星排变速器通过控制制动器和离合器啮合或分离来实现传动系统速比变化，具有传动效率高、输出扭矩大、结构简单可靠、制造成本低、维修方便、调速简单方便等优点。

Description

一种双行星排变速器

技术领域

本实用新型涉及汽车变速器技术领域，特别涉及一种双行星排变速器。

背景技术

目前市面上的电动车都是采用固定速比减速箱，依靠电机转速调节汽车车速，无法兼顾爬坡能力和最高车速，因为电机高速时扭矩下降很快，所以采用固定速比减速箱的电动车普遍中高速加速性能弱，相较于燃油车，最高车速也低很多。要想达到更高的车速，就需要选用更高转速的电机，这对电池和整车电路安全提出了更高的要求，增加了整车成本。车辆高速行驶时，电机长期工作在低扭矩，大功率、低效率的区间，增加了能耗。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计了一种双行星排变速器。

实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种双行星排变速器，其特征在于，包括第一行星排，所述第一行星排的一端通过输入部件A连接着驱动件，另一端通过传动部件A连接着第二行星排，所述第二行星排的一端连接着输出部件；

所述传动部件A一端连接在所述第一行星排上的第一行星架上，另一端连接在所述第二行星排上的第二太阳轮上，所述第一行星排上的第一齿圈与壳体之间设置有第一制动器，所述第二行星排上的第二齿圈与壳体之间设置有第二制动器。

作为对本实用新型的进一步说明，所述第一行星排包括第一太阳轮，所述第一太阳轮的外齿上啮合着若干第一行星轮，所述第一行星轮连接在所述第一行星架上，所述第一行星轮啮合在所述第一齿圈的内齿圈上，所述输入部件A的一端连接在驱动件上，另一端连接在所述第一太阳轮上。

作为对本实用新型的进一步说明，所述第二太阳轮的外齿上啮合着若干第二行星轮，所述第二行星轮连接在第二行星架上，所述第二行星轮啮合在所述第二齿圈的内齿圈上。

作为对本实用新型的进一步说明，所述输入部件A上连接着输入部件B，所述输入部件B与所述第一齿圈之间设置有第一离合器，所述传动部件A上连接着传动部件B，所述传动部件B与所述第二齿圈之间设置有第二离合器。

本实用新型提供的双行星排变速器，通过控制制动器和离合器啮合或分离来实现传动系统速比变化，具有传动效率高、输出扭矩大、结构简单可靠、制造成本低、维修方便、调速简单方便等优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的双行星排变速器结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的在工况1下的双行星排变速器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的在工况2下双行星排变速器的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的在工况3下双行星排变速器的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的在工况4下双行星排变速器的结构示意图。

附图标记：

1-第一行星排，101-第一太阳轮，102-第一行星轮，103-第一行星架，104-第一齿圈，2-第二行星排，201-第二太阳轮，202-第二行星轮，203-第二行星架，204-第二齿圈，3-输入部件A，4-输出部件，5-第一制动器，6-第二制动器，7-输入部件B，8-第一离合器，9-传动部件A，10-传动部件B，11-第二离合器，12-壳体。

具体实施方式

首先我们先要说明我们申报本实用新型实施例的目的，我们是为了解决采用固定速比减速箱的电动车普遍中高速加速性能弱，相较于燃油车，最高车速也低很多。要想达到更高的车速，就需要选用更高转速的电机，这对电池和整车电路安全提出了更高的要求，增加了整车成本。车辆高速行驶时，电机长期工作在低扭矩，大功率、低效率的区间，增加了能耗等问题。

下面结合附图对本实用新型实施例进行具体描述，我们先来介绍一下本实用新型实施例的具体结构，如图1所示，一种双行星排变速器，包括第一行星排1，第一行星排1的一端通过输入部件A3连接着驱动件，另一端通过传动部件A9连接着第二行星排2，第二行星排2的一端连接着输出部件4；传动部件A9一端连接在第一行星排1上的第一行星架103上，另一端连接在第二行星排2上的第二太阳轮201上，第一行星排1上的第一齿圈104与壳体12之间设置有第一制动器5，第二行星排2上的第二齿圈204与壳体12之间设置有第二制动器6。

参见图1，接着来介绍其中的第一行星排1，第一行星排1包括第一太阳轮101，第一太阳轮101的外齿上啮合着若干第一行星轮102，第一行星轮102连接在第一行星架103上，第一行星轮102啮合在第一齿圈104的内齿圈上，输入部件A3的一端连接在驱动部件上，另一端连接在第一太阳轮101上。

参见图1，再对其中的第二行星排2进行介绍，第二行星排2包括第二太阳轮201，第二太阳轮201的外齿上啮合着若干第二行星轮202，第二行星轮202连接在第二行星架203上，第二行星轮202啮合在第二齿圈204的内齿圈上。

