本发明专利技术涉及一种高效四自由度综合传动装置，包括：液力变矩器，行星变速机构，风扇液粘调速部件，换挡液压操纵部件，液压无级转向部件，液机联合制动部件；本发明专利技术以4个行星排为基础，通过合理控制换挡操纵部件的结合或分离，实现传动装置7个前进挡，1个中心转向挡和3个倒挡的功能和高效功率传递。液压无级转向以空间结构背对背的变量泵和定量马达为核心部件可以实现零差速无级转向。风扇调速装置以液粘离合器为核心部件实现风扇转速无级调节。液机联合制动装置以液力减速器与机械制动器组成恒扭矩联合制动系统，可大幅提升车辆连续、频繁制动性能。繁制动性能。繁制动性能。
【技术实现步骤摘要】
一种高效四自由度综合传动装置
[0001]本专利技术属于履带车辆传动
，具体涉及一种高效四自由度综合传动装置，尤其涉及一种7前3倒液力机械综合传动装置，集成液压无级转向和液机联合制动的传动装置。
技术介绍
[0002]传动系统是影响车辆的机动性、可靠性指标的核心部件。履带传动装置往往具有直驶、转向、加速、制动和辅助功率等多路功率流输出等多种要求，这就需要传动装置能够将众多功能部件包含液力变矩器、液力减速器等液力元件，油泵、转向泵马达等液压元件，齿轮、轴、轴承等轴系机械零件集成化。履带车辆的底盘空间往往比较狭小，传统的履带车辆传动装置采用T字形布局，主要满足发动机纵置布局，难以满足整机结构变型灵活调整需求。当前重型履带车辆变速机构的最高档传动比一般为1，转速范围有限，需要开发多个档位的传动方案，增加传动范围，改善履带车辆的燃油经济性和换档平顺性。
技术实现思路
[0003]本专利技术提供一种高效四自由度综合传动装置，要解决的技术问题是：。
[0004]为了解决以上技术问题，本专利技术提供了一种高效四自由度综合传动装置，其特征在于：包括液力变矩器18，行星变速机构，风扇液粘调速部件，换挡液压操纵部件，液压无级转向部件，液机联合制动部件；设有主轴S1、传动轴S2和零轴S3；风扇液粘调速部件包括1个液粘离合器C4；主轴S1上设有液力变矩器、换挡液压操纵部件、行星变速机构、液机联合制动部件以及位于两侧的汇流行星排；主轴S2上设有多个直齿轮组，发动机通过直齿轮传递将动力从侧面输入到主轴S2上，动力随后经过主轴S2上的不同直齿轮组实现动力分流；其中第一路发动机动力传递至液力变矩器的变矩器泵轮上，能量最终通过涡轮轴传递到换挡液压操纵部件的离合器输入端；第二路传递到液粘离合器C4的主动端，然后经过两个锥齿轮实现动力传递到散热风扇；第三路经液压调速回路PM传递到转向零轴S3，然后动力分别经直齿轮传递到主轴S2两侧的汇流排；行星变速机构的输出动力通过主轴S1两侧的渐开线花键传递到两侧汇流行星排齿圈；两侧汇流行星排P5、P6汇集车辆直驶功率流和转向功率流将动力输出。
[0005]有益效果：
[0006](1)利用4个行星排构造7前3倒液力机械传动装置，4个行星排采用大模数斜齿行星排、膜片弹簧分离的离合器结构和非标专用件(轴承、膜片弹簧等)，使得结构布置更加灵活；各档位之间实现简单换档，具有2个超速档，大范围调速变矩能力提升了车辆的动力性和传动效率。
[0007](2)本专利技术的传动装置具有散热风扇无级调速能力，液粘离合器通过基于传动油温和发动机水温等信号为主的控制策略，实现风扇随着底盘的散热需求自动适应，提高车辆热平衡能力。
[0008](3)所有档位之间的切换均为一个操纵件结合，另一个操纵件分离，换段逻辑简单有利于液压操纵系统的设计和换档平顺性。采用四自由度行星变速机构提升了传动装置的结构紧凑性、功率密度和效率。
