本發(fā)明涉及機(jī)械變速傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種七擋行星自動(dòng)變速器。

背景技術(shù)：

傳動(dòng)系統(tǒng)是車輛的基本組成部分之一，用來(lái)傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)功率，且在直線行駛時(shí)能按要求改變車輛的速度和牽引力，傳動(dòng)系統(tǒng)還要實(shí)現(xiàn)車輛的倒車和停車等。變速器是傳動(dòng)系統(tǒng)中很重要的一部分。目前，主流的公路車輛用七檔行星自動(dòng)變速器一擋、二擋的速比間比較大，反映在輸出轉(zhuǎn)速上就是輸出轉(zhuǎn)速波動(dòng)比較大，不能對(duì)低轉(zhuǎn)速工況作更精細(xì)的調(diào)節(jié)，工作機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中容易產(chǎn)生換檔沖擊、工作不平穩(wěn)等現(xiàn)象，即導(dǎo)致從一檔升到二檔或從二檔降至一檔時(shí)會(huì)存在極大的換擋頓挫，嚴(yán)重影響舒適性和燃油經(jīng)濟(jì)性。如美國(guó)ALLISON公司生產(chǎn)的HT750DRD液力變速器的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的五個(gè)檔位的速比為i1＝7.97、i2＝3.19、i3＝2.07、i4＝1.4、i5＝1，其中一檔速比與二檔速比相差較大，不利于一些需要經(jīng)常在高轉(zhuǎn)速和低轉(zhuǎn)速之間切換的工作機(jī)的作業(yè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種傳動(dòng)比均勻，性能優(yōu)異，可滿足重型輪式車輛的使用要求的七檔行星自動(dòng)變速器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種七擋行星自動(dòng)變速器，包括第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排四個(gè)行星排，所述第一行星排包括第一太陽(yáng)輪、第一齒圈、第一行星架，所述第二行星排包括第二太陽(yáng)輪、第二齒圈、第二行星架，所述第三行星排包括第三太陽(yáng)輪、第三齒圈、第三行星架，所述第四行星排包括第四太陽(yáng)輪、第四齒圈、第四行星架；

分別與輸入軸和輸出軸相連的輸入構(gòu)件和輸出構(gòu)件；

第一傳動(dòng)構(gòu)件、第二傳動(dòng)構(gòu)件、第三傳動(dòng)構(gòu)件、第四傳動(dòng)構(gòu)件和第五傳動(dòng)構(gòu)件五個(gè)傳動(dòng)構(gòu)件；

第一制動(dòng)器、第二制動(dòng)器、第三制動(dòng)器和第四制動(dòng)器四個(gè)制動(dòng)器；

第一離合器和第二離合器兩個(gè)離合器；

所述輸入構(gòu)件連接第一太陽(yáng)輪、第一離合器的外轂和第二離合器的外轂；所述輸出構(gòu)件連接第四太陽(yáng)輪和第三行星架；所述第一傳動(dòng)構(gòu)件連接第一齒圈及第一制動(dòng)器的內(nèi)轂；所述第二傳動(dòng)構(gòu)件連接第一行星架、第二齒圈和第二制動(dòng)器的內(nèi)轂；所述第三傳動(dòng)構(gòu)件連接第二行星架、第三齒圈、第四齒圈、第二離合器的內(nèi)轂和第三制動(dòng)器的內(nèi)轂；所述第四傳動(dòng)構(gòu)件連接第四行星架和第四制動(dòng)器的內(nèi)轂；所述第五傳動(dòng)構(gòu)件連接第二太陽(yáng)輪、第三太陽(yáng)輪和第一離合器的內(nèi)轂。

所述第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排內(nèi)的行星齒輪個(gè)數(shù)均為單星行星排。

