三段組合式并聯行星輪系變速器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種三段組合式并聯行星輪系變速器。包括機械變速段A、動力換擋段B和動力輸出段C；A段包括輸入軸機構、兩個傳動副軸機構和倒擋軸機構，每個機構中均有同步器，通過改變四個同步器位置，實現4個前進擋和1個倒擋；B段包括第一動力換擋模塊和第二動力換擋模塊，每個動力換擋模塊包括一對摩擦傳動副和一個同步器，實現2路動力的傳遞；C段包括兩個行星輪系機構和輸出機構，每個行星輪系機構均可形成差速傳動和直接傳動兩種傳動方式；所述機械變速段A、動力換擋段B和動力輸出段C三段串聯組合后，實現最終的8個前進擋及2個倒檔的變速。
【專利說明】三段組合式并聯行星輪系變速器
【技術領域】
[0001]本發明屬于車輛用變速器，具體涉及一種三段組合式并聯行星輪系變速器。
【背景技術】
[0002]目前，車輛變速器按照變速器內部傳動軸的布置方式可大致分為兩軸式結構和雙副軸結構，按照變速器箱體結構型式大致可分為單箱體結構和組合式箱體結構。
[0003]兩軸式結構采用平行布置的一根主軸(主動軸)和一根副軸(從動軸)，用于變速的所有主動齒輪全部安裝于主軸上、所有從動齒輪安裝于副軸上，對應擋位的主、從動齒輪保持常嚙合；其特點是結構簡單、零部件數量相對較少、裝配容易，缺點是擋位數較多時會使得主軸和副軸較長、要求較大剛度、加工精度要求高，容易產生振動和噪音；雙副軸結構采用平行布置的一根主軸和兩根副軸，用于變速的所有主動齒輪全部安裝于主軸上、而從動齒輪則分別安裝于兩根副軸上，對應擋位的主、從動齒輪保持常嚙合，根據設計需要可以由一個主動齒輪與不同副軸上的兩個從動齒輪嚙合形成兩個擋位，因此可以有效減小主、副軸的長度尺寸，缺點是與兩軸式相比，結構相對復雜些。
[0004]單箱體結構是將變速器所有零部件安裝在一個箱體內，優點是結構緊湊，缺點是在變速器的擋位數較多時，由于零部件數量多、各個軸的長度較大，使得加工精度難以保證、容易引起軸的彎曲，工作時產生較大的振動和噪聲；組合式箱結構是采用分段式箱體，即以兩個或多個具有較少擋位數的單箱結構變速器串聯布置，變速器總成的總擋位數等于各主、副箱擋位數的乘積，可以使各分段箱的擋位數較少、對零部件制造精度要求相對較低，優點是可以根據設計需要、通過利用不同擋數位分段箱的靈活組合形成擋位數量較多的變速器，缺點是結構尺寸較同擋位數的單體箱相對大些。
【發明內容】
[0005]為了增加變速器擋位數量、優化變速器與發動機的匹配、提高車輛動力傳動系統效率和有效控制變速器結構尺寸、降低零部件加工難度及制造成本，本發明提供一種車輛用三段組合式并聯行星輪系變速器。
[0006]本發明的具體結構設計方案如下:
三段組合式并聯行星輪系變速器包括機械變速段A、動力換擋段B和動力輸出段C ；
所述機械變速段A包括輸入軸機構、兩個傳動副軸機構和倒擋軸機構，每個機構中均有同步器，即分別為第一同步器Tl、第二同步器T2、第三同步器T3和倒擋同步器TR，通過改變第一同步器Tl、第二同步器T2、第三同步器T3和倒擋同步器TR的位置，可以實現4個前進擋和I個倒擋；
所述動力換擋段B包括第一動力換擋模塊和第二動力換擋模塊；每個動力換擋模塊包括一對摩擦傳動副和一個同步器，實現動力換擋段B的2路動力的傳遞，其中，改變每個動力換擋模塊同步器的位置可改變其動力傳遞方式；
所述動力輸出段C包括兩個行星輪系機構和輸出機構，每個行星輪系機構均可形成差速傳動和直接傳動兩種傳動方式；
所述機械變速段A、動力換擋段B和動力輸出段C三段串聯組合后，實現最終的8個前進擋及2個倒檔的變速。
[0007]本發明的有益技術效果體現在以下方面:
1.本發明所涉及的變速器，采用三段組合式結構，機械變速段A采用雙副軸實現前進擋時的兩條動力輸出路徑，采用倒擋軸實現倒擋，其中:第一副軸ZFl和倒擋軸ZR實現2個前進擋和I個倒擋動力輸出，第二副軸ZF2實現2個前進擋動力輸出，動力換擋段B與動力輸出段C組合后形成2路動力傳動、每一路傳動均具有直接傳動和差速傳動兩種傳動方式的，從而形成4個擋位，三段組合后可實現8個前進擋和2個倒擋；由此，設計更多擋位變速器時，只需增加機械變速段A的擋位數量即可，使變速器擋位設計更加方便；
2.本發明所涉及的變速器，可對機械變速段A、動力換擋段B和動力輸出段C進行系列化和模塊化設計，有利于根據發動機功率和車輛最高速度設計要求，通過三段模塊的靈活組合使變速器整體性能達到最優；
