本發明涉及一種車用九個擋位自動變速器的結構,特別涉及一種采用雙軸輸出的液力變矩器及兩級行星齒輪組傳動結構實現九個擋位自動變速器結構的方法。
背景技術:
目前已知的自動變速器一項關鍵的技術是采用了液力變矩器,液力變矩器的特點是:能消除沖擊和振動,過載保護性能和起動性能好;但缺點也是顯而易見的,由于高速液體和泵輪和渦輪及導輪之間的摩擦產生了大量的熱,損失了能量,降低了傳動效率;而雙離合變速箱的傳動效率高,體積小重量輕,但是也有不可避免的缺點:在低速蠕動或頻繁起步時,離合器長期處于半離合狀態容易產生故障,且車輛行駛容易產生頓挫感。
一般九擋自動變速器的行星齒輪組大多為4組,結構復雜、占用空間大、質量較大、制造難度大,不利于降低成本。
技術實現要素:
本發明的目的是提供由雙軸輸出的液力變矩器和兩組行星齒輪組成的齒輪箱構成的一種九個擋位自動變速器結構,在車輛低速行駛中(前3個擋位)由液力變矩器的渦輪軸傳動,相當與傳統的AT變速器;在車輛高速行駛時(后6個擋位)由液力框軸傳動,相當于雙離合變速箱,直接從發動機軸傳動繞開了液力變矩器,降低了傳動過程中的能量損失。
本發明的另一個目的是提供一種液力變矩器,通過液力框軸穿過渦輪軸上的通孔,同時為變速器齒輪箱提供兩個輸入軸。
本發明的再一個目的是提供本發明所述變速器的齒輪箱結構,結構簡單,由前級減速機構和后級變速機構通過它們的行星架軸連接,為變速器提供九個擋位的傳動比,兩級傳動提高了變速器的傳動效率。
本發明的再一個目的是提供一種前級減速機構,由兩個離合器,一個行星齒輪組、制動器及單向離合器構成,兩個離合器對應兩個軸輸入軸,通過制動器和單向離合器的配合,行星齒輪組的行星架軸輸出三種轉速。
本發明的再一個目的是提供一種后級變速機構,由兩個制動器和兩個超越離合器,一個行星齒輪和一個主傳動齒輪組成,通過行星架軸輸入,在兩個制動器和兩個超越離合器配合作用下,在主傳動齒輪軸上能夠得到三種轉速。
本發明的再一個目的是提供一種倒擋機構,由行星齒輪的太陽輪軸上安裝的倒擋齒輪,經過過渡齒輪1、倒擋離合器、過渡齒輪2輸出到主減速器齒輪。
附圖說明
圖1為本發明九個擋位自動變速器的結構示意圖。
圖2為本發明九個擋位自動變速器的液力變矩器示意圖。
圖3為本發明九個擋位自動變速器前級減速機構示意圖。
圖4為本發明九個擋位自動變速器后級變速機構示意圖。
圖5為本發明九個擋位自動變速器倒擋機構示意圖。
具體實施方式
本發明所述九個擋位自動變速器結構,如圖1所示:前級減速機構(101)、后級變速機構(102)、液力變矩器(103)。
在圖1所示實施例中:
車輛發動機輸出軸輸入到液力變矩器(103),通過液力變矩器(103)的液力框軸和渦輪軸輸出到齒輪箱的前級減速機構(101),前級減速機構(101)通過行星架軸輸出到后級變速機構(102)行星架軸,后級變速機構(102)通過兩個超越離合器驅動主傳動齒輪軸(404)。
本發明所述液力變矩器,如圖2所示
液力框(201)、泵輪(204)、渦輪(203)、中心輪(205)、單項離合器(206)、變速器殼體(209)、渦輪軸(207)、液力框軸(208)、力矩限制器(202)。
在圖2所示實施例中:
液力框(201)和泵輪(204)通過螺紋密封連接。
渦輪軸(207)中心開有通孔。
液力框軸(208)穿過渦輪軸(207)中心通孔。
中心輪(205)通過單向離合器(206)和變速箱殼體(209)連接。
變速器工作時液力框(201)轉動,液力框帶動泵輪(204)使渦輪(203)跟隨泵輪(204)同向轉動,此時液力變矩器就有兩個輸出軸:一個是液力框軸(208),另一個是渦輪軸(207)。
液力框軸(208)和渦輪軸(207)之間以力矩限制器(202)連接,一旦發生過載,傳遞扭矩超過設定值,力矩限制器(202)發生打滑或脫開,泵輪和渦輪之間產生相對轉動,這時液力變矩器起到力矩放大作用。
