CN108916350A - 输入输出轴线平行的液力机械综合传动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于履带车辆传动技术领域,具体涉及一种输入输出轴线平行的液力机械综合传动装置,包括:四个螺旋锥齿轮、三十二个直齿轮、五个主要传动轴、五个行星排、四个制动器、四个离合器、四个液力元件、一个轴向柱塞联体泵马达、六个液压泵、四个输出端;本发明实现输入轴线和主输出轴线平行,第一轴至第五轴均平行布置;实现液压、液力复合转向、六个前进档、三个倒档,各档均具有无级调整输出转速和扭矩大小的功能,采用离合器实现了两个辅助动力输出的转速、扭矩无级调整。
Description
技术领域
本发明属于履带车辆传动技术领域,具体涉及一种输入输出轴线平行的液力机械综合传动装置。
背景技术
履带车辆驱动用传动装置按照发动机的布置形式分为两类,第一类为“T”型布置,即发动机和车体中心线平行,动力通过传动装置中心输入,通过两侧输出,输入轴线和输出轴线垂直;第二类为“U”型布置,即发动机和车体中心线垂直,动力通过传动装置一侧输入,通过两侧输出,输入轴线和输出轴线平行。
我国传统履带车辆多以定轴机械传动为主,采用“U”型布置实现单功率流机械传动,通过制动实现转向,车辆机动性能低,随着技术的发展,液力机械综合传动替代定轴机械传动后,由于液力变矩器轴向占用空间大、转速范围调整等问题,多采用“T”型布置。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是:如何提供一种适用于发动机横向布置,发动机曲轴中心线和主输出中心线平行的设计方案,满足发动机横向布置动力总成设计的需求。
(二)技术方案
为解决上述技术问题,本发明提供一种输入输出轴线平行的液力机械综合传动装置,其包括:四个螺旋锥齿轮、三十二个直齿轮、五个主要传动轴、五个行星排、四个制动器、四个离合器、四个液力元件、一个轴向柱塞泵马达PM、四个输出端;
所述四个螺旋锥齿轮记为第一螺旋锥齿轮①至第四螺旋锥齿轮④;所述三十二个直齿轮记为第一直齿轮1至第三十二直齿轮32;所述五个主要传动轴记为第一轴Ⅰ、第二轴Ⅱ、第三轴Ⅲ、第四轴Ⅳ、第五轴Ⅴ;所述五个行星排记为第一行星排PGS1、第二行星排PGS2、第三行星排PGS3、第四行星排PGS4、第五行星排PGS5;所述四个制动器记为第一制动器B1、第二制动器B2、第三制动器B3、第四制动器B4;所述四个离合器记为第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第四离合器C4;所述四个液力元件包括:一个液力变矩器TC、两个液力偶合器、一个液力缓速器RT;两个液力偶合器记为第一液力偶合器HC1、第二液力偶合器HC2;其中,
输入轴和第一直齿轮1相连,用于将发动机的动力输入至传动装置;
所述四个输出端分别为第一输出轴O1、第二输出轴O2、第三输出轴O3、第四输出轴O4;其中,第一输出轴O1、第二输出轴O2与车辆侧减速器相连,用于将动力输出给主动轮;第二输出轴O2、第三输出轴O3通过液力偶合器与被驱动元件连接,实现转速、转矩的调整,用来驱动包括风扇在内的元件。
其中,所述五个主要传动轴中,所述第一轴Ⅰ分别与所述第三直齿轮3、第四直齿轮4、第七直齿轮7相连接;
所述第二轴Ⅱ分别与液力变矩器TC涡轮、第一行星排PGS1太阳轮、第二离合器C2内毂、第二行星排PGS2太阳轮相连接;
所述第三轴Ⅲ分别和第三行星排PGS3框架、第四行星排PGS4齿圈、第五行星排PGS5齿圈、液力减速器RT动轮相连接;
所述第四轴Ⅳ分别和第十二直齿轮12、第十四直齿轮14、第十五直齿轮15、第十八直齿轮18、第二十七直齿轮27相连接;
所述第五轴Ⅴ分别和第一螺旋锥齿轮①、第三螺旋锥齿轮③、第四离合器C4内毂相连接。
其中,所述四个螺旋锥齿轮中,
所述第一螺旋锥齿轮①通过第五轴Ⅴ与第四离合器C4内毂连接,并与第二螺旋锥齿轮②相啮合;
所述第二螺旋锥齿轮②和第一螺旋锥齿轮①啮合,和第三输出端O3连接;
第三螺旋锥齿轮③通过第五轴Ⅴ与第四离合器C4内毂连接,并和第四螺旋锥齿轮④啮合;
所述第四螺旋锥齿轮④和第三螺旋锥齿轮③啮合,和第四输出端O4连接。
其中,所述三十二个直齿轮中,
所述第一直齿轮1和第二直齿轮2啮合,并通过联轴器与发动机连接;
所述第二直齿轮2分别和第一直齿轮1、第三直齿轮3啮合;
所述第三直齿轮3和第二直齿轮2啮合,通过第一轴Ⅰ分别和第四直齿轮4、第七直齿轮7相连接;
所述第四直齿轮4通过第一轴Ⅰ分别和第三直齿轮3、第七直齿轮7相连接,并且与第五直齿轮5、第九直齿轮9啮合;
所述第五直齿轮5分别和第四直齿轮4、第六直齿轮6啮合;
所述第六直齿轮6分别和液力变矩器TC泵轮、第二十四直齿轮24连接,和第二十二直齿轮22啮合;
所述第七直齿轮7和第八直齿轮8啮合,和第四直齿轮4连接;
所述第八直齿轮8和第七直齿轮7啮合,和轴向柱塞泵马达PM的泵输入轴连接;
所述第九直齿轮9和第四直齿轮4啮合,分别和液力偶合器HC1主动轮、液力偶合器HC2主动轮相连接;
所述第十直齿轮10和液力偶合器HC2被动轮连接,和第十一直齿轮11啮合;
所述第十一直齿轮11分别和第十直齿轮10、第十二直齿轮12啮合;
所述第十二直齿轮12和第十一直齿轮11啮合,和第四轴Ⅳ连接;
所述第十三直齿轮13和液力偶合器HC1被动轮连接,和第十四直齿轮14啮合;
所述第十四直齿轮14和十三直齿轮13啮合,和第四轴Ⅳ连接;
所述第十五直齿轮15和第四轴Ⅳ连接,和第十六直齿轮16相啮合;
所述第十六直齿轮16分别和第十五直齿轮15、第十七直齿轮17相啮合;
所述第十七直齿轮17和第十六直齿轮16啮合,和第五行星排PGS5太阳轮相连;
所述第十八直齿轮18和第四轴Ⅳ连接,和第十九直齿轮19相啮合;
所述第十九直齿轮19分别和第十八直齿轮18、第二十直齿轮20相啮合;
所述第二十直齿轮20分别和第十九直齿轮19、第二十一直齿轮21相啮合;
所述第二十一直齿轮21和第二十直齿轮20相啮合,和第四行星排PGS4太阳轮相连;
所述第二十二直齿轮22和第六直齿轮6相啮合,分别和第四油泵P4、第五油泵P5输入轴相连接;
所述第二十三直齿轮23和第二十七直齿轮27啮合,通和轴向柱塞泵马达PM的马达输出轴连接;
所述第二十四直齿轮24和第二十五直齿轮25啮合,分别和第六直齿轮6、液力变矩器TC泵轮相连接;
所述第二十五直齿轮25分别和第二十四直齿轮24、第二十六直齿轮26啮合,分别和第二油泵P2、连第三油泵P3连接;
