專利名稱：一種六檔行星自動變速器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機械領域的傳動裝置，具體涉及一種汽車上驅動系統(tǒng)的六檔行星自動變速器。
背景技術：
作為車輛用自動變速器，內燃機等動力經液力變矩器傳至變速器的輸入軸，按當前檔位變速后，將動力從輸出軸輸出，并經差速器傳至左、右驅動輪，而變速器大多數(shù)是由多個行星排、制動器和離合器組成的變速器方案。目前較為流行的六檔行星自動變速器，一檔傳動比相對較大，仍無法滿足更大傳動比的需求，為此，需尋找一檔傳動比更大的六檔行星自動變速器。

發(fā)明內容
本發(fā)明的自動變速器采用四個行星排、三個制動器和二個離合器的方案實現(xiàn)六個前進檔，與現(xiàn)有技術相比，一檔傳動比大于10.0，四個行星排均為單星簡單行星排，并且有二個行星排的k值相同，可使用相同的行星排齒輪參數(shù)，進一步減少齒輪的種類，另外，四個行星排的k值在I. 5 3. 5范圍內，并將四個行星排的徑向尺寸縮小，同時獲得整體性能較優(yōu)的傳動比特性。本發(fā)明提供的一種六檔行星自動變速器，包括行星排，安裝在兩端分別與輸入軸、輸出軸連接的輸入構件①和輸出構件②，傳動構件、制動器和離合器，其特征在于，所述行星排包括行星排PGS1、行星排PGS2、行星排PGS3和行星排PGS4 ;所述傳動構件包括傳動構件③、傳動構件④、傳動構件⑤、傳動構件⑥和傳動構件⑦；所述制動器包括制動器BI、制動器B2和制動器B3 ;所述離合器包括離合器Cl和離合器C2 ；所述行星排PGSl分別與輸入構件①、傳動構件④和傳動構件③連接；所述行星排PGS2分別與傳動構件③、傳動構件④和傳動構件⑥連接；所述行星排PGS3分別與傳動構件⑦、傳動構件③和輸出構件②連接；所述行星排PGS4分別與傳動構件⑤、輸出構件②和傳動構件⑥連接；所述制動器BI制動傳動構件③；所述制動器B2制動傳動構件④；所述制動器B3制動傳動構件⑤；所述離合器Cl連接輸入構件①和傳動構件⑦；所述離合器C2連接輸入構件①和傳動構件③。本發(fā)明提供的第一優(yōu)選實施例中所述六檔行星自動變速器用于前置后驅動車輛；所述行星排為單星簡單行星排；所述輸入軸為液力變矩器的渦輪軸，將發(fā)動機的動力經液力變矩器傳至變速器；所述制動器和離合器為多片式摩擦操縱件，利用液壓油驅動活塞進行加壓。本發(fā)明提供的第二優(yōu)選實施例中所述制動器B2和所述制動器B3結合，傳動構件④和傳動構件⑤制動，所述六檔行星自動變速器運行在一檔；所述離合器Cl和所述制動器BI結合，傳動構件⑦與輸入構件①整體旋轉，傳動構件③制動，所述六檔行星自動變速器運行在二檔；所述離合器Cl和所述制動器B2結合，傳動構件⑦與輸入構件①整體旋轉，傳動構件④制動，所述六檔行星自動變速器運行在三檔；所述離合器Cl和所述制動器B3結合，傳動構件⑦與輸入構件①整體旋轉，傳動構件⑤制動，所述六檔行星自動變速器運行在四檔；所述離合器Cl和所述離合器C2結合時,傳動構件③和傳動構件⑦同時與輸入構件①整體旋轉，所述六檔行星自動變速器運行在五檔；
