專利名稱：一種汽車機械自動變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是屬于機械領(lǐng)域的一種汽車機械自動變速器。
在汽車設(shè)計領(lǐng)域中，隨著人們需求的不斷提高，具有自動變速功能的汽車尤其是轎車越來越受到了青睞。就汽車自動變速器的設(shè)計方案而言，目前世界上大多是采用具有液力變扭器及作為輔助部件的離合器、行星輪系及復(fù)雜的控制系統(tǒng)等組成的液力自動變速器，這種變速器雖說有許多的優(yōu)點，但同時，也不可避免的存在著一定的缺點，如耗油量大、機構(gòu)復(fù)雜制造難度大、重量大、不宜維修、對大型車輛不適用等。由于目前我國的汽車工業(yè)相對還比較落后，制造工藝水平相對也比較低，所以在生產(chǎn)過程中，其復(fù)雜的制造工藝可以說在一定程度上已經(jīng)影響了我國汽車工業(yè)的發(fā)展速度。
本實用新型的目的是提出一種結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、制造難度低、耗油量低、對大、小型車輛均適用的一種汽車機械自動變速器的原理性技術(shù)方案。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，機構(gòu)主要由快速離合器機構(gòu)(B7)、具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)、具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)、離心推進螺旋機構(gòu)(B9)與由傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)改制的由多個快速離合器機構(gòu)組合進行檔位控制的的傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)(58)、手動檔位控制機構(gòu)(B10)及輸入軸(10)、中間軸(26)、輸出軸(82)等組成，其特征在于(a)快速離合器機構(gòu)是由星輪為外星輪結(jié)構(gòu)的單向超越離合器機構(gòu)改制而成，在外星輪(21)中滾柱(18)工作位置上處于滾柱(18)軸線中部且沿外星輪(21)切線方向偏離滾柱(18)軸線一給定距離處，沿外星輪(21)徑向?qū)?yīng)制有多個由外向內(nèi)的階梯通孔，階梯通孔中裝有小端直徑滿足當其沿階梯通孔向下運動時可將滾柱頂離工作位置的條件的且大端頂部具有直徑小于其大端直徑的球面的階梯圓柱形的頂銷(20)，頂銷(20)的小端圓柱上，套裝有直徑大于階梯通孔小端直徑且小于階梯通孔大端直徑的壓縮彈簧(19)，在外星輪(21)的外圓上，套裝有內(nèi)孔與外星輪(21)外圓作動配合的且在與各頂銷(20)對應(yīng)處制有直徑只允許頂銷(20)上端的球面部分通過的孔的并可在由外力作用下沿外星輪(21)軸線作軸向移動或轉(zhuǎn)動的外形成圓環(huán)形或桶行或階梯圓柱形離合套，在滾柱(18)兩端側(cè)裝有上端部分圓柱面與外星輪(21)作靜配合的下端與滾柱(18)端面下部對齊的限位銷(17)，下端固定安裝在外星輪(21)外圓上的離合套定位銷(1)的上端穿過離合套上的沿其工作時的運動方向制成的限制離合套運動位置的通槽中，星輪為外星輪的快速離合器機構(gòu)中的滾柱(18)與彈簧頂緊機構(gòu)(95)可直接采用單向超越離合器中的標準結(jié)構(gòu)，外星輪(21)可采用標準結(jié)構(gòu)或采用標準結(jié)構(gòu)與其以頂銷(20)的軸向中心線為旋轉(zhuǎn)軸的鏡像機構(gòu)二者復(fù)合而成的機構(gòu)；(b)快速離合器機構(gòu)(B7)的離合套(2)的外形成階梯圓柱形，在由外力驅(qū)動的撥叉銷(3)與復(fù)位彈簧(7)的彈性力的作用下沿外星輪(21)軸線作軸向移動，其一側(cè)小外圓上制有的環(huán)形槽中裝有撥叉銷(3)，其中心處制有的大孔套裝在外星輪(21)的外圓上，小孔套裝在外端與快速離合器的內(nèi)環(huán)制成一體的輸入軸(10)上；(c)具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)是在安裝有傳統(tǒng)多片摩擦離合器機構(gòu)的摩擦片(37)的與部分摩擦片(37)作花鍵連接的軸的輸出端伸出的支撐離合器的軸上，依次裝有通過鍵與軸連接的摩擦片擋板(38)、套裝在軸上的離合器壓縮彈簧(39)及與軸作螺紋連接的彈簧壓緊螺母(40)，在其摩擦離合器機構(gòu)的另一端伸出的支撐離合器的軸上套裝的內(nèi)側(cè)與部分摩擦片(37)的外圓處作鍵連接的摩擦片壓緊盤(36)的外側(cè)制有由其中心向外側(cè)延伸的圓錐面，在圓錐面外側(cè)，套裝有其內(nèi)側(cè)端面緊靠在壓緊盤(36)外側(cè)小直徑處端面上的且固定在與快速離合器的外星輪(21)相對固定的機體上的中間制有通孔的階梯圓柱形的固定盤(22)，在壓緊盤(36)與固定盤(22)中間固定盤(22)的小外圓上裝有多個由沿徑向固定在固定盤大外圓內(nèi)側(cè)端面與小外圓上或與固定盤(22)制成一體的多個矩形隔板隔開的圓球形的離心球(24)，在固定盤(22)外側(cè)裝有外星輪(21)與它作固定連接、內(nèi)環(huán)與動力輸入軸(10)作固定連接的快速離合器機構(gòu)(B7)；(d)具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)是在快速離合器輸出端一側(cè)的軸上，依次裝有套裝在軸上的壓縮彈簧(44)、通過鍵連接并能在軸上滑動的外側(cè)制有由其中心向外側(cè)延伸的圓錐面的外徑可使其內(nèi)側(cè)端面上部在給定軸向位置上與離合方式為離合套沿其軸線旋轉(zhuǎn)的快速離合器的旋轉(zhuǎn)離合套(28)端面接觸的圓盤形摩擦盤(30)、多個安放在摩擦盤(30)圓錐面一側(cè)的離心球(31)、通過鍵安裝在軸上其離心球(31)一側(cè)制有多個將離心球(31)相互隔開的隔板的圓盤形小固定盤(32)、與軸通過螺紋連接裝在小固定盤(32)外側(cè)的調(diào)節(jié)螺母(45)，快速離合器的旋轉(zhuǎn)離合套(28)的另一側(cè)裝有上端套裝在離合套(28)上的沿其旋轉(zhuǎn)方向制有的腰形長孔中的且下部固定在加長外星輪(25)上的定位銷(27)及沿旋轉(zhuǎn)離合套(28)旋轉(zhuǎn)方向一端固定在加長外星輪(25)上另一端固定在旋轉(zhuǎn)離合套(28)上的復(fù)位彈簧(91)，快速離合器的內(nèi)環(huán)(41)固定在軸上；(e)離心推進螺旋機構(gòu)(B9)與由傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)改制的由多個快速離合器機構(gòu)組合進行檔位控制的的傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)(58)是將多個快速離合器的外星輪制成一體組成同軸的組合外星輪(54)，組合外星輪(54)與機架做固定聯(lián)結(jié)，可沿組合外星輪(54)軸線轉(zhuǎn)動的桶形組合離合套(56)上控制各快速離合器上各組頂柱徑向位置的通孔按組合離合套(56)轉(zhuǎn)至或軸向移動至任意位置時只存在允許一個快速離合器的一組頂銷進入其上的通孔中或沒有頂銷進入其上的通孔中兩種可能的特定的間隔沿其軸的旋轉(zhuǎn)方向或軸向或軸的旋轉(zhuǎn)方向與軸向復(fù)合的規(guī)律分布，其置于輸出軸(82)一側(cè)的底面中部制有非自鎖的大導程的螺旋線的螺孔，各快速離合器的內(nèi)環(huán)按倒檔、空擋、一檔直至最高檔的規(guī)律分別固定在傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)中各級變速時需通過制動裝置與機架固定連接的輪系中的各部位的外圓上，組合外星輪(54)與套裝在輸出軸(82)上的階梯圓柱形支座(60)的大端內(nèi)側(cè)作固定連接，在輸出軸(82)的輸出側(cè)上，由內(nèi)向外依次裝有套裝在支座(60)小圓柱上的變速壓縮彈簧(63)、內(nèi)側(cè)頂在變速壓縮彈簧(63)外側(cè)的且內(nèi)孔與支座(60)的小圓柱做作滑鍵連接的外圓上制有的螺紋與組合離合套(56)上的螺孔作配合的外側(cè)端面處通過鋼球(62)與離心推進機構(gòu)內(nèi)側(cè)做滾動配合的螺套(64)及運動方向朝著變速壓縮彈簧(63)壓緊方向的離心推進機構(gòu)，在組合離合套(56)底部外側(cè)直徑較大的位置附近，固定裝有一根處于當其被向上拉動時組合離合套(56)沿變速機構(gòu)輸出轉(zhuǎn)速升高的方向轉(zhuǎn)動的位置上的變速鋼絲繩(66)，在組合離合套(56)的圓周上裝有一個一端固定在其圓周上另一端固定在機架上且拉緊方向與變速鋼絲繩拉緊方向相反的拉伸彈簧(84)或在機構(gòu)中裝有兩端分別固定在組合外星輪(54)或支座(60)與組合離合套(56)上的扭簧；
