【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
緊湊型約束數(shù)換擋行星輪系變速模塊
[0001]本專利技術(shù)屬于機械傳動及變速器設計及制造
技術(shù)介紹
[0002]“緊湊型約束數(shù)換擋行星輪系變速器(專利申請?zhí)?02010810361.8)”記載了一種依靠改變行星輪系約束數(shù)來構(gòu)造出自由度等于1或大于1的狀態(tài)，從而獲得固定傳動比輸出檔或獲得空擋，當該組行星輪系自由度等于1時，輸出固定速比，構(gòu)成相應檔位輸出，當自由度大于1時，無法輸出動力，等效于空擋；通過多組行星輪系的并聯(lián)或串聯(lián)組合，可以獲得不同傳動比檔位輸出。其檔位變換是通過控制制動器途徑來完成，且兼具啟動離合器功能，換擋元件等類型及數(shù)量大大簡化，具有結(jié)構(gòu)緊湊體積小、內(nèi)耗低、輕量化、低成本等優(yōu)勢。本專利技術(shù)針對上述記載進行應用化改進，確定了具體的應用方向及實施細節(jié)，并對創(chuàng)新保護內(nèi)容做出具體說明。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0003]本專利技術(shù)提出“緊湊型約束數(shù)換擋行星輪系變速模塊”概念，以下簡稱“換擋模塊”，在保留原有特點優(yōu)勢基礎上進一步模塊化、標準化，通過對若干數(shù)量組(包括1組2組或多組)換擋模塊根據(jù)具體應用場景進行多元化組合，便捷構(gòu)建出獨立完整變速器，實現(xiàn)功率重量比、功率體積比等性價比最優(yōu)組合集成選擇。
[0004]對于新能源電動乘用車，一般來講組合兩檔足矣，實現(xiàn)最優(yōu)空間組合及性價比；對于大功率新能源商用車或復雜環(huán)境特種新能源車輛，可以組合3檔或3檔以上；對于以燃油發(fā)動機為動力輸出的傳統(tǒng)動力車輛則可以組合更多擋位(例如：5、6、8、9、11、12檔等)，還可以同時構(gòu)建多個倒擋，以滿足特殊車輛復雜...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.緊湊型約束數(shù)換擋行星輪系變速模塊，括輸入軸、輸出軸、若干行星輪系，其特征是：由低檔、高檔行星輪系組合構(gòu)成，二者的太陽輪均與輸入軸固定連接，行星架連接一體并作為功率輸出端，二者的齒圈分別與各自制動鼓固定連接，制動鼓外側(cè)設置有制動帶，制動帶兩端均設置有與挺桿接觸傳遞制動力的受力接觸面，挺桿分為固定端挺桿、自由端挺桿，自由端挺桿在自由端凸輪驅(qū)動下可以做往復直線運動，推動制動帶自由端運動實現(xiàn)對制動鼓抱緊或松開狀態(tài)變換，進而完成對齒圈的制動或松開狀態(tài)變換。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型約束數(shù)換擋行星輪系變速模塊，其特征是：該變速模塊由輸入軸、低檔行星輪系、低檔制動鼓、低檔制動帶、高檔制動帶、高檔制動鼓、高檔行星輪系、功率輸出端、低檔自由端凸輪、低檔自由端滾輪、低檔自由端凸輪挺桿、高檔自由端凸輪、高檔自由端滾輪、高檔自由端凸輪挺桿組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型約束數(shù)換擋行星輪系變速模塊，其特征是：該變速模塊還包括有低檔調(diào)節(jié)螺母、共用支撐板、制動帶固定端凸輪軸、固定端支撐板接觸塊、固定端凸輪、高檔調(diào)節(jié)螺母、低檔固定端挺桿、高檔固定端挺桿、電機、高低檔制動鼓隔離環(huán)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型約束數(shù)換擋行星輪系變速模塊，其特征是：通過控制提供給制動帶推力大小變化可以實現(xiàn)制動帶與制動鼓之間半聯(lián)動滑膜控制，通過具體細微的控制兩制動帶制動力的交叉重疊度，可以獲得最佳換擋品質(zhì)及最低的滑摩能耗。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型約束數(shù)換擋行星輪系變速模塊，其特征是：制動器可以采用帶式，也可以采用摩擦片式，可以是單片式，多片式，干式、濕式；制動器的控制方案包括：機械凸輪方案，液壓方案，氣動方案；對于操控方案，可以是純機械拉線方案、電機驅(qū)動及控制方案，液壓、氣動驅(qū)動控制方案；其制動器可以是帶式制動、盤式制動、鼓式制動、單片或多片摩擦片制動器等，其制動帶可以是截面為矩形的平面制動帶，也可以是截面為梯形的楔形制動帶，其對應制動鼓也為相應的楔形環(huán)槽，；其制動方式可以是摩擦式、也可以是嚙合式，可采取棘輪棘齒式、可控棘輪棘齒式、超越離合器、可控超越離合器方式；其換擋控制策略也可通過輔助控制動力源發(fā)動機或電機轉(zhuǎn)速來獲得利用轉(zhuǎn)速同步接近原則來利用超越離合器實現(xiàn)平順制動。