CN112196954A - 重载车辆变速箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重载车辆变速箱，属于变速箱领域。包括输入轴、奇数挡传动轴、偶数挡传动轴和输出轴，所述输入轴上设置输入齿轮，所述奇数挡传动轴上设置传动齿轮A和奇数挡齿轮组，所述输入齿轮分别与传动齿轮A和传动齿轮B啮合，所述偶数挡传动轴上设置传动齿轮B和偶数挡齿轮组，所述输出轴上设置对应奇数挡齿轮组和偶数挡齿轮组的从动齿轮组，所述奇数挡传动轴和所述偶数挡传动轴分别设置有第一单向离合器和第二单向离合器。本发明采取换挡时不先断开离合，而是让低档继续运转维持前进速度的情况下就把高档换上去，待高档运转正常后再断开低档，这样就避免了原有方式造成的速度损失，顺畅地实现了低档向高档的切换。

Description

重载车辆变速箱

技术领域

本发明属于变速箱技术领域，具体地说，尤其涉及一种重载车辆变速箱。

背景技术

拖拉机等农业机械，卡车等载重车辆，工程机械等，主要特点是负载很重，不容易换挡。例如拖拉机，拖拉机通常在田地里工作。它的挡位换挡一般情况是从低挡向高挡，首先要使用一挡起步，然后加速加油门，使得发动机达到较高的转数。发动机转速高的时候输出功率余量比较大，就要换到高挡位。现有的手动变速箱就要踩下离合，发动机和输出端断开，换挡杆分离开低挡位的齿轮组，再合上高挡位的齿轮组，再松开离合踏板，让发动机和输出端重新连接在一起。

但是由于拖拉机的负载非常重，一旦踩下离合，拖拉机的前进速度会迅速降下来，甚至于立即停止不前，依靠原来的惯性不能维持较高的前进速度。这种情况下换到二挡，会对变速箱产生很大伤害。正常操作需要重新挂一挡起步，这样就造成工作中不容易使用合适的挡位工作，导致低速高转，出现浪费燃油、作业效率低等问题。

轿车通常在比较好的道路上行驶而且负载较轻，所以在离合断开换挡的瞬间，速度惯性还比较大的，挡位换到高挡时仍然可以顺畅地进行。因为这个特点，轿车的换挡是比较容易的。甚至于不需要人工换挡，自动换挡的轿车已经是很常见了。但是重载车辆事实上很少有自动换挡，就是因为这类车辆的这种特点，导致同样的自动换挡技术在这种状况下很难实现。

发明内容

本发明目的是提供一种重载车辆变速箱，以克服现有技术中重载车辆变速箱踩下离合时需要重新挂一挡起步导致出现浪费燃油、作业效率低的缺陷。

本发明是采用以下技术方案实现的：

一种重载车辆变速箱，包括动力输入轴、偶数挡传动轴、奇数挡传动轴和动力输出轴，所述动力输入轴上设置输入齿轮，所述奇数挡传动轴上设置奇数挡齿轮组，所述偶数挡传动轴上设置偶数挡齿轮组，还包括传动轴A、传动轴B、第一单向离合器和第二单向离合器，所述传动轴A上设有传动齿轮A，所述传动轴B上设有传动齿轮B，所述输入齿轮分别与传动齿轮A和传动齿轮B啮合，所述动力输出轴上设置对应奇数挡齿轮组和偶数挡齿轮组的偶数挡从动齿轮组和奇数挡从动齿轮组，所述奇数挡传动轴与传动轴A通过第二单向离合器连接，所述偶数挡传动轴与传动轴B通过第一单向离合器连接。

进一步的，所述偶数挡传动轴上固定设有倒挡主动齿轮，所述奇数挡传动轴上设有通过轴承或轴套装配其上的过桥齿轮，所述输出轴上设有倒挡从动齿轮，所述倒挡主动齿轮与过桥齿轮啮合，所述过桥齿轮与倒挡从动齿轮啮合。

