一种模块化组合变速器的制作方法

技术特征：

1.一种模块化组合变速器，包括包容变速机构的壳体(H)、设置在壳体(H)内的至少一个第一变速模块；所述第一变速模块包括输入轴、输出轴(T00)以及串连的三速装置(TT)和转换器(DR)；所述转换器(DR)用于切换三速装置(TT)的输出；其特征在于：所述三速装置(TT)包括沿同一轴线布置的齿轮机构(T1)、C离合器(T3)、B离合器(T2)和D离合器(T4)；所述齿轮机构(T1)包括固定安装在输入轴上的输入齿轮(T11)，由中间轴(T15)、中间轴第一齿轮(T12)和中间轴第二齿轮(T13)构成的多个中间轴齿轮总成，输出齿轮(T14)，以及由前保持架(T16)、中间保持架(T18)和后保持架(T17)依次固连构成的具有两个空腔的齿轮保持架总成；所述输入齿轮(T11)、齿轮保持架总成和输出齿轮(T14)三者同轴设置并且两两之间能相对转动；所述中间保持架(T18)的中部设置有中央输出轴(T19)，中央输出轴(T19)一端与输入轴同轴并排设置并能相对转动，另一端与转换器(DR)连接；所述中央输出轴(T19)外同轴套装有能够相对转动的中央输出轴管(T20)，所述中央输出轴管(T20)的一端与所述输出齿轮(T14)的输出端固连，另一端与转换器(DR)连接；所述输入齿轮(T11)和多个中间轴第一齿轮(T12)啮合且都位于前保持架(T16)和中间保持架(T18)之间的空腔中，所述输出齿轮(T14)和多个中间轴第二齿轮(T13)啮合且都位于后保持架(T17)和中间保持架(T18)之间的空腔中；中间轴第一齿轮(T12)和中间轴第二齿轮(T13)同轴并排固定，并通过中间轴(T15)可旋转地安装于齿轮保持架总成的空腔中，多个中间轴(T15)均穿过中间保持架(T18)，其两端被前保持架(T16)和后保持架(T17)支撑；所述C离合器(T3)包括主动组件(T31)和从动组件(T32)；所述主动组件(T31)与所述输入轴固连，从动组件(T32)与所述齿轮保持架总成固连；所述B离合器(T2)包括转动组件(T21)和固定组件(T22)；所述转动组件(T21)与所述齿轮保持架总成固连，固定组件(T22)与所述壳体(H)固连；所述D离合器(T4)布置在齿轮机构(T1)的输出端，用于切换齿轮机构(T1)的输出；D离合器(T4)包括第二转动组件(T41)和第二固定组件(T42)；第二转动组件(T41)与所述中央输出轴管(T20)固连，第二固定组件(T42)与所述壳体(H)固连；所述B离合器(T2)、C离合器(T3)和D离合器(T4)只能择一锁止。

2.根据权利要求1所述的模块化组合变速器，其特征在于：所述转换器(DR)包括第一转接器(T5)和第二转接器(T6)；第一、二转接器均为多片湿式离合器，并且同轴并排布置；所述第一转接器(T5)包括第一主动组件(T51)和第一从动组件(T52)；所述第二转接器(T6)包括第二主动组件(T61)和第二从动组件(T62)；第一主动组件(T51)与所述中央输出轴管(T20)固连；第二主动组件(T61)与所述中央输出轴(T19)固连；第一从动组件(T52)与第二从动组件(T62)固连，第二从动组件(T62)与输出轴(T00)固连；所述B离合器(T2)或C离合器(T3)接合时，所述第一转接器(T5)接合；所述B离合器(T2)和C离合器(T3)分离时，所述第一转接器(T5)分离；所述D离合器(T4)接合时，所述第二转接器(T6)接合；所述D离合器(T4)分离时，所述第二转接器(T6)分离。

3.根据权利要求1所述的模块化组合变速器，其特征在于：所述转换器(DR)包括第一转接器(T5)和第二转接器(T6)；第一、二转接器均为多片湿式离合器，第二转接器(T6)嵌套在第一转接器(T5)内；所述第一转接器(T5)包括第一主动组件(T51)和第一从动组件(T52)；所述第二转接器(T6)包括第二主动组件(T61)和第二从动组件(T62)；第一主动组件(T51)与所述中央输出轴管(T20)固连；第二主动组件(T61)与所述中央输出轴(T19)固连；第一从动组件(T52)与第二从动组件(T62)固连，第二从动组件(T62)与输出轴(T00)固连；所述B离合器(T2)或C离合器(T3)接合时，所述第一转接器(T5)接合；所述B离合器(T2)和C离合器(T3)分离时，所述第一转接器(T5)分离；所述D离合器(T4)接合时，所述第二转接器(T6)接合；所述D离合器(T4)分离时，所述第二转接器(T6)分离。

