一種能夠?qū)崿F(xiàn)組合學(xué)變速模式的組合模式多級(jí)多層多檔行星齒輪變速器是多級(jí)“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”的串聯(lián)組合，所述“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”是在一個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)的多個(gè)空間層面上平行地安置多層行星齒輪副，“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”的多個(gè)太陽(yáng)輪共用一個(gè)軸，“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”的多個(gè)行星齒輪共用一個(gè)行星架，“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”的多個(gè)內(nèi)齒輪各配置一個(gè)制動(dòng)器；組合模式多級(jí)多層多檔行星齒輪變速器前級(jí)的“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”輸出的多檔變速比是后級(jí)“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”的輸入；組合模式多級(jí)多層多檔行星齒輪變速器輸出變速比檔數(shù)符合組合學(xué)(n≤m)定律，達(dá)到多檔行星齒輪變速器最簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的目的。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及ー項(xiàng)《組合模式多級(jí)多層多檔行星齒輪變速器》，該變速器的特點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)《組合學(xué)》CS (n ^m)定律變速模式，屬于行星齒輪變速領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
一 .目前很多轎車(chē)的傳動(dòng)系使用《液力自動(dòng)變速器》(簡(jiǎn)稱AT)，其基本結(jié)構(gòu)是十分著名的《辛普森行星齒輪機(jī)構(gòu)》(Simpson planet gear mechanism)。 《液力自動(dòng)變速器》由《辛普森行星齒輪機(jī)構(gòu)》、《液カ變扭器》及相應(yīng)的傳感、控制、執(zhí)行元器件、輔助零件組成。優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換檔；缺點(diǎn)是《液カ變扭器》傳動(dòng)效率難以提高，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其是多檔的AT。ニ.《雙離合變速器》(Dual Clutch Transmission)(大眾系簡(jiǎn)稱DCT)這是近十年發(fā)展十分迅猛的轎車(chē)變速器，尤其是德國(guó)大眾系轎車(chē)上應(yīng)用較多。其基本思路是將兩套變速齒輪分為偶數(shù)檔輪系和奇數(shù)檔輪系，利用雙離合器實(shí)現(xiàn)偶、奇數(shù)交替換檔(如圖I)，所以稱為《雙離合變速器》。三.越野車(chē)使用的主、副變速器，其主變速器作為常態(tài)使用，特殊困難狀況下使用副變速器，轉(zhuǎn)換為“低速檔”。四.載重車(chē)使用的雙中間軸多檔變速器，如法士特9、12、16檔變速器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是“雙中間軸”，類(lèi)似“雙離合器”的雙軸傳輸。五.《漸開(kāi)線行星齒輪變速器》(專(zhuān)利號(hào)93234211. 6)，其僅提出ー個(gè)行星排2檔變速比的方案，而且“實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的基本條件是，兩組行星齒輪和太陽(yáng)輪的中心距必須相坐”寸 ο六.《緊湊行星齒輪變速器》(專(zhuān)利號(hào)200980155796. 5)，其基本原理是選擇性地控制行星齒輪機(jī)構(gòu)3個(gè)自由度中的兩個(gè)，以實(shí)現(xiàn)兩檔變速比(最多可以有3檔變速比)，其控制系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，這種思路和控制方法在《液力自動(dòng)變速器》里都有體現(xiàn)。七.汽車(chē)用的其他變速器，如傳統(tǒng)的定軸齒輪變速器、金屬鏈或金屬帶式無(wú)級(jí)變速器、滾輪轉(zhuǎn)盤(pán)式無(wú)級(jí)變速器、電控機(jī)械式自動(dòng)變速器等，與本專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利在結(jié)構(gòu)、性能上差別甚遠(yuǎn)，不再贅述，亦不在方案對(duì)比中論述。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)避免上述技術(shù)背景涉及方案的缺陷，提出ー種能夠?qū)崿F(xiàn)《組合學(xué)》定律變速模式的包括箱體、輸入軸、輸出軸等必要輔助零件組成的《組合模式多級(jí)多層多檔行星齒輪變速器》。