一種雙離合變速器的製作方法
2023-04-23 23:11:51 1

本發明涉及汽車變速器技術領域,具體涉及一種雙離合變速器。
背景技術:
汽車的行駛工況複雜多變,急加速、爬陡坡時需克服非常大的加速阻力或爬坡阻力,而在平直路面勻速行駛時的行駛阻力僅是前者的幾分之一甚至幾十分之一,行駛阻力變化大,另外,現代汽車既需要以時速幾公裡甚至更低的速度爬行蠕動,又需要以時速一百多甚至更高的速度行駛,行駛速度變化大。但目前的汽車發動機技術,特別是廣泛採用的汽油機和柴油機輸出的只能在幾百轉到幾千轉這個狹窄的轉速區間輸出扭矩,需要汽車變速器拓展轉速和扭矩區間以滿足汽車的複雜多變的動力需求。而研究和實踐證明更多檔位個數和更大減速比擴展範圍的汽車變速器能使得汽車發動機的動力輸出和汽車的動力需求更貼近匹配,從而提升汽車的動力性能和行駛經濟性。迄今,八速和九速的汽車變速器已屢見不鮮,但複雜精密的結構和高質量的製作要求使得其售價高昂。
電機與汽油機或柴油機相比具有更大的轉速範圍、更寬泛的高效率區間等特點,故以電機驅動的電動汽車或混合動力汽車不需要傳統汽車那樣結構複雜、價格昂貴多檔位汽車變速器。
目前大多數電動汽車為追求更高的傳動效率和更緊湊的結構往往採用只有一個減速比的單級減速齒輪箱傳動,這使電動汽車顧此失彼,難以滿足汽車複雜多變的行駛工況。某些電動汽車採用更大功率的電機,以更大的儲備功率提升汽車動力性能。但大功率電機及其控制系統、電池系統的成本高昂,不利於普及。
如果電動汽車具有更多檔位個數並根據汽車的動力需求選檔,不但能提升電動汽車的動力性能,還能降低對驅動電機、電機控制系統、動力電池組的要求,從而降低電動汽車動力系統成本。進一步對電機的效率圖譜研究可知,具有更多檔位個數的電動汽車其電機的動力輸出與汽車的動力需求更貼近匹配,電機具有更高的輸出效率,這對節約電能、延長行駛裡程也非常有意義。
故,蓬勃發展的電動汽車市場和混合動力市場需要一種結構緊湊、傳動效率高的變速器。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種具有四個檔位、換檔質量高,且結構緊湊、重量輕的汽車變速器,特別是適用於電動汽車和混合動力汽車的雙離合變速器。
為實現上述目的,本發明採取的技術方案為:提供一種雙離合變速器,包括:第一離合器、第二離合器、第一輸入軸、第二輸入軸、輸出軸、變速器殼體,第一輸入軸與第一離合器聯接,第二輸入軸與第二離合器聯接,其中,所述雙離合變速器還包括行星齒輪排、行星齒輪排輸入軸、第一選檔組件、第二選檔組件,第一輸入軸與行星齒輪排輸入軸通過齒輪(或鏈輪)傳遞運動和扭矩,行星齒輪排的太陽輪通過第一選檔組件選擇與行星齒輪排輸入軸聯結傳遞運動和扭矩或與變速器殼體聯結使太陽輪被鎖止,行星齒輪排的齒圈通 過第二選檔組件選擇與行星齒輪排輸入軸聯結傳遞運動和扭矩或與變速器殼體聯結使齒圈被鎖止,行星齒輪排的行星架作為輸出軸或與輸出軸聯接,第二輸入軸與輸出軸通過齒輪(或鏈輪)傳遞運動和扭矩。
在一些實施方式中,第一離合器與第二離合器同軸布置。
在一些實施方式中,第一離合器與第二離合器平行布置,第一離合器還包含第一離合器輸入軸,第二離合器還包含第二離合器輸入軸,第一離合器輸入軸與第二離合器輸入軸通過齒輪(或鏈輪)傳遞運動和扭矩。
在一些實施方式中,檔位選擇組件優選同步器,第一離合器和第二離合器優選多片式溼式離合器。
有益效果
通過前述技術方案的描述,不難理解本發明提供的雙輸入軸四速變速器因採用上述方案,可獲得以下有益效果:
可提供四個減速比,具有綿密的齒比、寬泛的減速比區間;
結構緊湊、重量輕;
結構可靠性高、傳動效率高;
可實現檔位預選,換檔動力不中斷,換檔過程快而平穩,換檔質量高;
