一種適用於工程機械的動力換檔變速箱的製作方法

2023-10-26 23:38:22 2

專利名稱：一種適用於工程機械的動力換檔變速箱的製作方法
技術領域：
一種適用於工程機械的動力換檔變速箱技術領域[0001]本實用新型涉及一種換檔變速箱，具體的說是涉及一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，屬於工程機械技術領域。
背景技術：
[0002]目前工程機械，如裝載機、平地機、壓路機、自卸車上用的變速箱，一般有行星式和定軸式兩種。採用行星式的變速箱，結構複雜、精度要求高、加工工藝性較差、製造成本高。現有定軸式變速箱，例如專利申請號為「95196765.7」的中國實用新型專利公開了 「一種可在負荷下換檔的多檔倒順車變速器」，該變速器各檔經兩個離合器和一定齒輪副作用輸出動力，前進一檔經六對齒輪嚙合輸出動力，其餘前進檔經四對齒輪嚙合輸出動力， 倒退檔經五對齒輪嚙合輸出動力，總共需要16個傳動齒輪16個；另一件專利申請號為 「200810044807.X」的中國實用新型專利公開了「適用於工程機械的動力換檔變速器」，該變速器相對前一種傳動路線有所改善，各檔經兩個離合器和一定齒輪副作用輸出動力，前進檔經四對齒輪嚙合輸出動力，倒退檔經五對齒輪嚙合輸出動力，總共需要14個傳動齒輪。[0003]上述兩種變速器傳動齒輪嚙合對數多，參與傳動零件多，同時兩變速器均有八根軸、六個離合器具，必將導致傳動效率下降、溫升增高、零件磨損加大，製造和維護費用增加。兩變速器採用單作用離合器，增加了軸的數量，箱體上軸的安裝孔數量增加，增大了箱的複雜程度和加工難度，成本也會加大。[0004]專利申請號為「201120439772.7」的中國實用新型專利公開了 「工程機械液力機械變速箱」，其中的前進三檔和前進五檔傳動鏈過長，分別經過8對和6對齒輪嚙合輸出動力， 工程機械特別是裝載機利用率較高的倒退一檔也有5對齒輪嚙合輸出動力，與上述兩種變速器一樣傳動鏈長，必將導致傳動效率下降、溫升增高、零件磨損加大，製造和維護費用增加。實用新型內容[0005]本實用新型要解決的問題是為了克服上述存在的問題，提供一種傳動效率高、生產成本低、使用壽命長的適用於工程機械的動力換檔變速箱。[0006]為了解決上述問題，本實用新型採用以下技術方案:[0007]一種適用於工程機械的動力換檔變速箱,包括輸入軸、輸出軸,所述輸入軸與輸出軸之間通過三個動力傳輸單元進行動力傳動。[0008]以下是本實用新型對上述方案的進一步優化:[0009]所述三個動力傳輸單元包括:[0010]第一中間軸，與輸入軸傳動連接；[0011]第三中間軸，與輸出軸傳動連接；[0012]第二中間軸，與輸入軸、第`一中間軸、第三中間軸分別傳動連接。[0013]進一步優化:所述第一中間軸、第二中間軸、第三中間軸上各設有兩個離合器。[0014]進一步優化:所述輸入軸上固定連接有第一固定齒輪、第二固定齒輪；所述輸出軸上固定連接有第七固定齒輪。[0015]進一步優化:所述第一中間軸上設有:[0016]第二活動齒輪,可與第一固定齒輪相哨合；[0017]第一活動齒輪，可與第二固定齒輪相嚙合；[0018]第三固定齒輪，固定安裝在第二活動齒輪與第一活動齒輪之間。[0019]進一步優化:所述第一中間軸上的兩個離合器包括:[0020]第三方向離合器，與第二活動齒輪傳動連接；[0021]第一方向離合器，與第一活動齒輪傳動連接。[0022]進一步優化:第一活動齒輪和第二活動齒輪分別與第一中間軸用滾動軸承聯接。[0023]進一步優化:所述第二中間軸上依次設有:[0024]第四活動齒輪，可與第一固定齒輪相嚙合；[0025]第八固定齒輪，與第三固定齒輪常嚙合；[0026]第三活動齒輪以及第四固定齒輪。[0027]進一步優化:所述第二中間軸上的兩個離合器包括:[0028]第二方向離合器，與第四活動齒輪傳動連接；[0029]第一檔位離合器，與第三活動齒輪傳動連接。[0030]進一步優化:第三活動齒輪和第四活動齒輪分別與第二中間軸用滾動軸承聯接。[0031]進一步優化:所述第三中間軸上依次設有:[0032]第五活動齒輪，可與第八固定齒輪相嚙合；[0033]第五固定齒輪，可與第三活動齒輪相嚙合；[0034]第六活動齒輪，可與第四固定齒輪相嚙合；[0035]第六固定齒輪，與第七固定齒輪常嚙合。