本實用新型涉及車輛變速箱領(lǐng)域，特別涉及干摩擦星型制動式自動兩速行星變速箱。

背景技術(shù)：

在傳統(tǒng)車輛傳動系統(tǒng)中，變速箱起著調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩以及切斷發(fā)動機與車輪動力的重要作用，尤其對于混合動力和純電動車輛，變速箱起著調(diào)節(jié)發(fā)動機和電機高效區(qū)驅(qū)動的重要作用；對于傳統(tǒng)變速箱而言，主要有手動撥叉變速箱MT、自動電子換擋撥叉變速箱AMT、液壓自動變速箱AT以及雙離合變速箱DCT。對于MT而言，很難適應(yīng)混合動力和純電動車輛快速智能化協(xié)同換擋需求。對于AMT而言，由于存在換擋時間長、難以快速響應(yīng)換擋需求、動力間斷以及換擋能耗較大，也難以滿足混合動力和純電動車輛快速智能化換擋需求。對于AT而言，由于采用濕式摩擦副及液壓系統(tǒng)，導(dǎo)致傳動效率低、液壓系統(tǒng)耗能大、成本高等問題，也難以適應(yīng)混合動力和純電動車輛需求。對于DCT而言，雖然解決了上述三種變速箱的缺點，然而，存在轉(zhuǎn)動慣量大、傳遞轉(zhuǎn)矩有限、軸向尺寸大以及成本高等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種設(shè)計結(jié)構(gòu)合理、軸向尺寸小、轉(zhuǎn)動慣量小、使用壽命長、環(huán)境適應(yīng)性好、成本低的干摩擦星型制動式自動兩速行星變速箱。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案為：

干摩擦星型制動式自動兩速行星變速箱，包括高速檔行星排、低速檔行星排、高速檔星型制動器、低速檔星型制動器、箱體、輸入軸、輸出軸；所述高速檔行星排、低速檔行星排同軸心安裝在箱體內(nèi)；所述輸入軸穿過箱體前端蓋分別與高速檔行星排、低速檔行星排連接；所述輸出軸穿過箱體后端蓋分別與高速檔行星排、低速檔行星排連接；所述箱體前端蓋外側(cè)以輸入軸為中心圓周均布安裝多個高速檔星型制動器，且所述高速檔星型制動器與高速檔行星側(cè)連接；所述箱體后端蓋外側(cè)以輸出軸為中心圓周均布安裝多個低速檔星型制動器，且所述低速檔星型制動器與低速檔行星排連接。

進一步地，所述高速檔行星排包括高速檔太陽輪、高速檔行星輪、高速檔行星輪軸承、高速檔行星輪軸、高速檔內(nèi)齒圈、轉(zhuǎn)臂、高速檔星型輪、高速檔星型軸，所述高速檔行星輪軸安裝在轉(zhuǎn)臂的前端面與轉(zhuǎn)臂的中壁面上，所述高速檔行星輪通過高速檔行星輪軸承與高速檔行星輪軸連接；所述高速檔太陽輪與高速檔行星輪外嚙合連接；所述高速檔行星輪與高速檔內(nèi)齒圈內(nèi)嚙合連接；所述高速檔星型軸與箱體前端蓋連接；所述高速檔星型輪通過花鍵副與高速檔星型軸連接；所述高速檔星型輪與高速檔內(nèi)齒圈連接。

進一步地，所述低速檔行星排包括低速檔太陽輪、低速檔行星輪、低速檔行星輪軸承、低速檔行星輪軸、低速檔內(nèi)齒圈、低速檔星型輪、低速檔星型軸，所述低速檔行星輪軸安裝在轉(zhuǎn)臂的后端面與轉(zhuǎn)臂的中壁面上，所述低速檔行星輪通過低速檔行星輪軸承與低速檔行星輪軸連接；所述低速檔太陽輪與低速檔行星輪外嚙合連接；所述低速檔行星輪與低速檔內(nèi)齒圈內(nèi)嚙合連接；所述低速檔星型軸與箱體后端蓋連接；所述低速檔星型輪通過花鍵副與低速檔星型軸連接；所述低速檔星型輪與低速檔內(nèi)齒圈連接。

