液壓機械雙功率流傳動變速箱的制作方法
【專利摘要】一種液壓機械雙功率流傳動變速箱,包括輸入軸、輸出軸、液壓傳動機構、行星齒輪機構和換擋機構，所述液壓傳動機構包括液壓同步器、液壓傳動輸入齒輪副、變量泵、定量馬達、液壓傳動輸出齒輪副和液壓傳動輸出軸；行星齒輪機構包括機械傳動輸入齒輪副、太陽輪制動器、齒圈、太陽輪和行星架；換擋機構包括行星架輸出軸、倒檔同步器、高檔齒輪副、低檔齒輪副、倒檔齒輪副和前進檔同步器。本發(fā)明通過不同同步器和離合器的接合和分離，實現(xiàn)液壓機械傳動和純機械傳動兩種工作模式的快速自由切換，提高了車輛的作業(yè)效率、動力性和經(jīng)濟性；本發(fā)明僅使用三個同步器和一個制動器完成了三種工況七種模式的組合，結構簡單而緊湊。
【專利說明】液壓機械雙功率流傳動變速箱

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動變速箱，特別提供了一種液壓機械雙功率流傳動變速箱。

【背景技術】
[0002]自動變速箱是車輛傳動動力系統(tǒng)研究的核心，其特性影響車輛的動力性、經(jīng)濟性，還影響農用車輛的生產效率。
[0003]液壓機械雙功率流傳動以其機械傳動的高效和液壓傳動的無級變速常應用于大馬力拖拉機上，并與電控技術相結合，實現(xiàn)變速箱的自動調節(jié)，可大大減輕駕駛員的勞動強度，提高農業(yè)作業(yè)和運輸作業(yè)的安全性、動力性和經(jīng)濟性。
[0004]液壓傳動機構傳遞的功率隨變量泵排量變化連續(xù)可調,機械傳動機構傳遞功率階躍變化，液壓機械傳動無級可調。
[0005]為滿足田間作業(yè)工況復雜，運輸作業(yè)高效的特點，設計一種集拖拉機田間作業(yè)和運輸作業(yè)功能為一體的變速箱。通過同步器和制動器的組合，實現(xiàn)液壓機械傳動和純機械傳動兩種工作模式的切換，有利于提高車輛的作業(yè)效率、動力性和經(jīng)濟性。
[0006]目前大部分自動變速箱復雜，無法直接適應農用機械田間作業(yè)和運輸作業(yè)兩種工況對作業(yè)效率、動力性和經(jīng)濟性的要求。


【發(fā)明內容】

[0007]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種液壓機械雙功率流傳動變速箱。本發(fā)明能夠實現(xiàn)液壓機械傳動和純機械傳動兩種工作模式的快速切換，有利于提高車輛的作業(yè)效率、動力性和經(jīng)濟性。
[0008]技術方案:一種液壓機械雙功率流傳動變速箱，包括輸入軸、輸出軸、液壓傳動機構、行星齒輪機構和換擋機構，所述液壓傳動機構包括液壓同步器、液壓傳動輸入齒輪副、變量泵、定量馬達、液壓傳動輸出齒輪副和液壓傳動輸出軸；行星齒輪機構包括機械傳動輸入齒輪副、太陽輪制動器、齒圈、太陽輪和行星架；換擋機構包括行星架輸出軸、倒檔同步器、高檔齒輪副、低檔齒輪副、倒檔齒輪副和前進檔同步器；所述液壓傳動機構通過液壓同步器與輸入軸連接，液壓傳動輸出軸與太陽輪連接；所述行星齒輪機構的齒圈通過機械傳動輸入齒輪副與輸入軸連接；所述換擋機構通過行星架輸出軸與行星齒輪機構的行星架連接；所述換擋機構分別通過高檔齒輪副、低檔齒輪副、倒檔齒輪副與輸出軸連接。本發(fā)明通過不同同步器和離合器的接合和分離，實現(xiàn)液壓機械傳動和純機械傳動兩種工作模式的快速自由切換，提高了車輛的作業(yè)效率、動力性和經(jīng)濟性；本發(fā)明僅使用三個同步器和一個制動器完成了三種工況七種模式的組合，結構簡單而緊湊。
[0009]怠速工況時，發(fā)動機轉速在一定范圍內變化，但是由于液壓同步器、倒檔同步器和前進檔同步器同時分離，發(fā)動機的動力無法從輸入軸傳遞至輸出軸，因此此時的車輛處于怠速狀態(tài)。
[0010]拖拉機田間作業(yè)時，采用液壓機械檔進行作業(yè)，能夠適應各種復雜的作業(yè)工況。
[0011]液壓機械低檔位傳動時，液壓同步器接合，倒檔同步器分離，前進檔同步器接入低檔齒輪副，太陽輪制動器分離；發(fā)動機部分動力經(jīng)液壓同步器，從液壓輸入齒輪副傳至變量泵，變量泵經(jīng)液壓管道輸出流量驅動定量馬達，定量馬達轉矩經(jīng)液壓輸出齒輪副，傳到液壓傳動輸出軸驅動太陽輪；另一部分發(fā)動機動力經(jīng)機械傳動輸入齒輪副，傳遞到齒圈，從太陽輪傳送的液壓動力和齒圈傳送的機械動力組成混合動力經(jīng)行星架傳遞到低檔齒輪副，通過前進檔同步器，最后經(jīng)輸出軸輸出。
[0012]液壓機械高檔位傳動時，液壓同步器接合，倒檔同步器分離，前進檔同步器接入高檔齒輪副，太陽輪制動器分離；發(fā)動機部分動力經(jīng)液壓同步器，從液壓輸入齒輪副傳至變量泵，變量泵經(jīng)液壓管道輸出流量驅動定量馬達，定量馬達轉矩經(jīng)液壓輸出齒輪副，傳到液壓傳動輸出軸驅動太陽輪；另一部分發(fā)動機動力經(jīng)機械傳動輸入齒輪副，傳遞到齒圈，從太陽輪傳送的液壓動力和齒圈傳送的機械動力組成混合動力經(jīng)行星架傳遞到高檔齒輪副，通過前進檔同步器，最后經(jīng)輸出軸輸出。
[0013]液壓機械倒檔傳動時，倒檔同步器和液壓同步器同時接合，前進檔同步器和太陽輪制動器分離；發(fā)動機部分動力經(jīng)液壓同步器，從液壓輸入齒輪副傳至變量泵，變量泵經(jīng)液壓管道輸出流量驅動定量馬達，定量馬達轉矩經(jīng)液壓輸出齒輪副，傳到液壓傳動輸出軸驅動太陽輪；另一部分發(fā)動機動力經(jīng)機械傳動輸入齒輪副，傳遞到齒圈，從太陽輪傳送的液壓動力和齒圈傳送的機械動力組成混合動力經(jīng)行星架傳遞到倒檔同步器，通過倒檔齒輪副最后經(jīng)輸出軸輸出。
[0014]在拖拉機運輸作業(yè)時，采取機械傳動方式，能夠提升傳動效率。
[0015]純機械低檔位傳動時，前進檔同步器接入低檔齒輪副，太陽輪制動器接合，倒檔同步器和液壓同步器分離；發(fā)動機動力經(jīng)機械傳動輸入齒輪副傳遞到齒圈，太陽輪固定，動力經(jīng)行星架，傳遞到低檔齒輪副，通過前進檔同步器最后經(jīng)輸出軸輸出。
[0016]純機械高檔位傳動時，前進檔同步器接入高檔齒輪副，太陽輪制動器接合，倒檔同步器和液壓同步器分離；發(fā)動機動力經(jīng)機械傳動輸入齒輪副傳遞到齒圈，太陽輪固定，動力經(jīng)行星架，傳遞到高檔齒輪副，通過前進檔同步器最后經(jīng)輸出軸輸出。
[0017]純機械倒檔傳動時，倒檔同步器和太陽輪制動器接合，前進檔同步器和液壓同步器分離；發(fā)動機動力經(jīng)機械傳動輸入齒輪副傳遞到齒圈，太陽輪固定，動力經(jīng)行星架傳遞到倒檔同步器，通過倒檔齒輪副最后經(jīng)輸出軸輸出。
[0018]有益效果:本發(fā)明通過不同同步器和離合器的接合和分離，實現(xiàn)液壓機械傳動和純機械傳動兩種工作模式的快速自由切換，提高了車輛的作業(yè)效率、動力性和經(jīng)濟性；本發(fā)明僅使用三個同步器和一個制動器完成了三種工況七種模式的組合，結構簡單而緊湊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的結構原理圖；
圖2為本發(fā)明空檔功率流向不意圖；
圖3為本發(fā)明液壓機械低檔功率流向示意圖；
圖4為本發(fā)明液壓機械高檔功率流向示意圖；
圖5為本發(fā)明液壓機械倒檔功率流向示意圖；
圖6為本發(fā)明純機械低檔功率流向示意圖； 圖7為本發(fā)明純機械高檔功率流向示意圖；
圖8為本發(fā)明純機械倒檔功率流向示意圖。

【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0021]如圖1所示，一種液壓機械雙功率流傳動變速箱，包括輸入軸1、輸出軸2、液壓傳動機構3、行星齒輪機構4和換擋機構5，所述液壓傳動機構3包括液壓同步器31、液壓傳動輸入齒輪副32、變量泵33、定量馬達34、液壓傳動輸出齒輪副35和液壓傳動輸出軸36 ;行星齒輪機構4包括機械傳動輸入齒輪副41、太陽輪制動器42、齒圈43、太陽輪44和行星架45 ;換擋機構5包括行星架輸出軸51、倒檔同步器52、高檔齒輪副53、低檔齒輪副54、倒檔齒輪副55和前進檔同步器56 ;所述液壓傳動機構3通過液壓同步器31與輸入軸I連接，液壓傳動輸出軸36與太陽輪44連接；所述行星齒輪機構4的齒圈43通過機械傳動輸入齒輪副41與輸入軸I連接；所述換擋機構5通過行星架輸出軸51與行星齒輪機構4的行星架45連接；所述換擋機構5分別通過高檔齒輪副53、低檔齒輪副54、倒檔齒輪副55與輸出軸2連接。本發(fā)明通過不同同步器和離合器的接合和分離，實現(xiàn)液壓機械傳動和純機械傳動兩種工作模式的快速自由切換，提高了車輛的作業(yè)效率、動力性和經(jīng)濟性；本發(fā)明僅使用三個同步器和一個制動器完成了三種工況七種模式的組合，結構簡單而緊湊。
[0022]如圖2所示，怠速工況時，發(fā)動機轉速在一定范圍內變化，但是由于液壓同步器31、倒檔同步器52和前進檔同步器56同時分離發(fā)動機的動力無法從輸入軸傳遞至輸出軸，因此此時的車輛處于怠速狀態(tài)。
[0023]拖拉機田間作業(yè)時，采用液壓機械檔進行作業(yè)，能夠適應各種復雜的作業(yè)工況。
[0024]如圖3所示，液壓機械低檔位傳動時，液壓同步器31接合，倒檔同步器52分離，前進檔同步器56接入低檔齒輪副54，太陽輪制動器42分離；發(fā)動機部分動力經(jīng)液壓同步器31，從液壓輸入齒輪副32傳至變量泵33，變量泵33經(jīng)液壓管道輸出流量驅動定量馬達34，定量馬達34轉矩經(jīng)液壓輸出齒輪副35，傳到液壓傳動輸出軸36驅動太陽輪44 ;另一部分發(fā)動機動力經(jīng)機械傳動輸入齒輪副41，傳遞到齒圈43，從太陽輪44傳送的液壓動力和齒圈43傳送的機械動力組成混合動力經(jīng)行星架45傳遞到低檔齒輪副54，通過前進檔同步器56，最后經(jīng)輸出軸2輸出。
[0025]如圖4所示，液壓機械高檔位傳動時，液壓同步器31接合，倒檔同步器52分離，前進檔同步器56接入高檔齒輪副53，太陽輪制動器42分離；發(fā)動機部分動力經(jīng)液壓同步器31，從液壓輸入齒輪副32傳至變量泵33，變量泵33經(jīng)液壓管道輸出流量驅動定量馬達34，定量馬達34轉矩經(jīng)液壓輸出齒輪副35，傳到液壓傳動輸出軸36驅動太陽輪44 ;另一部分發(fā)動機動力經(jīng)機械傳動輸入齒輪副41，傳遞到齒圈43，從太陽輪44傳送的液壓動力和齒圈43傳送的機械動力組成混合動力經(jīng)行星架45傳遞到高檔齒輪副53，通過前進檔同步器56，最后經(jīng)輸出軸2輸出。
[0026]如圖5所示，液壓機械倒檔傳動時，倒檔同步器52和液壓同步器31同時接合，前進檔同步器56和太陽輪制動器42分離；發(fā)動機部分動力經(jīng)液壓同步器31，從液壓輸入齒輪副32傳至變量泵33，變量泵33經(jīng)液壓管道輸出流量驅動定量馬達34，定量馬達34轉矩經(jīng)液壓輸出齒輪副35，傳到液壓傳動輸出軸36驅動太陽輪44;另一部分發(fā)動機動力經(jīng)機械傳動輸入齒輪副41,傳遞到齒圈43,從太陽輪44傳送的液壓動力和齒圈43傳送的機械動力組成混合動力經(jīng)行星架45傳遞到倒檔同步器52，通過倒檔齒輪副55最后經(jīng)輸出軸2輸出。
[0027]在拖拉機運輸作業(yè)時，采取機械傳動方式，能夠提升傳動效率。
[0028]如圖6所示，純機械低檔位傳動時，前進檔同步器56接入低檔齒輪副54，太陽輪制動器42接合，倒檔同步器52和液壓同步器31分離；發(fā)動機動力經(jīng)機械傳動輸入齒輪副41傳遞到齒圈43，太陽輪44固定，動力經(jīng)行星架45，傳遞到低檔齒輪副54，通過前進檔同步器56最后經(jīng)輸出軸2輸出。
[0029]如圖7所示，純機械高檔位傳動時，前進檔同步器56接入高檔齒輪副53，太陽輪制動器42接合，倒檔同步器52和液壓同步器31分離；發(fā)動機動力經(jīng)機械傳動輸入齒輪副41傳遞到齒圈43，太陽輪44固定，動力經(jīng)行星架45，傳遞到高檔齒輪副53，通過前進檔同步器56最后經(jīng)輸出軸2輸出。
[0030]如圖8所示，純機械倒檔傳動時，倒檔同步器52和太陽輪制動器42接合，前進檔同步器56和液壓同步器31分離；發(fā)動機動力經(jīng)機械傳動輸入齒輪副41傳遞到齒圈43，太陽輪44固定，動力經(jīng)行星架45傳遞到倒檔同步器52，通過倒檔齒輪副55最后經(jīng)輸出軸2輸出。
【權利要求】
1.一種液壓機械雙功率流傳動變速箱，包括輸入軸〔0、輸出軸0、液壓傳動機構(3).行星齒輪機構(4)和換擋機構(5),其特征在于:所述液壓傳動機構(3)包括液壓同步器(31^液壓傳動輸入齒輪副(32^變量泵(33^定量馬達(34^液壓傳動輸出齒輪副(35)和液壓傳動輸出軸(36)；行星齒輪機構(4)包括機械傳動輸入齒輪副〔40、太陽輪制動器(42 )、齒圈(43 )、太陽輪(44 )和行星架(45 )；換擋機構(5 )包括行星架輸出軸(51)、倒檔同步器(52^高檔齒輪副(53^低檔齒輪副(54^倒檔齒輪副(55)和前進檔同步器(56):所述液壓傳動機構(3 )通過液壓同步器(31)與輸入軸(1)連接，液壓傳動輸出軸(36 )與太陽輪(44)連接；所述行星齒輪機構(4)的齒圈(43)通過機械傳動輸入齒輪副(41)與輸入軸(1)連接；所述換擋機構(5)通過行星架輸出軸(51)與行星齒輪機構(4)的行星架(45)連接；所述換擋機構(5)分別通過高檔齒輪副(53^低檔齒輪副(54^倒檔齒輪副(55)與輸出軸(2)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的液壓機械雙功率流傳動變速箱，其特征在于:怠速工況時，液壓同步器〔30、倒檔同步器(52)和前進檔同步器(56)同時分離。
3.根據(jù)權利要求1所述的液壓機械雙功率流傳動變速箱，其特征在于:液壓機械低檔位傳動時，液壓同步器(31)接合，倒檔同步器(52)分離，前進檔同步器(56)接入低檔齒輪畐0(54),太陽輪制動器(42)分離；發(fā)動機部分動力經(jīng)液壓同步器(31),從液壓輸入齒輪副(32)傳至變量泵(33),變量泵(33)經(jīng)液壓管道輸出流量驅動定量馬達(34),定量馬達(34)轉矩經(jīng)液壓輸出齒輪副(35),傳到液壓傳動輸出軸(36)驅動太陽輪(44):另一部分發(fā)動機動力經(jīng)機械傳動輸入齒輪副(41),傳遞到齒圈(43),從太陽輪(44)傳送的液壓動力和齒圈(43)傳送的機械動力組成混合動力經(jīng)行星架(45)傳遞到低檔齒輪副(54),通過前進檔同步器(56),最后經(jīng)輸出軸(2)輸出。
4.根據(jù)權利要求1所述的液壓機械雙功率流傳動變速箱，其特征在于:液壓機械高檔位傳動時，液壓同步器(31)接合，倒檔同步器(52)分離，前進檔同步器(56)接入高檔齒輪畐0(53),太陽輪制動器(42)分離；發(fā)動機部分動力經(jīng)液壓同步器(31),從液壓輸入齒輪副(32)傳至變量泵(33),變量泵(33)經(jīng)液壓管道輸出流量驅動定量馬達(34),定量馬達(34)轉矩經(jīng)液壓輸出齒輪副(35),傳到液壓傳動輸出軸(36)驅動太陽輪(44):另一部分發(fā)動機動力經(jīng)機械傳動輸入齒輪副(41),傳遞到齒圈(43),從太陽輪(44)傳送的液壓動力和齒圈(43)傳送的機械動力組成混合動力經(jīng)行星架(45)傳遞到高檔齒輪副(53),通過前進檔同步器(56),最后經(jīng)輸出軸(2)輸出。
5.根據(jù)權利要求1所述的液壓機械雙功率流傳動變速箱，其特征在于:液壓機械倒檔傳動時，倒檔同步器(52)和液壓同步器(31)同時接合，前進檔同步器(56)和太陽輪制動器(42)分離；發(fā)動機部分動力經(jīng)液壓同步器(31),從液壓輸入齒輪副(32)傳至變量泵(33),變量泵(33)經(jīng)液壓管道輸出流量驅動定量馬達(34),定量馬達(34)轉矩經(jīng)液壓輸出齒輪畐0(35),傳到液壓傳動輸出軸(36)驅動太陽輪(44):另一部分發(fā)動機動力經(jīng)機械傳動輸入齒輪副(41),傳遞到齒圈(43),從太陽輪(44)傳送的液壓動力和齒圈(43)傳送的機械動力組成混合動力經(jīng)行星架(45)傳遞到倒檔同步器(52),通過倒檔齒輪副(55)最后經(jīng)輸出軸(2)輸出。
6.根據(jù)權利要求1所述的液壓機械雙功率流傳動變速箱，其特征在于:純機械低檔位傳動時，前進檔同步器(56)接入低檔齒輪副(54),太陽輪制動器(42)接合，倒檔同步器(52)和液壓同步器(31)分離；發(fā)動機動力經(jīng)機械傳動輸入齒輪副(41)傳遞到齒圈(43)，太陽輪(44)固定，動力經(jīng)行星架(45)，傳遞到低檔齒輪副(54)，通過前進檔同步器(56)最后經(jīng)輸出軸(2)輸出。
7.根據(jù)權利要求1所述的液壓機械雙功率流傳動變速箱，其特征在于:純機械高檔位傳動時，前進檔同步器(56)接入高檔齒輪副(53)，太陽輪制動器(42)接合，倒檔同步器(52)和液壓同步器(31)分離；發(fā)動機動力經(jīng)機械傳動輸入齒輪副(41)傳遞到齒圈(43)，太陽輪(44)固定，動力經(jīng)行星架(45)，傳遞到高檔齒輪副(53)，通過前進檔同步器(56)最后經(jīng)輸出軸(2)輸出。
8.根據(jù)權利要求1所述的液壓機械雙功率流傳動變速箱，其特征在于:純機械倒檔傳動時，倒檔同步器(52)和太陽輪制動器(42)接合，前進檔同步器(56)和液壓同步器(31)分離；發(fā)動機動力經(jīng)機械傳動輸入齒輪副(41)傳遞到齒圈(43)，太陽輪(44)固定，動力經(jīng)行星架(45)傳遞到倒檔同步器(52)，通過倒檔齒輪副(55)最后經(jīng)輸出軸(2)輸出。
【文檔編號】F16H47/04GK104329434SQ201410429983
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權日:2014年8月28日
【發(fā)明者】朱鎮(zhèn), 高翔, 潘道遠, 夏長高, 商高高, 韓江義, 朱彧, 韓梅梅, 閆成 申請人:江蘇大學