[0036]進一步優化:所述第三中間軸上的兩個離合器包括:[0037]第三檔位離合器，與第五活動齒輪傳動連接；[0038]第二檔位離合器，與第六活動齒輪傳動連接。[0039]進一步優化 :第五活動齒輪和第六活動齒輪分別與第三中間軸用滾動軸承聯接。[0040]進一步優化:所述第一固定齒輪、第二固定齒輪、第三固定齒輪、第四固定齒輪、 第五固定齒輪、第六固定齒輪、第七固定齒輪、第八固定齒輪與第一活動齒輪、第二活動齒輪、第三活動齒輪、第四活動齒輪、第五活動齒輪、第六活動齒輪均為細高齒，齒輪重合度[0041]本實用新型採用上述技術方案，採用5根傳動軸，各軸上的齒輪總數為14個，結構簡單，傳動嚙合齒輪對數少，參與傳動零件少，所有前進檔經四對齒輪嚙合輸出動力，所有倒退檔經三對齒輪嚙合輸出動力，傳動效率高；採用雙作用離合器，使軸的數量減少，箱體結構簡單，製造成本降低；同時，本變速箱可使用六個前進檔、三個倒退檔，提高了發動機的功率利用率和車輛的加速性能，適合匹配傳動效率較高的三元件液力變矩器。[0042]變速箱的所有齒輪均使用細高齒，控制齒輪重合度￡.β 2 ,齒輪在傳動過程中始終有兩到三對輪齒嚙合傳動，所以噪聲低、齒根和齒面強度增大，耐久疲勞可靠性提高；本實用新型的動力換檔變速箱因全部用直齒，所有換檔滾柱或滾針軸承，降低了軸承間隙調整要求，也方便了軸組件的裝配和拆解，加上變矩器外置提高了雙變總成的維修方便性。[0043]
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。


[0044]附圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。[0045]圖中:1-變矩器；2_第一固定齒輪；3_輸入軸；4_第二固定齒輪；5_第一中間軸；6_第一活動齒輪；7_第一方向離合器；8_第三活動齒輪；9_第四固定齒輪；10_第一檔位離合器；11_第六活動齒輪；12_第六固定齒輪；13_第三中間軸；14_第二檔位離合器; 15-第七固定齒輪；16_輸出軸；17_第五固定齒輪；18_第五活動齒輪；19_第三檔位離合器；20_第八固定齒輪；21_第二中間軸；22_第二方向離合器；23_第四活動齒輪；24_第三固定齒輪；25_第三方向離合器；26_第二活動齒輪。
具體實施方式
[0046]實施例，如圖1所示，一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，包括輸入軸3、輸出軸16，所述輸入軸3的一端傳動連接有變矩器1，所述輸入軸3與輸出軸16之間通過三個動力傳輸單元進行動力傳動。所述三個動力傳輸單元包括:第一中間軸5,與輸入軸3傳動連接；第三中間軸13，與輸出軸16傳動連接；第二中間軸21，與輸入軸3、第一中間軸5、第三中間軸13分別傳動連接。[0047]所述輸入軸上固定連接有第一固定齒輪2、第二固定齒輪4，所述輸出軸上固定連接有第七固定齒輪15。[0048]所述第一中間軸5、第二中間軸21、第三中間軸13上各設有兩個離合器。[0049]所述輸入軸3上固定連接有第一固定齒輪2、第二固定齒輪4 ;所述輸出軸16上固定連接有第七固定齒輪15。[0050]所述第一中間軸5上設有:可與第一固定齒輪2相嚙合的第二活動齒輪26 ;可與第二固定齒輪4相嚙合的第一活動齒輪6 ;固定安裝在第二活動齒輪26與第一活動齒輪6 之間的第三固定齒輪24。[0051]所述第一中間軸5上的兩個離合器包括:與第二活動齒輪26傳動連接的第三方向離合器25和與第一活動齒輪6傳動連接的第一方向離合器7。[0052]第二活動齒輪26和第一活動齒輪6分別與第一中間軸5用滾動軸承聯接，並分別通過第三方向離合器25和第一方向離合器7接通或中斷動力傳遞。[0053]所述第二中間軸21 上依次設有:可與第一固定齒輪2相嚙合的第四活動齒輪23 ； 第八固定齒輪20與第三固定齒輪24常嚙合；第三活動齒輪8 ;第四固定齒輪9。[0054]所述第二中間軸21上的兩個離合器包括:與第四活動齒輪23傳動連接的第二方向離合器22 ;與第三活動齒輪8傳動連接的第一檔位離合器10。