液力機械變速裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車機械制造工程領域，且涉及一種自動變速裝置，所述自動變速裝置包括應用在在運行車輛的自動傳動系中的有級式的行星變速器且由電子系統和液壓系統來進行操控。
【背景技術】
[0002]運行車輛的傳動系或變速裝置常常用來轉換發動機的扭矩和轉速以適應道路行駛條件的變化，從而確證車輛的運動，如向前行駛和倒車的要求。
[0003]一般來說，自動傳動系中包括有液壓動力扭矩轉換器(液力變矩器)，其作用是利用工作流體的動能將扭矩從發動機的曲軸傳遞給變速器的輸入端。通常，接下列就是由行星變速器或變速裝置來改變發動機的扭矩和轉速，變速器中還包括控制部件，如摩擦件或帶有齒的部件，它們按其功能又可被分為兩類:制動器和離合器。離合器將行星齒輪組的部件彼此耦合或聯接在一起，而制動器則是將行星齒輪組的部件和變速器殼(或齒輪箱殼)親合或聯接連接在一起。
[0004]如美國的一種液力機械變速裝置(專利號NoUS7632206，2009.12.15公布)，就包括液壓動力扭矩轉換器，4排行星齒輪組和6組控制部件(3個制動器和3個離合器)，在每個檔位上若同時接入兩個控制部件，即可得到9個前進檔和I個倒檔。
[0005]對自動變速器發展的分析表明，研宄者們采用各種辦法去試圖減少從發動機向驅動車輪傳遞功率時的損失。在采用摩擦離合器和摩擦制動器作為控制部件的變速器中，影響功率損失的主要因素之一是處于分離狀態下的摩擦部件的數量，這些部件的數量越少，則變速器的效率就越高。
[0006]在變速器的樣機中換檔是靠成對地接入行星齒輪組中的6個摩擦控制部件。此外樣機中第I行星齒輪組的太陽輪借助結構中的附加部件與殼體實現了剛性連接，從而使結構變得復雜了。
【發明內容】
[0007]本發明提出一種液力機械變速裝置，該液力機械變速裝置通過不同的部件配置方式及減少交聯環節的數量使結構得以簡化，而在采用摩擦件作為控制部件時，在每個檔位，在同等數量的行星齒輪組以及同等數量和質量的摩擦控制部件的條件下，增加同時接合的控制部件的數量，以達到減少功率損失的目的。
[0008]為了達到上述目的，在帶有液壓動力扭矩轉換器和采用以制動器和離合器等形式的控制部件的行星式變速器中。第4行星齒輪組的行星輪架作為輸出件與第3行星齒輪組的齒圈聯接，第4行星齒輪組的太陽輪經離合器與第2行星齒輪組的太陽輪聯接，第4行星齒輪組的齒圈與第3行星齒輪組的行星輪架聯接，并通過制動器和變速器殼聯接。第3行星齒輪組的行星輪架通過離合器與第2行星齒輪組的太陽輪聯接。第3行星齒輪組的太陽輪與第I行星齒輪組的行星輪架聯接并經離合器與第2行星齒輪組的齒圈聯接，第2行星齒輪組的行星輪架與第I行星齒輪組的齒圈聯接并通過制動器和變速器殼聯接，第2行星齒輪組的太陽輪與液壓動力扭矩轉換器的輸出部件聯接，并直接與變速器的輸入件聯接。第I行星齒輪組的太陽輪通過制動器與變速器殼聯接。
[0009]上述特征是極為重要的，且它們之間是相互關聯的，這些特征的總合足以可靠的保證達到對變速器所提出的技術要求。
[0010]說明附圖
[0011]圖1表示運行車輛傳動系實現9檔液力機械變速裝置動力系統示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面借助于具體實例詳細描述本發明，這一具體實例并非是實現本發明的唯一可行的方案，但它以其具備的一系列特征清楚地展示了達到所需技術性能的可能性。
