本發(fā)明涉及機械變速傳動技術領域，具體涉及一種十二擋自動變速器。

背景技術：

傳動系統(tǒng)是車輛的基本組成部分之一，用來傳遞發(fā)動機功率，且在直線行駛時能按要求改變車輛的速度和牽引力，傳動系統(tǒng)還要實現(xiàn)車輛的倒車和停車等。變速器是傳動系統(tǒng)中很重要的一部分。作為車輛用自動變速器，內(nèi)燃機等動力經(jīng)液力變矩器傳至行星自動變速器的輸入軸，按當前檔位變速后，將動力從輸出軸輸出，并經(jīng)差速器傳至左、右驅(qū)動輪，而變速器大多數(shù)是由多個行星排、制動器和離合器組成的變速器方案。目前，市場上車用行星自動變速器檔位較少，速比范圍較小，為彌補市場的空缺，需設計一種有較多檔位的行星自動變速器。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種傳動比范圍大、性能優(yōu)異并可滿足重型輪式車輛使用要求的十二檔行星自動變速器，以解決現(xiàn)有技術中所存在的技術問題。

本發(fā)明是通過如下技術方案予以實現(xiàn)的：

一種十二擋自動變速器，包括輸入軸、離合器總成和行星排總成；所述離合器總成包括第一離合器和第二離合器，第二離合器位于第一離合器外側且共用一個活塞殼；

所述行星排總成包括第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排四個行星排；

第一制動器、第二制動器、第三制動器和第四制動器四個制動器；

所述第一行星排包括第一太陽輪、第一齒圈、第一行星架，所述第二行星排包括第二太陽輪、第二齒圈、第二行星架，所述第三行星排包括第三太陽輪、第三齒圈、第三行星架，所述第四行星排包括第四太陽輪、第四齒圈、第四行星架；

還包括第三離合器、中間軸、連接軸和輸出軸；

所述第一離合器與中間軸連接，第二離合器與第一太陽輪連接，第二離合器的驅(qū)動轂與第二行星架連接，第一齒圈通過第一制動器制動，第一行星架與第二齒圈連接；第二齒圈通過第二制動器制動，第二太陽輪與中間軸連接，第二行星架與第三齒圈連接；第三齒圈通過第三制動器制動，第三太陽輪與中間軸連接，第三行星架與連接軸連接；連接軸與第三離合器連接，第三離合器與第四齒圈連接；第四齒圈通過第四制動器制動，第四太陽輪與連接軸連接，第四行星架與輸出軸相連。

所述第二離合器的驅(qū)動轂與第二行星架之間、第二太陽輪與中間軸之間、第三太陽輪與中間軸之間、第三行星架與連接軸之間、連接軸與第三離合器之間、第四太陽輪與連接軸之間均通過花鍵連接。

所述第二齒圈與第二制動器之間、第三齒圈與第三制動器之間、第四齒圈與第四制動器之間均采用擋圈進行軸向定位。

所述第一行星架與第二齒圈通過斜齒連接，并通過推力軸承進行軸向定位。

所述第二行星架與第三齒圈通過斜齒連接，并通過推力軸承進行軸向定位。

所述第一齒圈為浮動齒圈。

本發(fā)明的有益效果是：

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的十二擋自動變速器，采用四個行星排、四個制動器和三個離合器的方案實現(xiàn)12個前進檔和2個倒退擋，不僅解決了現(xiàn)有車用自動變速器檔位較少，速比范圍較小等問題，還由于減少零部件來實現(xiàn)變速箱整體結構的緊湊性，減少了變速箱的體積和重量，進而實現(xiàn)輕量化；且傳動比均勻、性能優(yōu)異。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖；

圖中：1-輸入軸、2-第一太陽輪、3-第一行星架、4-第一齒圈、5-第二太陽輪、6-第二行星架、7-第二齒圈、8-中間軸、9-第三行齒圈、10-第三行星架、11-第三太陽輪、12-連接軸、13-第四齒圈、14-第四行星架、15-第四太陽輪、16-輸出軸、P1-第一行星排、P2-第二行星排、P3-第三行星排、P4-第四行星排、Z1-第一制動器、Z2-第二制動器、Z3-第三制動器、Z4-第四制動器、L1-第一離合器、L2-第二離合器、L3-第三離合器、A-離合器總成、B-行星排總成。

具體實施方式

以下結合附圖及實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步說明，但所要求的保護范圍并不局限于所述；