所述離合器C2和所述制動器B3結合時，傳動構件③與輸入構件①整體旋轉，傳動構件⑤制動，所述六檔行星自動變速器運行在六檔；所述制動器BI和所述制動器B3結合時，傳動構件③和傳動構件⑤制動，所述六檔行星自動變速器運行在倒檔。本發(fā)明提供的第三優(yōu)選實施例中所述行星排包括太陽輪S、齒圈R和行星架CA ；所述行星排PGSl的太陽輪SI與所述輸入構件①連接；所述行星排PGSl的行星架CAl與所述傳動構件③連接；所述行星排PGSl的齒圈Rl與所述傳動構件④連接；所述行星排PGS2的太陽輪S2與所述傳動構件③連接；所述行星排PGS2的行星架CA2與傳動構件⑥連接；所述行星排PGS2的齒圈R2與所述傳動構件④連接；所述行星排PGS3的太陽輪S3與所述傳動構件⑦連接；所述行星排PGS3的行星架CA3與所述輸出構件②連接；所述行星排PGS3的齒圈R3與所述傳動構件③連接；所述行星排PGS4的太陽輪S4與所述傳動構件⑤連接；所述行星排PGS4的行星架CA4與傳動構件⑥連接；所述行星排PGS4的齒圈R4與所述輸出構件②連接。本發(fā)明提供的第四優(yōu)選實施例中所述制動器BI通過傳動構件③制動行星架CAl以使齒圈Rl作為中間輸出件將輸入構件①的轉速進行減速輸出；所述制動器BI通過傳動構件③制動太陽輪S2以使行星架CA2作為中間輸出件將齒圈R2的轉速進行增速輸出；所述制動器BI通過傳動構件③制動齒圈R3以使行星架CA3作為輸出件將太陽輪S3的轉速進行減速輸出；所述制動器B2通過傳動構件④制動齒圈R2以使行星架CA2作為中間輸出件將太陽輪S2的轉速進行減速輸出；所述制動器B3通過傳動構件⑤制動太陽輪S4以使齒圈R4作為輸出件將行星架CA4的轉速進行減速輸出。本發(fā)明提供的第五優(yōu)選實施例中所述行星排的k值范圍是2.0 3. 5，其中，k值為所述行星排的所述齒圈的齒數(shù)與所述太陽輪的齒數(shù)之比。本發(fā)明提供的第六優(yōu)選實施例中所述行星排PGSl和PGS2的k值為2. 906 ;所述行星排PGS3的k值為3. 231 ;所述行星排PGS4的k值為2. 333 ;其中，k值為所述行星排的所述齒圈的齒數(shù)與所述太陽輪的齒數(shù)之比。本發(fā)明提供的一種六檔行星自動變速器的有益效果包括I、本發(fā)明的六檔行星自動變速器采用四個行星排、三個制動器和二個離合器的方案實現(xiàn)六個前進檔，一檔傳動比大于10. 0 ； 2、四個行星排的齒圈的齒數(shù)與所述太陽輪的齒數(shù)之比在I. 5 3. 5范圍內，并將四個行星排的徑向尺寸縮小，同時獲得整體性能較優(yōu)的傳動比特性；3、四個行星排均為單星簡單行星排，并且有二個行星排的齒圈的齒數(shù)與所述太陽輪的齒數(shù)之比相同，可使用相同的行星排齒輪參數(shù)，進一步減少齒輪的種類。


圖I本發(fā)明的自動變速器各部件連接關系示意中PGSl PGS4為四個行星排，SI S4為四個太陽輪，Rl R4為四個齒圈，CAl CA4為四個行星架，BI B3為三個制動器，Cl C2為二個離合器，①為輸入構件、②為輸出構件、③ ⑦為傳動構件。
具體實施例方式如圖I所示，本發(fā)明提供的一種六檔行星自動變速器適用于FR(前置后驅動)車輛的變速器縱置方案，該六檔行星自動變速器的具體結構如圖I所示，由圖I可知，本發(fā)明提供的一種六檔行星自動變速器包括四個行星排行星排PGS1、行星排PGS2、行星排PGS3和行星排PGS4，三個制動器制動器BI、制動器B2和制動器B3，兩個離合器離合器Cl和離合器C2，五個傳動構件傳動構件③、傳動構件④、傳動構件⑤、傳動構件⑥和傳動構件⑦，輸入構件①和輸出構件②，其中各行星排按順序排列，各個行星排之間利用傳動構件連接，輸入軸與輸入構件①相連，輸入軸一般為液力變矩器的渦輪軸，用于將發(fā)動機的動力經液力變矩器傳至變速器，輸出軸與輸出構件②連接，通過差速器將動力傳至左、右驅動輪。