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型約束數(shù)換擋行星輪系變速模塊，其特征是：通過對電機的控制進而精準控制凸輪軸的轉(zhuǎn)角，獲得對凸輪挺桿及制動帶的精準控制，對制動鼓及齒圈提供適時精準的制動力矩，完成平順無動力中斷換擋，也可以結(jié)合對汽車主功率電機的控制及路況數(shù)據(jù)采集，可以適時調(diào)整各檔制動鼓制動滑摩交叉重疊度，在保證換擋品質(zhì)前提下盡量減小滑摩時間及重疊度，獲得最優(yōu)經(jīng)濟性；或者通過電機的轉(zhuǎn)速精準控制，實現(xiàn)全同步制動，制動帶與制動鼓的摩擦制動形式可以是嚙合形式。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型約束數(shù)換擋行星輪系變速模塊，其特征是：行星排采用復合行星輪方案，低擋行星輪與高檔行星輪共軸固連，公用同一太陽輪。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緊湊型約束數(shù)換擋行星輪系變速模塊，其特征是：機械凸輪方案分為：A、凸輪共軸方案、B、凸輪非共軸方案；A、凸輪共軸方案，兩組行星排對應的凸輪共軸旋轉(zhuǎn)，用同一電機驅(qū)動，此具體方案又可以分為：方案A1；凸輪曲線圖像坐標定義：橫坐標代表凸輪軸旋轉(zhuǎn)角度，縱坐標代表挺桿的直線運動量；坐標原點O對應的縱坐標代表凸輪挺桿的復位原點，此位置挺桿對制動帶關(guān)系處于放松狀態(tài)，對應的制動鼓及齒圈處于非抱死的自由狀態(tài)；
縱坐標a點代表高、低檔凸輪加壓交叉點，此時對應的橫坐標為D點，凸輪軸處于此轉(zhuǎn)角位置時，二者挺桿運動量相等，對制動帶的加壓力相等；縱坐標b點代表在制動帶、制動鼓未磨損前提下的凸輪加壓最高點，此時挺桿運動量達到最大，對制動帶的加壓力最大，制動帶制動鼓處于抱死狀態(tài)，齒圈被制動固定不轉(zhuǎn)；縱坐標b
?
c點的區(qū)域代表在制動帶、制動鼓、凸輪滾輪等相關(guān)壓力傳遞件在磨損后，為了保證足夠制動力矩，需讓挺杠運動行程進一步增大的凸輪曲線補償量，c點為最大可提供補償行程極限點，一般設定為相關(guān)壓力傳遞件在整車壽命期內(nèi)的磨損補償量極限值，使用壽命滿足整車壽命；凸輪軸轉(zhuǎn)角在B點時，低檔自由端凸輪挺桿處于加壓最大值，低檔制動鼓被抱死，低檔齒圈制動，變速箱以低檔傳動比輸出轉(zhuǎn)速，此時，高檔制動鼓、齒圈處于完全自由空轉(zhuǎn)狀態(tài)；凸輪軸轉(zhuǎn)角由B
?
C
?
D
?
E
?
F轉(zhuǎn)動，對應狀態(tài)變化過程為：低檔自由端凸輪挺桿開始回位，加壓力逐漸減小，到達C點時高檔自由端凸輪挺桿開始伸出開始加壓，加壓力逐漸增大，到達D點時，高低檔凸輪挺桿運動量相等，對制動帶的加壓力相等，到達E點時低檔制動帶徹底松開，到達F點時，高檔自由端凸輪挺桿處于加壓最大值，高檔制動鼓被抱死，高檔齒圈制動，變速箱以高檔傳動比輸出轉(zhuǎn)速，完成低檔向高檔的無動力中斷換擋；縱坐標B
?
A，F(xiàn)
?
G區(qū)間對應為磨損補償區(qū)，只有當制動帶、制動鼓、凸輪滾輪等相關(guān)壓力傳遞件發(fā)生磨損后，才依靠此區(qū)域進行磨損補償，以保證變速器正常工作；其磨損補償量多少可以用壓力傳感器來實時監(jiān)測，壓力傳感器可以安裝在固定端或自由端，只要串聯(lián)在凸輪、挺桿與制動帶加壓力傳遞接觸區(qū)任一位置即可，能接受到加壓力即可，依靠適時采集的壓力信號來調(diào)整加壓力，對于機械凸輪，則通過旋轉(zhuǎn)凸輪軸來獲得精密調(diào)整凸輪角度以精密控制凸輪挺桿的位移量獲得精密加壓力，實現(xiàn)磨損補償；也可以隨時根據(jù)車輛傳動系的適時扭矩大小及時提供恰到好處的加壓力，即保證在滿足當前性能的前提下用最小的加壓力對齒圈制動，以獲得控...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：請求不公布姓名，
申請(專利權(quán))人：王國斌，
類型：發(fā)明
國別省市：
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