CN104696456A - 一种重型载货汽车用全同步器十二挡变速器 - Google Patents

一种重型载货汽车用全同步器十二挡变速器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种重型汽车用全同步器十二挡变速器的技术方案，该方案包括主变速器和副变速器，主变速器有两个插分挡，三个前进挡和一个倒挡，副变速器有高低两个挡，主变速器和副变速器共同组成2×3×2结构，形成十二个前进挡和两个倒挡。本发明结构设计和轴间距设计合理，承载能力强，操纵方便，减轻了劳动强度，保证了驾驶舒适性和行驶平顺性的有效结合，具有良好的实用性、可靠性和经济型。

Description

一种重型载货汽车用全同步器十二挡变速器
技术领域
本发明涉及的是一种变速器，尤其是一种重型载货汽车用全同步器十二挡变速器。
背景技术
双中间轴结构的变速器具有结构紧凑、传递扭矩大、寿命长等优，广泛应用于中重型卡车，但是双中间轴结构的变速器如果其结构设计或轴间距设计不合理，同样会产生传递扭矩小、速比范围窄的问题，而对于重型载货汽车，需要强大的驱动力来完成货物的运输；同时，国内重型汽车变速箱种类繁多，但大多数是滑套换挡，滑套换挡过程中冲击感强，对驾驶员要求较高，而且容易使驾驶员疲劳；这就是现有技术所存在的不足之处。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种重型汽车用全同步器十二挡变速器的技术方案，该方案主变速器和副变速器均采用锁环式同步器换挡，换挡过程平顺；同时主变速器和副变速器共同组成2×3×2结构，变速器结构设计合理，变速范围大，承载能力强，操纵方便。
本方案是通过如下技术措施来实现的：一种重型汽车用全同步器十二挡变速器，包括主变速器和副变速器，本方案的特点是：所述主变速器和副变速器均采用的是锁环式同步器，所述主变速器有两个插分挡，三个前进挡和一个倒挡，所述副变速器有高低两个挡，主变速器和副变速器共同组成2×3×2结构，形成十二个前进挡和两个倒挡；
所述主变速器包括输入机构和变速机构，所述的输入机构包括输入轴、传动齿轮Ⅰ、传动齿轮Ⅱ、设置在传动齿轮Ⅰ和传动齿轮Ⅱ之间的输入轴同步器以及由主轴带动的两个副轴；所述的变速机构包括主轴、惰轮、与主轴花键连接并可沿主轴左右滑动的主轴同步器Ⅰ和主轴同步器Ⅱ、与副轴花键连接的挡位副轴齿轮以及与主轴同步器相配合的挡位主轴齿轮；
所述的副变速器包括输出轴、太阳轮、行星轮和齿圈，所述主变速器的主轴通过花键与副变速器的太阳轮连接；所述的输出轴通过花键连接有输出轴同步器，输出轴的输出端连接有输出法兰。
本方案的特点还有，所述挡位主轴齿轮包括主轴一挡齿轮、主轴二挡齿轮和主轴倒挡齿轮。所述挡位副轴齿轮包括副轴一挡齿轮、副轴二挡齿轮、副轴传动齿轮Ⅰ、副轴传动齿轮Ⅱ以及副轴倒挡齿轮，所述副轴一挡齿轮和副轴二挡齿轮分别与所述的主轴一挡齿轮和主轴二挡齿轮相啮合，所述的副轴传动齿轮Ⅰ和副轴传动齿轮Ⅱ分别与传动齿轮Ⅰ和传动齿轮Ⅱ相啮合，所述的副轴倒挡齿轮与所述的主轴倒挡齿轮相啮合，所述副轴倒挡齿轮还与所述惰轮相啮合。所述主轴同步器Ⅰ安装在靠近主轴二挡齿轮的主轴端部，主轴同步器Ⅱ安装在主轴一挡齿轮和主轴倒挡齿轮之间的主轴上。所述变速器的一挡传递速比为：15.00，所述变速器的二挡传递速比为：11.67，所述变速器的三挡传递速比为：9.19，所述变速器的四挡传递速比为：7.14，所述变速器的五挡传递速比为：5.63，所述变速器的六挡传递速比为：4.38，所述变速器的七挡传递速比为：3.43，所述变速器的八挡传递速比为：2.67，所述变速器的九挡传递速比为：2.1，所述变速器的十挡传递速比为：1.63，所述变速器的十一挡传递速比为：1.29，所述变速器的十二挡传递速比为：1。所述变速器倒挡的高挡传递速比为17.76，所述变速器倒挡的低挡传递速比为11.84。所述主轴和两个副轴之间的距离为155cm。
本发明的有益效果为：本发明的变速器中，所述主变速器有两个插分挡，三个前进挡和一个倒挡，所述副变速器有高低两个挡，主变速器和副变速器共同组成2×3×2结构，形成十二个前进挡和两个倒挡；其结构设计和轴间距合理，承载能力强，操纵方便，输入扭矩为2100N/M，可以满足380-440马力之间的重型车用发动机，可以匹配拉式、推式离合器，单杆、双杆操纵形式，匹配新型的电磁式传感器以及各种功率的取力器，减轻了劳动强度，其寿命长、燃油经济性好，使用范围广。采用锁环式全同步器换挡，保证了驾驶舒适性和行驶平顺性的有效结合，有效提高了整车的品质。由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的结构示意图。
图中，1为输入轴，2为主轴，3为副轴，4为输出轴，5为传动齿轮Ⅰ，6为传动齿轮Ⅱ，7为主轴二挡齿轮，8为主轴一挡齿轮，9为主轴倒挡齿轮，10为惰轮，11为副轴传动齿轮Ⅰ，12为输入轴同步器，13为副轴传动齿轮Ⅱ，14为主轴同步器Ⅰ，15为副轴二挡齿轮，16为副轴一挡齿轮，17为主轴同步器Ⅱ，18为副轴倒挡齿轮，19为行星轮，20为太阳轮，21为输出轴同步器，22为同步器锥鼓，23为齿圈，24为行星机构，25为输出法兰。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。
通过附图可以看出，本方案的一种重型汽车用全同步器十二挡变速器，包括主变速器和副变速器，主变速器为双中间轴结构，副变速器为行星机构设计，所述主变速器和副变速器均采用的是锁环式同步器，所述主变速器有两个插分挡，三个前进挡和一个倒挡，所述副变速器有高低两个挡，主变速器和副变速器共同组成2×3×2结构，形成十二个前进挡和两个倒挡；
所述主变速器包括输入机构和变速机构，所述的输入机构包括输入轴1、传动齿轮Ⅰ5、传动齿轮Ⅱ6、设置在传动齿轮Ⅰ5和传动齿轮Ⅱ6之间的输入轴同步器12以及由主轴2带动的两个副轴3；所述的变速机构包括主轴2、惰轮10、与主轴2花键连接并可沿主轴2左右滑动的主轴同步器Ⅰ14和主轴同步器Ⅱ17、与副轴3花键连接的挡位副轴齿轮以及与主轴2同步器相配合的挡位主轴齿轮；所述挡位主轴齿轮包括主轴一挡齿轮8、主轴二挡齿轮7和主轴倒挡齿轮9。所述挡位副轴齿轮包括副轴一挡齿轮16、副轴二挡齿轮15、副轴传动齿轮Ⅰ11、副轴传动齿轮Ⅱ13以及副轴倒挡齿轮18，所述副轴一挡齿轮16和副轴二挡齿轮15分别与所述的主轴一挡齿轮8和主轴二挡齿轮7相啮合，所述的副轴传动齿轮Ⅰ11和副轴传动齿轮Ⅱ13分别与传动齿轮Ⅰ5和传动齿轮Ⅱ6相啮合，所述的副轴倒挡齿轮18与所述的主轴倒挡齿轮9相啮合，所述副轴倒挡齿轮18还与所述惰轮10相啮合。所述的副变速器包括输出轴4、太阳轮20、行星轮19和齿圈23，所述主变速器的主轴2通过花键与副变速器的太阳轮20连接；所述的输出轴4通过花键连接有输出轴同步器，输出轴的输出端连接有输出法兰25。所述主轴同步器Ⅰ14安装在靠近主轴二挡齿轮7的主轴2端部，主轴同步器Ⅱ17安装在主轴一挡齿轮8和主轴倒挡齿轮9之间的主轴2上。所述主轴2和两个副轴3之间的距离为155cm。
本方案的具体传动过程如下：当副变速器处于低挡，插分挡处于低挡，发动机的动力传递给输入轴1，输入轴同步器12将输入轴1与Ⅰ5接合，动力由输入轴1传递给传动齿轮Ⅰ5，传动齿轮Ⅰ5与副轴传动齿轮Ⅰ11啮合，因此副轴传动齿轮Ⅰ11驱动转动，动力由传动齿轮Ⅰ5传递给两个副轴3，副轴上刚性连接有副轴传动齿轮Ⅰ、副轴传动齿轮Ⅱ、副轴二挡齿轮、副轴一挡齿轮和副轴倒挡齿轮，主轴上空套着主轴齿轮。所以当主轴同步器Ⅱ17与主轴一挡齿轮8啮合时，动力经两个副轴3上的副轴一挡齿轮16汇集到与它啮合的主轴一挡齿轮8，主轴一挡齿轮8经主轴同步器Ⅰ14传递给与它花键连接的主轴2，主轴2将动力传给与它花键连接的太阳轮20，太阳轮20将动力传给与它啮合的行星机构24，行星机构24将动力传递给输出法兰25，这样一挡（速比15.0）传递完成。
当主轴同步器Ⅰ14与主轴二挡齿轮7啮合时,动力经两个副轴上的二挡齿轮15汇集到与它啮合的主轴二挡齿轮7，主轴二挡齿轮7经主轴同步器Ⅰ14传递给与它花键连接的主轴2，主轴2将动力传给与它花键连接的太阳轮20，太阳轮20将动力传给与它啮合的行星机构24，行星机构24将动力传递给与它花键连接的输出法兰25，这样三挡（速比9.19）传递完成。
当主轴同步器Ⅰ14与传动齿轮Ⅱ6啮合时,动力经两个副轴上的副轴传动齿轮Ⅱ13汇集到与它啮合的传动齿轮Ⅱ6，传动齿轮Ⅱ6经主轴同步器Ⅰ14传递给与它花键连接的主轴2，主轴2将动力传给与它花键连接的太阳轮20，太阳轮20将动力传给与它啮合的行星机构24，行星机构24将动力传递给与它花键连接的输出法兰25，这样五挡（速比5.63）传递完成。
当主轴同步器Ⅱ17与倒挡主轴齿轮9啮合时，动力经两个副轴上的倒挡齿轮18分别传递到与之啮合的惰轮10上，然后动力由两个惰轮10汇集到与它们啮合的主轴倒挡齿轮9，倒挡主轴齿轮9经主轴同步器Ⅱ17传递给与它花键连接的主轴2，主轴2将动力传给与它花键连接的太阳轮20，太阳轮20将动力传给与它啮合的行星机构24，行星机构24将动力传递给与它花键连接的输出法兰25，这样倒挡1（速比17.76）传递完成。
当副变速器处于低挡，插分挡处于高挡，发动机的动力传递给输入轴1，输入轴同步器12将输入轴1与传动齿轮Ⅱ6接合，动力由输入轴1传递给传传动齿轮Ⅱ6，传动齿轮Ⅱ6与副轴传动齿轮Ⅱ13啮合，因此副轴传动齿轮Ⅱ13驱动转动，动力由副轴传动齿轮Ⅱ13传递给两个副轴3。各挡按照上述过程完成传递，实现二挡（速比11.67）、四挡（速比7.14）、六挡（速比4.38）不同挡位的速比。
副变速器包括换挡同步器、太阳轮、行星轮和齿圈，主变速器的主轴通过花键与副变速器的太阳轮相连接。行星机构存在高挡位和低挡位，当在处于高挡位置时，各挡按照上述过程完成传递，实现七挡（速比3.43）、八挡（速比2.67）、九挡（速比2.1）、十挡（速比1.63）、十一挡（速比1.29）、十二挡（速比1）和倒档2（速比11.84）不同挡位的速比。
上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种重型载货汽车用全同步器十二挡变速器，包括主变速器和副变速器，其特征是：所述主变速器和副变速器均采用的是锁环式同步器，所述主变速器有两个插分挡，三个前进挡和一个倒挡，所述副变速器有高低两个挡，主变速器和副变速器共同组成2×3×2结构，形成十二个前进挡和两个倒挡；
所述主变速器包括输入机构和变速机构，所述的输入机构包括输入轴、传动齿轮Ⅰ、传动齿轮Ⅱ、设置在传动齿轮Ⅰ和传动齿轮Ⅱ之间的输入轴同步器以及由主轴带动的两个副轴；所述的变速机构包括主轴、惰轮、与主轴花键连接并可沿主轴左右滑动的主轴同步器Ⅰ和主轴同步器Ⅱ、与副轴花键连接的挡位副轴齿轮以及与主轴同步器相配合的挡位主轴齿轮；
所述的副变速器包括输出轴、太阳轮、行星轮和齿圈，所述主变速器的主轴通过花键与副变速器的太阳轮连接；所述的输出轴通过花键连接有输出轴同步器，输出轴的输出端连接有输出法兰。
2.根据权利要求1所述的重型载货汽车用全同步器十二挡变速器，其特征是：所述挡位主轴齿轮包括主轴一挡齿轮、主轴二挡齿轮和主轴倒挡齿轮。
3.根据权利要求1或2所述的重型载货汽车用全同步器十二挡变速器，其特征是：所述挡位副轴齿轮包括副轴一挡齿轮、副轴二挡齿轮、副轴传动齿轮Ⅰ、副轴传动齿轮Ⅱ以及副轴倒挡齿轮，所述副轴一挡齿轮和副轴二挡齿轮分别与所述的主轴一挡齿轮和主轴二挡齿轮相啮合，所述的副轴传动齿轮Ⅰ和副轴传动齿轮Ⅱ分别与传动齿轮Ⅰ和传动齿轮Ⅱ相啮合，所述的副轴倒挡齿轮与所述的主轴倒挡齿轮相啮合，所述副轴倒挡齿轮还与所述惰轮相啮合。
4.根据权利要求1或2所述的重型载货汽车用全同步器十二挡变速器，其特征是：所述主轴同步器Ⅰ安装在靠近主轴二挡齿轮的主轴端部，主轴同步器Ⅱ安装在主轴一挡齿轮和主轴倒挡齿轮之间的主轴上。
5. 根据权利要求1所述的重型载货汽车用全同步器十二挡变速器，其特征是：所述变速器的一挡传递速比为：15.00，二挡传递速比为：11.67，三挡传递速比为：9.19，四挡传递速比为：7.14，五挡传递速比为：5.63，六挡传递速比为：4.38，七挡传递速比为：3.43，八挡传递速比为：2.67，九挡传递速比为：2.1，十挡传递速比为：1.63，十一挡传递速比为：1.29，十二挡传递速比为：1。
6.根据权利要求1所述的重型载货汽车用全同步器十二挡变速器，其特征是：所述变速器倒挡的高挡传递速比为17.76，所述变速器倒挡的低挡传递速比为11.84。
7.根据权利要求1所述的重型载货汽车用全同步器十二挡变速器，其特征是：所述主轴和两个副轴之间的距离为155cm。
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