所述第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排的k值均為1.5～2.5。

本發(fā)明的有益效果是：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的七擋行星自動(dòng)變速器，采用四個(gè)行星排、四個(gè)制動(dòng)器和二個(gè)離合器的方案實(shí)現(xiàn)七個(gè)前進(jìn)檔和兩個(gè)倒退擋；兩個(gè)倒退擋使車輛在倒退工作時(shí)便于充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)做輸出的功率；四個(gè)行星排均為單星簡(jiǎn)單行星排，四個(gè)行星排的k值在1.5～2.5范圍內(nèi)，便于實(shí)現(xiàn)變速箱整體結(jié)構(gòu)的緊湊性，減少了變速箱的體積和重量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)輕量化；且具有傳動(dòng)比均勻、性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-輸入構(gòu)件，2-輸出構(gòu)件，3-第一傳動(dòng)構(gòu)件，4-第二傳動(dòng)構(gòu)件，5-第三傳動(dòng)構(gòu)件，6-第四傳動(dòng)構(gòu)件，7-第五傳動(dòng)構(gòu)件，P1-第一行星排，P2-第二行星排，P3-第三行星排，P4-第四行星排，T1-第一太陽(yáng)輪，T2-第二太陽(yáng)輪，T3-第三太陽(yáng)輪，T4-第四太陽(yáng)輪，Q1-第一齒圈，Q2-第二齒圈，Q3-第三齒圈，Q4-第四齒圈，J1-第一行星架，J2-第二行星架，J3-第三行星架，J4-第四行星架，M1-第一制動(dòng)器，M2-第二制動(dòng)器，M3-第三制動(dòng)器，M4-第四制動(dòng)器，C1-第一離合器，C2-第二離合器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明，但所要求的保護(hù)范圍并不局限于所述；

如圖1所示，本發(fā)明提供的七擋行星自動(dòng)變速器，包括第一行星排P1、第二行星排P2、第三行星排P3和第四行星排P4四個(gè)行星排，所述第一行星排P1包括第一太陽(yáng)輪T1、第一齒圈Q1、第一行星架J1，所述第二行星排P2包括第二太陽(yáng)輪T2、第二齒圈Q2、第二行星架J2，所述第三行星排P3包括第三太陽(yáng)輪T3、第三齒圈Q3、第三行星架J3，所述第四行星排P4包括第四太陽(yáng)輪T4、第四齒圈Q4、第四行星架J4；

分別與輸入軸和輸出軸相連的輸入構(gòu)件1和輸出構(gòu)件2；

第一傳動(dòng)構(gòu)件3、第二傳動(dòng)構(gòu)件4、第三傳動(dòng)構(gòu)件5、第四傳動(dòng)構(gòu)件6和第五傳動(dòng)構(gòu)件7五個(gè)傳動(dòng)構(gòu)件；

第一制動(dòng)器Z1、第二制動(dòng)器Z2、第三制動(dòng)器Z3和第四制動(dòng)器Z4四個(gè)制動(dòng)器；

第一離合器C1和第二離合器C2兩個(gè)離合器；

所述輸入構(gòu)件1連接第一太陽(yáng)輪T1、第一離合器C1的外轂和第二離合器C2的外轂；所述輸出構(gòu)件2連接第四太陽(yáng)輪T4和第三行星架J3；所述第一傳動(dòng)構(gòu)件3連接第一齒圈Q1及第一制動(dòng)器M1的內(nèi)轂；所述第二傳動(dòng)構(gòu)件4連接第一行星架J1、第二齒圈Q2和第二制動(dòng)器M2的內(nèi)轂；所述第三傳動(dòng)構(gòu)件5連接第二行星架J2、第三齒圈Q3、第四齒圈Q4、第二離合器C2的內(nèi)轂和第三制動(dòng)器M3的內(nèi)轂；所述第四傳動(dòng)構(gòu)件6連接第四行星架J4和第四制動(dòng)器M4的內(nèi)轂；所述第五傳動(dòng)構(gòu)件7連接第二太陽(yáng)輪T2、第三太陽(yáng)輪T3和第一離合器C1的內(nèi)轂。

所述第一行星排P1、第二行星排P2、第三行星排P3和第四行星排P4內(nèi)的行星齒輪個(gè)數(shù)均為單星行星排，能簡(jiǎn)化變速箱結(jié)構(gòu)，減輕重量，實(shí)現(xiàn)輕量化要求。

