一种功率分流无级变速传动系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种功率分流无级变速传动系统，包括变速箱系统、后桥系统以及取力器系统，取力器系统设置在后桥系统的后侧；变速箱系统包括五个平行设置的平行轴系统，其中第一平行轴系统动力输入系统，动力由第一平行轴系统输出至第二平行轴系统、第三平行轴系统以及取力器；第二平行轴系统将动力通过第四平行轴系统输出至第五平行轴系统和后桥系统，分别作为前桥动力输出和后桥动力输出。本实用新型专利技术在输入轴转速保持不变的情况下，通过调整变量泵斜盘摆角连续变化以及离合器的结合状态即可实现输出轴转速的连续改变，速比连续可变，动力连续输出，前进档和倒档可以无缝切换。可显著提高车辆的动力传递性能、燃油经济性以及适应各种复杂路况的能力。

A Power Divergent Continuously Variable Transmission System

The utility model discloses a power dividing continuously variable transmission system, which includes a transmission system, a rear axle system and a force collector system. The force collector system is set at the rear of the rear axle system. The transmission system includes five parallel axle systems, in which the power input system of the first parallel axle system is the power output from the first parallel axle system to the second parallel axle system. The third parallel axis system and the force taker; the second parallel axis system outputs power through the fourth parallel axis system to the fifth parallel axis system and the rear axle system, respectively, as the front axle power output and the rear axle power output. With the input shaft speed unchanged, the output shaft speed of the utility model can be continuously changed by adjusting the continuous change of the swash angle of the variable pump and the combined state of the clutch, the speed ratio can be continuously changed, the power can be continuously output, and the forward and reverse gears can be seamlessly switched. It can significantly improve the power transmission performance, fuel economy and the ability to adapt to various complex road conditions.

