[发明专利]一种双态双内啮合行星齿轮变速器结构

说明书

本发明公开了一种双态双内啮合行星齿轮变速器结构，其主要包括三个串联的双内啮合行星排，变速器壳体，换挡元件，支撑和连接零件等。对于每个行星排中的太阳轮，行星架，齿圈三个基本构件，通过离合器中碟簧与离合器执行器的相互配合，可控制其中两个构件相连或其中一个构件与变速器壳体连接固定，形成双态逻辑结构，使变速箱的传动比能成倍数的增加，从而实现挡位的阶梯变化，扩大传动范围。各双内啮合行星排均通过一个具有内外齿的行星轮以内啮合的方式与齿圈和太阳轮啮合，提高了变速器的功率密度，且行星齿轮不会出现不均载问题。

技术领域

本发明属于车辆变速器技术领域，更确切地说，本发明涉及一种双态双内啮合行星齿轮变速器结构。

背景技术

发动机作为当前汽车主流的动力生成装置，具有转速高，扭矩小，转速转矩变化范围小等特点，需要自动变速器变速器调节转速转矩，并根据外界环境变化自动切换到与之相匹配的挡位，因而得到广泛应用。液力自动变速器凭借其换挡平顺，操作简单等优点成为了普及率最高的自动变速器，但现有的液力自动变速器存在着传动效率较低、行星齿轮机构体积较大，功率密度较低等问题。为满足市场对汽车的动力性与经济性越来越高的要求，自动变速器也向着多档化，大速比范围的目标发展，而行星齿轮的结构随挡位的增加而愈发复杂。因此，如何提高自动变速器效率，功率密度和多挡位化成为了一个亟待解决的问题。

当前一些研究对双态逻辑变速器的换挡过程提出了控制方法，如专利号为CN111810597A的发明专利公开了双态逻辑变速器的换挡过程控制方法，该控制方法将换挡过程分为单油压作动下换挡和组合油压作动下换挡，可显著降低换挡冲击度和摩擦功，提高整车换挡品质，但是该专利没有对双态逻辑变速器的重要零部件的结构，尤其是双内啮合行星排的支撑结构和离合器的结构进行设计，这也是当前双态逻辑传动技术亟待解决的问题。

本发明提出了一种双态双内啮合行星齿轮变速器结构，公开了双态双内啮合行星齿轮变速器内部结构，使变速器传动比成倍数增加，扩大传动范围，提高变速器的传动效率和功率密度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服传统行星排功率密度低，行星齿轮不均载等问题，提出了一种双内啮合行星排，而针对传统行星齿轮变速器传动效率低，变速器结构和操纵随挡位增加而愈发复杂等问题，提出了一种双态逻辑结构，两者结合设计了一种双态双内啮合行星齿轮变速器。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的一种双态双内啮合行星齿轮变速器结构，其特征在于，变速器主要由三个串联的双内啮合行星排X1、X2、X3，变速器壳体，换挡元件以及其他零件组成，其中行星排X1包括太阳轮S1、齿圈R1、行星架PC1、行星轮P1、离合器C1和制动器C2，行星排X2包括太阳轮S2、齿圈R2、行星架PC2、行星轮P2、离合器C3和制动器C4，行星排X3包括太阳轮S3、齿圈R3、行星架PC3、行星轮P3、离合器C5和制动器C6；每个双内啮合行星排均通过一个具有内外齿的行星轮与齿圈和太阳轮啮合，形成两对内啮合副，进行动力传递，变速器的动力输入端与X1行星排的齿圈轴相连，X1行星排的太阳轮轴与X2行星排的太阳轮轴相连，X2行星排的齿圈轴与X3行星排的太阳轮轴相连，X3行星排的齿圈轴与变速器输出端相连，其中轴与轴之间均通过花键连接；

所述三个串联的双内啮合行星排动力传递情况为：X1行星排齿圈轴1通过花键轴段与变速器动力输入端相连，X1行星排齿圈9与其行星轮10的外齿内啮合传递动力，行星轮10的内齿再与其太阳轮8内啮合传递动力，X1行星排的太阳轮轴13与X2行星排太阳轮轴15通过花键连接，并由此将动力传递给X2行星排；X2行星排太阳轮18与其行星轮19的内齿内啮合传递动力，行星轮19的外齿再与其齿圈17内啮合传递动力，X2行星排齿圈轴21与X3行星排太阳轮轴40通过花键连接，并由此将动力传递给X3行星排；X3行星排太阳轮36与其行星轮37的内齿内啮合传递动力，行星轮37的外齿再与其齿圈38内啮合传递动力，最终通过X3行星排的齿圈轴34将变速器的动力输出。