(f)手動檔位控制機構(gòu)(B10)是為變速機構(gòu)的1檔、空檔及倒檔而設(shè)計的由裝在變速箱上部的手動換檔支架(71)上的平行于輸出軸的孔中的固定裝有變速鋼絲繩(66)外端的并在其內(nèi)側(cè)附近的圓周上制有與各檔位置相對應(yīng)的半球形定位孔的且外側(cè)較細軸部穿過固定在手動換檔支架(71)上的支承套(78)的固定裝有旋轉(zhuǎn)手輪(80)的階梯圓柱形手動變速軸(72)與裝在手動換檔支架(71)上位置與手動變速軸(72)上的半球形定位空位置相對應(yīng)的一個球頭的圓柱形換檔定位銷(73)及依次裝在換檔定位銷后面的換檔壓縮彈簧(74)與壓緊調(diào)整螺釘(75)組成，支承套(78)的內(nèi)測，裝有套裝在手動變速軸(72)上的壓縮彈簧(77)；(g)汽車機械自動變速器的組合結(jié)構(gòu)為在汽車動力輸入軸(10)的動力輸出端上，固定裝有初始狀態(tài)為接合狀態(tài)的其離合套(2)為軸向移動式的并通過撥叉環(huán)及帶有鋼絲螺套的鋼絲拉線(14)與汽車的制動踏板連接的快速離合器機構(gòu)(B7)的內(nèi)環(huán)，在一端通過軸承連接安裝在輸入軸(10)的輸入端上另一端作為傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)的輸入端的且結(jié)構(gòu)上符合具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)與具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)對軸的安裝結(jié)構(gòu)要求的中間軸(26)上，依次裝有其固定盤(22)與輸入端上快速離合器機構(gòu)(B7)的外星輪(21)及具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)的快速離合器的加長外星輪(25)固定在一起的快速離合器機構(gòu)(B7)、具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)、具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)、其組合外星輪(54)與機架作固定連接的由離心推進螺旋機構(gòu)(B9)與由傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)改制的由多個快速離合器機構(gòu)組合進行檔位控制的的傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)(58)，手動檔位控制機構(gòu)(B10)固定在與機架作固定連接變速箱右箱體(55)上方，其位置使換檔鋼絲繩(66)保持與輸出軸(82)的軸線垂直?？蓪⑤斎胼S(10)與快速離合器機構(gòu)(B7)的內(nèi)環(huán)制成兩體并做固定安裝，由通過螺釘(6)固定在變速箱左箱體(16)上的軸承座(15)中的軸承(8)做支承，軸承(8)的左側(cè)依次裝有密封圈(9)、軸承蓋(13)、檔圈(11)，離合套(2)的左側(cè)小外圓上制有環(huán)形槽，中心處制有大孔可裝入套裝在輸入軸(10)上的復(fù)位彈簧(7)的階梯通孔，復(fù)位彈簧(7)裝入后由檔圈(12)限制在離合套(2)左側(cè)的孔中。離合套(2)左側(cè)的小外圓上套裝有圓環(huán)形撥叉環(huán)(4)，撥叉環(huán)(4)的右側(cè)周定裝有下端圓柱裝入離合套(2)上的環(huán)形槽中的撥叉銷(3)，左側(cè)與軸承座(15)通過鍵(5)作滑動連接。具有鋼絲螺套鋼絲拉線(14)一端的鋼絲拉線穿過軸承座(15)固定在撥叉環(huán)(4)上，外面套裝的鋼絲螺套的端面緊頂在軸承座(15)上，其另一端與汽車的制動踏板接通，加長外星輪(25)的右側(cè)通過螺釘(90)與圓盤形支承座(29)作固定連接；支承座(29)的中心處，通過軸承(43)套裝在中間軸(26)上；離合套(28)的外圓上制有沿旋轉(zhuǎn)方向的通槽，其內(nèi)通過固定在加長外星輪(25)上的彈簧掛銷(92)、(95)掛裝有拉伸彈簧(91)；固定盤(22)通過軸承(35)及起固定作用的螺母(34)套裝在中間軸(26)上；具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)中的內(nèi)環(huán)(41)與中間軸通過花鍵機構(gòu)連接在一起，并由螺母(42)固定在中間軸(26)上，變速器的四檔變速的快速離合器采用離合套(48)為軸向移動的快速離合器完成，在組合離合套(56)的外端部，設(shè)計出一組按變速規(guī)律排列的凸臺，并在組合外星輪(54)的內(nèi)側(cè)外圓處與連接盤(52)連接處與凸臺對應(yīng)的位置上，沿軸向鉆一組通過二者的通孔并裝一組可穿過通孔且長于通孔長度的頂柱(53)，使頂柱(53)一端頂在組合離合套(56)的外端面或凸臺上，另一端頂在離合套(48)的端面上，內(nèi)環(huán)(49)與中間軸(26)采用花鍵連接，其兩端分別裝有檔圈(46)、(47)，復(fù)位彈簧(50)外端裝有檔圈(51)，在組合離合套(56)的內(nèi)端，裝有下端緊裝在組合外星輪(54)內(nèi)端附近圓柱面上的檔銷(59)，組合外星輪(54)通過螺釘(83)與圓盤形支座(60)作固定連接，支座(60)的中心處，通過軸承(61)套裝在中間軸(26)上；變速鋼絲繩(66)通過小軸(65)掛在組合離合套(56)上；變速鋼絲繩緊定螺釘(76)將變速鋼絲繩(66)緊定在手動變速軸(72)上，銷(79)將旋轉(zhuǎn)手輪(80)、手動變速軸(72)連接在一起；支承套(78)通過螺釘(94)固定在手動換檔支架(71)上，變速箱左箱體(16)、變速箱右箱體(55)通過處在兩者之間的中間制有大通孔的圓盤形連接盤(52)及螺栓螺母組(86)、(87)固定連接在一起，輸出軸(82)的輸出端，通過軸承(81)套裝在變速箱右箱體(55)的輸出端一側(cè)的孔中，拉伸彈簧(84)一端掛在固定在變速箱右箱體(55)上的彈簧掛鉤(85)上，另一端固定在組合離合套(56)上；小端緊裝在外星輪(57)上的限位銷(89)，其大端套裝在離合套(48)上的沿軸向制出的通槽中，手動換檔機構(gòu)(B10)的高度應(yīng)以駕駛員操作方便的高度為準?？焖匐x合器機構(gòu)中的外星輪(21)可采用標準結(jié)構(gòu)與其以頂銷(20)的軸向中心線為旋轉(zhuǎn)軸的鏡像機構(gòu)二者復(fù)合而成的機構(gòu)。工作前，先調(diào)整好彈簧壓緊螺母(40)使具有離心與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)處于半離合狀態(tài)，也就是調(diào)至快速離合器(B7)接合后不至于使汽車發(fā)動機在遇到較大的阻力時熄火的狀態(tài)。在將具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)中的固定盤(32)通過調(diào)節(jié)螺母(45)調(diào)至使摩擦盤(30)內(nèi)側(cè)的端面與旋轉(zhuǎn)離合套(28)外側(cè)端面相距一給定距離的位置上，并使作用在摩擦盤(30)上的壓縮彈簧(44)具有一定的予壓力。