【技术实现步骤摘要】
一种功率分流无级变速传动系统
本技术属于变速器领域，涉及一种变速器传动系统，尤其是一种功率分流无级变速传动系统。
技术介绍
我国的农用拖拉机技术水平低，其中变速器99％为手动换档产品。而欧美国家，180马力以上拖拉机中，自动档变速器占比超过99％，其中液压无级变速器(简称CVT)占比超过54％。国内拖拉机高端市场基本没有CVT产品，只有动力换档产品。而CVT在产品技术水平、驾驶体验、农机的作业效率上都领先动力换档产品。传统的手动换档和动力换档齿轮传动各档位速比确定，为降低发动机的燃油消耗、减小换档冲击需要将变速箱设计越来越多的档位，这样使得变速箱结构复杂，同时在换档间隙存在动力中断情况，影响车辆适应各种复杂工况的能力。为减少换档冲击以及提高车辆适应复杂工况的能力，传统传动系统多采用液力变矩器加平行轴齿轮箱结构，但该结构在车辆处于低转速状态时，工作效率低。目前国内拖拉机匹配的手动档变速器，其换档机构绝大部分依然是最低端的啮合套换档，近年来市场上也出现了技术比较先进的同步器换档和动力换档产品。但其中的动力换档产品的变速器桥箱总成一般都是从国外直接进口总成。比动力换档技术水平更先进、更复杂的机械液压功率分流CVT产品，在欧洲已经占到市场一半，由于功率分流CVT是目前世界上最先进的拖拉机变速器，技术门槛高，因此匹配CVT的拖拉机在国内市场依然是空白。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种功率分流无级变速传动系统，改传动系统为一种集成平行轴轮系、行星轮系、静液压系统的功率分流变速箱系统和后桥系统，通过控制静液压单元将机械能与液压能来回转换，实现功率分流，动力连续输出并且速比无级变化，满足拖拉机对变速箱耐久性、动力传递效率以及复杂使用工况的要求。为达到上述目的，本技术采用以下技术方案予以实现：一种功率分流无级变速传动系统，包括变速箱系统、后桥系统以及取力器系统，取力器系统设置在后桥系统的后侧；变速箱系统包括五个平行设置的平行轴系统，其中第一平行轴系统动力输入系统，动力由第一平行轴系统输出至第二平行轴系统、第三平行轴系统以及取力器；第二平行轴系统将动力通过第四平行轴系统输出至第五平行轴系统和后桥系统，分别作为前桥动力输出和后桥动力输出。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术提供的一种集成平行轴轮系、行星轮系、静液压系统的功率分流变速箱系统、后桥系统和取力器系统的传动系统，该传动系统变速箱主箱部分可实现一个倒档、一个液压档、二个前进档。变速箱副箱部分可实现高低档切换，增大变速箱输出轴转速范围。在输入轴转速保持不变的情况下，通过调整变量泵斜盘摆角连续变化以及离合器的结合状态即可实现输出轴转速的连续改变，速比连续可变，动力连续输出，前进档和倒档可以无缝切换。可显著提高车辆的动力传递性能、燃油经济性以及适应各种复杂路况的能力。与传统变速箱相比，其具有连续变化的速比，可使发动机在特定转速下，通过调整静液压单元的输出转速来满足不同车速的需求，使发动机始终工作在高效区或最大扭矩区，进而显著提高车辆的动力性能和燃油经济性。同时由于液压档的存在，使得车速在接近零速时，可以提供最大牵引力。当车辆在坡道上需要停车时，电控系统使变速器切入液压档，并令变量泵提供微小摆角，输出微小流量对泄漏进行补偿，马达的输出转速为零，而此时静液压单元根据车辆的负载情况提供相应的压力，马达即可输出足够大的扭矩，使车辆在不需要制动情况下，实现坡道安全驻车。通过控制前驱离合器的结合，车辆可实现四轮驱动，可使车辆能够适应各种复杂工况。在液压档位时，通过控制变量泵的摆角，使马达实现正反转，进而使车辆在前进与倒退档之间无缝切换，且不需要换档离合器参与。附图说明图1为本技术传动路线简图；图2为本技术元件转速关系图。其中：S1-第一平行轴系统；S2-第二平行轴系统；S3-第三平行轴系统；S4-第四平行轴系统；S5-第五平行轴系统；G1-一档齿轮副；G2-二档齿轮副；G3-倒档齿轮副；G4-马达齿轮副；G5-低档齿轮副；G6-高档齿轮副；G7-前驱齿轮副；G8-泵驱动齿轮副；G9-主减速齿轮副；G10-取力器一档齿轮副；G11-取力器二档齿轮副；G12-取力器三档齿轮副；H1-静液压单元；C1-倒档离合器；C2-一档离合器；C3-二档离合器；C4-前驱离合器；C5-取力器离合器；C6-差速器锁止离合器；B1-第二行星排制动器；B2-后桥制动器；P1-第一行星排；P2-第二行星排；P3-轮边减速行星排；T1-高低档同步器；T2-取力器二三档换档元件；T3-取力器一档换档元件；D1-对称式锥齿轮差速器；1-第一行星排齿圈转速；2-第二行星排齿圈转速；3-行星排行星架转速；4-行星排太阳轮转速；5-输入轴转速；6-变量泵被动轮转速。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面结合附图对本技术做进一步详细描述：参见图1，本技术功率分流无级变速传动系统，通过控制前驱离合器，可实现车辆分时四驱功能。通过控制取力器离合器，可实现取力器输出，满足车辆在各种应用工况下的需求。本技术由三大部分组成，第一部分为变速箱系统，第二部分为后桥系统，第三部分为取力器系统，包括变速箱系统、后桥系统以及取力器系统；取力器设置在后桥系统的后侧；变速箱系统包括五个平行设置的平行轴系统，其中第一平行轴系统S1动力输入系统，动力由第一平行轴系统S1输出至第二平行轴系统S2、第三平行轴系统S3以及取力器；第二平行轴系统S2将动力通过第四平行轴系统S4输出至第五平行轴系统S5和后桥系统，分别作为前桥动力输出和后桥动力输出。变速箱系统：变速箱系统集成平行轴系统、行星排系统、静液压系统。包括五个平行轴系统，两个布置在同一个轴系上的行星排，以及五个换档组件，一个静液压单元组成。其中，第一行星排为单排单级行星排，第二行星排为单排双极行星排，两个行星排的组件之间通过行星架相连接，两个行星排太阳轮共用太阳轮轴(太阳轮可以是双联太阳轮；也可以各自独立加工，并与太阳轮轴固定连接)。换档组件可采用离合器、制动器、同步器等扭矩传递装置，通过操作换档组件改变行星齿轮系、平行轴齿轮的自由度，不同的换档组件的结合与分离使得输入轴与输出轴之间可实现不同的速比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率分流无级变速传动系统，其特征在于，包括变速箱系统、后桥系统以及取力器系统，取力器系统设置在后桥系统的后侧；变速箱系统包括五个平行设置的平行轴系统，其中第一平行轴系统(S1)动力输入系统，动力由第一平行轴系统(S1)输出至第二平行轴系统(S2)、第三平行轴系统(S3)以及取力器；第二平行轴系统(S2)将动力通过第四平行轴系统(S4)输出至第五平行轴系统(S5)和后桥系统，分别作为前桥动力输出和后桥动力输出。

