一种用于车辆中的正倒机构的制作方法

1.本发明涉及车辆传动技术领域，特别是涉及一种用于车辆中的正倒机构。


背景技术：

2.传动系统的功能和作用是将发动机的功率尽可能多的传递给驱动轮。同时对于车辆行驶方面需要满足多项要求：功率传递，改变牵引力和行驶速度。路面最大阻力与最小阻力之比大于某一数值。能倒驶，并且某些车辆要求可以高速倒驶。能切断动力启动发动机或制动车辆。能迅速的消耗车辆行驶的动能，进行减速和停车制动。
3.但是动力装置性能不足主要又体现在以下几点：转速变化范围小。转矩变化范围狭窄。发动机不能倒转。低速下不能输出功率，即不能带负荷启动。
4.上述的要求与装置的性能有许多矛盾的地方，比如车辆要求能倒驶，但是发动机并不能倒转；以及车辆要求高速行驶，并且正向倒向性能应相当但是发动机转速变化范围小等等。
5.上述矛盾要求在传动系统设计的过程中改造或者调节发动机性能以此来满足车辆的行驶需要。车辆在工作中需要频繁的进行动力方向的转换，而普通的换向机构用一对齿轮副或者一个行星排实现换向，并不能很好的满足车辆的高速换向行驶需求。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种用于车辆中的正倒机构，提高了反向行驶的速度。
7.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
8.一种用于车辆中的正倒机构，包括：离合器、制动器、输入轴、行星架、齿圈、太阳轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和行星轮；
9.所述行星轮位于所述齿圈和所述太阳轮之间，所述行星轮均与所述齿圈和所述太阳轮外啮合；所述制动器用于固定所述行星架；所述行星轮与所述第一齿轮外啮合，所述第一齿轮与所述第二齿轮外啮合，所述第二齿轮与所述第三齿轮同轴设置；
10.当为前进挡时，所述离合器与所述行星架结合，动力经过输入轴输入前传动箱传递到所述太阳轮，驱动所述行星架与所述离合器的输出轴同向转动，所述行星轮驱动所述第一齿轮转动，所述第一齿轮转动驱动所述第二齿轮转动，所述第二齿轮驱动所述第三齿轮将动力输出；
11.当为倒挡时，所述离合器与所述行星架分离，动力经过输入轴输入前传动箱传递到所述太阳轮，所述制动器固定所述行星架，所述行星轮驱动所述第一齿轮转动，所述第一齿轮转动驱动所述第二齿轮转动，所述第二齿轮驱动所述第三齿轮将动力反向输出。
12.可选地，当为前进挡时，所述太阳轮、所述齿圈和所述行星架的转速满足公式：
13.ω
si
k
i
ω
ri
＝(1 k
i
)ω
ci
(i＝1,2,3)；
14.其中，ω
si
为所述太阳轮的转速，ω
ri
为所述齿圈的转速，ω
ci
为所述行星架的转速；k
i
为所述齿圈的齿数z
ri
和所述太阳轮的齿数z
si
之比。
15.可选地，当为倒挡时，所述太阳轮、所述齿圈和所述行星架的转速满足公式：
16.ω
si
k
i
ω
ri
＝(1 k
i
)ω
ci
(i＝1,2,3)；
17.其中，ω
si
为所述太阳轮的转速，ω
ri
为所述齿圈的转速，ω
ci
为所述行星架的转速；k
i
为所述齿圈的齿数z
ri
和所述太阳轮的齿数z
si
之比
18.可选地，用于车辆中的正倒机构还包括发动机，所述发动机产生的动力经过输入轴输入前传动箱传递到所述太阳轮。
19.可选地，所述发动机为柴油发动机。
20.可选地，所述太阳轮的转轴的两端通过轴承定位。
21.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
22.本发明当车辆为前进挡时，离合器与行星架结合，动力经过输入轴输入前传动箱传递到太阳轮，驱动所述行星架与所述离合器的输出轴同向转动，行星轮驱动所述第一齿轮转动，第一齿轮转动驱动所述第二齿轮转动，第二齿轮驱动所述第三齿轮将动力输出；当为倒挡时，离合器与行星架分离，动力经过输入轴输入前传动箱传递到太阳轮，制动器固定行星架，行星轮驱动第一齿轮转动，第一齿轮转动驱动所述第二齿轮转动，第二齿轮驱动第三齿轮将动力反向输出。通过两个结合控制机构及其附属齿轮，实现了前进与倒退相当的性能。利用了离合器，使得有速度差的齿轮从碰撞结合变为滑摩结合，降低结合中出现的冲击。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明一种用于车辆中的正倒机构示意图；
25.图2为本发明实施例一种用于车辆中的正倒机构的cad二维结构图。
26.符号说明：
[0027]1‑
第三齿轮，3
‑
行星架，4
‑
第一齿轮，5
‑
第二齿轮，6
‑
太阳轮，7
‑
行星轮，8
‑
连轴齿轮，101
‑
结合架，102
‑
离合器，103
‑
