一種七前一倒四自由度行星變速器制造技術

本發明專利技術屬于機械設計技術領域，公開了七前一倒四自由度行星變速器，目的是利用較少的操縱件來實現較多的檔位，此變速器可以實現七個前進檔和一個倒檔。其中，此變速器由四個簡單的單星行星排組成，具有兩個制動器，三個離合器，八個基本構件。此變速器為四自由度行星變速機構，每實現一個檔位，需要結合三個操縱件。本發明專利技術優點是通過五個操縱件可以實現七個前進檔和一個倒檔，每個檔位需結合三個操縱件，帶排功率損失少，而且，操縱件個數少可以使得變速箱結構更加緊湊，重量大大降低。

【技術實現步驟摘要】
一種七前一倒四自由度行星變速器
本專利技術屬于機械設計領域，具體屬于自動變速箱的變速器設計，涉及一種七前一倒四自由度行星變速器。
技術介紹
自動變速箱的變速機構改變液力變矩器輸出的轉速和扭矩，將改變后的轉速和扭矩通過輸出軸輸出，以滿足實際需要。眾所周知，對于手動變速箱來說，檔位過多會導致駕駛員疲于頻繁換檔，但是自動變速箱的換檔不需要駕駛員手動操作，不存在此問題，實際上，自動變速箱的檔位越多，傳動比系列越易被優化，其動力性能和燃油經濟性越好，所以盡量使用實現較多檔位的方案?，F有的重型車輛主要以三自由度行星變速器為主，為實現多檔位至少需要五個操縱元件，有的變速器甚至有六、七個操縱元件，而行星變速器功率損失大部分也由操縱件功率損失產生。當行星變速器使用五個操縱元件時，三自由度工作時需接合二個操縱元件，剩余三個元件打開，產生功率損失。多自由度行星變速器檔位的實現是靠結合不同的操縱件實現的，過多的操縱件會占用過多的空間，并且操縱件不結合時，會有帶排損失，所以操縱件不是越多越好。
技術實現思路
(一)專利技術目的本專利技術的目的是：克服現有技術中的缺陷，提供一種七前一倒四自由度行星變速器，在保證多檔位的同時，減少操縱件的數量，并提高功率。(二)技術方案為了解決上述技術問題，本專利技術提供一種七前一倒四自由度行星變速器，其包括：第一個簡單行星排，包括一排齒圈R1、一排行星架PC1、一排太陽輪S1和一排行星輪P1；一排行星輪P1同時和一排齒圈R1、一排太陽輪S1嚙合，一排行星架PC1支撐一排行星輪P1；第二個簡單行星排，包括二排齒圈R2、二排行星架PC2、二排太陽輪S2和二排行星輪P2；二排行星輪P2同時和二排齒圈R2、二排太陽輪S2嚙合，二排行星架PC2支撐二排行星輪P2；第三個簡單行星排，包括三排齒圈R3、三排行星架PC3、三排太陽輪S3和三排行星輪P3；三排行星輪P3同時和三排齒圈R3、三排太陽輪S3嚙合，三排行星架PC3支撐三排行星輪P3；第四個簡單行星排，包括四排齒圈R4、四排行星架PC4、四排太陽輪S4和四排行星輪P4；四排行星輪P4同時和四排齒圈R4、四排太陽輪S4嚙合，四排行星架PC4支撐四排行星輪P4；變速器的輸入軸①與二排行星架PC2及第三離合器C3內轂固定連接，變速器的輸出軸②與四排行星架PC4及第一離合器C1內轂固定連接；一排太陽輪S1與二排太陽輪S2及第一制動器B1內轂固定連接，一排行星架PC1與第二制動器B2內轂固定連接，一排齒圈R1與四排齒圈R4固定連接；二排齒圈R2與三排太陽輪S3及第二離合器C2內轂固定連接；三排行星架PC3與四排太陽輪S4及第三離合器C3外轂固定連接，三排齒圈R3與第一離合器C1外轂及第二離合器C2外轂固定連接；第一制動器B1和第二制動器B2外轂固定在變速器殼體上。