CN108278336B - 铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱及实现方法 - Google Patents

铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱及实现方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108278336B
CN108278336B CN201810268131.6A CN201810268131A CN108278336B CN 108278336 B CN108278336 B CN 108278336B CN 201810268131 A CN201810268131 A CN 201810268131A CN 108278336 B CN108278336 B CN 108278336B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
shaft
fixed
fixed shaft
clutch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810268131.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108278336A (zh
Inventor
张杰山
王勇
王周
姚锡江
乔奎普
王道明
秦红义
汤治明
马玉敏
高新功
杨旭辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xuzhou XCMG Mining Machinery Co Ltd
Original Assignee
Xuzhou XCMG Mining Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xuzhou XCMG Mining Machinery Co Ltd filed Critical Xuzhou XCMG Mining Machinery Co Ltd
Priority to CN201810268131.6A priority Critical patent/CN108278336B/zh
Publication of CN108278336A publication Critical patent/CN108278336A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108278336B publication Critical patent/CN108278336B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/093Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/023Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H2057/02039Gearboxes for particular applications
    • F16H2057/02043Gearboxes for particular applications for vehicle transmissions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0043Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising four forward speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/0082Transmissions for multiple ratios characterised by the number of reverse speeds
    • F16H2200/0086Transmissions for multiple ratios characterised by the number of reverse speeds the gear ratios comprising two reverse speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2005Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with one sets of orbital gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2046Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with six engaging means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

本发明公开了铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱,其中,第一定轴I为输入轴,第四轴IV为行星齿轮轴并作为输出轴;在前进档时,第一定轴I与第四轴IV的太阳轮ZS旋转方向一致,与第二定轴II、第三定轴、倒档轴R旋转方向相反;倒档轴R用于旋转方向转换,实现输出轴与输入轴旋转方向相反的功能,在倒档时,第一定轴I与第二定轴II、第三定轴III旋转方向保持一致,与倒档轴R、第四轴IV的太阳轮ZS旋转方向一致。本发明综合了定轴式变速箱和行星齿轮式变速的优点,具有模块化程度高、结构简单且紧凑,生产成本低且易于维修。实现四个前进档、两个倒退档以及空挡功能,且具有前后两个方向的动力输出,具有取力口功能。