[0013]按照本發明，液力機械變速裝置包括液壓動力扭矩轉換器和帶有有以受控的或控制制動器和離合器形式的控制部件的行星變速器或變速裝置。第4行星齒輪組的行星輪架作為輸出件與第3行星齒輪組的齒圈相連接。第4行星齒輪組的太陽輪通過離合器與第2行星齒輪組的太陽輪相連接。第4行星齒輪組的齒圈與第3行星齒輪組的行星輪架相連接并通過制動器與變速器殼相連接。第3行星齒輪組的行星輪架通過離合器與第2行星齒輪組的太陽輪相連接。第3行星齒輪組的太陽輪與第I行星齒輪組的行星輪架連接，并通過離合器與第2行星齒輪組的齒圈相連接。第2行星齒輪組的行星輪架與第I行星齒輪組的齒圈相連接并通過制動器與變速器殼相連接。第2行星齒輪組的太陽輪與液壓動力扭矩轉換器的輸出部件相連接，并直接與變速器的輸入件相連接。第I行星齒輪組的太陽輪通過制動器與變速器的殼體相連接。
[0014]下面以越野車為示例來描述用于自動傳動系或傳動裝置的液力機械變速裝置或變速器的實例。
[0015]具有9個前進檔和I個倒檔的自動變速裝置包括變速器殼19，輸入件20，輸出件21，液壓動力扭矩轉換器和行星變速器或變速裝置。在行星變速器中有4個行星齒輪組和3個受控的或控制離合器和3個受控的或控制制動器。
[0016]按照本發明的自動變速裝置，行星變速器包括4個行星齒輪組。第I行星齒輪組包括太陽輪3、行星輪架2和齒圈I。第2行星齒輪組包括太陽輪6、行星輪架5和齒圈4。第3行星齒輪組包括太陽輪9、行星輪架8和齒圈7。第4行星齒輪組包括太陽輪12、行星輪架11和齒圈10。
[0017]輸入件20通過離合器16與第4行星齒輪組的齒圈10以及與之相連的第3行星齒輪組的行星輪架8連接起來。輸入件20與液壓動力扭矩轉換器的輸出部件22相連接并通過離合器17與第4行星齒輪組的太陽輪12相連接。第2行星齒輪組的太陽輪6與輸入件20相連接。輸出件21與第4行星齒輪組的行星輪架11以及與之相連的第3行星齒輪組的齒圈7相連接。制動器14將連在一起的第I行星齒輪組的齒圈I和第2行星齒輪組的行星輪架5與變速器殼19連接在一起。制動器13將第I行星齒輪組的太陽輪3與變速器殼19連接在一起。制動器15將連在一起的第3行星齒輪組的行星輪架8和第4行星齒輪組的齒圈10與變速器殼19連在一起。離合器18將第2行星齒輪組的齒圈4以及連在一起的第I行星齒輪組的行星輪架2和第3行星齒輪組的太陽輪9連接起來。
[0018]本發明的自動變速裝置的工作過程如下:
[0019]運行車輛起動后，從第I檔到第9檔的順序換擋能使車輛加速到所希望的速度。在變速器的空檔位置，所有的控制部件都處于脫開接合的狀態。
[0020]當切換到第I前進檔時，制動器14，15和離合器18被接合，此時，與第4行星齒輪組的齒圈10相連的第3行星齒輪組的行星輪架8的角速度和與第2行星齒輪組的行星輪架5相連的第I行星齒輪組的齒圈I的角速度為零，而第2行星齒輪組的齒圈4的角速度和與第I行星齒輪組的行星輪架2相連的第3行星齒輪組的太陽輪9的角速度是相同的。
[0021]扭矩由輸入件20通過第2行星齒輪組的太陽輪6被傳遞給第2行星齒輪組的齒圈4。之后經離合器18被傳遞給第3行星齒輪組的太陽輪9，然后被傳遞給第3行星齒輪組的齒圈7以及與之相連的第4行星齒輪組的行星輪架11，并傳遞至直接與其相連的輸出件21。
[0022]當切換到第2前進檔時，制動器14被脫開接合且離合器17被接合，而制動器15和離合器18仍處于接合狀態。這樣，第3行星齒輪組的行星輪架8以及與之相連的第4行星齒輪組的齒圈10的角速度為零。此時，與輸入件20相連的第2行星齒輪組的太陽輪6的角速度與第4行星齒輪組的太陽輪12的角速度相同。第2行星齒輪組的齒圈4的角速度與第3行星齒輪組的太陽輪9以及與之相連的第I行星齒輪組的行星輪架2的角速度相同。
[0023]扭矩從輸入件20經處于接合狀態的離合器17被傳遞給第4行星齒輪組的太陽輪12并由此被傳遞給第4行星齒輪組的行星輪架11，進而被傳遞給直接與其相連的輸出件21.