工作時，汽車發(fā)動機在空擋起動，這時，踩住汽車的制動(剎車)踏板并通過旋轉(zhuǎn)手輪(80)將變速器轉(zhuǎn)至一擋的位置，由于制動踏板與快速離合器(B7)的離合套(2)是通過具有鋼絲螺套的鋼絲拉線(14)接通的，所以，當踩下制動踏板時，離合套(2)使快速離合器(B7)處于脫開狀態(tài)，當松開制動踏板時，離合套(2)在復(fù)位彈簧(7)的作用下被頂至頂銷(20)頂部進入其上的通孔中的接合狀態(tài)，這時，快速離合器(B7)與輸入軸(10)接通，變速機構(gòu)開始工作，中間軸(26)也開始在具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)的作用下轉(zhuǎn)動，機構(gòu)中的離心推進機構(gòu)也開始工作，隨著離心球(24)位置的不斷升高，壓緊盤(36)將逐步的壓緊機構(gòu)中的摩擦片(37)，這時中間軸的轉(zhuǎn)速也在逐步的提高，當外界阻力較大時，可踩動汽車的加速踏板幫助起步，當中間軸的轉(zhuǎn)速達到一定的數(shù)值時，具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)中的摩擦盤(30)也在離心球(31)的作用下移動至與機構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)離合套(28)處于摩擦接合的位置，由于這時旋轉(zhuǎn)離合套(28)的轉(zhuǎn)速與輸入軸的轉(zhuǎn)速相同，而摩擦盤(30)的轉(zhuǎn)速與中間軸(26)的轉(zhuǎn)速相同且相對較低，所以，這時旋轉(zhuǎn)離合套(28)開始在摩擦盤(30)的作用下沿輸入軸的反方向轉(zhuǎn)動，由于定位銷(27)的作用，當旋轉(zhuǎn)離合套(28)轉(zhuǎn)至使快速離合器接合的位置時被止動，所以，這時具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)處于接合狀態(tài)，并與輸入軸作剛性連接及同步轉(zhuǎn)動，而具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)暫時時效，中間軸(26)進入與輸入軸(10)同步轉(zhuǎn)動且剛性聯(lián)結(jié)的狀態(tài)，這時汽車的起步工作完成。隨著汽車行駛速度的增加，位于輸出軸(82)上的離心推進機構(gòu)與螺旋機構(gòu)(B9)將帶動組合離合套(56)沿變速器檔位升高的方向轉(zhuǎn)動，從而完成換檔工作，由于快速離合器中的頂銷上裝有壓縮彈簧，所以當組合離合套(56)進行脫檔動作時會受到大于其空轉(zhuǎn)時的阻力，這就使得它在脫檔時蓄積了一定的能量，一旦脫檔完成，就會快速的跳轉(zhuǎn)到下一高檔位，使汽車能較平穩(wěn)的行駛。行駛中，當踩動制動踏板時，快離合器機構(gòu)(B7)立刻處于脫開狀態(tài)，這時組合離合套(56)在拉伸彈簧(84)的作用下轉(zhuǎn)到相應(yīng)的檔位上。
由于本實用新型中的快速離合器機構(gòu)具有單向超越離合器機構(gòu)離合速度快、抗沖擊性能好、離合套(99)操作力小等特點；具有快速離合器的汽車機械自動變速器由于省掉了傳統(tǒng)汽車自動變速器中的液力傳動系統(tǒng)，所以具有結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、節(jié)能效果好、制造難度低、對大、小型車輛均適用等特點。因此，實施后，可在一定程度上縮小我國在汽車制造業(yè)上與國外在技術(shù)上的差距，所以說，本實用新型實施后，將會收到比較積極的效果。
本實用新型有9個附圖，其中
圖1是一種汽車機械自動變速器的基本原理示意圖，圖2是一種汽車機械自動變速器的基本結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是圖2的標記為J的局部放大圖，圖4是圖2的標記為K的局部放大圖，圖5是圖2的標記為L的局部放大圖，圖6是圖2的A-A剖視圖，圖7是圖2的B--B剖視圖，圖8是圖2的E--E剖視圖；圖9是圖2的(B7)采用雙向制動時的E-E剖視圖。各圖中(1)離合套定位銷、(2)離合套、(3)撥叉銷、(4)撥叉環(huán)、(5)鍵、(6)螺釘、(7)復(fù)位彈簧、(8)軸承、(9)密封圈、(10)輸入軸、(11)檔圈、(12)檔圈、(13)軸承蓋、(14)具有鋼絲螺套的鋼絲拉線、(15)軸承座、(16)變速箱左箱體、(17)限位銷、(18)滾柱、(19)壓縮彈簧、(20)頂銷、(21)外星輪、(22)固定盤、(23)螺釘、(24)離心球、(25)加長外星輪、(26)中間軸、(27)定位銷、(28)旋轉(zhuǎn)離合套、(29)支承座、(30)摩擦盤、(31)離心球、(32)小固定盤、(33)軸承、(34)螺母、(35)軸承、(36)壓緊盤、(37)摩擦片、(38)摩擦片檔板、(39)離合器壓縮彈簧、(40)彈簧壓緊螺母、(41)內(nèi)環(huán)、(42)螺母、(43)軸承、(44)壓縮彈簧、(45)調(diào)節(jié)螺母、(46)檔圈、(47)檔圈、(48)離合套、(49)內(nèi)環(huán)、(50)復(fù)位彈簧、(51)檔圈、(52)連接盤、(53)頂柱、(54)組合外星輪、(55)變速箱右箱體、(56)組合離合套、(57)外星輪、(58)離心推進螺旋機構(gòu)(B9)與傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)改制的由多個快速離合器機構(gòu)組合進行檔位控制的的傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)、(59)檔銷、(60)支座、(61)軸承、(62)鋼球、(63)變速壓縮彈簧、(64)螺套、(65)小軸、(66)變速鋼絲繩、(67)摩擦盤、(68)離心球、(69)固定盤、(70)調(diào)節(jié)螺母、(71)手動換檔支架、(72)手動變速軸、(73)換檔定位銷、(74)換檔壓縮彈簧、(75)壓緊調(diào)整螺釘、(76)變速鋼絲繩緊定螺釘、(77)壓縮彈簧、(78)支承套、(79)銷、(80)旋轉(zhuǎn)手輪、(81)軸承、(82)輸出軸、(83)螺釘、(84)拉伸彈簧、(85)彈簧掛鉤、(86)螺栓螺母組、(87)螺栓螺母組、(88)墊圈、(89)限位銷、(90)螺釘、(91)拉伸彈簧、(92)彈簧掛銷、(93)螺釘、(94)彈簧掛銷、(95)彈簧頂緊機構(gòu)、(B1)、(B2)、(B3)、(B4)外星輪為組合外星輪(54)的四聯(lián)的組合快速離合器機構(gòu)、(B5)離合套(48)為軸向移動的快速離合器、(B6)具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)、(B7)快速離合器機構(gòu)、(B8)具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)、(B9)離心推進螺旋機構(gòu)、(B10)手動檔位控制機構(gòu)、(C)具有(49)功能的行星機構(gòu)中的四檔變速盤、(E)具有(57)功能的太陽輪、(F)、(G)、(J)是太陽輪，(P)、(Q)、(S)、(T)是行星輪，(H1)、(H2)、(H3)、(H4)是轉(zhuǎn)臂，(K)、(L)、(M)、(N)是內(nèi)齒輪。
下面，我們結(jié)合一個實施例來綜合敘述一下汽車機械自動變速器的具體實施情況。
在
圖1中(B1)、(B2)、(B3)、(B4)是外星輪為組合外星輪(54)的四聯(lián)的快速離合器機構(gòu)，其中的組合外星輪(54)是與機架作固定聯(lián)結(jié)的，內(nèi)環(huán)分別與內(nèi)齒輪(N)、(M)、(L)及太陽輪(E)作固定聯(lián)結(jié)或制成一體，所以這時的離合過程實際上是一個制動過程。(B5)是離合套(48)為軸向移動的快速離合器，其外星輪(57)與太陽輪(E)作固定聯(lián)結(jié)，其內(nèi)環(huán)(49)與四檔變速盤(C)作固定聯(lián)結(jié)，(E)、(F)、(G)、(J)是太陽輪，(P)、(Q)、(S)、(T)是行星輪，(H1)、(H2)、(H3)、(H4)是轉(zhuǎn)臂，(K)、(L)、(M)、(N)是內(nèi)齒輪。從
圖1中可以看出這是一種由行星齒輪機構(gòu)組成的變速裝置的傳動簡圖，它是由三個簡單的2K-H行星齒輪機構(gòu)通過一定的方式聯(lián)結(jié)而成的，當它們與圖中的四個具有星輪為與機架作固定連接的組合外星輪(54)的且組合離合套(56)為沿軸線旋轉(zhuǎn)式的快速離合器和一個具有星輪為外星輪的離合套(48)為軸向移動式的且內(nèi)環(huán)(49)與中間軸(26)作固定聯(lián)結(jié)的快速離合器配合使用時，就可以使變速器具有五種不同的速度，既四個前進擋和一個倒擋。例如設(shè)(E)＝22、(F)＝19(G)＝28、(J)＝41、(K)＝76、(L)＝93、(M)＝92、(N)＝93，那麼其具體的工作情況如下第一擋它是通過其它快速離合器脫開B2制動得到的。B2被制動后，內(nèi)齒輪M、K、轉(zhuǎn)臂H2以及太陽輪J都和機架固定。這是除了由M、G、H3構(gòu)成2K-H機構(gòu)外，其余三組行星齒輪機構(gòu)均處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。這樣得到的第一擋的速比為(i(26)(82))一擋＝1-iH3GM＝1-(-ZM/ZG)＝1-(-92/28) ＝4.286第二擋它是通過其它快速離合器脫開B3的制動得到的。當B3被制動后，使得內(nèi)齒輪L和機架固定，可以看出這時由構(gòu)件F、L、H2和構(gòu)件G、M、H3構(gòu)成的兩組2K-H機構(gòu)參與了運動和功率的傳遞。其余兩組2K-H機構(gòu)則處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。對由構(gòu)件F、L、H2組成的2K-H機構(gòu)，根據(jù)公式可知H2的轉(zhuǎn)速為nH2＝np/1-iH2FL＝nF/[1-(-93/19)]＝(19/112)nF式中 iH2FL是轉(zhuǎn)化機構(gòu)的基本速比。
