專利名稱：雙行星輪式換向機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換向機(jī)構(gòu)，屬于汽車傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景由于發(fā)動(dòng)機(jī)不能反轉(zhuǎn)，因而不能反向提供機(jī)械動(dòng)力，車輛傳動(dòng)中，金屬帶 式無(wú)級(jí)變速器也只能同方向傳遞動(dòng)力，不具備換向功能。而汽車在行駛過(guò)程中， 不但要求能實(shí)現(xiàn)正向行駛而且還要求倒車，這就要求科技人員研制出一種在發(fā) 動(dòng)機(jī)始終保持正轉(zhuǎn)的前提下，能夠靈活方便的實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)輪正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)切換的換 向機(jī)械裝置。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，而提供一 種結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活方便、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、避免打齒現(xiàn)象發(fā)生、運(yùn)行穩(wěn)定 可靠、技術(shù)性能優(yōu)良的雙行星輪式換向機(jī)構(gòu)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這種雙行星輪式換向機(jī)構(gòu)其行星機(jī)構(gòu)由一個(gè)太 陽(yáng)輪、 一個(gè)行星架、 一個(gè)齒圈和三個(gè)行星輪組構(gòu)成，每個(gè)行星輪組有兩個(gè)行星 輪，三個(gè)行星輪組均布于齒圈和太陽(yáng)輪中間的圓周上；太陽(yáng)輪通過(guò)內(nèi)花鍵與無(wú) 級(jí)自動(dòng)變速器主動(dòng)帶輪軸連接，太陽(yáng)輪與前進(jìn)離合器內(nèi)齒摩擦片齒合連接，前 進(jìn)離合器外齒摩擦片)與輸入軸和行星架固連，齒圈與倒檔制動(dòng)器的內(nèi)齒摩擦 片齒合連接，倒檔制動(dòng)器的外齒摩擦片與無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器殼體固連，輸入軸與 行星架固連在一起。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)惰輪等其它機(jī)構(gòu)相比，雖然兩者都能實(shí)現(xiàn)倒檔功能，但本發(fā)明采用行星機(jī)構(gòu)明顯有如下優(yōu)點(diǎn)1) 行星機(jī)構(gòu)軸向尺寸更緊湊；2) 因?yàn)椴捎脻袷蕉嗥x合器控制換向，所以，相應(yīng)的操作可以在離現(xiàn)場(chǎng)較 遠(yuǎn)的地方，能有效避免危險(xiǎn)的發(fā)生和操作的不方便性；3) 液壓遠(yuǎn)程操作避免了手動(dòng)直接操縱帶來(lái)的疲勞性，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；4) 在換向過(guò)程中行星齒輪始終保持常嚙合，避免了掛式換向機(jī)構(gòu)的打齒現(xiàn) 象發(fā)生。5) 工作穩(wěn)定，運(yùn)行可靠。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為本發(fā)明前進(jìn)檔時(shí)動(dòng)力傳動(dòng)方向示意圖 圖3為本發(fā)明倒檔時(shí)動(dòng)力傳動(dòng)方向示意圖 圖4為本發(fā)明實(shí)施例機(jī)械結(jié)構(gòu)剖視圖
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)附圖，本發(fā)明的雙行星輪式換向機(jī)構(gòu)其行星機(jī)構(gòu)由一個(gè)太陽(yáng)輪l、 一個(gè)行星架2、 一個(gè)齒圈3、三個(gè)行星輪組4構(gòu)成，每個(gè)行星輪組4有兩個(gè)行星輪， 三個(gè)行星輪組均布于齒圈3和太陽(yáng)輪1中間的圓周上；太陽(yáng)輪1通過(guò)內(nèi)花鍵與 無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器主動(dòng)帶輪軸連接，圖中5為輸出軸，太陽(yáng)輪1與前進(jìn)離合器6 的內(nèi)齒摩擦片連接，前進(jìn)離合器6的外齒摩擦片與輸入軸7和行星架2固連， 齒圈3與倒檔制動(dòng)器8的內(nèi)齒摩擦片連接，倒檔制動(dòng)器8的外齒摩擦片與無(wú)級(jí) 自動(dòng)變速器殼體9固連，輸入軸7與行星架2固連在一起。 參見(jiàn)圖2，前進(jìn)檔分析行星架與輸入軸固聯(lián)成一體，始終與換向機(jī)構(gòu)的輸入軸保持同速。前進(jìn)離 合器的外齒摩擦片與輸入軸合件即輸入軸和行星架固聯(lián)在一起，內(nèi)齒摩擦片與 太陽(yáng)輪合件固聯(lián)在一起。當(dāng)前進(jìn)離合器結(jié)合時(shí)，換向機(jī)構(gòu)的輸入軸合件與太陽(yáng) 輪固聯(lián)在一起，無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力從換向機(jī)構(gòu)的輸入軸直接傳動(dòng)到太陽(yáng)輪。