一種輕量化DCT傳動結構的製作方法

2023-05-01 12:08:36

背景技術：

隨著我國經濟的飛速發展，汽車的保有量穩步提升。隨著轎車的大眾化，出現了大量的非職業司機。眾所周知，傳統的手動變速器（MT）操縱雖然不複雜，工作原理也非常簡單，但是已經漸漸脫離了現代快節奏的社會生活。在城市路況中，需要頻繁手動換擋，這樣的操控不僅失去了駕駛的娛樂性，還會讓人感覺厭煩，影響精神狀態，甚至會影響到個人或者他人的生命安全。因此，自動變速器的出現，無疑是汽車發展史上的一次重大突破，他將人們從換擋的疲憊中解放出來，從而大大提升了汽車的駕駛性能。

最早在汽車上實現自動變速的變速器是液力機械式自動變速器，簡稱AT，也是目前應用最廣泛的汽車自動變速器。但隨著技術的發展，AT變速器已經逐步被淘汰，雙離合自動變速器（DCT）是目前市面上廣為應用的變速器。然而傳統的DCT結構較為複雜，不利於汽車的輕量化。因此，在目前流行的DCT的基礎上，傳動系統需要有創新的布置形式。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種輕量化DCT傳動結構。目前國內外流行的雙離合自動變速器大多為三軸式，即輸入軸，輸出軸1和輸出軸2的布置形式，也有輸入軸，中間軸與輸出軸的布置形式，這樣導致了變速器的結構較大，齒輪數量較多，不利於整車的結構布置和輕量化。本發明的布置形式，在相同檔位數的前提下，減少了齒輪個數，減少了同步裝置個數，且輸入軸與輸出軸共軸線，使得結構儘量簡單。同時通過中間軸上齒輪的布置形式，充分考慮到換擋速度，最大限度的發揮雙離合自動變速器（DCT）的優勢。

本發明提出的一種輕量化DCT傳動結構，變速器由奇數檔離合器１，偶數檔離合器２，偶數檔傳動輪３，奇數檔傳動輪４，R1、R2檔主動輪５，R1、R2檔中間輪６，三、四檔主動輪７，五、六檔主動輪8，一、二檔主動輪９，中間軸10，R1、R2檔軸11，R1、R2、三、四檔同步器12，一、二、五、六檔同步器13，主減速齒輪14，輸出軸15，差速器16，一、二檔從動輪17，五、六檔從動輪18，三、四檔從動輪19，R1、R2檔從動輪20，奇數檔輸入軸21和偶數檔輸入軸22組成，其中：

奇數檔輸入軸21通過花鍵與奇數檔離合器1相連，偶數檔輸入軸22通過花鍵與偶數檔離合器2相連，偶數檔輸入軸22為空心軸；

中間軸10分別與偶數檔傳動輪３、奇數檔傳動輪４、R1、R2檔主動輪５，三、四檔主動輪７，五、六檔主動輪8和一、二檔主動輪９連接；

輸出軸15分別與R1、R2檔從動輪20，三、四檔從動輪19，五、六檔從動輪18和一、二檔從動輪17連接；輸出軸15分別連接主減速齒輪14和差速器16；

R1、R2、三、四檔同步器12分別與R1、R2檔從動輪20和三、四檔從動輪19連接，一、二、五、六檔同步器13分別與一、二檔從動輪17和五、六檔從動輪18連接；

R1、R2檔軸11位於中間軸10與輸出軸15之間，用於實現R1、R2檔；R1、R2檔軸11連接R1、R2檔中間輪６；

一、二檔主動輪９和一、二檔從動輪17為一對齒輪；

三、四檔主動輪７和三、四檔從動輪19為一對齒輪：

五、六檔主動輪8和五、六檔從動輪18為一對齒輪；

R1、R2檔主動輪5和R1、R2檔中間輪6為一對齒輪， R1、R2檔中間輪6和R1、R2檔從動輪20為一對齒輪；通過偶數檔傳動輪３和奇數檔傳動輪４切換奇數檔離合器１和偶數檔離合器２，使得中間軸10對應兩種不同的轉速，即在變速器輸出檔位中，通過一、二檔主動輪９和一、二檔從動輪17可實現1檔與2檔兩個檔位；通過三、四檔主動輪７和三、四檔從動輪19實現3檔與4檔兩個檔位；通過五、六檔主動輪8和五、六檔從動輪18實現5檔與6檔兩個檔位；通過R1、R2檔主動輪5、R1、R2檔中間輪6和R1、R2檔從動輪20實現R1和R2兩個檔位。

