CN102889356A - 多档位多自由度的动轴式半自动控制变速箱 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种控制变速箱，特别涉及一种多档位多自由度的动轴式半自动控制变速箱。箱体中设有变量泵驱动机构、前进档传动机构、倒档传动机构、快速档传动机构和输出传动机构，变量泵驱动机构分别与前进档传动机构和倒档传动机构相啮合传动，前进档传动机构与倒档传动机构相啮合传动，倒档传动机构与快速档传动机构相啮合传动，快速档传动机构与输出传动机构相啮合传动，变量泵驱动机构位于箱体中的上端，前进档传动机构、倒档传动机构和快速档传动机构分别位于箱体中的中端，输出传动机构位于箱体的下端。多档位多自由度的动轴式半自动控制变速箱结构先进合理，空耗功率小，传动效率高，能配套高速发动机，实现动力连续换档。
Description
技术领域
本发明是一种控制变速箱，特别涉及一种多档位多自由度的动轴式半自动控制变速箱。
背景技术
现有技术中的具有多档位的装载机和平地机等工程机械车辆，基本上采用液力变矩器加固定轴结构的变速箱，各组离合器通过滚注轴承支撑在固定轴上。这种结构型式的变速箱普遍存在以下问题：一是固定轴结构的离合器只能使用直齿传动齿轮，工作噪音大；二是滚柱轴承工作转速高，不适应高速发动机配套要求；三是湿式离合器摩擦片相对转速高，发热空耗功率大，需要配备大的散热器，变速箱的传递效率低。
中国专利201120452230.3 ，公开了一种液力变矩器传动箱高负载输出轴结构，其包括左端输出法兰等元件，左端输出法兰靠内孔锥度过盈装于输出轴的左端锥度外圆上；第一轴承座与第一端盖通过螺栓、弹簧垫圈刚性连接；第二挡油圈的内孔装于输出轴的外圆上；第一圆锥滚子轴承的外圈与第一轴承座的内孔配合，第一圆锥滚子轴承的内孔与输出轴的外圆配合；内垫圈、第二垫圈都装于输出轴的外圆；圆螺母、止动垫圈、第一轴承调整圈、联合齿套、第一挡油圈、圆柱滚子轴承、第一垫圈、第二轴承调整圈装于输出轴上；第二圆锥滚子轴承通过其外圈装于第一齿轮的孔中，第二圆锥滚子轴承的内圈与输出轴过盈配合。此结构相对复杂，而且配套精度低，同时使用效果一般。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中存在的不足，结构紧凑，传动结构合理，能够提高传动效率，降低使用噪音，实现与高速发动机匹配的多档位多自由度的动轴式半自动控制变速箱。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种多档位多自由度的动轴式半自动控制变速箱，包括箱体，所述的箱体中设有变量泵驱动机构、前进档传动机构、倒档传动机构、快速档传动机构和输出传动机构，所述的变量泵驱动机构分别与前进档传动机构和倒档传动机构相啮合传动，所述的前进档传动机构与倒档传动机构相啮合传动，所述的倒档传动机构与快速档传动机构相啮合传动，所述的快速档传动机构与输出传动机构相啮合传动，所述的变量泵驱动机构位于箱体中的上端，所述的前进档传动机构、倒档传动机构和快速档传动机构分别位于箱体中的中端，所述的输出传动机构位于箱体的下端，
所述的变量泵驱动机构包括变量泵驱动轴、变量泵壳体、变量泵座和液力变矩器，所述的变量泵座上设有变量泵壳体，所述的变量泵壳体通过变量泵齿轮与变量泵驱动轴相啮合，所述的变量泵齿轮与变量泵驱动轴相套接，所述的变量泵驱动轴的头部设有液力变矩器，所述的液力变矩器与变量泵座相固定，所述的变量泵壳体中设有圆柱输入斜齿轮；