整 個(gè)換向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩傳遞如圖2所示前進(jìn)擋的動(dòng)力傳遞路線為原動(dòng)機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))——換向機(jī)構(gòu)的輸入軸——前 進(jìn)離合器——太陽(yáng)輪——無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的主動(dòng)帶輪軸。前進(jìn)檔的傳動(dòng)比為U,二l，整個(gè)換向機(jī)構(gòu)相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)的剛體，齒圈也隨著 換向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)闆](méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以換向機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率最高，n=l。參見(jiàn)圖3，倒檔分析倒檔離合器的外齒摩擦片與無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的殼體固聯(lián)在一起，內(nèi)齒摩擦 片與齒圈固聯(lián)在一起。當(dāng)?shù)箼n離合器結(jié)合時(shí)，倒檔制動(dòng)器起作用，換向機(jī)構(gòu)的 齒圈就與無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的殼體固聯(lián)在一起，無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到固定齒圈 的目的。整個(gè)換向機(jī)構(gòu)各個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)矩傳遞如圖3所示動(dòng)力傳遞路線是原動(dòng)機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))一一換向機(jī)構(gòu)的輸入軸——行星架—— 行星齒輪——太陽(yáng)輪——無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的主動(dòng)帶輪軸。倒檔的傳動(dòng)比計(jì)算公式為其中，iPg——換向機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比；nl(_,n——換向機(jī)構(gòu)的輸入轉(zhuǎn)速(行星架的轉(zhuǎn)速)；——換向機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)速(太陽(yáng)輪的轉(zhuǎn)速)； p——換向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)p =ZS / Zl(;Z,——太陽(yáng)輪齒數(shù) ZK——齒圈齒數(shù)。由公式可知此時(shí)換向機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比為負(fù)值，正好實(shí)現(xiàn)倒車功能。此時(shí)，換 向機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率n〈1，但換向機(jī)構(gòu)處于倒檔運(yùn)行的時(shí)候是較少的，因此不會(huì) 影響整個(gè)機(jī)構(gòu)的工作效率。參見(jiàn)圖4實(shí)施例機(jī)械結(jié)構(gòu)剖視圖，輸入端可由圖中的輸入軸7接原動(dòng)機(jī)即 發(fā)動(dòng)機(jī)，輸出端可由圖示的太陽(yáng)輪l內(nèi)花鍵接動(dòng)力輸出機(jī)構(gòu)即無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器 主動(dòng)帶輪軸。圖中，前進(jìn)離合器6包括前進(jìn)檔油缸、活塞、復(fù)位彈簧、多片依次疊放的鋼片和摩擦片。圖中倒檔制動(dòng)器8包括倒檔油缸、活塞、復(fù)合彈簧、多片依次疊放的鋼片和摩擦片。圖中io為輸入軸合件。現(xiàn)結(jié)合圖4詳細(xì)說(shuō)明前進(jìn)檔、倒檔和空檔的具體實(shí)施過(guò)程。 1、前進(jìn)檔油沿著油道流入前進(jìn)檔油缸，前進(jìn)檔油缸內(nèi)油壓迅速上升，前進(jìn)檔活塞在 油壓的作用下，被逐漸沿著X軸的反方向推擠。復(fù)位彈簧在前進(jìn)檔活塞的擠壓 下，將多層鋼板及前進(jìn)檔摩擦片壓緊，由于前進(jìn)檔內(nèi)齒摩擦片通過(guò)花鍵和太陽(yáng) 輪焊合件結(jié)合，于是，太陽(yáng)輪焊合件將與前進(jìn)檔內(nèi)齒摩擦片實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。在前進(jìn)檔油缸進(jìn)油的同時(shí)，倒檔油缸內(nèi)的油則被釋放，倒檔油缸內(nèi)油壓迅 速降低，作用在倒檔活塞上的油壓也隨之消失，開(kāi)始沿著X軸的方向運(yùn)動(dòng)，此 時(shí)，復(fù)合彈簧不再受倒檔活塞的擠壓，受其彈性的影響，迅速恢復(fù)到原位置， 于是，倒檔摩擦片由緊壓狀態(tài)變?yōu)樗蓜?dòng)狀態(tài)，從而與之相結(jié)合的太陽(yáng)輪齒圈處 于不受力狀態(tài)。在輸入軸焊合件處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，由于與太陽(yáng)輪焊合件通過(guò)花鍵合的前進(jìn)檔內(nèi)齒摩擦片被壓緊，和行星架進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而太陽(yáng)輪齒圈處 于不受力的狀態(tài)，于是，行星架在隨著輸入軸合件作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，行星架與太 陽(yáng)輪焊合件結(jié)合為一個(gè)整體作同向運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)前進(jìn)檔。