CN106763538A - 一种齿轮机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种齿轮机构，包括输入齿轮，由中间轴、中间轴第一、第二齿轮构成的多个中间轴齿轮总成，输出齿轮，由前、中、后保持架固连构成的有两个空腔的齿轮保持架总成；输入齿轮、齿轮保持架总成和输出齿轮同轴设置且两两之间能相对转动；中间保持架中部设置有中央输出轴作为齿轮机构的一个输出端；中央输出轴外同轴套装有中央输出轴管作为齿轮机构的另一个输出端；输入齿轮和多个中间轴第一齿轮啮合且都位于前、中保持架间的空腔中，输出齿轮和多个中间轴第二齿轮啮合且都位于后、中保持架间的空腔中；中间轴第一、第二齿轮同轴并排固定，并通过中间轴可旋转地安装于齿轮保持架总成的空腔中。本发明结构简单，制造方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于车辆变速器上的齿轮机构。
背景技术
现有行星齿轮机构在应用于变速器中时，行星排组件之间的相互连接、嵌套往往导致整个变速器结构非常复杂，布置困难，给制造和维修带来极大的困难，尤其是齿轮机构的齿圈加工无法采用滚齿的加工方法，因此加工的效率低，精度差成本较高。
发明内容
为了解决现有齿轮机构应用时由于行星排组件之间的嵌套导致变速器结构复杂以及齿轮机构加工效率低的问题，本发明提供了一种齿轮机构。
本发明的技术解决方案是：
一种齿轮机构，其特殊之处在于：
所述齿轮机构包括固定安装在齿轮机构输入轴上的输入齿轮(T11)，由中间轴(T15)、中间轴第一齿轮(T12)和中间轴第二齿轮(T12a)构成的多个中间轴齿轮总成，输出齿轮(T14)，以及由前保持架(T16)、中间保持架(T18)和后保持架(T17)依次固连构成的具有两个空腔的齿轮保持架总成；
所述输入齿轮(T11)、齿轮保持架总成和输出齿轮(T14)三者同轴设置并且两两之间能相对转动；
所述中间保持架(T18)的中部设置有中央输出轴(T19)，中央输出轴(T19)一端与变速装置的输入轴同轴并排设置并能相对转动，另一端为齿轮机构的一个动力输出端；
所述中央输出轴(T19)外同轴套装有能够相对转动的中央输出轴管(T20)，所述中央输出轴管(T20)的一端与所述输出齿轮(T14)的输出端固连，另一端为齿轮机构的另一个动力输出端；
所述输入齿轮(T11)和多个中间轴第一齿轮(T12)啮合且都位于前保持架(T16)和中间保持架(T18)之间的空腔中，所述输出齿轮(T14)和多个中间轴第二齿轮(T12a)啮合且都位于后保持架(T17)和中间保持架(T18)之间的空腔中；中间轴第一齿轮(T12)和中间轴第二齿轮(T12a)同轴并排固定，并通过中间轴(T15)可旋转地安装于齿轮保持架总成的空腔中，多个中间轴(T15)均穿过中间保持架(T18)，其两端被前保持架(T16)和后保持架(T17)支撑。
基于上述基本技术方案，为了使本发明能够在径向尺寸不变的情况下实现大速比，本发明还作出如下优化：
上述每个中间轴齿轮总成还包括同轴并排设置在中间轴(T15)上的中间轴第三齿轮(T13a)、中间轴第四齿轮(T13)，……，中间轴第(N-1)齿轮，中间轴第N齿轮，N≥4且为偶数；其中，中间轴第一、二齿轮同轴固连构成中间轴1-2齿轮总成，中间轴第三、四齿轮同轴固连构成中间轴3-4齿轮总成、……、中间轴第(N-1)、N齿轮同轴固连构成中间轴(N-1)-N齿轮总成；中间轴1-2齿轮总成、中间轴3-4齿轮总成、……、中间轴(N-1)-N齿轮总成通过中间轴(T15)可旋转安装于前保持架(T16)和后保持架(T17)之间的空腔中且任两者之间可以相对转动；
所述齿轮机构还包括至少一个过渡齿轮总成；所述过渡齿轮总成包括安装在输入齿轮(T11)和输出齿轮(T14)之间的第一过渡齿轮(T11a)、第二过渡齿轮(T14a)，……，第M过渡齿轮，M＝N-2；其中，第一、二过渡齿轮同轴固连构成1-2过渡齿轮总成，第三、四过渡齿轮同轴固连构成3-4过渡齿轮总成、……、第(M-1)、M过渡齿轮同轴固连构成(M-1)-M过渡齿轮总成；
