CN201045407Y - 一种变速箱及其使用该变速箱的二倍输出加速变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种在变速器上实现二倍输出加速的变速器。包括：变速箱，液压油泵，液压油箱，液压马达，离合器，液压油控制装置；其特征是，变速器中安装有差速器，差速器的传动轮与动力输入轴相连，差速器的一个差速传动轴与变速传动轴一端连接；液压油泵传动轴与变速箱中差速器的另一个差速传动轴相连，液压油泵通过液压油控制装置与液压马达连接，液压马达通过离合器连接到变速箱中变速传动轴另一端。本实用新型的有益效果是：1.当发动机转速从低速到设定转速时，变速器中的差速器可快速的提高输出轴转速；2.当发动机转速超过设定转速时，变速器可以实现二倍输出加速；3.变速器换档时汽车提速快、平稳、连续性好，节省燃料。

Description

一种变速箱及其使用该变速箱的二倍输出加速变速器

技术领域

本实用新型涉及一种变速器，特别涉及一种汽车发动机的变速箱及其使用该变速箱的二倍输出加速变速器。

背景技术

汽车手动换档变速器，每次换挡都要使离合器分离结合一次，在结合过程中摩擦片都要经历一次滑磨，对于换挡频繁的车辆就会降低离合器的使用寿命；换档过程中供油量急剧变化动，发动机转速变化大起大落，将加大汽车尾气的污染排放；换挡时，动力传动有中断的过程、发动机转速变化大，这些都直接影响变速器，使得汽车出现速度变化突变现象和运行不平稳的现象；汽车在起步时和在交通复杂的道路行驶时，需要频繁换挡，容易引起驾驶员的紧张和劳累，增加驾驶员的劳动强度；一些驾驶员的不熟练操作容易出现换挡过程中的过载荷对汽车造成损害，和过动力浪费燃料的现象。

发明内容

本实用新型的目的是为改善汽车手动变速器换档时减少发动机转速变化对变速器的影响，提高汽车的换档性能，节省燃料，而提出的一种变速箱及其使用该变速箱的二倍输出加速变速器技术方案。

本实用新型的目的是这样实现的，二倍输出加速变速器，包括：变速箱，液压油泵，液压油箱，液压马达，离合器，液压油控制装置；

所述变速箱，包括：箱体，在箱体中固定有动力输入轴，动力输出轴，变速传动轴；动力输入轴上装有动力传动齿轮，动力输出轴上装有换档齿轮，变速传动轴装有与动力输出轴上装有的换档齿轮相啮合的变速齿轮；其特征是，在箱体中还安装含有两个差速传动轴的差速器，差速器的传动齿轮与动力输入轴上装有动力传动齿轮相啮合，差速器的一个差速传动轴与变速传动轴一端连接；

液压油控制装置包括有两个与液压油泵相连接的交流液压油口、与液压马达相连接的两个交流液压油口、和与液压油箱相连接的进油口和回油口；

液压油泵的传动轴与变速箱中差速器的另一个差速传动轴相连，液压油泵上的液压油输入和输出口通过油管连接至液压油控制装置；液压油控制装置上的液压油进油口和回油口连接至液压油箱；液压马达的进油口和出油口连接至液压油控制装置；液压马达的传动轴通过离合器连接到变速箱中变速传动轴另一端。

所述液压油控制装置包括：液压油桥式整流器，速度控制电压转换器，液压油流量控制阀，液压油流向控制阀；液压油桥式整流器的交流口与液压油泵连接，液压油桥式整流器的直流输入口接油箱，液压油桥式整流器的直流输出口接液压油流量控制阀输入口，液压油流量控制阀输出口接液压油流向控制阀，液压油流向控制阀输出接至液压马达，速度控制电压转换器的控制信号分别接至液压油流量控制阀和液压油流向控制阀。

所述速度控制电压转换器包括一个速度电压转换器、一个根据速度变化实现电压线性自动调整的线性电压输出器、一个根据速度变化实现电压开关输出的电压开关输出器；速度电压转换器的测速信号来自发动机的转速信号源，线性电压输出器接至液压油流量控制阀，电压开关输出器接至液压油流向控制阀。

所述液压油流量控制阀是可调单向阀。

所述液压油流向控制阀是二位四通液压阀。

所述离合器为液压油控制式离合器，离合器的液压油口通过电控泄油阀连接到液压油箱，电控泄油阀的电控信号与速度控制电压转换器接至液压油流向控制阀的控制信号相连，电控泄油阀与液压油流向控制阀同步动作；同时，离合器的液压油口通过单向阀与液压马达的正向转动液压油进口油管相连。

在液压马达的两个进出油管之间设有可调单向阀。

本实用新型的有益效果是：

1.在一个档位下，当发动机转速从低速到设定转速时，变速器中的差速器可快速的提高输出轴转速。

2.在一个档位下，当发动机转速超过设定转速时，变速器可以实现二倍输出加速。

3.变速器换档时汽车提速快、平稳、连续性好。

4.提高汽车的换档性能，减少了换档次数，节省燃料。

下面结合附图和实施例对本发明做一详细描述。

附图说明

图1为本实用新型各部件连接示意图；

图2为本实用新型液压油控制装置结构，及其在发动机转速低于设定转速时的工作状态示意图；

图3为本实用新型液压油控制装置结构，及其在发动机转速高于设定转速时的工作状态示意图；

图4为本实用新型速度控制电压转换器结构示意图；

图5为差速器各轴转速关系示意图；

图6为本实用新型液压油控制装置在减速时的工作状态示意图。

具体实施方式

实施例1，

参见图1，二倍输出加速变速器，包括：一种变速箱1，液压油泵2，液压油箱3，液压马达4，离合器5，液压油控制装置6；

其中，变速箱1，包括手动变速箱的箱体1-1和在箱体中固定有的动力输入轴1-2、动力输出轴1-3、变速传动轴1-4；动力输入轴上装有动力传动齿轮1-2-1，动力输出轴上装有换档齿轮1-3-1，变速传动轴装有与动力输出轴上装有的换档齿轮相啮合的变速齿轮1-4-1；本实施例与目前手动变速箱不同的是，在箱体1-1中还安装含有两个差速传动轴的差速器1-5，差速器的传动齿轮1-5-1与动力输入轴上装有动力传动齿轮1-2-1相啮合，差速器的一个差速传动轴1-5-2与变速传动轴一端连接；

液压油控制装置6包括有两个与液压油泵相连接的交流液压油口6-1和6-2、与液压马达4相连接的两个液压油口6-3和6-4、和与液压油箱3相连接的进油口6-5和回油口6-6；

液压油泵2的传动轴与变速箱中的差速器1-5的另一个差速传动轴1-5-3相连，液压油泵2上的液压油输入和输出口通过油管连接至液压油控制装置6；液压油控制装置6上的液压油进油口和回油口连接至液压油箱；液压马达4的进油口和出油口连接至液压油控制装置6；液压马达4的传动轴通过离合器5与变速箱中变速传动轴另一端相连。

实施例2，

参见图2，图4和实施例1，本实施例液压油控制装置6，包括：液压油桥式整流器6-7，速度控制电压转换器6-8，液压油流量控制阀6-9，液压油流向控制阀6-10，本实施例液压油流量控制阀6-9是可调单向阀，液压油流向控制阀6-10是二位四通电控液压阀；液压油桥式整流器的交流口6-7-1与液压油泵2连接，液压油桥式整流器6-7的直流输入口6-7-2接液压油箱3，液压油桥式整流器6-7的直流输出口6-7-3接液压油流量控制阀6-9的液压油输入口，液压油流量控制阀6-9的液压油输出口接液压油流向控制阀6-10，液压油流向控制阀6-10输出接至液压马达4；在图4中，速度控制电压转换器6-8包括一个速度电压转换器6-8-1、一个根据速度变化实现电压线性自动调整的线性电压输出器6-8-2、一个根据速度变化实现可调电压开关输出的电压开关输出器6-8-3；速度电压转换器的测速信号来自发动机的转速信号源，线性电压输出器6-8-2接至液压油流量控制阀6-9，电压开关输出器6-8-3接至液压油流向控制阀6-10。

在图2中，本实施例的离合器5为液压油控制式离合器，离合器的液压油口通过电控泄油阀5-1连接到液压油箱3，电控泄油阀5-1的电控信号5-1-1与速度控制电压转换器6-8接至液压油流向控制阀6-10的电压开关输出相连，电控泄油阀5-1与液压油流向控制阀6-10同步动作；同时，离合器的液压油口通过液压油向液压马达单向流动的单向阀5-2与液压马达4的正向转动液压油进口油管相连。

为了补偿在输出轴高速运转时，突然降低动力输入轴转速而产生的液压马达过量吸油，在液压马达的两个进出油管之间设有可调单向阀7。

本实用新型的工作原理是：在前进档状态，参见图1和图2，首先，设定一个发动机在各档的输出额定最佳转速为2000转/分钟，在某档踩油门加速时，当发动机转速低于设定转速时，此时速度控制电压转换器6-8的电压开关输出器6-8-3将液压油流向控制阀6-10顺序接通，将离合器的电控泄油阀5-1关闭，离合器压紧，线性电压输出器6-8-2将液压油流量控制阀6-9开启到最大；此时液压油泵2的阻力小于变速传动轴的阻力，在差速传动轴1-5-3的带动下可以实现将液压马达4的转速超出变速传动轴1-4的转速，液压油如图2中箭头所示方向流动，液压马达4转动方向与变速传动轴1-4转动方向相同，液压马达4将动力传送给了变速传动轴1-4。参见图5，此种工作特点利用了差速器的工作特性；从差速器的特性已知Na＝(Nb+Nc)/2，其中Na为差速器的传动齿轮1-5-1的转速，Nb为差速器的差速传动轴1-5-2的转速，Nc为差速器的另一差速传动轴1-5-3的转速；从公式中已知，差速器的两个差速传动轴的转速具有互补性。