如圖1所示，本發(fā)明提供的十二擋自動變速器，包括輸入軸1、離合器總成A和行星排總成B；所述離合器總成A包括第一離合器L1和第二離合器L2，第二離合器L2位于第一離合器L1外側且共用一個活塞殼；

所述行星排總成B包括第一行星排P1、第二行星排P2、第三行星排P3和第四行星排P4四個行星排；

第一制動器Z1、第二制動器Z2、第三制動器Z3和第四制動器Z4四個制動器；

所述第一行星排P1包括第一太陽輪2、第一齒圈4、第一行星架3，所述第二行星排P2包括第二太陽輪5、第二齒圈7、第二行星架6，所述第三行星排P3包括第三太陽輪11、第三齒圈9、第三行星架10，所述第四行星排P4包括第四太陽輪15、第四齒圈13、第四行星架14；

還包括第三離合器L3、中間軸8、連接軸12和輸出軸16；

所述第一離合器L1與中間軸8連接，第二離合器L2與第一太陽輪2連接，第二離合器L2的驅(qū)動轂與第二行星架6連接，第一齒圈4通過第一制動器Z1制動，第一行星架3與第二齒圈7連接；第二齒圈7通過第二制動器Z2制動，第二太陽輪5與中間軸8連接，第二行星架6與第三齒圈9連接；第三齒圈9通過第三制動器Z3制動，第三太陽輪11與中間軸8連接，第三行星架10與連接軸12連接；連接軸12與第三離合器L3連接，第三離合器L3與第四齒圈13連接；第四齒圈13通過第四制動器Z4制動，第四太陽輪15與連接軸12連接，第四行星架14與輸出軸16相連。

所述第二離合器L2的驅(qū)動轂與第二行星架6之間、第二太陽輪5與中間軸8之間、第三太陽輪11與中間軸8之間、第三行星架10與連接軸12之間、連接軸12與第三離合器L3之間、第四太陽輪15與連接軸12之間均通過花鍵連接。

所述第二齒圈7與第二制動器Z2之間、第三齒圈9與第三制動器Z3之間、第四齒圈13與第四制動器Z4之間均采用擋圈進行軸向定位。

所述第一行星架3與第二齒圈7通過斜齒連接，并通過推力軸承進行軸向定位。

所述第二行星架6與第三齒圈9通過斜齒連接，并通過推力軸承進行軸向定位。

所述第一齒圈4為浮動齒圈。

實施例：輸入軸1離合器總成A相連接，當?shù)谝浑x合器C1或第二離合器C2結合時，扭矩被傳遞到行星排總成B處。在行星排總成B內(nèi)，通過控制不同制動器和離合器的結合可以實現(xiàn)各檔扭矩傳遞，各檔位制動器和離合的結合如表1所示。

1、空檔，第三制動器Z3在壓力油作用下結合，第三齒圈9制動,第四制動器Z4在壓力油作用下結合，第四齒圈13制動。由于第一旋轉(zhuǎn)離合器L1和第二旋轉(zhuǎn)離合器L2處于脫開狀態(tài)，輸入軸1輸入的扭矩不能傳遞給行星總成B，整個變速器無功率輸出。

2、一檔，第一旋轉(zhuǎn)離合器L1、第三制動器Z3、第四制動器Z4在壓力油作用下結合，第三齒圈9和第四齒圈13制動。由輸入軸1輸入的扭矩經(jīng)第一旋轉(zhuǎn)離合器L1傳遞給中間軸8，通過第三行星排P3的第三太陽輪11傳遞給第三行星架10，由第三行星架10傳遞給連接軸12，通過第四行星排P4的第四太陽輪15傳遞給第四行星架14，最后由于第四行星架14相連的輸出軸16將扭矩輸出。

3、二檔，第一旋轉(zhuǎn)離合器L1、第二制動器Z2和第四制動器Z4在壓力油作用下結合，第二齒圈7和第四齒圈13制動。由輸入軸1輸入的扭矩通過第一旋轉(zhuǎn)離合器L1傳遞給中間軸8，一部分扭矩通過第二行星排P2的第二太陽輪5傳遞給第二行星架6，由第二行星架6傳遞給第三齒圈9，另一部分扭矩經(jīng)中間軸8直接傳遞給第三行星排P3的第三太陽輪11，由于第三行星排P3的第三齒圈9與第三太陽輪11的差動，扭矩經(jīng)第三行星架10傳遞給連接軸12，通過第四行星排P4的第四太陽輪15傳遞給第四行星架14，最后由第四行星架14將扭矩輸出。