所述第二十六直齿轮26和第二十五直齿轮25啮合,和第一油泵P1连接;
所述第二十七直齿轮27和第二十三直齿轮23啮合,和第四轴Ⅳ连接;
所述第二十八直齿轮28和第二十九直齿轮29啮合,分别和第四行星排PGS4齿圈、第三轴连接;
所述第二十九直齿轮29和第二十八直齿轮28啮合,和第三十直齿轮30连接;
所述第三十直齿轮30和第三十一直齿轮31啮合,和第二十九直齿轮29连接;
所述第三十一直齿轮31分别和第三十直齿轮30、第三十二直齿轮32啮合;
所述第三十二直齿轮32和第三十一直齿轮31啮合,和第六油泵P6连接。
其中,所述液力减速器RT由动轮和静轮组成,动轮与第三轴Ⅲ连接,静轮与主壳体连接,保持静止。
其中,所述五个行星排中,所述第一行星排PGS1太阳轮分别与第二离合器C2内毂、第二行星排PGS2太阳轮、第二轴Ⅱ、液力变矩器TC涡轮相连接,第一行星排PGS1框架分别与第二离合器C2外毂、第一制动器B1内毂相连接,第一行星排PGS1齿圈与第二行星排PGS2框架相连接;
所述第二行星排PGS2太阳轮分别与第一行星排PGS1太阳轮、第二轴Ⅱ、液力变矩器TC涡轮相连接,第二行星排PGS2框架分别与第一行星排PGS1齿圈、第三行星排PGS3的第二齿圈r2连接,第二行星排PGS2齿圈与第二制动器B2内毂相连接;
所述第三行星排PGS3为复合行星排,第三行星排PGS3太阳轮分别与第四制动器B4内毂、第三离合器C3外毂相连接,第三行星排PGS3框架分别与第三轴Ⅲ、第三离合器C3内毂相连接,第三行星排PGS3的第二齿圈r2与第二行星排PGS2框架相连接,第三行星排PGS3的第一齿圈r1与第三制动器B3内毂相连接;
所述第四行星排PGS4太阳轮与第二十一直齿轮21相连接,第四行星排PGS4框架与第二输出轴O2连接,第四行星排PGS4齿圈与第三轴Ⅲ连接;
所述第五行星排PGS5太阳轮与第十七直齿轮17连接,第四行星排PGS4框架与第一输出轴O1连接,第四行星排PGS4齿圈与第三轴Ⅲ连接。
其中,所述四个制动器中,所述第一制动器B1内毂与第一行星排PGS1框架连接,第一制动器B1外毂与壳体连接,用以制动第一行星排PGS1框架;
所述第二制动器B2内毂与第二行星排PGS2齿圈连接,第二制动器B2外毂与壳体连接,用以制动第二行星排PGS2齿圈;
所述第三制动器B3内毂与第三行星排PGS3的第一齿圈r1连接,第三制动器B3外毂与壳体连接,用以制动第三行星排PGS3的第一齿圈r1;
所述第四制动器B4内毂与第三行星排PGS3太阳轮连接,第三制动器B3外毂与壳体连接,用以制动第三行星排PGS3太阳轮。
其中,所述四个离合器中,所述第一离合器C1内毂与液力变矩器TC涡轮连接,第一离合器C1外毂与液力变矩器TC泵轮连接,用以实现液力变矩器TC涡轮和泵轮机械连接。
所述第二离合器C2内毂分别与第二轴Ⅱ、第一行星排PGS1太阳轮、第二行星排PGS2太阳轮连接,第二离合器C2外毂与第一行星排PGS1框架连接,用以实现第一行星排PGS1整体回转;
所述第三离合器C3内毂与第三行星排PGS3太阳轮连接,第三离合器C3外毂与第三行星排PGS3框架连接,用以实现第三行星排PGS3整体回转;
所述第四离合器C4内毂与第五轴Ⅴ连接,第四离合器C4外毂设置直齿轮与第二十二直齿轮22相啮合,第四离合器C4可以通过间隙变化实现调速功能,用以实现第五轴Ⅴ转速的调节。
其中,所述综合传动装置可实现液力变矩、液力机械转换功能,其中,所述液力变矩器泵轮通过花键轴和第六直齿轮6连接;所述第一离合器C1结合时,液力变矩器TC涡轮处于机械传递功率工况,第一轴Ⅰ与第二轴Ⅱ通过第四直齿轮4、第五直齿轮5与第六直齿轮6相连,具有固定传动比;
所述第一离合器C1分离时,液力变矩器TC涡轮处于液力传递功率工况,第一轴Ⅰ与第二轴Ⅱ传动比自适应变化;
所述轴向柱塞泵马达PM、第一液力偶合器HC1、第二液力偶合器HC2可实现液压液力复合功率传递功能,所述轴向柱塞泵马达PM柱塞泵为变量泵,通过轴向柱塞泵马达PM柱塞泵排量变化,驱动轴向柱塞马达转速变化、旋转方向变化,实现第一轴Ⅰ和第四轴Ⅳ之间的功率传递,实现第四轴Ⅳ旋转方向和旋转速度随轴向柱塞泵马达PM柱塞泵为变量泵变量发生变化;
所述第一液力偶合器HC1通过内部充油和放油,控制油量,通过油液动能传递功率,辅助轴向柱塞泵马达PM驱动第四轴Ⅳ正向旋转;
所述第二液力偶合器HC2通过内部充油和放油,控制油量,通过油液动能传递功率,辅助轴向柱塞泵马达PM驱动第四轴Ⅳ反向旋转;
所述第四离合器C4可实现调速功能,所述第四离合器C4利用油膜剪切作用传递功率,通过控制油压实现改变油膜间隙,从而调整转速和转矩控制,驱动第三输出端O3和第四输出端O4转动;
所述液力减速器RT可实现减速功能,所述液力减速器RT通过搅动内部油液,实现动能转化为油液热能,实现第三轴Ⅲ功率消耗和减速。
其中,所述综合传动装置具有六个前进挡、三个倒档的功能,
所述第二制动器B2和第三制动器B3结合时,实现一档;
所述第二制动器B2和第四制动器B4结合时,实现二档;
所述第二制动器B2和第三离合器C3结合时,实现三档;
所述第二离合器C2和第三制动器B3结合时,实现四档;
所述第二离合器C2和第四制动器B4结合时,实现五档;
所述第二离合器C2和第三离合器C3结合时,实现六档;
所述第一制动器B1和第三制动器B3结合时,实现倒一档;
所述第一制动器B1和第四制动器B4结合时,实现倒二档;
所述第一制动器B1和第三离合器C3结合时,实现倒三档;
所述综合传动装置具有中心转向功能,所述第三制动器B3和第四制动器B4结合,第二轴Ⅱ制动,转速为0,第四行星排PGS4齿圈和第五行星排PGS5齿圈转速为0;
所述轴向柱塞泵马达PM柱塞泵开始变量驱动轴向柱塞泵马达PM的马达,从而驱动第四轴Ⅳ旋转,第四行星排PGS4太阳轮和第五行星排PGS5太阳轮按照转速相等、旋向相反的速度旋转,实现第一输出端O1和第二输出端O2一侧正向旋转,一侧反向旋转,实现围绕车辆几何中心转向;
所述轴向柱塞泵马达PM柱塞泵变量方向不同,轴向柱塞泵马达PM的马达输出旋向不同,第四行星排PGS4太阳轮和第五行星排PGS5太阳轮旋向不同,改变第一输出端O1和第二输出端O2旋转方向。
(三)有益效果
与现有技术相比较,本发明所提供的一种输入输出轴线平行的液力机械综合传动装置,适用于发动机横向布置,发动机曲轴中心线和主输出中心线平行的设计方案,满足发动机横向布置动力总成设计的需求。