進一步地，所述輸入軸通過輸入軸軸承分別與箱體前端蓋、轉(zhuǎn)臂的后端面連接；且所述輸入軸通過花鍵副分別與高速檔太陽輪、低速檔太陽輪連接。

進一步地，所述高速檔星型制動器、低速檔星型制動器結(jié)構(gòu)相同；所述高速檔星型制動器或低速檔星型制動器均包括制動盤、內(nèi)摩擦塊、外摩擦塊、內(nèi)鉗體、外鉗體、內(nèi)活塞、外活塞、制動液管，所述外鉗體、內(nèi)鉗體分別與箱體連接；所述內(nèi)活塞與內(nèi)鉗體連接，所述內(nèi)摩擦塊與內(nèi)活塞桿連接并往復(fù)運動；所述外活塞與外鉗體連接，所述外摩擦塊與外活塞桿連接并往復(fù)運動；所述制動盤位于內(nèi)摩擦塊、外摩擦塊之間間隙配合連接；所述制動液管分別與內(nèi)活塞、外活塞連接。

進一步地，所述高速檔星型制動器的制動盤與高速檔星型軸連接；所述低速檔星型制動器的制動盤與低速檔星型軸連接。

進一步地，所述高速檔星型軸通過高速檔星型軸軸承與箱體前端蓋連接，所述高速檔星型軸軸承前端與高速檔星型軸油封連接。

進一步地，所述低速檔星型軸通過低速檔星型軸軸承與箱體后端蓋連接，所述低速檔星型軸軸承前端與低速檔星型軸油封連接。

進一步地，所述高速檔星型輪或低速檔星型輪上均連接有軸向限位環(huán)；所述高速檔內(nèi)齒圈或低速檔內(nèi)齒圈上均設(shè)置軸向限位槽；所述高速檔星型輪的軸向限位環(huán)與高速檔內(nèi)齒圈的軸向限位槽間隙配合連接；所述低速檔星型輪的軸向限位環(huán)與低速檔內(nèi)齒圈的軸向限位槽間隙配合連接。

進一步地，所述高速檔星型制動器制動，低速檔星型制動器釋放時，變速箱高速輸出；或所述低速檔星型制動器制動、高速檔星型制動器釋放時，變速箱低速輸出；或高速檔星型制動器和低速檔星型制動器均釋放時，變速箱空檔輸出；或高速檔星型制動器和低速檔星型制動器均制動時，變速箱鎖止輸出。

采用上述技術(shù)方案，由于使用高速檔行星排、低速檔行星排、高速檔星型制動器、低速檔星型制動器、箱體、輸入軸、輸出軸等技術(shù)特征。通過將高速檔行星排、低速檔行星排安裝在箱體內(nèi)，將高速檔星型制動器、低速檔星型制動器安裝在箱體外；并使高速檔星型制動器與高速檔行星排連接，低速檔星型制動器與低速檔行星排連接。并使實現(xiàn)了高速檔星型制動器制動，低速檔星型制動器釋放時，高速檔星型輪被制動，變速箱高速輸出；或所述低速檔星型制動器制動、高速檔星型制動器釋放時，低速檔星型輪被制動，變速箱低速輸出；或高速檔星型制動器和低速檔星型制動器均釋放時，變速箱空檔輸出；或高速檔星型制動器和低速檔星型制動器均制動時，變速箱鎖止輸出。本實用新型具有以下優(yōu)點：

一、較大提升了驅(qū)動電機額定轉(zhuǎn)速及降低了轉(zhuǎn)矩需求，使驅(qū)動電機體積重量和成本得到大幅度下降；

二、采用以傳動軸為中心圓周均布的星型齒輪制動盤結(jié)構(gòu)，在相同體積下，可以傳遞更大的轉(zhuǎn)矩；

三、采用干盤式制動器結(jié)構(gòu)，檔位分離時損耗極小，尤其不受外界環(huán)境的影響，特別是極寒或高溫環(huán)境下優(yōu)勢更為明顯；

四、可以實時監(jiān)測每個檔位干式摩擦塊的磨損情況；

五、當(dāng)干式摩擦塊或干式制動盤磨損嚴重時，可以直接通過變速箱箱體上制動模塊的拆裝更換窗口對干式摩擦塊和干式制動盤進行更換，不用從底盤上拆卸，維修時間極短，維修成本大幅度下降；