本發明所述前級減速機構,如圖3所示
離合器1(301)、單向離合器(302)、制動器3(304)、離合器2(305)、渦輪軸(207)、液力框軸(208)、前級行星齒輪(308)、倒擋齒輪(309)。
在圖3所示實施例中:
離合器1(301)結合,使前級行星齒輪(308)的太陽輪軸和渦輪軸(207)連接;離合器2(305)分離,使前級行星齒輪(308)的齒圈和液力框軸(208)斷開連接;制動器3(304)制動前級行星齒輪(308)的齒圈,使齒圈靜止;單向離合器(302)分離,前級行星齒輪(308)的太陽輪軸自由轉動;渦輪軸(207)的轉速經過前級行星齒輪(308)減速,通過行星架輸出轉速。
離合器1(301)分離,前級行星齒輪(308)的太陽輪軸和渦輪軸(207)斷開連接;離合器2(305)結合,使前級行星齒輪(308)的齒圈和液力框軸(208)連接;制動器3(304)松開前級行星齒輪(308)的齒圈,使齒圈自由轉動;單向離合器(302)作用,逆止前級行星齒輪(308)的太陽輪軸;液力框軸(208)的轉速經過前級行星齒輪(308)減速,行星架輸出轉速。
離合器1(301)、離合器2(305)同時結合,前級行星齒輪(308)的齒圈和液力框軸(208)連接,太陽輪和渦輪軸(207)連接;單向離合器(302)和制動器3(304)分離;液力框軸(208)和渦輪軸(207)輸入的轉速,經過前級行星齒輪(308)行星架輸出轉速。
本發明所述后級變速機構,如圖4所示
制動器2(401)、制動器1(403)、主傳動齒輪(404)、超越離合器3(405)、超越離合器2(406)、后級行星齒輪(407)。
在圖4所示實施例中:
前級行星齒輪(308)的行星架軸輸入轉速在后級行星齒輪(407)的行星架軸,制動器1(403)和后級行星齒輪(407)的太陽輪軸分離;制動器2(401)和后級行星齒輪(407)的齒圈分離;超越離合器3(405)、超越離合器2(406)同時結合,后級行星齒輪(407)的齒圈軸和太陽輪軸同時連接主傳動齒輪(404),主傳動齒輪(404)輸出轉速。
前級行星齒輪(308)的行星架軸輸入轉速在后級行星齒輪(407)的行星架軸,制動器1(403)制動后級行星齒輪(407)的太陽輪軸,使太陽輪軸靜止。制動器2(401)松開后級行星齒輪(407)的齒圈;主傳動齒輪(404)軸超越超越離合器2(406);超越離合器3(405)結合,后級行星齒輪(407)的齒圈連接主傳動齒輪(404),主傳動齒輪(404)輸出轉速。
前級行星齒輪(308)的行星架軸輸入轉速在后級行星齒輪(407)的行星架軸,制動器1(403)松開后級行星齒輪(407)的太陽輪軸;制動器2(401)制動后級行星齒輪(407)的齒圈,使齒圈靜止,主傳動齒輪(404)軸超越超越離合器3(405);超越離合器2(406)結合,后級行星齒輪(407)的太陽輪軸連接主傳動齒輪(404),主傳動齒輪(404)輸出轉速。
上述前級減速機構行星齒輪的行星架軸連接后級變速機構行星齒輪的行星架軸,構成本發明所述變速箱的齒輪箱,液力框軸和渦輪軸從前級減速機構輸入,后級變速機構主傳動齒輪可輸出9種轉速。
這九種轉速比的控制邏輯如下表:
注:√為換擋元件作用。
本發明所述倒擋機構,如圖5所示
倒擋齒輪(309)、倒擋離合器(502)、過渡齒輪1(503)、過渡齒輪2(505)、主減速器齒輪(504)。
在圖5所示實施例中:
行星齒輪(308)的太陽輪軸上的倒擋齒輪(309)嚙合過渡齒輪1(503),倒擋離合器(502)的結合,使過度齒輪1軸和過渡齒輪2軸連接,過渡齒輪2(505)嚙合主減速器齒輪(504)。