CN107524768A - 一种推土机用变速箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种推土机用变速箱,该变速箱包括输入轴和输出轴,还包括四个单行星排,分别为第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排,所述输入轴上连接有第一行星排和第二行星排,所述输出轴上连接有第三行星排和第四行星排,四个行星排上共设置有五个离合器,通过不同离合器的同时啮合,可实现不同挡位的切换。本发明提出的推土机用变速箱通过四个行星排实现前进三挡和后退三挡的换挡功能,零件较少,全部使用单星排,制造安装简单,结构尺寸小。

Description

一种推土机用变速箱
技术领域
本发明涉及变速箱技术领域,尤其涉及一种推土机用变速箱。
背景技术
现有变速箱分为人力换挡和动力换挡两种,由于工程机械采用人力换挡后会出现低挡位发动机功率发挥不充分,高挡位机器难以起步,因此工程机械广泛采用动力换挡变速箱。而行星式动力换挡变速箱中有许多行星排,具有零件受力平衡,结构尺寸小,刚度大等优点,在工程机械中被大量使用。为满足不同工况的需求,提高行驶的舒适性和燃油经济性,推土机变速箱一般需要有不少于6个挡位(三前进挡三后退挡)。现有推土机用行星式变速箱一般采用5排及以上行星排实现上述6挡位需求,如专利CN105351462A,专利CN203348495U以及专利CN205618616U,其零件数量较多。有些还使用双星排,如专利CN205618616U中的第二行星排和第四行星排中使用了双星排。另外还有些方案虽然仅使用四排行星排,但为了方便轴的引出,其中心轴存在空心嵌套结构,如专利CN102221076A中第一行星排的中心轴存在三层嵌套结构,这导致中心轴结构比较复杂,制造安装难度大,机构整体尺寸也比较大。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提出一种推土机用变速箱,在满足多挡位需求的情况下使用较少的零件数量,降低结构复杂性,使制造安装简易,减小变速箱尺寸。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种推土机用变速箱,其特征在于,包括输入轴1、第一行星排3、第二行星排4、第三行星排4和第四行星排5和输出轴2;
所述第一行星排3包括第一太阳轮31、第一齿圈32、第一行星架33和第一行星轮34,第一行星轮34设置在第一行星架33上,且分别与第一太阳轮31和第一齿圈32啮合;所述第一齿圈32外部设置有第一离合器7;
所述第二行星排4包括第二太阳轮41、第二齿圈42、第二行星架43和第二行星轮44,第二行星轮44设置在第二行星架43上,第二齿圈42固定连接在第一行星架33的一端,第二行星轮44分别与第二太阳轮41和第二齿圈42啮合;所述第二行星架43一端设置有第二离合器8;
所述第四行星排6包括第四太阳轮61、第四齿圈62、第四行星架63和第四行星轮64,第四行星轮64设置在第四行星架63上,且分别与第四太阳轮61、第四齿圈62啮合;所述第四齿圈62外部设置有第五离合器11;
所述的第三行星排5设置在所述的第四行星架63内,所述第三行星排5包括第三太阳轮51、第三齿圈52、第三行星架53和第三行星轮54,第三行星轮54设置在第三行星架53上,第三齿圈52固定连接在第四行星架63上,第三行星轮54分别与第三太阳轮51、第三齿圈52啮合;所述第三齿圈52外部设置第三离合器9;
所述的第三行星架53和第四行星架63之间设置第四离合器10;
输入轴1与第一行星架33固定连接;
第一太阳轮31、第二太阳轮41、第三行星架53同轴依次固定连接;
第三太阳轮51、第四太阳轮61同轴固定连接,第四太阳轮61和输出轴2固定连接。
进一步地,当所述第二离合器8接合,将第二行星架43固定,同时,所述第四离合器10接合,将第三行星架53和第三齿圈52连接为一个整体,此时所述变速箱实现前进一挡;
当所述第二离合器8和第五离合器11同时接合,分别将第二行星架43和第四齿圈62固定,所述变速箱实现前进二挡;
当所述第二离合器8和第三离合器9同时接合,分别将第二行星架43和第三齿圈52固定,所述变速箱实现前进三挡;
当所述第一离合器7接合,将第一齿圈32固定,同时,所述第四离合器10接合,将第三行星架53和第三齿圈52连接为一个整体,所述变速箱实现后退一挡;