制动器，104
‑
行星轮的转轴，105
‑
输入轴，106
‑
第一齿轮的转轴。
具体实施方式
[0028]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029]
本发明的目的是提供一种用于车辆中的正倒机构，提高了反向行驶的速度。
[0030]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0031]
图1为本发明一种用于车辆中的正倒机构示意图，如图1所示，一种用于车辆中的
正倒机构，包括：离合器102、制动器103、输入轴105、行星架3、齿圈、太阳轮6、第一齿轮4、第二齿轮5、第三齿轮1和行星轮7。
[0032]
所述行星轮7位于所述齿圈和所述太阳轮6之间，所述行星轮7均与所述齿圈和所述太阳轮6外啮合；所述制动器103用于固定所述行星架3；所述行星轮7与所述第一齿轮4外啮合，所述第一齿轮4与所述第二齿轮5外啮合，所述第二齿轮5与所述第三齿轮1同轴设置。
[0033]
当为前进挡时，所述离合器102与所述行星架3结合，动力经过输入轴105输入前传动箱传递到所述太阳轮6，驱动所述行星架3与所述离合器102的输出轴同向转动，所述行星轮7驱动所述第一齿轮4转动，所述第一齿轮4转动驱动所述第二齿轮5转动，所述第二齿轮5驱动所述第三齿轮1将动力输出。
[0034]
当为倒挡时，所述离合器102与所述行星架3分离，动力经过输入轴105输入前传动箱传递到所述太阳轮6，所述制动器103固定所述行星架3，所述行星轮7驱动所述第一齿轮4转动，所述第一齿轮4转动驱动所述第二齿轮5转动，所述第二齿轮5驱动所述第三齿轮1将动力反向输出。制动器103不与行星架3共同转动，当为倒挡时，制动器103用于固定锁死所述行星架3。
[0035]
当为前进挡时，所述太阳轮6、所述齿圈和所述行星架3的转速满足公式：
[0036]
ω
si
k
i
ω
ri
＝(1 k
i
)ω
ci
(i＝1,2,3)；
[0037]
其中，ω
si
为所述太阳轮6的转速，ω
ri
为所述齿圈的转速，ω
ci
为所述行星架3的转速；k
i
为所述齿圈的齿数z
ri
和所述太阳轮6的齿数z
si
之比。
[0038]
当为倒挡时，所述太阳轮6、所述齿圈和所述行星架3的转速满足公式：
[0039]
ω
si
k
i
ω
ri
＝(1 k
i
)ω
ci
(i＝1,2,3)；
[0040]
其中，ω
si
为所述太阳轮6的转速，ω
ri
为所述齿圈的转速，ω
ci
为所述行星架3的转速；k
i
为所述齿圈的齿数z
ri
和所述太阳轮6的齿数z
si
之比。
[0041]
一种用于车辆中的正倒机构还包括发动机，所述发动机产生的动力经过输入轴105输入前传动箱传递到所述太阳轮6。所述发动机为柴油发动机。
[0042]
所述太阳轮6的转轴的两端通过轴承定位。发动机动力输入轴105，通过左上、右上、左下和右下四个轴承进行固定和定位。
[0043]
第一齿轮4的转轴106，需要换挡时通过电动机调整，需要第一齿轮4结合两侧齿轮的转速，转速调整完毕后结合。第一齿轮4的转轴106如图2所示。
[0044]
本发明由两个控制结合与分离的离合器102与制动器103及其控制下的行星齿轮系组成。在前进挡位时，离合器102处于工作状态，离合器102与行星架3结合，行星排整体旋转，使得行星架3与离合器102同向转动，太阳轮6与行星架3共同制约行星轮7的转动，从而行星轮7与第一齿轮4啮合后传递到第二齿轮5，将动力正向从第三齿轮1输出。
[0045]
在倒挡时，通过制动器103的作用，将转动的行星轮7系转变为定轴轮系，动力通过两个互相外啮合(第一齿轮4和第二齿轮5)的齿轮传递，顺序为齿轮6
‑
行星轮7
‑
第一齿轮4
‑
第二齿轮5
‑
第三齿轮1
‑
输出，经过了3次外啮合，最终通过第三齿轮1将动力反向输出。
[0046]
本发明的优点是：结构紧凑，体积小，通过电机调速，同步后再进行换挡，减小换挡冲击。本发明的机构在换档时离合器将进行滑摩，可以实现更稳定、更柔性的结合，降低了机构整体的振动与噪声。本发明的机构正向行驶时，有更少一级的啮合，可以将发动机的功率更完整的从前传动箱传递给后变速箱，一定程度上提高了车辆的燃油经济性；可以实现
与正向行驶性能相当的倒挡行驶，提高了车辆的行驶性能；正倒机构齿轮选型方便，制造工艺要求相对较低；在传动系统中增加了离合器，实现更加平稳的正倒切换，系统结构简单，提高了系统的可靠性。
[0047]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0048]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。