適用於工程機械的動力換檔變速箱的製作方法

2023-05-29 20:55:21 1

專利名稱：適用於工程機械的動力換檔變速箱的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，特別涉及裝載機、 平地機的動力換檔變速箱。
背景技術：
目前工程機械，如輪式裝載機、平地機、自卸車、挖掘機上的變速箱通常 有行星式和定軸式兩種，採用行星式的變速箱，其加工複雜、精度要求高、檔 位少、傳動效率低，而且製造成本高，另一種定軸式變速箱如中國實用新型專
利申請公開說明書CN1068939C公開的一種可在負荷下換檔的多檔倒順車變速 箱，該變速箱前進一檔需要兩個離合器、十個齒輪及六次嚙合才能實現動力輸 出，然而前進一檔一般使用率較高，約為30。%左右，傳動過程齒輪數量及嚙合 的次數越多，將直接導致傳動效率下降以及零件磨損加大，維修費用增加；同 時該變速箱共有八根軸16個齒輪及6個離合器，其零件較多，相應製造成本更 高，維修也不便。附圖4即為其中一種定軸式變速箱端面拓撲方案，可以看出， 按軸的傳動路線，從端面看各軸心組成一個三角形，兩個四邊行，最後為一條 直線，傳動線路長，傳動效率顯然不高。

實用新型內容
本實用新型針對目前變速箱零件多且傳動路線複雜的問題，提供一種零件 少，結構緊湊的適用於工程機械的動力換檔變速箱。為解決上述問題，本實用新型的動力換檔變速箱由一根輸入軸， 一根輸出 軸， 一些中間軸和一些離合器及齒輪組成，其中一些齒輪構成一個換向齒輪組， 另一些齒輪構成一個傳動齒輪組，所述輸入軸上的固定齒輪同時與第一中間軸
17、第二中間軸18、第六中間軸22上的三個活動齒輪永久嚙合，第二中間軸 18上的固定齒輪與第六中間軸22上的固定齒輪永久嚙合，第三中間軸19上的 固定齒輪同時與第一中間軸17、第六中間軸22上的兩個固定齒輪以及第四中間 軸20、第五中間軸21上的兩個活動齒輪永久嚙合，輸出軸上的固定齒輪與第四 中間軸20、第五中間軸21上的兩個固定齒輪永久嚙合，輸出軸位於變速箱的最 下端，按軸的傳動路線，從端面看輸入軸與第二和第六中間軸18、 22呈三角形 排列，輸入軸還與第一、第三、第六中間軸17、 19、 22呈四邊行排列，輸出軸 與第三、第四和第五中間軸19、 20、 21呈四邊形排列。
所述變速箱的前進檔由兩個離合器閉合和四次齒輪嚙合實現，後退檔由兩 個離合器閉合和五次齒輪嚙合實現，該變速箱有八根軸，各軸齒輪總數為14個， 輸入軸與輸出軸上各裝有一個固定齒輪，每根中間軸上裝有一個活動齒輪、一 個固定齒輪和一個離合器，該變速箱有六個前進檔和三個後退檔。
對於本實用新型的一種改進，可在所述變速箱的部分傳動軸上添加一個或 多個齒輪實現範圍較寬的傳動比擴展。
採用以上輸入、輸出軸與其周邊中間軸的排列及傳動方式，可以將現有技 術中的齒輪數由16個減少到14個，降低製造成本，前進檔由六次嚙合減少到 四次嚙合，傳動所需齒輪嚙合次數的減少可使動力傳輸更有效，零件損耗也能 明顯減少;此外採用這種方式後，縮短了其傳動路線，變速箱結構更加緊湊， 傳動效率更高。

圖1是本實用新型端面拓撲結構圖。
圖2是本實用新型的傳動示意圖。
圖3是本實用新型的傳動比擴展示意圖。
圖4是現有技術中的一種變速箱端面拓撲結構圖。
具體實施方式
由圖1及圖2所示，本實用新型由一根輸入軸16， 一根輸出軸23， 一些中 間軸17、 18、 19、 20、 21、 22和一些離合器24、 25、 26、 27、 28、 29及齒輪2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15組成，其中輸入軸16和一些 中間軸17、 18、 22及其上的齒輪2、 3、 4、 5、 6、 9、 IO構成一個換向齒輪組， 中間軸19、 20、 21、 23及其上的齒輪7、 8、 11、 12、 13、 14、 15組成一個傳 