Description

铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱及实现方法
技术领域
应用于变速箱领域,具体涉及一种铰接式自卸车的四进两倒定轴变速机构及其变速箱。
背景技术
变速箱是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构,能够分档改变输出轴和输入轴传动比,以适应在不同路面和载荷条件下,满足驾驶员对车辆调速的控制需求。变速机构是变速箱的核心组成原件,通常由不同的齿轮组成不同的啮合关系,从而实现不同的输入输出速比关系,实现车辆的前进、倒退或空档。
目前常用于铰接式自卸车的变速箱为同轴式液力机械自动变速箱,特点是输入轴与输出轴在同一轴线上,变速机构为行星齿轮机构。行星齿轮机构主要由太阳轮、内齿圈、行星架和行星齿轮等原件组成。速比和动力传动的方向的改变是通过以不同的原件作为主动件或被动件、以及限制不同原件的运动而实现的。
上述同轴式液力机械自动变速箱结构复杂,由于要实现多个档位,不同层级的太阳轮、内齿圈、行星架存在多种共用或关联关系,结构紧凑,零部件数量多,用于铰接式自卸车时可靠性差。
上述同轴式液力机械自动变速箱仅有后端一个输出口,为了满足铰接式自卸车为6×6驱动,需要配合分动箱使用,将动力一分二变为前后输出。上述变速箱一般情况下不能够集成取力口(PTO)。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出一种铰接式自卸车的六进四倒定轴变速机构及其变速箱。
本发明所采用的技术方案是:
铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱,包括其上均设有齿轮和离合器的第一定轴I、第二定轴II、第三定轴III、第四定轴IV和倒档轴R,且各轴之间通过互相啮合的齿轮和离合器的结合或断开来实现不同的速比关系和旋转方向;其中,所述第一定轴I为输入轴,所述第四定轴IV为行星齿轮轴并作为输出轴;在前进档时,第一定轴I与第四定轴IV的太阳轮ZS旋转方向一致,与第二定轴II、第三定轴、倒档轴R旋转方向相反;倒档轴R用于旋转方向转换,实现输出轴与输入轴旋转方向相反的功能,在倒档时,第一定轴I与第三定轴III旋转方向保持一致;倒档轴R、第二定轴II、第四定轴IV的太阳轮ZS旋转方向一致。
优选的是,所述第一定轴I由内轴和外轴组成,内轴与输入法兰相连,接收从发动机传递过来的转速和扭矩;内轴同时与带锁止离合器的变矩器的输入端相连,带锁止离合器的变矩器的输出端和外轴相连,且外轴同时与缓速器相连。
优选的是,所述第一定轴的内轴与取力口PTO相连,提供动力输出,且与发动机输入保持常连接,用于驱动液压泵或其它动力装置。
优选的是,所述第四定轴IV由内轴和外轴组成,装备有固定齿轮Z41和行星齿轮组;其中,内轴前端为前输出法兰、后端为后输出法兰;内轴和外轴通过离合器C41相连,当C41施加时,内轴和外轴转速相同、传递扭矩;固定齿轮Z41和第四定轴IV的外轴固定相连。
优选的是,所述行星齿轮组由太阳轮ZS、不少于三个行星轮ZP、齿圈ZG、行星架组成;太阳轮ZS和外轴固定连接;齿圈ZG和变速箱的壳体固定连接,任何工况下均保持静止;行星架通过离合器C42和内轴连接,当C42施加时,内轴和行星架7转速相同、传递扭矩。
优选的是,所述第一定轴I的外轴装备有浮动齿轮Z11和固定齿轮Z12,浮动齿轮Z11通过离合器C1与第一定轴I的外轴相连;所述第二定轴II装备有固定齿轮Z21、浮动齿轮Z22,浮动齿轮Z22通过离合器C2与第二定轴II相连;
所述第三定轴III装备有固定齿轮Z31、浮动齿轮Z32,浮动齿轮Z32通过离合器C3与第三定轴III相连;所述倒档轴R 装备有固定齿轮ZR1、浮动齿轮ZR2,浮动齿轮ZR2通过离合器CR与倒档轴R相连。
