[发明专利]三级行星齿轮变速机构与多挡位自动变速器

说明书

本发明公开了一种三级行星齿轮变速机构与多挡位自动变速器，包括三个行星排和六个换挡元件，通过闭合六个换挡元件中的三个，实现七个前进挡和两个倒车挡。该机构的传动比变化范围大，低速时能够满足重型车辆对大扭矩的动力要求，高挡位能够满足重型车辆对经济性的需求；结构紧凑，体积小；传动效率高。

技术领域

本发明属于车辆传动技术领域，具体涉及一种三级行星齿轮变速机构与多挡位自动变速器。

背景技术

目前应用于重载车辆的变速器主要包括手动变速器（MT）、电控机械自动变速器（AMT）以及液力自动变速器（AT）。相较于MT和AMT，AT换挡过程无动力中断、换挡简单、适应性强，能够极好的适应重载车辆恶劣的工作环境。由于重载车辆行驶工况特殊，一般较少使用超速档，而传统的低自由度行星齿轮机构能够形成的理论挡位数少，且多有几个超速档，导致重载车辆能使用的有效挡位更少。无论是从挡位总数方面，还是从有效使用率方面来说，传统的低自由度行星齿轮机构已经无法满足重载车辆的需求，各个变速器厂商都在为新一代AT寻求新的行星齿轮变速机构。德国采埃孚（ZF）公司最新的重载车辆AT变速器Ecolife系列6挡AT变速器便采用三级行星齿轮变速器机构，而美国艾里逊公司以四级行星齿轮变速机构为基础，研发出第四代重载车辆AT变速器Allsion-4700系列；国内法士特集团基于四级行星齿轮变速机构，推出新一代9挡AT变速器FC8A120。可见，如何基于3-4个行星排，以较少的制动器和离合器数量，寻求能够满足大速比、尽可能数量多的减速比，且挡位分布合理的全新变速器构型方案，已经是各变速器生产商研究的重点。而目前国内除了法士特集团外，其余厂商对基于多级行星齿轮变速机构的多挡位自动变速器的研究较少，因此，研发基于对多级行星齿轮变速机构的多挡位自动变速器对提升我国AT技术水平具有重要意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种适用于重型车辆的三级行星齿轮变速机构和多挡位自动变速器。本发明的具体技术方案如下：

一种三级行星齿轮变速机构，包括第一行星排、第二行星排、第三行星排、第一连接轴1、第二连接轴2、第三连接轴3、第四连接轴4、第五连接轴5、第六连接轴6和第七连接轴7、第一制动器10、第二制动器20、第三制动器30、第一离合器40、第二离合器50、第三离合器60；

第一行星排包括第一中心轮110、第一行星轮保持架130和第一齿圈120，第二行星排包括第二中心轮210、第二行星轮保持架230和第二齿圈220，第三行星排包括第三中心轮310、第三行星轮保持架330和第三齿圈320；

第一齿圈120固接于第一连接轴1，用于输入动力；第三行星轮保持架330固接于第二连接轴2，用于输出动力；第一中心轮110与第二齿圈220分别固接于第三连接轴3，第一行星轮保持架130固接于第四连接轴4，第三齿圈320固接于第五连接轴5，第二行星轮保持架230与第三中心轮310固接于第六连接轴6，第二中心轮210固接于第七连接轴7；

第一制动器10工作时，第一中心轮110和第二齿圈220相对变速器外壳0固定；第二制动器20工作时，第一行星轮保持架130相对变速器外壳0固定；第三制动器30工作时，第三齿圈320相对变速器外壳0固定；

第一离合器40工作时，第一齿圈120与第二中心轮210通过液压压紧摩擦片动态连接；第二离合器50工作时，第三行星轮保持架330与第二中心轮210液压压紧摩擦片动态连接；第三离合器60工作时，第一行星轮保持架130与第二行星轮保持架230通过液压压紧摩擦片动态连接、以及第一行星轮保持架130与第三中心轮310通过液压压紧摩擦片动态连接。

进一步的，所述第一行星排、第二行星排、第三行星排为单级行星排。