[0009](4)该液力机械传动装置具有稳定的中心转向功能和液压无级转向能力，提升车辆在狭窄空间的通过能力。
附图说明
[0010]图1为液力机械传动装置传动简图。
[0011]图2为动力特性计算示意图。
[0012]图3为效率特性计算示意图。
具体实施方式
[0013]为使本专利技术的目的、内容和优点更加清楚，下面对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0014]本专利技术提出的一种高效四自由度综合传动装置，包括：液力变矩器，行星变速机构，风扇液粘调速部件，换挡液压操纵部件，液压无级转向部件，液机联合制动部件；
[0015]其中行星变速机构包括：行星排P1、行星排P2、行星排P3、行星排P4；风扇液粘调速部件包括3对直齿轮，2对锥齿轮和1个液粘离合器；换挡液压操纵部件包括离合器Cl、离合器C2、离合器C3、制动器B1、制动器B2、制动器BR；液压无级转向部件包含等排量的变量泵和定量马达组成的闭式回路PM及相关齿轮组；液机联合制动部件包含液力减速器和机械制动器B4等。
[0016]其连接关系为：按照图1所示，发动机通过联轴器将动力传递到传动装置的输入轴齿轮1的输入端，通过圆柱直齿轮1、2、3、4实现发动机动力从侧面输入到传动装置圆柱齿轮7、19、5上，动力随后经过不同齿轮组实现动力分流，满足传动装置的不同功能。液力变矩器通过齿轮6将发动机动力传递到变矩器泵轮上，能量最终通过涡轮轴传递到行星变速机构C1和C3离合器外毂。涡轮轴和离合器外毂通过渐开线花键进行连接。两侧汇流行星排P5、P6汇集车辆直驶功率流和转向功率流将动力输出。液力减速器一端通过螺栓连接变速箱壳体，另一端通过渐开线花键连接主轴S1；行星变速机构的输出动力通过主轴S1两侧的渐开线花键传递到两侧汇流行星排齿圈；行星变速机构输入的机械功率流通过直齿轮1、2、3、4、5、6传递，实现发动机输入转速同向，然后动力经液力变矩器18传递到行星变速机构离合器C1、C2和C3的输入端，行星变速机构的壳体通过螺栓固定到综合传动箱体上；风扇调速机构输入的机械功率流通过直齿轮1、2、3、4、7、8、9传递到液粘离合器C4的主动端，然后经过两个锥齿轮10、11实现动力传递到散热风扇的目的。液粘离合器通过温控策略动态控制离合器结合压力，从而对离合器的输出转速进行控制。转向功率流通过直齿轮1、2、3、4，液压调速回路PM，直齿轮12、13、15传递到转向零轴S3，然后动力分别经直齿轮14传递到一侧汇流排，经直齿轮15、16传递到另一侧汇流排。
[0017]表1为7前3倒液力机械传动换挡操纵表。
[0018]表1换档操纵表
[0019][0020]其中车辆前进时，该传动装置的前进档包括7个挡：当所述离合器C1、制动器B1、制动器B2接合实现前进1挡，动力经离合器C1被动端、行星排P1、行星排P2、行星排P4、行星排P3传递到主轴S1。当所述离合器C2、制动器B1、制动器B2接合实现前进2挡，动力经离合器C2被动端、行星排P1、行星排P2、行星排P4、行星排P3传递到主轴S1。当所述离合器C1、离合器C2、制动器B2接合实现前进3挡，动力经离合器C2和C1被动端、行星排P1、P2、P4和P3传递到主轴S1。当所述离合器C1、离合器C3、制动器B2接合实现前进4挡，动力经离合器C2被动端、行星排P3传递到主轴S1。当所述离合器C1、离合器C2、离合器C3接合实现前进5挡，动力经离合器C1和C2被动端、行星排P1、P2、P4和P3传递到主轴S1。当所述离合器B1、离合器C2、离合器C3接合实现前进6挡，动力经离合器C1和C2被动端、行星排P1、P2、P4和P3传递到主轴S1。当所述离合器B1、离合器C1、离合器C3接合实现前进7挡，动力经离合器C1和C2被动端、行星排P1、P2、P4和P3传递到主轴S1。通过匹配相关齿轮组和行星排参数，开展动力特性计算和效率特性计算，如附图2和图3所示，最大车速可以达到90km/h，最高效率达到86％。