优选的是,所述第一定轴I的浮动齿轮Z11和第二定轴II固定齿轮Z21保持常啮合,第一定轴I的浮动齿轮Z11和第三定轴III固定齿轮Z31保持常啮合;
所述第一定轴I的固定齿轮Z12和倒档轴R的浮动齿轮ZR2保持常啮合,用于在倒档时将扭矩转速传递到倒档轴R,倒档轴R固定齿轮ZR1和第三定轴III固定齿轮Z31保持常啮合;所述第四定轴IV的固定齿轮Z41和第二定轴II的浮动齿轮Z22保持常啮合,第四定轴IV的固定齿轮Z41和第三定轴III的浮动齿轮Z32保持常啮合,能将前进档和倒退档时的扭矩转速传递到第四定轴IV。
优选的是,所述第四定轴IV具有两种输出模式,离合器C41施加且离合器C42解除时,第四定轴IV的内轴和外轴连接,直接输出,为高速档,速比为1:1;
第四定轴IV的外轴与太阳轮ZS相连,离合器C42施加且离合器C41解除时,通过行星架输出,为低速档,速比为1+ZG/ZS :1。
一种基于前述的铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱的实现方法,用于前进档时:
前进一档到四档:动力传输路径为带锁止离合器的变矩器到第一定轴I的外轴,离合器C1施加,将动力从第一定轴I的外轴传递到浮动齿轮Z11;
前进一档:离合器C1、C2和C42处于施加状态,浮动齿轮Z11通过啮合的固定齿轮Z21将动力传递到第二定轴II,离合器C2施加,将动力传递到浮动齿轮Z22,浮动齿轮Z22通过啮合的固定齿轮Z41将动力传递到第四定轴IV外轴,第四定轴IV离合器C42施加,动力从行星架输出到第一定轴I的内轴,完成动力输出;
前进二档:离合器C1、C3和C42处于施加状态,浮动齿轮Z11通过啮合的固定齿轮Z31将动力传递到第三定轴III,离合器C3施加,将动力传递到浮动齿轮Z32,浮动齿轮Z32通过啮合的固定齿轮Z41将动力传递到第四定轴IV的外轴,第四定轴IV的离合器C42施加,动力从行星架输出到第四定轴IV的内轴,完成动力输出;
前进三档:离合器C1、C2和C41处于施加状态,传递路径同前进一档,区别在第四定轴IV的离合器C41施加,动力从外轴输出到内轴,完成动力输出;
前进四档:离合器C1、C3和C41处于施加状态,传递路径同前进二档,区别在第四定轴IV的离合器C41施加,动力从外轴输出到内轴,完成动力输出。
优选的是,用于倒退档时:
倒退一档到二档:动力传输路径为带锁止离合器的变矩器到第一定轴I的外轴,倒档离合器CR施加,第一定轴I外轴的固定齿轮Z12与通过与之啮合的浮动齿轮ZR2将动力传递到倒档轴R;倒档轴R的固定齿轮ZR1通过第一定轴I的浮动齿轮Z11将动力传递到第三定轴III的固定齿轮Z31;离合器C3施加,第三定轴III的浮动齿轮Z32通过与之啮合的固定齿轮Z41将动力传动到第四定轴IV的外轴;
倒退一档:第四定轴IV的离合器C42施加,动力从行星架输出到第四定轴IV的内轴,完成动力输出;
倒退二档:第四定轴IV的离合器C41施加,动力从第四定轴IV的外轴输出到第四定轴IV的内轴,完成动力输出。
本发明有益效果:
本发明综合了定轴式变速箱和行星齿轮式变速的优点,具有模块化程度高、结构简单且紧凑,生产成本低且易于维修。实现四个前进档、两个倒退档以及空挡功能,且具有前后两个方向的动力输出,具有取力口功能。其中取力口和液力变矩器的输入端相连,无论变速箱处于何种档位,均与发动机同转速输出动力。
附图说明
图1为变速箱结构示意图;
图2为变速箱A-A剖面结构示意图;
图3为档位和离合对照图;
图4为档位和动力传输对照图。
图中标识:I~III-第一定轴到第三定轴,IV-第四行星轮轴,R-倒档轴,7-行星架,8-输入法兰,9-带锁止离合器的变矩器,10-缓速器,11-前输出法兰,12-后输出法兰,13-取力口,Z代表齿轮、相接的数字代表轴数和序号,ZS-太阳轮,ZP-行星轮,ZG-齿圈,C代表离合器、相接的数字代表轴数和序号。