六、本裝置采用干式制動器與齒輪傳動結(jié)構(gòu)分離模式，即干式制動器安裝在箱體外面，齒輪傳動結(jié)構(gòu)安裝在箱體內(nèi)，因而，結(jié)合過程中產(chǎn)生的熱、塵均不會影響到內(nèi)部齒輪傳動結(jié)構(gòu)；

七、可以采用最優(yōu)的行星齒輪潤滑油，潤滑油壽命和更換周期大幅度延長。

附圖說明

圖1為本實用新型原理示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限定。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

如附圖1所示，干摩擦星型制動式自動兩速行星變速箱，包括高速檔行星排1、低速檔行星排2、高速檔星型制動器3、低速檔星型制動器4、箱體5、輸入軸6、輸出軸7。將高速檔行星排1、低速檔行星排2同軸心安裝在箱體5內(nèi)；將輸入軸6穿過箱體前端蓋8分別與高速檔行星排1、低速檔行星排2連接。輸出軸7穿過箱體后端蓋9分別與高速檔行星排1、低速檔行星排2連接；在箱體前端蓋8的外側(cè)以輸入軸6為中心圓周均布安裝多個高速檔星型制動器3，本案具體實施中高速檔星型制動器3為兩個。且將高速檔星型制動器3與高速檔行星排1連接。并在箱體后端蓋9外側(cè)以輸出軸7為中心圓周均布安裝多個低速檔星型制動器4，本案具體實施中低速檔星型制動器4為兩個。且將低速檔星型制動器4與低速檔行星排4連接。

上述技術(shù)方案，通過選擇高速檔星型制動器3、低速檔星型制動器4的制動或/和釋放，實現(xiàn)變速箱的高速、低速、空檔、鎖止輸出。同時由于本實用新型高速檔星型制動器3、低速檔星型制動器4均安裝在箱體外，制動損耗小，傳動效率高，轉(zhuǎn)動慣量小，軸向尺寸小，制動所產(chǎn)生的熱量和粉塵等不影響變速箱內(nèi)部傳動本實用新型使用壽命長、環(huán)境適應(yīng)性范圍大。

更為具體地，高速檔行星排1包括高速檔太陽輪10、高速檔行星輪11、高速檔行星輪軸承12、高速檔行星輪軸13、高速檔內(nèi)齒圈14、轉(zhuǎn)臂15、高速檔星型輪16、高速檔星型軸17。具體實施中將高速檔行星輪軸13安裝在轉(zhuǎn)臂15的前端面18與轉(zhuǎn)臂15的中壁面19上。高速檔行星輪11通過高速檔行星輪軸承12與高速檔行星輪軸13連接；高速檔太陽輪10與高速檔行星輪11外嚙合連接；高速檔行星輪11與高速檔內(nèi)齒圈14內(nèi)嚙合連接；將高速檔星型軸17與箱體前端蓋8連接；高速檔星型輪16通過花鍵副與高速檔星型軸17連接；高速檔星型輪16與高速檔內(nèi)齒圈14連接。

低速檔行星排2包括低速檔太陽輪20、低速檔行星輪21、低速檔行星輪軸承22、低速檔行星輪軸23、低速檔內(nèi)齒圈24、低速檔星型輪25、低速檔星型軸26。將低速檔行星輪軸23安裝在轉(zhuǎn)臂15的后端面27與轉(zhuǎn)臂15的中壁面19上，將低速檔行星輪25通過低速檔行星輪軸承22與低速檔行星輪軸23連接；低速檔太陽輪20與低速檔行星輪21外嚙合連接；將低速檔行星輪21與低速檔內(nèi)齒圈24內(nèi)嚙合連接；并將低速檔星型軸26與箱體后端蓋9連接；將低速檔星型輪25通過花鍵副與低速檔星型軸26連接；低速檔星型輪25與低速檔內(nèi)齒圈24連接。通過輸入軸軸承28將輸入軸6分別安裝到箱體前端蓋8和轉(zhuǎn)臂15的后端面27上。并將高速檔太陽輪10、低速檔太陽輪20通過花鍵副與輸入軸6連接。