其中，所述第一制動器B1用于制動一排太陽輪S1及二排太陽輪S2和第一制動器B1內轂之間形成的傳動構件③；所述第二制動器B2用于制動一排行星架PC1及第二制動器B2內轂之間形成的傳動構件⑤；所述第一離合器C1用于連接三排齒圈R3及第二離合器C2外轂和第三離合器C3外轂之間形成的傳動構件⑦和輸出軸及四排行星架PC4和第一離合器C1內轂之間形成的輸出構件②；所述第二離合器C2用于連接二排齒圈R2及三排太陽輪S3和第二離合器C2內轂之間形成的傳動構件⑥和三排齒圈R3及第二離合器C2外轂和第三離合器C3外轂之間形成的傳動構件⑦；所述第三離合器C3用于連接輸入軸及二排行星架PC2和第三離合器C3內轂之間形成的輸入構件①和三排行星架PC3及四排太陽輪S4和第三離合器C3外轂之間形成的傳動構件⑧。其中，四個簡單行星排的內傳動比，即普通行星排的齒圈與太陽輪的齒數比分別為：一排齒圈R1與一排太陽輪S1：ZR1/ZS1＝1.8；二排齒圈R2與二排太陽輪S2：ZR2/ZS2＝2.111；三排齒圈R3與三排太陽輪S3：ZR3/ZS3＝2.5；四排齒圈R4與四排太陽輪S4：ZR4/ZS4＝3。其中，結合所述第一離合器C1、第一制動器B1和第二制動器B2，動力通過輸入軸①輸入，第一個簡單行星排整體制動，二排太陽輪S2制動，四排齒圈R4制動，動力從二排行星架PC2輸入后，從二排齒圈R2輸出，第三個簡單行星排和第四個簡單行星排一起工作，形成減速比，動力通過四排行星架PC4即輸出軸②輸出，實現第一前進檔。其中，結合所述第三離合器C3、第一制動器B1和第二制動器B2，動力通過輸入軸①輸入，動力從四排太陽輪S4輸入，第一個簡單行星排整體制動，四排齒圈R4制動，動力從太陽輪S4輸入后，從四排行星架PC4輸出，實現第二前進檔。其中，結合所述第二離合器C2、第一制動器B1和第二制動器B2，動力通過輸入軸①輸入，第一個簡單行星排整體制動，二排太陽輪S2制動，四排齒圈R4同樣制動，動力從二排行星架PC2輸入后，從二排齒圈R2輸出；三排太陽輪S3與三排齒圈R3連接，第三個簡單行星排整體回轉，動力通過傳動構件⑧傳遞到四排太陽輪S4上，四排齒圈R4制動，動力從四排行星架PC4上輸出，實現第三前進檔。其中，結合所述第一離合器C1、第三離合器C3和第二制動器B2，動力通過輸入軸①輸入，三排齒圈R3與四排行星架PC4連為一體，輸入軸①與四排太陽輪S4連為一體，一排行星架PC1制動，動力從二排行星架PC2和四排太陽輪S4輸入，四個簡單行星排都參與工作，動力從四排行星架PC4上輸出，實現第四前進檔。其中，結合所述第一離合器C1、第三離合器C3和第一制動器B1，動力通過輸入軸①輸入，三排齒圈R3與四排行星架PC4連為一體，輸入軸①與四排太陽輪S4連為一體，即與三排行星架PC3連為一體，動力從二排行星架PC2和三排行星架PC3輸入；制動器B1結合，二排太陽輪S2制動，第二簡單行星排和第三簡單行星排一起工作，動力從輸出軸②輸出，實現第五前進檔。