该技术采用动力输入轴线和主输出轴线平行的综合传动设计方案,实现了发动机横向布置、与液力机械综合传动综合集成,为动力传动总成设计提供了一个集成度高的解决方案;采用液力偶合器配合轴向柱塞泵马达,实现液压液力复合转向功能,解决了独立使用轴向柱塞泵马达转向功率不足的问题;通过液力变矩器和行星变速机构实现六前三倒的直线行驶驱动功能,实现大范围驱动力的合理匹配;采用液力减速器实现减速功能,实现非摩擦制动,采用离合器油膜剪切实现辅助动力输出的驱动,实现驱动的无级调速功能;有效提高车辆机动性能。
同时,本发明提出了具有大负荷转向功率输出和分汇流功能,辅助驱动无级调速功能和大传动比范围调整功能的的履带车辆传动装置,具有液压液力机械复合多功率流传动的特点,将四个螺旋锥齿轮、三十二个直齿轮、五个行星排、四个离合器、四个制动器、两个液力偶合器、一个液力变矩器、一个液力减速器、一个轴向柱塞泵马达综合集成,实现多功率流的有效传递和能量管控,可满足发动机横向布置,动力总成后置后驱的履带车辆使用要求,集成度大幅提高。采用双向两个液力偶合器配合轴向柱塞泵马达实现转向功能;采用液力偶合器实现辅助驱动无级调速功能;采用液力减速器实现无摩擦动能向热能转换功能;通过本发明满足了履带车辆对大转向功率需求、大功率辅助输出驱动无级调速需求、高速大动能减速功能和大范围直驶驱动功能,实现了履带车辆集成度提高、机动性能提升。
附图说明
图1为本发明技术方案中输入输出轴线平行的液力机械综合传动装置各部件连接关系示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚,下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决上述现有技术的问题,本发明提供一种输入输出轴线平行的液力机械综合传动装置,如图1所示,其包括:按顺序排列、相互之间利用传动构件连接的四个螺旋锥齿轮、三十二个直齿轮、五个主要传动轴、五个行星排、四个制动器、四个离合器、四个液力元件、一个轴向柱塞泵马达PM、六个液压泵、四个输出端;
所述四个螺旋锥齿轮记为第一螺旋锥齿轮①至第四螺旋锥齿轮④;所述三十二个直齿轮记为第一直齿轮1至第三十二直齿轮32;所述五个主要传动轴记为第一轴Ⅰ、第二轴Ⅱ、第三轴Ⅲ、第四轴Ⅳ、第五轴Ⅴ;所述五个行星排记为第一行星排PGS1、第二行星排PGS2、第三行星排PGS3、第四行星排PGS4、第五行星排PGS5;所述四个制动器记为第一制动器B1、第二制动器B2、第三制动器B3、第四制动器B4;所述四个离合器记为第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第四离合器C4;所述四个液力元件包括:一个液力变矩器TC、两个液力偶合器、一个液力缓速器RT;两个液力偶合器记为第一液力偶合器HC1、第二液力偶合器HC2;其中,
输入轴和第一直齿轮1相连,用于将发动机的动力输入至传动装置;
所述四个输出端分别为第一输出轴O1、第二输出轴O2、第三输出轴O3、第四输出轴O4;其中,第一输出轴O1、第二输出轴O2与车辆侧减速器相连,用于将动力输出给主动轮;第二输出轴O2、第三输出轴O3通过液力偶合器与被驱动元件连接,实现转速、转矩的调整,用来驱动包括风扇在内的元件。
其中,所述五个主要传动轴中,所述第一轴Ⅰ分别与所述第三直齿轮3、第四直齿轮4、第七直齿轮7相连接;特别地,所述第一轴Ⅰ输入端与第三直齿轮3连接,输出端与第四直齿轮4连接;
所述第二轴Ⅱ分别与液力变矩器TC涡轮、第一行星排PGS1太阳轮、第二离合器C2内毂、第二行星排PGS2太阳轮相连接;特别地,所述第二轴Ⅱ输入端与液力变矩器TC涡轮连接,输出端分别与第一行星排PGS1太阳轮和第二行星排PGS2太阳轮;
所述第三轴Ⅲ分别和第三行星排PGS3框架、第四行星排PGS4齿圈、第五行星排PGS5齿圈、液力减速器RT动轮相连接;
所述第四轴Ⅳ分别和第十二直齿轮12、第十四直齿轮14、第十五直齿轮15、第十八直齿轮18、第二十七直齿轮27相连接;
所述第五轴Ⅴ分别和第一螺旋锥齿轮①、第三螺旋锥齿轮③、第四离合器C4内毂相连接。
其中,所述四个螺旋锥齿轮中,
所述第一螺旋锥齿轮①通过第五轴Ⅴ与第四离合器C4内毂连接,并与第二螺旋锥齿轮②相啮合;
所述第二螺旋锥齿轮②和第一螺旋锥齿轮①啮合,和第三输出端O3连接;
第三螺旋锥齿轮③通过第五轴Ⅴ与第四离合器C4内毂连接,并和第四螺旋锥齿轮④啮合;
所述第四螺旋锥齿轮④和第三螺旋锥齿轮③啮合,和第四输出端O4连接。
其中,所述三十二个直齿轮中,
所述第一直齿轮1和第二直齿轮2啮合,并通过联轴器与发动机连接;
所述第二直齿轮2分别和第一直齿轮1、第三直齿轮3啮合;
所述第三直齿轮3和第二直齿轮2啮合,通过第一轴Ⅰ分别和第四直齿轮4、第七直齿轮7相连接;
所述第四直齿轮4通过第一轴Ⅰ分别和第三直齿轮3、第七直齿轮7相连接,并且与第五直齿轮5、第九直齿轮9啮合;
所述第五直齿轮5分别和第四直齿轮4、第六直齿轮6啮合;
所述第六直齿轮6分别和液力变矩器TC泵轮、第二十四直齿轮24连接,和第二十二直齿轮22啮合;
所述第七直齿轮7和第八直齿轮8啮合,和第四直齿轮4连接;
所述第八直齿轮8和第七直齿轮7啮合,和轴向柱塞泵马达PM的泵输入轴连接;
所述第九直齿轮9和第四直齿轮4啮合,分别和液力偶合器HC1主动轮、液力偶合器HC2主动轮相连接;
所述第十直齿轮10和液力偶合器HC2被动轮连接,和第十一直齿轮11啮合;
所述第十一直齿轮11分别和第十直齿轮10、第十二直齿轮12啮合;
所述第十二直齿轮12和第十一直齿轮11啮合,和第四轴Ⅳ连接;
所述第十三直齿轮13和液力偶合器HC1被动轮连接,和第十四直齿轮14啮合;
所述第十四直齿轮14和十三直齿轮13啮合,和第四轴Ⅳ连接;
所述第十五直齿轮15和第四轴Ⅳ连接,和第十六直齿轮16相啮合;
所述第十六直齿轮16分别和第十五直齿轮15、第十七直齿轮17相啮合;
所述第十七直齿轮17和第十六直齿轮16啮合,和第五行星排PGS5太阳轮相连;
所述第十八直齿轮18和第四轴Ⅳ连接,和第十九直齿轮19相啮合;
所述第十九直齿轮19分别和第十八直齿轮18、第二十直齿轮20相啮合;
所述第二十直齿轮20分别和第十九直齿轮19、第二十一直齿轮21相啮合;
所述第二十一直齿轮21和第二十直齿轮20相啮合,和第四行星排PGS4太阳轮相连;
所述第二十二直齿轮22和第六直齿轮6相啮合,分别和第四油泵P4、第五油泵P5输入轴相连接;