输入齿轮(T11)、1-2过渡齿轮总成、3-4过渡齿轮总成、……、(M-1)-M过渡齿轮总成和输出齿轮(T14)，以及齿轮保持架总成同轴布置并且两两之间能相对转动；
所述输入齿轮(T11)和多个中间轴第一齿轮(T12)啮合；所述输出齿轮(T14)和多个中间轴第N齿轮啮合；
所述第一过渡齿轮(T11a)、第二过渡齿轮(T14a)、……、第M过渡齿轮分别与所述多个中间轴第二齿轮(T12a)、多个中间轴第三齿轮(T13a)、……、多个中间轴第(N-1)齿轮啮合；
所述中间保持架(T18)位于输入齿轮(T11)和1-2过渡齿轮总成之间，或位于1-2过渡齿轮总成和3-4过渡齿轮总成之间，……，或位于(M-1)-M过渡齿轮总成和输出齿轮(T14)之间。
进一步地，上述N＝4，M＝2。
与现有齿轮机构相比，本发明的优点是：
1、本发明采用普通的圆柱齿轮，相对于现有行星齿轮机构取消了齿圈，结构简单；将本发明应用于变速器时，能够避免行星排与行星排相关组件之间复杂的嵌套，因此，本发明各组件对加工精度要求低，设计和制造方便结构简单。
2、本发明由于设置了过渡齿轮总成，因此在径向尺寸不变的情况下，能实现大速比。
附图说明
图1是本发明一优选实施例的结构示意图；
图2是图1所示齿轮机构与离合器组成的变速装置的示意图；
图3是离合器T2、T3分离、T4接合时的动力传递路线图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所提供的齿轮机构包括输入齿轮T11、沿圆周均布的多组中间轴齿轮总成(每组中间轴齿轮总成由1个中间轴第一齿轮T12、1个中间轴第二齿轮T12a、1个中间轴第三齿轮T13a、1个中间轴第四齿轮T13以及1个中间轴T15构成，其中，齿轮T12、T12a固连为一体同步旋转，齿轮T13a、T13固连为一体同步旋转)、过渡齿轮总成(由固连于一体的第一过渡齿轮T11a和第二过渡齿轮T14a构成，第一过渡齿轮T11a和第二过渡齿轮T14套装在中央输出轴T19外，相对于中央输出轴T19能够转动)、输出齿轮T14和具有两个空腔的齿轮保持架总成(由前保持架T16、中间保持架T18和后保持架T17依次固连构成)。
输入齿轮T11、齿轮保持架总成、过渡齿轮总成和输出齿轮T14具有重合的旋转轴线并且任两者之间能相对转动。
输入齿轮T11与多个中间轴第一齿轮T12啮合，并位于前保持架T16和中间保持架T18之间的空腔内；多个中间轴第二齿轮T12a与第一过渡齿轮T11a啮合，多个中间轴第三齿轮T13a与第二过渡齿轮T14a啮合，多个中间轴第四齿轮T13与输出齿轮T14啮合，且都位于中间保持架T18和后保持架T17之间的空腔内。
中间保持架T18的中部设置有中央输出轴T19，中央输出轴T19一端与输入轴同轴并排设置并能相对转动，另一端作为齿轮机构的第二输出端；
中央输出轴T19外同轴套装有能够相对转动的中央输出轴管T20，中央输出轴管T20的一端与输出齿轮T14的输出端固连，另一端作为齿轮机构的第一输出端。
图2为本发明所提供的齿轮机构T1与离合器组成的一个变速装置的示意图，图中，T2、T3和T4均为离合器。
离合器T2包括转动组件T21和固定组件T22；转动组件T21与齿轮保持架总成固连，固定组件T22与壳体H固连。
离合器T3包括主动组件T31和从动组件T32；主动组件T31与输入轴固连，从动组件T32与齿轮保持架总成固连。
离合器T4布置在齿轮机构T1的输出端，用于切换齿轮机构T1的输出；D离合器T4包括第二转动组件T41和第二固定组件T42；第二转动组件T41与所述中央输出轴管T20固连，第二固定组件T42与壳体H固连。
离合器T2、T3和T4只能择一锁止。
下面结合图2来说明本发明齿轮机构的动力传递路线：
①.当离合器T2接合、T3分离、T4分离时，动力传递路线为：输入端→输入齿轮T11→中间轴第一齿轮T12→中间轴第二齿轮T12a→第一过渡齿轮T11a→第二过渡齿轮T14a→中间轴第三齿轮T13a→中间轴第四齿轮T13→输出齿轮T14→第一输出端。传动比为iT，输出转向与输入扭矩方向相同。
②.当离合器T2分离、T3接合、T4分离时，动力传递路线为：输入端→整个齿轮机构(作为一个刚体)→第一输出端。传动比为1，输出转向与输入扭矩方向相同。
③.当离合器T2、T3分离、T4接合时，动力传递路线参见图3，此工况变速模块传动比为(1-iT)。
符号为“+”，表示转向与输入扭矩方向相同；
符号为“-”，表示转向与输入扭矩方向相反。
Claims (3)
1.一种齿轮机构，其特征在于：
所述齿轮机构包括固定安装在齿轮机构输入轴上的输入齿轮(T11)，由中间轴(T15)、中间轴第一齿轮(T12)和中间轴第二齿轮(T12a)构成的多个中间轴齿轮总成，输出齿轮(T14)，以及由前保持架(T16)、中间保持架(T18)和后保持架(T17)依次固连构成的具有两个空腔的齿轮保持架总成；
所述输入齿轮(T11)、齿轮保持架总成和输出齿轮(T14)三者同轴设置并且两两之间能相对转动；
所述中间保持架(T18)的中部设置有中央输出轴(T19)，中央输出轴(T19)一端与变速装置的输入轴同轴并排设置并能相对转动，另一端为齿轮机构的一个动力输出端；
所述中央输出轴(T19)外同轴套装有能够相对转动的中央输出轴管(T20)，所述中央输出轴管(T20)的一端与所述输出齿轮(T14)的输出端固连，另一端为齿轮机构的另一个动力输出端；
所述输入齿轮(T11)和多个中间轴第一齿轮(T12)啮合且都位于前保持架(T16)和中间保持架(T18)之间的空腔中，所述输出齿轮(T14)和多个中间轴第二齿轮(T12a)啮合且都位于后保持架(T17)和中间保持架(T18)之间的空腔中；中间轴第一齿轮(T12)和中间轴第二齿轮(T12a)同轴并排固定，并通过中间轴(T15)可旋转地安装于齿轮保持架总成的空腔中，多个中间轴(T15)均穿过中间保持架(T18)，其两端被前保持架(T16)和后保持架(T17)支撑。
2.根据权利要求1所述的齿轮机构，其特征在于：
每个中间轴齿轮总成还包括同轴并排设置在中间轴(T15)上的中间轴第三齿轮(T13a)、中间轴第四齿轮(T13)，……，中间轴第(N-1)齿轮，中间轴第N齿轮，N≥4且为偶数；其中，中间轴第一、二齿轮同轴固连构成中间轴1-2齿轮总成，中间轴第三、四齿轮同轴固连构成中间轴3-4齿轮总成、……、中间轴第(N-1)、N齿轮同轴固连构成中间轴(N-1)-N齿轮总成；中间轴1-2齿轮总成、中间轴3-4齿轮总成、……、中间轴(N-1)-N齿轮总成通过中间轴(T15)可旋转安装于前保持架(T16)和后保持架(T17)之间的空腔中且任两者之间可以相对转动；
所述齿轮机构还包括至少一个过渡齿轮总成；所述过渡齿轮总成包括安装在输入齿轮(T11)和输出齿轮(T14)之间的第一过渡齿轮(T11a)、第二过渡齿轮(T14a)，……，第M过渡齿轮，M＝N-2；其中，第一、二过渡齿轮同轴固连构成1-2过渡齿轮总成，第三、四过渡齿轮同轴固连构成3-4过渡齿轮总成、……、第(M-1)、M过渡齿轮同轴固连构成(M-1)-M过渡齿轮总成；
输入齿轮(T11)、1-2过渡齿轮总成、3-4过渡齿轮总成、……、(M-1)-M过渡齿轮总成和输出齿轮(T14)，以及齿轮保持架总成同轴布置并且两两之间能相对转动；
所述输入齿轮(T11)和多个中间轴第一齿轮(T12)啮合；所述输出齿轮(T14)和多个中间轴第N齿轮啮合；
所述第一过渡齿轮(T11a)、第二过渡齿轮(T14a)、……、第M过渡齿轮分别与所述多个中间轴第二齿轮(T12a)、多个中间轴第三齿轮(T13a)、……、多个中间轴第(N-1)齿轮啮合；
所述中间保持架(T18)位于输入齿轮(T11)和1-2过渡齿轮总成之间，或位于1-2过渡齿轮总成和3-4过渡齿轮总成之间，……，或位于(M-1)-M过渡齿轮总成和输出齿轮(T14)之间。
3.根据权利要求2所述的齿轮机构，其特征在于：所述N＝4，M＝2。
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