十一擋變速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種十一擋變速器，該變速器包括輸入構(gòu)件，輸出構(gòu)件，四個(gè)行星齒輪排，四個(gè)離合器、兩個(gè)制動(dòng)器和四個(gè)連接構(gòu)件。各個(gè)行星齒輪排包括太陽(yáng)輪，行星架和齒圈。使用該變速器的行星排連接形式和結(jié)合元件布置方式可實(shí)現(xiàn)11個(gè)前進(jìn)擋和1個(gè)倒擋，總傳動(dòng)比為8.35，四個(gè)行星排的K值均在1.62-3.39范圍內(nèi)，且每個(gè)行星排均為單行星輪行星排。
【專利說(shuō)明】十一擋變速器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于車輛(汽車、特種車輛、工程機(jī)械)傳動(dòng)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種十一擋變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]為改善車輛的性能(動(dòng)力性能、燃料經(jīng)濟(jì)性、換擋性能)，轎車擋位數(shù)正向六擋以上發(fā)展，自卸車也要求六擋以上，為此要尋找擋位更多，同時(shí)行星排與結(jié)合元件更少的傳動(dòng)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種車輛用十一擋行星自動(dòng)變速器，使用較少的行星排和結(jié)合元件使變速器實(shí)現(xiàn)更多的擋位。
[0004]本發(fā)明提供了一種變速器，包括行星排、輸入構(gòu)件23、輸出構(gòu)件(24)、連接構(gòu)件、離合器和制動(dòng)器。所述行星排有四個(gè)且為單行星輪行星排，第一行星排25包括第一齒圈1、第一行星架2、第一太陽(yáng)輪3，第二行星排26包括第二齒圈4、第二行星架5、第二太陽(yáng)輪6，第三行星排27包括第三齒圈7、第三行星架8、第三太陽(yáng)輪9，第四行星排28包括第四齒圈10、第四行星架11、第四太陽(yáng)輪12 ;所述連接構(gòu)件有四個(gè)分別為第一連接構(gòu)件19、第二連接構(gòu)件20、第三連接構(gòu)件21、第四連接構(gòu)件22 ;所述離合器有四個(gè)，分別為第一離合器13、第二離合器14、第三離合器15、第四離合器16 ;所述制動(dòng)器有兩個(gè)分別為第一制動(dòng)器17、第二制動(dòng)器18 ；
所述第一連接構(gòu)件19，其將所述第二太陽(yáng)輪6與所述第三太陽(yáng)輪9固定地互連起來(lái)； 所述第二連接構(gòu)件20，其將所述第二行星架5與所述第四太陽(yáng)輪12固定地互連起來(lái)； 所述第三連接構(gòu)件21，其將所述第二齒圈4與所述第三行星架8固定地互連起來(lái)； 所述第四連接構(gòu)件22，其將所述第三齒圈7與所述第四行星架11固定地互連起來(lái)；
所述第一離合器13可有選擇地結(jié)合，以便將所述第一行星架2與所述第一連接構(gòu)件19互連起來(lái)；
所述第二離合器14可有選擇地結(jié)合，以便將所述第一行星架2與所述第三連接構(gòu)件21互連起來(lái)；
所述第三離合器15可有選擇地結(jié)合，以便將所述第一太陽(yáng)輪3與所述第三連接構(gòu)件21互連起來(lái)；
所述第四離合器16可有選擇地結(jié)合，以便將所述第一太陽(yáng)輪3與所述第四齒圈10互連起來(lái)；
所述第一制動(dòng)器17可有選擇地結(jié)合，以便將所述第一連接構(gòu)件19與所述固定構(gòu)件互連起來(lái)。
[0005]所述第二制動(dòng)器18可有選擇地結(jié)合，以便將所述第二連接構(gòu)件20與所述固定構(gòu)件互連起來(lái)； 所述輸入構(gòu)件23固定地與所述第一太陽(yáng)輪3互連，所述輸出構(gòu)件24固定地與所述第四連接構(gòu)件22互連，所述固定構(gòu)件固定地與所述第一齒圈I互連。
[0006]本發(fā)明中，所述行星排均為單行星輪行星排。
[0007]本發(fā)明中，所述固定構(gòu)件是變速器殼體。