所述的前进档传动机构包括Ⅰ档轴，所述的Ⅰ档轴的头部套有前进档齿轮，所述的Ⅰ档轴的尾部套有Ⅰ档齿轮，所述的前进档齿轮与Ⅰ档齿轮外套有前进档离合器齿轮，所述的前进档齿轮与前进档离合器齿轮间设有前进档离合器，所述的Ⅰ档齿轮与前进档离合器齿轮间设有Ⅰ档离合器，所述的Ⅰ档轴中设有相间隔分布的Ⅰ档油道和前进档油道，所述的Ⅰ档轴的尾部外侧壁设有Ⅰ档压力油分配器，所述的Ⅰ档压力油分配器分别与Ⅰ档油道和前进档油道相连通，所述的Ⅰ档油道与Ⅰ档离合器相连通，所述的前进档油道与前进档离合器相连通，所述的前进档齿轮与圆柱输入斜齿轮相啮合传动；
所述的倒档传动机构包括Ⅱ档轴，所述的Ⅱ档轴的头部套有倒档齿轮，所述的Ⅱ档轴的尾部套有Ⅱ档齿轮，所述的倒档齿轮与Ⅱ档齿轮外套有倒档离合器齿轮，所述的倒档齿轮与倒档离合器齿轮间设有倒档离合器，所述的Ⅱ档齿轮与倒档离合器齿轮间设有Ⅱ档离合器，所述的Ⅱ档轴中设有Ⅱ档油道和倒档油道，所述的Ⅱ档轴的尾部外侧壁设有Ⅱ档压力油分配器，所述的Ⅱ档压力油分配器分别与Ⅱ档油道和倒档油道相连通，所述的Ⅱ档油道与Ⅱ档离合器相连通，所述的倒档油道与倒档离合器相连通，所述的倒档离合器齿轮与前进档离合器齿轮相啮合传动，所述的Ⅱ档齿轮与Ⅰ档齿轮相啮合传动；
所述的快速档传动机构包括快速档轴，所述的快速档轴的头部套有快速档齿轮，所述的快速档轴的尾部套有减速惰齿轮，所述的快速档齿轮与减速惰齿轮外套有快速档离合器齿轮，所述的快速档齿轮与快速档离合器齿轮间设有快速档离合器，所述的减速惰齿轮与快速档离合器齿轮间设有减速档离合器，所述的快速档轴中设有减速档油道和快速档油道，所述的快速档轴的尾部外侧壁设有快速档压力油分配器，所述的快速档压力油分配器分别与减速档油道和快速档油道相连通，所述的减速档油道与减速档离合器相连通，所述的快速档油道与快速档离合器相连通，所述的快速档离合器齿轮与倒档离合器齿轮相啮合传动，所述的减速惰齿轮与Ⅱ档齿轮相啮合传动；
所述的输出传动机构包括输出轴，所述的输出轴的头部套有左输出联轴节，所述的输出轴的尾部套有右输出联轴节，所述的输出轴上套有输出齿轮，所述的输出齿轮与减速惰齿轮相啮合传动。
作为优选，所述的变量泵壳体通过变量泵轴承与变量泵驱动轴相定位；
所述的Ⅰ档齿轮与Ⅰ档轴间设有滑动轴套；
所述的Ⅰ档轴与箱体间、Ⅱ档轴与箱体间、快速档轴与箱体间分别通过圆锥滚子轴承相定位，所述的Ⅰ档轴与圆锥滚子轴承间、Ⅱ档轴与圆锥滚子轴承间、快速档轴与圆锥滚子轴承间分别通过封油环相密封；
所述的前进档齿轮与Ⅰ档轴间、倒档齿轮与Ⅱ档轴间、Ⅱ档齿轮与Ⅱ档轴间、快速档齿轮与快速档轴间、减速惰齿轮与快速档轴间分别通过圆柱滚子轴承相定位。
作为优选，所述的变量泵壳体设在箱体中，所述的变量泵座设在箱体的侧壁中；所述的输出轴的左端与箱体通过输出圆柱滚子轴承相定位，所述的输出轴的右端与箱体通过输出球轴承相定位，所述的左输出联轴节和右输出联轴节分别通过压板与输出轴相定位，所述的压板与输出轴通过输出螺栓相定位。
作为优选，所述的箱体包括左箱体和右箱体，所述的左箱体和右箱体通过螺栓相固定。
因此，本发明提供的多档位多自由度的动轴式半自动控制变速箱，结构先进合理，空耗功率小，传动效率高，能配套高速发动机，实现动力连续换档。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中前进档传动机构的结构示意图；
图3是本发明中倒档传动机构的结构示意图；