4.根据权利要求1所述的模块化组合变速器，其特征在于：所述转换器(DR)包括第一花键(T51)、第二花键(T61)、可沿轴向滑动的接合套(SS)、设置在接合套(SS)上的拨叉(SF)以及设置在所述输出轴(T00)上的第三花键(TS)；所述第一花键(T51)与所述中央输出轴管(T20)固连，第二输出花键(T61)与所述中央输出轴(T19)固连；所述接合套(SS)套设在第一花键(T51)、第二花键(T61)和第三花键(TS)外，接合套(SS)的内周设有第四花键(TI)和第五花键(TO)；拨叉(SF)用于切换所述第一花键(T51)或第二花键(T61)与第四花键(TI)的啮合；所述第五花键(TO)与所述第三花键(TS)始终保持啮合。

5.根据权利要求1至4任一所述的模块化组合变速器，其特征在于：壳体(H)包括前壳体支撑、中壳体支撑和后壳体支撑；中壳体支撑位于齿轮机构(T1)和B离合器(T2)之间，或者位于B离合器(T2)和D离合器(T4)之间，或者位于D离合器(T4)和转换器(DR)之间。

6.根据权利要求5所述的模块化组合变速器，其特征在于：还包括至少一个第二变速模块；所述第二变速模块与所述第一变速模块串连；所述第二变速模块包括第二输入轴，第二输出轴，以及沿同一轴线布置的C2离合器(G3)、第二齿轮机构(G1)和B2离合器(G2)；所述第二齿轮机构(G1)包括固定安装在第二输入轴上的第二输入齿轮(G11)，由第二中间轴(G15)、第二中间轴第一齿轮(G12)和第二中间轴第二齿轮(G13)构成的多组第二中间轴齿轮总成，固定安装在第二输出轴上的第二输出齿轮(G14)，以及由第二前保持架(G16)和第二后保持架(G17)固连构成的具有一个空腔的第二齿轮保持架总成；所述第二输入齿轮(G11)、第二齿轮保持架总成和第二输出齿轮(G14)三者同轴设置并且两两之间能相对转动；所述第二输入齿轮(G11)和多个第二中间轴第一齿轮(G12)啮合，所述第二输出齿轮(G14)和多个第二中间轴第二齿轮(G13)啮合；第二输入齿轮(G11)、第二中间轴第一齿轮(G12)、第二中间轴第二齿轮(G13)和第二输出齿轮(G14)都位于第二前保持架(G16)和第二后保持架(G17)之间的空腔中；第二中间轴第一齿轮(G12)和第二中间轴第二齿轮(G13)同轴并排固定，并通过中间轴(G15)可旋转安装于齿轮保持架总成空腔中，多个第二中间轴(G15)的两端均被第二前保持架(G16)和第二后保持架(G17)支撑；所述C2离合器(G3)包括主动组件(G31)和从动组件(G32)；所述C2离合器(G3)的主动组件(G31)与所述第二输入轴固连，C2离合器(G3)的从动组件(G32)与所述第二齿轮保持架总成固连；所述B离合器(G2)包括转动组件(G21)和固定组件(G22)；所述B2离合器(G2)的转动组件(G21)与第二齿轮保持架总成固连，B2离合器(G2)的固定组件(G22)与所述壳体(H)固连；所述C2离合器(G3)和B2离合器(G2)只能择一锁止。

7.根据权利要求6所述的模块化组合变速器，其特征在于：所述B离合器、C离合器、B2离合器、C2离合器均为多片湿式离合器。

8.根据权利要求6所述的模块化组合变速器，其特征在于：所述第一变速模块为减速装置时，所述B离合器为超越离合器或多片湿式离合器，对于超越离合器：在转动组件相对固定组件的转动方向与第一变速模块输入端的转动方向一致时，超越离合器处于超越状态；反之，超越离合器处于锁止状态；所述C离合器为多片湿式离合器；所述第二变速模块为减速装置时，所述B2离合器为超越离合器或多片湿式离合器，对于超越离合器：在转动组件相对固定组件的转动方向与第一变速模块输入端的转动方向一致时，超越离合器处于超越状态；反之，超越离合器处于锁止状态；所述C2离合器为多片湿式离合器；所述第二变速模块为增速装置时，所述C2离合器为超越离合器或多片湿式离合器，对于超越离合器：在主动组件相对从动组件的转动方向与输入齿轮的转动方向一致时，超越离合器处于超越状态；反之，超越离合器处于锁止状态；所述B2离合器为多片湿式离合器。

