[發明專利]車輛變速箱用換向機構

有效

• 申請號: 200710077763.6
• 申請日: 2007-05-14
• 公開（公告）號: CN101055024A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 舒瑞龍
• 申請（專利權）人: 貴州凱星液力傳動機械有限公司
• 主分類號: F16H3/70
• 分類號: F16H3/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種車輛變速箱用換向機構，特別涉及一種拖拉機、工程機械車輛變速箱用換向機構。

背景技術：

在某些全部排檔帶倒檔的液力傳動機械中，如履帶拖拉機，工程機械變速箱往往設有專門的換向機構，現代的換向機構是用離合器或制動器來實現換向的，前進和倒退檔數相同，車速相同或相近，換向過程快。現有履帶拖拉機換向多采用定軸式或雙星行星排結構，例如《車輛液力傳動》國防工業出版社1983年6月第一版第392頁就介紹了卡特彼勒履帶拖拉機用換向機構，該換向機構采用雙星行星排結構，相對復雜。同樣在《車輛液力傳動》國防工業出版社1983年6月第一版第385頁和第389頁分別介紹了阿里森工程機械用液力變速器CRT3531和CRT5633三前三倒的液力變速器機構，其變速器的換向機構的反向均采用齒圈制動，行星架輸出，其行星輪的受力較大，功率損失也較大。

發明內容：

本發明的目的在于給車輛變速箱提供一種專門的換向機構，以獲得速比相近的正反換向。本發明提供的單星行星排換向機構采用行星架制動，齒圈被動，不但結構簡單，而且可以解決現有技術中行星輪受力大，功率損失大的缺陷。

本發明所述的換向機構的基本構件包括兩組單星行星排，離合器和制動器，還有輸入軸，輸出軸。兩組單星行星排的太陽輪都與輸入軸相連，離合器與輸入軸相連，第一行星排的行星架連接制動器和離合器，第一行星排的齒圈連接第二行星排的行星架，第二行星排的齒圈連接輸出軸。

本換向機構的原理：當結合離合器時，第一行星排和第二行星排整體跟輸入軸一起旋轉，同輸出軸連在一起的第二行星排的齒圈就會帶動輸出軸轉動起來。輸出軸跟輸入軸的旋轉方向相同，速比為1。當結合制動器時，第一行星排的行星架制動，第一行星排的太陽輪驅動第一行星排的行星輪以輸入軸相反的方向旋轉，由此驅動第一行星排的齒圈也以輸入軸相反的方向旋轉，并帶動第二行星排的行星架和行星輪也以輸入軸相反的方向旋轉，與此同時第二行星排的太陽輪驅動第二行星排的行星輪以輸入軸相反的方向旋轉，因此第二行星排的行星輪以輸入軸相反的旋轉方向帶動第二行星排的齒圈旋轉，同輸出軸連在一起的第二行星排的齒圈就會帶動輸出軸也以輸入軸相反的方向旋轉，速比為-α1*α2/(α1+α2+1)。其中α1為第一行星排的結構參數，α2為第二行星排的結構參數，通過不同的配齒，可獲得反向速比為-0.56到-1.78的傳動。

與現有技術相比，本發明行星輪相對轉速小，行星輪承受扭矩較小，行星排相對功率較小，總的傳動效率高，與變矩器、變速箱串聯組合，可組成具有相同前進檔和倒退檔的液力變速器。

附圖說明：

圖1為本發明的傳動機構圖

圖2為發明結構示意圖

具體實施方式：

由圖1和圖2可知，此換向機構的結構具有輸入軸1，與輸入軸1同軸的輸出軸19，離合器L和制動器Z，兩組單星行星排P1和P2。

第一行星排P1，屬于單星行星排，包括太陽輪10，帶內齒的齒圈13，跟太陽輪10和齒圈13嚙合的行星輪12，和支撐行星輪12的行星架11；第二行星排P2，屬于單星行星排，包括太陽輪15，帶內齒的齒圈17，跟太陽輪15和齒圈17嚙合的行星輪16，和支撐行星輪16的行星架14。

離合器L包括離合器摩擦片3，制動器Z包括制動器摩擦片7。

其中輸入軸1同離合器油缸2的內齒嚙合，離合器油缸2的外齒跟離合器外轂4嚙合，同時離合器摩擦片3的外齒也與離合器外轂4嚙合，制動器摩擦片7通過固定板6固定在殼體9上，轂5的外齒分別與離合器摩擦片4的內齒、制動器摩擦片7的內齒嚙合；行星架11嚙合轂5的內齒，齒圈13花鍵連接行星架14，鼓輪18的外齒與齒圈17嚙合，鼓輪18的內齒與輸出軸19嚙合，太陽輪10和太陽輪15安裝在輸入軸1上。

本實施例的兩單星行星排各構件的結構完全相同，其中太陽輪10和太陽輪15的齒數均為四十二個，齒圈13和齒圈17的齒數均為一百零二個，行星輪12和行星輪16的個數均為四個。

通過控制離合器L，制動器Z的結合或分離，實現正向速比為1，反向速比為-1的傳動。

設輸入軸1的轉速為no，當離合器L結合時，第一行星排P1和第二行星排P2的各行星輪間的相對轉速都為0，當制動器Z結合時，行星輪12相對行星架11的轉速為1.4no，行星輪16相對行星架14的轉速為1.976no，行星輪12和行星輪16的受力相對現有技術明顯減少。

當取內嚙合齒輪副傳動效率為0.99，外嚙合齒輪副傳動效率為0.98.???輸入功率為P時，第一行星排P1相對功率為0.58P，第二行星排P2相對功率為0.58P，所以從輸入軸1到輸出軸19的傳遞效率為0.9654，功率損耗幾乎為現有技術的一半。