参见图1，最后介绍输入部件、传动部件与各行星排之间的位置关系，输入部件A3上连接着输入部件B7，输入部件B7与第一齿圈104之间设置有第一离合器8，传动部件A9上连接着传动部件B10，传动部件B10与第二齿圈204之间设置有第二离合器11。

下面我们需要结合本实用新型实施例的具体结构说明一种双行星排变速器的调速方法。

根据行星齿轮传动原理，太阳轮输入，齿圈固定，行星架应该是减速増扭输出；根据行星齿轮传动原理，太阳轮、行星架和齿圈中任意二个构件转速相同的情况下，另外一个构件的转速也相同。

参见图1，驱动件、输入部件A3、输入部件B7和第一太阳轮101相连接，结合上述原理设定驱动件、输入部件A3、输入部件B7和第一太阳轮101的转速均为ω₁，扭矩为m₁；第一行星架103、传动部件A9、传动部件B10和第二太阳轮201相连接，使第一行星架103、传动部件A9、传动部件B10和第二太阳轮201的转速相同；第二行星架203和输出部件4相连接，使第二行星架203和输出部件4的转速和扭矩相同；设定第一行星排1的传动比为i₁，第二行星排2的传动比为i₂。

本实用新型实施例中的变速方法是根据车辆不同工况进行改变的，接下来我们介绍在不同工况下，本实用新型实施例双行星排变速器通过自身结构完成对输入和输出方面的转换：

1)工况1

如图2所示，1挡时，第一制动器5和第二制动器6啮合，第一离合器8和第二离合器11分离；第一齿圈104通过第一制动器5连接于壳体12上，此时，第一制动器5处于啮合状态，第一制动器5将第一齿圈104与壳体12啮合在一起，使第一齿圈104处于固定状态；第二齿圈204通过第二制动器6连接于壳体12上，此时第二制动器6处于啮合状态，第二制动器6将第二齿圈204与壳体12啮合在一起，使第二齿圈204处于固定状态；根据行星齿轮传动原理，太阳轮输入，齿圈固定，行星架应该是减速输出，起到减速増扭的作用。第一太阳轮101转速和驱动转速相同，转速为ω₁，第一齿圈104固定，第一行星架103减速増扭输出，传动比为i₁，第一行星架103的转速为ω₁/i₁，第一行星架103的扭矩为m₁×i₁。第二太阳轮201通过传动部件A9与第一行星架103连接，第二太阳轮201的转速为ω₁/i₁，第二齿圈204固定，第二行星架203减速増扭输出，传动比为i₂，第二行星架203的转速为ω₁/(i₁×i₂)，第二行星架203的扭矩为m₁×i₁×i₂。1挡时，总传动比为i₁×i₂，输出部件4的转速为ω₁/(i₁×i₂)，输出扭矩为m₁×i₁×i₂。

2)工况2

如图3所示，2挡时，第一离合器8和第二制动器6啮合，第一制动器5和第二离合器11分离；第一太阳轮101通过输入部件A3与驱动件连接，第一齿圈104通过第一离合器8与输入部件B7相连接，此时，第一离合器8处于啮合状态，第一离合器8将第一齿圈104和输入部件B7啮合在一起，第一太阳轮101和第一齿圈104的转速相同为ω₁。根据行星齿轮传动原理，太阳轮、行星架和齿圈中任意二个构件转速相同的情况下，另外一个构件的转速也相同，所以第一行星架103的转速也为ω₁。第二太阳轮201的转速为ω₁，第二齿圈204通过第二制动器6连接于壳体12上，此时，第二制动器6处于啮合状态，第二制动器6将第二齿圈204和壳体12啮合在一起，故第二齿圈204处于固定状态；第二行星架203减速増扭输出，传动比为i₂，第二行星架203的转速为ω₁/i₂，第二行星架203的扭矩为m₁×i₂，2挡时，总传动比为i₂，输出部件4的转速为ω₁/i₂，输出扭矩为m₁×i₂。

3)工况3

如图4所示，3挡时，第一制动器5和第二离合器11啮合，第一离合器8和第二制动器6分离；第一太阳轮101通过输入部件A3与驱动件连接，转速为ω₁，第一齿圈104通过第一制动器5连接于壳体12上，此时，第一制动器5处于啮合状态，第一制动器5将第一齿圈104和壳体12啮合在一起，使第一齿圈104处于固定状态，使第一行星架103减速増扭输出，第一行星架103的转速为ω₁/i₁，第一行星架103的扭矩为m₁×i₁。第二太阳轮201通过传动部件A9与第一行星架103连接，转速为ω₁/i₁。第二齿圈204通过第二离合器11与传动部件B10相连接，此时，第二离合器11处于啮合状态，第二离合器11将第二齿圈204和传动部件B10啮合在一起，使第一行星架103、第二太阳轮201、第二齿圈204和第二行星架203同转速，第二行星架203的转速为ω₁/i₁。3挡时，总传动比为i₁，输出部件4的转速为ω₁/i₁，输出扭矩为m₁×i₁。