2、 倒檔倒檔過(guò)程與前進(jìn)檔的過(guò)程相反。油沿著油道流入倒檔油缸，倒檔油缸內(nèi)油 壓迅速上升，倒檔活塞在油壓的作用下，被逐漸沿著X軸的方向推擠。復(fù)合彈 簧在被倒檔活塞的擠壓下，將多層鋼板及倒檔內(nèi)齒摩擦片壓緊，由于倒檔內(nèi)齒 摩擦片通過(guò)花鍵和太陽(yáng)輪齒圈相互結(jié)合，當(dāng)?shù)箼n摩擦片被壓緊不能進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)時(shí)，齒圈的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)也同時(shí)被鎖止。在倒檔油缸進(jìn)油的同時(shí)，前進(jìn)檔油缸內(nèi)的油則被釋放，前進(jìn)檔油缸內(nèi)油壓 迅速降低，作用在前進(jìn)檔活塞上的油壓也隨之消失，且其運(yùn)動(dòng)方向與倒檔活塞 運(yùn)動(dòng)方向相同，此時(shí)膜片彈簧和復(fù)位彈簧不再受前進(jìn)檔活塞的擠壓，受其彈性 的影響，迅速恢復(fù)到原位置，于是，前進(jìn)檔摩擦片由緊壓狀態(tài)變?yōu)樗蓜?dòng)狀態(tài)， 從而與之相結(jié)合的太陽(yáng)輪焊合件處于不受力的狀態(tài)。在輸入軸焊合件處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，由于太陽(yáng)輪齒圈被卡住不能運(yùn)轉(zhuǎn)，而太 陽(yáng)輪焊合件處于不受力的狀態(tài)，于是，行星架在隨著輸入軸合件旋轉(zhuǎn)時(shí)，雙排 行星輪旋轉(zhuǎn)，將動(dòng)力傳遞給太陽(yáng)輪，但是由于雙排行星輪的作用，行星架的正 向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將轉(zhuǎn)換為太陽(yáng)輪的反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)倒檔。這是由雙排行星 輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)決定的。3、 空擋前進(jìn)檔油缸和倒檔油缸都必須將其內(nèi)的油排出，前進(jìn)檔油缸和倒檔油缸內(nèi) 油壓都將迅速降低，作用在前進(jìn)檔活塞和倒檔活塞上的油壓也隨之消失，如前所述，由此引發(fā)的結(jié)果是使太陽(yáng)輪齒圈和太陽(yáng)輪焊合件都處于不受力的狀態(tài)， 因此無(wú)法傳遞轉(zhuǎn)矩。由于太陽(yáng)輪承受著輸入軸巨大的阻力，且太陽(yáng)輪齒圈不受力，因此，當(dāng)行 星架隨著輸入軸焊合件高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，太陽(yáng)輪不能轉(zhuǎn)動(dòng)，行星輪圍繞著太陽(yáng)輪轉(zhuǎn) 動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)空檔。
權(quán)利要求
1、一種雙行星輪式換向機(jī)構(gòu)，其特征在于其行星機(jī)構(gòu)由由一個(gè)太陽(yáng)輪、一個(gè)行星架、一個(gè)齒圈和三個(gè)行星輪組構(gòu)成，每個(gè)行星輪組有兩個(gè)行星輪，三個(gè)行星輪組均布于齒圈和太陽(yáng)輪中間的圓周上；太陽(yáng)輪通過(guò)內(nèi)花鍵與無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器主動(dòng)帶輪主動(dòng)帶輪軸連接，太陽(yáng)輪與前進(jìn)離合器內(nèi)齒摩擦片連接，前進(jìn)離合器外齒摩擦片與輸入軸和行星架固連，齒圈與倒檔制動(dòng)器的內(nèi)齒摩擦片連接，倒檔制動(dòng)器的外齒摩擦片與無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器殼體固連，輸入軸與行星架固連在一起。
全文摘要
一種雙行星輪式換向機(jī)構(gòu)，其行星機(jī)構(gòu)由一個(gè)太陽(yáng)輪、一個(gè)行星架、一個(gè)齒圈和三個(gè)行星輪組構(gòu)成，每個(gè)行星輪組有兩個(gè)行星輪，太陽(yáng)輪與無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器主動(dòng)帶輪固連，太陽(yáng)輪與前進(jìn)離合器內(nèi)齒摩擦片連接，外齒摩擦片與輸入軸和行星架固連，齒圈與倒檔制動(dòng)器的內(nèi)齒摩擦片連接，外齒摩擦片與無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器殼體固連。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，操作靈活方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，避免打齒，工作穩(wěn)定，運(yùn)行可靠。
文檔編號(hào)F16H3/44GK101245831SQ200710035699
公開(kāi)日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2007年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者周云山, 穎 安, 泉 李, 李永建, 鄒乃威 申請(qǐng)人:湖南江麓容大車輛傳動(dòng)有限責(zé)任公司