《組合模式多級(jí)多層多檔行星齒輪變速器》是多級(jí)“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”的串聯(lián)組合，其變速比檔數(shù)符合《組合學(xué)》Cli (n ^m)定律(《組合模式多級(jí)多層多檔行星齒輪變速器》變速比檔數(shù)也可以用各層變速比的連乘積來(lái)表示，與Cii計(jì)算結(jié)果是一致的)。I.針對(duì)《液力自動(dòng)變速器》①必須使用《液カ變扭器》——本專(zhuān)利技術(shù)棄用《液カ變扭器》;②行星齒輪副使用效率不高——本專(zhuān)利技術(shù)的每一行星齒輪副都參與多檔變速比，實(shí)現(xiàn)《組合學(xué)》模式。2.針對(duì)《雙離合變速器》①必須使用雙離合器——本專(zhuān)利技術(shù)用制動(dòng)結(jié)構(gòu)代替雙離合器，實(shí)現(xiàn)動(dòng)カ不中斷換檔；②齒輪副使用效率不高——本專(zhuān)利技術(shù)的每一行星齒輪副都參與多檔變速比，實(shí)現(xiàn)《組合學(xué)》模式。3.針對(duì)越野車(chē)使用的主、副箱多檔變速器本專(zhuān)利技術(shù)將多級(jí)“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”置于ー個(gè)箱體內(nèi)，和主、副箱多檔變速器的設(shè)計(jì)思路不同，結(jié)構(gòu)亦不同，同時(shí)又可以有效地減小變速器的空間體積。 4.針對(duì)載重車(chē)使用的雙中間軸多檔變速器雙中間軸多檔變速器是定軸輪系的齒輪變速器，本專(zhuān)利技術(shù)是動(dòng)軸輪系的行星齒輪變速器，設(shè)計(jì)思路不同，結(jié)構(gòu)差別也很大。5.針對(duì)《漸開(kāi)線行星齒輪變速器》(專(zhuān)利號(hào)93234211. 6)①《漸開(kāi)線行星齒輪變速器》是有限制條件的兩檔行星齒輪變速器，且沒(méi)有多級(jí)組合的概念和實(shí)踐，本專(zhuān)利技術(shù)是將多級(jí)“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”串聯(lián)組合成《組合模式多級(jí)多層多檔行星齒輪變速器》;②《漸開(kāi)線行星齒輪變速器》基本條件是“兩組行星齒輪和太陽(yáng)輪的中心距必須相等”，本專(zhuān)利技術(shù)“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”的層數(shù)為偶數(shù)(2、4、6)，其內(nèi)齒輪的分度圓直徑相等，但行星齒輪公轉(zhuǎn)半徑不等(行星齒輪和太陽(yáng)輪的中心距不相等)；層數(shù)為奇數(shù)(3、5、7)，其內(nèi)齒輪的分度圓直徑不相等，但行星齒輪公轉(zhuǎn)半徑相等(行星齒輪和太陽(yáng)輪的中心距相等)(圖 2)。6.針對(duì)《緊湊行星齒輪變速器》(專(zhuān)利號(hào)200980155796. 5)①《緊湊行星齒輪變速器》各級(jí)行星輪系的太陽(yáng)輪、行星輪、內(nèi)齒輪之間的連接機(jī)構(gòu)復(fù)雜，本專(zhuān)利技術(shù)的連接機(jī)構(gòu)極為簡(jiǎn)單太陽(yáng)輪共用一個(gè)既可作為動(dòng)カ輸入件，又可作為動(dòng)力輸出件的太陽(yáng)輪軸；行星齒輪共用一個(gè)既可作為動(dòng)カ輸入件，又可作為動(dòng)カ輸出件的行星架，這兩種設(shè)計(jì)思路導(dǎo)致結(jié)構(gòu)上的區(qū)別很大；②《緊湊行星齒輪變速器》的轉(zhuǎn)換變速比的控制元件有太陽(yáng)輪、行星輪、內(nèi)齒輪等3件，本專(zhuān)利技術(shù)轉(zhuǎn)換變速比的控制元件只有內(nèi)齒輪，這是兩種設(shè)計(jì)思路導(dǎo)致結(jié)構(gòu)上的區(qū)別很大的具體體現(xiàn)；③《緊湊行星齒輪變速器》變速比檔數(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)《組合學(xué)》CIS (η彡m)定律。本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案本專(zhuān)利技術(shù)《組合模式多級(jí)多層多檔行星齒輪變速器》是在必要的輔助零、配件支持下，多級(jí)“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”的串聯(lián)組合，其變速技術(shù)方案可以分為以下兩個(gè)層次I.在ー個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)(俗稱行星排)的多個(gè)空間層面上平行地安置多層行星齒輪副，組成“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”(圖2A是3層、圖2B是2層)；2.上述多級(jí)的“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”在必要的輔助零、配件支持下串聯(lián)組合成《組合模式多級(jí)多層多檔行星齒輪變速器》，其前級(jí)“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”多檔變速比輸出是后級(jí)“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”的多檔輸入(圖3是兩級(jí)、圖4是三級(jí))。