一種行星齒輪二級變速器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種行星齒輪二級變速器，屬于手自一體有級變速器【技術(shù)領(lǐng)域】，它能有效地解決行星齒輪變速器機構(gòu)復雜的問題。將行星齒輪排的三個基本構(gòu)件之一與齒輪共軸同步旋轉(zhuǎn)，能組合成減速檔、超速檔、倒車檔三種基本減速器單元。變速器的輸入軸左側(cè)設(shè)有太陽輪，太陽輪與行星輪嚙合，行星架與主動齒輪固結(jié)并共軸，齒圈內(nèi)圈與行星輪嚙合，外圈與換檔制動器套合。通過搭積木式的設(shè)計，增加減速檔和超速檔數(shù)量就能成為一個實用變速器。此變速器只需通過換檔制動器選擇檔位，既可順序換檔，也可換任意檔，換檔過程連續(xù)、平穩(wěn)，多個換檔制動器同時工作能制動車輛，可作為車輛緊急制動備用措施。主要用于公路車輛的變速。
【專利說明】一種行星齒輪二級變速器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于手自一體有級變速器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種帶齒輪減速機構(gòu)的二級變速器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，載重卡車和轎車的變速機構(gòu)大多采用普通齒輪變速器和行星齒輪變速器，它們是有級變速器的二大類，普通齒輪變速器早期為選擇接合式，由于輸出軸通過車輪帶動車體，故有相當大的轉(zhuǎn)動慣量，而既使切斷動力，輸入軸仍然具有較大的轉(zhuǎn)動慣量，兩個齒輪進入嚙合狀態(tài)將產(chǎn)生沖擊和噪聲，現(xiàn)在多為帶同步器的常接合式，使用同步器增加了成本，雙離合變速器是這種變速器的代表作，受離合器數(shù)量的限制，其同一時刻只能有二個檔位可供選擇，并且只能順序換檔不能像手動變速器那樣跳躍換檔。行星齒輪變速器由若干個行星排組成，檔位越多所需行星排的數(shù)量也越多，各行星排屬于非獨立關(guān)系，它們是軸向串聯(lián)關(guān)系，當確定了一個檔位的傳動比時，則其余檔位傳動比隨之確定，各傳動比分配缺乏靈活性，為實現(xiàn)多級換檔，需配置眾多的離合器、單向離合器、換檔制動器。中國專利申請?zhí)?200710137077.3公開了一種“具有行星齒輪組的多檔中間軸變速器”也采用了若干個爪型離合器來完成其變速功能。
[0003]行星齒輪具有三個基本構(gòu)件:太陽輪、齒圈、行星架，其中二個要有確定運動則另一個才有確定運動，否則三個構(gòu)件轉(zhuǎn)速無關(guān)聯(lián)。將多個齒輪通過花鍵分別連接到多個行星齒輪三個基本構(gòu)件之一的旋轉(zhuǎn)軸上，則產(chǎn)生一種新型的變速器，每個檔位有二級減速:行星齒輪減速和齒輪減速，總傳動比為二者傳動比之積，其具有雙離合變速器預(yù)選檔位的優(yōu)點，也有換檔不需要離合器配合的獨到特點。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是提供一種行星齒輪二級變速器，它能有效地解決行星齒輪變速器機構(gòu)復雜的問題。
