一種定軸式動力換擋變速器的制造方法
【專利摘要】一種定軸式動力換擋變速器，包括變速器箱體、設在變速器箱體上的一根輸入軸、三根傳動軸、兩根朝向相反同軸線設置的輸出軸、十三個齒輪、六組濕式離合器和差速器；在輸入軸、第一傳動軸和第三傳動軸上分別連接兩組離合器、兩個空套齒輪和一個固定齒輪，在第二傳動軸上連接三個固定齒輪，差速器設置在兩根輸出軸之間用于分配兩根輸出軸的扭矩，在其中的一根輸出軸上還設有差速器離合器，變速器的換擋和差速器的離合均由液壓控制系統(tǒng)在整車控制系統(tǒng)的控制下實現(xiàn)。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，采用比例控制閥進行換擋離合器的結(jié)合和分離，使得換擋沖擊小，駕駛舒適性好，另外差速器的設置使安裝該實用新型的車輛具有良好脫困能力。
【專利說明】一種定軸式動力換擋變速器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種動力換擋變速器，尤其涉及一種定軸式動力換擋變速器。

【背景技術】
[0002]動力換擋變速器是指變速箱中的齒輪都是常嚙合的，依靠與齒輪或軸相連接的離合器的分離和結(jié)合來實現(xiàn)換擋，離合器靠液壓操縱，分離和結(jié)合時間很短，在實現(xiàn)換擋時不切斷動力的變速器。
[0003]動力換擋變速器分為兩種，一種是行星齒輪動力換擋變速器，一種是定軸式動力換擋變速器。行星齒輪動力換擋變速器以其結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、變速比大等特點比較適宜中小功率車輛使用。定軸式動力換擋變速器以其換擋執(zhí)行元件少，控制簡單、適應性強等特點比較適合大功率的重型特種車輛使用。
[0004]現(xiàn)有技術中，對于用于全路面重型特種車輛上(如機場消防車、重型越野卡車、牽引車、礦用自卸車)的定軸式動力換擋變速器，存在著變速器橫向尺寸大，結(jié)構(gòu)不緊湊的缺點；另外液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，導致加工精度無法保證，造成液壓系統(tǒng)故障率較高；再者就是換擋沖擊大，造成駕駛舒適性差。
[0005]同時目前變速器均未配置差速器，無法適應沙漠、草原等非公路工況，無法實現(xiàn)四驅(qū)，車輛脫困能力較差。
實用新型內(nèi)容
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、換擋沖擊小，舒適性好，內(nèi)置有差速器具有良好脫困能力的動力換擋變速器。
[0007]本實用新型為了解決上述技術問題所采用的技術方案是:一種定軸式動力換擋變速器，包括變速器箱體、一根輸入軸、三根傳動軸、兩根輸出軸、十三個齒輪、六組濕式離合器和差速器，
[0008]輸入軸設置在變速器箱體上，其上固定連接第六齒輪、空套連接第一齒輪和第八齒輪，在輸入軸上還固定連接可分別與第一齒輪、第八齒輪相結(jié)合的第一離合器和第四離合器；
[0009]第一傳動軸與輸入軸平行地設置在變速器箱體上，其上固定連接第七齒輪、空套連接第二齒輪和第九齒輪，在第一傳動軸上還固定連接可分別與第二齒輪和第九齒輪相結(jié)合的第三離合器和第二離合器，所述第二齒輪與第一齒輪常嚙合，第七齒輪與第六齒輪常嚙合；