其中，結合所述第一離合器C1、第二離合器C2和第三離合器C3，動力通過輸入軸①輸入，三排太陽輪S3和三排齒圈R3連為一體，第三簡單行星排整體回轉，因離合器C1結合，三排齒圈R3與四排行星架PC4連為一體，第四簡單行星排整體回轉，離合器C3結合，四排太陽輪S4和輸入軸①連為一體，第二簡單行星排整體回轉，第一簡單行星排也整體回轉，四個排均整體回轉，傳動比為1，動力通過三排齒圈R3輸出，實現第六前進檔。其中，結合所述第一離合器C1、第二離合器C2和第一制動器B1，動力通過輸入軸①輸入，第二離合器C2結合，三排太陽輪S3和三排齒圈R3連為一體，第三簡單行星排整體回轉，因離合器C1結合，三排齒圈R3與四排行星架PC4連為一體，第四簡單行星排整體回轉，第一制動器B1工作，二排太陽輪S2制動，動力從二排行星架PC2輸入，從二排齒圈R2輸出，經第三簡單行星排傳遞動力，從三排齒圈R3輸出，實現第七前進檔；結合第二離合器C2、第三離合器C3和第二制動器B2，動力通過輸入軸①輸入，第二離合器C2結合，三排太陽輪S3和三排齒圈R3連為一體，第三簡單行星排整體回轉，第三離合器C3結合，四排太陽輪S4和輸入軸①連為一體，則二排齒圈R2也與輸入軸①轉速相同，第二簡單行星排整體回轉，轉速等于輸入轉速，制動器B2結合，一排和四排形成倒檔，動力從四排行星架PC4輸出。(三)有益本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種七前一倒四自由度行星變速器，其特征在于，包括：第一個簡單行星排，包括一排齒圈(R1)、一排行星架(PC1)、一排太陽輪(S1)和一排行星輪(P1)；一排行星輪(P1)同時和一排齒圈(R1)、一排太陽輪(S1)嚙合，一排行星架(PC1)支撐一排行星輪(P1)；第二個簡單行星排，包括二排齒圈(R2)、二排行星架(PC2)、二排太陽輪(S2)和二排行星輪(P2)；二排行星輪(P2)同時和二排齒圈(R2)、二排太陽輪(S2)嚙合，二排行星架(PC2)支撐二排行星輪(P2)；第三個簡單行星排，包括三排齒圈(R3)、三排行星架(PC3)、三排太陽輪(S3)和三排行星輪(P3)；三排行星輪(P3)同時和三排齒圈(R3)、三排太陽輪(S3)嚙合，三排行星架(PC3)支撐三排行星輪(P3)；第四個簡單行星排，包括四排齒圈(R4)、四排行星架(PC4)、四排太陽輪(S4)和四排行星輪(P4)；四排行星輪(P4)同時和四排齒圈(R4)、四排太陽輪(S4)嚙合，四排行星架(PC4)支撐四排行星輪(P4)；變速器的輸入軸(①)與二排行星架(PC2)及第三離合器(C3)內轂固定連接，變速器的輸出軸(②)與四排行星架(PC4)及第一離合器(C1)內轂固定連接；一排太陽輪(S1)與二排太陽輪(S2)及第一制動器(B1)內轂固定連接，一排行星架(PC1)與第二制動器(B2)內轂固定連接，一排齒圈(R1)與四排齒圈(R4)固定連接；二排齒圈(R2)與三排太陽輪(S3)及第二離合器(C2)內轂固定連接；三排行星架(PC3)與四排太陽輪(S4)及第三離合器(C3)外轂固定連接，三排齒圈(R3)與第一離合器(C1)外轂及第二離合器(C2)外轂固定連接；第一制動器(B1)和第二制動器(B2)外轂固定在變速器殼體上。...

