重型汽車十檔機械式變速器總成的製作方法

2023-07-05 10:10:36 3

專利名稱：重型汽車十檔機械式變速器總成的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種重型汽車十檔機械式變速器總成，屬於汽車用零部件技術領 域。
背景技術：
重型載貨汽車變速器總成需傳遞大的扭矩，而傳統重型載貨汽車機械式變速器總 成多為單副軸的三軸式變速器，為保證大扭矩傳遞，變速器的軸向結構尺寸、中心距需加 大，從而造成變速器總成外形尺寸大，在整車上的安裝空間大，不利於總成的裝配；同時，單 中間軸變速器總成，設計後備係數小，可靠度低。

發明內容本實用新型要解決的技術問題是提供了一種重型汽車十檔機械式變速器總成，不 僅軸向上佔用空間小、安裝方便，而且重量輕。為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下措施來實現的一種重型汽車十檔機械式變速器總成，包括輸入構件、輸出構件、主變速器和副變 速器，所述主變速器包含一個主軸，兩副軸，與主軸平行，且二者成180°且通過齒輪組與輸入構件相連；第一、第二、第三嚙合套，通過花鍵套裝在主軸上並由換檔機構控制能夠沿主軸運 動；第一、第二、第三、第四、倒檔主軸齒輪，能夠通過花鍵與嚙合套配合；兩組副軸齒輪，分別安裝在兩副軸上，且每組副軸齒輪均包含第一、第二、第三、第 四、倒檔副軸齒輪，所述第一、第二、第三、第四、倒檔副軸齒輪分別與第一、第二、第三、第 四、倒檔主軸齒輪相互嚙合；和兩個惰輪，同時與倒檔主軸齒輪與倒檔副軸齒輪嚙合。進一步地，所述副變速器包括換檔同步器、太陽輪、行星輪和齒圈，所述主變速器 的主軸通過花鍵與副變速器的太陽輪相連接。更進一步地，所述輸入構件包括輸入軸、設置在輸入軸上的輸入齒輪和與輸入齒 輪相嚙合的兩個傳動齒輪，且所述傳動齒輪分別設置在副軸上。本實用新型實施例中，所述輸出構件包括與齒圈相連的輸入軸。為了減少噪聲輻射面積，進而降低本實用新型的噪聲，所述齒圈上均布若干小孔。本實用新型的有益效果具有主變速器和副變速器，主變速器有5個前進檔、副變速器有2個檔，一共有10 個前進檔和一個倒檔，主變速器採用兩個副軸，動力從輸入軸輸入後分流到副軸後匯集到 主軸最後通過副變速器輸出，不僅縮短了整體軸向尺寸，安裝方便，而且重量輕。
圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型的結構示意圖。圖3為本實用新型的機械原理示意圖。圖4為本實用新型的各個檔位力傳遞示意圖。圖中1、輸入構件，2前殼、，3、換檔杆，4、換檔撥叉，5、主變速器，6、副變速器，7、 輸出構件，8、副軸總成，9、中殼，10、嚙合套，11、後殼，12、小孔，13、傳動齒輪，14、第四檔副 軸齒輪，15、第三檔副軸齒輪，16、第二檔副軸齒輪，17、第一檔副軸齒輪，18、倒檔副軸齒輪， 19、第三嚙合套，20、齒圈，21、換檔同步器，22、太陽輪，23、行星輪，24、倒檔主軸齒輪，25、惰 輪，26、第一檔主軸齒輪，27、第二檔主軸齒輪，28、輸入軸，29、輸入齒輪，30、第四檔主軸齒 輪，31、第三檔主軸齒輪，32、右副軸，33、主軸，34、左副軸，35、第二嚙合套，36、第一嚙合套。