所述第一行星排P1、第二行星排P2、第三行星排P3和第四行星排P4的k值均為1.5～2.5，便于實(shí)現(xiàn)變速箱整體結(jié)構(gòu)的緊湊性，減少了變速箱的體積和重量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)輕量化。

實(shí)施例：本方案的行星自動(dòng)變速器適用于公路車輛。其中各行星排按順序排列，各個(gè)行星排之間利用傳動(dòng)構(gòu)件連接，輸入軸與輸入構(gòu)件1相連，一般為液力變矩器的渦輪軸，用于將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)液力變矩器傳至變速器。輸出軸與輸出構(gòu)件2連接，通過(guò)分動(dòng)器或差速器將動(dòng)力傳至前、后橋或左、右驅(qū)動(dòng)輪。該變速器相對(duì)于旋轉(zhuǎn)中心是完全對(duì)稱的，圖1中省略了旋轉(zhuǎn)中心的下半部分，以下描述時(shí)不再作說(shuō)明。

第一行星排P1包括第一太陽(yáng)輪T1、第一齒圈Q1和第一行星架J1三個(gè)旋轉(zhuǎn)件，第一太陽(yáng)輪T1與輸入構(gòu)件1連接以輸入動(dòng)力，可通過(guò)第一制動(dòng)器M1制動(dòng)，第一齒圈Q1以使第一行星架J1作為中間輸出件將輸入構(gòu)件1的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速輸出。

第二行星排P2包括第二太陽(yáng)輪T2、第二齒圈Q2和第二行星架J2三個(gè)旋轉(zhuǎn)件，可在減速檔通過(guò)第二制動(dòng)器M2第二制動(dòng)齒圈Q2以使第二行星架J2作為中間輸出件將第二太陽(yáng)輪T2的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速輸出。，或在增速檔通過(guò)第三制動(dòng)器M3制動(dòng)第二行星架J2以使第二太陽(yáng)輪T2作為中間輸出件將第二齒圈Q2的轉(zhuǎn)速在倒檔時(shí)進(jìn)行增速輸出。

第三行星排P3包括第三太陽(yáng)輪T3、第三齒圈Q3和第三行星架J3三個(gè)旋轉(zhuǎn)件，可通過(guò)第三制動(dòng)器M3制動(dòng)第三齒圈Q3以使第三行星架J3作為輸出件將第三太陽(yáng)輪T3的轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速輸出，或?qū)⒌谌X圈Q3和第三太陽(yáng)輪T3的轉(zhuǎn)速通過(guò)第四行星架J4作為中間輸出件進(jìn)行減速輸出。

第四行星排P4包括第四太陽(yáng)輪T4、第四齒圈Q4和第四行星架J4三個(gè)旋轉(zhuǎn)件，可通過(guò)第四制動(dòng)器M4制動(dòng)第四行星架J4以使第四太陽(yáng)輪T4作為輸出件將第四齒圈Q4的轉(zhuǎn)速進(jìn)行增速輸出。

第一制動(dòng)器M1用于制動(dòng)第一傳動(dòng)構(gòu)件3，第二制動(dòng)器M2用于制動(dòng)第二傳動(dòng)構(gòu)件4，第三制動(dòng)器M3用于制動(dòng)第三傳動(dòng)構(gòu)件5，第四制動(dòng)器M4用于制動(dòng)第四傳動(dòng)構(gòu)件6。第一離合器C1用于連接輸入構(gòu)件1和第五傳動(dòng)構(gòu)件7，第二離合器C2用于連接輸入構(gòu)件1和第三傳動(dòng)構(gòu)件5。制動(dòng)器和離合器均為多片式摩擦操縱件，利用液壓油驅(qū)動(dòng)活塞進(jìn)行加壓。各檔的操縱方案實(shí)現(xiàn)如表1所示：