当发动机转速高于设定转速时，参见图3，线性电压输出器6-8-2将液压油流量控制阀6-9逐渐关闭；此时由于液压油流量控制阀6-9逐渐关闭，液压油泵2阻力增大，与液压油泵连接的差速传动轴转速逐渐降低，速度控制电压转换器6-8的电压开关输出器6-8-3将液压油流向控制阀6-10交叉接通，将离合器的电控泄油阀5-1开启，离合器释放，由于差速器的两个差速传动轴具有转速互补性，因此，当发动机的转速保持在额定转速以上时，变速传动轴1-4受差速传动轴的作用，一直加速到差速器转速的两倍。而此时，由于离合器已释放，液压马达与变速传动轴分离，无论液压马达4的转速和转向如何变化也不会影响变速传动轴1-4的转动。

参见图6，当输出轴处于高速运转时，突然降低动力输入轴转速，(也就是减速)此时，发动机转速低于设定转速，与液压油泵2连接的差速传动轴1-5-3将会出现反转，液压油的流向如图6中箭头方向所示；速度控制电压转换器6-8的电压开关输出器6-8-3将液压油流向控制阀6-10顺序接通，将离合器的电控泄油阀5-1关闭，离合器压紧，线性电压输出器6-8-2将液压油流量控制阀6-9开启到最大；在这种状态下，差速器的传动齿轮1-5-1的转速低于与差速器连接的变速传动轴的转速，根据两个差速传动轴具有转速互补性的特点，而此时离合器压紧，液压马达处于被动转动，即液压马达接收到的油量产生的正向转速低于变速轴的转速，在液压马达的两个进出油管之间设有的可调单向阀7将液压马达的出油返回到液压马达的进油口；采用单向可调阀7是对补偿回油流量进行调节，使变速轴柔和减速。

Claims (8)

1.一种变速箱，包括：箱体，在箱体中固定有动力输入轴，动力输出轴，变速传动轴；动力输入轴上装有动力传动齿轮，动力输出轴上装有换档齿轮，变速传动轴装有与动力输出轴上装有的换档齿轮相啮合的变速齿轮；其特征在于，在箱体中还安装含有两个差速传动轴的差速器，差速器的传动齿轮与动力输入轴上装有动力传动齿轮相啮合，差速器的一个差速传动轴与变速传动轴一端连接。

2.二倍输出加速变速器，其特征在于，包括：如权利要求1所述的一种变速箱，液压油泵，液压油箱，液压马达，离合器，液压油控制装置；液压油泵的传动轴与变速箱中差速器的另一个差速传动轴相连，液压油泵上的液压油输入和输出口通过油管连接至液压油控制装置；液压油控制装置上的液压油进油口和回油口连接至液压油箱；液压马达的进油口和出油口连接至液压油控制装置；液压马达的传动轴通过离合器连接到变速箱中变速传动轴另一端。

3.根据权利要求2所述的二倍输出加速变速器，其特征在于，所述液压油控制装置包括：液压油桥式整流器，速度控制电压转换器，液压油流量控制阀，液压油流向控制阀；液压油桥式整流器的交流口与液压油泵连接，液压油桥式整流器的直流输入口接油箱，液压油桥式整流器的直流输出口接液压油流量控制阀输入口，液压油流量控制阀输出口接液压油流向控制阀，液压油流向控制阀输出接至液压马达，速度控制电压转换器的控制信号分别接至液压油流量控制阀和液压油流向控制阀。

4.根据权利要求3所述的二倍输出加速变速器，其特征在于，所述速度控制电压转换器包括一个速度电压转换器、一个根据速度变化实现电压线性自动调整的线性电压输出器、一个根据速度变化实现电压开关输出的电压开关输出器；速度电压转换器的测速信号来自发动机的转速信号源，线性电压输出器接至液压油流量控制阀，电压开关输出器接至液压油流向控制阀。

5.根据权利要求3所述的二倍输出加速变速器，其特征在于，所述液压油流量控制阀是可调单向阀。

6.根据权利要求3所述的二倍输出加速变速器，其特征在于，所述液压油流向控制阀是二位四通液压阀。

7.根据权利要求2所述的二倍输出加速变速器，其特征在于，所述离合器为液压油控制式离合器，离合器的液压油口通过电控泄油阀连接到液压油箱，电控泄油阀的电控信号与速度控制电压转换器接至液压油流向控制阀的控制信号相连，电控泄油阀与液压油流向控制阀同步动作；同时，离合器的液压油口通过单向阀与液压马达的正向转动液压油进口油管相连。

8.根据权利要求2所述的二倍输出加速变速器，其特征在于，在所述液压马达的两个进出油管之间设有可调单向阀。

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