进一步的，所述偶数挡从动齿轮组和奇数挡从动齿轮组的从动齿轮间设有同步器。

进一步的，所述奇数挡齿轮组包括1挡齿轮和3挡齿轮，所述偶数挡齿轮组包括2挡齿轮和4挡齿轮。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采取换挡时不先断开离合，而是让低挡继续运转维持前进速度的情况下就把高挡换上去，待高挡运转正常后再断开低挡，这样就避免了原有方式造成的速度损失，顺畅地实现了低挡向高挡的切换。

附图说明

图1是本发明的结构原理的俯视图；

图2是本发明中倒挡的结构示意图。

图中：1、传动轴A；2、传动齿轮A；3、动力输入轴；4、输入齿轮；5、传动轴B；6、传动齿轮B；7、第一单向离合器；8、2挡齿轮；9、4挡齿轮；10、倒挡主动齿轮；11、偶数挡传动轴；12、偶数挡从动齿轮组；13、动力输出轴；14、同步器；15、奇数挡传动轴；16、3挡齿轮；17、1挡齿轮；18、过桥齿轮；19、倒挡从动齿轮；20、第二单向离合器；21、奇数挡从动齿轮组。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明所述的重载车辆变速箱，包括动力输入轴3、偶数挡传动轴11、奇数挡传动轴15和动力输出轴13，动力输入轴3上设置输入齿轮4，奇数挡传动轴15上设置奇数挡齿轮组，偶数挡传动轴11上设置偶数挡齿轮组，所述的重载车辆变速箱还包括传动轴A1、传动轴B6、第一单向离合器7和第二单向离合器20，传动轴A1上设有传动齿轮A2，传动轴B5上设有传动齿轮B6，输入齿轮4分别与传动齿轮A2和传动齿轮B6啮合，动力输出轴13上设置对应奇数挡齿轮组和偶数挡齿轮组的偶数挡从动齿轮组12和奇数挡从动齿轮组21，奇数挡传动轴15和传动轴A1通过第二单向离合器20连接，偶数挡齿轮轴11和传动轴B5通过第一单向离合器7连接。

其中，第一单向离合器7和第二单向离合器20均为单向深沟球轴承，也就是仅能单一方面传动，当动力源传动被动元件时，只有单一方向传动，若动力源改变方面时，如顺时针变为逆时针方向，被动元件之传送功将停止传动。第一单向离合器7和第二单向离合器20的单向离合功能是可控的，只有在换挡的时刻，才开放单向离合功能，而在换挡完成后的正常运转状态，此功能关闭，此时和普通的离合器功能作用完全相同，有时载重卡车在下坡时需要挂上低挡位，利用发动机控制车辆的滑行，此离合器也可以完成。

进一步的，如图2所示，偶数挡传动轴11上固定设有倒挡主动齿轮10，奇数挡传动轴15上设有通过轴承或轴套装配其上的过桥齿轮18，输出轴13上设有倒挡从动齿轮19，倒挡主动齿轮10与过桥齿轮18啮合，挂倒挡时过桥齿轮18与倒挡从动齿轮19啮合。

进一步的，所述偶数挡从动齿轮组12和奇数挡从动齿轮组21的从动齿轮间设有同步器14。

进一步的，奇数挡齿轮组包括1挡齿轮17和3挡齿轮16，偶数挡齿轮组包括2挡齿轮8和4挡齿轮9。本实施例的变速箱共有四个前进挡位，也可设计为其它挡位数的结构。

本发明的工作原理：

以下所述的1挡齿轮组包括1挡齿轮17和与1挡齿轮17对应的从动齿轮，2挡齿轮组同理。

空挡时第一单向离合器7和第二单向离合器20，以及各个挡位齿轮组，都处于分离状态，输入端没有动力传递到输出端。

由空挡起步时，1挡齿轮组连接，然后第二单向离合器20合上，动力输入轴3的动力就通过传动轴A1和奇数挡传动轴15传递，再通过已经连接的1挡齿轮组传递到了动力输出轴13。