实施方式
图1为变速箱结构示意图,对定轴变速箱进行说明。
本发明的变速箱共有四个定轴和一个行星齿轮轴混合方式组成,能够实现四个前进档和两个倒退档、以及空档功能。第一定轴I为输入轴,第二定轴II、第三定轴III、第四定轴IV为行星齿轮轴、倒档轴R,上述五根轴均安装有齿轮和离合器,通过互相啮合的齿轮和离合器的结合或断开,来实现不同的速比关系和旋转方向。第四定轴为输出轴。
在前进档时,第一定轴I与第四定轴IV太阳轮ZS旋转方向一致,与第二定轴II、第三定轴、倒档轴R旋转方向相反。
如图1所示,倒档轴R用于旋转方向转换,实现输出轴与输入轴旋转方向相反的功能,在倒档时,第一定轴I与第三定轴III旋转方向保持一致;倒档轴R、第二定轴II、第四定轴IV的太阳轮ZS旋转方向一致。
图2为变速箱A-A剖面结构示意图,结合图1,对各轴说明。
第一定轴I由内轴和外轴组成,内轴与输入法兰8相连,接收从发动机传递过来的转速和扭矩。内轴同时与带锁止离合器的变矩器9的输入端相连,输出端和外轴相连,外轴同时与缓速器10相连。带锁止离合器的变矩器9根据不同工况,实现变矩增扭的作用,或锁止变矩器提高传动效率,缓速器10在缓行工况下启用,将动能转换为变速箱油的热能,从而提供制动缓速功能。
第一定轴内轴与取力口PTO13相连,提供动力输出,且与发动机输入保持常连接,不受变速箱档位的影响。用于驱动液压泵或其它动力装置。
固定齿轮:在本发明专利中,固定齿轮与定轴之间固定连接,保持同等转速,传递转速和扭矩。
浮动齿轮:在本发明专利中,浮动齿轮与定轴之间通过离合器相连,当离合器施加,浮动齿轮与定轴固定连接、传递扭矩并保持同转速;当离合器打开,浮动齿轮与定轴脱离,无转速关系且不传递扭矩,可以与固定轴之间发生相对滑动。
离合器:在本发明专利中,离合器具有结合或断开动力传动的功能,通过离合器的施加或断开,实现不同的动力传输路径,获得不同的速比,实现变速功能。
第一定轴I外轴装备有浮动齿轮Z11和固定齿轮Z12,浮动齿轮Z11通过离合器C1与第一定轴I外轴相连。
第二定轴II装备有固定齿轮Z21、浮动齿轮Z22,浮动齿轮Z22通过离合器C2与第二定轴II相连。
第三定轴III装备有固定齿轮Z31、浮动齿轮Z32,浮动齿轮Z32通过离合器C3与第三定轴III相连。
倒档轴R 装备有固定齿轮ZR1、浮动齿轮ZR2,浮动齿轮ZR2通过离合器CR与倒档轴R相连。
第四定轴IV由内轴和外轴组成,装备有固定齿轮Z41和行星齿轮组。内轴前端为前输出法兰11、后端为后输出法兰12。内轴和外轴通过离合器C41相连,当C41施加时,内轴和外轴转速相同、传递扭矩。固定齿轮Z41和第四定轴IV外轴固定相连。行星齿轮组由太阳轮ZS、不少于3个行星轮ZP、齿圈ZG、行星架7组成。太阳轮ZS和外轴固定连接。齿圈ZG和变速箱的壳体固定连接,任何工况下均保持静止。行星架7通过离合器C42和内轴连接,当C42施加时,内轴和行星架7转速相同、传递扭矩
下面结合图1和图2,解释各齿轮间的啮合关系。
输入轴第一定轴I的浮动齿轮Z11和第二定轴II固定齿轮Z21保持常啮合,第一定轴I的浮动齿轮Z11和第三定轴III固定齿轮Z31保持常啮合,上述啮合关系能保证在前进档时将输入轴第一定轴I的扭矩转速传递到第二、三定轴。
输入轴第一定轴I的固定齿轮Z12和倒档轴R的浮动齿轮ZR2保持常啮合,用于在倒档时将扭矩转速传递到倒档轴R。倒档轴R固定齿轮ZR1和第三定轴III固定齿轮Z31保持常啮合,上述啮合关系能保证在倒退档时将倒档轴R的扭矩转速传递到到第三定轴。
第四定轴IV固定齿轮Z41和第二定轴II浮动齿轮Z22保持常啮合,第四定轴IV固定齿轮Z41和第三定轴III浮动齿轮Z32保持常啮合,能将前进档和倒退档时的扭矩转速传递到第四定轴IV。