4)工况4

如图5所示，4挡时，第一离合器8和第二离合器11啮合，第一制动器5和第二制动器6分离；第一齿圈104通过第一离合器8与输入部件B7相连接，此时，第一离合器8处于啮合状态，第一离合器8将第一齿圈104和输入部件B7啮合在一起，使第一太阳轮101、第一齿圈104和第一行星架103同转速，第一行星架103的转速为ω₁。第二太阳轮201通过传动部件A9与第一行星架103连接，转速为ω₁，第二齿圈204通过第二离合器11与传动部件B10相连接，此时，第二离合器11处于啮合状态，第二离合器11将第二齿圈204和传动部件B10啮合在一起，使第一行星架103、第二太阳轮201、第二齿圈204和第二行星架203同转速，第二行星架203的转速也为ω₁。4挡时，总传动比为1，输出部件4的转速为ω₁，输出扭矩为m₁。

综上，1档时，总传动比为i₁×i₂，输出部件4的转速为ω₁/(i₁×i₂)，输出扭矩为m₁×i₁×i₂；2挡时，总传动比为i₂，输出部件4的转速为ω₁/i₂，输出扭矩为m₁×i₂；3挡时，总传动比为i₁，输出部件4的转速为ω₁/i₁，输出扭矩为m₁×i₁；4挡时，总传动比为1，输出部件4的转速为ω₁，输出扭矩为m₁。

当i₁＜i₂时，输出转速：ω₁/(i₁×i₂)＜ω₁/i₂＜ω₁/i₁＜ω₁；输出扭矩：m₁×i₁×i₂＞m₁×i₂＞m₁×i₁＞m₁；故加速过程中使用挡位的顺序是：1档、2档、3档、4档。

当i₁＞i₂时，输出转速：ω₁/(i₁×i₂)＜ω₁/i₁＜ω₁/i₂＜ω₁；输出扭矩：m₁×i₁×i₂＞m₁×i₁＞m₁×i₂＞m₁；故加速过程中使用挡位的顺序是：1档、3档、2档、4档。

当i₁＝i₂时，输出转速：ω₁/(i₁×i₂)＜ω₁/i₁＝ω₁/i₂＜ω₁；输出扭矩：m₁×i₁×i₂＞m₁×i₁＝m₁×i₂＞m₁；2档和3档的效果等同，故加速过程中使用挡位的顺序是：1档、2档或3档、4档。

本实用新型实施例提供的双行星排变速器，具有如下优点：

1、本实用新型实施例的双行星排变速器，具有调速简单，以及运行安静平稳的优点。

2、本实用新型实施例的双行星排变速器，可以实现大扭矩起步，具有加速快，爬坡能力强的优点。

3、本实用新型实施例的双行星排变速器，可以实现车辆高速行驶时传动比为1，相对于固定速比减速箱，最高车速将大大提高。

4、本实用新型实施例的双行星排变速器，具有调速范围广，传动比大的优点，能适用更多车型。

5、本实用新型实施例的双行星排变速器，通过离合器和制动器的啮合和分离实现换挡，换挡过程平稳，无明显顿挫感。

上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种双行星排变速器，其特征在于，包括第一行星排(1)，所述第一行星排(1)的一端通过输入部件A(3)连接着驱动件，另一端通过传动部件A(9)连接着第二行星排(2)，所述第二行星排(2)的一端连接着输出部件(4)；

所述传动部件A(9)一端连接在所述第一行星排(1)上的第一行星架(103)上，另一端连接在所述第二行星排(2)上的第二太阳轮(201)上，所述第一行星排(1)上的第一齿圈(104)与壳体(12)之间设置有第一制动器(5)，所述第二行星排(2)上的第二齿圈(204)与壳体(12)之间设置有第二制动器(6)。

2.根据权利要求1所述的双行星排变速器，其特征在于，所述第一行星排(1)包括第一太阳轮(101)，所述第一太阳轮(101)的外齿上啮合着若干第一行星轮(102)，所述第一行星轮(102)连接在所述第一行星架(103)上，所述第一行星轮(102)啮合在所述第一齿圈(104)的内齿圈上，所述输入部件A(3)的一端连接在驱动件上，另一端连接在所述第一太阳轮(101)上。

3.根据权利要求1所述的双行星排变速器，其特征在于，所述第二太阳轮(201)的外齿上啮合着若干第二行星轮(202)，所述第二行星轮(202)连接在第二行星架(203)上，所述第二行星轮(202)啮合在所述第二齿圈(204)的内齿圈上。

4.根据权利要求1所述的双行星排变速器，其特征在于，所述输入部件A(3)上连接着输入部件B(7)，所述输入部件B(7)与所述第一齿圈(104)之间设置有第一离合器(8)，所述传动部件A(9)上连接着传动部件B(10)，所述传动部件B(10)与所述第二齿圈(204)之间设置有第二离合器(11)。

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