一種特種車的變速箱結構的製作方法
2023-09-14 23:49:55 2
一種特種車的變速箱結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種變速箱。一種特種車的變速箱結構，包括變速箱箱體，在箱體內設有輸入軸、中間軸、制動軸和輸出軸；輸入軸上設有主動齒輪組；中間軸上設有速度齒輪組和第一傳動齒輪組；制動軸上設有制動差速器和第二傳動齒輪組；輸出軸上設有輸出差速器和第三傳動齒輪組。本實用新型提供了能通過控制制動軸來進行轉彎，輸出軸不受轉彎的影響，轉彎自如的一種特種車的變速箱；解決了現有技術中存在的僅在輸出軸上配置差速器，因此對車輛進行轉彎和剎車都是在輸出軸上進行操作的技術問題。
【專利說明】
一種特種車的變速箱結構
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及一種變速箱，尤其涉及一種應用在特種車輛上的變速箱。
【背景技術】
[0002]隨著時代的發展，汽車應用的越來越廣泛。而變速箱做為汽車的重要部件，一直是人們研究和創新的目標。現在的汽車運動模式一般是汽車發動機的動力經離合器、變速器、傳動軸，最後傳送到驅動橋再左右分配給半軸驅動車輪，在這條動力傳送途徑上，驅動橋是最後一個總成，它的主要部件是減速器和差速器。汽車在拐彎時車輪的軌線是圓弧，如果汽車向左轉彎，圓弧的中心點在左側，在相同的時間裡，右側輪子走的弧線比左側輪子長，為了平衡這個差異，就要左邊輪子慢一點，右邊輪子快一點，用不同的轉速來彌補距離的差異。如果後輪軸做成一個整體，就無法做到兩側輪子的轉速差異，也就是做不到自動調整。為了解決這個問題，早在一百年前，法國雷諾汽車公司的創始人路易斯.雷諾就設計出了差速器。但是現在的結構中一般都是將剎車盤放置在輸出軸上，就是轉彎和剎車都是通過控制輸出軸來實現，如中國專利「一種電動汽車的動力系統總成(CNN103690907A)」，包括電機、變速箱和差速器，其電機和變速器設計成一個整體，變速器包括一個行星齒輪和雙聯齒輪機構。還有「全地形車用變速箱(CN102661375A)」包括輸入軸、包括輸入軸1、檔位軸1、檔位軸I1、差數器和輸出軸組;輸入軸I上設有與其同步轉動的主動齒輪組;檔位軸I上設有與其同步轉動驅動齒輪1、與主動齒輪組嚙合並與檔位軸I轉動配合的從動齒輪組和用於控制檔位軸I與從動齒輪組同步轉動的檔位離合環;檔位軸II上設有與其同步轉動驅動齒輪I1、與從動齒輪組嚙合並與檔位軸II轉動配合的倒檔齒輪組和用於控制檔位軸II與倒檔齒輪組同步轉動的倒檔離合環;差速器包括差速器外殼、同時與驅動齒輪I和驅動齒輪II嚙合並與差速器外殼同步轉動的差速器大齒輪、行星傘齒輪和與行星傘齒輪嚙合的差速器大傘齒;輸出軸組包括分別與兩差速器大傘齒同步轉動的輸出軸I和輸出軸II。上述兩種結構都是在輸出軸上配有差速器，通過控制輸出軸實現差速變化。
【發明內容】
[0003]本實用新型提供了能通過控制制動軸來進行轉彎，輸出軸不受轉彎的影響，轉彎自如的一種特種車的變速箱結構;解決了現有技術中存在的僅在輸出軸上配置差速器，因此對車輛進行轉彎和剎車都是在輸出軸上進行操作的技術問題。