表1：七檔自動(dòng)變速器實(shí)現(xiàn)方式及相應(yīng)傳動(dòng)比、間比示意表

表中“о”表示操縱件結(jié)合。

下面參照?qǐng)D1和表1對(duì)本發(fā)明的實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，需說(shuō)明的是，本文所述之傳動(dòng)比是指輸入軸轉(zhuǎn)速與輸出軸轉(zhuǎn)速之比，行星排k值是指行星排的齒圈齒數(shù)與太陽(yáng)輪齒數(shù)之比。

當(dāng)?shù)谝浑x合器C1和第四制動(dòng)器M4結(jié)合時(shí)，第五傳動(dòng)構(gòu)件7與作為輸入軸的輸入構(gòu)件1整體旋轉(zhuǎn)，第四傳動(dòng)構(gòu)件6制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)一檔“1st”。

當(dāng)?shù)谝浑x合器C1和第三制動(dòng)器M3結(jié)合時(shí)，第五傳動(dòng)構(gòu)件7與作為輸入軸的輸入構(gòu)件1整體旋轉(zhuǎn)，第三傳動(dòng)構(gòu)件5制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)比一檔“1st”傳動(dòng)比小的二檔“2nd”。

當(dāng)?shù)谝浑x合器C1和第二制動(dòng)器M2結(jié)合時(shí)，第五傳動(dòng)構(gòu)件7與作為輸入軸的輸入構(gòu)件1整體旋轉(zhuǎn)，第二傳動(dòng)構(gòu)件4制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)比二檔“2nd”傳動(dòng)比小的三檔“3rd”。

當(dāng)?shù)谝浑x合器C1和第四制動(dòng)器M1結(jié)合時(shí)，第五傳動(dòng)構(gòu)件7與作為輸入軸的輸入構(gòu)件1整體旋轉(zhuǎn)，第一傳動(dòng)構(gòu)件3制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)比三檔“3rd”傳動(dòng)比小的四檔“4th”。

當(dāng)?shù)谝浑x合器C1和第二離合器C2結(jié)合時(shí)，第三傳動(dòng)構(gòu)件5和第五傳動(dòng)構(gòu)件7同時(shí)與作為輸入軸的輸入構(gòu)件1整體旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)比四檔“4th”傳動(dòng)比小的五檔“5th”。

當(dāng)?shù)诙x合器C2和第一制動(dòng)器M1結(jié)合時(shí)，第三傳動(dòng)構(gòu)件5與作為輸入軸的輸入構(gòu)件1整體旋轉(zhuǎn)，第一傳動(dòng)構(gòu)件3制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)比五檔“5th”傳動(dòng)比小的六檔“6th”。

當(dāng)?shù)诙x合器C2和第二制動(dòng)器M2結(jié)合時(shí)，第三傳動(dòng)構(gòu)件5與作為輸入軸的輸入構(gòu)件1整體旋轉(zhuǎn)，第二傳動(dòng)構(gòu)件4制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)比六檔“6th”傳動(dòng)比小的七檔“7th”。

當(dāng)?shù)谝恢苿?dòng)器M1和第三制動(dòng)器M3結(jié)合時(shí)，第一傳動(dòng)構(gòu)件3和第三傳動(dòng)構(gòu)件5制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)倒檔“R1”。

當(dāng)?shù)谝恢苿?dòng)器M1和第四制動(dòng)器M4結(jié)合時(shí)，第一傳動(dòng)構(gòu)件3和第四傳動(dòng)構(gòu)件6制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)倒檔“R2”。

各檔傳動(dòng)比由四個(gè)行星排的k值決定。例如，k1≈1.712、k2≈1.983、k3≈2.510和k3≈1.640時(shí)，即可得到表1所示的各檔傳動(dòng)比，相鄰檔位傳動(dòng)比的間比在1.153～1.841之間，獲得了整體性能較優(yōu)的傳動(dòng)比特性。

本實(shí)施例中的四個(gè)行星排均為單星簡(jiǎn)單行星排，且k值在1.5～2.5范圍內(nèi)，可使四個(gè)行星排的徑向尺寸較小，同時(shí)，獲得了整體性能較優(yōu)的傳動(dòng)比特性。

上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例，并于用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做出的變形、修飾或等同替換等，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。