因具有兩個輸入軸,可分別跟兩個電機(或其他發動機)連結,可實現檔位預選、換檔不中斷動力輸入,再加上綿密的齒比,具有較高的換檔質量;
再有,四個檔位及更寬泛的減速比範圍,使得驅動電機的轉速和扭矩與汽車的動力需求能更好地貼近匹配,不但可提升整車動力性能,還有利於驅動電機更高效地輸出動力,這對節約減小電動汽車電池容量或延長行駛裡程也非常有益。
附圖說明
本文所述的附圖僅用於示意目的,應該理解的是,說明和具體示例僅意圖用於示意目的,而不是意圖限制本發明公開的範圍。
在附圖中,相同標號一致地表示相同的元件、構件或特徵。
圖1是根據本發明優選實施例之一的雙離合變速器結構示意圖。
圖2是根據本發明優選實施例之二的雙離合變速器結構示意圖。
圖3是根據本發明優選實施例之一(或二)中相關部件通過選檔組件的連結關係。
附圖標記說明:
01、根據本發明優選實施例之一的雙離合變速器
02、根據本發明優選實施例之二的雙離合變速器
10、雙離合器輸入軸
11、第一離合器輸入軸
12、第二離合器輸入軸
13、第一輸入軸
14、第二輸入軸
15、行星齒輪排輸入軸
20、雙離合器總成
21、第一離合器
22、第二離合器
30、行星齒輪排
31、齒圈
32、行星架
33、太陽輪(太陽輪軸)
40、變速器殼體
41、第一選檔組件
42、第二選檔組件
50、第一輸入軸齒輪(或鏈輪)
51、行星齒輪排輸入軸齒輪(或鏈輪)
52、第二輸入軸齒輪(或鏈輪)
53、行星架齒輪(或鏈輪)
54、連結第一離合器輸入軸與第二離合器輸入軸的齒輪(或鏈輪)組件
具體實施方式
為使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白,以下結合附圖及優選實施例,對本發明進行進一步的詳細說明。應當理解的是,以下描述的具體實施例僅用以示意、解釋本發明,本質上僅僅是示範性的,而不是意圖用於限制本發明的公開、應用或用途。
如圖1所示,根據本發明優選實施例之一的雙離合變速器01,包括:第一離合器21、第二離合器22、第一輸入軸13、第二輸入軸14、輸出軸(行星架)32、變速器殼體40,第一輸入軸13與第一離合器21聯接,第二輸入軸14與第二離合器22聯接,其中,所述雙離合變速器01還包括行星齒輪排30、行星齒輪排輸入軸15、第一選檔組件41、第二選檔組件42,第一輸入軸13與行星齒輪排輸入軸15通過齒輪(或鏈輪)50和51傳遞運動和扭矩,行星齒輪排的太陽輪33通過第一選檔組件41選擇與行星齒輪排輸入軸15聯結傳遞運動和扭矩或與變速器殼體40聯結使太陽輪33被鎖止,行星齒輪排的齒圈31通過第二選檔組件42選擇與行星齒輪排輸入軸15聯結傳遞運動和扭矩或與變速器殼體40聯結使齒圈31被鎖止,行星齒輪排的行星架32作為輸出軸(或與輸出軸聯接),第二輸入軸14與行星架(輸出軸)32通過齒輪(或鏈輪)52和53傳遞運動和扭矩。
其中,第一離合器21與第二離合器22同軸布置,第一離合器21和第二離合器22組合成雙離合器總成20,雙離合器輸入軸10作為雙離合變速器01的動力輸入部件可與至少一組驅動電機或其他動力源聯接。
本發明所述選檔組件41(和42)為一種可使相關部件兩兩聯結傳遞運動和扭矩的裝置,如同步器。
其中,第一輸入軸13與第一輸入軸齒輪(或鏈輪)50可簡化為同一部件,第二輸入軸14與第二輸入軸齒輪(或鏈輪)52可簡化為同一部件,行星齒輪排輸入軸15與行星齒輪排輸入軸齒輪(或鏈輪)51可簡化為同一部件,太陽輪軸33與太陽輪33可簡化為同一部件,行星架32與行星架齒輪(或鏈輪)53可簡化為同一部件。
其中,選檔組件41(和42)優選同步器,第一輸入軸13與行星齒輪排輸入軸15優選齒輪傳遞運動和扭矩,第二輸入軸12與行星架32優選齒輪傳遞運動和扭矩,第一離合器21、第二離合器22優選多片溼式離合器。
