大速比、多挡位自动变速器的制作方法

1.本发明属于车辆传动技术领域，具体涉及一种大速比、多挡位自动变速器。


背景技术：

2.履带车辆是军民两用的重要装配。这些车辆的自重大且载重大，经常工作在环境恶劣的地区，因此对于传动系统的低速挡速比、传动比范围的要求更高，以实现传递扭矩高、功率大、可靠性强、适应性好等性能。基于行星齿轮变速机构的多挡位液力机械式自动变速器（at，automatic transmission）是当前履带车辆传动系统的主流结构类型。目前美国m1a1坦克上配套了艾利逊的液力机械式自动变速器，型号为allison-x-1100-3b，其变速器构型由3个行星排和5个换挡元件通过一定的连接方式构成；德国的“豹2”坦克以及衍生出的民用履带装备配套了型号为hswl-354的液力机械式自动变速器，其变速器构型方案由3个行星排、4个换挡元件通过一定的连接方式构成。国内履带车辆传动系统也基本上都是采用液力机械式自动变速箱，但是可实现的传动比范围和低速挡速比都显著劣于国外指标。因此，研发具有大速比的多挡位自动变速器对于提升我国履带车辆的总体水平具有重要意义。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明提供一种大速比、多挡位自动变速器，由3个行星排、3个制动器、3个离合器以特定的连接方式构成，可以形成至少6个前进挡和2个倒挡，可以实现较大的低速挡传动比、较宽的传动比范围，能够很好的满足履带车辆多大扭矩、高功率、大爬坡度、无动力换挡、高效率等性能要去。本发明的具体技术方案如下：一种大速比、多挡位自动变速器，包括：多级行星齿轮变速机构、第一传动轴1、第二传动轴2，第一传动轴1用于输入动力，第二传动轴2用于输出动力；多级行星齿轮变速机构包括第一行星排、第二行星排、第三行星排、第一制动器10、第二制动器20、第三制动器30、第一离合器40、第二离合器50、第三离合器60、第三传动轴3、第四传动轴4、第五传动轴5、第六传动轴6和第七传动轴7；第一行星排包括第一中心轮110、第一行星轮保持架130和第一齿圈120，第二行星排包括第二中心轮210、第二行星轮保持架230和第二齿圈220，第三行星排包括第三中心轮310、第三行星轮保持架330和第三齿圈320；第一齿圈120与第二齿圈220固接，第二行星轮保持架230与第三齿圈320固接；第一制动器10制动第一行星轮保持架130，第二制动器20制动第一齿圈120或制动第二齿圈220，第三制动器30制动第三行星轮保持架330；第一离合器40连接第二中心轮210和第三中心轮310，第二离合器50连接第一行星轮保持架130和第二中心轮210，第三离合器60连接第一行星轮保持架130和第二行星轮保持架230、以及连接第一行星轮保持架130和第三齿圈320；第一中心轮110固接于第一传动轴1，第三中心轮310固接于第二传动轴2，第一行
星轮保持架130固接于第三传动轴3，第一齿圈120固接于第四传动轴4，第二齿圈220固接于第四传动轴4，第三行星轮保持架330固接于第五传动轴5，第二行星轮保持架230固接于第六传动轴6，第三齿圈320固接于第六传动轴6，第二中心轮210固接于第七传动轴7。
4.进一步的，包括第一至第六前进挡和第一至第二倒挡。
5.进一步的，第三制动器30、第一离合器40和第三离合器60共同闭合、且其他制动器或离合器不工作时，实现前进一挡；第一制动器10、第三制动器30和第一离合器40共同闭合、且其他制动器或离合器不工作时，实现前进二挡；第三制动器30、第一离合器40和第二离合器50共同闭合、且其他制动器或离合器不工作时，实现前进三挡；第一制动器10、第一离合器40和第二离合器50共同闭合、且其他制动器或离合器不工作时，实现前进四挡；第二制动器20、第一离合器40和第二离合器50共同闭合、且其他制动器或离合器不工作时，实现前进五挡；第一离合器40、第二离合器50和第三离合器60共同闭合、且其他制动器或离合器不工作时，实现前进六挡；第二制动器20、第三制动器30和第三离合器60共同闭合、且其他制动器或离合器不工作时，实现倒车一挡；第二制动器20、第三制动器30和第二离合器50共同闭合、且其他制动器或离合器不工作时，实现倒车二挡。
6.进一步的，所述第一制动器10、第二制动器20、第三制动器30为湿式多片式制动器，所述第一离合器40、第二离合器50、第三离合器60为湿式多片式离合器。
7.本发明相对于现有技术的有益效果：（1）能够实现至少6个前进挡和2个倒挡，特殊要求下能够增加更多挡位；（2）各个挡位的机械传动效率高，无动力中断换挡，换挡冲击小，响应速度快；（3）可实现的传动比范围不低于10，能够适应履带车辆宽广的扭矩变化范围需求；（4）制造技术难度小，可靠性好。
附图说明
8.图1是本发明的大速比的多级行星齿轮变速机构的结构示意图。
9.图2是本发明的大速比、多挡位自动变速器的结构示意图。
10.图3是本发明的大速比、多挡位自动变速器的换挡逻辑示意图。
具体实施方式
11.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。
12.本发明提供一种大速比、多挡位自动变速器，如图1和图2所示，包括多级行星齿轮变速机构、第一传动轴1、第二传动轴2，第一传动轴1用于输入动力，第二传动轴2用于输出动力。