图4是本发明中快速档传动机构的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：如图1、图2、图3和图4所示，一种多档位多自由度的动轴式半自动控制变速箱，包括箱体1，所述的箱体中设有变量泵驱动机构、前进档传动机构、倒档传动机构、快速档传动机构和输出传动机构，所述的变量泵驱动机构分别与前进档传动机构和倒档传动机构相啮合传动，所述的前进档传动机构与倒档传动机构相啮合传动，所述的倒档传动机构与快速档传动机构相啮合传动，所述的快速档传动机构与输出传动机构相啮合传动，所述的变量泵驱动机构位于箱体1中的上端，所述的前进档传动机构、倒档传动机构和快速档传动机构分别位于箱体1中的中端，所述的输出传动机构位于箱体1的下端，所述的变量泵驱动机构包括变量泵驱动轴2、变量泵壳体3、变量泵座4和液力变矩器5，所述的变量泵座4上设有变量泵壳体3，所述的变量泵壳体3通过变量泵齿轮6与变量泵驱动轴2相啮合，所述的变量泵齿轮6与变量泵驱动轴2相套接，所述的变量泵驱动轴2的头部设有液力变矩器5，所述的液力变矩器5与变量泵座4相固定，所述的变量泵壳体3中设有圆柱输入斜齿轮7；所述的前进档传动机构包括Ⅰ档轴8，所述的Ⅰ档轴8的头部套有前进档齿轮9，所述的Ⅰ档轴8的尾部套有Ⅰ档齿轮10，所述的前进档齿轮9与Ⅰ档齿轮10外套有前进档离合器齿轮11，所述的前进档齿轮9与前进档离合器齿轮11间设有前进档离合器12，所述的Ⅰ档齿轮10与前进档离合器齿轮11间设有Ⅰ档离合器13，所述的Ⅰ档轴8中设有相间隔分布的Ⅰ档油道14和前进档油道15，所述的Ⅰ档轴8的尾部外侧壁设有Ⅰ档压力油分配器16，所述的Ⅰ档压力油分配器16分别与Ⅰ档油道14和前进档油道15相连通，所述的Ⅰ档油道14与Ⅰ档离合器13相连通，所述的前进档油道15与前进档离合器12相连通，所述的前进档齿轮9与圆柱输入斜齿轮7相啮合传动；所述的倒档传动机构包括Ⅱ档轴17，所述的Ⅱ档轴17的头部套有倒档齿轮18，所述的Ⅱ档轴17的尾部套有Ⅱ档齿轮19，所述的倒档齿轮18与Ⅱ档齿轮19外套有倒档离合器齿轮20，所述的倒档齿轮18与倒档离合器齿轮20间设有倒档离合器21，所述的Ⅱ档齿轮19与倒档离合器齿轮20间设有Ⅱ档离合器22，所述的Ⅱ档轴17中设有Ⅱ档油道23和倒档油道24，所述的Ⅱ档轴17的尾部外侧壁设有Ⅱ档压力油分配器25，所述的Ⅱ档压力油分配器25分别与Ⅱ档油道23和倒档油道24相连通，所述的Ⅱ档油道23与Ⅱ档离合器22相连通，所述的倒档油道24与倒档离合器21相连通，所述的倒档离合器齿轮20与前进档离合器齿轮11相啮合传动，所述的Ⅱ档齿轮19与Ⅰ档齿轮10相啮合传动；所述的快速档传动机构包括快速档轴26，所述的快速档轴26的头部套有快速档齿轮27，所述的快速档轴26的尾部套有减速惰齿轮28，所述的快速档齿轮27与减速惰齿轮28外套有快速档离合器齿轮29，所述的快速档齿轮27与快速档离合器齿轮29间设有快速档离合器30，所述的减速惰齿轮28与快速档离合器齿轮29间设有减速档离合器31，所述的快速档轴26中设有减速档油道32和快速档油道33，所述的快速档轴26的尾部外侧壁设有快速档压力油分配器34，所述的快速档压力油分配器34分别与减速档油道32和快速档油道33相连通，所述的减速档油道32与减速档离合器31相连通，所述的快速档油道33与快速档离合器30相连通，所述的快速档离合器齿轮29与倒档离合器齿轮20相啮合传动，所述的减速惰齿轮28与Ⅱ档齿轮19相啮合传动；所述的输出传动机构包括输出轴35，所述的输出轴35的头部套有左输出联轴节36，所述的输出轴35的尾部套有右输出联轴节37，所述的输出轴35上套有输出齿轮38，所述的输出齿轮38与减速惰齿轮28相啮合传动。
