二十速变速器的制造方法

文档序号:8251443阅读:330来源:国知局
二十速变速器的制造方法
【专利说明】二十速变速器
[0001]枝术领域
[0002]本发明涉及一种具有由二组行星轮组联合形成的动力变速器,这些行星轮组由十个制动器控制,可以实现二十个前进速比和五个倒档速比。
背景枝术
[0003]动力总成由发动机、变速器组成,早先的变速器变速范围少,限制了整个车辆的速度范围,因而需要相对较大的发动机来产生较宽的速度和扭矩范围。造成车辆巡航时不经济。随着自动变速器的到来,自动换档变速器改进了车辆的操作性能档位的增加减少了档间的速度步长提高了燃油经济性。然而现有的多速变速器,由于其复杂的结构、高成本、多级行星轮组串联效率低且控制复杂和较小的扭矩,限制了应用范围。

【发明内容】

[0004]本发明的二个实施实例提供了二种变速器,其由两组,每组有五排受控的阶梯齿轮轴行星轮组形成的联合,以提供二十个前进速度比和五个倒档速比。动力的传递完全由齿轮和齿圈传递,无需行星架,传递力矩大、路径短、效率高、传动比大、控制简单可靠,且这种结构加减档数非常容易,十二个基本单元就可形成二组6*6时,三十六档或三组4*4*4时,六十四档。可应用于汽车、飞机、坦克、舰船、,风力发电、机器人、自行车等方面,也可作为一般工业减速、变速装置使用。
[0005]本发明的变速器主要由二种阶梯齿轮轴行星轮组构成。一种包括太阳轮、阶梯齿轮轴行星轴、外齿圈组成。另一种则在阶梯齿轮轴行星轴和外齿圈之间每排增加了一组行星轮,组成的行星轴轮系。轮组间通过一外齿圈相联接。
[0006]在本说明书和权利要求书中引用的第一,第二种行星轮轴组时,这些行星轮轴组和组中各排的结构可以根据需要而任意顺序组合。
[0007]相应速比可通过改变第一种行星轮轴组中行星排相对应的行星轮轴的齿数和外齿圈的齿数来实现;也可通过改变第二种行星轮轴组中行星排相对应的行星轮轴的齿数,第二行星轮的齿数和外齿圈的齿数来实现较大的速比;第二行星轮和外齿圈也可与阶梯齿轮轴行星轴组成齿轮组复合结构实现更大的速比;作用力分布在同一平面,提高了传动效率,减少体积和质量。
[0008]锁止外齿圈可以用带式、多片离合、电磁等多种方式,以满足实际扭矩和结构的需要,控制简单可靠,动力输入输出只需经三次同轴转换,结构紧凑、简洁、动力传递高效可
O
[0009]如果阶梯齿轮轴行星轴中用两个相同的齿轮和两个相同固定的外齿圈构成稳定旋转体系,阶梯齿轮轴行星轴和太阳轮组形成变速体系,那么只要锁止选定的太阳轮就可实现所需的速比,实现内变速。适宜两轮驱动、力矩较小的车辆,自行车变速系统等。
[0010]本发明的变速器可采取先减速后加速来实现所需速比,减速组可用相对扭矩小缓冲大的柔性制动器,加速组选择扭矩大的制动器并先制动,以减小换档时的冲击。
[0011]这种变速器既可作为后轮驱动变速器,也可输入轴穿过空心输出轴改变结构,作为前轮驱动变速器,可以与混合动力共享结构。
[0012]本发明的变速器可手动控制和自动控制,可越档操作、空档滑行、减档制动,还可在车辆制动时与制动系统联合制动,提高车辆的安全性。
[0013]本发明的变速器中除输入输出轴外无轴承,轴套结构,新的行星轮系结构实现了全齿轮传输;行星轮轴有的部分也可做成中空或使用复合材料,提供多种结构紧凑、制造容易、寿命长、成本低、动力传递高效可靠、多档位、大扭矩、易控制的变速器结构。可广泛应用于机械、汽车、工程车、坦克、舰船、飞机、风力发电、机器人、自行车等领域。
【附图说明】
[0014]以下结合附图对实现本发明的模式进行详细叙述
[0015]图1,图2是二种阶梯齿轮轴行星轮组A、B的结构示意图