該六檔行星自動變速器相對于旋轉中心是基本對稱的，圖I中省略了旋轉中心的下半部分，以下描述時不再作說明。其中，行星排PGSl分別與輸入構件①、傳動構件④和傳動構件③連接；行星排PGS2分別與傳動構件③、傳動構件④和傳動構件⑥連接；行星排PGS3分別與傳動構件⑦、傳動構件③和輸出構件②連接；行星排PGS4分別與傳動構件⑤、輸出構件②和傳動構件⑥連接；制動器BI用于制動傳動構件③；制動器B2用于制動傳動構件④；制動器B3用于制動傳動構件⑤；離合器Cl用于連接輸入構件①和傳動構件⑦，離合器C2用于連接輸入構件①和傳動構件③。制動器BI B3、離合器Cl和C2 —般為多片式摩擦操縱件，利用液壓油驅動活塞進行加壓。行星排包括太陽輪S、齒圈R和行星架CA，輸入構件①與行星排PGSl的太陽輪SI連接；輸出構件②與行星排PGS3的行星架CA3和行星排PGS4的齒圈R4連接；傳動構件③與行星排PGSl的行星架CAl、行星排PGS2的太陽輪S2和行星排PGS3的齒圈R3連接；傳動構件④與行星排PGSl的齒圈Rl和行星排PGS2的齒圈R2連接；傳動構件⑤與行星排PGS4的太陽輪S4連接；傳動構件⑥與行星排PGS2的行星架CA2和行星排PGS4的行星架CA4連接；傳動構件⑦與行星排PGS3的太陽輪S3連接。行星排PGSl包括太陽輪SI、齒圈Rl和行星架CAl三個旋轉件，太陽輪SI與輸入構件①連接以輸入動力，制動器BI制動傳動構件③，傳動構件③與行星架CAl連接，可通過制動器BI制動行星架CAl以使齒圈Rl作為中間輸出件將輸入構件①的轉速進行減速輸出。行星排PGS2包括太陽輪S2、齒圈R2和行星架CA2三個旋轉件，制動器B2制動傳動構件④，傳動構件④與齒圈R2連接，可在減速檔通過制動器B2制動齒圈R2以使行星架 CA2作為中間輸出件將太陽輪S2的轉速進行減速輸出；制動器BI制動傳動構件③，傳動構件③與太陽輪S2連接，在增速檔通過制動器BI制動太陽輪S2以使行星架CA2作為中間輸出件將齒圈R2的轉速進行增速輸出。行星排PGS3包括太陽輪S3、齒圈R3和行星架CA3三個旋轉件，制動器BI制動傳動構件③，傳動構件③與齒圈R3連接，可通過制動器BI制動齒圈R3以使行星架CA3作為輸出件將太陽輪S3的轉速進行減速輸出，或將齒圈R3和太陽輪S3的轉速通過行星架CA4作為中間輸出件進行減速輸出。行星排PGS4包括太陽輪S4、齒圈R4和行星架CA4三個旋轉件，制動器B3制動傳動構件⑤，傳動構件⑤與太陽輪S4連接，可通過制動器B3制動太陽輪S4以使齒圈R4作為輸出件將行星架CA4的轉速進行減速輸出。下面參照圖I對本發(fā)明的實例進行詳細說明，其中，傳動比是指輸入軸轉速與輸出軸轉速之比，行星排k值是指行星排的齒圈齒數(shù)與太陽輪齒數(shù)之比。當制動器B2和制動器B3結合時，傳動構件④和傳動構件⑤制動，實現(xiàn)最大傳動比的一檔 “1st”。當離合器Cl和制動器BI結合時，傳動構件⑦與作為輸入軸的輸入構件①整體旋轉，傳動構件③制動，實現(xiàn)比一檔“1st”傳動比小的二檔“2nd”。當離合器Cl和制動器B2結合時，傳動構件⑦與作為輸入軸的輸入構件①整體旋轉，傳動構件④制動，實現(xiàn)比二檔“2nd”傳動比小的三檔“3rd”。