所述第二十三直齿轮23和第二十七直齿轮27啮合,通和轴向柱塞泵马达PM的马达输出轴连接;
所述第二十四直齿轮24和第二十五直齿轮25啮合,分别和第六直齿轮6、液力变矩器TC泵轮相连接;
所述第二十五直齿轮25分别和第二十四直齿轮24、第二十六直齿轮26啮合,分别和第二油泵P2、连第三油泵P3连接;
所述第二十六直齿轮26和第二十五直齿轮25啮合,和第一油泵P1连接;
所述第二十七直齿轮27和第二十三直齿轮23啮合,和第四轴Ⅳ连接;
所述第二十八直齿轮28和第二十九直齿轮29啮合,分别和第四行星排PGS4齿圈、第三轴连接;
所述第二十九直齿轮29和第二十八直齿轮28啮合,和第三十直齿轮30连接;
所述第三十直齿轮30和第三十一直齿轮31啮合,和第二十九直齿轮29连接;
所述第三十一直齿轮31分别和第三十直齿轮30、第三十二直齿轮32啮合;
所述第三十二直齿轮32和第三十一直齿轮31啮合,和第六油泵P6连接。
所述液力变矩器泵轮和第六直齿轮6连接;所述液力变矩器TC涡轮与第二轴Ⅱ连接。
所述轴向柱塞泵马达PM泵的输入轴和第八直齿轮8连接;轴向柱塞泵马达PM马达的输出轴和第二十三直齿轮23连接。
两个液力偶合器中,所述第一液力偶合器HC1主动轮和第九直齿轮9连接,第一液力偶合器HC1被动轮和第十三直齿轮13连接;所述第二液力偶合器HC2主动轮和第九直齿轮9连接,第二液力偶合器HC2被动轮和第十直齿轮10相连接。
其中,所述液力减速器RT由动轮和静轮组成,动轮与第三轴Ⅲ连接,静轮与主壳体连接,保持静止。
其中,所述五个行星排中,所述第一行星排PGS1太阳轮分别与第二离合器C2内毂、第二行星排PGS2太阳轮、第二轴Ⅱ、液力变矩器TC涡轮相连接,第一行星排PGS1框架分别与第二离合器C2外毂、第一制动器B1内毂相连接,第一行星排PGS1齿圈与第二行星排PGS2框架相连接;
所述第二行星排PGS2太阳轮分别与第一行星排PGS1太阳轮、第二轴Ⅱ、液力变矩器TC涡轮相连接,第二行星排PGS2框架分别与第一行星排PGS1齿圈、第三行星排PGS3的第二齿圈r2连接,第二行星排PGS2齿圈与第二制动器B2内毂相连接;
所述第三行星排PGS3为复合行星排,第三行星排PGS3太阳轮分别与第四制动器B4内毂、第三离合器C3外毂相连接,第三行星排PGS3框架分别与第三轴Ⅲ、第三离合器C3内毂相连接,第三行星排PGS3的第二齿圈r2与第二行星排PGS2框架相连接,第三行星排PGS3的第一齿圈r1与第三制动器B3内毂相连接;
所述第四行星排PGS4太阳轮与第二十一直齿轮21相连接,第四行星排PGS4框架与第二输出轴O2连接,第四行星排PGS4齿圈与第三轴Ⅲ连接;
所述第五行星排PGS5太阳轮与第十七直齿轮17连接,第四行星排PGS4框架与第一输出轴O1连接,第四行星排PGS4齿圈与第三轴Ⅲ连接。
其中,所述四个制动器中,所述第一制动器B1内毂与第一行星排PGS1框架连接,第一制动器B1外毂与壳体连接,用以制动第一行星排PGS1框架;
所述第二制动器B2内毂与第二行星排PGS2齿圈连接,第二制动器B2外毂与壳体连接,用以制动第二行星排PGS2齿圈;
所述第三制动器B3内毂与第三行星排PGS3的第一齿圈r1连接,第三制动器B3外毂与壳体连接,用以制动第三行星排PGS3的第一齿圈r1;
所述第四制动器B4内毂与第三行星排PGS3太阳轮连接,第三制动器B3外毂与壳体连接,用以制动第三行星排PGS3太阳轮。
其中,所述四个离合器中,所述第一离合器C1内毂与液力变矩器TC涡轮连接,第一离合器C1外毂与液力变矩器TC泵轮连接,用以实现液力变矩器TC涡轮和泵轮机械连接。
所述第二离合器C2内毂分别与第二轴Ⅱ、第一行星排PGS1太阳轮、第二行星排PGS2太阳轮连接,第二离合器C2外毂与第一行星排PGS1框架连接,用以实现第一行星排PGS1整体回转;
所述第三离合器C3内毂与第三行星排PGS3太阳轮连接,第三离合器C3外毂与第三行星排PGS3框架连接,用以实现第三行星排PGS3整体回转;
所述第四离合器C4内毂与第五轴Ⅴ连接,第四离合器C4外毂设置直齿轮与第二十二直齿轮22相啮合,第四离合器C4可以通过间隙变化实现调速功能,用以实现第五轴Ⅴ转速的调节。
其中,所述综合传动装置可实现液力变矩、液力机械转换功能,其中,所述液力变矩器泵轮通过花键轴和第六直齿轮6连接;所述第一离合器C1结合时,液力变矩器TC涡轮处于机械传递功率工况,第一轴Ⅰ与第二轴Ⅱ通过第四直齿轮4、第五直齿轮5与第六直齿轮6相连,具有固定传动比;
所述第一离合器C1分离时,液力变矩器TC涡轮处于液力传递功率工况,第一轴Ⅰ与第二轴Ⅱ传动比自适应变化;
所述轴向柱塞泵马达PM、第一液力偶合器HC1、第二液力偶合器HC2可实现液压液力复合功率传递功能,所述轴向柱塞泵马达PM柱塞泵为变量泵,通过轴向柱塞泵马达PM柱塞泵排量变化,驱动轴向柱塞马达转速变化、旋转方向变化,实现第一轴Ⅰ和第四轴Ⅳ之间的功率传递,实现第四轴Ⅳ旋转方向和旋转速度随轴向柱塞泵马达PM柱塞泵为变量泵变量发生变化;
所述第一液力偶合器HC1通过内部充油和放油,控制油量,通过油液动能传递功率,辅助轴向柱塞泵马达PM驱动第四轴Ⅳ正向旋转;
所述第二液力偶合器HC2通过内部充油和放油,控制油量,通过油液动能传递功率,辅助轴向柱塞泵马达PM驱动第四轴Ⅳ反向旋转;
所述第四离合器C4可实现调速功能,所述第四离合器C4利用油膜剪切作用传递功率,通过控制油压实现改变油膜间隙,从而调整转速和转矩控制,驱动第三输出端O3和第四输出端O4转动;
所述液力减速器RT可实现减速功能,所述液力减速器RT通过搅动内部油液,实现动能转化为油液热能,实现第三轴Ⅲ功率消耗和减速。
其中,所述综合传动装置具有六个前进挡、三个倒档的功能,
所述第二制动器B2和第三制动器B3结合时,实现一档;
所述第二制动器B2和第四制动器B4结合时,实现二档;
所述第二制动器B2和第三离合器C3结合时,实现三档;
所述第二离合器C2和第三制动器B3结合时,实现四档;
所述第二离合器C2和第四制动器B4结合时,实现五档;
所述第二离合器C2和第三离合器C3结合时,实现六档;
所述第一制动器B1和第三制动器B3结合时,实现倒一档;
所述第一制动器B1和第四制动器B4结合时,实现倒二档;
所述第一制动器B1和第三离合器C3结合时,实现倒三档;
所述综合传动装置具有中心转向功能,所述第三制动器B3和第四制动器B4结合,第二轴Ⅱ制动,转速为0,第四行星排PGS4齿圈和第五行星排PGS5齿圈转速为0;
