一種雙齒圈干摩擦外控三擋變速器的制作方法
本發明涉及電動汽車變速器技術領域，特別涉及一種雙齒圈干摩擦外控三擋變速器。
背景技術：
為解決能源危機與環境污染這兩大世界性難題，電動汽車技術成為未來汽車發展的主要方向。電機作為電動汽車的動力源，為了優化電機工作特性，少擋位變速器逐漸在電動汽車上得到應用。
自動變速器被廣泛應用于汽車、電動汽車、工程機械等各種車輛。現有自動變速器主要有液力機械式自動變速器(at)、金屬帶式無級自動變速器(cvt)、機械式自動變速器(amt)、雙離合器式自動變速器(dct)四大類型。
上述四類自動變速器均采用電控液壓伺服裝置，實現換擋過程控制，結構復雜、成本高且增加了控制難度和復雜度。常規的機械式自動變速器(amt)是在平行軸手動變速器(mt)基礎上實現換擋和掛擋自動化控制,其速比的變換是通過變換不同的齒數嚙合副；因此，換擋控制機構存在先天性的復雜和工作不可靠性的劣勢。
現有的電動汽車離合器和制動器安置在變速器內，在控制元件工作狀態切換時，摩擦件的磨屑落入變速器內，導致磨屑對潤滑油的污染，降低汽車工作的穩定性。
技術實現要素：
鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種雙齒圈干摩擦外控三擋變速器，旨在解決現有技術中電動汽車的爬坡性能差，變速器結構復雜、穩定性低的問題。
為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：一種雙齒圈干摩擦外控三擋變速器，包括殼體、設置于殼體內的行星齒輪機構和設置于殼體外的第一制動器、第二制動器以及離合器；
所述行星齒輪機構包括前行星齒輪機構和后行星齒輪機構，所述前行星齒輪機構與后行星齒輪機構分別前后設置于同一軸線上；
所述前行星齒輪機構包括前太陽輪、前行星輪、前行星架和前齒圈，所述前行星輪與前太陽輪外嚙合，同時所述前行星輪與前齒圈內嚙合，所述前行星輪固設于前行星架上；
所述后行星齒輪機構包括后太陽輪、后行星輪、后行星架和后齒圈，所述后行星輪與后太陽輪外嚙合，同時所述后行星輪與后齒圈內嚙合，所述后行星輪固設于后行星架上；
所述前行星架與后齒圈相連；
所述變速器的動力輸入端與所述前太陽輪和后太陽輪相連，所述變速器的動力輸出端與后行星架相連；
所述第一制動器用于制動所述前齒圈，所述第二制動器用于制動所述后齒圈；
所述變速器的動力輸入端與前太陽輪之間設置有離合器，所述離合器的主動部分與所述變速器的動力輸入端相連，所述離合器的從動部分與前齒圈相連；
所述變速器設有至少3個擋位，所述3個擋位為一擋、二擋和三擋；
一擋模式下，所述離合器分離，所述第一制動器釋放，所述第二制動器結合；動力依次經輸入軸、離合器的主動部分、后太陽輪、后行星輪、后行星架，由所述變速器的動力輸出端輸出；
二擋模式下，所述離合器分離，所述第一制動器結合，所述第二制動器分離；動力依次經輸入軸、離合器的主動部分后，一部分經過前太陽輪、前行星輪、前行星架和后齒圈，另一部分經過后太陽輪，兩部分動力匯合到后行星輪，再傳輸到后行星架，由所述變速器的動力輸出端輸出；
三擋模式下，所述離合器結合，所述第一制動器分離，所述第二制動器分離；動力依次經過輸入軸、離合器的主動部分后，一部分經過離合器的從動部分和前齒圈，一部分經過前太陽輪，兩部分動力匯合到前行星輪，由前行星輪傳輸到前行星架，再經過后齒圈，另一部分經過后太陽輪，各部分匯合到后行星輪，再經過后行星架，由所述變速器的動力輸出端輸出；
優選地，所述前行星輪和后行星輪有多個，多個前行星輪均布于前太陽輪周圍，多個后行星輪均布于后太陽輪周圍。
優選地，空擋模式下，所述離合器分離，所述第一制動器分離，所述第二制動器分離；動力依次經過輸入軸、離合器的主動部分，到達前太陽輪和后太陽輪，前太陽輪和后太陽輪處于空轉狀態，前行星輪和后行星輪無動力輸出，所述變速器的動力輸出端無動力輸出。
優選地，所述離合器為干式摩擦離合器。
優選地，所述前太陽輪、后太陽輪、前行星輪、后行星輪、前齒圈、后齒圈的齒數分別為z1，
優選地，所述第一制動器的制動盤和第二制動器的制動盤設置在殼體外，所述第一制動器的制動盤設于所述離合器的從動部分和前齒圈相連接的軸上，所述第二制動器的制動盤設于所述后齒圈上。
在另一種技術方案中：
一種雙齒圈干摩擦外控三擋變速器，包括殼體、設置于殼體內的行星齒輪機構和設置于殼體外的第一制動器、第二制動器以及離合器；