所述的变量泵壳体3通过变量泵轴承39与变量泵驱动轴2相定位；所述的Ⅰ档齿轮10与Ⅰ档轴8间设有滑动轴套40；所述的Ⅰ档轴8与箱体1间、Ⅱ档轴17与箱体1间、快速档轴26与箱体1间分别通过圆锥滚子轴承41相定位，所述的Ⅰ档轴8与圆锥滚子轴承41间、Ⅱ档轴17与圆锥滚子轴承41间、快速档轴26与圆锥滚子轴承41间分别通过封油环42相密封；所述的前进档齿轮9与Ⅰ档轴8间、倒档齿轮18与Ⅱ档轴17间、Ⅱ档齿轮19与Ⅱ档轴17间、快速档齿轮27与快速档轴26间、减速惰齿轮28与快速档轴26间分别通过圆柱滚子轴承43相定位。
所述的变量泵壳体3设在箱体1中，所述的变量泵座4设在箱体1的侧壁中；所述的输出轴35的左端与箱体1通过输出圆柱滚子轴承44相定位，所述的输出轴35的右端与箱体1通过输出球轴承45相定位，所述的左输出联轴节36和右输出联轴节37分别通过压板46与输出轴35相定位，所述的压板46与输出轴35通过输出螺栓47相定位。
所述的箱体1包括左箱体48和右箱体49，所述的左箱体48和右箱体49通过螺栓50相固定。
Claims (4)
1.一种多档位多自由度的动轴式半自动控制变速箱，其特征在于：包括箱体(1)，所述的箱体中设有变量泵驱动机构、前进档传动机构、倒档传动机构、快速档传动机构和输出传动机构，所述的变量泵驱动机构分别与前进档传动机构和倒档传动机构相啮合传动，所述的前进档传动机构与倒档传动机构相啮合传动，所述的倒档传动机构与快速档传动机构相啮合传动，所述的快速档传动机构与输出传动机构相啮合传动，所述的变量泵驱动机构位于箱体(1)中的上端，所述的前进档传动机构、倒档传动机构和快速档传动机构分别位于箱体(1)中的中端，所述的输出传动机构位于箱体(1)的下端，
所述的变量泵驱动机构包括变量泵驱动轴(2)、变量泵壳体(3)、变量泵座(4)和液力变矩器(5)，所述的变量泵座(4)上设有变量泵壳体(3)，所述的变量泵壳体(3)通过变量泵齿轮(6)与变量泵驱动轴(2)相啮合，所述的变量泵齿轮(6)与变量泵驱动轴(2)相套接，所述的变量泵驱动轴(2)的头部设有液力变矩器(5)，所述的液力变矩器(5)与变量泵座(4)相固定，所述的变量泵壳体(3)中设有圆柱输入斜齿轮(7)；
所述的前进档传动机构包括Ⅰ档轴(8)，所述的Ⅰ档轴(8)的头部套有前进档齿轮(9)，所述的Ⅰ档轴(8)的尾部套有Ⅰ档齿轮(10)，所述的前进档齿轮(9)与Ⅰ档齿轮(10)外套有前进档离合器齿轮(11)，所述的前进档齿轮(9)与前进档离合器齿轮(11)间设有前进档离合器(12)，所述的Ⅰ档齿轮(10)与前进档离合器齿轮(11)间设有Ⅰ档离合器(13)，所述的Ⅰ档轴(8)中设有相间隔分布的Ⅰ档油道(14)和前进档油道(15)，所述的Ⅰ档轴(8)的尾部外侧壁设有Ⅰ档压力油分配器(16)，所述的Ⅰ档压力油分配器(16)分别与Ⅰ档油道(14)和前进档油道(15)相连通，所述的Ⅰ档油道(14)与Ⅰ档离合器(13)相连通，所述的前进档油道(15)与前进档离合器(12)相连通，所述的前进档齿轮(9)与圆柱输入斜齿轮(7)相啮合传动；
所述的倒档传动机构包括Ⅱ档轴(17)，所述的Ⅱ档轴(17)的头部套有倒档齿轮(18)，所述的Ⅱ档轴(17)的尾部套有Ⅱ档齿轮(19)，所述的倒档齿轮(18)与Ⅱ档齿轮(19)外套有倒档离合器齿轮(20)，所述的倒档齿轮(18)与倒档离合器齿轮(20)间设有倒档离合器(21)，所述的Ⅱ档齿轮(19)与倒档离合器齿轮(20)间设有Ⅱ档离合器(22)，所述的Ⅱ档轴(17)中设有Ⅱ档油道(23)和倒档油道(24)，所述的Ⅱ档轴(17)的尾部外侧壁设有Ⅱ档压力油分配器(25)，所述的Ⅱ档压力油分配器(25)分别与Ⅱ档油道(23)和倒档油道(24)相连通，所述的Ⅱ档油道(23)与Ⅱ档离合器(22)相连通，所述的倒档油道(24)与倒档离合器(21)相连通，所述的倒档离合器齿轮(20)与前进档离合器齿轮(11)相啮合传动，所述的Ⅱ档齿轮(19)与Ⅰ档齿轮(10)相啮合传动；
所述的快速档传动机构包括快速档轴(26)，所述的快速档轴(26)的头部套有快速档齿轮(27)，所述的快速档轴(26)的尾部套有减速惰齿轮(28)，所述的快速档齿轮(27)与减速惰齿轮(28)外套有快速档离合器齿轮(29)，所述的快速档齿轮(27)与快速档离合器齿轮(29)间设有快速档离合器(30)，所述的减速惰齿轮(28)与快速档离合器齿轮(29)间设有减速档离合器(31)，所述的快速档轴(26)中设有减速档油道(32)和快速档油道(33)，所述的快速档轴(26)的尾部外侧壁设有快速档压力油分配器(34)，所述的快速档压力油分配器(34)分别与减速档油道(32)和快速档油道(33)相连通，所述的减速档油道(32)与减速档离合器(31)相连通，所述的快速档油道(33)与快速档离合器(30)相连通，所述的快速档离合器齿轮(29)与倒档离合器齿轮(20)相啮合传动，所述的减速惰齿轮(28)与Ⅱ档齿轮(19)相啮合传动；
所述的输出传动机构包括输出轴(35)，所述的输出轴(35)的头部套有左输出联轴节(36)，所述的输出轴(35)的尾部套有右输出联轴节(37)，所述的输出轴(35)上套有输出齿轮(38)，所述的输出齿轮(38)与减速惰齿轮(28)相啮合传动。
2.根据权利要求1所述的多档位多自由度的动轴式半自动控制变速箱，其特征在于：
所述的变量泵壳体(3)通过变量泵轴承(39)与变量泵驱动轴(2)相定位；
所述的Ⅰ档齿轮(10)与Ⅰ档轴(8)间设有滑动轴套(40)；
所述的Ⅰ档轴(8)与箱体(1)间、Ⅱ档轴(17)与箱体(1)间、快速档轴(26)与箱体(1)间分别通过圆锥滚子轴承(41)相定位，所述的Ⅰ档轴(8)与圆锥滚子轴承(41)间、Ⅱ档轴(17)与圆锥滚子轴承(41)间、快速档轴(26)与圆锥滚子轴承(41)间分别通过封油环(42)相密封；
所述的前进档齿轮(9)与Ⅰ档轴(8)间、倒档齿轮(18)与Ⅱ档轴(17)间、Ⅱ档齿轮(19)与Ⅱ档轴(17)间、快速档齿轮(27)与快速档轴(26)间、减速惰齿轮(28)与快速档轴(26)间分别通过圆柱滚子轴承(43)相定位。
3.根据权利要求1或2所述的多档位多自由度的动轴式半自动控制变速箱，其特征在于：
所述的变量泵壳体(3)设在箱体(1)中，所述的变量泵座(4)设在箱体(1)的侧壁中；
所述的输出轴(35)的左端与箱体(1)通过输出圆柱滚子轴承(44)相定位，所述的输出轴(35)的右端与箱体(1)通过输出球轴承(45)相定位，所述的左输出联轴节(36)和右输出联轴节(37)分别通过压板(46)与输出轴(35)相定位，所述的压板(46)与输出轴(35)通过输出螺栓(47)相定位。
4.根据权利要求1或2所述的多档位多自由度的动轴式半自动控制变速箱，其特征在于：所述的箱体(1)包括左箱体(48)和右箱体(49)，所述的左箱体(48)和右箱体(49)通过螺栓(50)相固定。
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