構(gòu)件G、M、H3又組成了一個差動行星齒輪機構(gòu)，其中G、M是兩個輸入構(gòu)件，H3是輸出構(gòu)件。根據(jù)公式可以求出此差動機構(gòu)中構(gòu)件H3的轉(zhuǎn)速nH3＝[nMiH3GM-nG]/(iH3GM-1)因為M與H2為同一構(gòu)件，故nM＝nH2；G與F也為同一構(gòu)件，故nG＝nF將此關(guān)系連同上面求得的nH2＝(19/112)nF和基本速比iH3GM＝-ZM/ZG＝-92/28一起代入上式后即得nH3＝[(19nF/112)(-92/28)-nF]＝(1221/3360)nF因此第二擋的速比為(i(26)(82))二擋＝nF/nH3＝2.752第三擋它是通過其它快速離合器脫開B4制動得到的，B4被制動后，就使得太陽輪E與機架固定，這時傳遞運動和功率的是由構(gòu)件E、K、F、L、H2和G、M、H3分別組成的三組2K-H機構(gòu)。從圖4中可以看出，輸出軸II的轉(zhuǎn)速是由G、M、H3組成的差動機構(gòu)中G和M的轉(zhuǎn)速決定的。而G的轉(zhuǎn)速就是輸入軸I的轉(zhuǎn)速，所以求這一擋速比的關(guān)鍵在于求出M的轉(zhuǎn)速nM來。又因為M、H2和K為同一構(gòu)件，故nM＝nH2＝nK。所以我們應(yīng)首先通過機構(gòu)EKH1和FLH2確定出K的轉(zhuǎn)速nK。
對行星齒輪機構(gòu)EKH1可用差動機構(gòu)的公式來計算各構(gòu)件的轉(zhuǎn)速，按公式有nH1＝[nKiH1EK-nE]/(iH1EK-1)＝(38/49)nK對行星齒輪機構(gòu)FLH2也是一個差動機構(gòu)，按公式有nL＝[nF+nH2(iH2FL-1)]/iH2FL＝-19[nF-(112/19)nH2]/93＝-19[nF-(112/19)nK]/93因為nH1＝nL，故上述二式的數(shù)值相等，則有(38/49)nK＝-19[nF-(112/19)nK]/93簡化后可得nK＝0.474nF求出nK后，就可按公式求出GMH3這個差動輪系的速比關(guān)系了nH3＝[nMiH3GM-nG]/(iH3GM-1)考慮到nM＝nKnG＝nF，則三擋輸出軸的轉(zhuǎn)速nH3即為IIH3＝[0.474nF(-92/28)-nF]/[(-92/28)-1]＝0.596nF這時就可得到第三擋時的速比(i(26)(82))三擋＝nF/nH3＝nF/0.596nF＝1.67第四擋如果將其它快速離合器脫開，B5接合上，則太陽輪E和中間軸(26)上的F、G便成為一體了。這時除最后面一個行星齒輪機構(gòu)作空轉(zhuǎn)外，前面三個都是鎖住的，因此各齒輪之間不能產(chǎn)生任何相對運動，所以中間軸(26)與輸出軸(82)也被鎖成一體成為直接傳動了。所以在第四擋的速比為(i(26)(82))四擋＝1倒擋需要使用道擋時，將其它快速離合器脫開，將B1制動，這時內(nèi)齒輪N與機架固定，則參加運動和功率傳遞的就剩下GMH3和JNH4所組成的兩個行星齒輪機構(gòu)了。同理，因為GMH3是一個差動行星齒輪機構(gòu)，故轉(zhuǎn)數(shù)nM和nH3均為未知數(shù)；而JNH4為一普通的行星齒輪機構(gòu)，所以可先從JNH4著手找出它們的速比關(guān)系。
在機構(gòu)JNH4中，根據(jù)公式可知構(gòu)件J的轉(zhuǎn)速為
nJ＝nH4(1-iH4JN)＝nH4[1-(-93/41)]＝(134/41)nH4對于GMH3這個差動機構(gòu)，其構(gòu)件G的轉(zhuǎn)速根據(jù)公式有nG＝nMiH3GM-nH3(iH3GM-1)＝(-92/28)nM-(-92/28-1)nH3＝(-23/7)nM+(30/7)nH3因為nM＝nJ，nH3＝nH4，代入上式后則為nG＝-6.453nH4這時就可以求出倒擋時的速比為(i(26)(82))倒擋＝nG/nH4＝-6.453nH4/nH4＝-6.453式中的負號表示中間軸(26)與輸出軸(82)軸轉(zhuǎn)向相反，故可實現(xiàn)倒擋。
在圖2中可以看到，這種汽車機械自動變速器主要由快速離合器機構(gòu)(B7)、具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)、具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)、離心推進螺旋機構(gòu)(B9)與由傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)改制的由多個快速離合器機構(gòu)組合進行檔位控制的的傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)(58)、手動檔位控制機構(gòu)(B10)及輸入軸(10)、中間軸(26)、輸出軸(82)等組成，其特征在于(a)快速離合器機構(gòu)是由星輪為外星輪結(jié)構(gòu)的單向超越離合器機構(gòu)改制而成，在外星輪(21)中滾柱(18)工作位置上處于滾柱(18)軸線中部且沿外星輪(21)切線方向偏離滾柱(18)軸線一給定距離處，沿外星輪(21)徑向?qū)?yīng)制有多個由外向內(nèi)的階梯通孔，階梯通孔中裝有小端直徑滿足當其沿階梯通孔向下運動時可將滾柱頂離工作位置的條件的且大端頂部具有直徑小于其大端直徑的球面的階梯圓柱形的頂銷(20)，頂銷(20)的小端圓柱上，套裝有直徑大于階梯通孔小端直徑且小于階梯通孔大端直徑的壓縮彈簧(19)，在外星輪(21)的外圓上，套裝有內(nèi)孔與外星輪(21)外圓作動配合的且在與各頂銷(20)對應(yīng)處制有直徑只允許頂銷(20)上端的球面部分通過的孔的并可在由外力作用下沿外星輪(21)軸線作軸向移動或轉(zhuǎn)動的外形成圓環(huán)形或桶行或階梯圓柱形離合套，在滾柱(18)兩端側(cè)裝有上端部分圓柱面與外星輪(21)作靜配合的下端與滾柱(18)端面下部對齊的限位銷(17)，下端固定安裝在外星輪(21)外圓上的離合套定位銷(1)的上端穿過離合套上的沿其工作時的運動方向制成的限制離合套運動位置的通槽中，星輪為外星輪的快速離合器機構(gòu)中的滾柱(18)與彈簧頂緊機構(gòu)可直接采用單向超越離合器中的標準結(jié)構(gòu)，外星輪(21)可采用標準結(jié)構(gòu)或采用標準結(jié)構(gòu)與其以頂銷(20)的軸向中心線為旋轉(zhuǎn)軸的鏡像機構(gòu)二者復(fù)合而成的機構(gòu)；(b)快速離合器機構(gòu)(B7)的離合套(2)的外形成階梯圓柱形，在由外力驅(qū)動的撥叉銷(3)與復(fù)位彈簧(7)的彈性力的作用下沿外星輪(21)軸線作軸向移動，其一側(cè)小外圓上制有的環(huán)形槽中裝有撥叉銷(3)，其中心處制有的大孔套裝在外星輪(21)的外圓上，小孔套裝在外端與快速離合器的內(nèi)環(huán)制成一體的輸入軸(10)上；(c)具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)是在安裝有傳統(tǒng)多片摩擦離合器機構(gòu)的摩擦片(37)的與部分摩擦片(37)作花鍵連接的軸的輸出端伸出的支撐離合器的軸上，依次裝有通過鍵與軸連接的摩擦片擋板(38)、套裝在軸上的離合器壓縮彈簧(39)及與軸作螺紋連接的彈簧壓緊螺母(40)，在其摩擦離合器機構(gòu)的另一端伸出的支撐離合器的軸上套裝的內(nèi)側(cè)與部分摩擦片(37)的外圓處作鍵連接的摩擦片壓緊盤(36)的外側(cè)制有由其中心向外側(cè)延伸的圓錐面，在圓錐面外側(cè)，套裝有其內(nèi)側(cè)端面緊靠在壓緊盤(36)外側(cè)小