3.本發明所涉及的變速器，動力輸出段C采用行星齒輪傳動機構，與其它結構齒輪傳動機構相比，具有相同傳遞扭矩下結構尺寸更為緊湊的特點；
4.本發明所涉及的變速器，機械變速段A、動力換擋段B、動力輸出段C形成2路動力傳動路徑，換擋工作過程與雙離合器變速器相似，換擋時可以實現換入擋位預置，具有換擋迅捷、平順的特點；
5.本發明所涉及的變速器，安裝自動變速電子控制單元及換擋伺服和執行系統后，可以實現車輛的自動變速。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明三段組合式并聯行星輪系變速器第一傳動方案示意圖。
[0009]圖中代號:機械變速段A、動力換擋段B、動力輸出段C、輸入軸Z1、第一副軸ZF1、第二副軸ZF2、倒擋軸ZR、第一主動齒輪CZ1、第二主動齒輪CZ2、第三主動齒輪CZ3、第四主動齒輪CZ4、第一從動齒輪CC1、第二從動齒輪CC2、第三從動齒輪CC3、第四從動齒輪CC4、第一同步器Tl、第二同步器T2、第三同步器T3、倒擋同步器TR、第一輸入端LR1、第一輸出端LC1、第二輸入端LR2、第二輸出端LC2、第四同步器T4、第五同步器T5、第一太陽輪軸ZS1、第二太陽輪軸ZS2、第一齒圈軸ZT1、第二齒圈軸ZT2、第一行星輪系XP1、第一太陽輪TY1、第一行星輪XX1、第一齒圈CQ1、第一行星架XJ1、第一輸出軸Z01、第一主減速齒輪ZJ1、第二行星輪系XP2、第二太陽輪TY2、第二行星輪XX2、第二齒圈CQ2、第二行星架XJ2、第二輸出軸Z02、第二主減速齒輪ZJ2、輸出軸Z0、主減速從動齒輪ZJC、第一倒擋齒輪CR1、第二倒擋齒輪CR2、變速箱體XT。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖，通過實施例對本發明作進一步地說明。
[0011]參見圖1，三段組合式并聯行星輪系變速器包括機械變速段A、動力換擋段B和動力輸出段C。
[0012]所述機械變速段A為具有雙傳動副軸結構的機械變速系統，包括輸入軸Z1、第一副軸ZFl、第二副軸ZF2和倒擋軸ZR，所述輸入軸Z1、第一副軸ZFl、第二副軸ZF2和倒擋軸ZR相互平行并均相對于變速箱體XT轉動支承；所述輸入軸ZI上依次滑套設有第一主動齒輪CZl和第二主動齒輪CZ2組成的雙聯齒輪、固定設有第三主動齒輪CZ3和第四主動齒輪CZ4，位于第二主動齒輪CZ2和第三主動齒輪CZ3之間設有第一同步器Tl ;所述同步器Tl隨輸入軸ZI同步轉動并可作軸向移動，當第一同步器Tl移動到第二主動齒輪CZ2 —側時將第一主動齒輪CZl和第二主動齒輪CZ2同時鎖定在輸入軸ZI上并隨其同步轉動，當第一同步器Tl移動到第三主動齒輪CZ3 —側時將第一主動齒輪CZl和第二主動齒輪CZ2同時與輸入軸ZI解鎖；所述第一副軸ZFl上依次滑套設有第一從動齒輪CCl和第三從動齒輪CC3，位于第一從動齒輪CCl和第三從動齒輪CC3之間設有第二同步器T2 ;所述第一從動齒輪CCl與所述第一主動齒輪CZl常嚙合，所述第三從動齒輪CC3與所述第三主動齒輪CZ3常嚙合；所述第二同步器T2隨第一副軸ZFl同步轉動并可作軸向移動，當第二同步器T2移動到第一從動齒輪CCl 一側時將第一從動齒輪CCl鎖定在第一副軸ZFl上并隨其同步轉動，當第二同步器T2移動到第三從動齒輪CC3 —側時將第三從動齒輪CC3鎖定在第一副軸ZFl上并隨其同步轉動，當第二同步器T2移動到中間位置時將第一從動齒輪CCl和第三從動齒輪CC3同時與第一副軸ZFl解鎖；所述第二副軸ZF2上依次滑套設有第二從動齒輪CC2和第四從動齒輪CC4，位于第二從動齒輪CC2和第四從動齒輪CC4之間設有第三同步器T3 ;所述第二從動齒輪CC2與所述第二主動齒輪CZ2常嚙合，所述第四從動齒輪CC4與所述第四主動齒輪CZ4常嚙合；所述第三同步器T3隨第二副軸ZF2同步轉動并可作軸向移動，當第三同步器T3移動到第二從動齒輪CC2 —側時將第二從動齒輪CC2鎖定在第二副軸ZF2上并隨其同步轉動，當第三同步器T3移動到第四從動齒輪CC4 一側時將第四從動齒輪CC4鎖定在第二副軸ZF2上并隨其同步轉動，當第三同步器T2移動到中間位置時將第二從動齒輪CC2和第四從動齒輪CC4同時與第二副軸ZF2解鎖；所述倒擋軸ZR上依次固定設有第二倒擋齒輪CR2、套設有第一倒擋齒輪CR1，第二倒擋齒輪CR2和第一倒擋齒輪CRl之間設有倒擋同步器TR ;所述第二倒擋齒輪CR2與所述第一從動齒輪(CCl)常嚙合，所述第一倒擋齒輪CRl與所述第三主動齒輪CZ3常嚙合；所述倒擋同步器TR隨倒擋軸ZR同步轉動并可作軸向移動，當同步器TR移動到第一倒擋齒輪CRl —側時將第一倒擋齒輪CRl鎖定在倒擋軸ZR上并隨其同步轉動，當同步器TR移動到第二倒擋齒輪CR2 —側時將第一倒擋齒輪CRl與倒擋軸ZR解鎖；所述機械變速段A通過改變第一同步器Tl、第二同步器T2、第三同步器T3和倒擋同步器TR的位置，可以實現4個前進擋和I個倒擋。
[0013]所述動力換擋段B包括第一動力換擋模塊和第二動力換擋模塊，兩個動力換擋模塊軸向平行布置；所述第一動力換擋模塊包括第一輸入端LR1、第一輸出端LC1、第一太陽輪軸ZS1、第一齒圈軸ZTl和第四同步器T4 ;所述第一輸入端LRl固設于所述第一副軸ZFl的一端；所述第一齒圈軸ZTl為套筒軸，所述第一太陽輪軸ZSl穿過第一齒圈軸ZTl的套筒、二者均相對于變速箱體XT轉動支承,第一太陽輪軸ZSl的一端固設有第一輸出端LCl ；所述第一齒圈軸ZTl上位于第一輸出端LCl和變速箱體XT之間設有第四同步器T4，所述第四同步器T4隨第一齒圈軸ZTl同步轉動并可作軸向移動，當第四同步器T4移動到第一輸出端LCl 一側時將第一齒圈軸ZTl與第一輸出端LCl鎖定，當第四同步器T4移動到變速箱體XT —側時將第一齒圈軸ZTl與變速箱體XT鎖定，當第四同步器T4移動到中間位置時將一齒圈軸ZTl與第一輸出端LCl和變速箱體XT同時解鎖；所述第一輸入端LRl和所述第一輸出端LCl為一對摩擦傳動副，當第四同步器T4處于中間位置或移動到變速箱體XT一側、第一輸入端LRl與第一輸出端LCl結合時，將第一副軸ZFl的動力傳遞給第一太陽輪軸ZSl ;當第四同步器T4移動到第一輸出端LCl 一側、同時第一輸入端LRl與第一輸出端LCl結合時，將第一副軸ZFl的動力同時傳遞給第一太陽輪軸ZSl和第一齒圈軸ZTl并使二者同步轉動；所述第二動力換擋模塊包括第二輸入端LR2、第二輸出端LC2、第二太陽輪軸ZS2、第二齒圈軸ZT2和第五同步器T5 ;所述第二輸入端LRl固設于所述第二副軸ZF2的一端；所述第二齒圈軸ZT2為套筒軸，所述第二太陽輪軸ZS2穿過第二齒圈軸ZT2的套筒、二者均相對于變速箱體XT轉動支承，第二太陽輪軸ZS2的一端固設有第二輸出端LC2 ;所述第二齒圈軸ZT2上位于第二輸出端LC2和變速箱體XT之間設有第五同步器T5，所述第五同步器T5隨第二齒圈軸ZT2同步轉動并可作軸向移動，當第五同步器T5移動到第二輸出端LC2 —側時將第二齒圈軸ZT2與第二輸出端LC2鎖定，當第五同步器T5移動到變速箱體XT 一側時將第二齒圈軸ZT2與變速箱體XT鎖定，當第五同步器T5移動到中間位置時將二齒圈軸ZT2與第二輸出端LC2和變速箱體XT同時解鎖；所述第二輸入端LR2和所述第二輸出端LC2為一對摩擦傳動副，當第五同步器T5處于中間位置或移動到變速箱體XT —側、同時第二輸入端LR2與第二輸出端LC2結合時，將第二副軸ZF2的動力傳遞給第二太陽輪軸ZS2 ;當第五同步器T5移動到第二輸出端LC2 —側、同時第二輸入端LR2與第二輸出端LC2結合時，將第二副軸ZF2的動力同時傳遞給第二太陽輪軸ZS2和第二齒圈軸ZT2并使二者同步轉動；(所述動力換擋段B的第一動力換擋模塊可以結合或中斷由機械變速段A的第一副軸ZFl傳遞到所述動力輸出段C的動力，動力換擋段B的第二動力換擋模塊可以結合或中斷由機械變速段A的第二副軸ZF2傳遞到所述動力輸出段C的動力；)。
[0014]所述動力輸出段C包括第一行星輪系XPl、第一輸出軸ZOl、第一主減速齒輪ZJl、第二行星輪系XP2、第二輸出軸Z02、第二主減速齒輪ZJ2、主減速從動齒輪ZJC和輸出軸ZO ;所述第一行星輪系XPl的回轉軸、第一輸出軸Z01、第二行星輪系XP2的回轉軸、第二輸出軸Z02和輸出軸ZO軸向平行布置并均相對于變速箱體XT轉動支承；所述第一行星輪系XPl包括第一太陽輪TY1、第一行星架XJ1、兩個以上的第一行星輪XX1、第一齒圈CQl ;所述第一太陽輪TYl固設于第一太陽輪軸ZSl的一端；所述第一齒圈CQl固設于第一齒圈軸ZTl的一端；所述第一行星架Xjl固設于所述第一輸出軸ZOl的一端，其上固設有兩個以上的行星輪軸，所述兩個以上的第一行星輪XXl分別套裝在行星輪軸上并分布于所述第一太陽輪TYl和所述第一齒圈CQl之間且同時與第一太陽輪TYl和第一齒圈CQl常嚙合；當所述動力換擋段B中的第四同步器T4移動到變速箱體XT —側時，將第一齒圈軸ZTl和第一齒圈CQl鎖定在變速箱體XT上，使第一行星輪系XPl形成差速傳動，當第四同步器T4移動到第一輸出端LCl 一側時,將第一齒圈軸ZTl和第一齒圈CQl與第一太陽輪軸ZSl鎖定,使第一行星輪系XPI形成直接傳動；所述第一主減速齒輪ZJl固設于第一輸出軸ZOl上并與所述主減速從動齒輪ZJC常嚙合；所述第二行星輪系XP2包括第二太陽輪TY2、第二行星架XJ2、兩個以上的第二行星輪XX2、第二齒圈CQ2 ;所述第二太陽輪TY2固設于第二太陽輪軸ZS2的一端；所述第二齒圈CQ2固設于第二齒圈軸ZT2的一端；所述第二行星架XJ2固設于所述第二輸出軸Z02的一端，其上固設有兩個以上的行星輪軸，所述兩個以上的第二行星輪XX2分別套裝在行星輪軸上并分布于所述第二太陽輪TY2和所述第二齒圈CQ2之間且同時與第二太陽輪TY2和第二齒圈CQ2常嚙合；當所述動力換擋段B中的第五同步器T5移動到變速箱體XT —側時，將第二齒圈軸ZT2和第二齒圈CQ2鎖定在變速箱體XT上，使第二行星輪系XP2形成差速傳動，當第五同步器T5移動到第二輸出端LC2 —側時，將第二齒圈軸ZT2和第二齒圈CQ2與第二太陽輪軸ZS2鎖定，使第二行星輪系XP2形成直接傳動；所述第二主減速齒輪ZJ2固設于第二輸出軸Z02上并與所述主減速從動齒輪ZJC常嚙合；所述主減速從動齒輪ZJC固設與所述輸出軸ZO上。
[0015]上述三段組合式并聯行星輪系變速器實現8個前進擋Dl?D8及2個倒檔R1、R2的變速。具體擋位轉換過程如下:
空擋。所有換擋元件均處于初始位置，即:第一同步器Tl處于第三主動齒輪CZ3—側，第二同步器T2、第三同步器T3、第四同步器T4和第五同步器T5均處于中間位置，倒擋同步器TR處于第二倒擋齒輪CR2 —側,第一輸入端LRl與第一輸出端LCl分離,第二輸入端LR2與第二輸出端LC2分離，即可實現空擋。
[0016]由空擋轉換為Dl擋。第一同步器Tl移動到第二主動齒輪CZ2 —側、將第一主動齒輪CZl和第二主動齒輪CZ2鎖定在輸入軸ZI上；第二同步器T2移動到第一從動齒輪CCl一側、將第一從動齒輪CCl鎖定在第一副軸ZFl上；第四同步器T4移動到變速器箱體XT —側、將第一齒圈軸ZTl鎖定在變速器箱體XT上，使第一行星輪系XPl形成差速傳動；之后，結合第一輸入端LRl與第一輸出端LCl,由輸入軸ZI輸入的動力經第一同步器Tl、第一主動齒輪CZ1、第一從動齒輪CC1、第二同步器T2、第一副軸ZF1、第一輸入端LR1、第一輸出端LC1、第一行星輪系XP1、第一輸出軸Z01、第一主減速齒輪ZJl和主減速從動齒輪ZJC傳遞給輸出軸Z0，形成Dl擋傳動。
[0017]由Dl擋轉換為D2擋。第一同步器Tl保持在第二主動齒輪CZ2 —側；第三同步器T3移動到第二從動齒輪CC2 —側、將第二從動齒輪CC2鎖定在第二副軸ZF2上；第五同步器T5移動到變速器箱體XT —側將第二齒圈軸ZT2鎖定在變速器箱體XT上、使第二行星輪系XP2形成差速傳動；之后，分離第一輸入端LRl與第一輸出端LC1、中斷Dl擋傳動，隨后，結合第二輸入端LR2與第二輸出端LC2，由輸入軸ZI輸入的動力經第一同步器Tl、第二主動齒輪CZ2、第二同步器T2、第二從動齒輪CC2、第三同步器T3、第二副軸ZF2、第二輸入端LR2、第二輸出端LC2、第二行星輪系XP2、第二輸出軸Z02、第二主減速齒輪ZJ2和主減速從動齒輪ZJC傳遞給輸出軸Z0，形成D2擋傳動；完成D2擋傳動后，第二同步器T2和第四同步器T4回到初始位置。與上述過程相反，即可由D2擋轉換為Dl擋。
[0018]由D2擋轉換為D3擋。第二同步器T2移動到第三從動齒輪CC3 —側、將第三從動齒輪CC3鎖定在第一副軸ZFl上；第四同步器T4移動到變速器箱體XT —側、將第一齒圈軸ZTl鎖定在變速器箱體XT上，使第一行星輪系XPl形成差速傳動；之后，分離第二輸入端LR2與第二輸出端LC2、中斷D2擋傳動，隨后，結合第一輸入端LRl與第一輸出端LC1，由輸入軸ZI輸入的動力經第三主動齒輪CZ3、第三從動齒輪CC3、第二同步器T2、第一副軸ZFl、第一輸入端LR1、第一輸出端LC1、第一行星輪系XP1、第一輸出軸Z01、第一主減速齒輪ZJl和主減速從動齒輪ZJC傳遞給輸出軸Z0，形成D3擋傳動；完成D3擋傳動后，第一同步器Tl、第三同步器T3和第五同步器T5回到初始位置。與上述過程相反，即可由D3擋轉換為D2擋。