[0008]本發(fā)明使用四個(gè)單行星輪行星排，六個(gè)結(jié)合元件包括四個(gè)離合器和兩個(gè)制動(dòng)器，結(jié)合其中兩個(gè)，實(shí)現(xiàn)十一個(gè)前進(jìn)擋和一個(gè)倒擋。擋位間速比間隔在1.06至1.46之間，符合車輛的速比分配要求，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，空轉(zhuǎn)元件少，擋位間相互轉(zhuǎn)換可能性大。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的十一擋變速器各構(gòu)件的布置及連接示意圖。
[0010]圖2是間隔擋位間的轉(zhuǎn)換圖。
[0011]圖中標(biāo)號(hào):1為第一齒圈，2為第一行星架,3為第一太陽(yáng)輪,4為第二齒圈,5為第二行星架，6為第二太陽(yáng)輪，7為第三齒圈，8為第三行星架，9為第三太陽(yáng)輪，10為第四齒圈，11為第四行星架，12為第四太陽(yáng)輪，13為第一離合器，14為第二離合器，15為第三離合器，
16為第四離合器，17為第一制動(dòng)器，18為第二制動(dòng)器，19為第一連接構(gòu)件，20為第二連接構(gòu)件，21為第三連接構(gòu)件，22為第四連接構(gòu)件，23為輸入構(gòu)件，24為輸出構(gòu)件，25為第一行星排，26為第二行星排，27為第三行星排，28為第四行星排。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]實(shí)施例1:
1.構(gòu)件連接及結(jié)合元件 行星排之間的構(gòu)件連接:
參看圖1:第一行星排25包括第一太陽(yáng)輪3、第一行星架2、第一齒圈I ;第一太陽(yáng)輪3與輸入構(gòu)件23、第三離合器15和第四離合器16相連；第一行星架2與第一離合器13及第二離合器14相連；第一齒圈I與固定構(gòu)件相連。
[0014]第二行星排26包括第二太陽(yáng)輪6、第二行星架5、第二齒圈4 ;第二太陽(yáng)輪6與第一離合器13、第一制動(dòng)器17及第一連接構(gòu)件19相連接；第二行星架5與第二連接構(gòu)件20及第二制動(dòng)器18相連；第二齒圈4與第三連接構(gòu)件21相連。
[0015]第三行星排27包括第三太陽(yáng)輪9、第三行星架8、第三齒圈7 ;第三太陽(yáng)輪9與第一連接構(gòu)件19相連接；第三行星架8與第三連接構(gòu)件21、第二離合器14及第三離合器15相連；第三齒圈7與第四連接構(gòu)件22相連。
[0016]第四行星排28包括第四太陽(yáng)輪12、第四行星架11、第四齒圈10 ;第四太陽(yáng)輪12與第二連接構(gòu)件20及第二制動(dòng)器18相連接；第四行星架11與輸出構(gòu)件24及第四連接構(gòu)件22相連；第四齒圈10與第四離合器16相連。
[0017]結(jié)合元件的布置:
第一離合器13將第一行星架2與第一連接構(gòu)件19連接起來(lái)。第二離合器14將第一行星架2與第三連接構(gòu)件21連接起來(lái)。第三離合器15將第一太陽(yáng)輪3與第三連接構(gòu)件21連接起來(lái)。第四離合器16將第一太陽(yáng)輪3與第四齒圈10連接起來(lái)。第一制動(dòng)器17將第一連接構(gòu)件19與殼體連接起來(lái)。第二制動(dòng)器18將第二連接構(gòu)件20與殼體連接起來(lái)。
2.各擋位的實(shí)現(xiàn)方法
參看圖1和表1，以十一擋變速器的操作為例說(shuō)明，表2中的十擋變速器擋位實(shí)現(xiàn)方法與十一擋類似。
[0018]通過(guò)結(jié)合六個(gè)結(jié)合元件中的兩個(gè)，能夠獲得包括3個(gè)超速擋在內(nèi)的11個(gè)前進(jìn)擋和I個(gè)倒退擋。表1是代表示在各個(gè)擋位時(shí)的結(jié)合元件的結(jié)合狀態(tài)表。表中“?”代表示結(jié)合元件處于結(jié)合狀態(tài)。表中還有各個(gè)擋位的速比及兩個(gè)相鄰擋位間的速比間隔。但需要注意，這些數(shù)字只是示例性的，而且可在極大范圍內(nèi)調(diào)整這些數(shù)值。所述速比是指輸入轉(zhuǎn)速與輸出轉(zhuǎn)速之比，行星排K值是指行星排的齒圈齒數(shù)與太陽(yáng)輪齒數(shù)之比。
