多擋變速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及用于車輛和機(jī)器中的多擋(多速)變速器，并且更具體地涉及行星式多擋變速器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，諸如車輛、建筑設(shè)備、采礦機(jī)械等的機(jī)器配備有變速器。變速器可允許機(jī)器以若干不同的速度工作以使得機(jī)器能有效地執(zhí)行各種任務(wù)。典型地，變速器包括配置成產(chǎn)生特定速度范圍的一系列擋位。
[0003]授予Shim的美國公報2013-0072343 (US’ 343)公開了一種變速器，該變速器具有四個帶有旋轉(zhuǎn)和固定離合器的行星齒輪。US’ 343中的變速器構(gòu)造成產(chǎn)生十一個前進(jìn)傳動比和三個倒退傳動比。然而，考慮到機(jī)器的各種工況，希望開發(fā)一種能針對各種速度和轉(zhuǎn)矩組合適應(yīng)性地構(gòu)造而成的變速器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個實施例中，本發(fā)明描述了一種多擋變速器，包括:殼體；輸入部件和輸出部件；四個行星齒輪系，其包括第一行星齒輪系、第二行星齒輪系、第三行星齒輪系和第四行星齒輪系，其中各行星齒輪系都包括齒圈、行星架和太陽齒輪；和六個控制元件。六個控制元件各自與至少一個所述行星齒輪系操作性地連接并且能選擇性地接合以在輸入部件和輸出部件之間產(chǎn)生一組不同的擋位(速度)。該組不同的擋位包括十個前進(jìn)擋和兩個倒擋。第三行星齒輪系與輸入部件連接。
[0005]在另一實施例中，本發(fā)明描述了一種多擋變速器，包括:殼體；輸入部件和輸出部件；四個行星齒輪系，其包括第一行星齒輪系、第二行星齒輪系、第三行星齒輪系和第四行星齒輪系，其中各行星齒輪系都包括齒圈、行星架和太陽齒輪，并且其中變速器中的至少一個行星架為雙軌道行星架；和六個控制元件?？刂圃髯耘c至少一個所述行星齒輪系操作性地連接并且能選擇性地接合以在輸入部件和輸出部件之間產(chǎn)生一組不同的擋位。該組不同的擋位包括十個前進(jìn)擋和兩個倒擋。第三行星齒輪系與輸入部件連接。
[0006]在另一實施例中，本發(fā)明描述了一種多擋變速器，包括:殼體；輸入部件和輸出部件；四個行星齒輪系，其包括第一行星齒輪系、第二行星齒輪系、第三行星齒輪系和第四行星齒輪系，其中各行星齒輪系都包括齒圈、行星架和太陽齒輪，并且其中變速器中的至少一個行星架為雙軌道行星架；和至多六個控制元件?？刂圃髯耘c至少一個所述行星齒輪系操作性地連接并且能選擇性地接合以在輸入部件和輸出部件之間產(chǎn)生一組不同的擋位。該組不同的擋位包括十個前進(jìn)擋和兩個倒擋。輸出部件與第四行星齒輪系連接。
【附圖說明】
[0007]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示例性行星式多擋變速器系統(tǒng)的示意圖。
[0008]圖2是確定用于由圖1的系統(tǒng)提供的各擋的、接合的控制元件、傳動比減小和步進(jìn)比(擋位間距，step rat1)的真值表。
[0009]圖3是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的示例性行星式多擋變速器系統(tǒng)的示意圖。
[0010]圖4是確定用于由圖3的系統(tǒng)提供的各擋的、接合的控制元件、傳動比減小和步進(jìn)比的真值表。
[0011]圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的示例性行星式多擋變速器系統(tǒng)的示意圖。
[0012]圖6是確定用于由圖5的系統(tǒng)提供的各擋的、接合的控制元件、傳動比減小和步進(jìn)比的真值表。
[0013]圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的示例性行星式多擋變速器系統(tǒng)的示意圖。
[0014]圖8是確定用于由圖7的系統(tǒng)提供的各擋的、接合的控制元件、傳動比減小和步進(jìn)比的真值表。
【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明涉及一種行星式多擋變速器系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括多個行星齒輪系和多個能選擇性地接合的轉(zhuǎn)矩傳遞機(jī)構(gòu)或控制元件，并且可提供至少十個前進(jìn)擋或前進(jìn)傳動比和至少一個倒擋或倒退傳動比。如文中所用，術(shù)語“控制元件”可包括離合器(其在本行業(yè)中替換地稱作旋轉(zhuǎn)離合器)、制動器(其在本行業(yè)中替換地稱作靜止離合器)或通常可用在變速器中的其它轉(zhuǎn)矩控制構(gòu)件。
[0016]行星式多擋變速器系統(tǒng)100的一個實施例在圖1中示出。系統(tǒng)100可包括四個行星齒輪系1100、1200、1300、1400，它們在軸向上或在沿著軸線1800的動力流方向上順次地排布。第一行星齒輪系1100可包括第一齒圈1100、第一行星架1120和第一太陽齒輪1130。第二行星齒輪系1200可包括第二齒圈1210、第二行星架1220和第二太陽齒輪1230。第三行星齒輪系1300可包括第三齒圈1310、第三行星架1320和第三太陽齒輪1330。最后，第四行星齒輪系1400可包括第四齒圈1410、第四行星架1420和第四太陽齒輪1430。
[0017]系統(tǒng)100還可包括多個控制元件，該多個控制元件包括與行星齒輪系1100、1200、1300、1400操作性地連結(jié)并且能選擇性地接合以在輸入部件1600和輸出部件1700之間形成一組不同傳動比的制動器和離合器。在圖1中，系統(tǒng)100可包括三個制動器1001、1002、1005，它們可各自與殼體1500連接。系統(tǒng)100可包括三個離合器1003、1004、1006，它們可各自連接在系統(tǒng)100的可旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間。系統(tǒng)100還可包括多個中間連結(jié)部件，它們將行星齒輪系的構(gòu)件與其它行星齒輪系的控制元件或構(gòu)件連接。在圖1中，系統(tǒng)100可包括中間連結(jié)部件1007、1008、1009、1010、1011。在一方面，經(jīng)由控制元件和中間連結(jié)部件中的任意者連接的齒輪可以以相同的速度旋轉(zhuǎn)。
[0018]在圖1中，行星齒輪系1100、1200、1300、1400可構(gòu)造成獲得至少十個前進(jìn)擋或前進(jìn)傳動比和一個倒擋或倒退傳動比。第一太陽齒輪1130可經(jīng)由制動器1001與殼體1500選擇性地連接。第一行星架1120可經(jīng)由制動器1002與殼體1500選擇性地連接并且經(jīng)由中間連結(jié)部件1007與第二太陽齒輪1230恒常地連接。第一齒圈1110可經(jīng)由中間連結(jié)部件1009與第二行星架1220恒常地連接。
[0019]第一齒圈1110和第二行星架1220可經(jīng)由離合器1004與第三齒圈1310和第四太陽齒輪1430選擇性地連接。此外，第一齒圈1110和第二行星架1220可經(jīng)由離合器1003與第三太陽齒輪1330選擇性地連接。第二齒圈1210可經(jīng)由中間連結(jié)部件1008與第三行星架1320恒常地連接。
[0020]第三行星架1320可經(jīng)由離合器1006與輸出部件1700選擇性地連接。第三太陽齒輪1330可經(jīng)由中間連結(jié)部件1010與輸入部件1600恒常地連接。第三齒圈1310可與離合器1004選擇性地連接。
[0021]第四太陽齒輪1430可經(jīng)由中間連結(jié)部件1011與第三齒圈1310恒常地連接，并與離合器1004選擇性地連接。第四行星架1420可與輸出部件1700恒常地連接。第四齒圈1410可通過制動器1005與殼體1500選擇性地連接。
[0022]在圖1中的構(gòu)型中，第一行星齒輪系1100的齒圈/太陽齒輪齒(數(shù))比(Nring/Nsun)可為約1.95。第二行星齒輪系1200的該比率可為約2.62。第三行星齒輪系1300的該比率可為約2.21。第四行星齒輪系1400的該比率可為約2.15。
[0023]圖2示出了在輸入部件1600和輸出部件1700之間提供十個前進(jìn)擋或前進(jìn)傳動比和兩個倒擋或倒退傳動比的能選擇性地接合的制動器1001、1002、1005和離合器1003、1004,1006的接合組合的真值表。在該表中，各選定的制動器和離合器用符號“X”表示。
[0024]行星式多擋變速器系統(tǒng)200的另一實施例在圖3中示出。系統(tǒng)200可包括四個行星齒輪系2100、2200、2300、2400，它們在軸向上或在沿著軸線2800的動力流方向上順次地排布。第一行星齒輪系2100可包括