[发明专利]三排十一控变速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种行星排机械变速器，具体为利用三排行星排的具有特定传动路径集合的十一个控制器的多档位变速器。

背景技术

为了大范围灵活地改变动力系统的转矩和转速，很多动力机械都配置了机械变速器。现有机械变速器分无级变速器与有档位变速器，有档位变速器主要有旁轴变速器、双离合变速器、行星齿轮机械变速器等，从控制上可分手动变速器与自动变速器。现有的有档位变速器，还可以从机械结构上分为普通齿轮结构与行星排齿轮结构两种。采用普通齿轮结构的变速器一般是手动变速器，比较容易做到多档位，但这类变速器体积较大，控制器较多。现有的采用行星排齿轮结构的变速器一般是自动变速器，体积较小，控制器也较多，不容易做到多档位，其中等比变速器几乎没有。设计生产制造行星排齿轮结构的控制器较少、多档位的行星排变速器是我们的目的。

发明内容

为了实现设计生产制造控制器较少、多档位的行星排变速器的目的，本发明提出一种行星排变速器：具有特定传动路径集合的十一个控制器的三排行星排变速器。

行星排齿轮结构的变速器，包括由各个行星排组成的行星排齿轮结构机械系统，控制系统，润滑系统，安装支撑与保护系统等，机械系统包括行星排种类顺序、行星排间连接、输入输出锁定连接、行星排构造等。

行星排由两个中心轮(太阳轮或内齿圈)与带行星轮的行星架三种部件组成，三种部件的啮合关系决定行星排种类。行星排按行星架上行星轮层级数的单与双可分为单层星行星排、双层星行星排。单层星行星排的单层行星轮对内与太阳轮啮合对外与内齿圈啮合；双层星行星排的内层行星轮对内与太阳轮啮合，外层行星轮对外与内齿圈啮合，内层行星轮外层行星轮相互啮合。行星排种类不同，其运动规律不同，遵循的运动方程不同。

在行星排组成的变速器中，不同种类的行星排之间的排列顺序在变速器生产为成品后就不可变，这也决定了变速器的性能性质。在本发明所述行星排连接结构中，参与连接的行星排有两种种类：1，单层星行星排参与连接；2，双层星行星排参与连接。这样两个行星排组成的连接结构按行星排种类与行星排顺序组合起来就有四种组合形式。由三排行星排组成的结构一共有八种行星排种类顺序组合形式，分别是单单单三排、单单双三排、单双单三排、单双双三排、双单单三排、双单双三排、双双单三排、双双双三排。三排行星排构成的变速器就是三排变速器。

行星排三种部件的齿形、齿数关系与行星轮组数目就是行星排构造，主要表现为行星排的特性参数。行星排构造在变速器生产为成品后就不可改变，行星排构造也决定了变速器的性能性质。尤其是行星排的特性参数，决定了行星排各部件的运动规律和运动方程。为方便研究，本发明提出，行星排运动不仅服从行星排的特性参数及运动特性方程，还服从反特性参数及反运动特性方程，定义如下：

设Zt为太阳轮齿数，Zq为内齿圈齿数，Nt为太阳轮转速,Nq为内齿圈转速,Nj行星架转速，定义特性参数a＝Zq/Zt,单层星行星排的运动特性方程为：Nt+a*Nq-(1+a)*Nj＝0，双层星行星排的运动特性方程为：Nt-a*Nq-(1-a)*Nj＝0。如果反向定义a_f＝Zt/Zq，称为反特性参数，为正定义的特性参数的倒数。相应行星排的运动特性方程形式会有所不同，称为反运动特性方程。单层星行星排的反运动特性方程为Nq+a_f*Nt-(1+a_f)*Nj＝0；双层星行星排的反运动特性方程为Nq-a_f*Nt-(1-a_f)*Nj＝0。利用反特性参数和反运动特性方程与利用特性参数和运动特性方程研究行星排的运动，在本质上具有一样的效果。特性参数与反特性参数这些理论工具本质上都是行星排三种部件的关系的不同表达形式。行星排的运动特性方程与反运动特性方程在数学上可以相互推导出来。

把连接对象的太阳轮改为同行星排的内齿圈、把连接对象的内齿圈改为同行星排的太阳轮，相当于把原行星排的太阳轮当内齿圈连接使用、内齿圈当太阳轮连接使用、行星架仍然当行星架连接使用，这样连接使用的行星排就相当于特性参数是原行星排特性参数的倒数——反特性参数——的新行星排。相对于原来行星排原始的连接使用方法，这样的新连接使用方法称为该行星排反特性连接使用方法。相对于原来变速器原始的传动路径及传动路径集合，这样的新连接使用方法衍生出来的新传动路径及新传动路径集合称为原变速器的反特性传动路径及反特性传动路径集合。