[0019]由D3擋轉換為D4擋。第三同步器T3移動到第四從動齒輪CC4 一側、將第四從動齒輪CC4鎖定在第二副軸ZF2上；第五同步器T5移動到變速器箱體XT —側、將第二齒圈軸ZT2鎖定在變速器箱體XT上，使第二行星輪系XP2形成差速傳動；之后，分離第一輸入端LRl與第一輸出端LC1、中斷D3擋傳動，隨后，結合第二輸入端LR2與第二輸出端LC2，由輸入軸ZI輸入的動力經第四主動齒輪CZ4、第四從動齒輪CC4、第三同步器T3、第二副軸ZF2、第二輸入端LR2、第二輸出端LC2、第二行星輪系XP2、第二輸出軸Z02、第二主減速齒輪ZJ2和主減速從動齒輪ZJC傳遞給輸出軸Z0，形成D4擋傳動；完成D4擋傳動后，第二同步器T2和第四同步器T4回到初始位置。與上述過程相反，即可由D3擋轉換為D3擋。
[0020]由D4擋轉換為D5擋。第一同步器Tl移動到第二主動齒輪CZ2 —側、將第一主動齒輪CZl和第二主動齒輪CZ2鎖定在輸入軸ZI上；第二同步器T2移動到第一從動齒輪CCl一側、將第一從動齒輪CCl鎖定在第一副軸ZFl上；第四同步器T4移動到第一輸出端LCl一側、將第一齒圈軸ZTl鎖定在第一輸出端LCl上,使第一行星輪系XPl形成直接傳動；之后，分離第二輸入端LR2與第二輸出端LC2、中斷D4擋傳動，隨后，結合第一輸入端LRl與第一輸出端LCl,由輸入軸ZI輸入的動力經第一同步器Tl、第一主動齒輪CZ1、第一從動齒輪CCl、第二同步器T2、第一副軸ZFl、第一輸入端LRl、第一輸出端LCl、第一行星輪系XPl、第一輸出軸Z01、第一主減速齒輪ZJl和主減速從動齒輪ZJC傳遞給輸出軸Z0，形成D5擋傳動；完成D5擋傳動后，第三同步器T3和第五同步器T5回到初始位置。與上述過程相反，即可由D5擋轉換為D4擋。
[0021]由D5擋轉換為D6擋。第一同步器Tl保持在第二主動齒輪CZ2 —側、將第一主動齒輪CZl和第二主動齒輪CZ2鎖定在輸入軸ZI上；第三同步器T3移動到第二從動齒輪CC2一側、將第二從動齒輪CC2鎖定在第二副軸ZF2上；第五同步器T5移動到第二輸出端LC2一側、將第二齒圈軸ZT2鎖定在第二輸出端LC2上，使第二行星輪系XP2形成直接傳動；之后，分離第一輸入端LRl與第一輸出端LC1、中斷D5擋傳動，隨后，結合第二輸入端LR2與第二輸出端LC2，由輸入軸ZI輸入的動力經第一同步器Tl、第二主動齒輪CZ2、第二從動齒輪CC2、第三同步器T3、第二副軸ZF2、第二輸入端LR2、第二輸出端LC2、第二行星輪系XP2、第二輸出軸Z02、第二主減速齒輪ZJ2和主減速從動齒輪ZJC傳遞給輸出軸Z0，形成D6擋傳動；完成D6擋傳動后，第二同步器T2和第四同步器T4回到初始位置。與上述過程相反，SP可由D6擋轉換為D5擋。
[0022]由D6擋轉換為D7擋。第二同步器T2移動到第三從動齒輪CC3 —側、將第三從動齒輪CC3鎖定在第一副軸ZFl上；第四同步器T4移動到第一輸出端LCl 一側、將第一齒圈軸ZTl鎖定在第一輸出端LCl上,使第一行星輪系XPl形成直接傳動；之后，分離第二輸入端LR2與第二輸出端LC2、中斷D6擋傳動，隨后，結合第一輸入端LRl與第一輸出端LC1，由輸入軸ZI輸入的動力經第三主動齒輪CZ3、第三從動齒輪CC3、第二同步器T2、第一副軸ZF1、第一輸入端LR1、第一輸出端LC1、第一行星輪系XP1、第一輸出軸Z01、第一主減速齒輪ZJl和主減速從動齒輪ZJC傳遞給輸出軸Z0，形成D7擋傳動；完成D7擋傳動后，第一同步器Tl、第三同步器T3和第五同步器T5回到初始位置。與上述過程相反，即可由D7擋轉換為D6擋。