[0004]本實用新型的上述技術問題是通過下述技術方案解決的:一種特種車的變速箱結構，包括變速箱箱體，在箱體內設有輸入軸、中間軸、制動軸和輸出軸；
[0005]輸入軸上設有主動齒輪組；
[0006]中間軸上設有速度齒輪組和第一傳動齒輪組，第一傳動齒輪組與中間軸同步旋轉；
[0007]制動軸上設有制動差速器和第二傳動齒輪組，第二傳動齒輪組與制動軸同步旋轉，制動軸包括第一制動軸和第二制動軸，第一制動軸和第二制動軸外接有制動器；
[0008]輸出軸上設有輸出差速器和第三傳動齒輪組，輸出軸包括第一輸出軸和第二輸出軸；
[0009]選擇主動齒輪組內的其中一個齒輪作為主動輪，主動輪與輸入軸同步旋轉;選擇速度齒輪組中的其中一個齒輪作為速度輪，速度輪與中間軸同步旋轉；
[0010]主動輪齒輪組通過與第一傳動齒輪組內的其中一個齒輪嚙合帶動中間軸旋轉，第一傳動齒輪組內的另一個齒輪與輸出差速器上的輸入齒輪嚙合，帶動輸出差速器外殼旋轉；
[0011]速度輪與制動差速器上的輸入齒輪嚙合，帶動制動差速器外殼旋轉，制動差速器第一制動軸和第二制動軸分別與制動差速器內的太陽輪同步旋轉;第二傳動齒輪組的兩個齒輪與第三傳動齒輪組的兩個齒輪分別嚙合。
[0012]制動軸分為第一制動軸和第二制動軸，與輸出軸對應都是兩個，分別連接左右的車輪。在兩個制動軸上分別連接制動器，需要拐彎時，通過制動器限制第一制動軸和第二制動軸的轉速，利用制動軸上連接的差速器來實現左右兩個制動軸的轉速的差異，由制動軸的第二傳動齒輪組連接著輸出軸上的第三傳動齒輪組，再經過輸出軸上的差速器實現輸出軸的第一輸出軸和第二輸出軸的不同步旋轉，第一輸出軸帶動左側車輪旋轉，第二輸出軸帶動右側車輪旋轉，左右車輪的轉速不同，從而實現車輛的左轉和右轉。由於控制轉速的制動器安裝在制動軸上，在進行轉彎時，輸出軸上的剎車制動是不作為的，轉向和剎車兩者相互獨立，不會互相影響，克服了以往的剎車轉向都通過輸出軸上的剎車制動盤控制的問題。兩套獨立的差速器和制動器，讓轉彎和剎車分離開來，分別控制，操作性好。
[0013]作為優選，制動差速器包括制動差速外殼，制動差速外殼套接在制動軸上，制動差速外殼的外表面設有制動差速器的輸入齒輪組，制動差速器的輸入齒輪組與中間軸上的速度齒輪組對應，在制動差速外殼內設有太陽輪和行星輪，太陽輪與制動軸同步旋轉，行星輪的行星軸固定在制動差速器上。所述的太陽輪有兩個，分別與第一制動軸和第二制動軸同步旋轉，在每個太陽輪外均布有兩個行星輪，行星輪軸固定在制動差速器外殼端面的兩個圓盤上。差速器外殼的旋轉帶動固定在差速器外殼端面上的兩個圓盤旋轉，從而帶動固定在圓盤上的各個行星輪公轉，同時，行星輪還可以通過與太陽輪的嚙合實現自傳，通過制動軸上的制動器控制第一制動軸和第二制動軸的轉速，通過制動軸上的差速器實現輸入到輸出的一個轉速的過渡變化。一個太陽輪對應兩個行星輪，使得運轉更為平穩，動力輸出均勻。
[0014]作為優選，輸出差速器包括輸出差速器外殼，輸出差速器外殼為一個行星齒輪轂，行星齒輪轂套接在輸出軸上，輸出差速器外殼的外表面設有輸出差速器的輸入齒輪，在輸出差速外殼內設有太陽輪和行星輪，太陽輪套接在輸出軸上，太陽輪與第三傳動齒輪組同步旋轉，行星輪軸固定在行星輪盤上，行星輪盤與輸出軸同步旋轉。通過行星輪和太陽輪以及行星齒輪轂的結構實現差速。