9.根据权利要求8所述的模块化组合变速器，其特征在于：所述超越离合器为摩擦片式周布螺旋面内压紧超越离合器，包括设置于同一旋转轴线上的离合限位装置、固定组件(G22、T22)、转动组件(G21、T21)、自锁/超越控制装置以及附加离合控制装置；固定组件(G22、T22)包括第一传力鼓(G221、T221)和设置在第一传力鼓内的多个第一摩擦片(G222、T222)，第一摩擦片相对于第一传力鼓沿轴向能作相对滑动，沿周向同步旋转；转动组件(G21、T21)包括第二传力毂(G211、T211)和设置在第二传力毂外的多个第二摩擦片(G212、T212)，第二摩擦片相对于第二传力毂沿轴向能作相对滑动，沿周向同步旋转；第一传力鼓(G221、T221)套装在第二传力毂(G211、T211)外侧；多个第一摩擦片(G222、T222)和多个第二摩擦片(G212、T212)沿轴向交替布置；所述离合限位装置包括与超越离合器所在变速模块的输入轴固连的支撑主体和设置在支撑主体上的挡圈；所述自锁/超越控制装置用于控制第一摩擦片和第二摩擦片的分与合，包括第一螺旋面偶件(G23、T23)和第二螺旋面偶件(G24、T24)；第一螺旋面偶件(G23、T23)的配合面上设置有多个第一螺旋面(G231、T231)；第二螺旋面偶件(G24、T24)的配合面上设置有与第一螺旋面相配合的多个第二螺旋面(G241、T241)；所述第一螺旋面偶件(G23、T23)与所述支撑主体固连，第二螺旋面偶件(G24、T24)与所述第二传力毂(G211、T211)固连；第二螺旋面偶件位于第二传力毂(G211、T211)、支撑主体和第一螺旋面偶件(G23、T23)所形成的空间内，且第二螺旋面偶件相对于所述第一螺旋面偶件能作螺旋滑动；所述支撑主体为带颈圆环结构，其颈部为中空圆柱，其底部为外伸圆环；支撑主体的颈部外侧面设置有挡圈槽和限位台阶；挡圈设置在挡圈槽内；挡圈和限位台阶用于固定第一螺旋面偶件(G23、T23)的轴向位置；支撑主体的圆环用于限制第一摩擦片(G222、T222)和第二摩擦片(G212、T212)的轴向位置；附加离合控制装置包括设置在第一传力鼓(G221、T221)上的环形控制油缸；所述环形控制油缸包括缸体(G26、T29)和连接主体(G30、T30)以及设置在缸体(G29、T29)和连接主体(G30、T30)之间的压盘(G28、T28)；连接主体(G30、T30)与壳体(H)固连；压盘(G28、T28)的横截面近似为U型；所述压盘(G28、T28)的底部端面和连接主体(G30、T30)之间设置有多个弹簧(G25、T25)；所述压盘(G28、T28)的其中一个顶部被容纳于缸体(G29、T29)中，构成环形控制油缸的活塞(G26、T26)，活塞(G26、T26)和缸体(G29、T29)之间构成密封油室(CYL)；所述压盘(G28、T28)的另一个顶部端面用于压紧摩擦片；支撑主体和第一传力鼓分别作为离合器的两个传力端。