所述轴向柱塞泵马达PM柱塞泵开始变量驱动轴向柱塞泵马达PM的马达,从而驱动第四轴Ⅳ旋转,第四行星排PGS4太阳轮和第五行星排PGS5太阳轮按照转速相等、旋向相反的速度旋转,实现第一输出端O1和第二输出端O2一侧正向旋转,一侧反向旋转,实现围绕车辆几何中心转向;
所述轴向柱塞泵马达PM柱塞泵变量方向不同,轴向柱塞泵马达PM的马达输出旋向不同,第四行星排PGS4太阳轮和第五行星排PGS5太阳轮旋向不同,改变第一输出端O1和第二输出端O2旋转方向。
实施例
如图1所示,本实施例的传动装置适用于发动机横向布置,发动机曲轴中心线和主输出中心线平行的设计方案,以及动力总成后置后驱的大吨位履带车辆,其中各行星排、液压、液力元件按顺序排列,相互之间利用传动构件连接,四个螺旋锥齿轮,三十二个直齿轮,五个主要传动轴,五个行星排,四个制动器,四个离合器,四个液力元件,包括一个液力变矩器、两个液力偶合器、一个液力缓速器,一个轴向柱塞联体泵马达,六个液压泵,四个输出端;输入轴和第一直齿轮1相连,用于将发动机的动力输入至传动装置;输出端有四个,分别与第一输出端O1,第二输出端O2,第三输出端O3,第四输出端O4,其中第一输出轴O1,第二输出轴O2与车辆侧减速器相连,将动力输出给主动轮;第二输出端O2,第三输出端O3通过液力偶合器与被驱动元件连接,实现转速、转矩的调整,可以用来驱动风扇等元件。
如图1所示,本实施例传动装置,所述四个螺旋锥齿轮记为第一螺旋锥齿轮①至第八螺旋锥齿轮④;三十二个直齿轮记为第一直齿轮1至第三十二直齿轮32;五个主要传动轴记为第一轴Ⅰ、第二轴Ⅱ、第三轴Ⅲ、第四轴Ⅳ、第五轴Ⅴ;五个行星排记为第一行星排PGS1、第二行星排PGS2、第三行星排PGS3、第四行星排PGS4、第五行星排PGS5;一个液力变矩器TC;两个液力偶合器记为HC1、HC2;一个液力减速器RT;一个轴向柱塞泵马达PM;四个制动器记为第一制动器B1、第二制动器B2、第三制动器B3、第四制动器B4;四个离合器记为第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第四离合器C4。
如图1所示,本实施例传动装置所述四个螺旋锥齿轮,第一螺旋锥齿轮①和第五轴Ⅴ、第四离合器C4内毂连接,与第二螺旋锥齿轮②相啮合;第二螺旋锥齿轮②和第一螺旋锥齿轮①啮合,和第三输出端O3连接;第三螺旋锥齿轮③和第五轴Ⅴ、第四离合器C4内毂连接,和第四螺旋锥齿轮④啮合;第四螺旋锥齿轮④和第三螺旋锥齿轮③啮合,和第四输出端O4连接。
如图1所示,本实施例传动装置所述三十二个直齿轮,第一直齿轮1和第二直齿轮2、和联轴器与发动机连接;第二直齿轮2和第一直齿轮1、第三直齿轮3啮合;第三直齿轮3和第二直齿轮2啮合,通过第一轴Ⅰ和第四直齿轮4、第七直齿轮7相连接;第四直齿轮4通过轴和第三直齿轮3、第七直齿轮7相连接,与第五直齿轮5、第九直齿轮9啮合;第五直齿轮5和第四直齿轮4、第六直齿轮6啮合;第六直齿轮6通过花键和液力变矩器TC泵轮、第二十四直齿轮24连接,和第二十二直齿轮22啮合;第七直齿轮7和第八直齿轮8啮合,通过轴和第四直齿轮4连接;第八直齿轮8和第七直齿轮7啮合,通过花键轴和轴向柱塞泵马达PM的泵输入轴连接;第九直齿轮9和第四直齿轮4啮合,通过花键轴和液力偶合器HC1主动轮、液力偶合器HC2主动轮相连接;第十直齿轮10通过花键轴和液力偶合器HC2被动轮连接、和第十一直齿轮11啮合;第十一直齿轮11和第十直齿轮10、第十二直齿轮12啮合;第十二直齿轮12和第十一直齿轮11啮合,和第四轴Ⅳ连接;第十三直齿轮13通过花键轴和液力偶合器HC1被动轮连接、和第十四直齿轮14啮合;第十四直齿轮14和十三直齿轮13啮合,和第四轴Ⅳ连接;第十五直齿轮15和第四轴Ⅳ连接,和第十六直齿轮16相啮合;第十六直齿轮16和第十五直齿轮15、第十七直齿轮17相啮合;第十七直齿轮17和第十六直齿轮16啮合,和第五行星排PGS5太阳轮相连;第十八直齿轮18和第四轴Ⅳ连接,和第十九直齿轮19相啮合;第十九直齿轮19和第十八直齿轮18、第二十直齿轮20相啮合;第二十直齿轮20和第十九直齿轮19、第二十一直齿轮21相啮合;第二十一直齿轮21和第二十直齿轮20相啮合,和第四行星排PGS4太阳轮相连;第二十二直齿轮22和第六直齿轮6相啮合,通过轴和第四油泵P4、第五油泵P5输入轴相连接;第二十三直齿轮23和第二十七直齿轮27啮合,通过花键轴和轴向柱塞泵马达PM的马达输出轴连接;第二十四直齿轮24和第二十五直齿轮25啮合,和第六直齿轮6、液力变矩器TC泵轮相连接;第二十五直齿轮25和第二十四直齿轮24、第二十六直齿轮26啮合,通过轴和第二油泵P2、连第三油泵P3连接;第二十六直齿轮26和第二十五直齿轮25啮合,通过轴和第一油泵P1连接;第二十七直齿轮27和第二十三直齿轮23啮合,和第四轴Ⅳ连接;第二十八直齿轮28和第二十九直齿轮29啮合,和第四行星排PGS4齿圈、第三轴连接;第二十九直齿轮29和第二十八直齿轮28啮合,和第三十直齿轮30连接;第三十直齿轮30和第三十一直齿轮31啮合,和第二十九直齿轮29连接;第三十一直齿轮31和第三十直齿轮30、第三十二直齿轮32啮合;第三十二直齿轮32和第三十一直齿轮31啮合,和第六油泵P6连接。
如图1所示,本实施例传动装置所述液力变矩器泵轮通过花键轴和第六直齿轮6连接;所述液力变矩器TC涡轮与第二轴Ⅱ连接。
如图1所示,本实施例传动装置所述轴向柱塞泵马达PM泵的输入轴通过花键轴和第八直齿轮8连接;轴向柱塞泵马达PM马达的输出轴通过花键和第二十三直齿轮23连接。
如图1所示,本实施例传动装置所述两个液力偶合器,第一液力偶合器HC1主动轮和第九直齿轮9连接,第一液力偶合器HC1被动轮和第十三直齿轮13通过花键轴连接;第二液力偶合器HC2主动轮通过花键轴和第九直齿轮9连接,第二液力偶合器HC2被动轮通过花键轴和第十直齿轮10相连接。
如图1所示,本实施例传动装置所述液力减速器RT由动轮和静轮组成,动轮与第三轴Ⅲ连接,静轮与主壳体连接,保持静止。
如图1所示,本实施例传动装置所述五个行星排PGS1至PGS5,第一行星排PGS1太阳轮与第二离合器C2内毂、第二行星排PGS2太阳轮、第二轴Ⅱ、液力变矩器TC涡轮相连接,框架与第二离合器C2外毂、第一制动器B1内毂相连接,齿圈与第二行星排PGS2框架相连接;第二行星排PGS2太阳轮与第一行星排PGS1太阳轮、、第二轴Ⅱ、液力变矩器TC涡轮相连接,框架与第一行星排PGS1齿圈、第三行星排PGS3齿圈r2连接,齿圈与第二制动器B2内毂相连接;第三行星排PGS3为复合行星排,太阳轮与第四制动器B4内毂、第三离合器C3外毂相连接,框架与第三轴Ⅲ、第三离合器C3内毂相连接,第二齿圈r2与第二行星排PGS2框架相连接,第一齿圈r1与第三制动器B3内毂相连接;第四行星排PGS4太阳轮与第二十一直齿轮21相连接,框架与第二输出轴O2连接,齿圈与第三轴Ⅲ连接;第五行星排PGS5太阳轮与第十七直齿轮17连接,框架与第一输出轴O1连接,齿圈与第三轴Ⅲ连接。