当所述第一离合器7和第五离合器11同时接合,分别将第一齿圈32和第四齿圈62固定,所述变速箱实现后退二挡;
当所述第一离合器7和第三离合器9同时接合,分别将第一齿圈32和第三齿圈52固定,所述变速箱实现后退三挡。
进一步地,所述前进一挡的传动比范围为0.28~0.4;
所述前进二挡的传动比范围为0.14~0.22;
所述前进三挡的传动比范围为0.079~0.13;
所述后退一挡的传动比范围为-0.25~-0.36;
所述后退二挡的传动比范围为-0.13~-0.20;
所述后退三挡的传动比范围为-0.071~-0.12。
进一步地,所述第一离合器7、第二离合器8、第三离合器9、第四离合器10和第五离合器11均为湿式多片式离合器。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
本发明提出的推土机用变速箱,包括4个单行星排,以及在行星排上设置的5个离合器,能实现3个前进挡和3个后退挡,利用较少的行星排实现多挡位的变速需求,且未使用双星排,无空心轴嵌套,结构简单,制造安装方便,机构尺寸小。
附图说明
图1是本发明提供的推土机用变速箱的结构示意图。
其中,1、输入轴;2、输出轴;3、第一行星排;31、第一太阳轮;32、第一齿圈;33、第一行星架;34、第一行星轮;4、第二行星排;41、第二太阳轮;42、第二齿圈;43、第二行星架;44、第二行星轮;5、第三行星排;51、第三太阳轮;52、第三齿圈;53、第三行星架;54、第三行星轮;6、第四行星排;61、第四太阳轮;62、第四齿圈;63、第四行星架;64、第四行星轮;7、第一离合器;8、第二离合器;9、第三离合器;10、第四离合器;11、第五离合器。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示,一种推土机用变速箱,包括输入轴1、第一行星排3、第二行星排4、第三行星排4和第四行星排5和输出轴2;
第一行星排3包括第一太阳轮31、第一齿圈32、第一行星架33和第一行星轮34,第一行星轮34设置在第一行星架33上,且分别与第一太阳轮31和第一齿圈32啮合;所述第一齿圈32外部设置有第一离合器7;
第二行星排4包括第二太阳轮41、第二齿圈42、第二行星架43和第二行星轮44,第二行星轮44设置在第二行星架43上,第二齿圈42固定连接在第一行星架33的一端,第二行星轮44分别与第二太阳轮41和第二齿圈42啮合;第二行星架43一端设置有第二离合器8;
第四行星排6包括第四太阳轮61、第四齿圈62、第四行星架63和第四行星轮64,第四行星轮64设置在第四行星架63上,且分别与第四太阳轮61、第四齿圈62啮合;第四齿圈62外部设置有第五离合器11;
第三行星排5设置在第四行星架63内,第三行星排5包括第三太阳轮51、第三齿圈52、第三行星架53和第三行星轮54,第三行星轮54设置在第三行星架53上,第三齿圈52固定连接在第四行星架63上,第三行星轮54分别与第三太阳轮51、第三齿圈52啮合;第三齿圈52外部设置第三离合器9;
第三行星架53和第四行星架63之间设置第四离合器10;输入轴1与第一行星架33固定连接,第一太阳轮31、第二太阳轮41、第三行星架53同轴依次固定连接,第三太阳轮51、第四太阳轮61同轴固定连接,第四太阳轮61和输出轴2固定连接。第一离合器7、第二离合器8、第三离合器9、第四离合器10和第五离合器11均为湿式多片式离合器。
具体的工作过程如下:
当第二离合器8接合,将第二行星架43固定,同时,第四离合器10接合,将第三行星架53和第三齿圈52连接为一个整体,此时变速箱实现前进一挡,前进一挡的传动比范围为0.28~0.4;
当第二离合器8和第五离合器11同时接合,分别将第二行星架43和第四齿圈62固定,变速箱实现前进二挡;前进二挡的传动比范围为0.14~0.22;
当第二离合器8和第三离合器9同时接合,分别将第二行星架43和第三齿圈52固定,变速箱实现前进三挡;前进三挡的传动比范围为0.079~0.13;
当第一离合器7接合,将第一齿圈32固定,同时,第四离合器10接合,将第三行星架53和第三齿圈52连接为一个整体,变速箱实现后退一挡;后退一挡的传动比范围为-0.25~-0.36;
当第一离合器7和第五离合器11同时接合,分别将第一齿圈32和第四齿圈62固定,变速箱实现后退二挡;后退二挡的传动比范围为-0.13~-0.20;