本發明中，奇數檔離合器1和偶數檔離合器2同心布置，且奇數檔離合器1至於外圈，奇數檔離合器1直徑大，能夠傳遞更大的扭矩；奇數檔輸入軸21、偶數檔輸入軸22與輸出軸10同軸線布置；中間軸10與輸出軸15平行布置。

本發明中，由於所需的力矩較大，一、二檔主動輪９與R1、R2檔主動輪５應當布置在靠近軸承處，其他檔位主動齒輪布置在靠近軸的兩端支撐中部區域，按照從低擋至高擋的順序布置各擋齒輪。

本發明中，通過偶數檔傳動輪３和奇數檔傳動輪４切換奇數檔離合器１和偶數檔離合器２，使得中間軸10對應兩種不同的轉速，其工作過程如下：

１檔：發動機的動力經過飛輪傳至奇數檔離合器1，通過奇數檔輸入軸21與奇數檔傳動輪4傳至中間軸10，一、二、五、六檔同步器13右移，輸出軸15將一檔傳動比通過主減速齒輪14傳至差速器16；

１檔升２檔：由於一、二檔主動輪９和一、二檔從動輪17為一對齒輪；只需切換奇數檔離合器1至偶數檔離合器2即可；

２檔升３檔：一、二、五、六檔同步器13分離，發動機的動力經過飛輪傳至奇數檔離合器1，由奇數檔輸入軸21與奇數檔傳動輪4傳至中間軸10， R1、R2、三、四檔同步器12右移，輸出軸15將三檔傳動比通過主減速齒輪14傳至差速器16；

３檔升４檔：三、四檔主動輪７和三、四檔從動輪19為一對齒輪：只需切換奇數檔離合器1至偶數檔離合器2即可；

４檔升５檔：R1、R2、三、四檔同步器12分離，發動機的動力經過飛輪傳至奇數檔離合器1，由奇數檔輸入軸21與奇數檔傳動輪4傳至中間軸10，一、二、五、六檔同步器13左移，輸出軸15將五檔傳動比通過主減速齒輪14傳至差速器16；

５檔升６檔：五、六檔主動輪8和五、六檔從動輪18為一對齒輪；只需切換奇數檔離合器1至偶數檔離合器2即可；

R1檔、R2檔選取時：發動機的動力經過飛輪傳至離合器，由輸入軸與傳動輪傳至中間軸4，此時R1、R2、三、四檔同步器12左移，經R1、R2檔中間輪6，R1、R2檔從動輪20，由輸出軸15將R1、R2檔傳動比通過主減速齒輪14傳至差速器16。

本發明的有益效果是：在實現相同換擋數量的情況下，減少整個變速器的零件個數，即減少了變速器發生故障的可能性，同時也提高了零件的使用效率。通過合理的布置形式，減小了整個變速器的結構尺寸，有利於汽車的輕量化，從而降低耗能。

附圖說明

圖1為本發明的布置形式示意圖；

圖中標號：1、奇數檔離合器；2、偶數檔離合器；3、偶數檔傳動輪；4、奇數檔傳動輪；5、R1、R2檔主動輪；6、R1、R2檔中間輪；7、三、四檔主動輪；8、五、六檔主動輪；9、一、二檔主動輪；10、中間軸；11、R1、R2檔軸；12、R1、R2、三、四檔同步器；13、一、二、五、六檔同步器；14、主減速齒輪；15、輸出軸；16、差速器；17、一、二檔從動輪；18、五、六檔從動輪；19、三、四檔從動輪；20、R1、R2檔從動輪；21、奇數檔輸入軸；22、偶數檔輸入軸。

具體實施方式

下面通過實施例結合附圖進一步說明本發明。

實施例１：結合圖1，雙離合自動變速器DCT的結構如下：奇數檔輸入軸21通過花鍵與奇數檔離合器1相連，偶數檔輸入軸22通過花鍵與偶數檔離合器2相連，偶數檔輸入軸22為空心軸；中間軸10分別與偶數檔傳動輪３、奇數檔傳動輪４、R1、R2檔主動輪５，三、四檔主動輪７，五、六檔主動輪8和一、二檔主動輪９連接；輸出軸15分別與R1、R2檔從動輪20，三、四檔從動輪19，五、六檔從動輪18和一、二檔從動輪17連接；輸出軸15分別連接主減速齒輪14和差速器16。R1、R2檔軸11位於中間軸10與輸出軸15之間，用於實現R1、R2檔。