本專(zhuān)利技術(shù)兩層次技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和有益效果I. “多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”(圖2)①多層行星齒輪副平行地安置在一個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)的多個(gè)空間層面上〔圖2A中(A-1B-1C-1)、(A- 2B-2C-2)、(A-3B-3C-3);圖 2B 中(A-lB-lC-l)、(A-2B-2C-2)〕，減小了空間體積，同時(shí)簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)；②“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”的太陽(yáng)輪(圖2A中的A-1A-2A-3 ;圖2B中的A_1A_2)共用ー個(gè)太陽(yáng)輪軸(圖2A、B中的AZ)，其既可作為動(dòng)カ輸入件，又可作為動(dòng)カ輸出件，便于兩級(jí)連接，同時(shí)簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)；③“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”的行星齒輪(圖2A中的C-1C-2C-3 ;圖2B中的C-1C-2)共用一個(gè)行星架(圖2A、B中的X)，其既可作為動(dòng)カ輸入件，又可作為動(dòng)カ輸出件，便于兩級(jí)連接，同時(shí)簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)；④“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”各層行星齒輪副的內(nèi)齒輪齒數(shù)與其配置的太陽(yáng)輪齒數(shù)的比值不同，實(shí)現(xiàn)了“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”多檔變速比；⑤“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”的各內(nèi)齒輪都配置一個(gè)制動(dòng)器(圖2A中SB-1SB-2SB-3 ；圖2B中的SB-1SB-2)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)カ不中斷換檔目的，同時(shí)簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。2.多個(gè)“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”在必要的輔助零、配件支持下串聯(lián)組合成《組合模式多級(jí)多層多檔行星齒輪變速器》①在ー個(gè)箱體中實(shí)現(xiàn)了 “多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”的多級(jí)組合，使《組合模式多級(jí)多層多檔行星齒輪變速器》減小了空間體積，同時(shí)簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)；②《組合模式多級(jí)多層多檔行星齒輪變速器》的每一行星齒輪副都參與多檔變速，實(shí)現(xiàn)了《組合學(xué)》模式，使《組合模式多級(jí)多層多檔行星齒輪變速器》變速比檔數(shù)符合《組合學(xué)》(η彡m)定律，同時(shí)有效地簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。為了量化多檔齒輪變速器結(jié)構(gòu)的繁簡(jiǎn)，本專(zhuān)利技術(shù)導(dǎo)出多檔齒輪變速器結(jié)構(gòu)繁簡(jiǎn)系數(shù)Kff =變速比檔數(shù)/齒輪副數(shù))，從變速比檔數(shù)/齒輪副數(shù)的量比角度比較多種齒輪變速器的機(jī)構(gòu)繁簡(jiǎn)程度。· —般定軸齒輪變速器是ー組齒輪副參與ー檔變速，加上本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種能夠?qū)崿F(xiàn)《組合學(xué)》定律變速模式的包括箱體、輸入軸、輸出軸等必要輔助零件組成的《組合模式多級(jí)多層多檔行星齒輪變速器》，其特征是：所述的《組合模式多級(jí)多層多檔行星齒輪變速器》是多級(jí)“多層行星齒輪機(jī)構(gòu)”的串聯(lián)組合，其變速比檔數(shù)符合《組合學(xué)》(n≤m)定律；FSA00000770855900011.tif
【技術(shù)特征摘要】
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：縱晨光，丁陳，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：縱晨光，丁陳，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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