[0010]第二傳動軸與第一傳動軸平行地設置在變速器箱體上，其上固定連接第三齒輪、第四齒輪和第十齒輪，第三齒輪與第二齒輪常嚙合，第十齒輪同時與第九齒輪和第八齒輪常嚙合；
[0011]第三傳動軸與第二傳動軸平行地設置在變速器箱體上，其上固定連接第十二齒輪、空套連接第五齒輪和第十一齒輪，在第三傳動軸上還固定連接可分別與第五齒輪和第i 齒輪相結(jié)合的第五離合器和第六離合器，所述的第五齒輪與第四齒輪常哨合，第i齒輪與第十齒輪常嚙合；
[0012]第一輸出軸和第二輸出軸均與第三傳動軸平行，其同軸線分別設置在變速器箱體的兩個側(cè)面上，差速器設置在第一輸出軸和第二輸出軸之間，所述的差速器包括分別設在第一輸出軸內(nèi)部端和第二輸出軸內(nèi)部端的兩個半軸錐齒輪、與兩個半軸錐齒輪相嚙合的行星齒輪、用于支撐行星齒輪的行星架和與行星架固定連接的差速器外殼，在差速器外殼的外部固定連接第十三齒輪，在第二輸出軸上固定設有可與差速器外殼相結(jié)合的差速器離合器，所述差速器離合器也為濕式離合器；
[0013]以上十三個齒輪、六組濕式離合器和差速器以及差速器離合器均設置在變速器箱體的內(nèi)部；
[0014]還包括用于控制六組離合器以及差速器離合器進行結(jié)合和分離的液壓控制系統(tǒng)。
[0015]進一步地，所述的第一齒輪、第八齒輪、第二齒輪和第九齒輪、第五齒輪和第i^一齒輪均通過軸承轉(zhuǎn)動設置在所在的軸上。
[0016]進一步地，所述的液壓控制系統(tǒng)包括油箱、通過液壓管路與油箱相連接的液壓泵，液壓泵的出口通過液壓管路與調(diào)壓閥相連接，調(diào)壓閥的出油口分為七路，每一路均連接一個比例電磁閥，七個比例電磁閥的出口通過液壓管路分別連接到六組離合器和差速器離合器。
[0017]有益效果:
[0018]1、本發(fā)明將離合器內(nèi)置到軸上，通過控制外部的7組電磁閥實現(xiàn)變速箱的換擋和差速功能，其中每個電磁閥控制一個檔位，使得換擋執(zhí)行元件在每個檔位上只有2個，降低操作和控制的難度，提高車輛換擋的可靠性。
[0019]2、液壓控制系統(tǒng)中采用比例電磁閥，可以通過整車控制系統(tǒng)來控制液壓控制系統(tǒng)中的比例電磁閥來實現(xiàn)離合器接合過程，減少了換擋沖擊，提高駕駛的舒適性。
[0020]3、變速器箱體內(nèi)設置差速器，實現(xiàn)了前后軸的差速，提高了車輛在非公路路面的行駛可靠性和脫困能力，提高車輛的越野能力。
[0021]4、同時，由于差速器與變速箱成為一體式結(jié)構(gòu)，不僅簡化了車輛的布置，而且差速器的控制與變速器控制采用同一套控制系統(tǒng)，也便于駕駛?cè)藛T的操作，另外也降低了車輛的成本。
[0022]5、變速器通過設置6個檔位和一個前進擋，滿足車輛不同的速比要求和爬坡度要求。使得車輛在行駛過程中，動力性能非常好，傳動效率高，降低了車輛的燃油成本。
[0023]6、另外，各個軸系上采用2組離合器，一組離合器可以同時用于2個或3個檔位，保證擋位數(shù)量盡量多的同時，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的傳動路線示意圖。
[0025]圖2為本實用新型的外部結(jié)構(gòu)主視圖。
[0026]圖3為圖2的右視圖。
[0027]圖4為圖2的左視圖。
[0028]圖5為圖4所示視圖方向的各軸端面投影。
[0029]圖6為本實用新型的液壓控制系統(tǒng)示意圖。
[0030]圖7為本實用新型各檔位離合器結(jié)合使用分布表。
[0031]圖中，1、取力口，2、調(diào)壓閥，3、油位鏡，4、放油螺塞，5、加油口，6、呼吸器，S1、輸入軸，S2、第一傳動軸，S3、第二傳動軸，S4、第三傳動軸，S5、第二輸出軸，S6、第一輸出軸,Z1、第一齒輪，Z2、第二齒輪，Z3、第三齒輪，Z4、第四齒輪，Z5、第五齒輪，Z6、第六齒輪，Z8、第八齒輪，Z9、第九齒輪，Z10、第十齒輪，Z11、第i^一齒輪，Z12、第十二齒輪，Z13、第十三齒輪，Cl、第一離合器，C2、第二離合器，C3、第三離合器，C4、第四離合器，C5、第五離合器，C6、第六離合器，C7、差速器離合器，E1、第一比例電磁閥，E2、第二比例電磁閥，E3、第三比例電磁閥，E4、第四比例電磁閥，E5、第五比例電磁閥，E6、第六比例電磁閥，E7、第七比例電磁閥，Xl、差速器。

【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步具體詳細的說明。
[0033]如圖所不，一種定軸式動力換擋變速器，包括變速器箱體、一根輸入軸、三根傳動軸、兩根輸出軸、十三個齒輪、六組濕式離合器和差速器；
[0034]輸入軸SI設置在變速器箱體上，其一端從變速器箱體伸出，用于與動力源相連接，另一端固定在變速器箱體的另一個側(cè)面上，在輸入軸Si位于變速器箱體的一段中固定設有第六齒輪Z6、空套連接有第一齒輪Zl和第八齒輪Z8，在輸入軸SI上還固定連接可分別與第一齒輪Z1、第八齒輪Z8相結(jié)合的第一離合器Cl和第四離合器C4 ；
[0035]第一傳動軸S2與輸入軸SI平行地設置在變速器箱體上，其兩端分別固定在變速器箱體的兩個側(cè)面上，第一傳動軸S2上固定連接有第七齒輪Z7、空套連接有第二齒輪Z2和第九齒輪Z9，在第一傳動軸S2上還固定連接有可分別與第二齒輪Z2和第九齒輪Z9相結(jié)合的第三離合器C3和第二離合器C2，所述第二齒輪Z2與第一齒輪Zl常嚙合，第七齒輪Z7與第六齒輪Z6常嚙合；
[0036]第二傳動軸S3與第一傳動軸S2平行地設置在變速器箱體上，其上固定連接第三齒輪Z3、第四齒輪TA和第十齒輪Z10，第三齒輪Z3與第二齒輪Z2常嚙合，第十齒輪ZlO同時與第九齒輪Z9和第八齒輪Z8常嚙合；
[0037]第三傳動軸S4與第二傳動軸S3平行地設置在變速器箱體上，其上固定連接有第十二齒輪Z12、空套設有第五齒輪Z5和第i^一齒輪Z11，在第三傳動軸S4上還固定連接有可分別與第五齒輪Z5和第^ 齒輪Zll相結(jié)合的第五離合器C5和第六離合器C6,所述的第五齒輪Z5與第四齒輪TA常嚙合，第i^一齒輪Zll與第十齒輪ZlO常嚙合；
[0038]本實施例，所述的第一齒輪Z1、第八齒輪Z8、第二齒輪Z2和第九齒輪Z9、第五齒輪Z5和第十一齒輪Zll均通過軸承轉(zhuǎn)動設置在所在的軸上。
[0039]第一輸出軸S6和第二輸出軸S5均與第三傳動軸S4平行，其同軸線分別設置在變速器箱體的兩個側(cè)面上，差速器設置在第一輸出軸S6和第二輸出軸S5之間，所述的差速器包括分別設在第一輸出軸S6內(nèi)部端(即該端位于變速箱內(nèi)部)和第二輸出軸S5內(nèi)部端的兩個半軸錐齒輪、與兩個半軸錐齒輪相嚙合的行星齒輪、用于支撐行星齒輪的行星架和與行星架固定連接的差速器外殼，在差速器外殼的外部固定連接第十三齒輪Z13，在第二輸出軸S5上固定設有可與差速器外殼相結(jié)合的差速器離合器；所述差速器離合器也為濕式宦人興兩口名> O
[0040]以上十三個齒輪、六組濕式離合器和差速器以及差速器離合器均設置在變速箱體的內(nèi)部；
[0041]還包括用于控制六組離合器以及差速器離合器進行結(jié)合和分離的液壓控制系統(tǒng)。
[0042]液壓控制系統(tǒng)包括油箱、通過液壓管路與油箱相連接的液壓泵，液壓泵的出口通過液壓管路與調(diào)壓閥2相連接，調(diào)壓閥2的出油口分為七路，每一路均連接一個比例電磁閥，分別為第一比例電磁閥El,第二比例電磁閥E2,第三比例電磁閥E3,第四比例電磁閥E4,第五比例電磁閥E5,第六比例電磁閥E6,第七比例電磁閥E7。
[0043]七個比例電磁閥的出口通過液壓管路分別連接到六組離合器和差速器離合器。
[0044]進一步地，六個檔位控制閥El?E6放置于變速器箱體與輸入軸相對的輸出端面上，用于控制六組離合器Cf C6，差速器Xl的控制閥即第七比例電磁閥E7和用于控制系統(tǒng)主油壓的調(diào)壓閥2設置在變速器箱體的輸入端面上。
[0045]如圖2-4所示，在變速器的箱體上還設有備用的取力口 1，取力口 I對應于第三傳動軸S4，位于和輸入軸SI伸出端相對的側(cè)面上，用于車輛其他動力使用裝置的安裝連接。放油螺塞4位于變速器箱體的下部，用于變速器使用過程中，當變速器內(nèi)部液力傳動油達到換油周期后，換油時傳動油的排放。油位鏡3位于變速器箱體下部，用于觀察變速器內(nèi)部的油位。加油口 5位于變速器輸入端殼體上，用于給變速器加油使用。呼吸器6用于變速器內(nèi)部與外部通氣，以維持變速器內(nèi)部壓力與大氣壓力一致。
[0046]使用時，將本實用新型通過輸入法蘭和輸出法蘭安裝在發(fā)動機變矩器與車輛前后橋之間，具體地，將輸入軸I通過輸入法蘭與液力變矩器相連接，第一輸出軸S6和第二輸出軸S5分別通過輸出法蘭與車輛的后橋和前橋相連接。
[0047]下面詳細介紹以下每個檔位的傳動路線，如圖1和圖7所示。我們將離合器打開標記為“0N”狀態(tài)。
[0048]第一前進檔(Dl)工況:通過整車控制系統(tǒng)控制第二比例電磁閥E2和第五比例電磁閥E5打開,對應的第二離合器C2和第五離合器C5結(jié)合,此時動力傳遞路線為:S1 — Z6 —Z7 — S2 — C2 — Z9 — ZlO — S3 — Z4 — Z5 — C5 — S4 — Z12 — Z13 — Xl — S5/S6 ;這樣動力就傳遞到差速器XI，通過差速器Xl內(nèi)部的齒輪分配分別將動力傳遞給第一輸出軸S6和第二輸出軸S5。
[0049]第二前進檔(D2)工況:通過整車控制系統(tǒng)控制第一比例電磁閥El和第五比例電磁閥E5打開,對應的第一離合器Cl和第五離合器C5結(jié)合,此時動力傳遞路線為:S1 — Cl —Zl — Z2 — Z3 — S3 — Z4 — Z5 — C5 — S4 — Z12 — Z13 — Xl — S5/S6 ;這樣動力就傳遞到差速器XI，通過差速器Xl內(nèi)部的齒輪分配分別將動力傳遞給第一輸出軸S6和第二輸出軸S5。
[0050]第三前進檔(D3)工況:通過整車控制系統(tǒng)控制第三比例電磁閥E3和第五比例電磁閥E5打開,對應的第三離合器C3和第五離合器C5結(jié)合,此時動力傳遞路線為:S1 — Z6 —Z7 — S2 — C3 — Z2 — Z3 — S3 — Z4 — Z5 — C5 — S4 — Z12 — Z13 — Xl — S5/S6 ;這樣動力就傳遞到差速器XI，通過Xl分別將動力傳遞給第一輸出軸S6和第二輸出軸S5。
[0051]第四前進檔(D4)工況:通過整車控制系統(tǒng)控制第二比例電磁閥E2和第六比例電磁閥E6打開,對應的第二離合器C2和第六離合器C6結(jié)合,此時動力傳遞路線為:S1 — Z6 —Z7 — S2 — C2 — Z9 — ZlO — ZlI — C6 — S4 — Z12 — Z13 — Xl — S5/S6 ;這樣動力就傳遞到差速器XI，通過差速器Xl內(nèi)部的齒輪分配分別將動力傳遞給第一輸出軸S6和第二輸出軸S5。
[0052]第五前進檔(D5)工況:通過整車控制系統(tǒng)控制第一比例電磁閥El和第六比例電磁閥E6打開,對應的第一離合器Cl和第六離合器C6結(jié)合,此時動力傳遞路線為:S1 — Cl —Zl — Z2 — Z3 — S3 — ZlO — Zll — C6 — S6 — Z12 — Z13 — Xl — S5/S6 ;這樣動力就傳遞到差速器XI，通過差速器Xl內(nèi)部的齒輪分配分別將動力傳遞給第一輸出軸S6和第二輸出軸S5。
[0053]第六前進檔(D6)工況:通過整車控制系統(tǒng)控制第三比例電磁閥E3和第六比例電磁閥E6打開,對應的第三離合器C3和第六離合器C6結(jié)合,此時動力傳遞路線為:S1 — Z6 —Z7 — S2 — C3 — Z2 — Z3 — S3 — ZlO — Zl I — C6 — S4 — Z12 — Z13 — Xl — S5/S6 ;這樣動力就傳遞到差速器XI，通過差速器Xl內(nèi)部的齒輪分配分別將動力傳遞給第一輸出軸S6和第二輸出軸S5。
[0054]倒退檔(R)工況:通過整車控制系統(tǒng)控制第四比例電磁閥E4和第五比例電磁閥E5打開，對應的第四離合器C4和第五離合器C5結(jié)合，此時動力傳遞路線為:S1 — C4 — Z8 — ZlO — S3 — Z4 — Z5 — C5 — S4 — Z12 — Z13 — Xl — S5/S ;這樣動力就傳遞到差速器Xl，通過差速器Xl內(nèi)部的齒輪分配分別將動力傳遞給第一輸出軸S6和第二輸出軸S5。
[0055]由于少了一級齒輪傳動，旋轉(zhuǎn)方向就與輸入軸相反實現(xiàn)倒退檔。
[0056]空擋(N擋)工況:整車控制系統(tǒng)使第一至第六離合器CfC6均處于分離狀態(tài)，發(fā)動機帶動輸入軸Si空轉(zhuǎn)，變速器不傳輸動力。
[0057]正常路面行駛時差速器Xl上的離合器是斷開的，動力通過第十三齒輪Z13傳遞給差速器Xl的殼體，殼體將動力傳遞給內(nèi)部的齒輪機構(gòu)即行星齒輪和半軸齒輪，內(nèi)部的齒輪機構(gòu)根據(jù)前后輪的負載進行自由分配扭矩和轉(zhuǎn)速，但當車輛在越野工況中行駛時遇到障礙后，由于內(nèi)部是自由分配的，導致阻力大的輪子無法轉(zhuǎn)動，阻力小的輪子實現(xiàn)空轉(zhuǎn)，此時通過車輛控制系統(tǒng)控制比例電磁閥E7打開，將差速器Xl的離合器結(jié)合在一起，使第一輸出軸S6和第二輸出軸S5形成剛性連接，動力以50:50的比例分別分配到第一輸出軸S6和第二輸出軸S5上，從而車輛能夠成功脫困，保證車輛的安全行駛。
【權(quán)利要求】