[0005]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種行星齒輪二級變速器，包括由齒輪與行星齒輪排的組合，變速器的輸入軸通過離合器或液力變矩器與原動機的連接，輸出軸與之平行設(shè)置，行星齒輪排包括同軸心的太陽輪、齒圈、行星架三個基本構(gòu)件，變速器的輸入軸左側(cè)設(shè)有太陽輪，太陽輪與行星輪嚙合，行星架與主動齒輪固結(jié)并共軸，齒圈的內(nèi)圈與行星輪嚙合，外圈與換檔制動器套合；變速器的輸出軸的左側(cè)設(shè)有與主動齒輪嚙合的從動齒輪；中部設(shè)有與主動齒輪嚙合的從動齒輪，右側(cè)設(shè)有與主動齒輪嚙合的從動齒輪；變速器的輸入軸的中部設(shè)有行星架，其上設(shè)有與制動齒圈嚙合的行星輪，換檔制動器與制動齒圈套合，主動齒輪與太陽輪固結(jié)并共軸；變速器的輸入軸的右側(cè)設(shè)有與行星輪嚙合的太陽輪，變速器的輸出軸的右側(cè)設(shè)有與主動齒輪嚙合的從動齒輪，換檔制動器與行星架套合，行星架通過行星輪與太陽輪嚙合，齒圈與主動齒輪固結(jié)并共軸。
[0006]所述變速器的輸入軸左側(cè)的行星齒輪排的布局構(gòu)成一個減速檔。
[0007]所述變速器的輸入軸中部的行星齒輪排的布局構(gòu)成一個超速檔。
[0008]所述變速器的輸入軸右側(cè)的行星齒輪排的布局構(gòu)成一個倒車檔。
[0009]所述變速器的輸入軸中部的行星架為三角形。
[0010]所述變速器包括具有不同轉(zhuǎn)速比的齒輪組，齒輪組的主動齒輪與對應(yīng)的從動齒輪共面互相嚙合，該主動齒輪可優(yōu)選地與太陽輪、齒圈、行星架其中之一共軸同步旋轉(zhuǎn)；所述齒輪組的各個從動齒輪與輸出軸共軸同步旋轉(zhuǎn)。齒輪與行星齒輪排組合可獲得多個前進檔以及優(yōu)選地最少一個倒車檔，該變速器包括可通過操作離合器或液力變矩器連接到原動機的輸入軸和與之平行設(shè)置的輸出軸；該變速器包括三個或三個以上的行星齒輪排和對應(yīng)的主動齒輪、從動齒輪，所述行星齒輪排包括太陽輪、齒圈、行星架三個基本構(gòu)件，太陽輪、齒圈、行星架同軸心但不同步旋轉(zhuǎn)，輸入軸可優(yōu)選地與太陽輪、齒圈、行星架其中之一共軸同步旋轉(zhuǎn)。
[0011]所述行星齒輪排的三個基本構(gòu)件其中一個連接到輸入軸，就有了確定的運動，在其余的二個基本構(gòu)件中優(yōu)選出一個與主動齒輪共軸同步旋轉(zhuǎn)。換檔制動器套合在剩下的基本構(gòu)件上，對其制動可獲得扭矩輸出，每個行星齒輪排提供一個檔位。
[0012]該變速器的輸入軸與一個行星齒輪排的太陽輪共軸同步旋轉(zhuǎn)、行星架與主動齒輪共軸同步旋轉(zhuǎn)時，換檔制動器套合在齒圈上，制動齒圈，行星架與主動齒輪一起作正向減速旋轉(zhuǎn)，此時，行星齒輪排提供一個減速檔。
[0013]該變速器的輸入軸與一個行星齒輪排的行星架共軸同步旋轉(zhuǎn)、太陽輪與主動齒輪共軸同步旋轉(zhuǎn)時，換檔制動器套合在齒圈上，制動齒圈，太陽輪與主動齒輪一起作正向加速旋轉(zhuǎn)，此時，行星齒輪排提供一個超速檔。
[0014]該變速器的輸入軸與一個行星齒輪排的太陽輪共軸同步旋轉(zhuǎn)、齒圈與主動齒輪共軸同步旋轉(zhuǎn)時，換檔制動器套合在行星架上，制動行星架，齒圈與主動齒輪一起作反向減速旋轉(zhuǎn)，此時，行星齒輪排提供一個倒車檔。
[0015]該變速器的輸入軸與一個行星齒輪排的齒圈共軸同步旋轉(zhuǎn)、太陽輪與主動齒輪共軸同步旋轉(zhuǎn)時，換檔制動器套合在行星架上，制動行星架，太陽輪與主動齒輪一起作反向加速旋轉(zhuǎn)，此時，行星齒輪排提供一個超速倒車檔。
[0016]該變速器由三個或三個以上的行星齒輪排組成，由減速檔、超速檔和倒車檔組成，超速倒車檔一般很少用到。每個檔位有二級減速，行星齒輪減速和齒輪減速，總傳動比為二者傳動比之積，各檔位的傳動比可通過以下方式獲得:
[0017]①只改變行星排的傳動比；
[0018]②只改變外接齒輪的傳動比；
[0019]③同時改變行星排和外接齒輪的傳動比。
[0020]所述變速器中，各個換檔制動器無動作時相當于掛空檔，一個換檔制動器動作時變速器有一個確定的轉(zhuǎn)速比，二個或以上的換檔制動器一起動作時相當于制動輸入軸和輸出軸，可在車輛制動器失靈時發(fā)揮作用。