[0023]由D7擋轉換為D8擋。第三同步器T3移動到第四從動齒輪CC4 一側、將第四從動齒輪CC4鎖定在第二副軸ZF2上；第五同步器T5移動到第二輸出端LC2 —側、將第二齒圈軸ZT2鎖定在第二輸出端LC2上，使第二行星輪系XP2形成直接傳動；之后，分離第一輸入端LRl與第一輸出端LC1、中斷D7擋傳動，隨后，結合第二輸入端LR2與第二輸出端LC2，由輸入軸ZI輸入的動力經第四主動齒輪CZ4、第四從動齒輪CC4、第三同步器T3、第二副軸ZF2、第二輸入端LR2、第二輸出端LC2、第二行星輪系XP2、第二輸出軸Z02、第二主減速齒輪ZJ2和主減速從動齒輪ZJC傳遞給輸出軸Z0，形成D8擋傳動；完成D8擋傳動后，第二同步器T2和第四同步器T4回到初始位置。與上述過程相反，即可由D8擋轉換為D7擋。
[0024]由空擋轉換為Rl擋。第二同步器T2移動到第一從動齒輪CCl 一側、將第一從動齒輪CCl鎖定在第一副軸ZFl上；倒擋同步器TR移動到第一倒擋齒輪CRl —側、將第一倒擋齒輪CRl鎖定在倒擋軸ZR上；第四同步器T4移動到變速器箱體XT —側、將第一齒圈軸ZTl鎖定在變速器箱體XT上，使第一行星輪系XPl形成差速傳動；之后，結合第一輸入端LRl與第一輸出端LCl，由輸入軸ZI輸入的動力經第三主動齒輪CZ3、第一倒擋齒輪CRl、倒擋同步器TR、倒擋軸ZR、第二倒擋齒輪CR2、第一從動齒輪CCl、第二同步器T2、第一副軸ZFl、第一輸入端LR1、第一輸出端LC1、第一行星輪系XP1、第一輸出軸Z01、第一主減速齒輪ZJl和主減速從動齒輪ZJC傳遞給輸出軸ZO并使其反向旋轉，形成Rl擋傳動。
[0025]由Rl擋轉換為R2擋。第二同步器T2和倒擋同步器TR均維持Rl擋時的位置；分離第一輸入端LRl與第一輸出端LCl、中斷Rl擋傳動；之后，第四同步器T4移動到第一輸出端LCl 一側、將第一齒圈軸ZTl鎖定在第一輸出端LCl上,使第一行星輪系XPl形成直接傳動；隨后，結合第一輸入端LRl與第一輸出端LCl,由輸入軸ZI輸入的動力經(第一同步器Tl、第一主動齒輪CZl、)第三主動齒輪CZ3、第一倒擋齒輪CRl、倒擋同步器TR、倒擋軸ZR、第二倒擋齒輪CR2、第一從動齒輪CC1、第二同步器T2、第一副軸ZF1、第一輸入端LR1、第一輸出端LC1、第一行星輪系XP1、第一輸出軸Z01、第一主減速齒輪ZJl和主減速從動齒輪ZJC傳遞給輸出軸ZO并使其反向旋轉，形成R2擋傳動。與上述過程相反，即可由R2擋轉換為Rl擋。
[0026]由任意擋位轉換為空擋。變速器處于任意擋位時，只要將所有換擋元件均恢復到初始位置，即可由任意擋位轉換為空擋。
【權利要求】
1.三段組合式并聯行星輪系變速器，其特征在于:包括機械變速段(A)、動力換擋段(B)和動力輸出段(C)； 所述機械變速段(A)包括輸入軸機構、兩個傳動副軸機構和倒擋軸機構，每個機構中均有同步器，即分別為第一同步器(Tl)、第二同步器(T2)、第三同步器(T3)和倒擋同步器(TR)，通過改變第一同步器(Tl)、第二同步器(T2)、第三同步器(T3)和倒擋同步器(TR)的位置，可以實現4個前進擋和I個倒擋； 所述動力換擋段(B)包括第一動力換擋模塊和第二動力換擋模塊；每個動力換擋模塊包括一對摩擦傳動副和一個同步器，實現動力換擋段(B)的2路動力的傳遞，其中，改變每個動力換擋模塊同步器的位置可改變其動力傳遞方式； 所述動力輸出段(C)包括兩個行星輪系機構和輸出機構，每個行星輪系機構均可形成差速傳動和直接傳動兩種傳動方式； 所述機械變速段(A)、動力換擋段(B)和動力輸出段(C)三段串聯組合后，實現最終的8個前進擋及2個倒檔的變速。
2.根據權利要求1所述的三段組合式并聯行星輪系變速器，其特征在于:所述機械變速段(A)包括相互平行的輸入軸(ZI)、第一副軸(ZF1)、第二副軸(ZF2)和倒擋軸(ZR);所述輸入軸(ZI)上依次套設有第一主動齒輪(CZl)和第二主動齒輪(CZ2)組成的雙聯齒輪、固定設有第三主動齒輪(CZ3 )和第四主動齒輪(CZ4)，第二主動齒輪(CZ2 )和第三主動齒輪(CZ3)之間設有第一同步器(Tl);所述第一主動齒輪(CZl)和第二主動齒輪(CZ2)組成的雙聯齒輪可相對于輸入軸(ZI)轉動但不可作軸向移動；所述第一同步器(Tl)隨輸入軸(ZI)同步轉動并可作軸向移動，當第一同步器(Tl)移動到第二主動齒輪(CZ2) —側時將第一主動齒輪(CZl)和第二主動齒輪(CZ2)同時鎖定在輸入軸(ZI)上并隨其同步轉動，當第一同步器(Tl)移動到第三主動齒輪(CZ3) 