CN103867656B - 具有双离合双中间轴的变速器 - Google Patents

具有双离合双中间轴的变速器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及具有双离合双中间轴的变速器。包括双离合器、实心输入轴、空心输入轴、两个中间轴和输出轴，同轴设计的实心输入轴的左端和空心输入轴的左端分别与双离合器相连接，两者的右端分别与变速箱内的常啮合齿轮相连接。该变速器共12速，其中5个低速前进档、5个高速档前进档和2个倒档。实心轴连接的主动齿轮与两个中间轴上对应的从动轮同时啮合，传动比较小，形成变速器5个高速前进档和高速倒档；空心轴连接的主动齿轮与两个中间轴上对应的从动轮同时啮合，传动比较大，形成变速器5个低速前进档和低速倒档。本发明取消了现有双中间轴变速器的副箱，使变速器的结构更加紧凑，缩短了变速器整体的轴向尺寸，变速器主体减重5%‑20%。

Description

具有双离合双中间轴的变速器
技术领域
本发明属于汽车变速器技术领域，具体涉及一种用于重型汽车的变速器。
背景技术
重型汽车自身重量很大，载货量要求更大，且工作环境往往都很复杂、恶劣。在重型汽车大功率化发展的同时，为了更好地满足与发动机的匹配以及整车的动力性能和爬坡等要求，不断降低油耗，提高效率，其变速器也在朝着多挡位、大速比、小级差的方向发展。研究表明，扩大变速器传动比范围和增加变速器挡位数可以使重型汽车具有良好的动力性、经济性和舒适性。目前，国内多使用双中间轴变速器，这种变速器分为主变速箱、副变速箱两个部分，主变速箱部分采用双中间轴方式以达到功率分流的目的，副变速箱部分存在两种分流方式：一种是采用与主变速箱相同的双中间轴方式；另一种是采用行星轮系结构。虽然双中间轴变速器已广泛应用于重型汽车领域，但其仍存在下列问题：1.变速器结构复杂。现有双中间轴变速器分为主、副变速箱两个部分，通过副箱的同步器实现挡位数成倍，但副箱结构十分复杂，所以变速器整体的箱体结构变得也十分复杂，箱体的加工工艺比较复杂。2.装配工艺十分复杂。现有双中间轴变速器主、副箱的结构使用了多个轴系结构，以及箱体的复杂结构，使得变速器的装配工艺很复杂。3.轴向尺寸、体积和质量较大。现有双中间轴变速器整体的轴向尺寸比较大，所占用体积大，质量也比较大。
发明内容
为了解决现有用于重型汽车的变速器存在的问题，本发明提供具有双离合双中间轴的变速器。
具体的技术解决方案如下：
具有双离合双中间轴的变速器包括主输入轴1、输出轴6、第一中间轴5、第二中间轴7和双离合器2；所述输出轴6上依次空套设有五挡从动齿轮12、四挡从动齿轮14、三挡从动齿轮17、二挡从动齿轮20、一挡从动齿轮21和倒挡从动齿轮24，其中五挡从动齿轮12和四挡从动齿轮14之间的输出轴6上设有第三同步器33，三挡从动齿轮17和二挡从动齿轮20之间的输出轴6上设有第二同步器30，一挡从动齿轮21和倒挡从动齿轮24之间的输出轴6上设有第一同步器25；所述第一中间轴5上依次固定设有第一低速从动齿轮10、第一高速从动齿轮11、第一五挡主动齿轮13、第一四挡主动齿轮15、第一三挡主动齿轮16、第一二挡主动齿轮18、第一一挡主动齿轮19和第一倒挡主动齿轮22；所述第二中间轴7上依次固定设有第二低速从动齿轮36、第二高速从动齿轮35、第二五挡主动齿轮34、第二四挡主动齿轮32、第二三挡主动齿轮31、第二二挡主动齿轮29、第二一挡主动齿轮28和第二倒挡主动齿轮27；其中第一五挡主动齿轮13、第二五挡主动齿轮34分别和五挡从动齿轮12啮合，第一四挡主动齿轮15、第二四挡主动齿轮32分别和四挡从动齿轮14啮合，第一三挡主动齿轮16、第二三挡主动齿轮31分别和三挡从动齿轮17啮合，第一二挡主动齿轮18、第二二挡主动齿轮29分别和二挡从动齿轮20啮合，第一一挡主动齿轮19、第二一挡主动齿轮28分别和一挡从动齿轮21啮合，第一倒挡主动齿轮22通过第一倒挡惰轮23和倒挡从动齿轮24啮合，第二倒挡主动齿轮27通过第二倒挡惰轮26和倒挡从动齿轮24啮合；