高速檔星型制動器3、低速檔星型制動器4結(jié)構(gòu)相同；高速檔星型制動器3或低速檔星型制動器4均包括制動盤29、內(nèi)摩擦塊30、外摩擦塊31、內(nèi)鉗體32、外鉗體33、內(nèi)活塞34、外活塞35、制動液管36，具體實施中將外鉗體33、內(nèi)鉗體32分別與箱體5連接，具體實施中將高速檔星型制動器3的外鉗體33、內(nèi)鉗體32與箱體前端蓋8連接；將高速檔星型制動器3的外鉗體33、內(nèi)鉗體32與箱體后端蓋9連接。將內(nèi)活塞34與內(nèi)鉗體32連接，將內(nèi)摩擦塊30與內(nèi)活塞34的活塞桿連接并往復(fù)運動；將外活塞35與外鉗體33連接，將外摩擦塊31與外活塞35的活塞桿連接并往復(fù)運動；制動盤29位于內(nèi)摩擦塊30、外摩擦塊31之間間隙配合連接；將制動液管36分別與內(nèi)活塞24、外活塞25連接。

更為具體地，將高速檔星型制動器3的制動盤29與高速檔星型軸17連接；低速檔星型制動器4的制動盤29與低速檔星型軸26連接。高速檔星型軸17通過高速檔星型軸軸承37與箱體前端蓋8連接，并在高速檔星型軸軸承37前端連接密封件高速檔星型軸油封38。將低速檔星型軸26通過低速檔星型軸軸承39與箱體后端蓋9連接，低速檔星型軸軸承39前端連接密封件低速檔星型軸油封40。高速檔星型輪16或低速檔星型輪25上均連接有軸向限位環(huán)41；高速檔內(nèi)齒圈14或低速檔內(nèi)齒圈24上均設(shè)置軸向限位槽；高速檔星型輪16的軸向限位環(huán)41與高速檔內(nèi)齒圈14的軸向限位槽間隙配合連接；低速檔星型輪25的軸向限位環(huán)41與低速檔內(nèi)齒圈24的軸向限位槽間隙配合連接。以實現(xiàn)對高速檔星型輪16或低速檔星型輪25軸向的定位。

具體使用時，根據(jù)需要由控制器選擇高速檔星型制動器3制動，低速檔星型制動器4釋放時，變速箱高速輸出；或低速檔星型制動器制動4、高速檔星型制動器3釋放時，變速箱低速輸出；或高速檔星型制動器3和低速檔星型制動器4均釋放時，變速箱空檔輸出；或高速檔星型制動器3和低速檔星型制動器4均制動時，變速箱鎖止輸出。

更為具體地，本實用新型的主要控制策略和工作模式過程如下：

1、高速檔模式

當(dāng)外部動力需要小速比傳遞時，控制器向高壓液源發(fā)出指令，高壓液源的制動油液進入制動液管6，制動液管6將制動油液同時輸送到多個高速檔星型制動器3的內(nèi)活塞34和外活塞35，此時，高速檔星型制動器3的外活塞35在高壓制動油液作用下推動高速檔星型制動器3的外摩擦塊31向前運動并貼緊高速檔星型制動器3的制動盤29的外側(cè)面，同時，高速檔星型制動器3的內(nèi)活塞34在高壓制動油液作用下推動高速檔星型制動器3的內(nèi)摩擦塊30向前運動并貼緊高速檔星型制動器3的制動盤29的內(nèi)側(cè)面，進而，高速檔星型制動器3的制動盤29被制動。

控制器同時保持低速檔星型制動器4處于制動油液卸荷狀態(tài)，進而，低速檔星型制動器4的制動盤29處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)。高速檔星型制動器3的制動盤29通過花鍵副與高速檔星型軸17連接，因而，高速檔星型軸17被制動；高速檔星型輪16固定安裝在高速檔星型軸17上，高速檔星型輪16被制動；高速檔星型輪16同時與高速檔內(nèi)齒圈14內(nèi)嚙合，因而，高速檔內(nèi)齒圈14被制動。