【技術特征摘要】
1.一種七前一倒四自由度行星變速器，其特征在于，包括：第一個簡單行星排，包括一排齒圈(R1)、一排行星架(PC1)、一排太陽輪(S1)和一排行星輪(P1)；一排行星輪(P1)同時和一排齒圈(R1)、一排太陽輪(S1)嚙合，一排行星架(PC1)支撐一排行星輪(P1)；第二個簡單行星排，包括二排齒圈(R2)、二排行星架(PC2)、二排太陽輪(S2)和二排行星輪(P2)；二排行星輪(P2)同時和二排齒圈(R2)、二排太陽輪(S2)嚙合，二排行星架(PC2)支撐二排行星輪(P2)；第三個簡單行星排，包括三排齒圈(R3)、三排行星架(PC3)、三排太陽輪(S3)和三排行星輪(P3)；三排行星輪(P3)同時和三排齒圈(R3)、三排太陽輪(S3)嚙合，三排行星架(PC3)支撐三排行星輪(P3)；第四個簡單行星排，包括四排齒圈(R4)、四排行星架(PC4)、四排太陽輪(S4)和四排行星輪(P4)；四排行星輪(P4)同時和四排齒圈(R4)、四排太陽輪(S4)嚙合，四排行星架(PC4)支撐四排行星輪(P4)；變速器的輸入軸(①)與二排行星架(PC2)及第三離合器(C3)內轂固定連接，變速器的輸出軸(②)與四排行星架(PC4)及第一離合器(C1)內轂固定連接；一排太陽輪(S1)與二排太陽輪(S2)及第一制動器(B1)內轂固定連接，一排行星架(PC1)與第二制動器(B2)內轂固定連接，一排齒圈(R1)與四排齒圈(R4)固定連接；二排齒圈(R2)與三排太陽輪(S3)及第二離合器(C2)內轂固定連接；三排行星架(PC3)與四排太陽輪(S4)及第三離合器(C3)外轂固定連接，三排齒圈(R3)與第一離合器(C1)外轂及第二離合器(C2)外轂固定連接；第一制動器(B1)和第二制動器(B2)外轂固定在變速器殼體上。2.如權利要求1所述的七前一倒四自由度行星變速器，其特征在于，所述第一制動器(B1)用于制動一排太陽輪(S1)及二排太陽輪(S2)和第一制動器(B1)內轂之間形成的傳動構件(③)；所述第二制動器(B2)用于制動一排行星架(PC1)及第二制動器(B2)內轂之間形成的傳動構件(⑤)；所述第一離合器(C1)用于連接三排齒圈(R3)及第二離合器(C2)外轂和第三離合器(C3)外轂之間形成的傳動構件(⑦)和輸出軸及四排行星架(PC4)和第一離合器(C1)內轂之間形成的輸出構件(②)；所述第二離合器(C2)用于連接二排齒圈(R2)及三排太陽輪(S3)和第二離合器(C2)內轂之間形成的傳動構件(⑥)和三排齒圈(R3)及第二離合器(C2)外轂和第三離合器(C3)外轂之間形成的傳動構件(⑦)；所述第三離合器(C3)用于連接輸入軸及二排行星架(PC2)和第三離合器(C3)內轂之間形成的輸入構件(①)和三排行星架(PC3)及四排太陽輪(S4)和第三離合器(C3)外轂之間形成的傳動構件(⑧)。3.如權利要求2所述的七前一倒四自由度行星變速器，其特征在于，四個簡單行星排的內傳動比，即普通行星排的齒圈與太陽輪的齒數比分別為：一排齒圈(R1)與一排太陽輪(S1)：ZR1/ZS1＝1.8；二排齒圈(R2)與二排太陽輪(S2)：ZR2/ZS2＝2.111；三排齒圈(R3)與三排太陽輪(S3)：ZR3/ZS3＝2.5；四排齒圈(R4)與四排太陽輪(S4)：ZR4/ZS4＝3。4.如權利要求3所述的七前一倒四自由度行星變速器，其特征在于，結合所述第一離合器(C1)、第一制動器(B1)和第二制動器(B2)，動力通過輸入軸(①)輸入，第一個簡單行星排整體制動，二排太陽輪(S2)制動，四排齒圈(R4)制動，動力從二排行星架(PC2)輸入后，從二排齒圈(R2)輸出，第三個簡單行星排和第四個簡單行星排一起工作，形成減速比，動力通過四排行星...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何融，李洪武，程燕，許晉，張玉東，李亮，潛波，
申請(專利權)人：中國北方車輛研究所，
類型：發明
國別省市：北京,11