10.根据权利要求9所述的模块化组合变速器，其特征在于：所述第一螺旋面偶件、第二螺旋面偶件、第一摩擦片和第二摩擦片满足如下条件：

式中，β为两个螺旋面偶件的螺旋面有效接触部分的平均螺旋角；

μ为第一摩擦片和第二摩擦片摩擦副间的摩擦系数；

μ＇为两个螺旋面偶件间的摩擦系数；

n为第一摩擦片、第二摩擦片的有效片数中的小值。

11.根据权利要求8所述的模块化组合变速器，其特征在于：所述超越离合器为摩擦片式周布螺旋面外压紧超越离合器，包括设置于同一旋转轴线上的离合限位装置、固定组件(G22、T22)、转动组件(G21、T21)、自锁/超越控制装置以及附加离合控制装置；固定组件(G22、T22)包括第一传力鼓(G221、T221)和设置在第一传力鼓内的多个第一摩擦片(G222、T222)，第一摩擦片相对于第一传力鼓沿轴向能作相对滑动，沿周向同步旋转；转动组件(G21、T21)包括第二传力毂(G211、T211)和设置在第二传力毂外的多个第二摩擦片(G212、T212)，第二摩擦片相对于第二传力毂沿轴向能作相对滑动，沿周向同步旋转；第一传力鼓(G221、T221)套装在第二传力毂(G211、T211)外侧；多个第一摩擦片(G222、T222)和多个第二摩擦片(G212、T212)沿轴向交替布置；所述离合限位装置包括与壳体(H)固连的支撑主体；所述支撑主体为圆环结构，用于限制第一摩擦片和第二摩擦片的轴向位置；所述自锁/超越控制装置用于控制第一摩擦片和第二摩擦片的分与合，包括第一螺旋面偶件(G23、T23)和第二螺旋面偶件(G24、T24)；第一螺旋面偶件(G23、T23)的配合面上设置有多个第一螺旋面(G231、T231)；第二螺旋面偶件(G24、T24)的配合面上设置有与第一螺旋面相配合的多个第二螺旋面(G241、T241)；所述第一螺旋面偶件(G23、T23)与所述支撑主体固连，第二螺旋面偶件(G24、T24)与所述第一传力鼓(G221、T221)固连；第二螺旋面偶件位于第一传力鼓(G221、T221)、支撑主体和第一螺旋面偶件(G23、T23)所形成的空间内，且第二螺旋面偶件相对于所述第一螺旋面偶件螺旋滑动；所述附加离合控制装置包括设置在壳体(H)上的环形缸体、设置在环形缸体内的活塞(G26、T26)、设置在第二螺旋面偶件(G24、T24)和活塞(G26、T26)之间的多个弹簧(G25、T25)；活塞上设置有多个弹簧的端面同时正对第一摩擦片(G222、T222)；活塞的另一个端面和环形缸体之间构成密封油室(CYL)；支撑主体和第二传力毂分别作为离合器的两个传力端。

12.根据权利要求11所述的模块化组合变速器，其特征在于：所述第一螺旋面偶件、第二螺旋面偶件、第一摩擦片和第二摩擦片满足如下条件：

式中，β为两个螺旋面偶件的螺旋面有效接触部分的平均螺旋角；

μ为第一摩擦片和第二摩擦片摩擦副间的摩擦系数；

μ＇为两个螺旋面偶件间的摩擦系数；

n为第一摩擦片、第二摩擦片的有效片数中的小值。

13.根据权利要求8所述的模块化组合变速器，其特征在于：所述超越离合器为摩擦片式周布螺旋面内压紧超越离合器，包括设置于同一旋转轴线上的离合限位装置、固定组件(G22、T22)和转动组件(G21、T21)、自锁/超越控制装置以及附加离合控制装置；固定组件(G22、T22)包括第一传力鼓(G221、T221)和设置在第一传力鼓内的多个第一摩擦片(G222、T222)，第一摩擦片相对于第一传力鼓沿轴向能作相对滑动，沿周向同步旋转；转动组件(G21、T21)包括第二传力毂(G211、T211)和设置在第二传力毂外的多个第二摩擦片(G212、T212)，第二摩擦片相对于第二传力毂沿轴向能作相对滑动，沿周向同步旋转；第一传力鼓(G221、T221)套装在第二传力毂(G211、T211)内侧；多个第一摩擦片(G222、T222)和多个第二摩擦片(G212、T212)沿轴向交替布置；所述离合限位装置包括与超越离合器所在变速模块的输入轴固连的支撑主体和设置在支撑主体上的挡圈；所述自锁/超越控制装置用于控制第一摩擦片和第二摩擦片的分与合，包括第一螺旋面偶件(G23、T23)和第二螺旋面偶件(G24、T24)；第一螺旋面偶件(G23、T23)的配合面上设置有多个第一螺旋面(G231、T231)；第二螺旋面偶件(G24、T24)的配合面上设置有与第一螺旋面相配合的多个第二螺旋面(G241、T241)；所述第一螺旋面偶件(G23、T23)与所述支撑主体固连，第二螺旋面偶件(G24、T24)与所述第一传力鼓(G221、T221)固连；第二螺旋面偶件位于第一传力鼓(G221、T221)、支撑主体和第一螺旋面偶件(G23、T23)所形成的空间内，且第二螺旋面偶件相对于所述第一螺旋面偶件螺旋滑动；所述支撑主体为带颈圆环结构，其颈部为中空圆柱，其底部为外伸圆环；支撑主体的颈部外侧面设置有挡圈槽和限位台阶；挡圈设置在挡圈槽内；挡圈和限位台阶用于固定第一螺旋面偶件(G23、T23)的轴向位置；支撑主体的圆环用于限制第一摩擦片(G222、T222)和第二摩擦片(G212、T212)的轴向位置；附加离合控制装置包括设置在第一传力鼓(G221、T221)上的环形控制油缸；所述环形控制油缸包括缸体(G26、T29)和连接主体(G30、T30)以及设置在缸体(G29、T29)和连接主体(G30、T30)之间的压盘(G28、T28)；连接主体(G30、T30)与壳体(H)固连；压盘(G28、T28)的横截面近似为U型；所述压盘(G28、T28)的底部端面和连接主体(G30、T30)之间设置有多个弹簧(G25、T25)；所述压盘(G28、T28)的其中一个顶部被容纳于缸体(G29、T29)中，构成环形控制油缸的活塞(G26、T26)，活塞(G26、T26)和缸体(G29、T29)之间构成密封油室(CYL)；所述压盘(G28、T28)的另一个顶部端面用于压紧摩擦片；支撑主体和第二传力毂分别作为离合器的两个传力端。