第四定轴IV具有两种输出模式,离合器C41施加且离合器C42解除时,内轴和外轴连接,直接输出,为高速档,速比为1:1。外轴与太阳轮ZS相连,离合器C42施加且离合器C41解除时,通过行星架7输出,为低速档,速比为1+ZG/ZS :1。
图3为档位离合对照图,表示不同的离合器组合施加,能获得到的档位的对应关系。
图4为各档位动力传递路线图,表示不同档位时动力经过的齿轮。
下面结合图2、图3和图4,说明不同档位下的动力传输路径和档位的实现方法。
空档:所有的离合器均处于断开状态,第一轴I外轴通过带锁止离合器的变矩器9与发动机相连,不再向其它定轴传递动力,输出轴第四定轴IV为静止状态,无转速和扭矩输出,实现空档功能。
前进一档到四档:动力传输路径为带锁止离合器的变矩器9到第一定轴I外轴,离合器C1施加,将动力从第一定轴I外轴传递到浮动齿轮Z11。
前进一档:离合器C1、C2和C42处于施加状态。浮动齿轮Z11通过啮合的固定齿轮Z21将动力传递到第二定轴II,离合器C2施加,将动力传递到浮动齿轮Z22。浮动齿轮Z22通过啮合的固定齿轮Z41将动力传递到第四定轴IV外轴。第四定轴IV离合器C42施加,动力从行星架7输出到内轴,完成动力输出。
前进一档的速比D1与齿轮齿数的关系为:
D1=Z21/Z11×Z41/Z22×(1+ZG/ZS)。
前进二档:离合器C1、C3和C42处于施加状态。浮动齿轮Z11通过啮合的固定齿轮Z31将动力传递到第三定轴II,离合器C3施加,将动力传递到浮动齿轮Z32。浮动齿轮Z32通过啮合的固定齿轮Z41将动力传递到第四定轴IV外轴。第四定轴IV离合器C42施加,动力从行星架7输出到内轴,完成动力输出。
前进二档的速比D2与齿轮齿数的关系为:
D2= Z31/Z11×Z41/Z32×(1+ZG/ZS)。
前进三档:离合器C1、C2和C41处于施加状态。传递路径同前进一档。区别在第四定轴IV离合器C41施加,动力从外轴输出到内轴,完成动力输出。
前进三档的速比D3与齿轮齿数的关系为:
D3= Z21/Z11×Z41/Z22。
前进四档:离合器C1、C3和C41处于施加状态。传递路径同前进二档。区别在第四定轴IV离合器C41施加,动力从外轴输出到内轴,完成动力输出。
前进四档的速比D4与齿轮齿数的关系为:
D4= Z3/Z11×Z41/Z32。
倒退一档到二档:动力传输路径为带锁止离合器的变矩器9到第一定轴I外轴,倒档离合器CR施加,第一定轴I外轴的固定齿轮Z12与通过与之啮合的浮动齿轮ZR2将动力传递到倒档轴R。倒档轴R固定齿轮ZR1通过第一轴浮动齿轮Z11将动力传递到第三轴III固定齿轮Z31。离合器C3施加,第三定轴III的浮动齿轮Z32通过与之啮合的固定齿轮Z41将动力传动到第四定轴IV外轴。
倒退一档:第四定轴IV离合器C42施加,动力从行星架7输出到内轴,完成动力输出。
倒退一档的速比R1与齿轮齿数的关系为:
R1= - ZR2/Z12×Z31/ZR1×Z41/Z32×(1+ZG/ZS)。
倒退二档:第四定轴IV离合器C41施加,动力从外轴输出到内轴,完成动力输出。
倒退二档的速比R2与齿轮齿数的关系为:
R2= - ZR2/Z12×Z31/ZR1×Z41/Z32。
本发明实施例提供的变速箱,包括上述四进二倒定轴变速机构、以及液力变矩器和缓速器,实现四个前进档、两个倒退档以及空挡功能,且具有前后两个方向的动力输出,具有取力口功能。其中取力口和液力变矩器的输入端相连,无论变速箱处于何种档位,均与发动机同转速输出动力。
尽管具体地参考其优选实施例来示出并描述了本发明,但本领域的技术人员可以理解,可以做出形式和细节上的各种改变而不脱离所附权利要求书中所述的本发明的范围。以上结合本发明的具体实施例做了详细描述,但并非是对本发明的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,均仍属于本发明技术方案的范围。

