CN104791428B - 一种换挡轻便汽车变速器 - Google Patents

一种换挡轻便汽车变速器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种换挡轻便汽车变速器，包括变速器箱体，变速器箱体内设置有输入轴、中间轴和输出轴，其中，输入轴和输出轴同轴心设置，中间轴和输入轴平行设置，两个常啮合齿轮分别设置在输出轴和中间轴的后端，除输出轴上的常啮合齿轮的挂挡同步器设置在输入轴上，其余各挡同步器和挂挡滑套均设置在中间轴上。本发明提供的汽车变速器在变速器挂挡过程中，转换到被同步齿轮上的转动惯量小，从而可减小同步器挂挡力，同时可缩小同步器制造尺寸，降低成本，提高操纵的轻便性。

Description

一种换挡轻便汽车变速器
技术领域：
本发明涉及一种汽车变速器，具体涉及一种换挡轻便汽车变速器。
背景技术：
传统的三轴式定轴传动汽车变速器一般由第一轴(输入轴)、中间轴和第二轴(输出轴)组成，将同步装置或啮合套布置在变速器主轴上，除挂直接挡外，其它各挡的动力由输入轴传递到中间轴，再由中间轴传递到主轴上输出。这种设计结构简单，得到了广泛应用，但是这种布置使同步器在挂挡时，转换到被同步齿轮上的转动惯量较大，同步器需要同步的转动惯量大，同步器的尺寸就大，需要的挂挡力也大，不利于变速器的操纵轻便性和轻量化。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种换挡轻便灵活的三轴式定轴传动汽车变速器。
为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案予以实现：
一种换挡轻便汽车变速器，包括变速器箱体，变速器箱体内设置有输入轴、中间轴和输出轴，其中，输入轴和输出轴同轴心设置，中间轴和输入轴平行设置，两个常啮合齿轮分别设置在输出轴和中间轴的后端，除输出轴上的常啮合齿轮的挂挡同步器设置在输入轴上，其余各挡同步器和挂挡滑套均设置在中间轴上。
本发明进一步的改进在于：输入轴上从输入端至输出端依次设置有输入轴倒挡齿轮、输入轴一挡齿轮、输入轴二挡齿轮、输入轴三挡齿轮、输入轴四挡齿轮、输入轴六挡齿轮以及常啮合齿轮的挂挡同步器；
中间轴上从输入端至输出端依次设置有倒挡齿座和滑套、中间轴倒挡齿轮、中间轴一挡齿轮、一二挡同步器总成、中间轴二挡齿轮、中间轴三挡齿轮、三四挡同步器总成、中间轴四挡齿轮、中间轴六挡齿轮以及中间轴五挡齿轮；
输出轴上设置有输出轴五挡齿轮和五挡齿轮结合齿圈；
其中，中间轴五挡齿轮和输出轴五挡齿轮为常啮合齿轮副。
本发明进一步的改进在于：输入轴倒挡齿轮、输入轴一挡齿轮、输入轴二挡齿轮、输入轴三挡齿轮以及输入轴四挡齿轮均通过过盈配合或者以轴齿的形式与输入轴固定联接；常啮合齿轮的挂挡同步器的齿毂通过花键与输入轴联接；输入轴六挡齿轮与输入轴之间安装有滚针轴承。
本发明进一步的改进在于：中间轴倒挡齿轮、中间轴一挡齿轮、中间轴二挡齿轮、中间轴三挡齿轮以及中间轴四挡齿轮与中间轴之间均安装有滚针轴承；倒挡齿座、中间轴五挡齿轮、中间轴六挡齿轮、一二挡同步器总成的齿毂以及三四挡同步器总成的齿毂均通过花键与中间轴联接。