一側時將第一主動齒輪(CZl)和第二主動齒輪(CZ2)同時與輸入軸(ZI)解鎖；所述第一副軸(ZFl)上依次套設有第一從動齒輪(CCl)和第三從動齒輪(CC3)，第一從動齒輪(CCl)和第三從動齒輪(CC3)之間設有第二同步器(T2);所述第一從動齒輪(CCl)與所述第一主動齒輪(CZl)常嚙合，所述第三從動齒輪(CC3)與所述第三主動齒輪(CZ3)常嚙合；所述第二同步器(T2)隨第一副軸(ZFl)同步轉動并可作軸向移動，當第二同步器(T2)移動到第一從動齒輪(CCl) 一側時將第一從動齒輪(CCl)鎖定在第一副軸(ZFl)上并隨其同步轉動，當第二同步器(T2)移動到第三從動齒輪(CC3) —側時將第三從動齒輪(CC3)鎖定在第一副軸(ZFl)上并隨其同步轉動，當第二同步器(T2)移動到中間位置時將第一從動齒輪(CCl)和第三從動齒輪(CC3)同時與第一副軸(ZFl)解鎖；所述第二副軸(ZF2 )上依次套設有第二從動齒輪(CC2 )和第四從動齒輪(CC4)，第二從動齒輪(CC2)和第四從動齒輪(CC4)之間設有第三同步器(T3);所述第二從動齒輪(CC2)與所述第二主動齒輪(CZ2)常嚙合，所述第四從動齒輪(CC4)與所述第四主動齒輪(CZ4)常嚙合；所述第三同步器(T3)隨第二副軸(ZF2)同步轉動并可作軸向移動，當第三同步器(T3)移動到第二從動齒輪(CC2) —側時將第二從動齒輪(CC2)鎖定在第二副軸(ZF2)上并隨其同步轉動，當第三同步器(T3)移動到第四從動齒輪(CC4) 一側時將第四從動齒輪(CC4)鎖定在第二副軸(ZF2)上并隨其同步轉動，當第三同步器(T2)移動到中間位置時將第二從動齒輪(CC2)和第四從動齒輪(CC4)同時與第二副軸(ZF2)解鎖；所述倒擋軸(ZR)上依次固定設有第二倒擋齒輪(CR2)、套設有第一倒擋齒輪(CR1)，第二倒擋齒輪(CR2)和第一倒擋齒輪(CRl)之間設有倒擋同步器(TR);所述第二倒擋齒輪(CR2 )與所述第一從動齒輪(CCI)常嚙合，所述第一倒擋齒輪(CRl)與所述第三主動齒輪(CZ3 )常嚙合；所述倒擋同步器(TR)隨倒擋軸(ZR)同步轉動并可作軸向移動，當同步器(TR)移動到第一倒擋齒輪(CRl) 一側時將第一倒擋齒輪(CRl)鎖定在倒擋軸(ZR)上并隨其同步轉動，當同步器(TR)移動到第二倒擋齒輪(CR2) —側時將第一倒擋齒輪(CRl)與倒擋軸(ZR)解鎖； 所述動力換擋段(B)包括第一動力換擋模塊和第二動力換擋模塊；所述第一動力換擋模塊包括第一輸入端(LR1)、第一輸出端(LC1)、第一太陽輪軸(ZS1)、第一齒圈軸(ZTl)和第四同步器(T4);所述第一輸入端(LRl)和第一輸出端(LCl)為一對摩擦傳動副，所述第一輸入端(LRl)固定連接著所述機械變速段(A)的第一副軸(ZFl)的一端,所述第一輸出端(LCl)固定連接著第一太陽輪軸(ZSl)的一端；所述第一齒圈軸(ZTl)為套筒軸且套設在所述第一太陽輪軸(ZSl)上；所述第四同步器(T4)套設于第一齒圈軸(ZTl)上，第四同步器(T4)隨第一齒圈軸(ZTl)同步轉動并可作軸向移動，當第四同步器(T4)移動到第一輸出端(LCl) 一側時將第一齒圈軸(ZTl)與第一輸出端(LCl)鎖定，當第四同步器(T4)移動到另一側時將第一齒圈軸(ZTl)與變速箱體(XT)鎖定，當第四同步器(T4)移動到中間位置時將一齒圈軸(ZTl)與第一輸出端(LCl)和變速箱體(XT)同時解鎖；當第四同步器(T4)處于中間位置或移動到另一側、同時第一輸入端(LRl)與第一輸出端(LCl)結合時，將第一副軸(ZFl)的動力傳遞給第一太陽輪軸(ZS1)，當第四同步器(T4)移動到第一輸出端(LCl) 一側、同時第一輸入端(LRl)與第一輸出端(LCl)結合時,將第一副軸(ZFl)的動力同時傳遞給第一太陽輪軸(ZSl)和第一齒圈軸(ZT1);所述第二動力換擋模塊包括第二輸入端(LR2)、第二輸出端(LC2)、第二太陽輪軸(ZS2)、第二齒圈軸(ZT2)和第五同步器(T5);所述第二輸入端(LR2)和第二輸出端(LC2)為一對摩擦傳動副，所述第二輸入端(LR2)固定連接著所述機械變速段(A)的第二副軸(ZF2)的一端，所述第二輸出端(LC2)固定連接著第二太陽輪軸(ZS2)的一端；所述第二齒圈軸(ZT2)為套筒軸且套設在所述第二太陽輪軸(ZS2)上；所述第五同步器(T5)套設于第二齒圈軸(ZT2)上，第五同步器(T5)隨第二齒圈軸(ZT2)同步轉動并可作軸向移動，當第五同步器(T5)移動到第二輸出端(LC2) —側時將第二齒圈軸(ZT2)與第二輸出端(LC2)鎖定，當第五同步器(T5)移動到另一側時將第二齒圈軸(ZT2)與變速箱體(XT)鎖定，當第五同步器(T5 )移動到中間位置時將二齒圈軸(ZT2 )與第二輸出端(LC2)和變速箱體(XT)同時解鎖；當第四同步器(T4)處于中間位置或移動到另一側、同時第一輸入端(LRl)與第一輸出端(LCl)結合時,將第一副軸(ZFl)的動力傳遞給第一太陽輪軸(ZS1)，當第五同步器(T5)移動到第二輸出端(LC2)—側、同時第二輸入端(LR2)與第二輸出端(LC2)結合時，將第二副軸(ZFl)的動力同時傳遞給第二太陽輪軸(ZSl)和第二齒圈軸(ZT2);所述動力換擋段(B)的第一動力換擋模塊可以結合或中斷由機械變速段(A)的第一副軸(ZFl)傳遞到所述動力輸出段(C)的動力，動力換擋段(B)的第二動力換擋模塊可以結合或中斷由機械變速段(A)的第二副軸(ZF2)傳遞到所述動力輸出段(C)的動力； 所述動力輸出段(C)包括第一行星輪系(XPl)、第一輸出軸(ZOl)、第一主減速齒輪(ZJ1)、第二行星輪系(XP2)、第二輸出軸(Z02)、第二主減速齒輪(ZJ2)、主減速從動齒輪(ZJC)和輸出軸(ZO);所述主減速從動齒輪(ZJC)固定設于輸出軸(ZO);所述第一行星輪系(XPl)包括第一太陽輪(TY1)、第一行星架(XJ1)、兩個以上的第一行星輪(XXI)、第一齒圈(CQl);所述第一太陽輪(TYl)固定連接著第一太陽輪軸(ZSl)的另一端；所述第一齒圈(CQl)固定連接著第一齒圈軸(ZTl)的另一端；所述第一行星架(XJl)固定設于所述第一輸出軸(ZOl)的一端，第一行星架(XJl)上固定設有兩個以上的行星輪軸，所述兩個以上的第一行星輪(XXl)分別套設于所述兩個以上的行星輪軸上并分布于所述第一太陽輪(TYl)和所述第一齒圈(CQl)之間、且同時與第一太陽輪(TYl)和第一齒圈(CQl)常嚙合；當所述動力換擋段(B)中的第四同步器(T4)移動到變速箱體(XT) 一側、將第一齒圈軸(ZTI)和第一齒圈(CQl)鎖定在變速箱體(XT )上時，使第一行星輪系(XPI)形成差速傳動，當第四同步器(T4)移動到第一輸出端(LCl) 一側、將第一齒圈軸(ZTl)和第一齒圈(CQl)與第一太陽輪軸(ZSl)鎖定時，使第一行星輪系(XPl)形成直接傳動；所述第一主減速齒輪(ZJl)固定設于第一輸出軸(ZOl)上并與所述主減速從動齒輪(ZJC)常嚙合；所述第二行星輪系(XP2)包括第二太陽輪(TY2)、第二行星架(XJ2)、兩個以上的第二行星輪(XX2)、第二齒圈(CQ2);所述第二太陽輪(TY2)固定連接著第二太陽輪軸(ZS2)的另一端；所述第二齒圈(CQ2)固定連接著第二齒圈軸(ZT2)的另一端；所述第二行星架(XJ2)固定設于所述第二輸出軸(Z02)的一端，第二行星架(XJ2)上固定設有兩個以上的行星輪軸，所述兩個以上的第二行星輪(XX2)分別套設于所述兩個以上的行星輪軸上并分布于所述第二太陽輪(TY2)和所述第二齒圈(CQ2)之間、且同時與第一太陽輪(TYl)和第一齒圈(CQl)常嚙合；當所述動力換擋段(B)中的第五同步器(T5)移動到變速箱體(XT)—側、將第二齒圈軸(ZT2)和第二齒圈(CQ2)鎖定在變速箱體(XT )上時，使第二行星輪系(XP2 )形成差速傳動，當第五同步器(T5 )移動到第二輸出端(LC2)—側、將第二齒圈軸(ZT2)和第二齒圈(CQ2)與第二太陽輪軸(ZS2)鎖定時，使第二行星輪系(XP2)形成直接傳動；所述第二主減速齒輪(ZJ2)固定設于第二輸出軸(Z02)上并與所述主減速從動齒輪(ZJC)常嚙合。
3.根據權利要求1或2所述的三段組合式并聯行星輪系變速器，其特征在于:所述動力換擋段(B)中，所述第一輸入端(LRl)和第一輸出端(LCl)組成的摩擦傳動副是濕式摩擦傳動副或干式摩擦傳動副；所述第二輸入端(LR2)和所述第二輸出端(LC2)組成的摩擦傳動副是濕式摩擦傳動副或干式摩擦傳動副。
【文檔編號】F16H3/46GK104154193SQ201410390286
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月11日 優先權日:2014年8月11日
【發明者】孫保群, 王瓊, 汪韶杰, 陶曉敏, 胡松華, 曲凱寧, 常佳男, 陸軍, 羅沖, 卞錦 申請人:合肥工業大學