[0021]本實用新型可以實現(xiàn)搭積木式的設(shè)計，增加減速檔和超速檔的數(shù)量就能成為一個多檔變速器，例如，一個五檔+1？檔變速器可由三個具有不同傳動比的減速檔、二個具有不同傳動比的超速檔和一個倒車檔組成。某個換檔制動器制動時，其余的換檔制動器同時處于待選擇狀態(tài)，可選擇任意換檔制動器進入對應(yīng)檔，換檔靈活性高于手動變速器跳躍換檔。
[0022]車輛制動器失靈情況下，同時制動換檔制動器，相當于制動車輛，制動力由變速器的全部齒輪共同承擔，參與制動的換檔制動器越多，每個齒輪承受的制動力越小。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型的有益效果是，將行星齒輪變速器與普通齒輪變速器有機地結(jié)合成一體，各檔位傳動比設(shè)置靈活，跨越范圍大；取消了行星齒輪變速器眾多的離合器、單向離合器，只需通過換檔制動器選擇檔位，既可順序換檔，也可換任意檔，換檔過程平穩(wěn)，操控簡單；合理使用換檔制動器能使車輛緊急剎車，而不損傷各級齒輪；本實用新型傳動比設(shè)置跨度大的特點尤適合運動車型。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)簡畫示意圖
[0025]圖2為本實用新型的立體剖視圖
[0026]圖3為本實用新型的分解圖

【具體實施方式】
[0027]下面的實施方式便于讀者充分理解本實用新型的內(nèi)涵。
[0028]一種行星齒輪二級變速器，包括由齒輪與行星齒輪排的組合，變速器的輸入軸1通過離合器或液力變矩器與原動機的連接，輸出軸2與之平行設(shè)置，行星齒輪排包括同軸心的太陽輪、齒圈、行星架三個基本構(gòu)件，變速器的輸入軸1左側(cè)設(shè)有太陽輪4，太陽輪4與行星輪7嚙合，行星架8與主動齒輪9固結(jié)并共軸，齒圈5的內(nèi)圈與行星輪7嚙合，外圈與換檔制動器6套合；變速器的輸出軸2的左側(cè)設(shè)有與主動齒輪9嚙合的從動齒輪3 ；中部設(shè)有與主動齒輪12嚙合的從動齒輪11，右側(cè)設(shè)有與主動齒輪19嚙合的從動齒輪18 ；變速器的輸入軸1的中部設(shè)有行星架15，其上設(shè)有與制動齒圈10嚙合的行星輪13，換檔制動器14與制動齒圈10套合，主動齒輪12與太陽輪16固結(jié)并共軸；變速器的輸入軸1的右側(cè)設(shè)有與行星輪22嚙合的太陽輪23，變速器的輸出軸2的右側(cè)設(shè)有與主動齒輪嚙合的從動齒輪，換檔制動器21與行星架17套合，行星架17通過行星輪22與太陽輪23嚙合，齒圈20與主動齒輪19固結(jié)并共軸。
[0029]所述變速器的輸入軸1左側(cè)的行星齒輪排的布局構(gòu)成一個減速檔。
[0030]所述變速器的輸入軸1中部的行星齒輪排的布局構(gòu)成一個超速檔。
[0031]所述變速器的輸入軸1右側(cè)的行星齒輪排的布局構(gòu)成一個倒車檔。
[0032]所述變速器的輸入軸1中部的行星架15為三角形。
[0033]圖1至圖3所示為本實用新型的一種三檔變速器的實施例，具備一個減速檔八、一個超速檔8、一個倒車檔0。
[0034]減速檔八由太陽輪4、齒圈5、行星架8、行星輪7和主動齒輪9、從動齒輪3組成。太陽輪4與變速器的輸入軸1共軸同步旋轉(zhuǎn)，主動齒輪9與行星架8共軸同步旋轉(zhuǎn)，從動齒輪3與輸出軸2共軸同步旋轉(zhuǎn)，主動齒輪9與從動齒輪3常嚙合，換檔制動器6套合在齒圈5上。
[0035]超速檔8由太陽輪16、齒圈10、行星架15、行星輪13和主動齒輪12、從動齒輪11組成。行星架15與變速器輸入軸1共軸同步旋轉(zhuǎn)，主動齒輪12與太陽輪16共軸同步旋轉(zhuǎn)，從動齒輪11與輸出軸2共軸同步旋轉(zhuǎn)，主動齒輪12與從動齒輪11常嚙合，換檔制動器14套合在齒圈10上。