【技术特征摘要】
1.一种功率分流无级变速传动系统，其特征在于，包括变速箱系统、后桥系统以及取力器系统，取力器系统设置在后桥系统的后侧；变速箱系统包括五个平行设置的平行轴系统，其中第一平行轴系统(S1)动力输入系统，动力由第一平行轴系统(S1)输出至第二平行轴系统(S2)、第三平行轴系统(S3)以及取力器；第二平行轴系统(S2)将动力通过第四平行轴系统(S4)输出至第五平行轴系统(S5)和后桥系统，分别作为前桥动力输出和后桥动力输出。2.根据权利要求1所述的功率分流无级变速传动系统，其特征在于，第一平行轴系统(S1)包括输入轴，输入轴上依次套设倒档主动齿轮、倒档离合器(C1)、一档离合器(C2)、一档主动齿轮、二档主动齿轮、二档离合器(C3)以及变量泵主动齿轮；第二平行轴系统(S2)包括太阳轮轴，太阳轮轴上固定设置有马达被动齿轮；太阳轮轴上套设有齿圈输入轴，齿圈输入轴上固定设置有倒档被动齿轮、一档被动齿轮、二档被动齿轮、第一行星排(P1)以及第二行星排(P2)，第一行星排(P1)和第二行星排(P2)共用一个行星架轴，行星架轴上套装有低档主动齿轮和高档主动齿轮，固定安装有高低档同步器；倒档主动齿轮和倒档被动齿轮组成倒档齿轮副(G3)，一档主动齿轮和一档被动齿轮组成一档齿轮副(G1)，二档主动齿轮和二档被动处理组成二档齿轮副(G2)；第二行星排(P2)与变速器壳体之间设置有第二行星排制动器(B1)，低档主动齿轮和高档主动齿轮之间设置有高低档同步器(T1)；第三平行轴系统包括静态液压单元(H1)，静态液压单元(H1)包括变量泵和定量马达，变量泵主动齿轮通过变量泵被动齿轮将动力输出至变量泵，定量马达通过马达主动齿轮将动力输出至马达被动齿轮；变量泵主动齿轮和变量泵被动齿轮组成泵驱动齿轮副(G8)，马达主动齿轮和马达被动齿轮组成马达齿轮副(G4)；第四平行轴系统(S4)包括输出轴，输出轴上设置有低档被动齿轮、高档被动齿轮、前驱主动齿轮和主动锥齿轮；低档被动...

【专利技术属性】
技术研发人员：严鉴铂，刘义，张笑，邱辉鹏，张海涛，
申请(专利权)人：陕西法士特齿轮有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61