[实用新型]自动变速箱行星轮系

说明书

本实用新型涉及一种汽车自动变速箱行星轮系(分前轮驱动型和后轮驱动型两种结构)。

目前，汽车采用的性能较好的自动变速箱多采用四个前进档，一个倒档的自动变速轮系。但它们的结构复杂，维修困难，增加了自动变速箱的生产成本和使用维修费用。

本实用新型的目的是提供一种结构简单紧凑，零部件数量大大减少，可大幅度降低生产成本和使用维修费用的新型轮系。另外根据需要可加装一种超越节能装置，可减少燃料消耗20％左右，同时改善对空气的污染。

本实用新型的目的是这样实现的：在外壳箱体中，装有两个星排，一根动力输入轴，一根动力输出轴，三个换档离合器和三个换档制动器。由前中心轮，前星架和装在前星架上的三个前星轮，前齿圈组成前星排。由后中心轮，后星架和装在后星架上的三个后星轮，后齿圈组成后星排。动力输入轴和前中心轮结合在一起构成轮系的动力输入件。前星架和后齿圈结合在一起，前进档时，它是前星排的动力输出件，同时又是后星排的动力输入件；倒档时它是前后星排共有的制动操纵件。动力输出轴和后星架结合在一起构成轮系的动力输出件。前星架的前端和动力输入轴之间装有换档离合器C₁，和壳体之间装有换档制动器B₁。前齿圈和壳体之间装有换档制动器B₂，和后中心轮之间装有换挡离合器C₂。后中心轮装在动力输出轴上，和动力输出轴之间装有换档离合器C₃和壳体之间装有换档制动器B₃。

下面分析各档的工作原理：

A、空档：

所有的执行机构都不结合，动力从输入轴上不能传到输出轴上。

B、一档工作原理(见一档传动简图图5)：

制动B₂、B₃。动力从输入轴传给前中心轮，由于前齿圈被B₂制动，动力则带动前星轮在中心轮和齿圈之间一方面滚动自转，同时绕中心轮公转，并带动前星架和后齿圈一起转动，这个运动起到了减速增扭的作用；由于后中心轮被B₃制动，后星轮则在后齿圈的带动下，一方面滚动自转，同时绕后中心轮公转，并带动后星架和动力输出轴一起转动，动力在这里又一次被减速增扭后送出了变速箱。

根据星排的运动方程和约束方程可求出一档的传动比公式：

运动方程：n_t1+kn_q1-(1+k₁)n_j1＝0    (1)

          n_t2+kn_q2-(1+k₂)n_j2＝0    (2)

式中n_t1、n_t2分别是前后中心轮的转速。

    n_q1、n_q2分别是前后齿圈的转速。

    n_j1、n_j2分别是前后星架的转速。

    k₁、k₂分别是前后中心轮与前后齿圈的齿数比。

一档约束方程：n_q1＝0、n_t2＝0  n_j1＝n_q2

将一档约束方程代入运动方程(1)和(2)得一档传动比公式：

i₁＝n_t1/n_j2＝(1+k₁)(1+k₂)/k₂

C、二档工作原理(见二档传动简图图6)：

制动B₂、结合C₃。动力从输入轴传给前中心轮，由于前齿圈被B₂制动，动力则带动前星轮和前星架作减速增扭运动后传给后齿圈。C₃的结合将后星排锁定，后星排只作牵连运动把动力传给输出轴。因此，前星排的传动比就是二档的传动比。

二档约束方程：n_q1＝0

将n_q1＝0代入(1)式得二档传动公式：

i₂＝n_t1/n_j1＝1+K

D、三档工作原理(见三档传动简图图7)：