所述主输入轴1的输出端连接着双离合器2的片外支架，实心输入轴3的另一侧设有高速齿轮9，所述高速齿轮9分别和第一高速从动齿轮11、第二高速从动齿轮35啮合；实心输入轴3上空套设有空心输入轴4；所述空心输入轴4的一端和双离合器2的片内支架连接，另一端设有低速齿轮8，所述低速齿轮8分别和第一低速从动齿轮10、第二低速从动齿轮36啮合；
所述实心输入轴3、空心输入轴4和输出轴6同轴，且实心输入轴3的另一端和输出轴6的内端对应动配合。
与输出轴6的内端对应的实心输入轴3的另一端为套管，输出轴6的内端插设在实心输入轴3的套管内。
所述第三同步器33、第二同步器30、第一同步器25和输出轴6之间均为渐开线花键连接。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果体现在以下方面：
1.所述变速器延续了目前双中间轴变速器在承载能力、功率分流以及多挡位等多方面的优点。双离合器2通过选择不同离合器工作时，将给变速器输入不同的初始传动比，初始传动比的不同在于：高速齿轮9和第一高速从动齿轮11和第二高速从动齿轮35同时啮合的传动比为高速挡区；低速齿轮8和第一低速从动齿轮10、第二低速从动齿轮36同时啮合的传动比为低速挡区。高速和低速两个挡区共用变速器各挡位的主从动齿轮。采用双离合器2分别控制所述变速器的低速挡区和高速挡区，即低速挡和高速挡的切换是通过双离合器2的切换实现的；
2.变速器的输出轴6的输出端通过传动轴直接输出到驱动桥，省去目前双中间轴变速器的副变速箱结构，缩短了变速器整体的轴向尺寸，简化了目前变速器复杂的箱体结构，给变速器箱体带来良好的加工工艺性，综合降低成本。可以实现变速器主体减重5%-20%；
3.简化了目前双中间轴变速器箱体的复杂结构，优化变速器的装配工艺性，所述变速器结构简单、紧凑，便于装配和维修。可以缩短装配时间10%-30%，提高工作效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明一挡功率传递路径示意图。
图3是本发明六挡功率传递路径示意图。
图4是本发明低速倒挡功率传递路径示意图。
图5是本发明高速倒挡功率传递路径示意图。
上图中序号：主输入轴1、双离合器2、实心输入轴3、空心输入轴4、第一中间轴5、输出轴6、第二中间轴7、低速齿轮8、高速齿轮9、第一低速从动齿轮10、第一高速从动齿轮11、五挡从动齿轮12、第一五挡主动齿轮13、四挡从动齿轮14、第一四挡主动齿轮15、第一三挡主动齿轮16、三挡从动齿轮17、第一二挡主动齿轮18、第一一挡主动齿轮19、二挡从动齿轮20、一挡从动齿轮21、第一倒挡主动齿轮22、第一倒挡惰轮23、倒挡从动齿轮24、第一同步器25、第二倒挡惰轮26、第二倒挡主动齿轮27、第二一挡主动齿轮28、第二二挡主动齿轮29、第二同步器30、第二三挡主动齿轮31、第二四挡主动齿轮32、第三同步器33、第二五挡主动齿轮34、第二高速从动齿轮35、第二低速从动齿轮36。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。
参见图1，具有双离合双中间轴的变速器包括主输入轴1、输出轴6、第一中间轴5、第二中间轴7和双离合器2；所述输出轴6上依次空套设有五挡从动齿轮12、四挡从动齿轮14、三挡从动齿轮17、二挡从动齿轮20、一挡从动齿轮21和倒挡从动齿轮24，其中五挡从动齿轮12和四挡从动齿轮14之间的输出轴6上设有第三同步器33，三挡从动齿轮17和二挡从动齿轮20之间的输出轴6上设有第二同步器30，一挡从动齿轮21和倒挡从动齿轮24之间的输出轴6上设有第一同步器25；所述第一中间轴5上依次固定设有第一低速从动齿轮10、第一高速从动齿轮11、第一五挡主动齿轮13、第一四挡主动齿轮15、第一三挡主动齿轮16、第一二挡主动齿轮18、第一一挡主动齿轮19和第一倒挡主动齿轮22；所述第二中间轴7上依次固定设有第二低速从动齿轮36、第二高速从动齿轮35、第二五挡主动齿轮34、第二四挡主动齿轮32、第二三挡主动齿轮31、第二二挡主动齿轮29、第二一挡主动齿轮28和第二倒挡主动齿轮27；其中第一五挡主动齿轮13、第二五挡主动齿轮34分别和五挡从动齿轮12啮合，第一四挡主动齿轮15、第二四挡主动齿轮32分别和四挡从动齿轮14啮合，第一三挡主动齿轮16、第二三挡主动齿轮31分别和三挡从动齿轮17啮合，第一二挡主动齿轮18、第二二挡主动齿轮29分别和二挡从动齿轮20啮合，第一一挡主动齿轮19、第二一挡主动齿轮28分别和一挡从动齿轮21啮合，第一倒挡主动齿轮22通过第一倒挡惰轮23和倒挡从动齿轮24啮合，第二倒挡主动齿轮27通过第二倒挡惰轮26和倒挡从动齿轮24啮合。
主输入轴1的输出端连接着双离合器2的片外支架，实心输入轴3的另一侧设有高速齿轮9，所述高速齿轮9分别和第一高速从动齿轮11、第二高速从动齿轮35啮合；实心输入轴3上空套设有空心输入轴4；所述空心输入轴4的一端和双离合器2的片内支架连接，另一端设有低速齿轮8，所述低速齿轮8分别和第一低速从动齿轮10、第二低速从动齿轮36啮合；
所述实心输入轴3、空心输入轴4和输出轴6同轴，且实心输入轴3的另一端和输出轴6的内端对应动配合，即与输出轴6的内端对应的实心输入轴3的另一端为套管，输出轴6的内端插设在实心输入轴3的套管内。
第三同步器33、第二同步器30、第一同步器25和输出轴6之间均为渐开线花键连接。
本发明的工作原理说明如下：
参见图2，一挡功率传动路径：功率从主输入轴（1）输入，到低速齿轮（8）后分别从第一低速从动齿轮（10）和第二低速从动齿轮（36）分为两支功率流，到一挡从动齿轮（21）合流直到输出。具体分为：
第一条功率传递路径：功率→主输入轴（1）→双离合器（2）→空心输入轴（4）→低速齿轮（8）→第一低速从动齿轮（10）→第一中间轴（5）→第一一挡主动齿轮（19）→一挡从动齿轮（21）→第一同步器（25）→输出轴（6）；
第二条功率传递路径：功率→主输入轴（1）→双离合器（2）→空心输入轴（4）→低速齿轮（8）→第二低速从动齿轮（36）→第二中间轴（7）→第二一挡主动齿轮（28）→一挡从动齿轮（21）→第一同步器（25）→输出轴（6）。
参见图3，六挡功率传动路径：功率从主输入轴（1）输入，到高速齿轮（9）后分别从第一高速从动齿轮（11）和第二高速从动齿轮（35）分为两支功率流，到一挡从动齿轮（21）合流直到输出。具体分为：
第一条功率传递路径：功率→主输入轴（1）→双离合器（2）→实心输入轴（3）→高速齿轮（9）→第一高速从动齿轮（11）→第一中间轴（5）→第一一挡主动齿轮（19）→一挡从动齿轮（21）→第一同步器（25）→输出轴（6）；
第二条功率传递路径：功率→主输入轴（1）→双离合器（2）→实心输入轴（3）→高速齿轮（9）→第二高速从动齿轮（35）→第二中间轴（7）→第二一挡主动齿轮（28）→一挡从动齿轮（21）→第一同步器（25）→输出轴（6）。
参见图4，低速倒挡功率传动路径：功率从主输入轴（1）输入，到低速齿轮（8）后分别从第一低速从动齿轮（10）和第二低速从动齿轮（36）分为两支功率流，到倒挡从动轮（24）合流直到输出。具体分为：
第一条功率传递路径：功率→主输入轴（1）→双离合器（2）→空心输入轴（4）→低速齿轮（8）→第一低速从动齿轮（10）→第一中间轴（5）→第一倒挡主动齿轮（22）→第一倒挡惰轮（23）→倒挡从动齿轮（24）→第一同步器（25）→输出轴（6）；
第二条功率传递路径：功率→主输入轴（1）→双离合器（2）→空心输入轴（4）→低速齿轮（8）→第二低速从动齿轮（36）→第二中间轴（7）→第二倒挡主动齿轮（27）→第二倒挡惰轮（26）→倒挡从动齿轮（24）→第一同步器（25）→输出轴（6）。
参见图5，高速倒挡功率传动路径：功率从主输入轴（1）输入，到高速齿轮（9）后分别从第一高速从动齿轮（11）和第二高速从动齿轮（35）分为两支功率流，到倒挡从动轮（24）合流直到输出。具体分为：
第一条功率传递路径：功率→主输入轴（1）→双离合器（2）→实心输入轴（3）→高速齿轮（9）→第一高速从动齿轮（11）→第一中间轴（5）→第一倒挡主动齿轮（22）→第一倒挡惰轮（23）→倒挡从动齿轮（24）→第一同步器（25）→输出轴（6）；
第二条功率传递路径：功率→主输入轴（1）→双离合器（2）→实心输入轴（3）→高速齿轮（9）→第二高速从动齿轮（35）→第二中间轴（7）→第二倒挡主动齿轮（27）→第二倒挡惰轮（26）→倒挡从动齿轮（24）→第一同步器（25）→输出轴（6）。

Claims (3)

1.具有双离合双中间轴的变速器，包括主输入轴（1）、输出轴（6）、第一中间轴（5）、第二中间轴（7）和双离合器（2）；所述输出轴（6）上依次空套设有五挡从动齿轮（12）、四挡从动齿轮（14）、三挡从动齿轮（17）、二挡从动齿轮（20）、一挡从动齿轮（21）和倒挡从动齿轮（24），其中五挡从动齿轮（12）和四挡从动齿轮（14）之间的输出轴（6）上设有第三同步器（33），三挡从动齿轮（17）和二挡从动齿轮（20）之间的输出轴（6）上设有第二同步器（30），一挡从动齿轮（21）和倒挡从动齿轮（24）之间的输出轴（6）上设有第一同步器（25）；所述第一中间轴（5）上依次固定设有第一低速从动齿轮（10）、第一高速从动齿轮（11）、第一五挡主动齿轮（13）、第一四挡主动齿轮（15）、第一三挡主动齿轮（16）、第一二挡主动齿轮（18）、第一一挡主动齿轮（19）和第一倒挡主动齿轮（22）；所述第二中间轴（7）上依次固定设有第二低速从动齿轮（36）、第二高速从动齿轮（35）、第二五挡主动齿轮（34）、第二四挡主动齿轮（32）、第二三挡主动齿轮（31）、第二二挡主动齿轮（29）、第二一挡主动齿轮（28）和第二倒挡主动齿轮（27）；其中第一五挡主动齿轮（13）、第二五挡主动齿轮（34）分别和五挡从动齿轮（12）啮合，第一四挡主动齿轮（15）、第二四挡主动齿轮（32）分别和四挡从动齿轮（14）啮合，第一三挡主动齿轮（16）、第二三挡主动齿轮（31）分别和三挡从动齿轮（17）啮合，第一二挡主动齿轮（18）、第二二挡主动齿轮（29）分别和二挡从动齿轮（20）啮合，第一一挡主动齿轮（19）、第二一挡主动齿轮（28）分别和一挡从动齿轮（21）啮合，第一倒挡主动齿轮（22）通过第一倒挡惰轮（23）和倒挡从动齿轮（24）啮合，第二倒挡主动齿轮（27）通过第二倒挡惰轮（26）和倒挡从动齿轮（24）啮合，其特征在于：所述主输入轴（1）的输出端连接着双离合器（2）的片外支架，实心输入轴（3）的另一侧设有高速齿轮（9），所述高速齿轮（9）分别和第一高速从动齿轮（11）、第二高速从动齿轮（35）啮合；实心输入轴（3）上空套设有空心输入轴（4）；所述空心输入轴（4）的一端和双离合器（2）的片内支架连接，另一端设有低速齿轮（8），所述低速齿轮（8）分别和第一低速从动齿轮（10）、第二低速从动齿轮（36）啮合；所述实心输入轴（3）、空心输入轴（4）和输出轴（6）同轴，且实心输入轴（3）的另一端和输出轴（6）的内端对应动配合。
2.根据权利要求1所述的具有双离合双中间轴的变速器，其特征在于：与输出轴（6）的内端对应的实心输入轴（3）的另一端为套管，输出轴（6）的内端插设在实心输入轴（3）的套管内。
3.根据权利要求1所述的具有双离合双中间轴的变速器，其特征在于：所述第三同步器（33）、第二同步器（30）、第一同步器（25）和输出轴（6）之间均为渐开线花键连接。
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