其中,當第一選檔組件41選擇使太陽輪33與第一輸入軸13聯結傳遞運動和扭矩時,太陽輪33與變速器殼體40斷開聯結;反之,當第一選檔組件41選擇使太陽輪33與變速器殼體40聯結而使太陽輪33被鎖止時,太陽輪33與第一輸入軸13斷開聯結;當第二選檔組件42選擇使齒圈31與第一輸入軸13聯結傳遞運動和扭矩時,齒圈31與變速器殼體40斷開聯結;反之,當第二選檔組件42選擇使齒圈31與變速器殼體40聯結而使齒圈31被鎖止時,齒圈31與第一輸入軸13斷開聯結。
為更好地理解根據本發明優選實施例之一的雙離合變速器01,下面對該實施例中雙離合變速器的各檔動力傳遞路線進行詳細說明:
第一檔的動力傳遞路線:
第一選檔組件41選擇太陽輪33與行星齒輪排輸入軸15聯結傳遞運動和扭矩,第二選檔組件42選擇齒圈31與變速器殼體40聯結使齒圈31被鎖止,第一離合器21閉合傳遞運動和扭矩,第二離合器22斷開聯結。
運動和扭矩由雙離合器輸入軸10輸入,由第一離合器21傳遞給第一輸入軸13,經第一輸入軸齒輪(或鏈輪)50、行星齒輪排輸入軸齒輪(或鏈輪)51傳遞給行星齒輪排輸入軸15,再由第一選檔組件41傳遞給太陽輪33,由太陽輪33輸入行星齒輪排30減速後,再由行星架32輸出。
第二檔的動力傳遞路線:
第一離合器21斷開聯結,第二離合器22閉合傳遞運動和扭矩。
運動和扭矩由雙離合器輸入軸10輸入,由第二離合器22傳遞給第二輸入軸14,經第二輸入軸齒輪(或鏈輪)52、輸出軸齒輪(或鏈輪)53傳遞給行星架32,再由行星架32輸出。
第三檔的動力傳遞路線:
第一選檔組件41選擇太陽輪33與變速器殼體40聯結使太陽輪33被鎖止,第二選檔組件42選擇齒圈31與行星齒輪排輸入軸15聯結傳遞運動和扭矩,第一離合器21閉合傳遞運動和扭矩,第二離合器22斷開聯結。
運動和扭矩由雙離合器輸入軸10輸入,由第一離合器傳遞給第一輸入軸13,經第一輸入軸齒輪(或鏈輪)50、行星齒輪排輸入軸齒輪(或鏈輪)51傳遞給行星齒輪排輸入軸15,由第二選檔組件42傳遞給齒圈31,由齒圈31輸入行星齒輪排30減速後,再經行星架32輸出。
第四檔的動力傳遞路線:
第一選檔組件41選太陽輪軸34與行星齒輪排輸入軸15聯結傳遞運動和扭矩,第二選檔組件42選擇齒圈31與行星齒輪排輸入軸15聯結傳遞運動和扭矩,第一離合器21閉合傳遞運動和扭矩,第二離合器22斷開聯結。
運動和扭矩由雙離合器輸入軸10輸入,由第一離合器21傳遞給第一輸入軸13,經第一輸入軸齒輪(或鏈輪)50、行星齒輪排輸入軸齒輪(或鏈輪)51傳遞給行星齒輪排輸入軸15,再分別經第一選檔組件41傳遞給太陽輪33、第二選檔組件42傳遞給齒圈31,由太陽輪33和齒圈31共同輸入行星齒輪排30並經行星架32輸出。
如圖2所示,根據本發明優選實施例之二的雙離合變速器02,根據本發明優選實施例之二的雙離合變速器02與根據本發明優選實施例之一的雙離合變速器01的差異在於:雙離合變速器01的兩個離合器的同軸布置並組合成雙離合器總成20,雙離合變速器02的兩個離合器的平行布置並通過連結第一離合器輸入軸與第二離合器輸入軸的齒輪(或鏈輪)組件54相關聯傳遞運動和扭矩,滿足更多的布置需求,參考根據本發明優選實施例之一的雙離合變速器01不難理解根據本發明優選實施例之一的雙離合變速器02,故不再贅述。
如圖3所示,是根據本發明優選實施例之一或二中相關部件通過選檔組件的連結關係。
應該了解的是,根據本發明的雙離合器,特別適用於以電機驅動的電動汽車,也適用於混合動力汽車,或者用作其他變速器的子變速器。
應該了解的是,本發明以上的描述僅僅是示範性的,並且未偏離本發明本質的變體也意圖屬於本發明的範圍內。這種變體不應被視為脫離了本發明的精神和範圍。