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明，下述說明僅是示例 性的，不限定本實用新型的保護範圍。如圖1所示一種重型汽車十檔機械式變速器總成由主箱、副箱兩段式結構組成， 變速器總成殼體由前殼2、中殼9、後殼11三段殼體組成，從結構上其包括輸入構件1、輸出 構件7、主變速器5、副變速器6和由換檔杆3及換檔撥叉4組成的換檔機構。如圖3所述主變速器包含一個主軸33、左副軸34和右副軸32，所述主軸33上通 過花鍵套裝有第一嚙合套36、第二嚙合套35、第三嚙合套19，且所述嚙合套均由換檔機構 控制能夠沿主軸33運動；所述主軸33上還設有第一檔主軸齒輪26、第二檔主軸齒輪27、第 三檔主軸齒輪31、第四檔主軸齒輪30和倒檔主軸齒輪24，它們均能夠通過花鍵與嚙合套配 合；所述左副軸34和右副軸32與主軸33平行，且二者成180°且通過齒輪組與輸入軸，且 兩副軸上分別安裝兩組副軸齒輪，且每組副軸齒輪均包含第一副軸齒輪17、第二副軸齒輪 16、第三副軸齒輪15、第四副軸齒輪14、倒檔副軸齒輪18，所述第一副軸齒輪17、第二副軸 齒輪16、第三副軸齒輪15、第四副軸齒輪、倒檔副軸齒輪18分別與第一檔主軸齒輪26、第二 檔主軸齒輪27、第三檔主軸齒輪31、第四檔主軸齒輪30和倒檔主軸齒輪24相互嚙合；所述 主變速器還包括兩個惰輪25其同時與倒檔主軸齒輪24與倒檔副軸齒輪18嚙合。如圖3所示所述副變速器包括換檔同步器21、太陽輪22、行星輪23和齒圈20，所 述主變速器的主軸33通過花鍵與副變速器的太陽輪22相連接；所述輸入構件包括輸入軸 28、設置在輸入軸28上的輸入齒輪29和與輸入齒輪29相嚙合的兩個傳動齒輪13，且所述 傳動齒輪13分別設置在副軸上；所述輸出構件包括與齒圈相連的輸入軸。為了減少噪聲輻射面積，進而降低本實用新型的噪聲，如圖2所示所述齒圈20上 均布若干小孔12。本實用新型的工作原理動力從輸入構件1輸入，通過常嚙合齒輪副傳遞給兩副軸總成8，通過不同檔位齒 輪副把動力傳遞到主變速器5，然後通過輸出構件7把動力輸出。變速器主箱結構採用雙副 軸結構，副箱採用行星減速機構。動力從輸入構件1輸入後，分流到兩根副軸上，然後匯集 到主軸，最後通過副箱行星減速機構輸出。在理論上每根副軸只傳遞1/2的扭矩，所以採用雙副軸可以使變速器的中心距及齒輪厚度減小，從而縮短整個變速器的軸向長度，減輕變 速器的重量。主箱有5個前進檔，副箱有2個檔，一共組成10個前進檔和二個倒檔。十速 變速器的主箱換檔是靠移動嚙合套來進行的，嚙合套通過漸開線花鍵套在主軸上，移動齧 合套10使嚙合套10的接合齒(外花鍵)與主軸檔位齒輪的內花鍵嚙合傳遞動力。下面結合圖3、4具體介紹一下本實用新型檔位的工作過程發動機的動力由輸入軸28輸入，輸入軸齒輪29通過花鍵與輸入軸28固定到一 起，輸入軸齒輪29同輸入軸28 —起旋轉，輸入軸齒輪29與兩傳動齒輪13嚙合，動力向左、 右副軸總成分流，傳動齒輪13、第一檔副軸齒輪17、第二檔副軸齒輪16、第三副軸齒輪15、 第四檔副軸齒輪14分別與左副軸34、右副軸32過盈裝配到一起形成副軸總成8，傳動齒輪 13帶動副軸總成8旋轉，第三嚙合套19在換檔機構3的驅動下向前移動，使第一檔主軸齒 