如图1所示,本实施例传动装置所述四个制动器,第一制动器B1内毂与第一行星排PGS1框架连接,外毂与壳体连接,用以制动第一行星排PGS1框架;第二制动器B2内毂与第二行星排PGS2齿圈连接,外毂与壳体连接,用以制动第二行星排PGS2齿圈;第三制动器B3内毂与第三行星排PGS3齿圈r1连接,外毂与壳体连接,用以制动第三行星排PGS3齿圈r1;第四制动器B4内毂与第三行星排PGS3太阳轮连接,外毂与壳体连接,用以制动第三行星排PGS3太阳轮。
如图1所示,本实施例传动装置所述四个离合器,第一离合器C1内毂与液力变矩器TC涡轮连接,外毂与液力变矩器TC泵轮连接,用以实现液力变矩器TC涡轮和泵轮机械连接;第二离合器C2内毂与第二轴Ⅱ、第一行星排PGS1太阳轮、第二行星排PGS2太阳轮连接,外毂与第一行星排PGS1框架连接,用以实现第一行星排PGS1整体回转;第三离合器C3内毂与第三行星排PGS3太阳轮连接,外毂与第三行星排PGS3框架连接,用以实现第三行星排PGS3整体回转;第四离合器C4内毂与第五轴Ⅴ连接,外毂设置直齿轮与第二十二直齿轮22相啮合,第四离合器C4可以通过间隙变化实现调速功能,用以实现第五轴Ⅴ转速的调节。
如图1所示,本实施例传动装置所述四个主要传动轴,第一轴Ⅰ输入端与第三直齿轮3连接,输出端与第四直齿轮4连接;第二轴Ⅱ输入端与液力变矩器TC涡轮连接,输出端与第一行星排PGS1太阳轮和第二行星排PGS2太阳轮;第三轴Ⅲ连接第三行星排PGS3框架与第四行星排PGS4齿圈,连接第三行星排PGS3框架与第五行星排PGS5齿圈,连接液力减速器HC5动轮;第四轴Ⅳ和第二十七直齿轮27、第十二直齿轮12、第十四直齿轮14、第十五直齿轮15、第十八直齿轮18连接;第五轴Ⅴ和第四离合器C4内毂、第一螺旋锥齿轮①、第三螺旋锥齿轮③连接。
本实施例传动装置的制动器、离合器为多片式摩擦操纵件,利用液压油驱动活塞进行加压。各档的操纵方案实现如下表所示。
表1传动装置档位实现方式及相应传动比示意表
表中“○”表示操纵件结合,“O/-”表示根据工况进行控制,PM为转向,HC为辅助驱动调速
下面参照图1和表1对本发明的实例进行详细说明。
前进时,所述第二制动器B2和第三制动器B3结合时,实现一档;所述第二制动器B2和第四制动器B4结合时,实现二档;所述第二制动器B2和第三离合器C3结合时,实现三档;所述第二离合器C2和第三制动器B3结合时,实现四档;所述第二离合器C2和第四制动器B4结合时,实现五档;所述第二离合器C2和第三离合器C3结合时,实现六档。
倒退时,所述第一制动器B1和第三制动器B3结合时,实现倒一档;所述第一制动器B1和第四制动器B4结合时,实现倒二档;所述第一制动器B1和第三离合器C3结合时,实现倒三档。
中心转向时,所述第三制动器B3和第四制动器B4结合,第二轴Ⅱ制动,转速为0,第四行星排PGS4齿圈和第五行星排PGS5齿圈转速为0;
在前进各档位和倒档均可通过第一离合器C1结合和分离实现液力变矩器闭锁和解锁,从而达到液力传动和机械传动之间的工况转换。
在前进各档位和倒档均可通过液力减速器RT充油实现减速,档位越高、车速越快,减速力矩越大。
在前进各档位和倒档均可通过可控制轴向柱塞泵马达PM的泵排量,实现转向功能。
在各种工况下均可控制第四离合器C4操纵压力实现第三输出端O3和第四输出端O4输出转速变化。
由上述技术方案可以看出,本发明具有以下特点:
1、所述输入轴和第一直齿轮1连接,实现输入轴和第一轴Ⅰ、第二轴Ⅱ、第三轴Ⅲ、第四轴Ⅳ、第五轴Ⅴ平行布置;
2、所述第一轴Ⅰ通过第四直齿轮4与第五直齿轮5啮合、第四直齿轮4与第九直齿轮9啮合、第七直齿轮7与第八直齿轮8啮合将功率流分为三路传递;
3、所述第三轴Ⅲ连接第三行星排PGS3框架与第四行星排PGS4齿圈,连接第三行星排PGS3框架与第五行星排PGS5齿圈,连接液力减速器HC5动轮,即传递能量,同时又快速能消耗能量;
4、所述第四轴Ⅳ和第二十七直齿轮27、第十二直齿轮12、第十四直齿轮14、第十五直齿轮15、第十八直齿轮18连接,轴向柱塞泵马达PM的功率、第一液力偶合器HC1或第二液力偶合器HC2功率在第四轴Ⅳ汇合,实现液压液力复合和大功率驱动;
5、所述第五轴Ⅴ和第二十七直齿轮27、第三螺旋锥齿轮③、第五螺旋锥齿轮⑤连接驱动第三液力偶合器HC3、第四液力偶合器HC4,可以根据辅助驱动的实际需求增加或减少功率。
综上,与现有技术相比较,本发明提供一种适用于发动机横向布置,发动机曲轴中心线和主输出中心线平行的设计方案,满足发动机横向布置动力总成设计的需求。同时,本发明提出了一种输入轴线和输出轴线平行的综合传动技术方案,具有大负荷转向功率需求,辅助驱动无级调速需求和大传动比范围需求的履带车辆传动装置,具有液压液力机械复合多功率流传动的特点,将四个螺旋锥齿轮、三十二个直齿轮、五个行星排、四个离合器、四个制动器、两个液力偶合器、一个液力变矩器、一个液力减速器、一个轴向柱塞泵马达综合集成,实现多功率流的有效传递和能量管控,可满足发动机横向布置,动力总成后置后驱的履带车辆使用要求。
该技术方案采用了动力输入轴线和主输出轴线平行的设计方案,即“U”型布置,实现了发动机横向布置、与液力机械综合传动综合集成,为动力传动总成设计提供了一个集成度高的解决方案,采用液力偶合器配合轴向柱塞泵马达,实现液压液力复合转向功能,解决了独立使用轴向柱塞泵马达转向功率不足的问题,通过液力变矩器和行星变速机构实现六前三倒的直线行驶驱动功能,实现大范围驱动力的合理匹配,采用液力减速器实现减速功能,实现非摩擦制动,采用离合器油膜剪切实现辅助动力输出的驱动,实现驱动的无级调速功能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种输入输出轴线平行的液力机械综合传动装置,其特征在于,包括:四个螺旋锥齿轮、三十二个直齿轮、五个主要传动轴、五个行星排、四个制动器、四个离合器、四个液力元件、一个轴向柱塞泵马达(PM)、四个输出端;
所述四个螺旋锥齿轮记为第一螺旋锥齿轮(①)至第四螺旋锥齿轮(④);所述三十二个直齿轮记为第一直齿轮(1)至第三十二直齿轮(32);所述五个主要传动轴记为第一轴(Ⅰ)、第二轴(Ⅱ)、第三轴(Ⅲ)、第四轴(Ⅳ)、第五轴(Ⅴ);所述五个行星排记为第一行星排(PGS1)、第二行星排(PGS2)、第三行星排(PGS3)、第四行星排(PGS4)、第五行星排(PGS5);所述四个制动器记为第一制动器(B1)、第二制动器(B2)、第三制动器(B3)、第四制动器(B4);所述四个离合器记为第一离合器(C1)、第二离合器(C2)、第三离合器(C3)、第四离合器(C4);所述四个液力元件包括:一个液力变矩器(TC)、两个液力偶合器、一个液力缓速器(RT);两个液力偶合器记为第一液力偶合器(HC1)、第二液力偶合器(HC2);其中,
输入轴和第一直齿轮(1)相连,用于将发动机的动力输入至传动装置;
所述四个输出端分别为第一输出轴(O1)、第二输出轴(O2)、第三输出轴(O3)、第四输出轴(O4);其中,第一输出轴(O1)、第二输出轴(O2)与车辆侧减速器相连,用于将动力输出给主动轮;第二输出轴(O2)、第三输出轴(O3)通过液力偶合器与被驱动元件连接,实现转速、转矩的调整,用来驱动包括风扇在内的元件。
2.如权利要求1所述的输入输出轴线平行的液力机械综合传动装置,其特征在于,所述五个主要传动轴中,所述第一轴(Ⅰ)分别与所述第三直齿轮(3)、第四直齿轮(4)、第七直齿轮(7)相连接;
所述第二轴(Ⅱ)分别与液力变矩器(TC)涡轮、第一行星排(PGS1)太阳轮、第二离合器(C2)内毂、第二行星排(PGS2)太阳轮相连接;
所述第三轴(Ⅲ)分别和第三行星排(PGS3)框架、第四行星排(PGS4)齿圈、第五行星排(PGS5)齿圈、液力减速器(RT)动轮相连接;
所述第四轴(Ⅳ)分别和第十二直齿轮(12)、第十四直齿轮(14)、第十五直齿轮(15)、第十八直齿轮(18)、第二十七直齿轮(27)相连接;
所述第五轴(Ⅴ)分别和第一螺旋锥齿轮(①)、第三螺旋锥齿轮(③)、第四离合器(C4)内毂相连接。
3.如权利要求2所述的输入输出轴线平行的液力机械综合传动装置,其特征在于,所述四个螺旋锥齿轮中,
所述第一螺旋锥齿轮(①)通过第五轴(Ⅴ)与第四离合器(C4)内毂连接,并与第二螺旋锥齿轮(②)相啮合;
所述第二螺旋锥齿轮(②)和第一螺旋锥齿轮(①)啮合,和第三输出端(O3)连接;
第三螺旋锥齿轮(③)通过第五轴(Ⅴ)与第四离合器(C4)内毂连接,并和第四螺旋锥齿轮(④)啮合;
所述第四螺旋锥齿轮(④)和第三螺旋锥齿轮(③)啮合,和第四输出端(O4)连接。
4.如权利要求3所述的输入输出轴线平行的液力机械综合传动装置,其特征在于,所述三十二个直齿轮中,
所述第一直齿轮(1)和第二直齿轮(2)啮合,并通过联轴器与发动机连接;
所述第二直齿轮(2)分别和第一直齿轮(1)、第三直齿轮(3)啮合;
所述第三直齿轮(3)和第二直齿轮(2)啮合,通过第一轴(Ⅰ)分别和第四直齿轮(4)、第七直齿轮(7)相连接;
所述第四直齿轮(4)通过第一轴(Ⅰ)分别和第三直齿轮(3)、第七直齿轮(7)相连接,并且与第五直齿轮(5)、第九直齿轮(9)啮合;
所述第五直齿轮(5)分别和第四直齿轮(4)、第六直齿轮(6)啮合;
所述第六直齿轮(6)分别和液力变矩器(TC)泵轮、第二十四直齿轮(24)连接,和第二十二直齿轮(22)啮合;
所述第七直齿轮(7)和第八直齿轮(8)啮合,和第四直齿轮(4)连接;
所述第八直齿轮(8)和第七直齿轮(7)啮合,和轴向柱塞泵马达(PM)的泵输入轴连接;
所述第九直齿轮(9)和第四直齿轮(4)啮合,分别和液力偶合器(HC1)主动轮、液力偶合器(HC2)主动轮相连接;
所述第十直齿轮(10)和液力偶合器(HC2)被动轮连接,和第十一直齿轮(11)啮合;
所述第十一直齿轮(11)分别和第十直齿轮(10)、第十二直齿轮(12)啮合;
所述第十二直齿轮(12)和第十一直齿轮(11)啮合,和第四轴(Ⅳ)连接;
所述第十三直齿轮(13)和液力偶合器(HC1)被动轮连接,和第十四直齿轮(14)啮合;
所述第十四直齿轮(14)和十三直齿轮(13)啮合,和第四轴(Ⅳ)连接;
所述第十五直齿轮(15)和第四轴(Ⅳ)连接,和第十六直齿轮(16)相啮合;
所述第十六直齿轮(16)分别和第十五直齿轮(15)、第十七直齿轮(17)相啮合;
所述第十七直齿轮(17)和第十六直齿轮(16)啮合,和第五行星排(PGS5)太阳轮相连;
所述第十八直齿轮(18)和第四轴(Ⅳ)连接,和第十九直齿轮(19)相啮合;
所述第十九直齿轮(19)分别和第十八直齿轮(18)、第二十直齿轮(20)相啮合;
所述第二十直齿轮(20)分别和第十九直齿轮(19)、第二十一直齿轮(21)相啮合;
所述第二十一直齿轮(21)和第二十直齿轮(20)相啮合,和第四行星排(PGS4)太阳轮相连;
所述第二十二直齿轮(22)和第六直齿轮(6)相啮合,分别和第四油泵(P4)、第五油泵(P5)输入轴相连接;
所述第二十三直齿轮(23)和第二十七直齿轮(27)啮合,通和轴向柱塞泵马达(PM)的马达输出轴连接;
所述第二十四直齿轮(24)和第二十五直齿轮(25)啮合,分别和第六直齿轮(6)、液力变矩器(TC)泵轮相连接;
所述第二十五直齿轮(25)分别和第二十四直齿轮(24)、第二十六直齿轮(26)啮合,分别和第二油泵(P2)、连第三油泵(P3)连接;
所述第二十六直齿轮(26)和第二十五直齿轮(25)啮合,和第一油泵(P1)连接;
所述第二十七直齿轮(27)和第二十三直齿轮(23)啮合,和第四轴(Ⅳ)连接;
所述第二十八直齿轮(28)和第二十九直齿轮(29)啮合,分别和第四行星排(PGS4)齿圈、第三轴连接;
所述第二十九直齿轮(29)和第二十八直齿轮(28)啮合,和第三十直齿轮(30)连接;
所述第三十直齿轮(30)和第三十一直齿轮(31)啮合,和第二十九直齿轮(29)连接;
所述第三十一直齿轮(31)分别和第三十直齿轮(30)、第三十二直齿轮(32)啮合;
所述第三十二直齿轮(32)和第三十一直齿轮(31)啮合,和第六油泵(P6)连接。
5.如权利要求4所述的输入输出轴线平行的液力机械综合传动装置,其特征在于,所述液力减速器(RT)由动轮和静轮组成,动轮与第三轴(Ⅲ)连接,静轮与主壳体连接,保持静止。
6.如权利要求5所述的输入输出轴线平行的液力机械综合传动装置,其特征在于,所述五个行星排中,所述第一行星排(PGS1)太阳轮分别与第二离合器(C2)内毂、第二行星排(PGS2)太阳轮、第二轴(Ⅱ)、液力变矩器(TC)涡轮相连接,第一行星排(PGS1)框架分别与第二离合器(C2)外毂、第一制动器(B1)内毂相连接,第一行星排(PGS1)齿圈与第二行星排(PGS2)框架相连接;
所述第二行星排(PGS2)太阳轮分别与第一行星排(PGS1)太阳轮、第二轴(Ⅱ)、液力变矩器(TC)涡轮相连接,第二行星排(PGS2)框架分别与第一行星排(PGS1)齿圈、第三行星排(PGS3)的第二齿圈(r2)连接,第二行星排(PGS2)齿圈与第二制动器(B2)内毂相连接;
所述第三行星排(PGS3)为复合行星排,第三行星排(PGS3)太阳轮分别与第四制动器(B4)内毂、第三离合器(C3)外毂相连接,第三行星排(PGS3)框架分别与第三轴(Ⅲ)、第三离合器(C3)内毂相连接,第三行星排(PGS3)的第二齿圈(r2)与第二行星排(PGS2)框架相连接,第三行星排(PGS3)的第一齿圈(r1)与第三制动器(B3)内毂相连接;
所述第四行星排(PGS4)太阳轮与第二十一直齿轮(21)相连接,第四行星排(PGS4)框架与第二输出轴(O2)连接,第四行星排(PGS4)齿圈与第三轴(Ⅲ)连接;
所述第五行星排(PGS5)太阳轮与第十七直齿轮(17)连接,第四行星排(PGS4)框架与第一输出轴(O1)连接,第四行星排(PGS4)齿圈与第三轴(Ⅲ)连接。
7.如权利要求6所述的输入输出轴线平行的液力机械综合传动装置,其特征在于,所述四个制动器中,所述第一制动器(B1)内毂与第一行星排(PGS1)框架连接,第一制动器(B1)外毂与壳体连接,用以制动第一行星排(PGS1)框架;
所述第二制动器(B2)内毂与第二行星排(PGS2)齿圈连接,第二制动器(B2)外毂与壳体连接,用以制动第二行星排(PGS2)齿圈;
所述第三制动器(B3)内毂与第三行星排(PGS3)的第一齿圈(r1)连接,第三制动器(B3)外毂与壳体连接,用以制动第三行星排(PGS3)的第一齿圈(r1);
所述第四制动器(B4)内毂与第三行星排(PGS3)太阳轮连接,第三制动器(B3)外毂与壳体连接,用以制动第三行星排(PGS3)太阳轮。
8.如权利要求7所述的输入输出轴线平行的液力机械综合传动装置,其特征在于,所述四个离合器中,所述第一离合器(C1)内毂与液力变矩器(TC)涡轮连接,第一离合器(C1)外毂与液力变矩器(TC)泵轮连接,用以实现液力变矩器(TC)涡轮和泵轮机械连接;
所述第二离合器(C2)内毂分别与第二轴(Ⅱ)、第一行星排(PGS1)太阳轮、第二行星排(PGS2)太阳轮连接,第二离合器(C2)外毂与第一行星排(PGS1)框架连接,用以实现第一行星排(PGS1)整体回转;
所述第三离合器(C3)内毂与第三行星排(PGS3)太阳轮连接,第三离合器(C3)外毂与第三行星排(PGS3)框架连接,用以实现第三行星排(PGS3)整体回转;
所述第四离合器(C4)内毂与第五轴(Ⅴ)连接,第四离合器(C4)外毂设置直齿轮与第二十二直齿轮(22)相啮合,第四离合器(C4)可以通过间隙变化实现调速功能,用以实现第五轴(Ⅴ)转速的调节。
9.如权利要求8所述的输入输出轴线平行的液力机械综合传动装置,其特征在于,所述综合传动装置可实现液力变矩、液力机械转换功能,其中,所述液力变矩器泵轮通过花键轴和第六直齿轮(6)连接;所述第一离合器(C1)结合时,液力变矩器(TC)涡轮处于机械传递功率工况,第一轴(Ⅰ)与第二轴(Ⅱ)通过第四直齿轮(4)、第五直齿轮(5)与第六直齿轮(6)相连,具有固定传动比;
所述第一离合器(C1)分离时,液力变矩器(TC)涡轮处于液力传递功率工况,第一轴(Ⅰ)与第二轴(Ⅱ)传动比自适应变化;
所述轴向柱塞泵马达(PM)、第一液力偶合器(HC1)、第二液力偶合器(HC2)可实现液压液力复合功率传递功能,所述轴向柱塞泵马达(PM)柱塞泵为变量泵,通过轴向柱塞泵马达(PM)柱塞泵排量变化,驱动轴向柱塞马达转速变化、旋转方向变化,实现第一轴(Ⅰ)和第四轴(Ⅳ)之间的功率传递,实现第四轴(Ⅳ)旋转方向和旋转速度随轴向柱塞泵马达(PM)柱塞泵为变量泵变量发生变化;
所述第一液力偶合器(HC1)通过内部充油和放油,控制油量,通过油液动能传递功率,辅助轴向柱塞泵马达(PM)驱动第四轴(Ⅳ)正向旋转;
所述第二液力偶合器(HC2)通过内部充油和放油,控制油量,通过油液动能传递功率,辅助轴向柱塞泵马达(PM)驱动第四轴(Ⅳ)反向旋转;
所述第四离合器(C4)可实现调速功能,所述第四离合器(C4)利用油膜剪切作用传递功率,通过控制油压实现改变油膜间隙,从而调整转速和转矩控制,驱动第三输出端(O3)和第四输出端(O4)转动;
所述液力减速器(RT)可实现减速功能,所述液力减速器(RT)通过搅动内部油液,实现动能转化为油液热能,实现第三轴(Ⅲ)功率消耗和减速。
10.如权利要求9所述的输入输出轴线平行的液力机械综合传动装置,其特征在于,所述综合传动装置具有六个前进挡、三个倒档的功能,
所述第二制动器(B2)和第三制动器(B3)结合时,实现一档;
所述第二制动器(B2)和第四制动器(B4)结合时,实现二档;
所述第二制动器(B2)和第三离合器(C3)结合时,实现三档;
所述第二离合器(C2)和第三制动器(B3)结合时,实现四档;
所述第二离合器(C2)和第四制动器(B4)结合时,实现五档;
所述第二离合器(C2)和第三离合器(C3)结合时,实现六档;
所述第一制动器(B1)和第三制动器(B3)结合时,实现倒一档;
所述第一制动器(B1)和第四制动器(B4)结合时,实现倒二档;
所述第一制动器(B1)和第三离合器(C3)结合时,实现倒三档;
所述综合传动装置具有中心转向功能,
所述第三制动器(B3)和第四制动器(B4)结合,第二轴(Ⅱ)制动,转速为0,第四行星排(PGS4)齿圈和第五行星排(PGS5)齿圈转速为0;
所述轴向柱塞泵马达(PM)柱塞泵开始变量驱动轴向柱塞泵马达(PM)的马达,从而驱动第四轴(Ⅳ)旋转,第四行星排(PGS4)太阳轮和第五行星排(PGS5)太阳轮按照转速相等、旋向相反的速度旋转,实现第一输出端(O1)和第二输出端(O2)一侧正向旋转,一侧反向旋转,实现围绕车辆几何中心转向;
所述轴向柱塞泵马达(PM)柱塞泵变量方向不同,轴向柱塞泵马达(PM)的马达输出旋向不同,第四行星排(PGS4)太阳轮和第五行星排(PGS5)太阳轮旋向不同,改变第一输出端(O1)和第二输出端(O2)旋转方向。
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