R1、R2、三、四檔同步器12分別與R1、R2檔從動輪20和三、四檔從動輪19連接，一、二、五、六檔同步器13分別與一、二檔從動輪17和五、六檔從動輪18連接。

中間軸10從左至右布置的零件分別是：偶數檔傳動輪3，奇數檔傳動輪4，R1、R2檔主動輪5，三、四檔主動輪7，五、六檔主動輪8，一、二檔主動輪9。這樣布置的目的考慮了受力情況，也考慮了換擋的順序性與快速性。

輸出軸15從左至右布置的零件分別是：R1、R2檔主動輪20，R1、R2檔、三、四檔同步器12，三、四檔從動輪19，五、六檔從動輪18，一、二、五、六檔同步器13，一、二檔從動輪17，主減速齒輪14。這樣的布置形式是由中間軸的齒輪布置形式所決定的。在換擋過程中，奇數檔離合器１、偶數檔離合器２與R1、R2、三、四檔同步器12和一、二、五、六檔同步器13的操作如表1所示：

表1

在一檔選取時：發動機的動力經過飛輪傳至奇數檔離合器1，由奇數檔輸入軸21與奇數檔傳動輪4傳至中間軸10，此時一、二、五、六檔同步器13右移，輸出軸15將一檔傳動比通過主減速齒輪14傳至差速器16。

在一檔升二檔時：此時由於一、二檔共用一對傳動齒輪，因此只需切換奇數檔離合器1至偶數檔離合器2即可，在無需變化一、二、五、六檔同步器13的情況下實現二檔傳動比。

在二檔升三檔時：一、二、五、六檔同步器13分離，發動機的動力經過飛輪傳至奇數檔離合器1，由奇數檔輸入軸21與奇數檔傳動輪4傳至中間軸10，此時R1、R2、三、四檔同步器12右移，輸出軸15將三檔傳動比通過主減速齒輪14傳至差速器16。

在三檔升四檔時：此時由於三、四檔共用一對傳動齒輪，因此只需切換奇數檔離合器1至偶數檔離合器2即可，在無需變化R1、R2、三、四檔同步器12的情況下實現四檔傳動比。

在四檔升五檔時：R1、R2、三、四檔同步器12分離，發動機的動力經過飛輪傳至奇數檔離合器1，由奇數檔輸入軸21與奇數檔傳動輪4傳至中間軸10，此時一、二、五、六檔同步器13左移，輸出軸15將五檔傳動比通過主減速齒輪14傳至差速器16。

在五檔升六檔時：此時由於五、六檔共用一對傳動齒輪，因此只需切換奇數檔離合器1至偶數檔離合器2即可，在無需變化一、二、五、六檔同步器13的情況下實現六檔傳動比。

在R1、R2檔選取時：發動機的動力經過飛輪傳至離合器，由輸入軸與傳動輪傳至中間軸4，此時R1、R2、三、四檔同步器12左移，經R1、R2檔中間輪6，R1、R2檔從動輪20，由輸出軸15將R1、R2檔傳動比通過主減速齒輪14傳至差速器16。理論上，選取不同的離合器會產生兩種不同的傳動比。

雙離合變速器的升檔過程如上所述，理論上應該按照順序完成升檔過程。順序降檔的情況這裡不再贅述，由於降檔過程允許跳檔，下面描述幾種降檔的情況。

在六檔降四檔時：一、二、五、六檔同步器13分離，R1、R2、三、四檔同步器12右移即可。奇數檔離合器和偶數檔離合器不必切換。

在六檔降三檔時：一、二、五、六檔同步器13分離，R1、R2、三、四檔同步器12右移，偶數檔離合器2切換為奇數檔離合器1。

儘管這裡關於本發明的多個解釋對本發明進行了描述，但是，應該理解，本領域的技術人員可以設計出很多其他的布置方式，這些布置方式將落在本申請公開的原則範圍和精神之內。