輪26與主軸33連接到一起，第一檔副軸齒輪17與第一檔主軸齒輪26嚙合，動力從兩第 一檔副軸齒輪17匯集傳遞給第一檔主軸齒輪26，第一檔主軸齒輪26帶動主軸33旋轉，動 力通過主軸33傳遞到副箱太陽輪22，太陽輪22與五個行星輪23嚙合，行星輪23與齒圈 22嚙合，動力傳遞給齒圈20，副箱換檔同步器21向右移動，副箱處在低檔位，經行星機構減 速，動力從輸出軸輸出，變速器總成處在一檔位置，傳遞速比14. 28。發動機的動力由輸入軸28輸入，輸入軸齒輪29通過花鍵與輸入軸28固定到一 起，輸入軸齒輪29同輸入軸28 —起旋轉，輸入軸齒輪29與兩傳動齒輪13嚙合，動力向左、 右副軸總成分流，傳動齒輪13、第一檔副軸齒輪17、第二檔副軸齒輪16、第三副軸齒輪15、 第四檔副軸齒輪14分別與左副軸34、右副軸32過盈裝配到一起形成副軸總成8，傳動齒輪 13帶動副軸總成8旋轉，第二嚙合套35在換檔機構3的驅動下向右移動，使第二檔主軸齒 輪27與主軸33連接到一起，第二檔副軸齒輪16與第二檔主軸齒輪27嚙合，動力從兩第 二檔副軸齒輪16匯集傳遞給第二檔主軸齒輪27，第二檔主軸齒輪27帶動主軸33旋轉，動 力通過主軸33傳遞到副箱太陽輪22，太陽輪22與五個行星輪23嚙合，行星輪23與齒圈 22嚙合，動力傳遞給齒圈20，副箱換檔同步器21向右移動，副箱處在低檔位，經行星機構減 速，動力從輸出軸輸出，變速器總成處在二檔位置，傳遞速比10. 62。發動機的動力由輸入軸28輸入，輸入軸齒輪29通過花鍵與輸入軸28固定到一 起，輸入軸齒輪29同輸入軸28 —起旋轉，輸入軸齒輪29與兩傳動齒輪13嚙合，動力向左、 右副軸總成分流，傳動齒輪13、第一檔副軸齒輪17、第二檔副軸齒輪16、第三副軸齒輪15、 第四檔副軸齒輪14分別與左副軸34、右副軸32過盈裝配到一起形成副軸總成8，傳動齒輪 13帶動副軸總成8旋轉，第二嚙合套35在換檔機構3的驅動下向左移動，使第三檔主軸齒 輪31與主軸33連接到一起，第三副軸齒輪15與第三檔主軸齒輪31嚙合，動力從兩第三副 軸齒輪15匯集傳遞給第三檔主軸齒輪31，第三檔主軸齒輪31帶動主軸33旋轉，動力通過 主軸33傳遞到副箱太陽輪22，太陽輪22與五個行星輪23嚙合，行星輪23與齒圈22嚙合， 動力傳遞給齒圈20，副箱換檔同步器21向右移動，副箱處在低檔位，經行星機構減速，動力 從輸出軸輸出，變速器總成處在三檔位置，傳遞速比7. 87。發動機的動力由輸入軸28輸入，輸入軸齒輪29通過花鍵與輸入軸28固定到一 起，輸入軸齒輪29同輸入軸28 —起旋轉，輸入軸齒輪29與兩傳動齒輪13嚙合，動力向左、 右副軸總成分流，傳動齒輪13、第一檔副軸齒輪17、第二檔副軸齒輪16、第三副軸齒輪15、 第四檔副軸齒輪14分別與左副軸34、右副軸32過盈裝配到一起形成左、右副軸總成8，傳動齒輪13帶動副軸總成8旋轉，第一嚙合套36在換檔機構3的驅動下向右移動，使主軸四 檔齒輪30與主軸33連接到一起，第四檔副軸齒輪14與主軸四檔齒輪30嚙合，動力從兩第 四檔副軸齒輪14匯集傳遞給主軸四檔齒輪30，主軸四檔齒輪30帶動主軸33旋轉，動力通 過主軸33傳遞到副箱太陽輪22，太陽輪22與五個行星輪23嚙合，行星輪23與齒圈22齧 合，動力傳遞給齒圈20，副箱換檔同步器21向右移動，副箱處在低檔位，經行星機構減速， 動力從輸出軸輸出，變速器總成處在四檔位置，傳遞速比5. 88。發動機的動力由輸入軸28輸入，輸入軸齒輪29通過花鍵與輸入軸28固定到一 起，第一嚙合套36在換檔機構3的驅動下向左移動，輸入構件1與主軸總成5被連接到一 起隨發動機旋轉，動力通過主軸33傳遞到副箱太陽輪22，太陽輪22與五個行星輪23嚙合， 行星輪23與齒圈22嚙合，動力傳遞給齒圈20，副箱換檔同步器21向右移動，副箱處在低檔 位，經行星機構減速，動力從輸出軸輸出，變速器總成處在五檔位置，傳遞速比4. 375。發動機的動力由輸入軸28輸入，輸入軸齒輪29通過花鍵與輸入軸28固定到一 起，輸入軸齒輪29同輸入軸28 —起旋轉，輸入軸齒輪29與兩傳動齒輪13嚙合，動力向左、 右副軸總成分流，傳動齒輪13、第一檔副軸齒輪17、第二檔副軸齒輪16、第三副軸齒輪15、 第四檔副軸齒輪14分別與左副軸34、右副軸32過盈裝配到一起形成副軸總成8，傳動齒輪 13帶動副軸總成8旋轉，第三嚙合套19在換檔機構3的驅動下向前移動，使第一檔主軸齒 輪26與主軸33連接到一起，第一檔副軸齒輪17與第一檔主軸齒輪26嚙合，動力從兩第一 檔副軸齒輪17匯集傳遞給第一檔主軸齒輪26，第一檔主軸齒輪26帶動主軸33旋轉，動力 通過主軸33傳遞到副箱太陽輪22，太陽輪22與五個行星輪23嚙合，行星輪23與齒圈22 嚙合，動力傳遞給齒圈20，副箱換檔同步器21向左移動，齒圈20隨行星機構空轉，副箱處在 高檔位，動力直接從輸出軸輸出，變速器總成處在六檔位置，傳遞速比3. 27。發動機的動力由輸入軸28輸入，輸入軸齒輪29通過花鍵與輸入軸28固定到一 起，輸入軸齒輪29同輸入軸28 —起旋轉，輸入軸齒輪29與兩傳動齒輪13嚙合，動力向左、 右副軸總成分流，傳動齒輪13、第一檔副軸齒輪17、第二檔副軸齒輪16、第三副軸齒輪15、 第四檔副軸齒輪14分別與左副軸34、右副軸32過盈裝配到一起形成副軸總成8，傳動齒輪 13帶動副軸總成8旋轉，第二嚙合套35在換檔機構3的驅動下向右移動，使第二檔主軸齒 輪27與主軸33連接到一起，第二檔副軸齒輪16與第二檔主軸齒輪27嚙合，動力從兩第二 檔副軸齒輪16匯集傳遞給第二檔主軸齒輪27，第二檔主軸齒輪27帶動主軸33旋轉，動力 通過主軸33傳遞到副箱太陽輪22，太陽輪22與五個行星輪23嚙合，行星輪23與齒圈22 嚙合，動力傳遞給齒圈20，副箱換檔同步器21向左移動，齒圈20隨行星機構空轉，副箱處在 高檔位，動力直接從輸出軸輸出，變速器總成處在七檔位置，傳遞速比2. 43。發動機的動力由輸入軸28輸入，輸入軸齒輪29通過花鍵與輸入軸28固定到一 起，輸入軸齒輪29同輸入軸28 —起旋轉，輸入軸齒輪29與兩傳動齒輪13嚙合，動力向左、 右副軸總成分流，傳動齒輪13、第一檔副軸齒輪17、第二檔副軸齒輪16、第三副軸齒輪15、 第四檔副軸齒輪14分別與左副軸34、右副軸32過盈裝配到一起形成副軸總成8，傳動齒輪 13帶動副軸總成8旋轉，第二嚙合套35在換檔機構3的驅動下向左移動，使第三檔主軸齒 輪31與主軸33連接到一起，第三副軸齒輪15與第三檔主軸齒輪31嚙合，動力從兩第三副 軸齒輪15匯集傳遞給第三檔主軸齒輪31，第三檔主軸齒輪31帶動主軸33旋轉，動力通過 主軸33傳遞到副箱太陽輪22，太陽輪22與五個行星輪23嚙合，行星輪23與齒圈22嚙合，
6動力傳遞給齒圈20，副箱換檔同步器21向左移動，齒圈20隨行星機構空轉，副箱處在高檔 位，動力直接從輸出軸輸出，變速器總成處在八檔位置，傳遞速比1.8。發動機的動力由輸入軸28輸入，輸入軸齒輪29通過花鍵與輸入軸28固定到一 起，輸入軸齒輪29同輸入軸28 —起旋轉，輸入軸齒輪29與兩傳動齒輪13嚙合，動力向左、 右副軸總成分流，傳動齒輪13、第一檔副軸齒輪17、第二檔副軸齒輪16、第三副軸齒輪15、 第四檔副軸齒輪14分別與左副軸34、右副軸32過盈裝配到一起形成左、右副軸總成8，傳 動齒輪13帶動副軸總成8旋轉，第一嚙合套36在換檔機構3的驅動下向右移動，使主軸四 檔齒輪30與主軸33連接到一起，第四檔副軸齒輪14與主軸四檔齒輪30嚙合，動力從兩第 四檔副軸齒輪14匯集傳遞給主軸四檔齒輪30，主軸四檔齒輪30帶動主軸33旋轉，動力通 過主軸33傳遞到副箱太陽輪22，太陽輪22與五個行星輪23嚙合，行星輪23與齒圈22齧 合，動力傳遞給齒圈20，副箱換檔同步器21向左移動，齒圈20隨行星機構空轉，副箱處在高 檔位，動力直接從輸出軸輸出，變速器總成處在九檔位置，傳遞速比1. 34。發動機的動力由輸入軸28輸入，輸入軸齒輪29通過花鍵與輸入軸28固定到一 起，第一嚙合套36在換檔機構3的驅動下向左移動，輸入構件1與主軸總成5被連接到一 起隨發動機旋轉，動力通過主軸33傳遞到副箱太陽輪22，太陽輪22與五個行星輪23嚙合， 行星輪23與齒圈22嚙合，動力傳遞給齒圈20，副箱換檔同步器21向左移動，齒圈20隨行 星機構空轉，副箱處在高檔位，動力直接從輸出軸輸出，變速器總成處在十檔位置，傳遞速 比1。該實用新型變速器總成設計有倒檔，在整車發動機轉速方向不變的情況下，使變 速器輸出轉速與發動機轉速相反。發動機的動力由輸入軸28輸入，輸入軸齒輪29通過花鍵與輸入軸28固定到一 起，輸入軸齒輪29同輸入軸28 —起旋轉，輸入軸齒輪29與兩傳動齒輪13嚙合，動力向左、 右副軸總成分流，傳動齒輪13、第一檔副軸齒輪17、第二檔副軸齒輪16、第三副軸齒輪15、 第四檔副軸齒輪14分別與左副軸34、右副軸32過盈裝配到一起形成左、右副軸總成8，傳 動齒輪13帶動副軸總成8旋轉，第三嚙合套19在換檔機構3的驅動下向右移動，使倒檔主 軸齒輪24與主軸33連接到一起，動力從兩倒檔副軸齒輪18傳遞給兩惰輪25，惰輪25與 主軸倒檔輪24嚙合，動力匯集傳遞給倒檔主軸齒輪24，倒檔主軸齒輪24帶動主軸33反向 旋轉，動力通過主軸33傳遞到副箱太陽輪22，太陽輪22與五個行星輪23嚙合，行星輪23 與齒圈22嚙合，動力傳遞給齒圈20，副箱換檔同步器21向左移動，齒圈20隨行星機構空 轉，副箱處在倒檔高檔位，動力直接從輸出軸輸出，變速器總成處在倒檔高檔位置，傳遞速 比3. 18，輸出軸反向旋轉。發動機的動力由輸入軸28輸入，輸入軸齒輪29通過花鍵與輸入軸28固定到一 起，輸入軸齒輪29同輸入軸28 —起旋轉，輸入軸齒輪29與兩傳動齒輪13嚙合，動力向左、 右副軸總成分流，傳動齒輪13、第一檔副軸齒輪17、第二檔副軸齒輪16、第三副軸齒輪15、 第四檔副軸齒輪14分別與左副軸34、右副軸32過盈裝配到一起形成左、右副軸總成8，傳 動齒輪13帶動副軸總成8旋轉，第三嚙合套19在換檔機構3的驅動下向右移動，使倒檔主 軸齒輪24與主軸33連接到一起，動力從兩倒檔副軸齒輪18傳遞給兩惰輪25，惰輪25與主 軸倒檔輪24嚙合，動力匯集傳遞給倒檔主軸齒輪24，倒檔主軸齒輪24帶動主軸33反向旋 轉，動力通過主軸33傳遞到副箱太陽輪22，太陽輪22與五個行星輪23嚙合，行星輪23與齒圈22嚙合，動力傳遞給齒圈20，副箱換檔同步器21向右移動，副箱處在低檔位，經行星機 構減速,動力從輸出軸輸出，變速器總成處在倒檔低檔位置，傳遞速比13. 91，輸出軸低速反 向旋轉。綜上所述本實用新型的十檔變速器主要性能參數如下最大輸入扭矩1400Nm/1800Nm最高輸入轉速2600rpm
權利要求一種重型汽車十檔機械式變速器總成，其特徵在於包括輸入構件、輸出構件、主變速器和副變速器，所述主變速器包含一個主軸；兩副軸，與主軸平行，且二者成180°且通過齒輪組與輸入構件相連；第一、第二、第三嚙合套，通過花鍵套裝在主軸上並由換檔機構控制能夠沿主軸運動；第一、第二、第三、第四、倒檔主軸齒輪，能夠通過花鍵與嚙合套配合；兩組副軸齒輪，分別安裝在兩副軸上，且每組副軸齒輪均包含第一、第二、第三、第四、倒檔副軸齒輪，所述第一、第二、第三、第四、倒檔副軸齒輪分別與第一、第二、第三、第四、倒檔主軸齒輪相互嚙合；和兩個惰輪，同時與倒檔主軸齒輪與倒檔副軸齒輪嚙合。
2.根據權利要求1所述重型汽車十檔機械式變速器總成，其特徵在於所述副變速器 包括換檔同步器、太陽輪、行星輪和齒圈，所述主變速器的主軸通過花鍵與副變速器的太陽 輪相連接。
3.根據權利要求1或2所述重型汽車十檔機械式變速器總成，其特徵在於所述輸入 構件包括輸入軸、設置在輸入軸上的輸入齒輪和與輸入齒輪相嚙合的兩個傳動齒輪，且所 述傳動齒輪分別設置在副軸上。
4.根據權利要求1或2所述重型汽車十檔機械式變速器總成，其特徵在於所述輸出 構件包括與齒圈相連的輸入軸。
5.根據權利要求2所述重型汽車十檔機械式變速器總成，其特徵在於所述齒圈上均 布若干小孔。
專利摘要本實用新型公開了一種重型汽車十檔機械式變速器總成，包括輸入構件、輸出構件、主變速器和副變速器，所述主變速器包含一個主軸；兩副軸；第一、第二、第三嚙合套，套裝在主軸上能夠沿主軸運動；第一、第二、第三、第四、倒檔主軸齒輪，能夠與嚙合套配合；兩組副軸齒輪，分別安裝在兩副軸上，且每組副軸齒輪均包含第一、第二、第三、第四、倒檔副軸齒輪，所述第一、第二、第三、第四、倒檔副軸齒輪分別與第一、第二、第三、第四、倒檔主軸齒輪相互嚙合；和兩個惰輪。本實用新型的有益效果主變速器採用兩個副軸，動力從輸入軸輸入後分流到副軸後匯集到主軸最後通過副變速器輸出，不僅縮短了整體軸向尺寸，安裝方便，而且重量輕。
文檔編號F16H3/44GK201621237SQ20092028106
公開日2010年11月3日 申請日期2009年12月14日 優先權日2009年12月14日
發明者吳常柱, 周德剛, 李發有, 石紅雲, 郭志強 申請人:中國重汽集團濟南動力有限公司