當離合器Cl和制動器B3結合時，傳動構件⑦與作為輸入軸的輸入構件①整體旋轉，傳動構件⑤制動，實現(xiàn)比三檔“3rd”傳動比小的四檔“4th”。當離合器Cl和離合器C2結合時，傳動構件③和傳動構件⑦同時與作為輸入軸的輸入構件①整體旋轉，實現(xiàn)比四檔“4th”傳動比小的五檔“5th”。當離合器C2和制動器B3結合時，傳動構件③與作為輸入軸的輸入構件①整體旋轉，傳動構件⑤制動，實現(xiàn)比五檔“5th”傳動比小的六檔“6th”。當制動器BI和制動器B3結合時，傳動構件③和傳動構件⑤制動，實現(xiàn)倒檔“Rev”。各檔傳動比由四個行星排的k值決定，四個行星排PGSl PGS4的k值在2. 0 3. 5范圍內，可使四個行星排PGSl PGS4的徑向尺寸較小，同時，獲得了整體性能較優(yōu)的傳動比特性。優(yōu)選的，kl = k2^2. 906、k3 ^ 3. 231、k4 ^ 2. 333時，即可得到如表I所示的各檔傳動比，相鄰檔位傳動比的間比基本合適，同時前進檔的總的傳動比范圍(10. 681/0. 700)達到15. 26，這樣就獲得了整體性能較優(yōu)的傳動比特性，并且本實施例中的四個行星排均為單星簡單行星排，并且有兩個行星排的k值相同，可選用相同的行星排齒輪參數(shù)，進一步減少齒輪的種類。表I六檔自動變速器實現(xiàn)方式及相應傳動比、間比示意表
權利要求
1.一種六檔行星自動變速器，包括行星排，安裝在兩端分別與輸入軸、輸出軸連接的輸入構件①和輸出構件②，傳動構件、制動器和離合器，其特征在于，所述行星排包括行星排PGSl、行星排PGS2、行星排PGS3和行星排PGS4 ;所述傳動構件包括傳動構件③、傳動構件④、傳動構件⑤、傳動構件⑥和傳動構件⑦；所述制動器包括制動器BI、制動器B2和制動器B3 ;所述離合器包括離合器Cl和離合器C2 ； 所述行星排PGSl分別與輸入構件①、傳動構件④和傳動構件③連接； 所述行星排PGS2分別與傳動構件③、傳動構件④和傳動構件⑥連接； 所述行星排PGS3分別與傳動構件⑦、傳動構件③和輸出構件②連接； 所述行星排PGS4分別與傳動構件⑤、輸出構件②和傳動構件⑥連接； 所述制動器BI制動傳動構件③； 所述制動器B2制動傳動構件④； 所述制動器B3制動傳動構件⑤； 所述離合器Cl連接輸入構件①和傳動構件⑦； 所述離合器C2連接輸入構件①和傳動構件③。
2.如權利要求I所述的ー種六檔行星自動變速器，其特征在于，所述六檔行星自動變速器用于前置后驅動車輛；所述行星排為單星簡單行星排； 所述輸入軸為液力變矩器的渦輪軸，將發(fā)動機的動カ經液力變矩器傳至變速器； 所述制動器和離合器為多片式摩擦操縱件，利用液壓油驅動活塞進行加壓。
3.如權利要求I所述的ー種六檔行星自動變速器，其特征在干， 所述制動器B2和所述制動器B3結合，傳動構件④和傳動構件⑤制動，所述六檔行星自動變速器運行在ー檔； 所述離合器Cl和所述制動器BI結合，傳動構件⑦與輸入構件①整體旋轉，傳動構件③制動，所述六檔行星自動變速器運行在ニ檔； 所述離合器Cl和所述制動器B2結合，傳動構件⑦與輸入構件①整體旋轉，傳動構件④制動，所述六檔行星自動變速器運行在三檔； 所述離合器Cl和所述制動器B3結合，傳動構件⑦與輸入構件①整體旋轉，傳動構件⑤制動，所述六檔行星自動變速器運行在四檔； 所述離合器Cl和所述離合器C2結合時,傳動構件③和傳動構件⑦同時與輸入構件①整體旋轉，所述六檔行星自動變速器運行在五檔； 所述離合器C2和所述制動器B3結合時,傳動構件③與輸入構件①整體旋轉，傳動構件⑤制動，所述六檔行星自動變速器運行在六檔； 所述制動器BI和所述制動器B3結合時，傳動構件③和傳動構件⑤制動，所述六檔行星自動變速器運行在倒檔。