直徑處端面上的且固定在與快速離合器的外星輪(21)相對固定的機體上的中間制有通孔的階梯圓柱形的固定盤(22)，在壓緊盤(36)與固定盤(22)中間固定盤(22)的小外圓上裝有多個由沿徑向固定在固定盤大外圓內(nèi)側(cè)端面與小外圓上或與固定盤(22)制成一體的多個矩形隔板隔開的圓球形的離心球(24)，在固定盤(22)外側(cè)裝有外星輪(21)與它作固定連接、內(nèi)環(huán)與動力輸入軸(10)作固定連接的快速離合器機構(gòu)(B7)；(d)具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)是在快速離合器輸出端一側(cè)的軸上，依次裝有套裝在軸上的壓縮彈簧(44)、通過鍵連接并能在軸上滑動的外側(cè)制有由其中心向外側(cè)延伸的圓錐面的外徑可使其內(nèi)側(cè)端面上部在給定軸向位置上與離合方式為離合套沿其軸線旋轉(zhuǎn)的快速離合器的旋轉(zhuǎn)離合套(28)端面接觸的圓盤形摩擦盤(30)、多個安放在摩擦盤(30)圓錐面一側(cè)的離心球(31)、通過鍵安裝在軸上其離心球(31)一側(cè)制有多個將離心球(31)相互隔開的隔板的圓盤形小固定盤(32)、與軸通過螺紋連接裝在小固定盤(32)外側(cè)的調(diào)節(jié)螺母(45)，快速離合器的旋轉(zhuǎn)離合套(28)的另一側(cè)裝有上端套裝在離合套(28)上的沿其旋轉(zhuǎn)方向制有的腰形長孔中的且下部固定在加長外星輪(25)上的定位銷(27)及沿旋轉(zhuǎn)離合套(28)旋轉(zhuǎn)方向一端固定在加長外星輪(25)上另一端固定在旋轉(zhuǎn)離合套(28)上的復(fù)位彈簧(91)，快速離合器的內(nèi)環(huán)(41)固定在軸上；((e)離心推進螺旋機構(gòu)(B9)與由傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)改制的由多個快速離合器機構(gòu)組合進行檔位控制的的傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)(58)是將多個快速離合器的外星輪制成一體組成同軸的組合外星輪(54)，組合外星輪(54)與機架做固定聯(lián)結(jié)，可沿組合外星輪(54)軸線轉(zhuǎn)動的桶形組合離合套(56)上控制各快速離合器上各組頂柱徑向位置的通孔按組合離合套(56)轉(zhuǎn)至或軸向移動至任意位置時只存在允許一個快速離合器的一組頂銷進入其上的通孔中或沒有頂銷進入其上的通孔中兩種可能的特定的間隔沿其軸的旋轉(zhuǎn)方向或軸向或軸的旋轉(zhuǎn)方向與軸向復(fù)合的規(guī)律分布，其置于輸出軸(82)一側(cè)的底面中部制有非自鎖的大導程的螺旋線的螺孔，各快速離合器的內(nèi)環(huán)按倒檔、空擋、一檔直至最高檔的規(guī)律分別固定在傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)中各級變速時需通過制動裝置與機架固定連接的輪系中的各部位的外圓上，組合外星輪(54)與套裝在輸出軸(82)上的階梯圓柱形支座(60)的大端內(nèi)側(cè)作固定連接，在輸出軸(82)的輸出側(cè)上，由內(nèi)向外依次裝有套裝在支座(60)小圓柱上的變速壓縮彈簧(63)、內(nèi)側(cè)頂在變速壓縮彈簧(63)外側(cè)的且內(nèi)孔與支座(60)的小圓柱做作滑鍵連接的外圓上制有的螺紋與組合離合套(56)上的螺孔作配合的外側(cè)端面處通過鋼球(62)與離心推進機構(gòu)內(nèi)側(cè)做滾動配合的螺套(64)及運動方向朝著變速壓縮彈簧(63)壓緊方向的離心推進機構(gòu)，在組合離合套(56)底部外側(cè)直徑較大的位置附近，固定裝有一根處于當其被向上拉動時組合離合套(56)沿變速機構(gòu)輸出轉(zhuǎn)速升高的方向轉(zhuǎn)動的位置上的變速鋼絲繩(66)，在組合離合套(56)的圓周上裝有一個一端固定在其圓周上另一端固定在機架上且拉緊方向與變速鋼絲繩拉緊方向相反的拉伸彈簧(84)或在機構(gòu)中裝有兩端分別固定在組合外星輪(54)或支座(60)與組合離合套(56)上的扭簧；(f)手動檔位控制機構(gòu)(B10)是為變速機構(gòu)的1檔、空檔及倒檔而設(shè)計的由裝在變速箱上部的手動換檔支架(71)上的平行于輸出軸的孔中的固定裝有變速鋼絲繩(66)外端的并在其內(nèi)側(cè)附近的圓周上制有與各檔位置相對應(yīng)的半球形定位孔的且外側(cè)較細軸部穿過固定在手動換檔支架(71)上的支承套(78)的固定裝有旋轉(zhuǎn)手輪(80)的階梯圓柱形手動變速軸(72)與裝在手動換檔支架(71)上位置與手動變速軸(72)上的半球形定位空位置相對應(yīng)的一個球頭的圓柱形換檔定位銷(73)及依次裝在換檔定位銷后面的換檔壓縮彈簧(74)與壓緊調(diào)整螺釘(75)組成，支承套(78)的內(nèi)測，裝有套裝在手動變速軸(72)上的壓縮彈簧(77)；(g)汽車機械自動變速器的組合結(jié)構(gòu)為在汽車動力輸入軸(10)的動力輸出端上，固定裝有初始狀態(tài)為接合狀態(tài)的其離合套(2)為軸向移動式的并通過撥叉環(huán)及帶有鋼絲螺套的鋼絲拉線(14)與汽車的制動踏板連接的快速離合器機構(gòu)(B7)的內(nèi)環(huán)，在一端通過軸承連接安裝在輸入軸(10)的輸入端上另一端作為傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)的輸入端的且結(jié)構(gòu)上符合具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)與具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)對軸的安裝結(jié)構(gòu)要求的中間軸(26)上，依次裝有其固定盤(22)與輸入端上快速離合器機構(gòu)(B7)的外星輪(21)及具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)的快速離合器的加長外星輪(25)固定在一起的快速離合器機構(gòu)(B7)、具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)、具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)、其組合外星輪(54)與機架作固定連接的由離心推進螺旋機構(gòu)(B9)與由傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)改制的由多個快速離合器機構(gòu)組合進行檔位控制的的傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)(58)，手動檔位控制機構(gòu)(B10)固定在與機架作固定連接變速箱右箱體(55)上方，其位置使換檔鋼絲繩(66)保持與輸出軸(82)的軸線垂直。
在圖3中輸入軸(10)與快速離合器機構(gòu)(B7)的內(nèi)環(huán)制成一體，由通過螺釘(6)固定在變速箱左箱體(16)上的軸承座(15)中的軸承(8)做支承，軸承(8)左側(cè)依次裝有密封圈(9)、軸承蓋(13)、檔圈(11)，快速離合器機構(gòu)中的離合套(2)采用軸向移動式的機構(gòu)，下端固定安裝在外星輪(21)外圓上的離合套定位銷(1)的上端穿過離合套(2)上的沿軸向制成的通槽中，可起到限制離合套(2)軸向位置的作用，離合套(2)的左側(cè)小外圓上制有環(huán)形槽，中心處制有可裝入套裝在輸入軸(10)上的復(fù)位彈簧(7)的通孔，復(fù)位彈簧(7)裝入后由檔圈(12)限制在離合套(2)左側(cè)的通孔中。離合套(2)左側(cè)的小外圓上套裝有圓環(huán)形撥叉環(huán)(4)，撥叉環(huán)(4)的右側(cè)固定裝有下端圓柱裝入離合套(2)上的環(huán)形槽中的撥叉銷(3)，左側(cè)與軸承座(15)通過鍵(5)作滑動連接。具有鋼絲螺套鋼絲拉線(14)一端的鋼絲拉線穿過軸承座(15)固定在撥叉環(huán)(4)上，外面套裝的鋼絲螺套的端面緊頂在軸承座(15)上，其另一端與汽車的制動踏板接通，使制動踏板可在剛開始制動時先拉動離合套(2)。