由于低速檔星型制動器4的制動盤29處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)，因此，低速檔星型輪25處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)；低速檔星型輪25與低速檔內(nèi)齒圈24內(nèi)嚙合，因而，低速檔內(nèi)齒圈24處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)；動力由輸入法蘭42傳遞給輸入軸6，輸入軸6將動力傳遞給高速檔太陽輪10和低速檔太陽輪20；高速檔太陽輪10通過外嚙合將動力傳遞高速檔行星輪11，高速檔行星輪11通過內(nèi)嚙合將動力傳遞給高速檔內(nèi)齒圈14；由于高速檔內(nèi)齒圈14被制動，因此，來自高速檔太陽輪10的動力經(jīng)低速檔太陽輪20傳遞給轉(zhuǎn)臂15。低速檔太陽輪20通過外嚙合將動力傳遞給低速檔行星輪21，低速檔行星輪21通過內(nèi)嚙合將動力傳遞給低速檔內(nèi)齒圈24；由于低速檔內(nèi)齒圈24處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)，因此，來自低速檔太陽輪20的動力沒有傳遞給轉(zhuǎn)臂15。

高速檔模式下，輸入法蘭42與輸出法蘭43的轉(zhuǎn)速關(guān)系：

Z1表示高速檔太陽輪10的齒數(shù)，Z2表示高速檔內(nèi)齒圈14的齒數(shù)，n1表示輸入法蘭42的轉(zhuǎn)速，n2表示輸出法蘭43的轉(zhuǎn)速。

2、低速檔模式

當(dāng)外部動力需要大速比傳遞時，控制器向低壓液源發(fā)出指令，高壓液源的制動油液進入低速檔星型制動器4的制動液管36，制動液管36將制動油液同時輸送到低速檔星型制動器4的內(nèi)活塞34、外活塞35。低速檔星型制動器4的外活塞35

在高壓制動油液作用下推動低速檔星型制動器4的外摩擦塊31向前運動并貼緊低速檔星型制動器4的制動盤29的外側(cè)面，同時，低速檔星型制動器4的內(nèi)摩擦塊30在高壓制動油液作用下推動低速檔星型制動器4的內(nèi)摩擦塊30向前運動并貼緊低速檔星型制動器4的制動盤29的內(nèi)側(cè)面，低速檔星型制動器4的制動盤29被制動?？刂破魍瑫r保持高速檔星型制動器3處于制動油液卸荷狀態(tài)，進而，高速檔星型制動器3的制動盤29處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)。低速檔星型制動器4的制動盤29通過花鍵副與低速檔星型軸2626連接，因而，低速檔星型軸26被制動；低速檔星型輪25都固定安裝在低速檔星型軸26上。

低速檔星型輪25被制動；低速檔星型輪25同時與低速檔內(nèi)齒圈24內(nèi)嚙合，因而，低速檔內(nèi)齒圈24被制動；由于高速檔星型制動器3的制動盤29處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)，因此，高速檔星型輪16處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)；高速檔星型輪16與高速檔內(nèi)齒圈14內(nèi)嚙合，因而，高速檔內(nèi)齒圈14處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)；動力由輸入法蘭42傳遞給輸入軸6，輸入軸6將動力傳遞給高速檔太陽輪10和低速檔太陽輪20；高速檔太陽輪10通過外嚙合將動力傳遞高速檔行星輪11，高速檔行星輪11通過內(nèi)嚙合將動力傳遞給高速檔內(nèi)齒圈14；由于高速檔內(nèi)齒圈14處于自由轉(zhuǎn)動狀態(tài)，因此，來自高速檔太陽輪10的動力沒有傳遞給轉(zhuǎn)臂15。低速檔太陽輪20通過外嚙合將動力傳遞給低速檔行星輪21，低速檔行星輪21通過內(nèi)嚙合將動力傳遞給低速檔內(nèi)齒圈24；由于低速檔內(nèi)齒圈24處于制動狀態(tài)，因此，來自低速檔太陽輪20的動力經(jīng)低速檔行星輪21傳遞給轉(zhuǎn)臂15。

低速檔模式下，輸入法蘭42與輸出法蘭43的轉(zhuǎn)速關(guān)系：

Z3表示低速檔太陽輪20的齒數(shù)，Z4表示低速檔內(nèi)齒圈24的齒數(shù)，n1表示輸入法蘭42的轉(zhuǎn)速，n2表示輸出法蘭43的轉(zhuǎn)速。

以上結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作了詳細說明，但本實用新型不限于所描述的實施方式。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本實用新型原理和精神的情況下，對這些實施方式進行多種變化、修改、替換和變型，仍落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。