1.一種定軸式動力換擋變速器，其特征在于:包括變速器箱體、一根輸入軸、三根傳動軸、兩根輸出軸、十三個齒輪、六組濕式離合器和差速器； 輸入軸(SI)設置在變速器箱體上，其上固定連接第六齒輪(Z6)、空套連接第一齒輪(Zl)和第八齒輪(Z8)，在輸入軸(SI)上還固定連接可分別與第一齒輪(Z1)、第八齒輪(Z8)相結(jié)合的第一離合器(Cl)和第四離合器(C4)； 第一傳動軸(S2)與輸入軸(SI)平行地設置在變速器箱體上，其上固定連接第七齒輪(Z7 )、空套連接第二齒輪(Z2 )和第九齒輪(Z9 )，在第一傳動軸(S2 )上還固定連接可分別與第二齒輪(Z2)和第九齒輪(Z9)相結(jié)合的第三離合器(C3)和第二離合器(C2)，所述第二齒輪(Z2)與第一齒輪(Zl)常嚙合，第七齒輪(Z7)與第六齒輪(Z6)常嚙合； 第二傳動軸(S3)與第一傳動軸(S2)平行地設置在變速器箱體上，其上固定連接第三齒輪(Z3)、第四齒輪(Z4)和第十齒輪(Z10)，第三齒輪(Z3)與第二齒輪(Z2)常嚙合，第十齒輪(ZlO)同時與第九齒輪(Z9)和第八齒輪(Z8)常嚙合； 第三傳動軸(S4)與第二傳動軸(S3)平行地設置在變速器箱體上，其上固定連接第十二齒輪(Z12)、空套連接第五齒輪(Z5)和第i^一齒輪(Z11)，在第三傳動軸(S4)上還固定連接可分別與第五齒輪(Z5)和第十一齒輪(Zll)相結(jié)合的第五離合器(C5)和第六離合器(C6)，所述的第五齒輪(Z5)與第四齒輪(Z4)常嚙合，第i^一齒輪(Zll)與第十齒輪(ZlO)常嚙合； 第一輸出軸(S6)和第二輸出軸(S5 )均與第三傳動軸(S4)平行，其同軸線分別設置在變速器箱體的兩個側(cè)面上，差速器設置在第一輸出軸(S6)和第二輸出軸(S5 )之間，所述的差速器包括分別設在第一輸出軸(S6)內(nèi)部端和第二輸出軸(S5 )內(nèi)部端的兩個半軸錐齒輪、與兩個半軸錐齒輪相嚙合的行星齒輪、用于支撐行星齒輪的行星架和與行星架固定連接的差速器外殼，在差速器外殼的外部固定連接第十三齒輪(Z13)，在第二輸出軸(S5)上固定設有可與差速器外殼相結(jié)合的差速器離合器，所述差速器離合器也為濕式離合器； 以上十三個齒輪、六組濕式離合器和差速器以及差速器離合器均設置在變速器箱體的內(nèi)部； 還包括用于控制六組離合器以及差速器離合器進行結(jié)合和分離的液壓控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種定軸式動力換擋變速器，其特征在于:所述的第一齒輪(Z1)、第八齒輪(Z8)、第二齒輪(Z2)和第九齒輪(Z9)、第五齒輪(Z5)和第i^一齒輪(Zll)均通過軸承轉(zhuǎn)動設置在所在的軸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種定軸式動力換擋變速器，其特征在于:所述的液壓控制系統(tǒng)包括油箱、通過液壓管路與油箱相連接的液壓泵，液壓泵的出口通過液壓管路與調(diào)壓閥相連接，調(diào)壓閥的出油口分為七路，每一路均連接一個比例電磁閥，七個比例電磁閥的出口通過液壓管路分別連接到六組離合器和差速器離合器。
【文檔編號】F16H61/38GK204041892SQ201420427793
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】施貴濱, 李輝, 陸紅兵, 何芳, 李虎 申請人:洛陽雷斯達傳動有限公司