4、三檔，第一旋轉(zhuǎn)離合器L1、第一制動器Z1和第四制動器Z4在壓力油作用下結合，第一齒圈4和第四齒圈13制動。由輸入軸1輸入的扭矩一部分通過第二旋轉(zhuǎn)離合器L2傳遞給第一太陽輪2，經(jīng)第一行星架3傳遞給第二齒圈7，另一部分扭矩通過第一旋轉(zhuǎn)離合器L1傳遞給中間軸上第二行星排P2的第二太陽輪5和第三行星排P3的第三太陽輪11，由于第二行星排P2的第二太陽輪5與第二齒圈7的差動，第二行星排P2由第二行星架6輸出扭矩，并傳遞給第三行星排P3的第三齒圈9，由于第三行星排P3的第三齒圈9與第三行星排P3的第三太陽輪11的差動，扭矩經(jīng)第三行星架10傳遞給連接軸12，通過第四行星排P4的第四太陽輪15傳遞給第四行星架14，最后由第四行星架14將扭矩輸出。

5、四檔，第一旋轉(zhuǎn)離合器L1、第二旋轉(zhuǎn)離合器L2和第四制動器13在壓力油作用下結合，第四齒圈13制動。由輸入軸1輸入的扭矩一部分通過第二旋轉(zhuǎn)離合器L2經(jīng)第二行星架6傳遞給第三齒圈9，另一部分扭矩通過第一旋轉(zhuǎn)離合器L1遞給第三行星排P3的第三太陽輪11，由于第三太陽輪11、第三齒圈9及第三行星架10與輸入軸1同速旋轉(zhuǎn)，扭矩由第三行星架10按1：1的比例傳遞給連接軸12，通過第四行星排P4的第四太陽輪15傳遞給第四行星架14，最后由第四行星架14將扭矩輸出。

6、五檔，第一旋轉(zhuǎn)離合器L1、第三制動器Z3、第三旋轉(zhuǎn)離合器L3在壓力油作用下結合，第三齒圈9制動。由輸入軸1輸入的扭矩經(jīng)第一旋轉(zhuǎn)離合器L1傳遞給中間軸8，通過第三行星排P3的第三太陽輪11傳遞給第三行星架10，由第三行星架10輸入的扭矩一部分通過第三旋轉(zhuǎn)離合器L3傳遞給第四行星排P4的第四齒圈13，另一部分扭矩通過連接軸12傳遞給第四行星排P4的第四太陽輪15，第四行星排P4的第四齒圈13與第四太陽輪15的同速旋轉(zhuǎn)，扭矩傳遞給第四行星架14，最后由第四行星架14將扭矩輸出。

7、六檔，第二旋轉(zhuǎn)離合器L2、第一制動器Z1和第四制動器Z4在壓力油作用下結合，第一齒圈4和第四齒圈13制動。由輸入軸1輸入的扭矩一部分通過第二旋轉(zhuǎn)離合器L2傳遞給第一太陽輪2，經(jīng)第一行星架4傳遞給第二齒圈7，由第二齒圈7經(jīng)第二行星排P2的行星輪傳遞給第二太陽輪5，由第二太陽輪5經(jīng)中間軸8傳遞給第三太陽輪11，另一部分扭矩通過第二旋轉(zhuǎn)離合器L2傳遞給第二行星架6，再傳遞給第三齒圈9，由于第三齒圈9與第三太陽輪11的差動，扭矩由第三行星架10傳遞給連接軸12，通過第四行星排P4的第四太陽輪15傳遞給第四行星架14，最后由第四行星架14將扭矩輸出。

8、七檔，第二旋轉(zhuǎn)離合器L2、第二制動器Z2和第四制動器Z4在壓力油作用下結合，第二齒圈4和第四齒圈13制動。由輸入軸1輸入的扭矩通過第二旋轉(zhuǎn)離合器L2傳遞給第二行星架6，然后由第二行星架6分別傳遞給第三齒圈9和第二太陽輪5，第二太陽輪5的扭矩再經(jīng)中間軸8傳遞給第三太陽輪11，由于第三齒圈9與第三太陽輪11的差動，扭矩由第三行星架10傳遞給連接軸12，通過第四行星排P4的第四太陽輪15傳遞給第四行星架14，最后由第四行星架14將扭矩輸出。

9、八檔，第一旋轉(zhuǎn)離合器L1、第二制動器Z2和第三離合器L3在壓力油作用下結合，第二齒圈7制動。由輸入軸1輸入的扭矩通過第一旋轉(zhuǎn)離合器L1傳遞給中間軸8，一部分扭矩通過第二行星排P2的第二太陽輪5傳遞給第二行星架6，由第二行星架6傳遞給第三齒圈9，另一部分扭矩經(jīng)中間軸8直接傳遞給第三行星排P3的第三太陽輪11，由于第三行星排P3的第三齒圈9與第三太陽輪11的差動，扭矩傳遞給第三行星架10，由第三行星架10輸入的扭矩一部分通過第三旋轉(zhuǎn)離合器L3傳遞給第四行星排P4的第四齒圈13，另一部分扭矩通過連接軸12傳遞給第四行星排P4的第四太陽輪15，由于第四行星排P4的第四齒圈13與第四太陽輪15的同速旋轉(zhuǎn)，扭矩傳遞給第四行星架14，最后由第四行星架14將扭矩輸出。

10、九檔，第一旋轉(zhuǎn)離合器L1、第一制動器Z1和第三離合器L3在壓力油作用下結合，第一齒圈4制動。由輸入軸1輸入的扭矩一部分通過第二旋轉(zhuǎn)離合器L2傳遞給第一太陽輪2，經(jīng)第一行星架3傳遞給第二齒圈7，另一部分扭矩通過第一旋轉(zhuǎn)離合器L1傳遞給中間軸上第二行星排P2的第二太陽輪5和第三行星排P3的第三太陽輪11，由于第二行星排P2的第二太陽輪5與第二齒圈7的差動，第二行星排P2由第二行星架6輸出扭矩，并傳遞給第三行星排P3的第三齒圈9，由于第三行星排P3的第三齒圈9與第三行星排P3的第三太陽輪11的差動，扭矩傳遞給第三行星架10，由第三行星架10輸入的扭矩一部分通過第三旋轉(zhuǎn)離合器L3傳遞給第四行星排P4的第四齒圈13，另一部分扭矩通過連接軸12傳遞給第四行星排P4的第四太陽輪15，由于第四行星排P4的第四齒圈13與第四太陽輪15的同速旋轉(zhuǎn)，扭矩傳遞給第四行星架14，最后由第四行星架14將扭矩輸出。

11、十檔，第一旋轉(zhuǎn)離合器L1、第二旋轉(zhuǎn)離合器L2和第三離合器L3在壓力油作用下結合。由輸入軸1輸入的扭矩一部分通過第二旋轉(zhuǎn)離合器L2經(jīng)第二行星架6傳遞給第三齒圈9，另一部分扭矩通過第一旋轉(zhuǎn)離合器L1遞給第三行星排P3的第三太陽輪11，由于第三太陽輪11、第三齒圈9及第三行星架10與輸入軸1同速旋轉(zhuǎn)，扭矩按1：1的比例傳遞給第三行星架10，由第三行星架10輸入的扭矩一部分通過第三旋轉(zhuǎn)離合器L3傳遞給第四行星排P4的第四齒圈13，另一部分扭矩通過連接軸12傳遞給第四行星排P4的第四太陽輪15，由于第四行星排P4的第四齒圈13與第四太陽輪15的同速旋轉(zhuǎn)，扭矩傳遞給第四行星架14，最后由第四行星架14按1：1的比例將扭矩輸出。

12、十一檔，第二旋轉(zhuǎn)離合器L2、第一制動器Z1和第三離合器L3在壓力油作用下結合，第一齒圈4制動。由輸入軸1輸入的扭矩一部分通過第二旋轉(zhuǎn)離合器L2傳遞給第一太陽輪2，經(jīng)第一行星架4傳遞給第二齒圈7，由第二齒圈7經(jīng)第二行星排P2的行星輪傳遞給第二太陽輪5，由第二太陽輪5經(jīng)中間軸8傳遞給第三太陽輪11，另一部分扭矩通過第二旋轉(zhuǎn)離合器L2傳遞給第二行星架6，再傳遞給第三齒圈9，由于第三齒圈9與第三太陽輪11的差動，扭矩傳遞給第三行星架10，由第三行星架10輸入的扭矩一部分通過第三旋轉(zhuǎn)離合器L3傳遞給第四行星排P4的第四齒圈13，另一部分扭矩通過連接軸12傳遞給第四行星排P4的第四太陽輪15，由于第四行星排P4的第四齒圈13與第四太陽輪15的同速旋轉(zhuǎn)，扭矩傳遞給第四行星架14，最后由第四行星架14將扭矩輸出。

13、十二檔，第二旋轉(zhuǎn)離合器L2、第一制動器Z1和第三旋轉(zhuǎn)離合器L3在壓力油作用下結合，第一齒圈4制動。由輸入軸1輸入的扭矩一部分通過第二旋轉(zhuǎn)離合器L2傳遞給第一太陽輪2，經(jīng)第一行星架4傳遞給第二齒圈7，由第二齒圈7經(jīng)第二行星排P2的行星輪傳遞給第二太陽輪5，由第二太陽輪5經(jīng)中間軸8傳遞給第三太陽輪11，另一部分扭矩通過第二旋轉(zhuǎn)離合器L2傳遞給第二行星架6，再傳遞給第三齒圈9，由于第三齒圈9與第三太陽輪11的差動，扭矩傳遞給第三行星架10，由第三行星架10輸入的扭矩一部分通過第三旋轉(zhuǎn)離合器L3傳遞給第四行星排P4的第四齒圈13，另一部分扭矩通過連接軸12傳遞給第四行星排P4的第四太陽輪15，由于第四行星排P4的第四齒圈13與第四太陽輪15的同速旋轉(zhuǎn)，扭矩傳遞給第四行星架14，最后由第四行星架14將扭矩輸出。

14、倒一檔，第一制動器Z1、第三制動器Z3和第四制動器Z4在壓力油作用下結合，第一齒圈4、第三齒圈9和第四齒圈13制動，由輸入軸1輸入的扭矩通過第二旋轉(zhuǎn)離合器L2傳遞給第一太陽輪2，然后經(jīng)第一行星架3傳遞給第二齒圈7，再由第二齒圈7經(jīng)第二行星排P2的行星輪傳遞給第二太陽輪5，由于第二行星架6和第三齒圈9制動，第二太陽輪5反向旋轉(zhuǎn)，并帶動中間軸8和第三太陽輪11反向旋轉(zhuǎn)，從而使第三行星架10也反向旋轉(zhuǎn)，扭矩由第三行星架10傳遞給連接軸12，通過第四行星排P4的第四太陽輪15傳遞給第四行星架14，最后由第四行星架14將扭矩輸出，實現(xiàn)了倒檔功能。

15、倒二檔，第一制動器Z1、第三制動器Z3和第四制動器Z4在壓力油作用下結合，第一齒圈4、第三齒圈9和第四齒圈13制動，由輸入軸1輸入的扭矩通過第二旋轉(zhuǎn)離合器L2傳遞給第一太陽輪2，然后經(jīng)第一行星架3傳遞給第二齒圈7，再由第二齒圈7經(jīng)第二行星排P2的行星輪傳遞給第二太陽輪5，由于第二行星架6和第三齒圈9制動，第二太陽輪5反向旋轉(zhuǎn)，并帶動中間軸8和第三太陽輪11反向旋轉(zhuǎn)，從而使第三行星架10也反向旋轉(zhuǎn)，由第三行星架10輸入的扭矩一部分通過第三旋轉(zhuǎn)離合器L3傳遞給第四行星排P4的第四齒圈13，另一部分扭矩通過連接軸12傳遞給第四行星排P4的第四太陽輪15，由于第四行星排P4的第四齒圈13與第四太陽輪15的同速旋轉(zhuǎn)，扭矩傳遞給第四行星架14，最后由第四行星架14將扭矩輸出，實現(xiàn)了倒檔功能。

表1：各檔位離合器和制動器的結合情況表

表中“”表示操縱件結合。

為使?jié)M足控制簡單原則，還可以將各檔位按下表2進行組合。在這種組合方式下，在高檔和低檔的各個前進檔中通過調(diào)節(jié)一個離合器或制動器就能實現(xiàn)升一個檔或者降一個檔的功能。

表2：各檔位離合器和制動器的結合情況表。

表中“”表示操縱件結合。

上述實施例僅為本發(fā)明的一個較佳實施例，并于用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的技術方案基礎上所做出的變形、修飾或等同替換等，均應落入本發(fā)明的保護范圍。