由1挡换向2挡时，1挡齿轮组和第二单向离合器20连接连接状态不变，但同时2挡齿轮组连接，第一单向离合器7连接。此时在动力输出轴13上就有了1挡齿轮组传递过来的动力和2挡齿轮组传递过来的动力，而且2挡齿轮组传递的速度要比1挡齿轮组传递的速度高，这时单向离合器的作用就体现了出来，第一单向离合器7和第二单向离合器20都可以在输出端速度大于输入端速度的情况实现两端的分离，在目前的情况下，第二单向离合器20由于输出端速度大于输入端，自动分离，所以动力输出轴13上实际上只有2挡齿轮组在带动。动力输出轴13在2挡齿轮组带动下正常运转之后，第二单向离合器20在操作机构的控制下断开，1挡齿轮组断开，换挡过程完成。

其它向高挡位换挡过程都相同。

降挡时，过程正好和升挡相反。例如由2挡降到1挡，先保持2挡齿轮组和第一单向离合器7连接，再把1挡齿轮组和第二单向离合器20连接，很显然此时输出端仍然由2挡齿轮组带动运转，此时断开2挡齿轮组和第一单向离合器7，已经连接的1挡齿轮组和第二单向离合器20开始起作用，转速降低到1挡状态。

倒挡时，由于输出端的转向相反，所以需要过桥传动。输入端动力传到偶数挡传动轴11，再由倒挡主动齿轮10传递给奇数挡传动轴15上的过桥齿轮18，过桥齿轮18对奇数挡传动轴15没有传动作用，是由轴承或轴套装配在奇数挡传动轴15上的，仅起到支撑过桥作用。过桥齿轮18再通过倒挡从动齿轮19把动力传给动力输出轴13，实现反转的倒挡。

和普通离合器挂挡过程的踩下离合、换挡杆换挡、松开离合的简单过程相比，本发明技术要复杂很多，不适合用手动的方式来完成。所以该技术的出发点是把操作过程的各个步骤设置好，用电控系统来完成。操作人员只需要下达一个指令，电控系统就能顺序地完成各步操作，直到换挡完成。既然有了电控，就可以自动检测发动机转速等参数，自动地加减挡，实现这类车辆设备的自动挡位，更加解放驾驶操作人员，提高舒适性。

Claims (4)

1.一种重载车辆变速箱，包括动力输入轴(3)、偶数挡传动轴(11)、奇数挡传动轴(15)和动力输出轴(13)，所述动力输入轴(3)上设置输入齿轮(4)，所述奇数挡传动轴(15)上设置奇数挡齿轮组，所述偶数挡传动轴(11)上设置偶数挡齿轮组，其特征在于：还包括传动轴A(1)、传动轴B(5)、第一单向离合器(7)和第二单向离合器(20)，所述传动轴A(1)上设有传动齿轮A(2)，所述传动轴B(5)上设有传动齿轮B(6)，所述输入齿轮(4)分别与传动齿轮A(2)和传动齿轮B(6)啮合，所述动力输出轴(13)上设置对应奇数挡齿轮组和偶数挡齿轮组的偶数挡从动齿轮组(12)和奇数挡从动齿轮组(21)，所述奇数挡传动轴(15)与传动轴A(1)通过第二单向离合器(20)连接，所述偶数挡传动轴(11)与传动轴B(5)通过第一单向离合器(7)连接。

2.根据权利要求1所述的重载车辆变速箱，其特征在于：所述偶数挡传动轴(11)上固定设有倒挡主动齿轮(10)，所述奇数挡传动轴(15)上设有通过轴承或轴套装配其上的过桥齿轮(18)，所述输出轴(13)上设有倒挡从动齿轮(19)，所述倒挡主动齿轮(10)与过桥齿轮(18)啮合。

3.根据权利要求1所述的重载车辆变速箱，其特征在于：所述偶数挡从动齿轮组(12)和奇数挡从动齿轮组(21)的从动齿轮间设有同步器(14)。

4.根据权利要求1或2或3所述的重载车辆变速箱，其特征在于：所述奇数挡齿轮组包括1挡齿轮(17)和3挡齿轮(16)，所述偶数挡齿轮组包括2挡齿轮(8)和4挡齿轮(9)。

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