動齒輪組，所述輸入軸16上的固定齒輪2同時與第一中間軸17、第二中間軸 18、第六中間軸22上的三個活動齒輪4、 6、 IO永久嚙合，第二中間軸18上的 固定齒輪5與第六中間軸22上的固定齒輪9永久嚙合，第三中間軸19上的固 定齒輪7同時與第一中間軸17、第六中間軸22上的兩個固定齒輪3、 9以及第 四中間軸20、第五中間軸21上的兩個活動齒輪13、 ll永久嚙合，輸出軸23上 的固定齒輪15與第四中間軸20、第五中間軸21上的兩個固定齒輪14、 12永久 嚙合，輸出軸23位於變速箱的最下端，按軸的傳動路線，從端面看輸入軸16 與第二和第六中間軸18、 22呈三角形排列，輸入軸16還與第一、第三、第六 中間軸17、 19、 22呈四邊行排列，輸出軸23與第三、第四和第五中間軸19、 20、 21呈四邊形排列。所述變速箱的前進檔由兩個離合器閉合和四次齒輪嚙合實現，後退檔由兩 個離合器閉合和五次齒輪嚙合實現。
所述變速箱有八根軸，各軸齒輪總數為14個，輸入軸16與輸出軸23上各 裝有一個固定齒輪，每根中間軸17、 18、 19、 20、 21、 22上裝有一個活動齒輪、 一個固定齒輪和一個離合器。
所述變速箱共有六個前進檔，三個後退檔，其具體實施方式
如下 第一前進檔通過閉合離合器24和離合器26，齒輪2與齒輪4嚙合，齒輪3 與齒輪7嚙合，齒輪8與齒輪12嚙合，齒輪12與齒輪15嚙合，動力通過輸入 軸16帶動齒輪2、 4、 3、 7、 8、 12、 15傳遞到輸出軸23上。
前進二檔通過閉合離合器24和離合器27，齒輪2與齒輪4嚙合，齒輪3與 齒輪7嚙合，齒輪7與齒輪13嚙合，齒輪14與齒輪15嚙合，動力通過輸入軸 16帶動齒輪2、 4、 3、 7、 13、 14、 15傳遞到輸出軸23上。
前進三檔通過閉合離合器24和離合器28，齒輪2與齒輪4嚙合，齒輪3與 齒輪7嚙合，齒輪7與齒輪11嚙合，齒輪12與齒輪15嚙合，動力通過輸入軸 16帶動齒輪2、 4、 3、 7、 11、 12、 15傳遞到輸出軸23上。
前進四檔通過閉合離合器29和離合器26，齒輪2與齒輪10嚙合，齒輪9 與齒輪7嚙合，齒輪8與齒輪12嚙合，齒輪12與齒輪15嚙合，動力通過輸入 軸16帶動齒輪2、 10、 9、 7、 8、 12、 15傳遞到輸出軸23上。
前進五檔通過閉合離合器29和離合器27，齒輪2與齒輪10嚙合，齒輪9 與齒輪7嚙合，齒輪7與齒輪13嚙合，齒輪14與齒輪15嚙合，動力通過輸入 軸16帶動齒輪2、 10、 9、 7、 13、 14、 15傳遞到輸出軸23上。
前進六檔通過閉合離合器29和離合器28,齒輪2與齒輪10嚙合，齒輪9與齒輪7嚙合，齒輪7與齒輪11嚙合，齒輪12與齒輪15嚙合，動力通過輸入 軸16帶動齒輪2、 10、 9、 7、 11、 12、 15傳遞到輸出軸23上。
後退一檔通過閉合離合器25和離合器26，齒輪2與齒輪6嚙合，齒輪5與 齒輪9嚙合，齒輪9與齒輪7嚙合，齒輪8與齒輪12嚙合，齒輪12與齒輪15 嚙合，動力通過輸入軸16帶動齒輪2、 6、 5、 9、 7、 8、 12、 15傳遞到輸出軸 23上。
後退二檔通過閉合離合器25和離合器27，齒輪2與齒輪6嚙合，齒輪5與 齒輪9嚙合，齒輪9與齒輪7嚙合，齒輪7與齒輪13嚙合，齒輪14與齒輪15 嚙合，動力通過輸入軸16帶動齒輪2、 6、 5、 9、 7、 13、 14、 15傳遞到輸出軸 23上。
後退三檔通過閉合離合器25和離合器28，齒輪2與齒輪6嚙合，齒輪5與 齒輪9嚙合，齒輪9與齒輪7嚙合，齒輪7與齒輪11嚙合，齒輪12與齒輪15 嚙合，動力通過輸入軸16帶動齒輪2、 6、 5、 9、 7、 11、 12、 15傳遞到輸出軸 23上。
圖3為所述變速箱傳動比擴展的一個方案，在中間軸19上增加了一個固定 齒輪30，固定齒輪30與固定齒輪9和活動齒輪13嚙合，從而實現傳動比擴展。