4.如權利要求I所述的ー種六檔行星自動變速器，其特征在于，所述行星排包括太陽輪S、齒圈R和行星架CA ； 所述行星排PGSl的太陽輪SI與所述輸入構件①連接； 所述行星排PGSl的行星架CAl與所述傳動構件③連接； 所述行星排PGSl的齒圈Rl與所述傳動構件④連接； 所述行星排PGS2的太陽輪S2與所述傳動構件③連接；所述行星排PGS2的行星架CA2與傳動構件⑥連接； 所述行星排PGS2的齒圈R2與所述傳動構件④連接； 所述行星排PGS3的太陽輪S3與所述傳動構件⑦連接； 所述行星排PGS3的行星架CA3與輸出構件②連接； 所述行星排PGS3的齒圈R3與所述傳動構件③連接； 所述行星排PGS4的太陽輪S4與所述傳動構 件⑤連接； 所述行星排PGS4的行星架CA4與傳動構件⑥連接； 所述行星排PGS4的齒圈R4與所述輸出構件②連接。
5.如權利要求4所述的ー種六檔行星自動變速器，其特征在干， 所述制動器BI通過傳動構件③制動ィ丁星架CAl以使齒圈Rl作為中間輸出件將輸入構件①的轉速進行減速輸出； 所述制動器BI通過傳動構件③制動太陽輪S2以使行星架CA2作為中間輸出件將齒圈R2的轉速進行增速輸出； 所述制動器BI通過傳動構件③制動齒圈R3以使行星架CA3作為輸出件將太陽輪S3的轉速進行減速輸出； 所述制動器B2通過傳動構件④制動齒圈R2以使行星架CA2作為中間輸出件將太陽輪S2的轉速進行減速輸出； 所述制動器B3通過傳動構件⑤制動太陽輪S4以使齒圈R4作為輸出件將行星架CA4的轉速進行減速輸出。
6.如權利要求4所述的ー種六檔行星自動變速器，其特征在干， 所述行星排的k值范圍是2. O 3. 5，其中，k值為所述行星排的所述齒圈的齒數(shù)與所述太陽輪的齒數(shù)之比。
7.如權利要求4所述的ー種六檔行星自動變速器，其特征在干， 所述行星排PGSl和PGS2的k值為2. 906 ;所述行星排PGS3的k值為3. 231 ;所述行星排PGS4的k值為2. 333 ;其中，k值為所述行星排的所述齒圈的齒數(shù)與所述太陽輪的齒數(shù)之比。
全文摘要
本發(fā)明提供一種六檔行星自動變速器，包括四個行星排PGS1-PGS4，安裝在兩端分別與輸入軸、輸出軸連接的輸入構件①和輸出構件②，五個傳動構件③-⑦，三個制動器B1-B3和兩個離合器C1-C2，實現(xiàn)六個前進擋并且一檔傳動比大于10，四個行星排的齒圈的齒數(shù)與所述太陽輪的齒數(shù)之比在1.5～3.5范圍內，并將四個行星排的徑向尺寸縮小，同時獲得整體性能較優(yōu)的傳動比特性；四個行星排均為單星簡單行星排，并且有二個行星排的齒圈的齒數(shù)與所述太陽輪的齒數(shù)之比相同，可使用相同的行星排齒輪參數(shù)，進一步減少齒輪的種類。
文檔編號F16H3/44GK102628495SQ20121007582
公開日2012年8月8日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權日2012年3月21日
發(fā)明者馮光軍, 姜宏暄, 徐飛, 望運虎, 李吉元, 李志偉, 李翠芬, 王明成, 王景霞, 王穎楠, 石彥輝, 衣超, 賈爽, 金昊龍, 韓宇石, 齊春雨 申請人:中國北方車輛研究所