[0055]第四活動齒輪23和第三活動齒輪8分別與第二中間軸21用滾動軸承聯接，並分別通過第二方向離合器22和第一檔位離合器10接通或中斷動力傳遞。[0056]所述第三中間軸13上依次設有:可與第八固定齒輪20相嚙合的第五活動齒輪 18 ;可與第三活動齒輪8相嚙合的第五固定齒輪17 ；[0057]可與第四固定齒輪9相嚙合的第六活動齒輪11 ;第六固定齒輪12，與第七固定齒輪15常嚙合。[0058]所述第三中間軸13上的兩個離合器包括:與第五活動齒輪18傳動連接的第三檔位離合器19 ;與第六活動齒輪11傳動連接的第二檔位離合器14。[0059]第五活動齒輪18和第一活動齒輪11分別與第三中間軸13用滾動軸承聯接，並分別通過第三檔位離合器19和第二檔位離合器14接通或中斷動力傳遞。[0060]所述第一中間軸5上的齒輪與第二中間軸21上的齒輪嚙合構成換向齒輪組，所述第二中間軸21上的齒輪與第三中間軸13上的齒輪嚙合構成傳動齒輪組。[0061]所述第一固定齒輪2、第二固定齒輪4、第三固定齒輪24、第四固定齒輪9、第五固定齒輪17、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15、第八固定齒輪20與第一活動齒輪6、第二活動齒輪26、第三活動齒輪8、第四活動齒輪23、第五活動齒輪18、第六活動齒輪11均為細高齒，齒輪重合度2。[0062]本實用新型的變速箱有六個前進檔、三個倒退檔，其具體實施方式
如下:[0063]前進一檔，通過閉合第二檔位離合器14和第三方向離合器25,第一固定齒輪2與第二活動齒輪26嚙合、第三固定齒輪24與第八固定齒輪20嚙合、第四固定齒輪9與第六活動齒輪11嚙合、第六固定齒輪12與第七固定齒輪15嚙合，動力經輸入軸3帶動第一固定齒輪2、第二活動齒輪26、第三固定齒輪24、第八固定齒輪20、第四固定齒輪9、第六活動齒輪11、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15傳遞到輸出軸16上。[0064]前進二檔，通過閉合第三方向離合器25和第一檔位離合器10,第一固定齒輪2與第二活動齒輪26嚙合，第三固定齒輪24與第八固定齒輪20嚙合，第三活動齒輪8與第五固定齒輪17嚙合，第六固定齒輪12與第七固定齒輪15嚙合，動力經輸入軸3帶動第一固定齒輪2、第二活動齒輪26、第三固定齒輪24、第八固定齒輪20、第三活動齒輪8、第五固定齒輪17、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15傳遞到輸出軸16上。[0065]前進三檔，通過閉合第一方向離合器7和第二檔位離合器14，第二固定齒輪4與第一活動齒輪6嚙合，第三固定齒輪24與第八固定齒輪20嚙合，第四固定齒輪9與第六活動齒輪11嚙合，第六固定齒輪12與第七固定齒輪15嚙合，動力經輸入軸3帶動第二固定齒輪4、第一活動齒輪6、第三固定齒輪24、第八固定齒輪20、第四固定齒輪9、第六活動齒輪11、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15傳遞到輸出軸16上。[0066]前進四檔，通過閉合 第三方向離合器25和第三檔位離合器19，第一固定齒輪2與第二活動齒輪26嚙合、第八固定齒輪20同時與第三固定齒輪24和第五活動齒輪18嚙合， 第六固定齒輪12與第七固定齒輪15嚙合，動力經輸入軸3帶動第一固定齒輪2、第二活動齒輪26嚙合、第八固定齒輪20、第三固定齒輪24、第五活動齒輪18、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15、傳遞到輸出軸16上。[0067]前進五檔，通過閉合第一方向離合器7和第一檔位離合器10,第二固定齒輪4與第一活動齒輪6嚙合，第三固定齒輪24與第八固定齒輪20嚙合，第三活動齒輪8與第五固定齒輪17嚙合，第六固定齒輪12與第七固定齒輪15嚙合，動力經輸入軸3帶動第二固定齒輪4、第一活動齒輪6嚙合、第三固定齒輪24、第八固定齒輪20、第三活動齒輪8、第五固定齒輪17、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15傳遞到輸出軸16上。[0068]前進六檔，通過閉合第一方向離合器7和第三檔位離合器19，第二固定齒輪4與第一活動齒輪6卩齒合,第八固定齒輪20同時與第三固定齒輪24和第五活動齒輪18卩齒合,第六固定齒輪12與第七固定齒輪15嚙合，動力經輸入軸3帶動第二固定齒輪4、第一活動齒輪6、第八固定齒輪20、第三固定齒輪24、第五活動齒輪18、第六固定齒輪12、第七固定齒輪 15傳遞到輸出軸16上。[0069]倒退一檔，通過閉合第二方向離合器22和第二檔位離合器14,第一固定齒輪2與第四活動齒輪23嚙合，第四固定齒輪9與第六活動齒輪11嚙合，第六固定齒輪12與第七固定齒輪15嚙合，動力經輸入軸3帶動第一固定齒輪2、第四活動齒輪23、第四固定齒輪9、 第六活動齒輪11、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15傳遞到輸出軸16上。[0070]倒退二檔，通過閉合第二方向離合器22和第一檔位離合器10，第一固定齒輪2與第四活動齒輪23嚙合，第三活動齒輪8與第五固定齒輪17嚙合，第六固定齒輪12與第七固定齒輪15嚙合，動力經輸入軸3帶動第一固定齒輪2、第四活動齒輪23、第三活動齒輪8、 第五固定齒輪17、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15傳遞到輸出軸16上。[0071]倒退三檔，通過閉合第二方向離合器22和第三檔位離合器19，第一固定齒輪2與第四活動齒輪23嚙合、第八固定齒輪20與第五活動齒輪18嚙合、第六固定齒輪12與第七固定齒輪15嚙合，動力經輸入軸3帶動第一固定齒輪2、第四活動齒輪23、第八固定齒輪 20、第五活動齒輪18、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15傳遞到輸出軸16上。[0072]本實用新型變速箱全部前進檔由一個方向離合器和一個檔位離合器閉合，經四對齒輪哨合輸出動力，全部倒退檔由一個方向離合器和一個檔·位離合器閉合，經三對齒輪哨合輸出動力，精簡了結構，提高了效率，降低了成本。
權利要求1.一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，包括輸入軸(3)、輸出軸(16)，其特徵在於:所述輸入軸(3)與輸出軸(16)之間通 過三個動力傳輸單兀進行動力傳動。
2.根據權利要求1所述的一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，其特徵在於:所述三個動力傳輸單元包括:第一中間軸(5)，與輸入軸(3)傳動連接；第三中間軸(13)，與輸出軸(16)傳動連接；第二中間軸(21)，與輸入軸(3)、第一中間軸(5)、第三中間軸(13)分別傳動連接。
3.根據權利要求2所述的一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，其特徵在於:所述第一中間軸(5)、第二中間軸(21)、第三中間軸(13)上各設有兩個離合器。
4.根據權利要求3所述的一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，其特徵在於:所述輸入軸(3)上固定連接有第一固定齒輪(2)、第二固定齒輪(4);所述輸出軸(16)上固定連接有第七固定齒輪(15)。
5.根據權利要求4所述的一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，其特徵在於:所述第一中間軸(5)上設有:第二活動齒輪(26),可與第一固定齒輪(2)相哨合；第一活動齒輪(6)，可與第二固定齒輪(4)相嚙合；第三固定齒輪(24)，固定安裝在第二活動齒輪(26)與第一活動齒輪(6)之間。
6.根據權利要求5所述的一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，其特徵在於:所述第一中間軸(5)上的兩個離合器包括:第三方向離合器(25)，與第二活動齒輪(26)傳動連接；第一方向離合器(7)，與第一活動齒輪(6)傳動連接。
7.根據權利要求6所述的一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，其特徵在於: 第二活動齒輪(26)和第一活動齒輪(6)分別與第一中間軸(5)用滾動軸承聯接，並分別通過第三方向離合器(25)和第一方向離合器(7)接通或中斷動力傳遞。
8.根據權利要求7所述的一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，其特徵在於:所述第二中間軸(21)上依次設有:第四活動齒輪(23)，可與第一固定齒輪(2)相嚙合；第八固定齒輪(20)，與第三固定齒輪(24)常嚙合；第三活動齒輪(8)以及第四固定齒輪(9)。
9.根據權利要求7所述的一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，其特徵在於:所述第二中間軸(21)上的兩個離合器包括:第二方向離合器(22)，與第四活動齒輪(23)傳動連接；第一檔位離合器(10)，與第三活動齒輪(8)傳動連接。
10.根據權利要求9所述的一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，其特徵在於: 第四活動齒輪(23)和第三活動齒輪(8)分別與第二中間軸(21)用滾動軸承聯接，並分別通過第二方向離合器(22)和第一檔位離合器(10)接通或中斷動力傳遞。
11.根據權利要求10所述的一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，其特徵在於:所述第三中間軸(13)上依次設有:第五活動齒輪(18)，可與第八固定齒輪(20)相嚙合；第五固定齒輪(17)，可與第三活動齒輪(8)相嚙合；第六活動齒輪(11)，可與第四固定齒輪(9)相嚙合；第六固定齒輪(12)，與第七固定齒輪(15)常嚙合。
12.根據權利要求11所述的一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，其特徵在於:所述第三中間軸(13)上的兩個離合器包括:第三檔位離合器(19)，與第五活動齒輪(18)傳動連接；第二檔位離合器(14)，與第六活動齒輪(11)傳動連接。
13.根據權利要求12所述的一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，其特徵在於: 第五活動齒輪(18)和第一活動齒輪(11)分別與第三中間軸(13)用滾動軸承聯接，並分別通過第三檔位離合器(19)和第二檔位離合器(14)接通或中斷動力傳遞。
14.根據權利要求13所述的一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，其特徵在於:所述第一固定齒輪(2)、第二固定齒輪(4)、第三固定齒輪(24)、第四固定齒輪(9)、第五固定齒輪(17)、第六固定齒輪(12)、第七固定齒輪(15)、第八固定齒輪(20)與第一活動齒輪(6)、第二活動齒輪(26)、第三活動齒輪(8)、第四活動齒輪(23)、第五活動齒輪(18)、第六活動齒輪(11)均為細 高齒，齒輪重合度*2。
專利摘要本實用新型公開了一種適用於工程機械的動力換檔變速箱，包括輸入軸、輸出軸，所述輸入軸與輸出軸之間通過三個動力傳輸單元進行動力傳動，本實用新型採用上述技術方案，採用5根傳動軸，各軸上的齒輪總數為14個，結構簡單，傳動嚙合齒輪對數少，參與傳動零件少，所有前進檔經四對齒輪嚙合輸出動力，所有倒退檔經三對齒輪嚙合輸出動力，傳動效率高；採用雙作用離合器，使軸的數量減少，箱體結構簡單，製造成本降低；同時，本變速箱可使用六個前進檔、三個倒退檔，提高了發動機的功率利用率和車輛的加速性能，適合匹配傳動效率較高的三元件液力變矩器。
文檔編號F16H3/093GK203146718SQ201320166838
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月7日 優先權日2013年4月7日
發明者王金華, 賈策東, 孫長良, 徐奉, 劉世輝, 焦河, 閻秀芳 申請人:福田雷沃國際重工股份有限公司