[0021]车辆倒退时，所述离合器C1、制动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高效四自由度综合传动装置，其特征在于：包括液力变矩器18，行星变速机构，风扇液粘调速部件，换挡液压操纵部件，液压无级转向部件，液机联合制动部件；设有主轴S1、传动轴S2和零轴S3；风扇液粘调速部件包括1个液粘离合器C4；主轴S1上设有液力变矩器、换挡液压操纵部件、行星变速机构、液机联合制动部件以及位于两侧的汇流行星排；主轴S2上设有多个直齿轮组，发动机通过直齿轮传递将动力从侧面输入到主轴S2上，动力随后经过主轴S2上的不同直齿轮组实现动力分流；其中第一路发动机动力传递至液力变矩器的变矩器泵轮上，能量最终通过涡轮轴传递到换挡液压操纵部件的离合器输入端；第二路传递到液粘离合器C4的主动端，然后经过两个锥齿轮实现动力传递到散热风扇；第三路经液压调速回路PM传递到转向零轴S3，然后动力分别经直齿轮传递到主轴S2两侧的汇流排；行星变速机构的输出动力通过主轴S1两侧的渐开线花键传递到两侧汇流行星排齿圈；两侧汇流行星排P5、P6汇集车辆直驶功率流和转向功率流将动力输出。2.根据权利要求1所述的一种高效四自由度综合传动装置，其特征在于：其中行星变速机构包括：行星排P1、行星排P2、行星排P3、行星排P4；换挡液压操纵部件包括离合器Cl、离合器C2、离合器C3、制动器B1、制动器B2、制动器BR；前进档包括7个挡：当所述离合器C1、制动器B1、制动器B2接合实现前进1挡，动力经离合器C1被动端、行星排P1、行星排P2、行星排P4、行星排P3传递到主轴S1；当所述离合器C2、制动器B1、制动器B2接合实现前进2挡，动力经离合器C2被动端、行星排P1、行星排P2、行星排P4、行星排P3传递到主轴S1；当所述离合器C1、离合器C2、制动器B2接合实现前进3挡，动力经离合器C2和C1被动端、行星排P1、P2、P4和P3传递到主轴S1；当所述离合器C1、离合器C3、制动器B2接合实现前进4挡，动力经离合器C2被动端、行星排P3传递到主轴S1；当所述离合器C1、离合器C2、离合器C3接合实现前进5挡，动力经离合器C1和C2被动端、行星排P1、P2、P4和P3传递到主轴S1；当所述离合器B1、离合器C2、离合器C3接合实现前进6挡，动力经离合器C1和C2被动端、行星排P1、P2、P4和P3传递到主轴S1；当所述离合器B1、离合器C1、离合器C3接合实现前进7挡，动力经离合器C1和C2被动端、行星排P1、P2、P4和P3传递到主轴S1。3.根据权利要求2所述的一种高效四自由度综合传动装置，其特征在于：车辆倒退时，所述离合器C1、制动器B1、制动器BR接合实现倒1挡，动力经离合器C1被动端、行星排P1、P2、P4和P3传递到主轴S1，再经两侧...
【专利技术属性】
技术研发人员：李慎龙，张金乐，张喜明，杜明刚，徐宜，李明勇，陈嘉杨，魏然，卜树峰，张海全，刘云鹏，郭静，张金豹，柳泓蛰，杜明星，陈建鹏，毕研宝，潘迎迎，丁桂杰，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：
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