[0036]倒車檔(:由太陽輪23、齒圈20、行星架17、行星輪22和主動齒輪19、從動齒輪18組成。太陽輪23與變速器的輸入軸1共軸同步旋轉(zhuǎn)，主動齒輪19與齒圈20共軸同步旋轉(zhuǎn)，從動齒輪18與輸出軸2共軸同步旋轉(zhuǎn)，主動齒輪19與從動齒輪18常嚙合，換檔制動器21套合在行星架17上。
[0037]用換檔制動器在減速檔和超速檔之間作轉(zhuǎn)換可實現(xiàn)動力不中斷銜接，各換檔制動器6、14、21無動作時為空檔，換檔制動器6制動時為減速檔，換檔制動器6松開同時換檔制動器14制動時為超速檔，換檔制動器21單獨制動時為倒車檔。換檔制動器6、14、21同時制動，變速器的輸入軸1和輸出軸2抱死，相當于制動車輛。
[0038]本實用新型的結(jié)構(gòu)決定其能換任意檔，換檔制動器6松開的同時，可選擇制動換檔制動器21或制動換檔制動器14。
[0039]基于本實用新型的技術(shù)方案所作的局部的、不具有創(chuàng)造性的變更、或?qū)Ρ緦嵱眯滦图夹g(shù)方案局部技術(shù)特征的等同替換，均屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種行星齒輪二級變速器，包括由齒輪與行星齒輪排的組合，變速器的輸入軸(I)通過離合器或液力變矩器與原動機的連接，輸出軸(2)與之平行設(shè)置，行星齒輪排包括同軸心的太陽輪、齒圈、行星架三個基本構(gòu)件，其特征在于:變速器的輸入軸(I)左側(cè)設(shè)有太陽輪⑷，太陽輪⑷與行星輪(7)嚙合，行星架⑶與主動齒輪(9)固結(jié)并共軸，齒圈(5)的內(nèi)圈與行星輪(7)嚙合，外圈與換檔制動器(6)套合；變速器的輸出軸(2)的左側(cè)設(shè)有與主動齒輪(9)嚙合的從動齒輪(3);中部設(shè)有與主動齒輪(12)嚙合的從動齒輪(11)，右側(cè)設(shè)有與主動齒輪(19)嚙合的從動齒輪(18);變速器的輸入軸(I)的中部設(shè)有行星架(15)，其上設(shè)有與制動齒圈(10)嚙合的行星輪(13)，換檔制動器(14)與制動齒圈(10)套合，主動齒輪(12)與太陽輪(16)固結(jié)并共軸；變速器的輸入軸(I)的右側(cè)設(shè)有與行星輪(22)嚙合的太陽輪(23)，變速器的輸出軸⑵的右側(cè)設(shè)有與主動齒輪(19)嚙合的從動齒輪(18)，換檔制動器(21)與行星架(17)套合，行星架(17)通過行星輪(22)與太陽輪(23)嚙合，齒圈(20)與主動齒輪(19)固結(jié)并共軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行星齒輪二級變速器，其特征在于:所述變速器的輸入軸(I)左側(cè)的行星齒輪排的布局構(gòu)成一個減速檔(A)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行星齒輪二級變速器，其特征在于:所述變速器的輸入軸(I)中部的行星齒輪排的布局構(gòu)成一個超速檔(B)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行星齒輪二級變速器，其特征在于:所述變速器的輸入軸(I)右側(cè)的行星齒輪排的布局構(gòu)成一個倒車檔(C)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行星齒輪二級變速器，其特征在于:所述變速器的輸入軸(I)中部的行星架(15)為三角形。
【文檔編號】F16H3/62GK204127220SQ201420536680
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】史炎 申請人:西南交通大學