[0019]表1十一擋變速器速比，速比間隔和結(jié)合元件結(jié)合狀態(tài)表 kl=3.39; k2=l.95; k3=3.27; k4=l.62; i=8.35
當(dāng)?shù)谝浑x合器13和第二制動(dòng)器18結(jié)合時(shí)，第一行星架2和第一連接構(gòu)件19共同旋轉(zhuǎn)，第二連接構(gòu)件20制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)倒擋。
[0020]當(dāng)?shù)谝浑x合器13和第二離合器14結(jié)合時(shí)，第一行星架2和第一連接構(gòu)件19共同旋轉(zhuǎn)，第一行星架2和第三連接構(gòu)件21共同旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)第一擋。
[0021]當(dāng)?shù)诙x合器14和第一制動(dòng)器17結(jié)合時(shí)，第一行星架2和第三連接構(gòu)件21共同旋轉(zhuǎn)，第一連接構(gòu)件19制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第二擋。 [0022]當(dāng)?shù)诙x合器14和第二制動(dòng)器18結(jié)合時(shí)，第一行星架2和第三連接構(gòu)件21共同旋轉(zhuǎn)，第二連接構(gòu)件20制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第三擋。
[0023]當(dāng)?shù)诙x合器14和第四離合器16結(jié)合時(shí)，第一行星架2和第三連接構(gòu)件21共同旋轉(zhuǎn)，第一太陽(yáng)輪3和第四齒圈10共同旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)第四擋。
[0024]當(dāng)?shù)谒碾x合器16和第二制動(dòng)器18結(jié)合時(shí)，第一太陽(yáng)輪3和第四齒圈10共同旋轉(zhuǎn)，第二連接構(gòu)件20制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第五擋。
[0025]當(dāng)?shù)谒碾x合器16和第一制動(dòng)器17結(jié)合時(shí)，第一太陽(yáng)輪3和第四齒圈10共同旋轉(zhuǎn)，第一連接構(gòu)件19制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第六擋。
[0026]當(dāng)?shù)谝浑x合器13和第四離合器16結(jié)合時(shí)，第一行星架2和第一連接構(gòu)件19共同旋轉(zhuǎn)，第一太陽(yáng)輪3和第四齒圈10共同旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)第七擋。
[0027]當(dāng)?shù)谌x合器15和第四離合器16結(jié)合時(shí)，第一太陽(yáng)輪3和第三連接構(gòu)件21以及第四齒圈10共同旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)第八擋。
[0028]當(dāng)?shù)谝浑x合器13和第三離合器15結(jié)合時(shí)，第一行星架2和第一連接構(gòu)件19共同旋轉(zhuǎn)，第一太陽(yáng)輪3和第三連接構(gòu)件21共同旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)第九擋。
[0029]當(dāng)?shù)谌x合器15和第一制動(dòng)器17結(jié)合時(shí)，第一太陽(yáng)輪3和第三連接構(gòu)件21共同旋轉(zhuǎn)，第一連接構(gòu)件19制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第十擋。
[0030]當(dāng)?shù)谌x合器15和第二制動(dòng)器18結(jié)合時(shí)，第一太陽(yáng)輪3和第三連接構(gòu)件21共同旋轉(zhuǎn)，第二連接構(gòu)件20制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第十一擋。
[0031]3.低于^ 擋的變速器方案
參看圖2，不相鄰的擋位之間也可轉(zhuǎn)換。例如第一擋可以直接換擋到第三擋，同時(shí)滿足oneshift要求(只改變兩個(gè)結(jié)合元件的結(jié)合狀態(tài))。在一定條件下可以實(shí)現(xiàn)擋位間的跳躍，跳過(guò)一些不需要的擋位，因此本發(fā)明也可作為十一擋以下變速器使用。參看表2為十一擋變速器去除一個(gè)擋位后得到的十擋變速器方案。
[0032]表2十擋變速器速比，速比間隔和結(jié)合元件結(jié)合狀態(tài)表 kl=3.39; k2=l.95; k3=3.27; k4=l.62; i=8.35
在本實(shí)施例中，kl=3.39;k2=l.95;k3=3.27;k4=l.62;總傳動(dòng)比范圍為8.35。但本發(fā)明的描述在性質(zhì)上僅僅是示例性的，通過(guò)調(diào)整K值取值可大幅改變各擋速比和速比間隔，因而在不脫離本發(fā)明要點(diǎn)前提下的變形和改進(jìn)將處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種^ 擋變速器，包括行星排、輸入構(gòu)件(23)、輸出構(gòu)件(24)、連接構(gòu)件、離合器和制動(dòng)器，其特征在于:所述行星排有四個(gè)，且為單行星輪行星排，第一行星排(25)包括第一齒圈(I)、第一行星架(2)、第一太陽(yáng)輪(3)，第二行星排(26)包括第二齒圈(4)、第二行星架(5)、第二太陽(yáng)輪(6)，第三行星排(27)包括第三齒圈(7)、第三行星架(8)、第三太陽(yáng)輪(9)，第四行星排(28)包括第四齒圈(10)、第四行星架(11)、第四太陽(yáng)輪(12);所述連接構(gòu)件有四個(gè)，分別為第一連接構(gòu)件(19)、第二連接構(gòu)件(20)、第三連接構(gòu)件(21)和第四連接構(gòu)件(22);所述離合器有四個(gè)，分別為第一離合器(13)、第二離合器(14)、第三離合器(15)和第四離合器(16);所述制動(dòng)器有兩個(gè)，分別為第一制動(dòng)器(17)和第二制動(dòng)器(18)； 所述第一連接構(gòu)件(19)將所述第二太陽(yáng)輪(6)與所述第三太陽(yáng)輪(9)固定地互連起來(lái)； 所述第二連接構(gòu)件(20)將所述第二行星架(5)與所述第四太陽(yáng)輪(12)固定地互連起來(lái)； 所述第三連接構(gòu)件(21)將所述第二齒圈(4)與所述第三行星架(8)固定地互連起來(lái)； 所述第四連接構(gòu)件(22 )將所述第三齒圈(7 )與所述第四行星架(11)固定地互連起來(lái)； 所述第一離合器(13)將所述第一行星架(2)與所述第一連接構(gòu)件(19)互連起來(lái)； 所述第二離合器(14)將所述第一行星架(2)與所述第三連接構(gòu)件(21)互連起來(lái)； 所述第三離合器(15) 將所述第一太陽(yáng)輪(3)與所述第三連接構(gòu)件(21)互連起來(lái)； 所述第四離合器(16)將所述第一太陽(yáng)輪(3)與所述第四齒圈(10)互連起來(lái)； 所述第一制動(dòng)器(17)將所述第一連接構(gòu)件(19)與固定構(gòu)件互連起來(lái)； 所述第二制動(dòng)器(18)將所述第二連接構(gòu)件(20)與固定構(gòu)件互連起來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于，所述輸入構(gòu)件(23)與所述第一太陽(yáng)輪(3)固定地互連，所述輸出構(gòu)件(24)與所述第四連接構(gòu)件(22)固定地互連，所述固定構(gòu)件與所述第一齒圈(I)固定的互連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于，所述固定構(gòu)件是變速器殼體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速器，其特征在于，變速器建立至少十一個(gè)前進(jìn)速比和一個(gè)倒擋速比，具體為: 當(dāng)?shù)谝浑x合器(13)和第二制動(dòng)器(18)結(jié)合時(shí)，第一行星架(2)和第一連接構(gòu)件(19)共同旋轉(zhuǎn)，第二連接構(gòu)件(20)制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)倒擋； 當(dāng)?shù)谝浑x合器(13)和第二離合器(14)結(jié)合時(shí)，第一行星架(2)和第一連接構(gòu)件(19)共同旋轉(zhuǎn)，第一行星架(2 )和第三連接構(gòu)件(21)共同旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)第一擋； 當(dāng)?shù)诙x合器(14)和第一制動(dòng)器(17)結(jié)合時(shí)，第一行星架(2)和第三連接構(gòu)件(21)共同旋轉(zhuǎn)，第一連接構(gòu)件(19)制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第二擋； 當(dāng)?shù)诙x合器(14)和第二制動(dòng)器(18)結(jié)合時(shí)，第一行星架(2)和第三連接構(gòu)件(21)共同旋轉(zhuǎn)，第二連接構(gòu)件(20)制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第三擋； 當(dāng)?shù)诙x合器(14)和第四離合器(16)結(jié)合時(shí)，第一行星架(2)和第三連接構(gòu)件(21)共同旋轉(zhuǎn)，第一太陽(yáng)輪(3)和第四齒圈(10)共同旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)第四擋； 當(dāng)?shù)谒碾x合器(16)和第二制動(dòng)器(18)結(jié)合時(shí)，第一太陽(yáng)輪(3)和第四齒圈(10)共同旋轉(zhuǎn)，第二連接構(gòu)件(20)制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第五擋； 當(dāng)?shù)谒碾x合器(16)和第一制動(dòng)器(17)結(jié)合時(shí)，第一太陽(yáng)輪(3)和第四齒圈(10)共同旋轉(zhuǎn)，第一連接構(gòu)件(19)制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第六擋； 當(dāng)?shù)谝浑x合器(13)和第四離合器(16)結(jié)合時(shí)，第一行星架(2)和第一連接構(gòu)件(19)共同旋轉(zhuǎn)，第一太陽(yáng)輪(3)和第四齒圈(10)共同旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)第七擋； 當(dāng)?shù)谌x合器(15)和第四離合器(16)結(jié)合時(shí)，第一太陽(yáng)輪(3)和第三連接構(gòu)件(21)以及第四齒圈(10)共同旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)第八擋； 當(dāng)?shù)谝浑x合器(13)和第三離合器(15)結(jié)合時(shí)，第一行星架(2)和第一連接構(gòu)件(19)共同旋轉(zhuǎn)，第一太陽(yáng)輪(3)和第三連接構(gòu)件(21)共同旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)第九擋； 當(dāng)?shù)谌x合器(15)和第一制動(dòng)器(17)結(jié)合時(shí)，第一太陽(yáng)輪(3)和第三連接構(gòu)件(21)共同旋轉(zhuǎn)，第一連接構(gòu)件(19)制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第十擋； 當(dāng)?shù)谌x合器(15)和第二制動(dòng)器(18)結(jié)合時(shí)，第一太陽(yáng)輪(3)和第三連接構(gòu)件(21)共同旋轉(zhuǎn)，第二連接構(gòu)件(20 )制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第十一擋。
【文檔編號(hào)】F16H3/087GK104033546SQ201410256053
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】李興華, 黃宗益, 賈王歡, 鄭雷 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)