CN102434637A - 一种六前进档机动车手动变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机动车变速器领域，尤其涉及一种六前进档机动车手动变速器，其输入轴的前轴承支撑台肩与镶在变速器壳上的前轴承配合，形成前支撑点，输入轴中间设置有1—6档的主动齿轮、倒档主动齿轮，输入轴的末端制有后轴承台肩，与后轴承匹配形成输入轴的后支撑点，后轴承镶嵌在输出轴的二级传动从动齿轮内腔里；中间轴设有与1—6档主动齿轮啮合的1—6档从动齿轮，以及与倒档主动齿轮轴向位置对应并处于非啮合状态的倒档从动齿轮；中间轴的二级传动主动齿轮与输出轴上的二级传动从动齿轮轴向位置对应并啮合；本发明采用6组齿轮双塔互为倒置结构，相同轴距和空间，传动比梯度选择度增大，还有相应结构设计，都使工艺性和成本得到明显改善。

Description

一种六前进档机动车手动变速器

技术领域

本发明涉及机动车变速器领域，尤其涉及发动机纵置后驱布局的一种六前进档机动车手动变速器。

背景技术

现行发动机纵置后驱布局的机动车，如中型客车、中型货车、轻型客车、轻型货车、微型客车、微型货车、中型轮式拖拉机、轻型轮式拖拉机、军警用装甲车等，它们几乎全部采用过五前进档手动变速器。随着发动机技术进步，匹配五前进档变速器的机动车，中高速行驶在良好公路上时，明显出现发动机动力充裕的状况，要想获得更快的速度，只能采用加大油门，增加油耗的办法。

现行发动机纵置后驱机动车搭载的五前进档变速器，大都采用第5档为直接档的方案，即最高档5档的变速比为1。以我国某知名变速器公司公开的数据为例，其一款514型变速器，1档减速比为4.425，2档为2.723，3档为1.792，4档为1.226，5档为1，倒档为4.722。某汽车公司用这款变速器与一款1.3升排量474型电喷汽油机匹配，生产销售的一款微型客车，依据该汽车公司产品说明书提供的数据和实际行驶测得的数据为：

第1组：用5档行驶，车速60Km/h时，发动机转速2050r/min，发动机理论扭矩98Nm，理论油耗7kg/h；

第2组：用5档行驶，车速100Km/h时，发动机转速3420r/min，发动机理论扭矩105Nm，理论油耗10.5kg/h。

对比两数据，显然第1组是合理的，而第2组是不合理的，它的高速度是通过增大油耗得到的。因此，现行的五档手动变速器完全不能满足上述机动车的需要，而且特别与高速行驶的机动车的车速、发动机转速均不相匹配。

同时，传统的五前进档变速器主要存在下列缺陷：

1.采用直接档技术方案：虽有节省两只齿轮的优点，但扼制了变速比值梯度设计的自由度，因最高档5档的减速比为1（最小减速比），其余4个档只能在1基础上递增，受大齿轮和小齿轮杠杆比限制，其总传动比也就是最低档1档的减速比空间明显不足，以上述514变速器为例，其总减速比是4.425，在满足了低速大扭矩的前提下，明显损害了中高速的经济性（油耗增大）。

2.中间轴采用3个轴承支撑，成本高，加工难度和精度都较大，存在3个支撑点相互掣肘的隐患。

3.中间轴连体制作3档、4档从动齿轮：3档从动齿轮、4档从动齿轮直径分别为72mm和57mm，在一根直径平均为30mm，长度为300mm的长轴上，突兀地生出两个大盘，工艺性非常差，大大增加了锻造和加工成本。

4.采用输入轴通过同步器与输出轴连接，需要较大的空间。

5.倒档与5档共用一只拨叉杆方案，5档同步器因倒档动作无谓随动而占据空间，在用5档向前行驶时，存在驾驶者错误操作往倒档换档损坏变速器的隐患。

6.拨叉杆前支撑孔设在变速器壳前段，后支撑孔设在变速器壳中段，变速器壳体铸造难度和加工难度较大，变速器组装效率低，成本高。

7.1档从动齿轮、2档从动齿轮、3档主动齿轮、4档主动齿轮、中间轴后支撑采用滚针轴承支撑的设计。由于空间限制，滚针轴承不能使用高强度、高精度的内圈和外圈，只使用带保持架的滚针。为了保证滚针轴承的使用性能，必须把齿轮的内孔和输入轴、中间轴相应位置的轴颈硬度和精度制造到轴承级别的精度和硬度。这无疑大大增加了变速器的制造成本。维修实践证明，变速器的滚针轴承受损更换率很高。究其原因：

1）齿轮内孔和轴颈硬度不足磨损失效；

2）润滑不好导致滚针轴承烧结；

3）滚针轴承与孔、轴之间是若干条线接触，有效支撑面小，造成受力位置单位面积荷载过大而疲劳失效，这是先天结构所致。

8.分离轴承导向管结构容易导致离合器分离轴承出现卡滞的现象。

发明内容

本发明为解决上述技术上的缺陷，提出了一种六前进档机动车手动变速器，可以满足现行机动车的需要，使其发动机始终处于最佳工作区间，使机动车中高速行驶时，油耗低，扭矩大，排放少，发动机磨损轻，噪声小。

本发明的实现的技术方案如下：

一种六前进档机动车手动变速器，包括壳体、输入轴、输出轴和中间轴，输入轴、输出轴和中间轴设置于壳体内部，壳体分为前段、中段和后段，输入轴的末端连接输出轴，输出轴的末端穿过壳体的后段与外部的机动车传动轴连接，输入轴与输出轴同轴度但相对自由转动，输入轴上安装各个档位的主动齿轮，中间轴与输入轴平行安装，中间轴上安装与输入轴上主动齿轮匹配多从动齿轮，其特征在于：输入轴的前端制有与离合器从动盘内花键匹配的外花键，然后从前向后依次设置有油封轴颈、前轴承支撑台肩，油封轴颈与嵌在变速器壳上的油封唇口吻合，封闭变速器箱内的油，前轴承支撑台肩与镶在变速器壳上的前轴承配合，形成前支撑点；输入轴中间从前往后依次设置有1档主动齿轮、倒档主动齿轮、2档主动齿轮、3档主动齿轮、3—4档同步器、4档主动齿轮、5档主动齿轮、5—6档同步器、6档主动齿轮；输入轴的末端制有后轴承台肩，与后轴承匹配形成输入轴的后支撑点，后轴承镶嵌在输出轴的二级传动从动齿轮内腔里；所述中间轴前端制有与镶在变速器壳上的前轴承匹配的前轴承台肩，形成前支撑点，然后从前向后依次设置1档从动齿轮、1—2档同步器、2档从动齿轮、3档从动齿轮、4档从动齿轮、5档从动齿轮、6档从动齿轮、二级传动主动齿轮，中间轴的末端制有与镶在壳体上的后轴承匹配的轴承台肩，形成中间轴的后支撑点；所述1档从动齿轮、2档从动齿轮、3档从动齿轮、4档从动齿轮、5档从动齿轮、6档从动齿轮在中间轴的轴向位置上分别与1档主动齿轮、2档主动齿轮、3档主动齿轮、4档主动齿轮、5档主动齿轮、6档主动齿轮在输入轴的轴向位置上对应，形成啮合状态；倒档从动齿轮与倒档主动齿轮轴向位置对应，处于非啮合状态；中间轴的二级传动主动齿轮与输出轴上的二级传动从动齿轮轴向位置对应，呈啮合状态。

所述1档主动齿轮、倒档主动齿轮、2档主动齿轮、3档主动齿轮、3—4档同步器、4档主动齿轮、5档主动齿轮、5—6档同步器、6档主动齿轮与输入轴之间的连接关系如下：1档主动齿轮、倒档主动齿轮、2档主动齿轮与输入轴同轴制作成一体；3档主动齿轮、4档主动齿轮分别通过输入轴的轴肩和弹性挡圈被轴向定位在输入轴上，3档主动齿轮、4档主动齿轮的内孔分别镶有滑动轴承以动配合形式同轴装在输入轴上，3档主动齿轮、4档主动齿轮与输入轴相对转动，3档主动齿轮、4档主动齿轮朝3—4档同步器方向分别制有与同步器匹配的外锥体和外花键齿（业界俗称犬牙齿），3—4档同步器通过花键方式与输入轴同步固定连接，通过3—4档拨叉轴向推动3—4档同步器滑套分别把3档主动齿轮或4档主动齿轮与输入轴形成固定连接关系；5档主动齿轮、6档主动齿轮分别通过输入轴的轴肩和弹性挡圈被轴向定位在输入轴上，5档主动齿轮、6档主动齿轮的内孔分别镶有滑动轴承，以动配合形式同轴装在输入轴上，与输入轴相对转动，5档主动齿轮、6档主动齿轮朝向5—6档同步器方向制有与同步器匹配的外锥体和外花键齿，5—6档同步器通过花键方式与输入轴同轴固定连接，通过5—6档拨叉轴向推动5—6档同步器滑套分别把5档主动齿轮或6档主动齿轮与输入轴形成固定连接关系。

所述输入轴中心制有油道，分别经横向油孔，向3档主动齿轮、4档主动齿轮、5档主动齿轮、6档主动齿轮的滑动轴承提供油润滑。

所述1档从动齿轮、1—2档同步器、2档从动齿轮、3档从动齿轮、4档从动齿轮、5档从动齿轮、6档从动齿轮、二级传动主动齿轮与中间轴之间的连接关系如下：1档从动齿轮、2档从动齿轮分别通过轴肩和弹性挡圈被轴向定位在中间轴上，1档从动齿轮、2档从动齿轮的内孔分别镶有滑动轴承，以动配合形式装在中间轴上，与中间轴相对转动，1档从动齿轮、2档从动齿轮朝向1—2档同步器方向制有与同步器匹配的外锥体和外花键齿，1—2档同步器通过花键方式与中间轴同轴固连，通过1—2档拨叉轴向推动1—2档同步器滑套分别把1档从动齿轮或2档从动齿轮与中间轴形成固定连接关系，1—2档同步器滑套上制有倒档从动齿轮； 3档从动齿轮、4档从动齿轮、二级传动主动齿轮分别用花键方式与中间轴固连；5档从动齿轮、6档从动齿轮与中间轴一体锻造制作。

所述中间轴前段中心制有油道，通过横向油孔向1档从动齿轮滑动轴承、2档从动齿轮滑动轴承提供油润滑。

输出轴前端设置有二级传动从动齿轮，二级传动从动齿轮与中间轴上的二级传动主动齿轮啮合，二级传动从动齿轮制有同轴度良好的用于嵌装输入轴的后轴承的内孔；输出轴的中部设置有安装于壳体后段内的前轴承和后轴承，前轴承和后轴承之间从前往后依次设置有自动驻车齿轮、车速传感器输出齿轮，输出轴后部制有与机动车传动轴的内花键匹配的外花键。

所述变速器壳体的后段安装有与输出轴同轴的滑动轴承和油封，与机动车传动轴的外圆配合，形成支撑和封油功能。

所述变速器的壳体中段内部还设置有倒档介齿轮、倒档轴、倒档器，倒档轴平行安装在与输入轴、中间轴呈三角形的顶角位置，倒档轴的一端固定在变速壳前段上，另一端固定在倒档器的支架上，倒档介齿轮安装在倒档轴上，通过倒档介齿轮内孔镶有的滑动轴承使得倒档介齿轮与倒档轴之间形成相对转动又可轴向移动的关系；倒档介齿轮的前部制有拨槽，在倒档器作用下，可在前后两个位置停留。

倒档介齿轮、倒档主动齿轮和倒档从动齿轮均为直齿轮，当倒档介齿轮在前位置时，不与倒档主动齿轮、倒档从动齿轮啮合，属于分离工况；倒档介齿轮在后位置时，与倒档主动齿轮、倒档从动齿轮啮合，属于接合传力工况。为实现倒档齿轮副轻松啮合，倒档介齿轮、倒档主动齿轮、倒档从动齿轮相向的齿端被制成尖角状，便于齿啮合切入。

倒档器是杠杆结构，通过支架固定在变速器壳前段腔内，从动臂端设有一只圆钉，插入倒档介齿轮的拨槽内，主动臂端制有接受倒档拨叉杆圆销的作用力的条形孔。通过圆钉推动倒档介齿轮轴向位移，实现倒档的在档或不在档功能。

本变速器设置有四只拨叉杆，分别为倒档拨叉杆、1—2档拨叉杆、3—4档拨叉杆、5—6档拨叉杆，四只拨叉杆之间的间距小于或等于30mm，平行安装在输入轴和中间轴旁边，其中：倒档拨叉杆位于输入轴和倒档轴之间，倒档拨叉杆中部固定连接有一只受动槽，受动槽接受变速器选换档集成装置的拨档指拨动，倒档拨叉杆上还固定设置有插入倒档器主动臂条形孔内的圆销。

所述四只拨叉杆的工作过程如下：

1—2档拨叉杆的中部固定连接一只受动槽，1—2档拨叉杆靠近中间轴1—2档同步器的部位固定连接一只拨叉，拨叉爪插入1—2档同步器的滑套槽内，对1—2档同步器作轴推动作，实现1档在档或不在档，2档在档或不在档功能；3—4档拨叉杆的中部固定连接一只受动槽，3—4档拨叉杆靠近输入轴3—4档同步器部位固定连接一只拨叉，拨叉爪插入3—4档同步器的滑套槽内，对3—4档同步器作轴推动作，实现3档在档或不在档，4档在档或不在档功能；5—6档拨叉杆中部固定连接一只受动槽，5—6档拨叉杆靠近输入轴5—6档同步器部位固定连接一只拨叉，拨叉爪插入5—6档同步器的滑套槽内，对5—6档同步器作轴推动作，实现5档在档或不在档，6档在档或不在档功能。四只拨叉杆固连的受动槽规格相同，向中靠拢整齐排列设置，分别接受选换档集成装置的拨档指作用，作轴移动作。

为满足拨叉杆轴向位移和轴向定位，还设置有用于支撑四只拨叉杆的独立支撑架。独立支撑架通过螺钉固定在壳体的前段上，上下两端设有四组与拨叉杆动配合并且同轴度良好的支撑孔，以实现拨叉杆轴移功能，还设有四套带压簧和钢球的定位器，定位器与拨叉杆上的V形槽动作实现拨叉杆的轴向定位；独立支撑架上还设有四套，在档位置开关与固连在拨叉杆上的触头接触，通过电线把变速器各档的在档信息传送出去，这一设计可满足变速器功能扩展需要。

变速器的壳体前段右端制有沿边，沿边周设置有与搭载发动机匹配的螺钉孔和定位销孔，定位销保证变速器输出轴与发动机曲轴同轴度良好，壳体的前段的适当位置设置有发动机启动马达安装平台。

所述壳体前段与中段之间通过螺钉和定位销连接，定位销保证变速器的输出轴、中间轴的前后轴承孔有良好的同轴度。位于前段与中段交界处，前段设置交界面，交界面上设置有用于安装离合器拨叉装置的平台和窗口，位于交界面左侧设置有与输入轴的油封轴颈、前轴承支撑台肩对应的油封孔和前轴承孔，油封孔内设置有油封，还设置有与中间轴的前轴承支撑台肩对应的前轴承孔。壳体前段与中段之间的交界面通过输入轴、油封形成相对封闭状。该交界面上还制有安装独立支撑架的平台、螺钉孔、定位销孔，制有安装倒档器的平台、螺钉孔、定位销孔。前段合适位置还制备有安装档信号电传座孔。

变速器的壳体中段的中部外侧制有安装变速器选换档集成装置的平台、螺钉孔、定位销孔及窗口。位于中段与后段交界处，中段设置交界面，交界面上制有输出轴的前轴承孔和中间轴后轴承孔。中段的交界面左侧还制有安装自动驻车装置的平台、螺钉孔、定位销孔。中段与后段之间通过螺钉孔、定位销孔连接，定位销保证变速器输入轴与输出轴有良好的同轴度。

变速器的壳体后段的中部外侧制有自动驻车装置的动力安装平台、螺钉孔、定位销孔、窗口，还制有车速传感器的安装平台，还制有一只注油孔、一只油位上限孔。所述后段的腔内制有输出轴后轴承孔、支撑传动轴的滑动轴承、后油封孔，这三个部件依次设置。

本发明在结构上的多处改进，具有以下优点：

1. 本发明采用6组齿轮双塔互为倒置结构，相同轴距和空间，传动比梯度选择度增大，在同样满足低速大扭矩的条件下，中高速的经济性和舒适性明显增加。

2.摒弃了中间轴用3个轴承支撑的作法，改为前后两个轴承支撑，不仅直接降低了成本，还降低了加工难度和精度，消除了3个支撑点相互掣肘的隐患。

3.采用3档从动齿轮、4档从动齿轮独立制作，用花键方式与中间轴固连。同时把本发明的5档从动齿轮、6档从动齿轮（直径分别为50mm和43mm）与中间轴连体锻造加工，使工艺性和成本得到明显改善。

4.采用输入轴后轴承嵌入输出轴二级传动从动齿轮腔内设计，有效节约了变速器空间。

5.把原倒档与5档共用一只拨叉杆方案，改为5档与6档共用一只拨叉杆，倒档独立使用一只增设的拨叉杆。这种设计的好处是：

1）消除了5档同步器因倒档动作无谓随动而占据空间的缺点；

2）彻底杜绝了在用5档向前行驶时，驾驶者错误操作往倒档换档损坏变速器的隐患。

6.采用独立支撑架，与变速器壳前段螺钉固定，用于支撑拨叉杆组。这种设计降低了变速器壳的铸造难度和加工难度，提高了变速器组装效率，降低了成本。并可在独立支撑架合适位置，安装各档在档传感器，为变速器功能扩展提供支持。

7.本发明除中间轴后支撑改为中型向心球滚动轴承处，把其余原采用滚针轴承的位置和新增的5档主动齿轮、6档主动齿轮，全部采用钢基合金滑动轴承。实施例应用和发动机曲轴，活塞应用的成功实践证明，采用钢基合金滑动轴承的优点有：

1）从滚针轴承的线接触支撑改为滑动轴承的面接触支撑，受力面积大幅增加，载荷下降，成功提高了轴承使用寿命；

2）大幅降低了齿轮孔和轴颈的硬度和精度，降低了制造成本；

3）在现代先进工艺条件下，采用在钢基圆套内孔涂覆高耐磨、小摩擦系数的锡、铅、铝、铜多元合金涂层，具有强度高、寿命长、工作环境容忍度大（可在无油环境工作）的优势，制造成本也大幅下降，同规格滑动轴承售价已低于滚针轴承。

8.摒弃了容易导致离合器分离轴承卡滞的分离轴承导向管结构，采用新的离合器拨叉装置，取消分离轴承导向管，大大改善了变速器壳的铸造工艺性和加工工艺性，降低了制造成本。

本发明还具有下列优点：

1.工艺继承性好、应用性好。体积和安装方式和现行的同类型五前进档变速箱相同，采用的手排档器相同。可广泛推广应用在现行的中型、轻型、微型客车和货车上；

2.机动车中高速行驶时，可节油21%左右；

3.机动车中高速行驶时，可减少尾气排放21%左右；

4.发动机长期在中速区间运行，避免高速运行，改善了工况，减少了磨损，提高了寿命，是有效低碳模式；

5.发动机没有高速运行，有效降低了发动机噪声，提高了驾乘舒适性；

6.对现行变速器的结构进行了多处改革创新，虽然功能增加，但制造成本没有增加，提高了专利产品的竞争力；

7.新增的自动驻车功能，有效提高了交通安全性。

附图说明

图1为传统的五前进档变速器的结构示意图

图2为本发明的结构示意图

图3为本发明的独立支撑架、拨叉杆与1—2档的关系示意图

图4为本发明的独立支撑架、拨叉杆与3—4档的关系示意图

图5为本发明的独立支撑架、拨叉杆与倒档拨档器、倒档介齿轮的关系示意图

图6为传统的五前进档变速器的中间轴的结构示意图

图7为本发明的中间轴的结构示意图

图8为本发明的拨叉杆与选换挡集成装置的结构关系示意图

其中，附图标记为：1-壳体前段，2-壳体中段，3-壳体后段，4-输入轴，5-输出轴，6-中间轴，7-1档主动齿轮，8-倒档主动齿轮，9- 2档主动齿轮，10-3档主动齿轮，11-3—4档同步器，12-4档主动齿轮，13-5档主动齿轮，14-5—6档同步器，15-6档主动齿轮，16-1档从动齿轮，17-1—2档同步器，18-倒档从动齿轮，19-2档从动齿轮，20-3档从动齿轮，21-4档从动齿轮，22-5档从动齿轮，23-6档从动齿轮，

24-外花键，25-离合器拨叉装置，26-油封，27-输入轴前轴承，28-拨叉杆，29-独立支撑架，30-受动槽，31-输入轴后轴承，32-二级传动从动齿轮，33-中间轴前轴承，34-中间轴后轴承，35-二机传动主动齿轮，36-倒档介齿轮，37-滑动轴承，38-输出轴前轴承，39-输出轴后轴承，40-定位器，41-1—2档拨叉，42-3—4档拨叉，43-5—6档拨叉，44-倒档拨叉杆，45-倒档器，46-倒档器圆钉，47-倒档拨叉杆圆销，48-倒档器主动臂条形孔，49-在档位置开关，50-触头，51-油封，52-机动车传动轴，53-干片离合器，54-发动机，55-输出轴末端的外花键，56-传动轴内花键，57-自驻车装置，58-自驻车齿轮，59-车速传感器齿轮，60-车速传感器，61-滚针轴承，62-传统中间轴的轴承，63-1—2档拨叉杆，64-3—4档拨叉杆，65-5—6档拨叉杆，66-拨档指，67-选换档集成装置，68-倒档主动齿，69-倒档从动齿，70-倒档介齿。

具体实施方式

用本发明的六前进档手动变速器制造的实施例，搭载在背景技术所述实验车上，在同样条件下，获得第3组数据：用5档行驶，车速60Km/h，发动机转速1935r/min，发动机理论扭矩98Nm，理论油耗6.8kg/h；

第4组数据：用6档行驶，车速70Km/h，发动机转速1890r/min，发动机理论扭矩97Nm，理论油耗 6.6kg/h；第5组数据：用6档行驶，车速100Km/h，发动机转速 2700r/min，发动机理论扭矩105Nm，理论油耗8.3kg/h。对比5组数据，采用六前进档变速箱比五前进档变速箱，在同样条件下，中高速行驶可节油21%左右，减少尾气排放量21%左右。

实施例：以一辆搭载474型1,3升排量汽油发动机的微型客车为样车匹配设计制造了一台六前进挡加倒档加自动驻车功能的手动变速箱。

（1）设计制造了一套变速箱壳体，壳体分为前段、中段、后段。壳体前段为一只前向是开放腔体，后侧是封闭壁的近似圆桶状的物体。前端周有边缘，并加工有螺钉孔，定位销孔，可固定连接在样车发动机上，保持本实施例输入轴与发动机曲轴的同轴度良好。前壳开放腔内设有设置传统的离合器分离轴承导向管，而是备制有安装本发明的无导向管离合器拨叉装置的平台及窗口。前壳腔空间满足原有干片离合器的乘装。前壳设置有满足安装原有启动马达的平台以及安装原有发动机点火传感器的平台。前壳后壁加工有安装输入轴   油封和前轴承的孔，加工有安装中间轴前轴承的孔和倒档轴的孔。设置有安装独立支撑架、倒档器的平台及螺钉孔，并加工有满足拨叉杆和倒档器运动的凹腔。壳体前段周缘加工有与中段组装的螺钉孔及定位孔。壳体中段同样为后端是壁的近似圆桶状的物体。中段右端制有沿边，沿边加工有与前段对接的螺孔和定位孔。中段外侧合适位置设置有安装发明的选换档集成装置的平台及窗口。中段左端壁加工有安装输出轴的前轴承孔和安装中间轴的后轴承孔。中段左端还设置有安装发明的自动驻车装置平台。中段左端固缘加工有与后段对接的螺孔及定位孔。壳体后段是一只近似漏斗的物体。后段前端制有边沿，边沿加工有与中段对接的螺孔、定位孔。边沿合适位置制有与机动车车身连接的支架平台。后段中部外侧制有自动驻车装置的动力平台和窗口，制有车速传感器平台、注孔螺孔、溢油螺孔等。后段腔内加工有输出轴后轴承孔，传动轴滑动轴承孔、后油封孔。

（2）设计制造了一套六前进档变速器齿轮、轴类、拨叉等全部零件。设计制造一件输入轴、输入轴连体附带有1档主动齿轮、倒档主动齿轮、2档主动齿轮。设计制造一件中间轴，中间轴连体附带有5档从动齿轮、6档从动齿轮。设计制造一件输出轴，输出轴连体附带有二级传动从动齿轮。设计制造一件倒档轴。设计制造有3档主动齿轮、4档主动齿轮、5档主动齿轮、6档主动齿轮、3档从动齿轮、4档从动齿轮、二级传动主动齿轮、采购有规格相同的倒档介齿轮一只、1—2档（带倒档从动齿轮）同步器一套、3—4档同步器一套，部分采购并改型加工的5—6档同步器一套。设计制造有一只1—2档拨叉杆、一只3—4档拨叉杆、一只5—6档拨叉杆、一只倒档拨叉杆、倒档器、倒档介齿轮支架、拨叉杆组独立支撑架各一件。采购了规格相同的车速传感器及传动齿轮副。采购了适配的钢基多元合金滑动轴承6件。采购了标准的向心滚动轴承6件，采购油封2件。

（3）设计制造了一套另案申报专利的无导管无阻塞故障的离合器拨叉装置改制了一只分离轴承。

（4）设计制造了一套另案申报专利的自动驻车装置。

（5）设计制造了一套另案申报专利的可操控4根拨叉杆的选换档集成装置。

（6）变速箱组装。按照结构描述的装配原则，采购适配的螺钉、定位销、弹性档圈等标准件，清洗后组装成型，在变速器壳体三段接口处按规范涂填有防漏胶。组装完成按原五前进档变速箱规范加装了适量润滑油。进行空载无荷测试合格。

（7）装车。把样车原五前进档变速箱拆下，吊装本实施例六档变速箱，原干片离合器不变，原启动马达不变，原点火传感器不变，原传动轴不变，原车架减震悬挂器位置不变，原离合器踏板操控拉索不变，原排档器及换档拉索不变。顺利完成装车。

（8）采购了一只通电保持延时继电器（可调）、一只不自锁按钮，用绝缘护套电极连接选换档集成装置的扩大选位电磁铁、电源、继电器、按钮。按钮安装在驾驶室仪表台合适位置。制造了一套自动驻车控制电路，自动控制方案以机动车钥匙作为控制枢纽，当车钥匙在开启通电状态，自动驻车装置处于非工作状态，当车钥匙在关闭不通电状态，自动驻车处于工作状态。

（9）道路行驶实验。①平道起步、坡道起步与原五档变速箱性能相同。②1档行驶、2档行驶、3档行驶、4档行驶与原五档变速箱性能相同。③5档行驶，车速在70Km/h时，发动机转速是2260r/min，发动机声音正常，无过载异常现象，比原五档变速器用5档行驶发动机转速下降135r/min。④6档行驶，车速在70Km/h时，发动机转速是1900 r/min，比原五档变速器用5档行驶下降495 r/min；这时，发动机声音平稳正常，无过载异常。⑤倒档实验。发动机怠速工作状态，按动倒档通电延时保持按钮，把排档杆向右选位到尽头再前推，顺利进倒档，渐松离合踏板，顺利起步侧车。连续10次重复操作，均成功。⑥防错实验。发动机怠速，按动倒档通电延时保持按钮，把排档杆故意右选不到位，向前推档杆，档杆被阻止。证明限制拨的防错功能完好。⑦自动驻车实验。选择坡度15°的道路行驶到半坡，靠路边停车踩住刹车踏板，待车完全停稳后，回扭车钥匙熄火发动机，把排挡杆置于空档位置，不拉手刹柄，松开刹车踏板，汽车有轻微后移即停稳。一实验人员下车往后推汽车，汽车未移动。前扭车钥匙启动发动机，驾驶者规范操作前行动作汽车正常起步行驶，无异常。汽车刁涛，改为下坡半坡道驻车实验，重复实验过程，结果一样。实验结果，自动驻车可在小于15°坡道不借助手刹和在档方法，有效停驻汽车，并能有效解除驻车状态。⑧离合器拨叉装置破坏实验。在变速器壳前段正对拨叉装置上方钻1个412大的孔，连接一根软管和漏斗，准备300g约粒度为300目的泥沙。汽车用约30km/h的速度行驶，把300g泥沙放进漏斗，全部洒进变速器壳里。继续行驶，并不断踏离合换档，无异常。驶回试制车间，把变速箱从车身上拆吊下来。观察，干片离合器、拨叉杆、分离轴承和壳腔壁上全都积满尘土。弄拨叉杠杆和分离轴承，动作轻松无卡滞。实验结果，新发明的离合器拨叉装置抗污染能力强，性能稳定，彻底消除了原离合器拨叉装置卡滞故障率高的缺陷。

Claims (10)

1.一种六前进档机动车手动变速器，包括壳体、输入轴、输出轴和中间轴，输入轴、输出轴和中间轴设置于壳体内部，壳体分为前段、中段和后段，输入轴的末端连接输出轴，输出轴的末端穿过壳体的后段与外部的机动车传动轴连接，输入轴与输出轴同轴度但相对自由转动，输入轴上安装各个档位的主动齿轮，中间轴与输入轴平行安装，中间轴上安装与输入轴上主动齿轮匹配多从动齿轮，其特征在于：输入轴的前端制有与离合器从动盘内花键匹配的外花键，然后从前向后依次设置有油封轴颈、前轴承支撑台肩，油封轴颈与嵌在变速器壳上的油封唇口吻合，用于封闭变速器箱内的油，前轴承支撑台肩与镶在变速器壳上的前轴承配合，形成前支撑点；输入轴中间从前往后依次设置有1档主动齿轮、倒档主动齿轮、2档主动齿轮、3档主动齿轮、3—4档同步器、4档主动齿轮、5档主动齿轮、5—6档同步器、6档主动齿轮；输入轴的末端制有后轴承台肩，与后轴承匹配形成输入轴的后支撑点，后轴承镶嵌在输出轴的二级传动从动齿轮内腔里；所述中间轴前端制有与镶在变速器壳上的前轴承匹配的前轴承台肩，形成前支撑点，然后从前向后依次设置1档从动齿轮、1—2档同步器、2档从动齿轮、3档从动齿轮、4档从动齿轮、5档从动齿轮、6档从动齿轮、二级传动主动齿轮，中间轴的末端制有与镶在壳体上的后轴承匹配的轴承台肩，形成中间轴的后支撑点；所述1档从动齿轮、2档从动齿轮、3档从动齿轮、4档从动齿轮、5档从动齿轮、6档从动齿轮在中间轴的轴向位置上分别与1档主动齿轮、2档主动齿轮、3档主动齿轮、4档主动齿轮、5档主动齿轮、6档主动齿轮在输入轴的轴向位置上对应，形成啮合状态；倒档从动齿轮与倒档主动齿轮轴向位置对应，处于非啮合状态；中间轴的二级传动主动齿轮与输出轴上的二级传动从动齿轮轴向位置对应，呈啮合状态。

2.根据权利要求1所述的一种六前进档机动车手动变速器，其特征在于：所述1档主动齿轮、倒档主动齿轮、2档主动齿轮、3档主动齿轮、3—4档同步器、4档主动齿轮、5档主动齿轮、5—6档同步器、6档主动齿轮与输入轴之间的连接关系如下：1档主动齿轮、倒档主动齿轮、2档主动齿轮与输入轴同轴制作成一体；3档主动齿轮、4档主动齿轮分别通过输入轴的轴肩和弹性挡圈被轴向定位在输入轴上，3档主动齿轮、4档主动齿轮的内孔分别镶有滑动轴承以动配合形式同轴装在输入轴上，3档主动齿轮、4档主动齿轮与输入轴相对转动，3档主动齿轮、4档主动齿轮朝3—4档同步器方向分别制有与同步器匹配的外锥体和外花键齿，3—4档同步器通过花键方式与输入轴同步固定连接，通过3—4档拨叉轴向推动3—4档同步器滑套分别把3档主动齿轮或4档主动齿轮与输入轴形成固定连接关系；5档主动齿轮、6档主动齿轮分别通过输入轴的轴肩和弹性挡圈被轴向定位在输入轴上，5档主动齿轮、6档主动齿轮的内孔分别镶有滑动轴承，以动配合形式同轴装在输入轴上，与输入轴相对转动，5档主动齿轮、6档主动齿轮朝向5—6档同步器方向制有与同步器匹配的外锥体和外花键齿，5—6档同步器通过花键方式与输入轴同轴固定连接，通过5—6档拨叉轴向推动5—6档同步器滑套分别把5档主动齿轮或6档主动齿轮与输入轴形成固定连接关系。

3.根据权利要求1所述的一种六前进档机动车手动变速器，其特征在于：所述1档从动齿轮、1—2档同步器、2档从动齿轮、3档从动齿轮、4档从动齿轮、5档从动齿轮、6档从动齿轮、二级传动主动齿轮与中间轴之间的连接关系如下：1档从动齿轮、2档从动齿轮分别通过轴肩和弹性挡圈被轴向定位在中间轴上，1档从动齿轮、2档从动齿轮的内孔分别镶有滑动轴承，以动配合形式装在中间轴上，与中间轴相对转动，1档从动齿轮、2档从动齿轮朝向1—2档同步器方向制有与同步器匹配的外锥体和外花键齿，1—2档同步器通过花键方式与中间轴同轴固连，通过1—2档拨叉轴向推动1—2档同步器滑套分别把1档从动齿轮或2档从动齿轮与中间轴形成固定连接关系，1—2档同步器滑套上制有倒档从动齿轮；3档从动齿轮、4档从动齿轮、二级传动主动齿轮分别用花键方式与中间轴固连；5档从动齿轮、6档从动齿轮与中间轴一体锻造制作。

4.根据权利要求1所述的一种六前进档机动车手动变速器，其特征在于：所述输入轴中心制有油道，分别经横向油孔，向3档主动齿轮、4档主动齿轮、5档主动齿轮、6档主动齿轮的滑动轴承提供油润滑；所述中间轴前段中心制有油道，通过横向油孔向1档从动齿轮滑动轴承、2档从动齿轮滑动轴承提供油润滑。

5.根据权利要求1所述的一种六前进档机动车手动变速器，其特征在于：输出轴前端设置有二级传动从动齿轮，二级传动从动齿轮与中间轴上的二级传动主动齿轮啮合，二级传动从动齿轮制有用于嵌装输入轴的后轴承的内孔；输出轴的中部设置有安装于壳体后段内的前轴承和后轴承，前轴承和后轴承之间从前往后依次设置有自动驻车齿轮、车速传感器输出齿轮，输出轴后部制有与机动车传动轴的内花键匹配的外花键。

6.根据权利要求1所述的一种六前进档机动车手动变速器，其特征在于：所述变速器的壳体中段内部还设置有倒档介齿轮、倒档轴、倒档器，倒档轴平行安装在与输入轴、中间轴呈三角形的顶角位置，倒档轴的一端固定在变速壳前段上，另一端固定在倒档器的支架上，倒档介齿轮安装在倒档轴上，通过倒档介齿轮内孔镶有的滑动轴承使得倒档介齿轮与倒档轴之间形成相对转动又可轴向移动的关系；倒档介齿轮的前部制有拨槽，在倒档器作用下，倒档介齿轮可在前后两个位置停留；所述倒档介齿轮、倒档主动齿轮和倒档从动齿轮均为直齿轮，当倒档介齿轮在前位置时，不与倒档主动齿轮、倒档从动齿轮啮合，属于分离工况；倒档介齿轮在后位置时，与倒档主动齿轮、倒档从动齿轮啮合，属于接合传力工况；倒档介齿轮、倒档主动齿轮、倒档从动齿轮相向的齿端被制成尖角状，便于齿啮合切入。

7.根据权利要求6所述的一种六前进档机动车手动变速器，其特征在于：所述倒档器是杠杆结构，通过支架固定在变速器壳前段腔内，杠杆结构的从动臂端设有一只圆钉，插入倒档介齿轮的拨槽内，杠杆结构的主动臂端制有接受倒档拨叉杆圆销的作用力的条形孔，通过圆钉推动倒档介齿轮轴向位移，实现倒档的在档或不在档功能。

8.根据权利要求1所述的一种六前进档机动车手动变速器，其特征在于：还设置有四只拨叉杆，分别为倒档拨叉杆、1—2档拨叉杆、3—4档拨叉杆、5—6档拨叉杆，四只拨叉杆之间的间距小于或等于30mm，平行安装在输入轴和中间轴旁边；所述倒档拨叉杆位于输入轴和倒档轴之间，倒档拨叉杆中部固定连接有一只受动槽，受动槽接受变速器选换档集成装置的拨档指拨动，倒档拨叉杆上还固定设置有插入倒档器主动臂条形孔内的圆销；所述四只拨叉杆的工作过程为：1—2档拨叉杆的中部固定连接一只受动槽，1—2档拨叉杆靠近中间轴1—2档同步器的部位固定连接一只拨叉，拨叉爪插入1—2档同步器的滑套槽内，对1—2档同步器作轴推动作，实现1档在档或不在档，2档在档或不在档功能；3—4档拨叉杆的中部固定连接一只受动槽，3—4档拨叉杆靠近输入轴3—4档同步器部位固定连接一只拨叉，拨叉爪插入3—4档同步器的滑套槽内，对3—4档同步器作轴推动作，实现3档在档或不在档，4档在档或不在档功能；5—6档拨叉杆中部固定连接一只受动槽，5—6档拨叉杆靠近输入轴5—6档同步器部位固定连接一只拨叉，拨叉爪插入5—6档同步器的滑套槽内，对5—6档同步器作轴推动作，实现5档在档或不在档，6档在档或不在档功能；四只拨叉杆固连的受动槽规格相同，向中靠拢整齐排列设置，分别受选换档集成装置的拨档指作用，作轴移动作。

9.根据权利要求8所述的一种六前进档机动车手动变速器，其特征在于：该变速器还设置有用于支撑四只拨叉杆的独立支撑架，独立支撑架通过螺钉固定在壳体的前段上，独立支撑架的上下两端设有四组与拨叉杆动配合并且同轴度良好的支撑孔；还设有四套带压簧和钢球的定位器，定位器与拨叉杆上的V形槽动作实现拨叉杆的轴向定位；独立支撑架上还设有四套，在档位置开关与固连在拨叉杆上的触头接触，通过电线把变速器各档的在档信息传送出去。

10.根据权利要求9所述的一种六前进档机动车手动变速器，其特征在于：所述壳体前段与中段之间通过螺钉和定位销连接，定位销使得变速器的输出轴、中间轴的前后轴承孔有良好的同轴度；壳体前段前段与中段交界处，前段设置交界面，交界面上设置有用于安装离合器拨叉装置的平台和窗口，位于交界面左侧设置有与输入轴的油封轴颈、前轴承支撑台肩对应的油封孔和前轴承孔，还设置有与中间轴的前轴承支撑台肩对应的前轴承孔；壳体前段与中段之间的交界面通过输入轴、油封形成相对封闭状；变速器的壳体中段的中部外侧制有安装变速器选换档集成装置的平台、螺钉孔、定位销孔及窗口；位于中段与后段交界处，中段设置交界面，交界面上制有输出轴的前轴承孔和中间轴后轴承孔，中段的交界面左侧还制有安装自动驻车装置的平台、螺钉孔、定位销孔，中段与后段之间通过螺钉孔、定位销孔连接；

变速器壳体的后段内部安装有与输出轴同轴的滑动轴承和油封，与机动车传动轴的外圆配合，形成支撑和封油功能。

Images