13.多级行星齿轮变速机构包括第一行星排、第二行星排、第三行星排、第一制动器10、第二制动器20、第三制动器30、第一离合器40、第二离合器50、第三离合器60、第三传动轴3、第四传动轴4、第五传动轴5、第六传动轴6和第七传动轴7。第一行星排为单行星轮的行星排，包括第一中心轮110、第一行星轮保持架130和第一齿圈120。第二行星排为单行星轮的行星排，包括第二中心轮210、第二行星轮保持架230和第二齿圈220。第三行星排为单行星轮的行星排，包括第三中心轮310、第三行星轮保持架330和第三齿圈320。第一齿圈120与第二齿圈220固接。第二行星轮保持架230与第三齿圈320固接。第一制动器10用于制动第一行星轮保持架130。第二制动器20用于制动第一齿圈120或制动第二齿圈220。第三制动器30用于制动第三行星轮保持架330。第一离合器40用于连接第二中心轮210和第三中心轮310。第二离合器50用于连接第一行星轮保持架130和第二中心轮210。第三离合器60用于连接第一行星轮保持架130和第二行星轮保持架230、以及用于连接第一行星轮保持架130和第三齿圈320。
14.第一中心轮110固接于第一传动轴1。第三中心轮310固接于第二传动轴2。第一行星轮保持架130固接于第三传动轴3。第一齿圈120固接于第四传动轴4。第二齿圈220固接于第四传动轴4。第三行星轮保持架330固接于第五传动轴5。第二行星轮保持架230固接于第六传动轴6。第三齿圈320固接于第六传动轴6。第二中心轮210固接于第七传动轴7。
15.第一制动器10包括湿式多片式制动器。第二制动器20包括湿式多片式制动器。第三制动器30包括湿式多片式制动器。第一离合器40包括湿式多片式离合器。第二离合器50包括湿式多片式离合器。第三离合器60包括湿式多片式离合器。
16.图3所示为换挡逻辑示意图，可见，基于3个行星排、3个制动器和3个离合器，能够形成6个前进挡和2个倒挡，包括5个减速前进挡和1个直接挡。
17.第三制动器30、第一离合器40和第三离合器60共同闭合、且其他制动器或离合器不工作时，第三行星轮保持架330相对变速器外壳固定，第二中心轮210与第三中心轮310传动连接，第一行星轮保持架130与第二行星轮保持架230传动连接、以及第一行星轮保持架130与第三行星轮保持架330传动连接，实现前进一挡。
18.第一制动器10、第三制动器30和第一离合器40共同闭合、且其他制动器或离合器不工作时，第一行星轮保持架130相对变速器外壳0固定，第三行星轮保持架330相对变速器外壳固定，第二中心轮210与第三中心轮310传动连接，实现前进二挡。
19.第三制动器30、第一离合器40和第二离合器50共同闭合、且其他制动器或离合器不工作时，第三行星轮保持架330相对变速器外壳固定，第二中心轮210与第三中心轮310传动连接，第一行星轮保持架130与第二中心轮210传动连接，实现前进三挡。
20.第一制动器10、第一离合器40和第二离合器50共同闭合、且其他制动器或离合器不工作时，第一行星轮保持架130相对变速器外壳0固定，第二中心轮210与第三中心轮310传动连接，第一行星轮保持架130与第二中心轮210传动连接，实现前进四挡。
21.第二制动器20、第一离合器40和第二离合器50共同闭合、且其他制动器或离合器不工作时，第一齿圈120和第二齿圈220相对变速器外壳固定，第二中心轮210与第三中心轮310传动连接，第一行星轮保持架130与第二中心轮210传动连接，实现前进五挡。
22.第一离合器40、第二离合器50和第三离合器60共同闭合、且其他制动器或离合器不工作时，第二中心轮210与第三中心轮310传动连接，第一行星轮保持架130与第二中心轮
210传动连接，第一行星轮保持架130与第二行星轮保持架230传动连接、以及第一行星轮保持架130与第三行星轮保持架330传动连接，实现前进六挡。
23.第二制动器20、第三制动器30和第三离合器60共同闭合、且其他制动器或离合器不工作时，第一齿圈120和第二齿圈220相对变速器外壳固定，第三行星轮保持架330相对变速器外壳固定，第一行星轮保持架130与第二行星轮保持架230传动连接、以及第一行星轮保持架130与第三行星轮保持架330传动连接，实现倒车一挡。
24.第二制动器20、第三制动器30和第二离合器50共同闭合、且其他制动器或离合器不工作时，第一齿圈120和第二齿圈220相对变速器外壳固定，第三行星轮保持架330相对变速器外壳固定，第一行星轮保持架130与第二中心轮210传动连接，实现倒车二挡。
25.以某一具体行星排特性参数为例，进行该多挡位自动变速器能够实现的传动比序列的说明。该具体实施例仅用于说明，本发明可实现的传动比序列范围不限于该例所说明的传动比序列范围。
26.例举具体行星排特性参数为，第一行星排固有传动比-2.5644，第二行星排固有传动比-1.738，第三行星排固有传动比-1.6。在此特定参数下，通过上述具体实施方式，本专利能够实现的6个前进挡位与2个倒挡挡位的传动比序列如表1所示。
27.表1传动比序列以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。