權利要求1、 適用於工程機械的動力換檔變速箱，由一根輸入軸(16)， 一根輸出軸(23)， 一些中間軸(17， 18， 19， 20， 21， 22)和一些離合器(24， 25， 26， 27， 28， 29)及齒輪(2， 3， 4， 5， 6， 7， 8， 9， 10， 11， 12， 13, 14， 15) 組成，其中輸入軸(16)和一些中間軸(17， 18， 22)及其上的齒輪(2， 3， 4， 5， 6， 9， 10)構成一個換向齒輪組，輸出軸(23)和中間軸(19， 20， 21)及其上的齒輪(7， 8， 11， 12， 13， 14， 15)組成一個傳動齒輪 組，其特徵在於輸入軸(16)上的固定齒輪(2)同時與第一中間軸(17)、 第二中間軸(18)、第六中間軸(22)上的三個活動齒輪(4， 6， 10)永 久嚙合，第二中間軸(18)上的固定齒輪(5)與第六中間軸(22)上的 固定齒輪(9)永久嚙合，第三中間軸(19)上的固定齒輪(7)同時與第 一中間軸(17)、第六中間軸(22)上的兩個固定齒輪(3， 9)以及第四 中間軸(20)、第五中間軸(21)上的兩個活動齒輪(13， 11)永久嚙合， 輸出軸(23)上的固定齒輪(15)與第四中間軸(20)、第五中間軸(21) 上的兩個固定齒輪(14， 12)永久嚙合，輸出軸(23)位於變速箱的最下 端，按軸的傳動路線，從端面看輸入軸(16)與第二和第六中間軸(18， 22)呈三角形排列，輸入軸(16)還與第一、第三、第六中間軸(17， 19， 22)呈四邊行排列，輸出軸(23)與第三、第四和第五中間軸(19， 20， 21)呈四邊形排列。
2、 按照權利要求1所述的適用於工程機械的動力換檔變速箱，其特徵在於 該變速箱的前進檔由兩個離合器閉合和四次齒輪嚙合實現，後退檔由兩個 離合器閉合和五次齒輪嚙合實現。
3、 按照權利要求1所述的適用於工程機械的動力換檔變速箱，其特徵在於 該變速箱有八根軸，各軸齒輪總數為14個，輸入軸(16)與輸出軸(23)上各裝有一個固定齒輪，每根中間軸(17， 18， 19， 20， 21, 22)上裝有 一個活動齒輪、 一個固定齒輪和一個離合器。
4、 按照權利要求1所述的適用於工程機械的動力換檔變速箱，其特徵在於 該變速箱有六個前進檔和三個後退檔，閉合離合器(24)和離合器(26) 為前進一檔，閉合離合器(24)和離合器(27)為前進二檔，閉合離合器(24)和離合器(28)為前進三檔，閉合離合器(29)和離合器(26)為 前進四檔，閉合離合器(29)和離合器(27)為前進五檔，閉合離合器(29) 和離合器(28)為前進六檔，閉合離合器(25)和離合器(26)為後退一 檔，閉合離合器(25)和離合器(27)為後退二檔，閉合離合器(25)和 離合器(28)為後退三檔。
5、 按照權利要求1所述的適用於工程機械的動力換檔變速箱，其特徵在於 可通過在部分傳動軸上添加一個或多個齒輪實現範圍較寬的傳動比擴展。
專利摘要本實用新型涉及一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，主要解決目前工程機械用變速箱零件多且傳動路線複雜的問題。本實用新型由一根輸入軸，一根輸出軸，一些中間軸和一些離合器及齒輪組成，其中一些齒輪構成一個換向齒輪組，另一些齒輪構成一個傳動齒輪組，按軸的傳動路線，從端面看輸入軸(16)與第二和第六中間軸(18，22)呈三角形排列，輸入軸(16)還與第一、第三、第六中間軸(17，19，22)呈四邊形排列，輸出軸(23)與第三、第四和第五中間軸(19，20，21)呈四邊形排列。採用這種結構後傳動路線更加緊湊，使用零件更少，傳動效率更高。
文檔編號F16H3/08GK201155550SQ200820062240
公開日2008年11月26日 申請日期2008年2月22日 優先權日2008年2月22日
發明者吳水深, 進 姚, 張孟霞, 華 李, 梁建宗 申請人:四川成都成工工程機械股份有限公司