所述行星齒輪機構包括前行星齒輪機構和后行星齒輪機構，所述前行星齒輪機構與后行星齒輪機構分別前后設置于同一軸線上；
所述前行星齒輪機構包括前太陽輪、前行星輪、前行星架和前齒圈，所述前行星輪與前太陽輪外嚙合，同時所述前行星輪與前齒圈內嚙合，所述前行星輪固設于前行星架上；
所述后行星齒輪機構包括后太陽輪、后行星輪、后行星架和后齒圈，所述后行星輪與后太陽輪外嚙合，同時所述后行星輪與后齒圈內嚙合，所述后行星輪固設于后行星架上；
所述前行星架與后齒圈相連；
所述變速器的動力輸入端與所述前太陽輪和后太陽輪相連，所述變速器的動力輸出端與后行星架相連；
所述第一制動器用于制動所述前齒圈，所述第二制動器用于制動所述后齒圈；
所述變速器的動力輸入端與前太陽輪之間設置有離合器，所述離合器的主動部分與所述變速器的動力輸入端相連，所述離合器的從動部分與前齒圈相連。
優選地，所述前行星輪和后行星輪有多個，多個前行星輪均布于前太陽輪周圍，多個后行星輪均布于后太陽輪周圍。
優選地，所述離合器為干式摩擦離合器。
優選地，所述前太陽輪、后太陽輪、前行星輪、后行星輪、前齒圈、后齒圈的齒數分別為z1，
相對于現有技術，本發明的技術方案雙齒圈干摩擦外控三擋變速器的第一制動器、第二制動器以及離合器設于殼體外，避免控制元件工作狀態切換時，摩擦件的磨屑落入變速器內，導致磨屑對潤滑油的污染。前行星齒輪機構與后行星齒輪機構分別前后設置于同一軸線上，控制元件少，使變速器的結構更緊湊。離合器設置于變速器的動力輸入端，通過離合器的分離與結合，制動器的剎緊與放松的控制，減少換擋沖擊，縮短換擋時間。變速器設有至少3個擋位，傳動比寬，用于純電動汽車時，爬坡性能更優越。
附圖說明
圖1為本發明雙齒圈干摩擦外控三擋變速器在一擋模式工作下的結構簡圖；
圖2為本發明為本發明雙齒圈干摩擦外控三擋變速器在二擋模式工作下的結構簡圖；
圖3為本發明為本發明雙齒圈干摩擦外控三擋變速器在三擋模式工作下的結構簡圖；
圖4為本發明為本發明雙齒圈干摩擦外控三擋變速器在空擋模式工作下的結構簡圖。
標號說明：
10、殼體
11、第一制動器
12、第二制動器
13、離合器
14、動力輸入端
15、動力輸出端
100、前太陽輪
101、前行星輪
102、前齒圈
103、前行星架
200、后太陽輪
201、后行星輪
202、后齒圈
203、后行星架
具體實施方式
為詳細說明本發明的技術內容、構造特征、所實現目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖詳予說明。
請一并參照圖1至圖4，如圖所示可知，本發明干摩擦外控三擋變速器全稱為：干摩擦外掛式自動變速器(dryfrictionexternallycontrdedautmatictransmission)，英文簡稱dat；其設計理念在于將變速器分為離合器部分和變速箱部分，離合器部分為干部，其特點為無潤滑油；變速箱部分為濕部，其特點帶有有潤滑油；行星輪系傳動機構集成在濕部，而換擋執行元件及制動元件都布置于干部。
如圖1所示，本發明一種優選實施例為一種雙齒圈干摩擦外控三擋變速器，包括殼體10、設置于殼體內的行星齒輪機構和設置于殼體外的第一制動器11、第二制動器12以及離合器13。第一制動器、第二制動器以及離合器設于殼體外可避免變速器控制元件工作狀態切換時，摩擦件的磨屑落入變速器內，導致磨屑對潤滑油的污染。
所述行星齒輪機構包括前行星齒輪機構和后行星齒輪機構，所述前行星齒輪機構與后行星齒輪機構分別前后設置于同一軸線上。行星齒輪機構控制元件少，使變速器的結構更緊湊。所述前行星齒輪機構包括前太陽輪100、前行星輪101、前行星架103和前齒圈102，所述前行星輪與前太陽輪外嚙合，同時所述前行星輪與前齒圈內嚙合，所述前行星輪固設于前行星架上；所述后行星齒輪機構包括后太陽輪200、后行星輪201、后行星架203和后齒圈202，所述后行星輪與后太陽輪外嚙合，同時所述后行星輪與后齒圈內嚙合，所述后行星輪固設于后行星架上；所述前行星架與后齒圈相連。所述變速器的動力輸入端14與所述前太陽輪和后太陽輪相連，所述變速器的動力輸出端15與后行星架相連；所述第一制動器用于制動所述前齒圈，所述第二制動器用于制動所述后齒圈；所述變速器的動力輸入端與前太陽輪之間設置有離合器，所述離合器的主動部分與所述變速器的動力輸入端相連，所述離合器的從動部分與前齒圈相連。通過離合器的分離與結合，制動器的剎緊與放松的控制，減少換擋沖擊，縮短換擋時間。
