CN1271656A - 不间断式变速箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械式变速箱。该变速箱有两条主齿轮系轴和一条与主动齿轮系有序组配的被动齿轮系轴,每条主动齿轮系轴上都联接一离合器。两主动轴都与动力相连,被动轴为变速箱输出轴既保持了定轴输出式,变速箱的传动效率高,传动扭矩大,方便可靠,又保证了换档过程中无动力间断。

Description

不间断式变速箱

本发明涉及机械式变速箱。

目前应用的机械定轴式变速箱，在一个箱体内，按照需要安排传动比排列顺序各不相同的一组组齿轮组成的轮系，可以使动力输出的转速，达到若干个不同转速，为了方便操纵达到需要的转速等，在动力与变速箱之间加一个离合器，离合器的型式很多，可以是干式、湿式、单片、多片、机械式电磁式等，换档离合器分离，变动变速箱内齿轮的啮合，离合器结合新的传动比组成，由动力传递过来的转速经变速箱变速后传递出去。这种结构在交通运输、机床、化工、轻纺等很多工农业生产领域运用，传动效率较高，传动扭矩较大。使用方便、可靠。但是有一点不足之处在于，当需改变传动比时，由于要分离离合器，所以会使动力源与变速箱暂时地在短时间内脱开，这样由动力传递至变速箱的扭矩与转速都会暂时中断。传递转速的中断会影响使用设备运转的平稳性，增加动力源的能量消耗，这可以从变速箱的结构去弥补。

本发明的目的旨在设计一种动力不间断式变速箱，保持机械定轴式变速箱传动效率高，传动扭矩大，使用方便、可靠的优点，并保证在改变齿轮啮合时(变速时)动力源与变速箱扭矩传递不中断，转速也不会中断。

本发明是这样实现的：现有的变速箱和离合器各种结构型式，经过长期的使用验证，已经非常成熟，性能非常可靠稳定。因为本发明是在现有的成熟的结构型式的基础上，将这两大类结构，重新组合配置，从而达到从动力经离合器变速箱到应用的设备的使用过程中不会出现动力中断，也就是动力转矩和转速不会中断。是一种开创性设计，是应用变速箱改变转速设备的使用新纪元。

这种重新组合配置最简单、最典型的结构型式为，在箱体内有两条主动齿轮系轴，和一条与主动齿轮系有序组配的被动齿轮系轴，每条主动齿轮系轴与动力之间都有一任意型式的离合器，为避免档位之间的干涉，可在轴的适当部位设超越离合器。两主动齿轮系轴通过任意离合器与同一个动力源相连。可直接相连，也可应用齿轮组变化相连。被动齿轮系轴为变速箱的动力输出轴或中间轴。与应用设备相匹配。两主动齿轮系轴按齿轮有序组配的传动比大小顺序一条齿轮系轴为1.3.5.7.9奇数系，另一条齿轮系轴为2.4.6.8偶数系。

这种变速箱两主动齿轮轴，两个离合器，动力无论是发动机也好，电动机也好，由动力输出轴用一组齿轮或其他方式与两条主动轴同时联接，在应用时根据的理论依据为两相邻档位的切换，在切换点处，每个相邻的档位之间设一个重叠区，在重叠区内两个档位都处于啮合状态，超出重叠区后是需要的一个档位啮合，这样，变速箱始终处在档位上。换档时设有空档时间，处于重叠区时，可以通过控制离合器选择相邻两档是否工作。因而动力不会中断。输出扭矩及转速也始终连续稳定。无论用在手动变速箱电动控制自动变速器上，还是用在手动变速箱手动控制的一般变速器上，都能很方便地操纵，本设计达到发明的目的。图示为设计的最简单的四档动力不间断式变速箱，结构示意图，现做为实施例对本发明做进一步描述。

图1为不间断式变速箱结构示意图。

图2为换档重叠区原理图

图面说明：1.一档齿轮；2.二档齿轮；3.三档齿轮；4.四档齿轮；5.一三档主动变速齿轮；6.超越离合器；7.一三档用摩擦片式离合器；8.二四档主动变速齿轮；9.超越离合器；10.二四档用摩擦片式离合器。

本设计为最简单的四档变速箱，有二条主动齿轮系轴，一条中间被动齿轮系轴。主动齿轮系轴，接收由发动机、电动机或是蒸汽机、汽轮机等动力传递来的转矩。可以如图示用一组齿轮由动力输出轴处一分为二(两离合器不同轴排列)。也可以由一条套在一起的套轴同时传出(即：两离合器同轴排列)，但结构比图示的能复杂。两支主动齿轮系轴各用摩擦片式离合器7和10与动力源的输出轴联在一起。每支轴还各装一超越离合器6和9。防止当档位重叠区出现时，两主动轴转速不一致出现故障。一三档主动变速齿轮5和二四档主动变速齿轮8是用花键与轴相连，1.2.3.4档齿轮是与中间被动齿轮系轴固定在一起的，与现在的变速箱应用的结构相同。中间被动轴与需应用的设备联接。图1所示的是用在汽车上与汽车的差速器联接。使用操作如汽车。分离一档轴摩擦片式离合器7，拨动一三档主动变速齿轮5与一档齿轮1啮合，结合离合器此时传递给差速器的转矩与转速是一档。需要换二档时，先分离二四档主动轴的摩擦式离合器10，拨动二四档主动变速齿轮8与二档齿轮2啮合。此时一档齿轮1与二档齿轮2都处在与各自的主动变速齿轮啮合中。此时两主动变速齿轮轴转速相等。而被动齿轮系轴的转速则处于一档工作区的较高区域，二档工作区的较低区域，如图2所示：

这称为两档转速的重叠区(图中虚线间的区域)。在重叠区内，靠控制高档的离合器的分合来选择哪一档位工作，如上述在一二档工作区内，逐渐接合二四档离合器10，则一档会通过超越离合器9逐步退出动力传递工作，由二档传递全部的动力。然后分离一档主动轴离合器7，拨动一三档主动变速齿轮5至空档，结合离合器7，一二档换档完成。这样换档时变速箱始终处于工作状态。换其他档，无论升档还是降档，两档之间都有重叠区。变速箱转矩和转速都不间断。用在自动变速车上由单板机的程序控制重叠区的大小，手动换档控制则靠人为控制离合器的分离时间，效果与自动变速相同。

至此实施完成达到本发明的目的。

Claims (3)

1.在箱体内平行排列若干齿轮系轴的不间断式变速箱，其特征在于箱体有两条主动齿轮系轴，和一条与主动齿轮系有序组配的被动齿轮系轴，每条主动齿轮系轴上都设有一离合器。

2.按照权利要求1所叙述的不间断变速箱，其特征在于两条主动齿轮系轴都通过离合器同时与应用的同一个动力源直接或间接相连，被动齿轮系轴为变速箱的输出轴或中间轴。

3.按照权利要求1所叙述的不间断式变速箱，其特征在于两主动齿轮系轴按齿轮有序组配的传动比大小顺序一条齿轮系轴为1.3.5.7.9奇数系，另一条齿轮系轴为2.4.6.8.偶数系。