[0016]图1,图2中:A1、太阳轮,A2、齿轮,A3、外齿圈,A4、外齿圈,A5、齿轮,A6、外齿圈,A7、齿轮,A8、太阳轮,A9、轴,A10、齿轮。
[0017]首先构造二种阶梯齿轮轴行星轮组A、B。
[0018]阶梯齿轮轴行星轮组A包括二个相同太阳轮Al、A8,相同齿轮A2、A7和齿轮A5构成阶梯齿轮轴行星轴,外齿圈A3、A4、A6组成。另一种阶梯齿轮轴行星轮组B则在阶梯齿轮轴行星轴和外齿圈之间每排增加了一组行星轮A10,组成的行星轴轮系。轮组A,B间通过一齿圈内内,或内外相联接,可AA。AB,BB任意组合。
[0019]速比由齿圈A4对应阶梯齿轮轴中的齿轮A5与齿轮A2的齿数比,齿圈A4的齿数与太阳轮Al的齿数比,齿轮A2与太阳轮Al的齿数比共同决定。相应速比可通过改变A行星轮轴组中行星排相对应的行星轮轴中A5的齿数和外齿圈A4的齿数来实现。也可通过改变B行星轮轴组中行星排相对应的行星轮轴中A5的齿数,第二行星轮AlO的齿数和外齿圈A4的齿数来实现较大的速比,第二行星轮AlO和外齿圈A4也可用阶梯齿轮轴行星轴组成齿轮组复合结构实现更大的速比。动力的输入输出可以太阳轮,行星轮轴,外齿圈的形式,与常用的行星轮相似。增加齿轮A5和外齿圈A4的数量和改变齿数配合即可得到不同的速比。
[0020]图3,图4是另二种阶梯齿轮轴行星轮组C、D的结构示意图
[0021]图3,图4中:C1、太阳轮,C2、齿轮,C3、外齿圈,C4、齿轮,C5外齿圈,C6、齿轮,C7、轴,C8、齿轮。
[0022]同样再构造二种阶梯齿轮轴行星轮组C,D0
[0023]阶梯齿轮轴行星轮组C包括一个太阳轮Cl,二个相同齿轮C2、C6和齿轮C4构成阶梯齿轮轴行星轴,二个固定的相同外齿圈C3、C5组成。另一种阶梯齿轮轴行星轮组D则在阶梯齿轮轴行星轮组C阶梯齿轮轴行星轴和太阳轮之间增加一组行星轮CS,组成的行星轴轮系。轮组C、D间通过一自由太阳轮外外,或内外相联接,可CC、⑶、DD任意组合,也可与阶梯齿轮轴行星轮组A、B组合。
[0024]速比由太阳轮Cl对应阶梯齿轮轴中的齿轮C4与齿轮C2的齿数比,固定齿圈C3的齿数与太阳轮Cl的齿数比,齿轮C2与太阳轮Cl的齿数比共同决定。相应速比可通过改变C行星轮轴组中行星排相对应的行星轮轴中C4的齿数和太阳轮Cl的齿数来实现。也可通过改变B行星轮轴组中行星排相对应的行星轮轴中C4的齿数,第二行星轮C7的齿数和太阳轮Cl的齿数来实现较大的速比,第二行星轮C7和太阳轮Cl也可用阶梯齿轮轴行星轴组成齿轮组复合结构实现更大的速比。动力的输入输出可以太阳轮,行星轮轴,外齿圈的形式。增加齿轮C4和太阳轮Cl的数量和改变齿数配合即可得到不同的速比档数。选择锁止轴与不同的太阳轮即可得到相应的速比,实现内变速。
[0025]档位数少时可AA、BB、AB组合,或CC、DD、⑶组合。需要档位多时可用二个或多个阶梯齿轮轴串联组成的变速器,动力由阶梯齿轮轴中的输出齿轮和另一阶梯齿轮轴中的输入齿轮通过一齿圈内内或内外相连接。这样用十二个最小结构单元即可实现:二组结构6*6时,形成36个速比,三组结构4*4*4时,形成64个速比。A、B、C、D行星轮系结构实现了全齿轮传输。结构紧凑、动力传递高效可靠,扭矩大、低磨损、易控制的变速器。双行星轮系可用阶梯行轴取代与太阳轮轴形成齿轮组复合结构,构成大速比的变速器,以取代现在的多级行星变速器和摆线减速器等变速器。可广泛应用于机械、汽车、工程车、坦克、舰船、飞机、风力发电、机器人、自行车等领域。
[0026]图5是本发明的一种结构示意图
[002
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