Claims (7)

1.铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱,其特征在于:包括其上均设有齿轮和离合器的第一定轴I、第二定轴II、第三定轴III、第四定轴IV和倒档轴R,且各轴之间通过互相啮合的齿轮和离合器的结合或断开来实现不同的速比关系和旋转方向;
其中,所述第一定轴I为输入轴,所述第四定轴IV为行星齿轮轴并作为输出轴;
在前进档时,第一定轴I与第四定轴IV的太阳轮ZS旋转方向一致,与第二定轴II、第三定轴III、倒档轴R旋转方向相反;
倒档轴R用于旋转方向转换,实现输出轴与输入轴旋转方向相反的功能,在倒档时,第一定轴I与第三定轴III旋转方向保持一致;
倒档轴R、第二定轴II、第四定轴IV的太阳轮ZS旋转方向一致;
所述第四定轴IV由内轴和外轴组成,装备有固定齿轮Z41和行星齿轮组;其中,内轴前端为前输出法兰(11)、后端为后输出法兰(12);
内轴和外轴通过离合器C41相连,当离合器C41施加时,内轴和外轴转速相同、传递扭矩;
固定齿轮Z41和第四定轴IV的外轴固定相连;
所述第一定轴I的外轴装备有浮动齿轮Z11和固定齿轮Z12,浮动齿轮Z11通过离合器C1与第一定轴I的外轴相连;
所述第二定轴II装备有固定齿轮Z21、浮动齿轮Z22,浮动齿轮Z22通过离合器C2与第二定轴II相连;
所述第三定轴III装备有固定齿轮Z31、浮动齿轮Z32,浮动齿轮Z32通过离合器C3与第三定轴III相连;
所述倒档轴R装备有固定齿轮ZR1、浮动齿轮ZR2,浮动齿轮ZR2通过离合器CR与倒档轴R相连;
所述行星齿轮组由太阳轮ZS、不少于三个行星轮ZP、齿圈ZG、行星架(7)组成;太阳轮ZS和外轴固定连接;齿圈ZG和变速箱的壳体固定连接,任何工况下均保持静止;行星架(7)通过离合器C42和内轴连接,当离合器C42施加时,内轴和行星架(7)转速相同、传递扭矩。
2.根据权利要求1所述的铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱,其特征在于:
所述第一定轴I由内轴和外轴组成,内轴与输入法兰(8)相连,接收从发动机传递过来的转速和扭矩;内轴同时与带锁止离合器的变矩器(9)的输入端相连,带锁止离合器的变矩器(9)的输出端和外轴相连,且外轴同时与缓速器(10)相连。
3.根据权利要求2所述的铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱,其特征在于:
所述第一定轴的内轴与取力口PTO(13)相连,提供动力输出,且与发动机输入保持常连接,用于驱动液压泵或其它动力装置。
4.根据权利要求1所述的铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱,其特征在于:
所述第四定轴IV具有两种输出模式,离合器C41施加且离合器C42解除时,第四定轴IV的内轴和外轴连接,直接输出,为高速档,速比为1:1;
第四定轴IV的外轴与太阳轮ZS相连,离合器C42施加且离合器C41解除时,通过行星架(7)输出,为低速档,速比为1+ZG/ZS :1,ZG表示齿圈齿数,ZS表示太阳轮齿数。
5.根据权利要求1所述的铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱,其特征在于:
所述第一定轴I的浮动齿轮Z11和第二定轴II固定齿轮Z21保持常啮合,第一定轴I的浮动齿轮Z11和第三定轴III固定齿轮Z31保持常啮合;
所述第一定轴I的固定齿轮Z12和倒档轴R的浮动齿轮ZR2保持常啮合,用于在倒档时将扭矩转速传递到倒档轴R,倒档轴R固定齿轮ZR1和第三定轴III固定齿轮Z31保持常啮合;
所述第四定轴IV的固定齿轮Z41和第二定轴II的浮动齿轮Z22保持常啮合,第四定轴IV的固定齿轮Z41和第三定轴III的浮动齿轮Z32保持常啮合,能将前进档和倒退档时的扭矩转速传递到第四定轴IV。
