[发明专利]多挡位行星齿轮传动装置

说明书

本发明公开了一种多挡位行星齿轮传动装置，包括行星排单元，由第一至第三行星排组成；制动器单元，由第一至第三制动器组成；离合器单元，由第一至第三离合器组成；能够实现六个前进挡和两个倒挡，至少包括五个减速前进挡和一个直接挡。该多挡位行星齿轮传动装置，为四自由度结构，各挡位的机械传动效率高、低速挡位速比大、传动比范围宽，无动力中断换挡，可实现大功率传输、换挡冲击小。

技术领域

本发明属于车辆传动技术领域，具体涉及一种多挡位行星齿轮传动装置。

背景技术

液力机械式自动变速器（Automatic Transmission, 简称AT）是当前自动变速传动装置的主流类型之一，具有大传递扭矩、高功率密度、强适应性等优点，在乘用车和商用车、轮式车辆和履带车辆等领域都有广泛应用。目前无论是乘用车还是商用车，所采用的AT自动变速器都是以6-8挡为主，多挡化趋势明显，主要依靠其行星齿轮传动装置来实现多挡位以及多挡位之间的切换。随着国民经济的发展，对于重型载重汽车、运输车的需求与日俱增，与之配套的能够承受大传递扭矩、大输入/输出功率的变速器的需求也日益突出，对低速挡速比、倒挡速比、传动比范围等都有较高的要求，来满足重载、起步、爬坡等工况要求挡行星齿轮传动装置。目前，国内市场上满足大功率需求的多挡位行星齿轮传动装置的构型方案比较少，例如法士特集团推出FC6A140/180/220/250系列的四款液力自动变速器，其行星齿轮传动装置能够形成6个前进挡和1个倒挡，最大前进挡传动比仅为4.4。限于当前行星排的制造技术可实现的行星排固有特性值的范围限制，普遍存在的问题是，传动比变化范围小，并且多数包含2个以上的超速挡位，对于重载车辆并不适合。相对于国内，美国艾里逊（Allison）公司开发的Allison-4000系列液力自动变速器，其行星齿轮传动装置能够实现7个前进挡位和1个倒挡，最大的前进挡速比能够达到7.63。因此，综合考虑当前行星排制造技术状况，寻找可满足重载车辆速比要求的行星齿轮传动装置，具有重要意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种多挡位行星齿轮传动装置，具体技术方案如下：

一种多挡位行星齿轮传动装置，包括：

行星排单元，由第一至第三行星排组成；

制动器单元，由第一至第三制动器组成；

离合器单元，由第一至第三离合器组成；

第一至第七传动轴；

其中，所述第一传动轴为输入轴，用于输入动力；所述第二传动轴为输出轴，用于输出动力；

所述第一行星排为单行星轮的行星排，包括第一中心轮、第一行星轮保持架和第一齿圈，第一中心轮固接于第一传动轴，第一行星轮保持架固接于第三传动轴，第一制动器用于制动第一行星轮保持架，第一齿圈固接于第六传动轴；

所述第二行星排为双行星轮的行星排，包括第二中心轮、第二行星轮保持架和第二齿圈，第二中心轮固接于第四传动轴，第二制动器用于制动第二中心轮，第二行星轮保持架与第一齿圈固接，第二行星轮保持架固接于第六传动轴，第二齿圈与第三齿圈固接，第三制动器用于制动第二齿圈，第二齿圈固接于第五传动轴；

所述第三行星排为单行星轮的行星排，包括第三中心轮、第三行星轮保持架和第三齿圈，第三中心轮固接于第七传动轴，第一离合器用于连接第一中心轮和第三中心轮，第三离合器用于连接第一行星轮保持架和第三中心轮，第三行星轮保持架固接于第二传动轴，第二离合器用于连接第一齿圈和第三行星轮保持架、以及用于连接第二行星轮保持架和第三行星轮保持架。

进一步的，包括第一至第六前进挡和第一至第二倒挡。

进一步的，当第二制动器、第三制动器和第三离合器共同工作、且其他制动器或离合器不工作时，实现前进一挡模式；

当第三制动器、第二离合器和第三离合器共同工作、且其他制动器或离合器不工作时，实现前进二挡模式；