当第一离合器7和第三离合器9同时接合,分别将第一齿圈32和第三齿圈52固定,变速箱实现后退三挡,后退三挡的传动比范围为-0.071~-0.12。
本实施例提供的其中一种变速箱行星排参数,如表1所示。通过计算得到该实施例变速箱各挡位传动比,如表2所示。
表1本实施例变速箱行星排参数
表2本实施例变速箱各挡位传动比
档位 接合离合器 传动比值
前进1挡 第一离合器、第四离合器 0.377
前进2挡 第一离合器、第五离合器 0.202
前进3挡 第一离合器、第三离合器 0.120
后退1挡 第二离合器、第四离合器 -0.326
后退2挡 第二离合器、第五离合器 -0.174
后退3挡 第二离合器、第三离合器 -0.103
根据上述行星排参数及传动比,可满足推土机的使用生产需求。

Claims (4)

1.一种推土机用变速箱,其特征在于,包括输入轴(1)、第一行星排(3)、第二行星排(4)、第三行星排(4)和第四行星排(5)和输出轴(2);
所述第一行星排(3)包括第一太阳轮(31)、第一齿圈(32)、第一行星架(33)和第一行星轮(34),第一行星轮(34)设置在第一行星架(33)上,且分别与第一太阳轮(31)和第一齿圈(32)啮合;所述第一齿圈(32)外部设置有第一离合器(7);
所述第二行星排(4)包括第二太阳轮(41)、第二齿圈(42)、第二行星架(43)和第二行星轮(44),第二行星轮(44)设置在第二行星架(43)上,第二齿圈(42)固定连接在第一行星架(33)的一端,第二行星轮(44)分别与第二太阳轮(41)和第二齿圈(42)啮合;所述第二行星架(43)一端设置有第二离合器(8);
所述第四行星排(6)包括第四太阳轮(61)、第四齿圈(62)、第四行星架(63)和第四行星轮(64),第四行星轮(64)设置在第四行星架(63)上,且分别与第四太阳轮(61)、第四齿圈(62)啮合;所述第四齿圈(62)外部设置有第五离合器(11);
所述的第三行星排(5)设置在所述的第四行星架(63)内,所述第三行星排(5)包括第三太阳轮(51)、第三齿圈(52)、第三行星架(53)和第三行星轮(54),第三行星轮(54)设置在第三行星架(53)上,第三齿圈(52)固定连接在第四行星架(63)上,第三行星轮(54)分别与第三太阳轮(51)、第三齿圈(52)啮合;所述第三齿圈(52)外部设置第三离合器(9);
所述的第三行星架(53)和第四行星架(63)之间设置第四离合器(10);
输入轴(1)与第一行星架(33)固定连接;
第一太阳轮(31)、第二太阳轮(41)、第三行星架(53)同轴依次固定连接;
第三太阳轮(51)、第四太阳轮(61)同轴固定连接,第四太阳轮(61)和输出轴(2)固定连接。
2.根据权利要求1所述的推土机变速箱,其特征在于,当所述第二离合器(8)接合,将第二行星架(43)固定,同时,所述第四离合器(10)接合,将第三行星架(53)和第三齿圈(52)连接为一个整体,此时所述变速箱实现前进一挡。
当所述第二离合器(8)和第五离合器(11)同时接合,分别将第二行星架(43)和第四齿圈(62)固定,所述变速箱实现前进二挡。
当所述第二离合器(8)和第三离合器(9)同时接合,分别将第二行星架(43)和第三齿圈(52)固定,所述变速箱实现前进三挡。
当所述第一离合器(7)接合,将第一齿圈(32)固定,同时,所述第四离合器(10)接合,将第三行星架(53)和第三齿圈(52)连接为一个整体,所述变速箱实现后退一挡。
当所述第一离合器(7)和第五离合器(11)同时接合,分别将第一齿圈(32)和第四齿圈(62)固定,所述变速箱实现后退二挡。
当所述第一离合器(7)和第三离合器(9)同时接合,分别将第一齿圈(32)和第三齿圈(52)固定,所述变速箱实现后退三挡。
3.根据权利要求2所述的推土机变速箱,其特征在于,
所述前进一挡的传动比范围为0.28~0.4;
所述前进二挡的传动比范围为0.14~0.22;
所述前进三挡的传动比范围为0.079~0.13;
所述后退一挡的传动比范围为-0.25~-0.36;
所述后退二挡的传动比范围为-0.13~-0.20;
所述后退三挡的传动比范围为-0.071~-0.12。
4.根据权利要求1-3任一项所述的推土机变速箱,其特征在于,所述第一离合器(7)、第二离合器(8)、第三离合器(9)、第四离合器(10)和第五离合器(11)均为湿式多片式离合器。
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