6.一种基于权利要求1至5任一项所述的铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱的实现方法,用于前进档时,其特征在于:
前进一档到四档:动力传输路径为带锁止离合器的变矩器(9)到第一定轴I的外轴,离合器C1施加,将动力从第一定轴I的外轴传递到浮动齿轮Z11;
前进一档:离合器C1、离合器C2和离合器C42处于施加状态,浮动齿轮Z11通过啮合的固定齿轮Z21将动力传递到第二定轴II,离合器C2施加,将动力传递到浮动齿轮Z22,浮动齿轮Z22通过啮合的固定齿轮Z41将动力传递到第四定轴IV外轴,第四定轴IV离合器C42施加,动力从行星架(7)输出到第一定轴I的内轴,完成动力输出;
前进二档:离合器C1、离合器C3和离合器C42处于施加状态,浮动齿轮Z11通过啮合的固定齿轮Z31将动力传递到第三定轴III,离合器C3施加,将动力传递到浮动齿轮Z32,浮动齿轮Z32通过啮合的固定齿轮Z41将动力传递到第四定轴IV的外轴,第四定轴IV的离合器C42施加,动力从行星架(7)输出到第四定轴IV的内轴,完成动力输出;
前进三档:离合器C1、离合器C2和离合器C41处于施加状态,传递路径同前进一档,区别在第四定轴IV的离合器C41施加,动力从外轴输出到内轴,完成动力输出;
前进四档:离合器C1、离合器C3和离合器C41处于施加状态,传递路径同前进二档,区别在第四定轴IV的离合器C41施加,动力从外轴输出到内轴,完成动力输出。
7.根据权利要求6所述的铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱的实现方法,用于倒退档时,其特征在于:
倒退一档到二档:动力传输路径为带锁止离合器的变矩器(9)到第一定轴I的外轴,倒档离合器CR施加,第一定轴I外轴的固定齿轮Z12与通过与之啮合的浮动齿轮ZR2将动力传递到倒档轴R;倒档轴R的固定齿轮ZR1通过第一定轴I的浮动齿轮Z11将动力传递到第三定轴III的固定齿轮Z31;离合器C3施加,第三定轴III的浮动齿轮Z32通过与之啮合的固定齿轮Z41将动力传动到第四定轴IV的外轴;
倒退一档:第四定轴IV的离合器C42施加,动力从行星架(7)输出到第四定轴IV的内轴,完成动力输出;
倒退二档:第四定轴IV的离合器C41施加,动力从第四定轴IV的外轴输出到第四定轴IV的内轴,完成动力输出。
CN201810268131.6A 2018-03-29 2018-03-29 铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱及实现方法 Active CN108278336B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810268131.6A CN108278336B (zh) 2018-03-29 2018-03-29 铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱及实现方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810268131.6A CN108278336B (zh) 2018-03-29 2018-03-29 铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱及实现方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108278336A CN108278336A (zh) 2018-07-13
CN108278336B true CN108278336B (zh) 2023-06-23

Family

ID=62810881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810268131.6A Active CN108278336B (zh) 2018-03-29 2018-03-29 铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱及实现方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108278336B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111706644B (zh) * 2020-06-18 2023-05-23 柳工柳州传动件有限公司 一种动力换挡变速器及车辆

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1230474A (zh) * 1967-09-08 1971-05-05
JP2004239349A (ja) * 2003-02-06 2004-08-26 Fuji Heavy Ind Ltd 変速機
JP2008057655A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Kyowa Metal Work Co Ltd 多段変速遊星歯車列
CN101446337A (zh) * 2008-12-17 2009-06-03 重庆青山工业有限责任公司 双离合器自动变速器
CN105485266A (zh) * 2014-10-09 2016-04-13 晏明 一种分离式双离合变速器
CN103982632B (zh) * 2014-05-16 2016-06-01 徐工集团工程机械股份有限公司 用于工程车辆的分动箱以及铰接式自卸车

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4466685B2 (ja) * 2007-06-19 2010-05-26 トヨタ自動車株式会社 車両用動力伝達装置
DE102009028714A1 (de) * 2009-08-20 2011-02-24 Zf Friedrichshafen Ag Mehrstufengetriebe

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1230474A (zh) * 1967-09-08 1971-05-05
JP2004239349A (ja) * 2003-02-06 2004-08-26 Fuji Heavy Ind Ltd 変速機
JP2008057655A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Kyowa Metal Work Co Ltd 多段変速遊星歯車列
CN101446337A (zh) * 2008-12-17 2009-06-03 重庆青山工业有限责任公司 双离合器自动变速器
CN103982632B (zh) * 2014-05-16 2016-06-01 徐工集团工程机械股份有限公司 用于工程车辆的分动箱以及铰接式自卸车
CN105485266A (zh) * 2014-10-09 2016-04-13 晏明 一种分离式双离合变速器

Also Published As

Publication number Publication date
CN108278336A (zh) 2018-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4624154A (en) Drive unit for motor vehicle
US5813488A (en) Electric wheel drive for a utility vehicle
US4395925A (en) Planetary gear change-speed transmission
AU2004200341B2 (en) Four mode hydro-mechanical transmission
US6958028B2 (en) Ranged dual clutch transmission for motor vehicles
US3888139A (en) Hydromechanical transmission
US4008628A (en) Hydromechanical transmission
GB2412147A (en) A dual clutch transmission with planetary gearing
US20130225357A1 (en) Multi-Speed Automatic Transmission With Fast Reverse
CN109737190B (zh) 一种两个双离合双排行星齿轮四档自动变速器
CN113276658A (zh) 一种两挡双电机行星排功率分流驱动系统
CN108286590B (zh) 铰接式自卸车的八档定轴变速机构及其变速箱和实现方法
CN108278336B (zh) 铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱及实现方法
US7344471B2 (en) Automatic transmission
US3944034A (en) Vehicle transmission with multiple torque convertors
US4184386A (en) Multi-speed transmission, especially for motor vehicles
CN214743137U (zh) 一种装载机液压机械分流传动装置
CN110345210A (zh) 一种基于单行星轮式模块化设计的16速自动变速器
CN101655142B (zh) 采用共面齿轮组的多档传动系统
CN208221496U (zh) 铰接式自卸车四挡定轴与行星齿轮混合式变速箱
CN208185361U (zh) 用于铰接式自卸车的四档定轴变速箱
CN210003770U (zh) 集成静压驱动及机械驱动的传动系统及整车机构
RU2384773C1 (ru) Автоматическая ступенчатая планетарная коробка передач
CN108443424A (zh) 铰接式自卸车的六进四倒定轴变速机构及其变速箱和实现方法
US20200370630A1 (en) Continuously variable power-split transmission

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: No. 169, Heping Avenue, Xuzhou Economic and Technological Development Zone, Xuzhou City, Jiangsu Province

Applicant after: XUZHOU XCMG MINING MACHINERY Co.,Ltd.

Address before: 221004 39 Gaoxin Road, Xuzhou economic and Technological Development Zone, Jiangsu

Applicant before: XUZHOU XCMG MINING MACHINERY Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant