專利名稱：車輛變速箱用換向機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛變速箱用換向機(jī)構(gòu)，特別涉及一種拖拉機(jī)、工程機(jī)械車輛變速箱用換向機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在某些全部排檔帶倒檔的液力傳動機(jī)械中，如履帶拖拉機(jī)，工程機(jī)械變速箱往往設(shè)有專門的換向機(jī)構(gòu)，現(xiàn)代的換向機(jī)構(gòu)是用離合器或制動器來實(shí)現(xiàn)換向的，前進(jìn)和倒退檔數(shù)相同，車速相同或相近，換向過程快。現(xiàn)有履帶拖拉機(jī)換向多采用定軸式或雙星行星排結(jié)構(gòu)，例如《車輛液力傳動》國防工業(yè)出版社1983年6月第一版第392頁就介紹了卡特彼勒履帶拖拉機(jī)用換向機(jī)構(gòu)，該換向機(jī)構(gòu)采用雙星行星排結(jié)構(gòu)，相對復(fù)雜。同樣在《車輛液力傳動》國防工業(yè)出版社1983年6月第一版第385頁和第389頁分別介紹了阿里森工程機(jī)械用液力變速器CRT3531和CRT5633三前三倒的液力變速器機(jī)構(gòu)，其變速器的換向機(jī)構(gòu)的反向均采用齒圈制動，行星架輸出，其行星輪的受力較大，功率損失也較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于給車輛變速箱提供一種專門的換向機(jī)構(gòu)，以獲得速比相近的正反換向。本發(fā)明提供的單星行星排換向機(jī)構(gòu)采用行星架制動，齒圈被動，不但結(jié)構(gòu)簡單，而且可以解決現(xiàn)有技術(shù)中行星輪受力大，功率損失大的缺陷。
本發(fā)明所述的換向機(jī)構(gòu)的基本構(gòu)件包括兩組單星行星排，離合器和制動器，還有輸入軸，輸出軸。兩組單星行星排的太陽輪都與輸入軸相連，離合器與輸入軸相連，第一行星排的行星架連接制動器和離合器，第一行星排的齒圈連接第二行星排的行星架，第二行星排的齒圈連接輸出軸。
本換向機(jī)構(gòu)的原理當(dāng)結(jié)合離合器時，第一行星排和第二行星排整體跟輸入軸一起旋轉(zhuǎn)，同輸出軸連在一起的第二行星排的齒圈就會帶動輸出軸轉(zhuǎn)動起來。輸出軸跟輸入軸的旋轉(zhuǎn)方向相同，速比為1。當(dāng)結(jié)合制動器時，第一行星排的行星架制動，第一行星排的太陽輪驅(qū)動第一行星排的行星輪以輸入軸相反的方向旋轉(zhuǎn)，由此驅(qū)動第一行星排的齒圈也以輸入軸相反的方向旋轉(zhuǎn)，并帶動第二行星排的行星架和行星輪也以輸入軸相反的方向旋轉(zhuǎn)，與此同時第二行星排的太陽輪驅(qū)動第二行星排的行星輪以輸入軸相反的方向旋轉(zhuǎn)，因此第二行星排的行星輪以輸入軸相反的旋轉(zhuǎn)方向帶動第二行星排的齒圈旋轉(zhuǎn)，同輸出軸連在一起的第二行星排的齒圈就會帶動輸出軸也以輸入軸相反的方向旋轉(zhuǎn)，速比為-α1*α2/(α1+α2+1)。其中α1為第一行星排的結(jié)構(gòu)參數(shù)，α2為第二行星排的結(jié)構(gòu)參數(shù)，通過不同的配齒，可獲得反向速比為-0.56到-1.78的傳動。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明行星輪相對轉(zhuǎn)速小，行星輪承受扭矩較小，行星排相對功率較小，總的傳動效率高，與變矩器、變速箱串聯(lián)組合，可組成具有相同前進(jìn)檔和倒退檔的液力變速器。


圖1為本發(fā)明的傳動機(jī)構(gòu)2為發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式由圖1和圖2可知，此換向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)具有輸入軸1，與輸入軸1同軸的輸出軸19，離合器L和制動器Z，兩組單星行星排P1和P2。
第一行星排P1，屬于單星行星排，包括太陽輪10，帶內(nèi)齒的齒圈13，跟太陽輪10和齒圈13嚙合的行星輪12，和支撐行星輪12的行星架11；第二行星排P2，屬于單星行星排，包括太陽輪15，帶內(nèi)齒的齒圈17，跟太陽輪15和齒圈17嚙合的行星輪16，和支撐行星輪16的行星架14。
離合器L包括離合器摩擦片3，制動器Z包括制動器摩擦片7。
其中輸入軸1同離合器油缸2的內(nèi)齒嚙合，離合器油缸2的外齒跟離合器外轂4嚙合，同時離合器摩擦片3的外齒也與離合器外轂4嚙合，制動器摩擦片7通過固定板6固定在殼體9上，轂5的外齒分別與離合器摩擦片4的內(nèi)齒、制動器摩擦片7的內(nèi)齒嚙合；行星架11嚙合轂5的內(nèi)齒，齒圈13花鍵連接行星架14，鼓輪18的外齒與齒圈17嚙合，鼓輪18的內(nèi)齒與輸出軸19嚙合，太陽輪10和太陽輪15安裝在輸入軸1上。
本實(shí)施例的兩單星行星排各構(gòu)件的結(jié)構(gòu)完全相同，其中太陽輪10和太陽輪15的齒數(shù)均為四十二個，齒圈13和齒圈17的齒數(shù)均為一百零二個，行星輪12和行星輪16的個數(shù)均為四個。
通過控制離合器L，制動器Z的結(jié)合或分離，實(shí)現(xiàn)正向速比為1，反向速比為-1的傳動。
設(shè)輸入軸1的轉(zhuǎn)速為no，當(dāng)離合器L結(jié)合時，第一行星排P1和第二行星排P2的各行星輪間的相對轉(zhuǎn)速都為0，當(dāng)制動器Z結(jié)合時，行星輪12相對行星架11的轉(zhuǎn)速為1.4no，行星輪16相對行星架14的轉(zhuǎn)速為1.976no，行星輪12和行星輪16的受力相對現(xiàn)有技術(shù)明顯減少。
當(dāng)取內(nèi)嚙合齒輪副傳動效率為0.99，外嚙合齒輪副傳動效率為0.98，輸入功率為P時，第一行星排P1相對功率為0.58P，第二行星排P2相對功率為0.58P，所以從輸入軸1到輸出軸19的傳遞效率為0.9654，功率損耗幾乎為現(xiàn)有技術(shù)的一半。
權(quán)利要求
1.一種車輛變速箱用換向機(jī)構(gòu)，具有一個離合器(L)，一個制動器(Z)，第一行星排(P1)，第二行星排(P2)，輸入軸(1)和輸出軸(19)，其特征在于輸入軸(1)依次通過離合器油缸(2)、離合器外轂(4)連接離合器(L)，離合器(L)和制動器(Z)通過轂(5)與第一行星排(P1)的行星架(11)連接，第一行星排(P1)的太陽輪(10)和第二行星排(P2)的太陽輪(15)都與輸入軸(1)嚙合，第一行星排(P1)的齒圈(13)嚙合第二行星排(P2)的行星架(14)，第二行星排(P2)的齒圈(17)通過鼓輪(18)連接輸出軸(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換向機(jī)構(gòu)，其特征在于所述第一行星排(P1)的太陽輪(10)和所述第二行星排(P2)的太陽輪(15)齒數(shù)都為四十二個，齒圈(13)和齒圈(17)的齒數(shù)都為一百零二個。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車輛變速箱用換向機(jī)構(gòu)，行星架制動、齒圈輸出，其中第一行星排的太陽輪、第二行星排的太陽輪、離合器都與輸入軸相連，離合器和制動器都與第一行星排的行星架相連，第一行星排的齒圈跟第二行星排的行星架相連，第二行星排的齒圈連接輸出軸，本發(fā)明功率損耗少，行星輪受力小，彌補(bǔ)了現(xiàn)有換向機(jī)構(gòu)的缺陷，能實(shí)現(xiàn)正向速比為1，反向速比為－0.56至－1.78的傳動，結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，與變矩器和變速器串聯(lián)組合，可組成具有相同前進(jìn)檔、倒退檔的液力變速器。
文檔編號F16H3/70GK101055024SQ20071007776
公開日2007年10月17日 申請日期2007年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月14日
發(fā)明者舒瑞龍 申請人:貴州凱星液力傳動機(jī)械有限公司