在圖3、圖4與圖5中在一端通過軸承(33)連接安裝在輸入軸(10)的輸入端上另一端作為傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)的輸入端的且結(jié)構(gòu)上符合具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)與具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)對軸的結(jié)構(gòu)要求的中間軸(26)上，依次裝有其固定盤(22)與輸入端上快速離合器(B7)的外星輪及具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)的快速離合器的外星輪通過螺釘(23)固定在一起的快速離合器(B7)、具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)、具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B9)、其組合外星輪(54)與機架作固定連接的由離心推進機構(gòu)與螺旋機構(gòu)控制其組合離合套(56)的多個快速離合器機構(gòu)組合而成的汽車行星變速機構(gòu)的檔位控制機構(gòu)進行檔位控制的傳統(tǒng)的汽車行星變速機構(gòu)、固定在與機架作固定連接的具有快速離合器的汽車機械自動變速器的變速箱右箱體(55)上方或機架上其位置使換檔鋼絲繩(66)保持與輸出軸(82)的軸線垂直方向的手動檔位控制機構(gòu)(B10)。
在圖4中加長外星輪(25)的右側(cè)通過螺釘(90)與圓盤形支承座(29)作固定連接，支承座(29)的中心處，通過軸承(43)套裝在中間軸(26)上。固定盤(22)通過軸承(35)及起固定作用的螺母(34)套裝在中間軸(26)上，機構(gòu)(B6)中的內(nèi)環(huán)(41)與中間軸通過花鍵機構(gòu)連接在一起，并由螺母(42)固定在中間軸(26)上，調(diào)節(jié)螺母(45)的作用是調(diào)節(jié)小固定盤(32)的軸向位置。變速器的四檔變速的快速離合器采用(B7)的結(jié)構(gòu)，內(nèi)環(huán)(49)與中間軸(26)采用花鍵連接，檔圈(46)、(47)、(51)分別起到限制內(nèi)環(huán)(49)及復(fù)位彈簧(50)軸向位移的作用。檔銷(59)的作用是限制組合離合套(56)前進方向的極限位置。組合外星輪(54)通過螺釘(83)與圓盤形支座(60)作固定連接，支座(60)的中心處，通過軸承(61)套裝在中間軸(26)上。變速器的四檔的變速，采用離合套(48)為軸向移動的快速離合器完成，在組合離合套(56)的外端部，設(shè)計出一組按規(guī)律排列的凸臺，并在機架或變速箱上與之對應(yīng)的位置上，沿軸向裝一組可穿過機架或變速箱箱體或連接盤(52)的頂柱(53)，使頂柱(53)一端頂在組合離合套(56)的外端面或凸臺上，另一端頂在離合套(48)的端面上，內(nèi)環(huán)(49)與中間軸(26)采用花鍵連接，其兩端分別裝有檔圈(46)、(47)，復(fù)位彈簧(50)外端裝有檔圈(51)。安裝在離合套(48)與頂柱(53)之間的墊圈(88)，可改善離合套(48)與頂柱(53)之間的摩擦環(huán)境。小端緊裝在外星輪(57)上的限位銷(89)，其大端套裝在離合套(48)上的沿軸向制出的通槽中，其作用是限制離合套(48)的軸向位置。
在圖5與圖6中小軸(65)的作用是將變速鋼絲繩(66)掛在組合離合套(56)上。摩擦盤(67)、離心球(68)、固定盤(69)、調(diào)節(jié)螺母(70)是組成驅(qū)動組合離合套(56)旋轉(zhuǎn)的離心推進機構(gòu)。變速鋼絲繩緊定螺釘(76)的作用是將變速鋼絲繩(66)緊定在手動變速軸(72)上，銷(79)的作用是將旋轉(zhuǎn)手輪(80)、手動變速軸(72)連接在一起。支承套(78)通過螺釘(94)固定在手動換檔支架(71)上變速箱左箱體(16)、變速箱右箱體(55)通過處在而者之間的中間制有大通孔的圓盤形連接盤(52)及螺栓螺母組(86)、(87)固定連接在一起。輸出軸(82)的輸出端，通過軸承(81)套裝在變速箱右箱體(55)的輸出端一側(cè)的孔中，拉伸彈簧(84)一端掛在固定在變速箱右箱體(55)上的彈簧掛鉤(85)上，另一端固定在組合離合套(56)上，其作用是使組合離合套(56)可以順利復(fù)位。支承套(78)通過螺釘(93)固定在手動換檔支架(71)上。
在圖7中離合套(28)的外圓上制有沿旋轉(zhuǎn)方向的通槽，其內(nèi)通過固定在加長外星輪(25)上的彈簧掛銷(92)、(94)掛裝有拉伸彈簧(91)。
在圖8及圖9中分別表示的是快速離合器機構(gòu)采用單向制動時的情況與快速離合器機構(gòu)采用雙向制動時的情況，彈簧頂緊機構(gòu)(93)采用標準結(jié)構(gòu)。
總之，在具體實施時，應(yīng)根據(jù)上述原理性方案靈活應(yīng)用，如可將離合套為軸向移動式的快速離合器的外星輪與汽車底盤固定在一起，將其內(nèi)環(huán)與汽車的車輪或輪軸固定在一起，將離合套的控制拉線與汽車制動踏板接通，并調(diào)至使其在制動踏板踏到最底部時離合套開始接通快速離合器的位置，這時，就可起到在緊急制動的作用。又如手動檔位控制機構(gòu)(B10)一般情況下，可設(shè)計成較傳統(tǒng)的通過杠桿機構(gòu)及定位機構(gòu)組合而成的通過變速桿直拉變速的機構(gòu)，也可設(shè)計成電動控制的機構(gòu)；具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)中的摩擦片(37)也可設(shè)計成傳統(tǒng)的單片摩擦片的機構(gòu)，其機構(gòu)中的離心推進機構(gòu)在可能的情況下，也可用傳統(tǒng)的離心離合器機構(gòu)替代；快速離合器(B7)的開合控制也可采用電磁閥來控制或簡單的液壓或氣動技術(shù)控制；組合快速離合器機構(gòu)在這里實際上相當于一個制動器，應(yīng)根據(jù)所選行星輪系的不同而決定其制動的方向是雙向還是單向，如采用雙向制動，其外星輪應(yīng)采用以單向制動的快速離合器的頂銷的徑向中心線為旋轉(zhuǎn)軸的鏡像機構(gòu)二者復(fù)合而成的機構(gòu)；變速器的變速箱一般情況下也可制成一體的；另外，這種變速器還有一個特點，就是當汽車在下坡時由于車速在不斷的加快，這時，可能會出現(xiàn)車輪反過來驅(qū)動變速器的情況，當出現(xiàn)這種情況時，快速離合器機構(gòu)(B7)與具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)中的快速離合器機構(gòu)會失去作用，使變速機構(gòu)與輸入軸(10)脫開，如在這種情況下不希望變速機構(gòu)與輸入軸(10)脫開的話，快速離合器機構(gòu)(B7)中的外星輪(21)應(yīng)采用標準結(jié)構(gòu)與其以頂銷的徑向中心線為旋轉(zhuǎn)軸的鏡像機構(gòu)二者復(fù)合而成的機構(gòu)，既雙向制動機構(gòu)，再將具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)中的加長外星輪(25)改成由兩個外星輪的缺口部分沿旋轉(zhuǎn)方向磋開一定的位置，并按一正一反的方向固定組合在一起，再將內(nèi)環(huán)(41)的寬度加大一倍，并使定位銷(27)的在拉伸彈簧(91)的作用下其初始位置定位在處于反向制動的位置即可；對于車速較高的大型車或有特殊要求的車輛，為降低變速器的制造難度，也可考慮在變速器的前面增加一個減速器；由于變速器的空檔、一檔及倒檔的位置是由手動檔位控制機構(gòu)(B10)控制的，空檔的位置在中間，而且是處在沒有頂銷進入離合套上的起定位作用的孔中的位置上，所以手動換檔機構(gòu)中定位機構(gòu)的彈性阻力一般應(yīng)比其他檔位上的彈性阻力及拉伸彈簧(84)的彈性恢復(fù)力大，這樣才能克服作用在組合離合套(56)上的拉伸彈簧(84)的彈性恢復(fù)力的作用；因為倒檔的位置在空擋位置的另一側(cè)，為了避免誤操作，手動變速軸(72)上倒檔位置的定位孔一般不應(yīng)與其它檔位的定位孔在同一軸截面上，可沿軸向移動一段距離，使得換檔時必須將手動變速軸(72)沿軸向拉動一段距離才能將倒檔掛上，從而起到防止誤操作的效果；作用在倒檔快速離合器機構(gòu)中頂銷(20)上的壓縮彈簧(19)對頂銷的作用力應(yīng)足夠大，以防止快速離合器在倒檔加速時在離心推進螺旋機構(gòu)(B9)的作用下誤脫檔；一般情況下，當汽車暫時停止行駛時，變速器的檔位處在一檔位置即可，如希望這時檔位處在空擋位置時，可將手動變速軸(72)上一擋定位位置上的定位孔制成深度較小的形式，使組合離合套(56)處于拉伸彈簧(84)剛剛拉不脫的狀態(tài)，這樣一來，當汽車在行駛中制動停車時，組合離合套(56)就會在拉伸彈簧(84)彈性恢復(fù)力的加速作用下自動跳會空擋位置；對具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)的設(shè)計可采用比較靈活的方法，應(yīng)盡量采用目前比較成熟的技術(shù)，比如說對于離心推進機構(gòu)，目前各類離合器中的帶有離心機構(gòu)或說帶有離心錘的機構(gòu)很多，應(yīng)盡量借用，摩擦片也可采用單片的形式；對于本實用新型中其他機構(gòu)中的離心推進機構(gòu)，在設(shè)計上就比較簡單了，因為它們只是控制機構(gòu)中快速離合器上的離合套的運動，所以控制力相對很小，因此在借用現(xiàn)有成熟技術(shù)方面就更加方便；離心推進螺旋機構(gòu)(B9)的螺旋機構(gòu)也可采用凸輪機構(gòu)替代；拉伸彈簧(84)一般情況下可采用兩端分別固定在組合外星輪(54)或支座(60)與組合離合套(56)上的扭簧替代；在變速器的行星機構(gòu)的選擇方面，應(yīng)考慮盡量采用使組合離合套只用一種運動方式就可完成所有變速動作的方式，因為只采用軸向移動或軸向轉(zhuǎn)動的形式會使結(jié)構(gòu)比較簡單。例如可采用具有三個前進檔的傳統(tǒng)辛普森式自動變速器的行星機構(gòu)等。由于機構(gòu)中的制動系統(tǒng)與加速系統(tǒng)是相對獨立的，不會出現(xiàn)行駛中因誤操作而造成的問題，所以，為了便于駕駛員尤其是初學者使用，建議在駕駛員腳下設(shè)計出對稱的左右兩套加速與制動踏板，使操作更加方便省力。
權(quán)利要求1.一種具汽車機械自動變速器，主要由快速離合器機構(gòu)(B7)、具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)、具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)、離心推進螺旋機構(gòu)(B9)與由傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)改制的由多個快速離合器機構(gòu)組合進行檔位控制的的傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)(58)、手動檔位控制機構(gòu)(B10)及輸入軸(10)、中間軸(26)、輸出軸(82)等組成，其特征在于(a)快速離合器機構(gòu)是由星輪為外星輪結(jié)構(gòu)的單向超越離合器機構(gòu)改制而成，在外星輪(21)中滾柱(18)工作位置上處于滾柱(18)軸線中部且沿外星輪(21)切線方向偏離滾柱(18)軸線一給定距離處，沿外星輪(21)徑向?qū)?yīng)制有多個由外向內(nèi)的階梯通孔，階梯通孔中裝有小端直徑滿足當其沿階梯通孔向下運動時可將滾柱頂離工作位置的條件的且大端頂部具有直徑小于其大端直徑的球面的階梯圓柱形的頂銷(20)，頂銷(20)的小端圓柱上，套裝有直徑大于階梯通孔小端直徑且小于階梯通孔大端直徑的壓縮彈簧(19)，在外星輪(21)的外圓上，套裝有內(nèi)孔與外星輪(21)外圓作動配合的且在與各頂銷(20)對應(yīng)處制有直徑只允許頂銷(20)上端的球面部分通過的孔的并可在由外力作用下沿外星輪(21)軸線作軸向移動或轉(zhuǎn)動的外形成圓環(huán)形或桶行或階梯圓柱形離合套，在滾柱(18)兩端側(cè)裝有上端部分圓柱面與外星輪(21)作靜配合的下端與滾柱(18)端面下部對齊的限位銷(17)，下端固定安裝在外星輪(21)外圓上的離合套定位銷(1)的上端穿過離合套上的沿其工作時的運動方向制成的限制離合套運動位置的通槽中，星輪為外星輪的快速離合器機構(gòu)中的滾柱(18)與彈簧頂緊機構(gòu)(95)可直接采用單向超越離合器中的標準結(jié)構(gòu)，外星輪(21)可采用標準結(jié)構(gòu)或采用標準結(jié)構(gòu)與其以頂銷(20)的軸向中心線為旋轉(zhuǎn)軸的鏡像機構(gòu)二者復(fù)合而成的機構(gòu)；(b)快速離合器機構(gòu)(B7)的離合套(2)的外形成階梯圓柱形，在由外力驅(qū)動的撥叉銷(3)與復(fù)位彈簧(7)的彈性力的作用下沿外星輪(21)軸線作軸向移動，其一側(cè)小外圓上制有的環(huán)形槽中裝有撥叉銷(3)，其中心處制有的大孔套裝在外星輪(21)的外圓上，小孔套裝在外端與快速離合器的內(nèi)環(huán)制成一體的輸入軸(10)上；(c)具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)是在安裝有傳統(tǒng)多片摩擦離合器機構(gòu)的摩擦片(37)的與部分摩擦片(37)作花鍵連接的軸的輸出端伸出的支撐離合器的軸上，依次裝有通過鍵與軸連接的摩擦片擋板(38)、套裝在軸上的離合器壓縮彈簧(39)及與軸作螺紋連接的彈簧壓緊螺母(40)，在其摩擦離合器機構(gòu)的另一端伸出的支撐離合器的軸上套裝的內(nèi)側(cè)與部分摩擦片(37)的外圓處作鍵連接的摩擦片壓緊盤(36)的外側(cè)制有由其中心向外側(cè)延伸的圓錐面，在圓錐面外側(cè)，套裝有其內(nèi)側(cè)端面緊靠在壓緊盤(36)外側(cè)小直徑處端面上的且固定在與快速離合器的外星輪(21)相對固定的機體上的中間制有通孔的階梯圓柱形的固定盤(22)，在壓緊盤(36)與固定盤(22)中間固定盤(22)的小外圓上裝有多個由沿徑向固定在固定盤大外圓內(nèi)側(cè)端面與小外圓上或與固定盤(22)制成一體的多個矩形隔板隔開的圓球形的離心球(24)，在固定盤(22)外側(cè)裝有外星輪(21)與它作固定連接、內(nèi)環(huán)與動力輸入軸(10)作固定連接的快速離合器機構(gòu)(B7)；(d)具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)是在快速離合器輸出端一側(cè)的軸上，依次裝有套裝在軸上的壓縮彈簧(44)、通過鍵連接并能在軸上滑動的外側(cè)制有由其中心向外側(cè)延伸的圓錐面的外徑可使其內(nèi)側(cè)端面上部在給定軸向位置上與離合方式為離合套沿其軸線旋轉(zhuǎn)的快速離合器的旋轉(zhuǎn)離合套(28)端面接觸的圓盤形摩擦盤(30)、多個安放在摩擦盤(30)圓錐面一側(cè)的離心球(31)、通過鍵安裝在軸上其離心球(31)一側(cè)制有多個將離心球(31)相互隔開的隔板的圓盤形小固定盤(32)、與軸通過螺紋連接裝在小固定盤(32)外側(cè)的調(diào)節(jié)螺母(45)，快速離合器的旋轉(zhuǎn)離合套(28)的另一側(cè)裝有上端套裝在離合套(28)上的沿其旋轉(zhuǎn)方向制有的腰形長孔中的且下部固定在加長外星輪(25)上的定位銷(27)及沿旋轉(zhuǎn)離合套(28)旋轉(zhuǎn)方向一端固定在加長外星輪(25)上另一端固定在旋轉(zhuǎn)離合套(28)上的復(fù)位彈簧(91)，快速離合器的內(nèi)環(huán)(41)固定在軸上；(e)離心推進螺旋機構(gòu)(B9)與由傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)改制的由多個快速離合器機構(gòu)組合進行檔位控制的的傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)(58)是將多個快速離合器的外星輪制成一體組成同軸的組合外星輪(54)，組合外星輪(54)與機架做固定聯(lián)結(jié)，可沿組合外星輪(54)軸線轉(zhuǎn)動的桶形組合離合套(56)上控制各快速離合器上各組頂柱徑向位置的通孔按組合離合套(56)轉(zhuǎn)至或軸向移動至任意位置時只存在允許一個快速離合器的一組頂銷進入其上的通孔中或沒有頂銷進入其上的通孔中兩種可能的特定的間隔沿其軸的旋轉(zhuǎn)方向或軸向或軸的旋轉(zhuǎn)方向與軸向復(fù)合的規(guī)律分布，其置于輸出軸(82)一側(cè)的底面中部制有非自鎖的大導程的螺旋線的螺孔，各快速離合器的內(nèi)環(huán)按倒檔、空擋、一檔直至最高檔的規(guī)律分別固定在傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)中各級變速時需通過制動裝置與機架固定連接的輪系中的各部位的外圓上，組合外星輪(54)與套裝在輸出軸(82)上的階梯圓柱形支座(60)的大端內(nèi)側(cè)作固定連接，在輸出軸(82)的輸出側(cè)上，由內(nèi)向外依次裝有套裝在支座(60)小圓柱上的變速壓縮彈簧(63)、內(nèi)側(cè)頂在變速壓縮彈簧(63)外側(cè)的且內(nèi)孔與支座(60)的小圓柱做作滑鍵連接的外圓上制有的螺紋與組合離合套(56)上的螺孔作配合的外側(cè)端面處通過鋼球(62)與離心推進機構(gòu)內(nèi)側(cè)做滾動配合的螺套(64)及運動方向朝著變速壓縮彈簧(63)壓緊方向的離心推進機構(gòu)，在組合離合套(56)底部外側(cè)直徑較大的位置附近，固定裝有一根處于當其被向上拉動時組合離合套(56)沿變速機構(gòu)輸出轉(zhuǎn)速升高的方向轉(zhuǎn)動的位置上的變速鋼絲繩(66)，在組合離合套(56)的圓周上裝有一個一端固定在其圓周上另一端固定在機架上且拉緊方向與變速鋼絲繩拉緊方向相反的拉伸彈簧(84)或在機構(gòu)中裝有兩端分別固定在組合外星輪(54)或支座(60)與組合離合套(56)上的扭簧；(f)手動檔位控制機構(gòu)(B10)是為變速機構(gòu)的1檔、空檔及倒檔而設(shè)計的由裝在變速箱上部的手動換檔支架(71)上的平行于輸出軸的孔中的固定裝有變速鋼絲繩(66)外端的并在其內(nèi)側(cè)附近的圓周上制有與各檔位置相對應(yīng)的半球形定位孔的且外側(cè)較細軸部穿過固定在手動換檔支架(71)上的支承套(78)的固定裝有旋轉(zhuǎn)手輪(80)的階梯圓柱形手動變速軸(72)與裝在手動換檔支架(71)上位置與手動變速軸(72)上的半球形定位空位置相對應(yīng)的一個球頭的圓柱形換檔定位銷(73)及依次裝在換檔定位銷后面的換檔壓縮彈簧(74)與壓緊調(diào)整螺釘(75)組成，支承套(78)的內(nèi)測，裝有套裝在手動變速軸(72)上的壓縮彈簧(77)；(g)汽車機械自動變速器的組合結(jié)構(gòu)為在汽車動力輸入軸(10)的動力輸出端上，固定裝有初始狀態(tài)為接合狀態(tài)的其離合套(2)為軸向移動式的并通過撥叉環(huán)及帶有鋼絲螺套的鋼絲拉線(14)與汽車的制動踏板連接的快速離合器機構(gòu)(B7)的內(nèi)環(huán)，在一端通過軸承連接安裝在輸入軸(10)的輸入端上另一端作為傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)的輸入端的且結(jié)構(gòu)上符合具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)與具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)對軸的安裝結(jié)構(gòu)要求的中間軸(26)上，依次裝有其固定盤(22)與輸入端上快速離合器機構(gòu)(B7)的外星輪(21)及具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)的快速離合器的加長外星輪(25)固定在一起的快速離合器機構(gòu)(B7)、具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)(B8)、具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)、其組合外星輪(54)與機架作固定連接的由離心推進螺旋機構(gòu)(B9)與由傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)改制的由多個快速離合器機構(gòu)組合進行檔位控制的的傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)(58)，手動檔位控制機構(gòu)(B10)固定在與機架作固定連接變速箱右箱體(55)上方，其位置使換檔鋼絲繩(66)保持與輸出軸(82)的軸線垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車機械自動變速器，其特征在于可將輸入軸(10)與快速離合器機構(gòu)(B7)的內(nèi)環(huán)制成兩體并做固定安裝，由通過螺釘(6)固定在變速箱左箱體(16)上的軸承座(15)中的軸承(8)做支承，軸承(8)的左側(cè)依次裝有密封圈(9)、軸承蓋(13)、檔圈(11)，離合套(2)的左側(cè)小外圓上制有環(huán)形槽，中心處制有大孔可裝入套裝在輸入軸(10)上的復(fù)位彈簧(7)的階梯通孔，復(fù)位彈簧(7)裝入后由檔圈(12)限制在離合套(2)左側(cè)的通孔中；離合套(2)左側(cè)的小外圓上套裝有圓環(huán)形撥叉環(huán)(4)，撥叉環(huán)(4)的右側(cè)固定裝有下端圓柱裝入離合套(2)上的環(huán)形槽中的撥叉銷(3)，左側(cè)與軸承座(15)通過鍵(5)作滑動連接。具有鋼絲螺套鋼絲拉線(14)一端的鋼絲拉線穿過軸承座(15)固定在撥叉環(huán)(4)上，外面套裝的鋼絲螺套的端面緊頂在軸承座(15)上，其另一端與汽車的制動踏板接通，加長外星輪(25)的右側(cè)通過螺釘(90)與圓盤形支承座(29)作固定連接；支承座(29)的中心處，通過軸承(43)套裝在中間軸(26)上；離合套(28)的外圓上制有沿旋轉(zhuǎn)方向的通槽，其內(nèi)通過固定在加長外星輪(25)上的彈簧掛銷(92)、(95)掛裝有拉伸彈簧(91)；固定盤(22)通過軸承(35)及起固定作用的螺母(34)套裝在中間軸(26)上；具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)(B6)中的內(nèi)環(huán)(41)與中間軸通過花鍵機構(gòu)連接在一起，并由螺母(42)固定在中間軸(26)上，變速器的四檔變速的快速離合器采用離合套(48)為軸向移動的快速離合器完成，在組合離合套(56)的外端部，設(shè)計出一組按變速規(guī)律排列的凸臺，并在組合外星輪(54)的內(nèi)側(cè)外圓處與連接盤(52)連接處與凸臺對應(yīng)的位置上，沿軸向鉆一組通過二者的通孔并裝一組可穿過通孔且長于通孔長度的頂柱(53)，使頂柱(53)一端頂在組合離合套(56)的外端面或凸臺上，另一端頂在離合套(48)的端面上，內(nèi)環(huán)(49)與中間軸(26)采用花鍵連接，其兩端分別裝有檔圈(46)、(47)，復(fù)位彈簧(50)外端裝有檔圈(51)，在組合離合套(56)的內(nèi)端，裝有下端緊裝在組合外星輪(54)內(nèi)端附近圓柱面上的檔銷(59)，組合外星輪(54)通過螺釘(83)與支座(60)作固定連接，支座(60)的內(nèi)側(cè)中心處，通過軸承(61)套裝在中間軸(26)上；變速鋼絲繩(66)通過小軸(65)掛在組合離合套(56)上；變速鋼絲繩緊定螺釘(76)將變速鋼絲繩(66)緊定在手動變速軸(72)上，銷(79)將旋轉(zhuǎn)手輪(80)、手動變速軸(72)連接在一起；支承套(78)通過螺釘(94)固定在手動換檔支架(71)上，變速箱左箱體(16)、變速箱右箱體(55)通過處在而者之間的中間制有大通孔的圓盤形連接盤(52)及螺栓螺母組(86)、(87)固定連接在一起，輸出軸(82)的輸出端，通過軸承(81)套裝在變速箱右箱體(55)的輸出端一側(cè)的孔中，拉伸彈簧(84)一端掛在固定在變速箱右箱體(55)上的彈簧掛鉤(85)上，另一端固定在組合離合套(56)上；小端緊裝在外星輪(57)上的限位銷(89)，其大端套裝在離合套(48)上的沿軸向制出的通槽中，手動換檔機構(gòu)(B10)的高度應(yīng)以駕駛員操作方便的高度為準。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車機械自動變速器。其主要特征是:在中間軸上,依次裝有其固定盤與輸入端上快速離合器的外星輪及具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)的快速離合器的加長外星輪固定在一起的快速離合器機構(gòu)、具有離心推進與彈性壓緊機構(gòu)的摩擦離合器機構(gòu)、具有離心推進機構(gòu)的快速離合器機構(gòu)、其組合外星輪與機架作固定連接的由離心推進螺旋機構(gòu)與由傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)改制的由多個快速離合器機構(gòu)組合進行檔位控制的的傳統(tǒng)汽車行星變速機構(gòu)。
文檔編號F16D41/02GK2480615SQ0024887
公開日2002年3月6日 申請日期2000年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月16日
發(fā)明者陳伯恒 申請人:陳伯恒