本发明进一步的改进在于：输出轴五挡齿轮和五挡齿轮结合齿圈均通过花键与输出轴联接。
本发明进一步的改进在于：变速器壳体内还设置有倒挡惰轮和倒挡惰轮轴。
相对于现有技术，本发明具有如下的有益效果：
本发明一种换挡轻便汽车变速器，包括变速器箱体，变速器箱体内设置有输入轴、中间轴和输出轴，其中，输入轴和输出轴同轴心，且该变速器将两个常啮合齿轮分别设置在输出轴和中间轴的后端，除输出轴上常啮合齿轮的挂挡同步器布置在输入轴上外，其余各挡同步器和挂挡滑套设置在中间轴上。本发明提供的汽车变速器在变速器挂挡过程中，转换到被同步齿轮上的转动惯量小，从而可减小同步器挂挡力，同时可缩小同步器制造尺寸，降低成本，提高操纵的轻便性。
进一步的，本发明提供的汽车变速器在挂一、二、三、四挡时，由于一二挡同步器、三四挡同步器设置在中间轴上，挂挡时同步器需要同步的转动惯量只是预同步的某挡齿轮的转动惯量与由输入轴上的转动惯量转换到中间轴上该挡齿轮上的转动惯量之和，不必克服变速器五挡齿轮组和六挡齿轮组产生的转动惯量，需要同步的转动惯量较普通变速器小。
挂五挡时需要同步的转动惯量只是输出轴与五挡齿轮的转动惯量之和与中间轴及与中间轴固联的零件上的总转动惯量转换到输出轴五挡齿轮上的转动惯量之和，不必考虑倒挡、一挡、二挡、三挡、四挡齿轮副的转动惯量。挂六挡时需要同步的转动惯量只是输入轴六挡齿轮的转动惯量与中间轴及与中间轴固联的零件上的总转动惯量转换到输入轴六挡齿轮上的转动惯量之和，也不必考虑倒挡、一挡、二挡、三挡、四挡齿轮副的转动惯量。因此，五六挡同步器在挂挡时，需要同步的转动惯量较普通变速器也小。
综上所述，相对于传统的将同步装置设置在变速器主轴上的变速器来说，本发明提供的汽车变速器在挂挡时需要同步的转动惯量小，挂挡操纵时需要的同步时间短，挂挡更轻便灵活。同时，挂挡需要的同步惯量小，同步器的尺寸减小，并可降低制造成本。
另外，在变速器处于空挡时，中间轴以及中间轴五挡和六挡齿轮不旋转，可降低中间轴齿轮的搅油阻力损失，利于提高变速器效率。
附图说明：
图1为本发明一种换挡轻便汽车变速器的传动简图。
图2为本发明一种换挡轻便汽车变速器的动力传递路线图。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示，本发明一种换挡轻便汽车变速器，包括变速器箱体，变速器箱体内设置有输入轴1、中间轴2和输出轴3，其中，输入轴1和输出轴3同轴心设置，中间轴2和输入轴1平行设置，两个常啮合齿轮分别设置在输出轴3和中间轴2的后端，除输出轴3上的常啮合齿轮的挂挡同步器设置在输入轴1上，其余各挡同步器和挂挡滑套均设置在中间轴2上。
以六挡变速器为例来说明：
输入轴上从输入端至输出端依次设置有输入轴倒挡齿轮、输入轴一挡齿轮、输入轴二挡齿轮、输入轴三挡齿轮、输入轴四挡齿轮、输入轴六挡齿轮以及常啮合齿轮的挂挡同步器7；其中，输入轴倒挡齿轮、输入轴一挡齿轮、输入轴二挡齿轮、输入轴三挡齿轮以及输入轴四挡齿轮均通过过盈配合或者以轴齿的形式与输入轴1固定联接；常啮合齿轮的挂挡同步器7的齿毂通过花键与输入轴1联接；输入轴六挡齿轮与输入轴1之间安装有滚针轴承。
中间轴上从输入端至输出端依次设置有倒挡齿座和滑套4、中间轴倒挡齿轮、中间轴一挡齿轮、一二挡同步器总成5、中间轴二挡齿轮、中间轴三挡齿轮、三四挡同步器总成6、中间轴四挡齿轮、中间轴六挡齿轮以及中间轴五挡齿轮，且中间轴五挡齿轮为常啮合齿轮；其中，中间轴倒挡齿轮、中间轴一挡齿轮、中间轴二挡齿轮、中间轴三挡齿轮以及中间轴四挡齿轮与中间轴2之间均安装有滚针轴承；倒挡齿座、中间轴五挡齿轮、中间轴六挡齿轮、一二挡同步器总成5的齿毂以及三四挡同步器总成6的齿毂均通过花键与中间轴2联接。
输出轴上设置有输出轴五挡齿轮和五挡齿轮结合齿圈，且输出轴五挡齿轮为常啮合齿轮；输出轴五挡齿轮和五挡齿轮结合齿圈均通过花键与输出轴3联接。
此外，变速器壳体内还设置有倒挡惰轮和倒挡惰轮轴，以实现倒挡。
为了对发明进一步的了解，现对其工作过程做一说明。
如图1和图2所示，动力由输入轴输入。
空挡时，各同步器滑套和倒挡滑套均处于中间位置，动力不能由输入轴1传递到输出轴3，输入轴1旋转，中间轴2和输出轴3不旋转，动力不输出。
挂一挡：一二挡同步器滑套向前移动挂入中间轴一挡齿轮，使中间轴一挡齿轮和中间轴2通过一二挡同步器联接起来，动力由输入轴一挡齿轮传递到中间轴一挡齿轮，再经中间轴上的中间轴五挡齿轮和输出轴五挡齿轮这一对常啮合齿轮副，将动力传递给输出轴3，实现一挡输出。
挂二挡：一二挡同步器滑套向后移动挂入中间轴二挡齿轮，使中间轴二挡齿轮和中间轴通过一二挡同步器联接起来，动力由输入轴二挡齿轮传递到中间轴二挡齿轮，再经中间轴2和输出轴3上的常啮合齿轮副，将动力传递给输出轴3，实现二挡输出。
挂三挡：三四挡同步器滑套向前移动挂入中间轴三挡齿轮，使中间轴三挡齿轮和中间轴通过三四挡同步器联接起来，动力由输入轴三挡齿轮传递到中间轴三挡齿轮，再经中间轴2和输出轴上3的常啮合齿轮副，将动力传递给输出轴3，实现三挡输出。
挂四挡：三四挡同步器滑套向后移动挂入中间轴四挡齿轮，使中间轴四挡齿轮和中间轴通过三四挡同步器联接起来，动力由输入轴四挡齿轮传递到中间轴四挡齿轮，再经中间轴2和输出轴3上的常啮合齿轮副，将动力传递给输出轴3，实现四挡输出。
挂五挡(直接挡)：五六挡同步器滑套向后移动挂入输出轴3上的五挡齿轮结合齿圈，使输出轴3和输入轴1通过五六挡同步器联接起来，动力由输入轴1直接传递到输出轴3，实现直接挡输出。
挂六挡：五六挡同步器滑套向前移动挂入输入轴1上的输入轴六挡齿轮，使中间轴六挡齿轮和输入轴1通过五六挡同步器联接起来，动力由输入轴六挡齿轮传递到中间轴六挡齿轮，再经中间轴2和输出轴3上的常啮合齿轮副，将动力传递给输出轴3，实现六挡输出。
挂倒挡：倒挡滑套向后移动挂入中间轴倒挡齿轮，使中间轴倒挡齿轮通过倒挡滑套和齿座与中间轴2联接起来，动力由输入轴倒挡齿轮传递到中间轴倒挡齿轮，再经中间轴2和输出轴3上的常啮合齿轮副，将动力传递给输出轴3，实现倒挡输出。
上述变速器在挂一、二、三、四挡时，由于一二挡同步器、三四挡同步器设置在中间轴上，挂挡时一二挡同步器或三四挡同步器需要同步的转动惯量只是预同步的某挡齿轮的转动惯量与由输入轴上的转动惯量转换到中间轴上该挡齿轮上的转动惯量之和，不必克服变速器五挡齿轮组和六挡齿轮组产生的转动惯量，需要同步的转动惯量较普通变速器小。
挂五挡(即直接挡)时需要同步的转动惯量只是输出轴与五挡齿轮的转动惯量之和与中间轴及与中间轴固联的零件上的总转动惯量转换到输出轴五挡齿轮上的转动惯量之和，不必考虑倒挡、一挡、二挡、三挡、四挡齿轮副的转动惯量。挂六挡时需要同步的转动惯量只是输入轴六挡齿轮的转动惯量与中间轴及与中间轴固联的零件上的总转动惯量转换到输入轴六挡齿轮上的转动惯量之和，也不必考虑倒挡、一挡、二挡、三挡、四挡齿轮副的转动惯量。因此，五六挡同步器在挂挡时，需要同步的转动惯量较普通变速器也小。
相对于传统的将同步装置设置在变速器主轴上的变速器来说，本发明提供的汽车变速器在挂挡时需要同步的转动惯量小，挂挡操纵时需要的同步时间短，挂挡更轻便灵活。同时，挂挡需要的同步惯量小，同步器的尺寸减小，并可降低制造成本。
另外，在变速器处于空挡时，中间轴以及中间轴五挡和六挡齿轮不旋转，可降低中间轴齿轮的搅油阻力损失，利于提高变速器效率。

Claims (5)

1.一种换挡轻便汽车变速器，其特征在于：包括变速器箱体，变速器箱体内设置有输入轴(1)、中间轴(2)和输出轴(3)，其中，输入轴(1)和输出轴(3)同轴心设置，中间轴(2)和输入轴(1)平行设置，两个常啮合齿轮分别设置在输出轴(3)和中间轴(2)的后端，除输出轴(3)上的常啮合齿轮的挂挡同步器(7)设置在输入轴(1)上，其余各挡同步器和挂挡滑套均设置在中间轴(2)上；
输入轴(1)上从输入端至输出端依次设置有输入轴倒挡齿轮、输入轴一挡齿轮、输入轴二挡齿轮、输入轴三挡齿轮、输入轴四挡齿轮、输入轴六挡齿轮以及常啮合齿轮的挂挡同步器(7)；
中间轴(2)上从输入端至输出端依次设置有倒挡齿座和滑套(4)、中间轴倒挡齿轮、中间轴一挡齿轮、一二挡同步器总成(5)、中间轴二挡齿轮、中间轴三挡齿轮、三四挡同步器总成(6)、中间轴四挡齿轮、中间轴六挡齿轮以及中间轴五挡齿轮；
输出轴(3)上设置有输出轴五挡齿轮和五挡齿轮结合齿圈；
其中，中间轴五挡齿轮和输出轴五挡齿轮为常啮合齿轮副。
2.根据权利要求1所述的一种换挡轻便汽车变速器，其特征在于：输入轴倒挡齿轮、输入轴一挡齿轮、输入轴二挡齿轮、输入轴三挡齿轮以及输入轴四挡齿轮均通过过盈配合或者以轴齿的形式与输入轴(1)固定联接；常啮合齿轮的挂挡同步器(7)的齿毂通过花键与输入轴(1)联接；输入轴六挡齿轮与输入轴(1)之间安装有滚针轴承。
3.根据权利要求1所述的一种换挡轻便汽车变速器，其特征在于：中间轴倒挡齿轮、中间轴一挡齿轮、中间轴二挡齿轮、中间轴三挡齿轮以及中间轴四挡齿轮与中间轴(2)之间均安装有滚针轴承；倒挡齿座、中间轴五挡齿轮、中间轴六挡齿轮、一二挡同步器总成(5)的齿毂以及三四挡同步器总成(6)的齿毂均通过花键与中间轴(2)联接。
4.根据权利要求1所述的一种换挡轻便汽车变速器，其特征在于：输出轴五挡齿轮和五挡齿轮结合齿圈均通过花键与输出轴(3)联接。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的一种换挡轻便汽车变速器，其特征在于：变速器壳体内还设置有倒挡惰轮和倒挡惰轮轴。
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