一种基于杠杆分析法的双级行星齿轮式自动变速器的制作方法

本发明涉及一种基于杠杆分析法的双级行星齿轮式自动变速器。

背景技术：

现代轿车自动变速器大多采用行星齿轮机构形式，由多排行星齿轮机构及相关执行元件组成。单排行星齿轮机构由太阳轮、齿圈、行星架组成，行星架上有行星齿轮，太阳轮与齿圈之间由一级行星齿轮传递动力的为单级行星齿轮机构，太阳轮与齿圈之间由二级行星齿轮传递动力的为双级行星齿轮机构。执行元件主要有离合器、制动器，通过离合器、制动器等执行元件对太阳轮、齿圈、行星架进行不同的约束就可形成不同的挡位。其存在的问题是，结构复杂、挡位少、加工零件类型多、成本较高、执行元件较多、换挡时执行元件变换多。

技术实现要素：

本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种基于杠杆分析法的双级行星齿轮式自动变速器。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种基于杠杆分析法的双级行星齿轮式自动变速器，包括动力输入轴和动力输出轴，所述动力输入轴的输出端分别与离合器c1、离合器c2和离合器c3的鼓连接；还包括由前排太阳轮、前排第一行星齿轮、前排行星架、前排第二行星齿轮和前排齿圈构成的前排双级式行星齿轮机构；由后排太阳轮、后排第一行星齿轮、后排行星架、后排第二行星齿轮和后排齿圈构成的后排双级式行星齿轮机构；其中，所述离合器c1的毂分别与制动器b1的毂和前排太阳轮连成一体；所述离合器c3的毂分别与制动器b3的毂和后排太阳轮连成一体；所述前排齿圈分别与制动器b2的毂、离合器c2的毂、后排行星架连成一体；所述动力输出轴分别与前排行星架、后排齿圈连成一体。

本发明的有益效果：本发明的自动变速器具有结构简单紧凑、挡位多、加工零件类型少、成本低、执行元件少、换挡时执行元件变换少的特点。

附图说明

图1为本发明的传动原理图；

图2为本发明1挡杠杆图；

图3为本发明2挡杠杆图；

图4为本发明3挡杠杆图；

图5为本发明4挡杠杆图；

图6为本发明5挡杠杆图；

图7为本发明r挡杠杆图。

具体实施方式

如图1所示，该自动变速器由二排双级式行星齿轮机构、离合器、制动器组成，离合器、制动器均为片式结构，主要元件有：动力输入轴1、离合器c12、制动器b13、前排太阳轮4、前排第一行星齿轮5、前排行星架6、前排第2行星齿轮7、前排齿圈8、制动器b29、离合器c210、离合器c311、制动器b312、后排太阳轮13、后排第一行星齿轮14、后排行星架15、后排第2行星齿轮16、后排齿圈17、动力输出轴18。动力输入轴1与离合器c12的鼓、离合器c210的鼓、离合器c311的鼓连成一体；离合器c12的毂、制动器b13的毂、前排太阳轮4连成一体；离合器c311的毂、制动器b312的毂、后排太阳轮13连成一体；前排齿圈8、制动器b29的毂、离合器c210的毂、后排行星架15连成一体；动力输出轴18与前排行星架6、后排齿圈17连成一体。

该自动变速器的前排与后排行星齿轮机构的太阳轮与齿圈的各参数完全相同，其参数合理配置可形成5个传动比合理分布的前进挡。

假设太阳轮齿数为z1，齿圈齿数为z2，则可令α＝z2/z1，且动力输入轴1的转速为某一固定值。空挡时所有执行元件都不工作，无动力输出。以下为各挡的执行元件、传动比及杠杆图，各挡位的传动比根据运动关系方程式计算，杠杆图的横坐标表示各元件的相对位置关系、纵坐标表示各元件的转速大小及方向。

1挡：1挡：制动器b29、离合器c311工作，1挡传动比i1＝α，杠杆图如图2所示。

2挡：离合器c12、制动器b312工作，2挡传动比i2＝1+α/(α-1)，杠杆图如图3所示。

3挡：离合器c210、制动器b312工，3挡传动比i3＝α/(α-1)，杠杆图如图4所示。

4挡：离合器c12、离合器c210工作，4挡传动比i4＝1，杠杆图如图5所示。

5挡：制动器b13、离合器c210工作，5挡传动比i5＝(α-1)/α，杠杆图如图6所示。

倒挡[r挡]：离合器c12、制动器b29工作，倒挡传动比ir＝1-α，杠杆图如图7所示。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公布了一种基于杠杆分析法的双级行星齿轮式自动变速器，包括动力输入轴和动力输出轴，其特征在于，所述动力输入轴的输出端分别与离合器C1、离合器C2和离合器C3的鼓连接；还包括由前排太阳轮、前排第一行星齿轮、前排行星架、前排第二行星齿轮和前排齿圈构成的前排双级式行星齿轮机构；由后排太阳轮、后排第一行星齿轮、后排行星架、后排第二行星齿轮和后排齿圈构成的后排双级式行星齿轮机构。本发明的自动变速器具有结构简单紧凑、挡位多、加工零件类型少、成本低、执行元件少、换挡时执行元件变换少的特点。

技术研发人员：龚文资;胡文娟;冯霞
受保护的技术使用者：无锡商业职业技术学院
技术研发日：2019.04.16
技术公布日：2019.07.05