14.根据权利要求13所述的模块化组合变速器，其特征在于：所述第一螺旋面偶件、第二螺旋面偶件、第一摩擦片和第二摩擦片满足如下条件：

式中，β为两个螺旋面偶件的螺旋面有效接触部分的平均螺旋角；

μ为第一摩擦片和第二摩擦片摩擦副间的摩擦系数；

μ＇为两个螺旋面偶件间的摩擦系数；

n为第一摩擦片、第二摩擦片的有效片数中的小值。

15.根据权利要求8所述的模块化组合变速器，其特征在于：所述超越离合器为摩擦片式周布螺旋面外压紧超越离合器，包括设置于同一旋转轴线上的离合限位装置、固定组件(G22、T22)、转动组件(G21、T21)、自锁/超越控制装置以及附加离合控制装置；固定组件(G22、T22)包括第一传力鼓(G221、T221)和设置在第一传力鼓内的多个第一摩擦片(G222、T222)，第一摩擦片相对于第一传力鼓沿轴向能作相对滑动，沿周向同步旋转；转动组件(G21、T21)包括第二传力毂(G211、T211)和设置在第二传力毂外的多个第二摩擦片(G212、T212)，第二摩擦片相对于第二传力毂沿轴向能作相对滑动，沿周向同步旋转；第一传力鼓(G221、T221)套装在第二传力毂(G211、T211)内侧；多个第一摩擦片(G222、T222)和多个第二摩擦片(G212、T212)沿轴向交替布置；所述离合限位装置包括与壳体(H)固连的支撑主体；所述支撑主体为圆环结构，用于限制第一摩擦片和第二摩擦片的轴向位置；所述自锁/超越控制装置用于控制第一摩擦片和第二摩擦片的分与合，包括第一螺旋面偶件(G23、T23)和第二螺旋面偶件(G24、T24)；第一螺旋面偶件(G23、T23)的配合面上设置有多个第一螺旋面(G231、T231)；第二螺旋面偶件(G24、T24)的配合面上设置有与第一螺旋面相配合的多个第二螺旋面(G241、T241)；所述第一螺旋面偶件(G23、T23)与所述支撑主体固连，第二螺旋面偶件(G24、T24)与所述第二传力毂(G211、T211)固连；第二螺旋面偶件位于第二传力毂(G211、T211)、支撑主体和第一螺旋面偶件(G23、T23)所形成的空间内，且第二螺旋面偶件相对于所述第一螺旋面偶件螺旋滑动；所述附加离合控制装置包括设置在壳体(H)上的环形缸体、设置在环形缸体内的活塞(G26、T26)、设置在第二螺旋面偶件(G24、T24)和活塞(G26、T26)之间的多个弹簧(G25、T25)；活塞上设置有多个弹簧的端面同时正对第一摩擦片(G222、T222)；活塞的另一个端面和环形缸体之间构成密封油室(CYL)；支撑主体和第一传力鼓分别作为离合器的两个传力端。

16.根据权利要求15所述的模块化组合变速器，其特征在于：所述第一螺旋面偶件、第二螺旋面偶件、第一摩擦片和第二摩擦片满足如下条件：

式中，β为两个螺旋面偶件的螺旋面有效接触部分的平均螺旋角；

μ为第一摩擦片和第二摩擦片摩擦副间的摩擦系数；

μ＇为两个螺旋面偶件间的摩擦系数；

n为第一摩擦片、第二摩擦片的有效片数中的小值。