[0024]當切換到第3前進檔時，制動器15被脫開接合且制動器14被接合，而離合器17和18仍處于接合狀態。這樣，第2行星齒輪組的行星輪架5以及與之相連的第I行星齒輪組的齒圈I的角速度為零。此時第2行星齒輪組的太陽輪6以及與之相連的輸入件20的角速度等于第4行星齒輪組的太陽輪12的角速度。與此同時，第2行星齒輪組的齒圈4的角速度等于第3行星齒輪組的太陽輪9的角速度以及與之相連的第I行星齒輪組的行星輪架2的角速度。
[0025]扭矩從輸入件20經處于接合狀態下的離合器17被傳遞給第4行星齒輪組的太陽輪12，并由此進而被傳遞給第4行星齒輪組的行星輪架11，并從這里扭矩被分成了三路。第一路扭矩是從第4行星齒輪組的行星輪架11傳遞給與之相連的第3行星齒輪組的齒圈7。由此傳遞給第3行星齒輪組的行星輪架8，在這里它與從第4行星齒輪組的行星輪架11傳遞給第4行星齒輪組的齒圈10以及與之相連的第3行星齒輪組的行星輪架8的第二路扭矩相匯合。在第3行星齒輪組的行星輪架8相匯的兩路扭矩傳遞給第3行星齒輪組的太陽輪9，此后從第3行星齒輪組的太陽輪9扭矩經離合器18傳遞給第2行星齒輪組的齒圈4，接下來傳遞給第2行星齒輪組的太陽輪6，在這里它與輸入件20上的扭矩相匯合。第三路扭矩是從第4行星齒輪組的行星輪架11傳遞到與之直接相連的輸出件21。
[0026]當切換到第4前進檔時，離合器18被脫開接合且制動器13被接合，而制動器14和離合器17仍處于接合狀態。這樣，第I行星齒輪組的齒圈I以及與之相連的第2行星齒輪組的行星輪架5的角速度和第I行星齒輪組的太陽輪3的角速度為零。與此同時，第2行星齒輪組的太陽輪6以及與之相連的輸入件20的角速度與第4行星齒輪組的太陽輪12的角速度相同。
[0027]扭矩從輸入件20經處于接合狀態的離合器17被傳遞給第4行星齒輪組的太陽輪12，進而傳遞給第4行星齒輪組的行星輪架11，并在此被分成兩路。第一路扭矩是由第4行星齒輪組的行星輪架11傳遞給第4行星齒輪組的齒圈10以及與之相連的第3行星齒輪組的行星輪架8，接著扭矩傳遞到第3行星齒輪組的齒圈7，之后傳遞到與之相連的第4行星齒輪組的行星輪架11，并在此處與從第4行星齒輪組的行星輪架11傳遞給與之相連的輸出件21的第二路扭矩匯合。
[0028]當切換到第5前進檔時，制動器14被脫開接合且離合器18被接合，而離合器1