[0015]作為優選，所述的輸入軸上設有換擋撥叉，所述的主動齒輪組包括前進齒輪和後退齒輪，前進齒輪和後退齒輪套接在輸入軸上，通過換擋撥叉選擇前進齒輪或者後退齒輪中的一個與輸入軸同步旋轉。通過換擋撥叉選擇與前進齒輪或者後退齒輪，再通過前進齒輪或者後退齒輪與中間軸上的相應齒輪嚙合，然後實現動力的輸出，實現車輛的前進或者後退。
[0016]作為優選，所述的中間軸上設有換擋撥叉，所述的速度齒輪組包括高速齒輪和低速齒輪，高速齒輪和低速齒輪套接在中間軸上，通過換擋撥叉選擇高速齒輪或者低速齒輪中的一個與中間軸同步旋轉。通過中間軸上的換擋撥叉實現高低檔位的選擇，速度齒輪組與制動軸上的差速器外殼上的輸入齒輪嚙合。
[0017]作為優選，還包括反轉軸，在反轉軸上套接有反轉齒輪，反轉齒輪與輸入軸上的主動齒輪組內的後退齒輪嚙合，同時反轉齒輪與中間軸上的第一傳動齒輪組內的其中一個齒輪嚙合，帶動中間軸旋轉，與反轉齒輪嚙合的第一傳動齒輪同時與輸出差速器上的輸入齒輪嚙合。通過反轉齒輪將動力傳輸到中間軸，然後由中間軸傳至制動軸和輸出軸，實現車輛的後退。
[0018]作為優選，在輸入軸上的換擋撥叉連接有擋位杆，擋位杆位於變速箱外殼外，在變速箱外殼上固定有定位片，定位片上設有高低檔拉鎖;在中間軸上的換擋撥叉上連接有彈簧託架，彈簧託架的兩端分別設有上彈簧和下彈簧，上彈簧的一端與高低檔拉鎖相連，上彈簧的另一端固定在彈簧託架上，下彈簧的一端與定位片相連，下彈簧的另一端固定在彈簧託架上。擋位杆的選擇控制了車輛的前進或者後退，彈簧託架的轉動連接著中間軸上的換擋撥叉，從而實現了高低速的擋位選擇。拉緊高低檔拉鎖，拉動上彈簧帶動彈簧託架上端向定位片方向運動，實現高速擋的選擇，此時下彈簧被拉長;放鬆高低檔拉鎖，由於下彈簧的復位力帶動彈簧託架下端向定位片方向運動，實現低速擋的選擇。
[0019]因此，本實用新型的一種特種車的變速箱結構具備下述優點:在制動軸上安裝有差速器，並且在轉彎時通過安裝在制動軸上的制動盤進行操作，不影響輸出軸的運轉，改變了原有的在轉彎時需要將一側輸出軸抱死，另一側加速的運轉模式;在轉彎時可以通過兩個差速器的實現輸出軸兩側的速度差，一側車輪加速一側車輪減速，提高轉彎的舒適性和可操作性。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的一種特種車的變速箱結構的示意圖。
[0021]圖2是圖1內去除變速箱外殼的側視圖。
[0022]圖3是圖1的A-A剖視圖的簡圖，A-A由主動軸-中間軸-制動軸-輸出軸進行剖視。
[0023]圖4是圖1的B-B的剖視圖簡圖，B-B由主動軸-反轉軸-中間軸-輸出軸進行剖視。
[0024]圖5是制動軸的立體爆炸圖。
[0025]圖6是圖5的剖視圖。
[0026]圖7是輸出軸的立體爆炸圖。
[0027]圖8是圖7的剖視圖。
【具體實施方式】
[0028]下面通過實施例，並結合附圖，對實用新型的技術方案作進一步具體的說明。