所述變速器設有至少3個擋位，所述3個擋位為一擋、二擋和三擋。變速器的傳動比寬，用于純電動汽車時，爬坡性能更優越。
如圖1所示，一擋模式下，所述離合器分離，所述第一制動器釋放，所述第二制動器結合。此時，后齒圈被第二制動器制動，動力依次經輸入軸、離合器的主動部分、后太陽輪、后行星輪、后行星架，由所述變速器的動力輸出端輸出。
如圖2所示，二擋模式下，所述離合器分離，所述第一制動器結合，所述第二制動器分離。此時，前齒圈被第一制動器制動，動力依次經輸入軸、離合器的主動部分后，一部分動力傳輸到前太陽輪，前太陽輪作為主動輪，帶動前行星輪和固定于前行星輪上的前行星架后，傳輸到后齒圈。另一部分經過后太陽輪，兩部分動力匯合到后行星輪，再傳輸到固定于后行星輪上的后行星架，由所述變速器的動力輸出端輸出。
如圖3所示，三擋模式下，所述離合器結合，所述第一制動器分離，所述第二制動器分離。動力依次經過輸入軸、離合器的主動部分后，一部分經過離合器的從動部分和前齒圈，一部分經過前太陽輪，前太陽輪和前齒圈轉速一致，前行星輪相當于被前太陽輪和前齒圈夾持而同速旋轉，動力由前行星輪傳輸到前行星架，再經過后齒圈，另一部分經過后太陽輪，各部分匯合到后行星輪，后行星輪的運轉與前行星輪的運轉同理，再經過后行星架，由所述變速器的動力輸出端輸出。
為了行星架運行更平穩，本發明的一種優選實施例，所述前行星輪和后行星輪有多個，多個前行星輪均布于前太陽輪周圍，多個后行星輪均布于后太陽輪周圍。
如圖4所示，在短時間停車時，空擋模式可節約能源。本發明的一種優選實施例，空擋模式下，所述離合器分離，所述第一制動器分離，所述第二制動器分離。動力依次經過輸入軸、離合器的主動部分，到達前太陽輪和后太陽輪，前太陽輪和后太陽輪處于空轉狀態，前行星輪和后行星輪無動力輸出，所述變速器的動力輸出端無動力輸出。
為了使汽車爬坡性能更優，要實現傳動比范圍更寬。本發明的一種優選實施例，所述前太陽輪、后太陽輪、前行星輪、后行星輪、前齒圈、后齒圈的齒數分別為z1，
為了使第一制動器和第二制動器的制動效果更佳，本發明的一種優選實施例，所述第一制動器的制動盤和第二制動器的制動盤設置在殼體外，所述第一制動器的制動盤設于所述離合器的從動部分和前齒圈相連接的軸上，所述第二制動器的制動盤設于所述后齒圈上。
為了實現變速器的結構更緊湊，控制元件少，工作狀態更穩定，本發明的一種優選實施例，如圖1所示，本發明一種優選實施例為一種雙齒圈干摩擦外控三擋變速器，包括殼體10、設置于殼體內的行星齒輪機構和設置于殼體外的第一制動器11、第二制動器12以及離合器13。第一制動器、第二制動器以及離合器設于殼體外可避免變速器控制元件工作狀態切換時，摩擦件的磨屑落入變速器內，導致磨屑對潤滑油的污染。
所述行星齒輪機構包括前行星齒輪機構和后行星齒輪機構，所述前行星齒輪機構與后行星齒輪機構分別前后設置于同一軸線上。行星齒輪機構控制元件少，使變速器的結構更緊湊。所述前行星齒輪機構包括前太陽輪100、前行星輪101、前行星架103和前齒圈102，所述前行星輪與前太陽輪外嚙合，同時所述前行星輪與前齒圈內嚙合，所述前行星輪固設于前行星架上；所述后行星齒輪機構包括后太陽輪200、后行星輪201、后行星架203和后齒圈202，所述后行星輪與后太陽輪外嚙合，同時所述后行星輪與后齒圈內嚙合，所述后行星輪固設于后行星架上；所述前行星架與后齒圈相連。所述變速器的動力輸入端14與所述前太陽輪和后太陽輪相連，所述變速器的動力輸出端15與后行星架相連；所述第一制動器用于制動所述前齒圈，所述第二制動器用于制動所述后齒圈；所述變速器的動力輸入端與前太陽輪之間設置有離合器，所述離合器的主動部分與所述變速器的動力輸入端相連，所述離合器的從動部分與前齒圈相連。通過離合器的分離與結合，制動器的剎緊與放松的控制，減少換擋沖擊，縮短換擋時間。
以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效形狀或結構變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
- 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊！