CN105240465B - 全时四驱变速箱 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种全时四驱变速箱，其包括主动轮组件、传动轮组件、从动轮组件和倒挡组件，其中，主动轮组件包括输入轴，以及依次排列的第一换挡齿轮、第二换挡齿轮和倒挡主动轮；传动轮组件包括传动轴，以及依次排列的四挡传动轮、三挡传动轮、二挡传动轮、减速传动轮和一挡传动轮；从动轮组件包括输出轴、第一从动轮和第二从动轮；倒挡组件包括倒挡齿轮轴和倒挡传动轮。本发明的全时四驱变速箱具备四个前进挡位和一个倒挡，挡位选择多，并且由于四挡传动轮与传动轴之间设置有轴承，所以高速挡在工作时不经过减速传动轮而直接驱动第一从动轮，因此与现有的铲车或装载机相比提高了行驶速度，最高时速可达到60公里/小时。

Description

全时四驱变速箱

技术领域

本发明涉及一种手动变速箱，尤其涉及一种全时四驱变速箱。

背景技术

变速箱主要指的是汽车的变速箱，其主要有以下几点功能：1、改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利(功率较高而油耗较低)的工况下工作；2、在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶；3、利用空挡，中断动力传递，以发动机能够起动、变速，并便于变速器换挡或进行动力输出。

目前，在低速车市场，尤其是铲车及装载机等低速车上，大多数装配的是全时四驱变速箱，采用全时四驱变速箱可使得车辆在行驶时四轮受力均衡，附着力强，爬坡能力更强，可应对多种复杂路况，并且行驶制动好，行车的安全可靠性高，但是，全时四驱变速箱的挡位少，输出转速太低，车辆行驶的最高时速也就在30公里/小时左右，而且无里程装置，驾驶员无法正确判断及掌握行驶速度，影响行车安全。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种挡位多，输出扭矩大，能提高行车速度的全时四驱变速箱。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：一种全时四驱变速箱，其包括主动轮组件、传动轮组件、从动轮组件和倒挡组件，其中，主动轮组件包括输入轴，以及依次排列的第一换挡齿轮、第二换挡齿轮和倒挡主动轮，第一换挡齿轮和第二换挡齿轮可移动地安装在输入轴上，倒挡主动轮固定安装在输入轴上；传动轮组件包括传动轴，以及依次排列的四挡传动轮、三挡传动轮、二挡传动轮、减速传动轮和一挡传动轮，四挡传动轮通过轴承安装在传动轴上，并且可与第一换挡齿轮相互啮合，三挡传动轮、二挡传动轮、减速传动轮和一挡传动轮均固定安装在传动轴上，并且三挡传动轮可与第一换挡齿轮相互啮合，二挡传动轮和一挡传动轮可与第二换挡齿轮相互啮合；从动轮组件包括输出轴、第一从动轮和第二从动轮，第一从动轮固定安装在输出轴上，并且与四挡传动轮常啮合，第二从动轮固定安装在输出轴上，并且与减速传动轮常啮合；倒挡组件包括倒挡齿轮轴和倒挡传动轮，倒挡传动轮可移动且可旋转地安装在倒挡齿轮轴上，并且该倒挡传动轮为双联齿轮，可同时与倒挡主动轮和一挡传动轮相互啮合。

此外，本发明还提供如下附属技术方案：

所述全时四驱变速箱还包括里程组件，该里程组件包括第一里程齿轮、第二里程齿轮、里程转线以及里程表，第一里程齿轮为蜗轮，且固定安装在所述输出轴上；第二里程齿轮为蜗杆，且与第一里程齿轮常啮合；里程转线的其中一端与第二里程齿轮相互连接，另一端与里程表的指针相互连接。

所述全时四驱变速箱还包括快慢挡调节组件，其包括主轴、副轴、主动轮、快挡轮、以及减速轮，主轴的一端与发动机输出轴相互连接，另一端通过轴承与所述输入轴相互连接；副轴与主轴相互平行；主动轮为阶梯齿轮，并且与主轴一体成型；快挡轮可移动地安装在所述输入轴上，具有外齿圈和内齿圈；减速轮为双联齿轮，可旋转地安装在副轴上，并且与主动轮常啮合。

所述全时四驱变速箱还包括与所述输出轴相互配接的手刹盘。

所述输入轴后端开设有键槽。

相比于现有技术，本发明的优势在于：本发明的全时四驱变速箱具备四个前进挡位和一个倒挡，挡位选择多，并且由于四挡传动轮与传动轴之间设置有轴承，所以高速挡(四挡)在工作时不经过减速传动轮而直接驱动第一从动轮，因此与现有的铲车或装载机相比提高了行驶速度，最高时速可达到60公里/小时。

附图说明

图1是本发明的全时四驱变速箱的结构示意图。

图2是图1中输入轴的结构示意图。

图3是图1中传动轴的结构示意图。

图4是图1中输出轴的结构示意图。

图5是本发明的全时四驱变速箱快挡时的齿轮连接示意图。

图6是本发明的全时四驱变速箱慢挡时的齿轮连接示意图。

图7是本发明的全时四驱变速箱空挡时的齿轮连接示意图。

图8是本发明的全时四驱变速箱1挡时的齿轮连接示意图。

图9是本发明的全时四驱变速箱2挡时的齿轮连接示意图。

图10是本发明的全时四驱变速箱3挡时的齿轮连接示意图。

图11是本发明的全时四驱变速箱4挡时的齿轮连接示意图。

图12是本发明的全时四驱变速箱倒挡时的齿轮连接的俯视示意图。

图13是本发明的全时四驱变速箱的里程组件的结构示意图。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。

参照图1，本发明的全时四驱变速箱包括有主箱体1、副箱体2、主动轮组件、传动轮组件、从动轮组件、倒挡组件、里程组件以及快慢挡调节组件。主动轮组件、传动轮组件、从动轮组件和倒挡组件均位于主箱体1内，并且主动轮组件主要用于改变齿轮之间的传动比，达到变速目的，传动轮组件起到传动作用，从动轮组件起到输出扭矩的作用。里程组件位于主箱体1外，用于实时显示行驶速度和行驶里程。副箱体位于主箱体的前方，快慢档调节组件位于副箱体2内，并且主要用于调节主动轮组件的输入扭矩。

具体地，主动轮组件包括输入轴10，以及依次排列的第一换挡齿轮11、第二换挡齿轮12和倒挡主动轮13。参照图2，输入轴10的中部设置有突起的轴承座100，在轴承座的两端设置有前外花键101和后外花键102。输入轴10的后端开设有键槽(图未示)，取力器(图未示)与键槽相互配接，输入轴10可通过取力器带动齿轮泵，可达到升降货斗的目的。第一换挡齿轮11、第二换挡齿轮12和倒挡主动轮13安装在输入轴10的后半段，均与后外花键102相互啮合，同时，第一换挡齿轮11可在输入轴10上轴向移动，并且其直径为136mm，齿数为36个；第二换挡齿轮12也可在输入轴10上轴向移动，并且其为阶梯齿轮，大齿圈的直径为103mm，齿数为27个，小齿圈的直径为67mm，齿数为17个；倒挡主动轮13通过卡簧(图未示)固定在输入轴10上，其直径为67mm，齿数为17个。

传动轮组件包括传动轴20，以及依次排列的四挡传动轮21、三挡传动轮22、二挡传动轮23、减速传动轮24和一挡传动轮25。参照图3，传动轴20的前段设置有轴承座200，在轴承座200之后为外花键部201，轴承座200与外花键部201呈阶梯型。四挡传动轮21与传动轴20之间设置有轴承(图未示)，具体地，轴承过盈连接在轴承座200上，四挡传动轮21再与轴承过盈连接，因此，四挡传动轮21可在传动轴20上旋转。三挡传动轮22、二挡传动轮23、减速传动轮24和一挡传动轮25均通过卡簧固定安装在传动轴20的外花键部201上，并且，四挡传动轮21的直径为93mm，齿数为24个；三挡传动轮22的直径为93mm，齿数为24个；二挡传动轮23的直径为126mm，齿数为33个；减速齿轮24的直径为67mm，齿数为17个；一挡传动轮25的直径为162mm，齿数为43个。

从动轮组件包括输出轴30、第一从动轮31和第二从动轮32。参照图4，输出轴30从前端往后端依次设置有第一外花键300、第一轴承座301、第二外花键302、光轴303、第三外花键304、第二轴承座305以及第四外花键306，其中，第一外花键300和第四外花键306均为输出端，连接下一级动力传输机构，第一轴承座301和第二轴承座305上安装有轴承，然后设置在主箱体的输出孔内，第二外花键302与第一从动轮31相互啮合，第三外花键304与第二从动轮32相互啮合。第一从动轮31通过卡簧定位，其直径为136，齿数为36个，与四挡传动轮21常啮合。第二从动轮32通过卡簧定位，其直径为162，齿数为43个，与减速传动轮24常啮合。在输出轴30的第四外花键306还连接有手刹盘，用作驻车。

倒挡组件包括倒挡齿轮轴60和倒挡传动轮61，倒挡齿轮轴60为光滑的圆轴，该倒挡传动轮60可移动地安装在倒挡齿轮轴60上，并且倒挡传动轮60为双联齿轮，大齿直径为85mm，齿数为22个，小齿直径为70mm，齿数为18个，大齿可与倒挡主动齿13相互啮合，小齿可与一挡传动轮25相互啮合。

快慢挡调节组件包括主轴40、副轴41、主动轮42、快挡轮43、以及减速轮44。主轴40与发动机输出轴相互连接，由发动机驱动，输入轴10与主轴40通过轴承相互连接，因此输入轴10与主轴40之间可存在扭矩差。主动轮3为阶梯齿轮，与主轴40一体成型，其大齿圈的直径为68mm，大齿圈和小齿圈的齿数均为17个。快挡轮43安装在输入轴10前半段，与前外花键101相互啮合，并且可在输入轴10上轴向移动，该快挡轮43同时具有外齿圈和内齿圈，外齿圈的直径为100mm，齿数为23齿。副轴41为光滑的圆轴，减速轮44为双联齿轮，其大齿圈的直径为104mm，齿数为27个，其小齿圈直径为72mm，齿数为18齿，减速轮44可旋转地安装在副轴41上，并且其大齿圈与主动轮42常啮合，其小齿圈可与快挡轮43的外齿圈相互啮合。

里程组件参照图13，其包括第一里程齿轮50、第二里程齿轮51、里程转线52以及里程表。第一里程齿轮50和第二里程齿轮51为蜗轮蜗杆，第一里程齿轮50与输出轴30的第一外花键300相互啮合，第二里程齿轮51与第一里程齿轮50相互啮合，里程转线52的其中一端与第二里程齿轮51相互连接，另一端与里程表的指针相互连接。第一里程齿轮50随输出轴30转动，并带动与之啮合的第二里程齿轮51，第二里程齿轮51的转动也带动了里程转线52，里程转线52再带动里程表指针，因此可以在里程表上直观地看出实时行车速度及行车里程。

本发明的全时自动变速箱的快慢挡调节的工作步骤和原理大致是：快挡时，参照图5，通过控制快慢挡调节拨叉(图未示)，使得快挡轮43往主动轮42方向移动，使主动轮42的小齿圈插入快挡轮43的内齿圈中，并且相互啮合，由于快挡轮43固定安装在输入轴10上，因此发动机的输出扭矩无差别地输送给输入轴10。慢挡时，参照图6，通过控制快慢挡调节拨叉(图未示)，使快挡轮43与主动轮42分离，更换成快挡轮43的外齿圈与第二慢挡轮45相互啮合，此时，动力输送顺序是：发动机——主轴40——主动轮42——减速轮44——快挡轮43——输入轴10，经过多级传动后，输入轴10的输入扭矩被大量减弱，因此极限车速降低。

本发明的全时自动变速箱的挡位调节的工作步骤和原理大致是：空挡时，参照图7，通过控制换挡拨叉(图未示)，使得第一换挡齿轮11位于四挡传动轮21和三挡传动轮22之间，第二换挡齿轮12位于二挡传动轮23和一挡传动轮24之间，倒挡主动轮13与倒挡传动轮61相互分离，因此整个主动轮组件处于空转状态，变速箱无扭矩输出。

一挡时，参照图8，通过控制换挡拨叉(图未示)，使第二换挡齿轮12往一挡传动轮25方向移动，并且第二换挡齿轮12的小齿圈与一挡传动轮25相互啮合，此时，动力输送顺序是：发动机——主轴40——输入轴10——第二换挡齿轮12——一挡传动轮25——传动轴20——减速齿轮24——第二从动轮32——输出轴30。

二挡时，参照图9，通过控制换挡拨叉(图未示)，使第二换挡齿轮12往二挡传动轮23方向移动，并且第二换挡齿轮12的大齿圈与二挡传动轮23相互啮合，此时，动力输送顺序是：发动机——主轴40——输入轴10——第二换挡齿轮12——二挡传动轮23——传动轴20——减速齿轮24——第二从动轮32——输出轴30。

三挡时，参照图10，通过控制换挡拨叉(图未示)，使第一换挡齿轮11往三挡传动轮22方向移动，并且发生啮合，此时，动力输送顺序是：发动机——主轴40——输入轴10——第一换挡齿轮11——三挡传动轮22——传动轴20————减速齿轮24——第二从动轮32——输出轴30。

四挡时，参照图11，通过控制换挡拨叉(图未示)，使第一换挡齿轮11往四挡传动轮21方向移动，并且发生啮合，此时，动力输送顺序是发动机——主轴40——输入轴10——第一换挡齿轮11——四挡传动轮21——第一从动轮31——输出轴30。由于在四挡传动轮21与传动轴20之间设置有轴承(图未示)，工作时通过齿轮内的轴转，使在两轴上不同尺寸的两组齿轮各自运转，有效解决了他们之间的转速差。

倒挡时，参照图12，通过控制换挡拨叉(图未示)，使倒挡传动轮61的大齿圈与倒挡主动轮13相互啮合，小齿圈与一挡传动轮25相互啮合，此时，动力输送顺序是发动机——主轴40——输入轴10——倒挡主动轮13——倒挡传动轮61——一挡传动轮25——减速齿轮24——第二从动轮32——输出轴30。由于一挡传动轮25和减速齿轮24同轴，从输入轴10到输出轴30相当于共经历四级齿轮传动，因此输出轴30的转向与输入轴10的转向相反，实现倒车。

综上所述，本发明的全时四驱变速箱具备四个前进挡位，并且高速挡(四挡)在工作时不经过减速传动轮24而直接驱动第一从动轮31，从而提高了转速，最高时速可达到60公里/小时。在输出轴30上增设里程组件，在行驶时可以从仪表读出实时时速，及行驶的公里数，使得驾驶员随时控制行车速度，提高行车安全。

需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种全时四驱变速箱，其特征在于其包括主动轮组件、传动轮组件、从动轮组件和倒挡组件，其中，

主动轮组件包括输入轴，以及依次排列的第一换挡齿轮、第二换挡齿轮和倒挡主动轮，第一换挡齿轮和第二换挡齿轮可移动地安装在输入轴上，倒挡主动轮固定安装在输入轴上；

传动轮组件包括传动轴，以及依次排列的四挡传动轮、三挡传动轮、二挡传动轮、减速传动轮和一挡传动轮，四挡传动轮通过轴承安装在传动轴上，并且可与第一换挡齿轮相互啮合，三挡传动轮、二挡传动轮、减速传动轮和一挡传动轮均固定安装在传动轴上，并且三挡传动轮可与第一换挡齿轮相互啮合，二挡传动轮和一挡传动轮可与第二换挡齿轮相互啮合；

从动轮组件包括输出轴、第一从动轮和第二从动轮，第一从动轮固定安装在输出轴上，并且与四挡传动轮常啮合，第二从动轮固定安装在输出轴上，并且与减速传动轮常啮合；

倒挡组件包括倒挡齿轮轴和倒挡传动轮，倒挡传动轮可移动且可旋转地安装在倒挡齿轮轴上，并且该倒挡传动轮为双联齿轮，可同时与倒挡主动轮和一挡传动轮相互啮合。

2.根据权利要求1所述的全时四驱变速箱，其特征在于其还包括里程组件，该里程组件包括第一里程齿轮、第二里程齿轮、里程转线以及里程表，

第一里程齿轮为蜗轮，且固定安装在所述输出轴上；

第二里程齿轮为蜗杆，且与第一里程齿轮常啮合；

里程转线的其中一端与第二里程齿轮相互连接，另一端与里程表的指针相互连接。

3.根据权利要求1所述的全时四驱变速箱，其特征在于其还包括快慢挡调节组件，其包括主轴、副轴、主动轮、快挡轮、以及减速轮，

主轴的一端与发动机输出轴相互连接，另一端通过轴承与所述输入轴相互连接；

副轴与主轴相互平行；

主动轮为阶梯齿轮，并且与主轴一体成型；

快挡轮可移动地安装在所述输入轴上，具有外齿圈和内齿圈；

减速轮为双联齿轮，可旋转地安装在副轴上，并且与主动轮常啮合。

4.根据权利要求1所述的全时四驱变速箱，其特征在于其还包括与所述输出轴相互配接的手刹盘。

5.根据权利要求1所述的全时四驱变速箱，其特征在于：所述输入轴后端开设有键槽。