[0029]實施例:
[0030]如圖1所示，一種特種車的變速箱結構，包括變速箱箱體I，在變速箱箱體I上的左側固定有定位片5，定位片5呈U形。在變速箱箱體I上的右側活動連接有彈簧託架7，彈簧託架7呈V形，彈簧託架7的兩個支角背向定位片5，彈簧託架7的上端支角上連接有上彈簧6的一端，上彈簧6的另一端連接在定位片5上的高低檔拉鎖3上，在彈簧託架7的下端支角上連接有下彈簧9的一端，下彈簧9的另一端固定在定位片5上。
[0031]如圖2所示，在變速箱箱體I內相互平行的布置有輸入軸10、反轉軸8、中間軸11、制動軸12和輸出軸13。在輸入軸1和中間軸11上分別連接有換擋撥叉2，輸入軸10上的換擋撥叉2用於選擇前進齒輪15和後退齒輪16從而控制車輛的前進和後退，中間軸11上的換擋撥叉2用於選擇高速齒輪19和低速齒輪20從而控制車輛的高速擋和低速擋。輸入軸10上的換擋撥叉2的端部伸出到變速箱箱體I外與擋位杆4相連，通過操作擋位杆4選擇前進齒輪15或者後退齒輪16與輸入軸10同步旋轉。定位片5環繞在輸入軸的換擋撥叉2延伸到變速箱箱體I外的部分。中間軸上的換擋撥叉2同樣也延伸到變速箱箱體I外，彈簧託架7的中部與中間軸的換擋撥叉相連，高低檔拉鎖3拉緊後，帶動上彈簧6拉動彈簧託架7向左運動，從而帶動換擋撥叉選擇了高速齒輪19，當高低檔拉鎖3放鬆後，下彈簧9在復位力的作用下，帶動彈簧託架7向右運動，從而帶動換擋撥叉選擇了低速齒輪20。
[0032]如圖3和4所示，在輸入軸10上套接有前進齒輪15和後退齒輪16，通過換擋撥叉2選擇前進齒輪15或者後退齒輪16與輸入軸10同步旋轉。
[0033]在中間軸11上安裝有第一傳動齒輪組和速度齒輪組，第一傳動齒輪組包括兩個傳動齒輪，一個第一傳動大齒輪17和第一傳動小齒輪18，第一傳動齒輪組的兩個齒輪隨中間軸11的旋轉而旋轉，速度齒輪組包括一個高速齒輪19和一個低速齒輪20，通過安裝在中間軸上換擋撥叉2選擇高速齒輪19或低速齒輪20中的其中一個隨中間軸旋轉。
[0034]如圖5和6所示，在制動軸12上安裝有制動差速器和第二傳動齒輪組，制動軸包括第一制動軸12-1和第二制動軸12-2，第一制動軸12-1和第二制動軸12-2外接有制動器(圖中未顯示);第二傳動齒輪組包括兩個大小一樣的第二傳動齒輪22，第二傳動齒輪組的兩個齒輪分別第一制動軸12-1和第二制動軸12-2同步旋轉。制動差速器包括制動差速外殼23，制動差速外殼23套接在制動軸12上，制動差速外殼23的外表面設有制動差速器的輸入齒輪組21，制動差速器的輸入齒輪組21與中間軸上的速度齒輪組對應，在制動差速外殼內設有太陽輪24和行星輪26，太陽輪有兩個，分別與第一制動軸12-1和第二制動軸12-2同步旋轉，在每個太陽輪24外均布有兩個行星輪26，行星輪軸25固定在制動差速器外殼23端面的兩個圓盤上。制動差速外殼的旋轉帶動固定在其兩端的圓盤旋轉，從而帶動各個行星輪位置變換，以太陽輪為中心公轉，同時行星輪與太陽輪的嚙合，使得行星輪還可以繞中間的太陽輪自轉。
[0035]如圖7和8所示，輸出軸13上設有輸出差速器和第三傳動齒輪組，輸出軸包括第一輸出軸13-1和第二輸出軸13-2，第三傳動齒輪組包括大小相同的兩個第三傳動齒輪28，兩個第三傳動齒輪28分別位於第一輸出軸13-1上和第二輸出軸13-2上，兩個第三傳動齒輪28分別與制動軸上的兩個第二傳動齒輪22分別嗤合。輸出差速器包括輸出差速器外殼27，輸出差速器外殼27為一個行星齒輪轂，行星齒輪轂套接在輸出軸13上，輸出差速器外殼27的外表面設有輸出差速器的輸入齒輪30，在輸出差速外殼內設有兩個太陽輪24，每個太陽輪24對應均布在其周圍的四個行星輪26。兩個太陽輪分別套接在第一輸出軸13-1和第二輸出軸13-2上，位於同一側的太陽輪24與第三傳動齒輪28—體成型，太陽輪套接在輸出軸上並不隨輸出軸的旋轉而旋轉。行星輪軸固定在行星輪盤29上，行星輪盤29與輸出軸13同步旋轉。
[0036]具體嚙合方式如下:當輸入軸10上的換擋撥叉2選擇了前進齒輪15以後，前進齒輪15與輸入軸10同步旋轉，前進齒輪15與中間軸上的第一傳動大齒輪17嚙合，帶動中間軸11旋轉，中間軸11上的第一傳動小齒輪18與輸出軸13上的輸出差速器外殼上的輸入齒輪30嚙合，帶動輸出差速器外殼17旋轉。
[0037]同時撥動中間軸上換擋撥叉2選擇高速齒輪19或者低速齒輪20，高速齒輪19或者低速齒輪20與制動軸上的制動差速外殼上的輸入齒輪21嚙合，帶動制動差速外殼旋轉，制動差速外殼旋轉帶動行星齒輪公轉。行星齒輪與太陽輪嚙合，帶動太陽輪和制動軸旋轉，制動軸上的第二傳動齒輪22同時旋轉。第二傳動齒輪22帶動第三傳動齒輪28旋轉，第三傳動齒輪28帶動輸出差速器外殼內的太陽輪24旋轉。由於第一傳動小齒輪18帶動了輸出差速器外殼旋轉，其內的行星齒輪與行星輪轂嚙合轉動，同時行星齒輪還與太陽輪嚙合轉動。行星輪的公轉帶動固定行星輪軸的行星輪盤轉動，從而帶動輸出軸轉動。
[0038]當需要拐彎時，連接在第一制動軸和第二制動軸上的制動器分別控制了第一制動軸和第二制動軸的轉速，從而使得第一制動軸和第二制動軸的速度形成差異，再按照上述的嗤合方式，使得第一輸出軸和第二輸出軸的轉速也相應的形成差速，從而完成轉彎。
[0039]當需要選擇後退齒輪時，當輸入軸上的撥叉選擇了後退齒輪以後，後退齒輪與輸入軸同步旋轉，後退齒輪16與反轉軸8上的反轉齒輪14嚙合，反轉齒輪16與中間軸上的第一傳動小齒輪18嚙合，帶動中間軸旋轉，同時中間軸上的第一傳動小齒輪18與輸出軸上的輸出差速器外殼上的輸入齒輪30嚙合，帶動輸出差速器外殼旋轉。其餘的高低速選擇與上述的選擇前進齒輪是一樣的。
[0040]其中的行星輪、太陽輪、第二傳動齒輪組和第三傳動齒輪組為直齒輪，其餘齒輪均為斜齒輪。
【主權項】
1.一種特種車的變速箱結構，包括變速箱箱體，其特徵在於: 在箱體內設有輸入軸、中間軸、制動軸和輸出軸； 輸入軸上設有主動齒輪組； 中間軸上設有速度齒輪組和第一傳動齒輪組，第一傳動齒輪組與中間軸同步旋轉； 制動軸上設有制動差速器和第二傳動齒輪組，第二傳動齒輪組與制動軸同步旋轉，制動軸包括第一制動軸和第二制動軸，第一制動軸和第二制動軸外接有制動器； 輸出軸上設有輸出差速器和第三傳動齒輪組，輸出軸包括第一輸出軸和第二輸出軸； 選擇主動齒輪組內的其中一個齒輪作為主動輪，主動輪與輸入軸同步旋轉;選擇速度齒輪組中的其中一個齒輪作為速度輪，速度輪與中間軸同步旋轉； 主動輪齒輪組通過與第一傳動齒輪組內的其中一個齒輪嚙合帶動中間軸旋轉，第一傳動齒輪組內的另一個齒輪與輸出差速器上的輸入齒輪嚙合，帶動輸出差速器外殼旋轉； 速度輪與制動差速器上的輸入齒輪嚙合，帶動制動差速器外殼旋轉，制動差速器第一制動軸和第二制動軸分別與制動差速器內的太陽輪同步旋轉;第二傳動齒輪組的兩個齒輪與第三傳動齒輪組的兩個齒輪分別嗤合。2.根據權利要求1所述的一種特種車的變速箱結構，其特徵在於:制動差速器包括制動差速外殼，制動差速外殼套接在制動軸上，制動差速外殼的外表面設有制動差速器的輸入齒輪組，制動差速器的輸入齒輪組與中間軸上的速度齒輪組對應，在制動差速外殼內設有太陽輪和行星輪，太陽輪與制動軸同步旋轉，行星輪的行星軸固定在制動差速器上。3.根據權利要求2所述的一種特種車的變速箱結構，其特徵在於:所述的太陽輪有兩個，分別與第一制動軸和第二制動軸同步旋轉，在每個太陽輪外均布有兩個行星輪，行星輪軸固定在制動差速器外殼端面的兩個圓盤上。4.根據權利要求1所述的一種特種車的變速箱結構，其特徵在於:輸出差速器包括輸出差速器外殼，輸出差速器外殼為一個行星齒輪轂，行星齒輪轂套接在輸出軸上，輸出差速器外殼的外表面設有輸出差速器的輸入齒輪，在輸出差速外殼內設有太陽輪和行星輪，太陽輪套接在輸出軸上，太陽輪與第三傳動齒輪組同步旋轉，行星輪軸固定在行星輪盤上，行星輪盤與輸出軸同步旋轉。5.根據權利要求1至4任意一項所述的一種特種車的變速箱結構，其特徵在於:所述的輸入軸上設有換擋撥叉，所述的主動齒輪組包括前進齒輪和後退齒輪，前進齒輪和後退齒輪套接在輸入軸上，通過換擋撥叉選擇前進齒輪或者後退齒輪中的一個與輸入軸同步旋轉。6.根據權利要求1至4任意一項所述的一種特種車的變速箱結構，其特徵在於:所述的中間軸上設有換擋撥叉，所述的速度齒輪組包括高速齒輪和低速齒輪，高速齒輪和低速齒輪套接在中間軸上，通過換擋撥叉選擇高速齒輪或者低速齒輪中的一個與中間軸同步旋轉。7.根據權利要求1至4任意一項所述的一種特種車的變速箱結構，其特徵在於:還包括反轉軸，在反轉軸上套接有反轉齒輪，反轉齒輪與輸入軸上的主動齒輪組內的後退齒輪嚙合，同時反轉齒輪與中間軸上的第一傳動齒輪組內的其中一個齒輪嚙合，帶動中間軸旋轉，與反轉齒輪嗤合的第一傳動齒輪同時與輸出差速器上的輸入齒輪嗤合。8.根據權利要求1至4任意一項所述的一種特種車的變速箱結構，其特徵在於:在輸入軸上的換擋撥叉連接有擋位杆，擋位杆位於變速箱外殼外，在變速箱外殼上固定有定位片，定位片上設有高低檔拉鎖;在中間軸上的換擋撥叉上連接有彈簧託架，彈簧託架的兩端分別設有上彈簧和下彈簧，上彈簧的一端與高低檔拉鎖相連，上彈簧的另一端固定在彈簧託架上，下彈簧的一端與定位片相連，下彈簧的另一端固定在彈簧託架上。
【文檔編號】F16H37/08GK205715522SQ201620575289
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月15日
【發明人】賈文良
【申請人】賈文良