CN2620798Y - 行星传动自动变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种行星传动自动变速器，适用于机动车行业使用，它主要是通过液力偶合器使原来的电控、液压离合器改为纯机械传动，使得成本大幅度下降，同时，安全性大大提高，制造工艺也更为容易、简单，可靠性也得到了保障。

Description

行星传动自动变速器

技术领域：本实用新型涉及机械传动技术领域，特别是涉及一种适用于机动车行业使用的行星传动自动变速器。

技术背景：汽车适用的行星传动自动变速器在国外已经进入普通型汽车，在国内基本上是高档车或进口车才安装此装置，并且大多数为进口原装装置，国内还设有行星传动自动变速器进入市场，而目前现有的行星传动自动变速器基本为液压、电控离合器，工艺复杂、价格昂贵，不易为普通车型安装使用。中国专利CN1262402A公开了一种行星齿轮无级变速***，它由正、倒档齿轮箱、行星齿轮无级变速器组成，是一种无需任何辅助机构控制的全自动无级变速***，它以转臂轴、齿轮构成的行星齿轮组合体为基。当转臂由静态变为动态的便可改变输出轴的转速，使变速***的输入轴和输出轴上的转速与扭矩比值产生连续变化，从而实现升级变速。该变速器取传统变速方式进行变向的，变向时有打齿现象，变换时不柔和，必须停死后方能变换，采用的两组行星传动器进行变换，不能确保转臂在静止状态下而切断动力。

技术内容：本实用新型的发明目的是旨在克服上述现有技术的缺陷提供一种造价低廉、运行安全可靠的行星传动自动变速器。

本实用新型的发明目的是这样实现的：行星传动自动变速器由主动轴、轴承座、轴承、体壳、第一周转齿轮、第一行星齿轮架、第一行星齿轮、第一太阳齿轮、轴套、滚针轴承、前进档制动股、第二行星齿轮轴套、前进档制动带、第二行星齿轮架及轴、周转齿轮结合盘、周转齿轮及制动股、倒档制动带、第三行星齿轮、第三行星齿轮轴承套、间隔环、第三行星齿轮架及变速轴、第四行星齿轮架、第四周转齿轮及结合盘、第五周转齿轮、第五行星齿轮架、第五行星齿轮轴、第五太阳齿轮、密封垫、轴承座、轴承盖、固定螺帽、垫圈、键、第三太阳齿轮、轴套、第二行星齿轮、第二行星齿轮轴、滚针轴承、第二太阳齿轮、螺栓组成；主动轴和第一周转齿轮连为一体，一端通过轴承、轴承座支撑在体壳上，另一端通过轴承支撑在第三行星齿轮架内的支撑孔中，第一行星架与体壳相连，前进制动股与第二行星齿轮架为一体，第二行星齿轮架通过轴和键与第三太阳齿轮相连；第二、第三周转齿轮及制动股为一体，通过接合盘轴套支撑在第二行星架轴上，前进档制动带与制动操纵装置拉臂连接，倒档制动带与制动操纵装置连接，每个行星传动器的行星齿轮通过轴套、行星齿轮轴支撑在行星齿轮架上，行星齿轮一端与太阳齿轮啮合，另一端与周转齿轮啮合，第三行星齿轮架及变速轴为一体，一端通过轴承、轴承座支撑在体壳上，另一端通过轴套支撑在连接齿轮同支撑孔中，第二行星架及轴通过滚针轴承支撑在主动轴上，第四行星齿轮架和第五周转齿轮为一体通过轴承支撑在变速轴上，第四太阳齿轮通过滚针轴承支撑在变速轴上，第五太阳齿轮及轴通过轴承支撑在变速轴上，第五行星架通过花键与连接齿轮轴啮合。

本行星传动自动变速器还设置有两个液力偶合器，该液力偶合器由泵轮和涡轮构成，泵轮和涡轮内有多个叶片，其中一个液力偶合器的泵轮与变速轴连接，涡轮和第四周转齿轮连接，另一个液力偶合器的泵轮与第五行星齿轮架相连，涡轮与第五太阳齿轮相连。

前后档变换器由第二行星齿轮架与第三太阳齿轮为一体，第二周转齿轮、第三周转齿轮为一体，以第二太阳齿轮为主动件构成。

增减速变换器，第四行星齿轮架与第五周转齿轮为一体，其中一个液力偶合器的泵轮与变速轴连为一体，其涡轮与第四周转齿轮连为一体；另一个液力偶合器的体、泵轮与第五行星齿轮架为一体，并与连接齿轮相连，该液力偶合器的涡轮与第五太阳齿轮为一体。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、运行安全可靠、制造简单，因为本实用新型采取纯机械式传动，运行安全可靠，克服了因采用液压、电控离合器而产生的工艺复杂、价格昂贵的缺点；

2、动力传动柔和、无打齿的现象；

3、采用多组行星传动器多种方式组合进行动力方向和大小的变换，准确、可靠。

附图说明：图1是本实用新型剖视构造图；

          图2是本实用新型简示图；

          图3是本实用新型空档简示图；

          图4是本实用新型倒档简示图；

          图5是本实用新型前进档简示图；

          图6是本实用新型前进档中速简示图；

          图7是本实用新型前进档高速简示图。

具体实施方式：本行星传动自动变速器由主动轴10、轴承座13、轴承5、体壳6、第一周转齿轮20、第一行星齿轮架24、第一行星齿轮21、第一太阳齿轮23、前进档制动股28、前进档制动带27、第二行星齿轮架32及轴、周转齿轮结合盘35、周转齿轮制动股33、倒档制动带34、第三行星齿轮37、间隔环7、第三行星齿轮架39及变速轴11、第四行星齿轮架50、第四周转齿轮46及结合盘、第五周转齿轮51、第五行星齿轮架52、第五行星齿轮54及轴53、第五太阳齿轮55、花键14、第三太阳齿轮38、第二行星齿轮29、滚针轴承25、第二太阳齿轮31、螺栓18、轴承座13等组成，其中，主动轴10和第一周转齿轮20连为一体，一端通过轴承5、轴承座13支撑在体壳6上，另一端通过轴承5支撑在第三行星齿轮架39内的支撑孔中；第一行星齿轮架24与体壳6相连，前进档制动股28与第二行星齿轮架32为一体，其轴通过花键14与第三太阳齿轮38连为一体，第二、三周转齿轮33为一体，通过结合盘35、轴套36支撑在第二行星齿轮架32轴上，前进档制动带27与制动操纵装置拉臂相连，倒档制动带34与制动操纵装置连接；第三行星齿轮架39及变速轴11一端通过轴承5，轴承座13支撑在体壳6上，另一端通过轴承5支撑在连接齿轮8内支撑孔中，第二行星齿轮架32及轴通过滚针轴承25支撑在主动轴10上，第四太阳齿轮49通过花键14与第三行星齿轮架39及变速轴11连为一体，第四行星齿轮架50及第五周转齿轮51通过轴承5支撑在变速轴11上，第五太阳齿轮55及轴通过滚针轴承25支撑在变速轴11上，第五行星齿轮架52通过花键14与连接齿轮8啮合。

每组行星齿轮是通过轴套、行星齿轮轴支撑在行星齿轮架上，行星齿轮一端与太阳齿轮啮合，另一端与周转齿轮啮合。

设置的两个液力偶合器9位于体壳6内，该液力偶合器9由泵轮44和涡轮45构成，泵轮44和涡轮45内有多个叶片12，其中一个液力偶合器9的泵轮44与第三行星齿轮架39及变速轴11连接，涡轮45和第四周转齿轮46连接，另一个液力偶合器9的泵轮58与第五行星齿轮架52相连，涡轮57与第五太阳55齿轮相连。

由第二行星齿轮架32与第三太阳齿轮38为一体，第二周转齿轮33、第三周转齿轮33为一体，以第二太阳齿轮31为主动件构成前、后档变换器3，并由第四行星齿轮架50与第五周转齿轮51为一体，第一液力偶合器9的泵轮44与变速轴11用花键14连为一体，第一液力偶合器9的涡轮45与第四周转齿轮46连为一体，第二液力偶合器9的泵轮58与第五行星齿轮架连为一体，第二液力偶合器9的涡轮57与第五太阳齿轮55连为一体构成增减速变换器4。

本实用新型的运行原理是：本实用新型根据行星传动器多组不同形式的组合，实现动力的大小、方向变换传递。

一组行星传动器的行星齿轮架与另一组行星传动器的太阳齿轮为一体，两组周转齿轮为一体的组合方式，可改变输出动力的方向，如图3、图4所示。

以一组太阳齿轮为主动件，制动一组行星齿轮架及另一组太阳齿轮、两组周转齿轮未制动。

一组行星齿轮自转并拨周转齿轮反转，再拨动另一组行星齿轮在自身的轴上自转并带动行星齿轮架围绕太阳齿轮公转，反向传递。

动力由太阳齿轮——行星齿轮——周转齿轮(反转)——另一组行星齿轮及轴——行星齿轮架；

i_向＝i_周i_架    ∵

松开一组行星齿轮架及另一组太阳齿轮，制动两组周转齿轮时，两组行星齿轮做自转加公转；动力由太阳齿轮——行星齿轮及轴——行星齿轮架及另一组太阳齿轮——行星齿轮及轴——行星齿轮架；

i_向＝i_架1i_架2    ∵

∴i_向＞5

一组行星传动器的行星齿轮架与另一组周转齿轮为一体，同两个液力偶合器配合，控制一组周转齿轮与主动轴的闭锁，和另一组太阳齿轮与行星齿轮架的闭锁的方式组合，可改变输出动力的大小，如图5、图6、图7所示。

以一组太阳齿轮为主动件，行星齿轮架为被动件。

当输入轴转速低时，两个液力偶合器的液体冲击力不足，周转齿轮与太阻齿轮不闭锁，另一组太阳齿轮与行星齿轮架不闭锁；

动力由太阳齿轮——行星齿轮及轴——行星齿轮架及另一组周转齿轮——行星齿轮及轴——行星齿轮架；

因行星齿轮拨周转齿轮或另一组太阳齿轮反转时，使液力偶合器的泵轮和涡轮之间形成很大的速差，泵轮起到了阻止涡轮转动的作用，因此使周转齿轮或另一组太阳齿轮缓转或停转。

i_增＝i_架4i_架5∵

    i_架4＞2    i_架5＞1

当输入轴转速增大时，前一个液力偶合器开始传递动力，闭合周转齿轮和太阳齿轮、使一组行星传动器为一体转动、传动比为1；

动力由一组行星传动器—另一组周转齿轮——行星齿轮及轴——行星架

i_增＝i₄i₅  ∵i₄＝1    i₅＞1

∴i_增＞1

当另一组的行星齿轮架转速增大时，另一个液力偶合器开始传递动力，闭合太阳齿轮与行星齿轮架，行星传动器整体转动、传动比为1；

i_总＝i₄i₅  ∵i₄＝1  i₅＝1  ∴i_增＝1  最大速度

本实用新型的工作原理是：

空档：操纵装置位于空档位置，前进档制动带27、倒档制动带34松开，动力由液力变矩器1、主动轴10、行星传动器2的第一周转齿轮20、第一行星齿轮21，拨动第一太阳齿轮23(反转)、第二太阳齿轮31、第二行星齿轮29及轴30、第二行星齿轮架32及第三太阳齿轮38、第三行星齿轮37、第三行星齿轮37，拨动周转齿轮33(反转)，与第二行星齿轮29旋转方向相同，动力在内部空转循环不传递，如图3所示。

倒档：档位在倒档时，倒档制动带34抱死前后档变换器3的周转齿轮33及制动股、前进档制动带27松开，动力由液力变矩器1、主动轴10、行星传动器2(反向)，第二太阳齿轮31、第二行星齿轮29及轴30、第二行星齿轮架32及第三太阳齿轮38、第三行星齿轮37及轴59、第三行星齿轮架39及变速轴11，第一液力偶合器9的泵轮44、第四太阳齿轮49、第四行星齿轮47及轴48、第四行星齿轮架50及第五周转齿轮51、第五行星齿轮54及轴53、第五行星齿轮架52、第二液力偶合器9的泵轮58、连接齿轮8输出。由于行星传动器2反向传递，前后档变换器3正向传递，所以输出动力为倒速；传动比为：

如图4所示。

前进档：前进档制动带27抱死前进档制动股28，倒档制动带34松开、第二行星齿轮29在轴30上自转，同时拨动第二、三周转齿轮33反转，又带动第三行星齿轮37及轴59，第三行星齿轮架39及变速轴11，绕第三太阳齿轮38公转兼自转。以后传递路线与倒档相同，由于行星传动器2为反向传递，前后档变换器3的第一周转齿轮20也是反向传递，所以输出的动力为前进方向，

如图5所示。中速：当第三行星齿轮架39及变速轴11的转速增高时，第一液力偶合器9开始传递动力，闭合第四太阳齿轮49和第四周转齿轮51，行星转动器2整体转动，传动比为1，因为 $i_4=1$ 所以 如图6所示。

高速：当第五行星齿轮架52转速增高时，第二液力偶合器9开始传递动力，闭合了第五太阳齿轮55和第五行星齿轮架52，行星传动器2整体转动，传动比为1，因为i₄i₅＝1 所以i_总＝(-i₁)·(-i₂)·i₃，达到最高速度，扭矩最小，如图7所示。

Claims (1)

1、一种行星传动自动变速器，由液力变矩器(1)和行星传动器(2)、前后档变换器(3)、增减速变换器(4)、轴承(5)、密封装置(41)、调整装置(7)、连接齿轮(8)组成，其特征在于：

A、本行星传动自动变速器还设置有两个液力偶合器(9)，该液力偶合器(9)由泵轮(44)和涡轮(45)构成，泵轮(44)和涡轮(45)内有多个叶片(12)，其中一个液力偶合器(9)的泵轮(44)与变速轴(11)连接，涡轮(45)和第四周转齿轮(46)连接，另一个液力偶合器(9)的泵轮(58)与第五行星齿轮架(52)相连，涡轮(57)与第五太阳齿轮(55)相连；

B、前后档变换器(3)由第二行星齿轮架(32)与第三太阳齿轮(38)为一体，第二周转齿轮(33)、第三周转齿轮(33)为一体，以第二太阳齿轮(31)为主动件构成；

C、增减速变换器(4)、第四行星齿轮架(50)与第五周转齿轮(51)为一体，其中一个液力偶合器(9)的泵轮(44)与变速轴(11)连为一体，其涡轮(45)与第四周转齿轮(46)连为一体；另一个液力偶合器(9)的体(56)、泵轮(58)与第五行星齿轮架(52)为一体，并与连接齿轮(8)相连，该液力偶合器(9)的涡轮(57)与第五太阳齿轮(55)为一体。

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