CN202833887U

CN202833887U - 一种12挡全斜齿双中间轴全同步器变速箱

Info

Publication number: CN202833887U
Application number: CN 201220339455
Authority: CN
Inventors: 胡凯; 王辉; 杨伟玲; 任宪群
Original assignee: China National Heavy Duty Truck Group Jinan Power Co Ltd
Current assignee: China National Heavy Duty Truck Group Jinan Power Co Ltd
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2022-07-13

Abstract

一种12挡全斜齿双中间轴全同步器变速箱，三段式封闭结构壳体，主、副变速箱组合设计。主变速箱小中心距双中间轴结构，齿轮采用大齿宽斜齿，提高齿轮承载能力与啮合平稳性，降低啮合噪音，提高主变速箱承载能力。输入插分结构，挡位速比阶差小，燃油经济性高。倒一档、二三档分别加装双锥面锁环式同步器，增大了同步器摩擦力矩，降低换挡力，减少换挡时产生的冲击和噪声。斜齿行星轮系结构，提高齿轮承载能力，行星轮系设计轴向限位，斜齿轴向力在内部抵消；副箱同步器安装形式，优化了行星架在范围档高、低档时的扭矩状态，大幅提高行星架总成抗扭强度，行星架前、后两端双支撑设计，减小整车因素对变速箱内部正常工作的影响。

Description

一种12挡全斜齿双中间轴全同步器变速箱

技术领域

本实用新型为一种12挡全斜齿双中间轴全同步器变速箱。

背景技术

常见的双中间轴结构重型卡车变速箱结构中，需对两中间轴齿轮对齿以保证两中间轴总成的一致性，为保证对齿，主箱齿轮均采用直齿，总成承载力低，噪声较大；主箱一般采用啮合套换挡，从一个挡位转换到另一个挡位时，由于换挡时要进行啮合的一对齿轮或啮合套的啮合线速度不相等，所以在啮合时发生冲击，引起噪声，甚至损坏轮齿，导致早期磨损，且驾驶员在操作时需较大的换挡力，易造成疲劳。

鉴于上述双中间轴结构重型卡车变速箱存在问题，需在变速箱结构上采取措施，既保证能提高齿轮承载能力，又保证挂挡平顺，使操作简单化，减轻驾驶员的劳动强度。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种提供一种大扭矩、低噪声、操作省力、换挡操作平稳、传动平稳、能延长变速箱使用寿命的新型12挡全斜齿双中间轴全同步器变速箱的技术方案。

本实用新型是通过如下技术措施实现的：一种12挡全斜齿双中间轴全同步器变速箱，包括由前壳、中壳和后壳连接构成的三段式封闭结构，前壳内安装有输入轴，中壳为主变速箱箱体，中壳内有主轴总成和两个中间轴总成，后壳为副变速箱箱体，后壳内有副箱斜齿行星轮系、副箱同步器，主变速箱由输入插分系统和主变速系统构成, 输入插分系统分两个挡位,主变速系统有3个前进挡位，采用双锥面同步器换挡；倒挡换挡无同步作用；副变速箱有两个挡位,形成2×3×2即12个挡位结构；主轴总成和两个主箱中间轴总成之间的啮合齿轮为大齿宽斜齿轮，且输入轴及主轴总成上的前进挡齿轮均为右旋斜齿，主轴总成上的倒挡齿轮为左旋斜齿；所述副箱同步器位于所述行星轮系之前。

本实用新型的进一步改进还有，上述副箱同步器包括齿套、齿座、高挡锥榖，所述齿套与内齿圈通过传扭花键套相连，所述传扭花键套通过花键连接安装于内齿圈上，通过内齿圈内齿齿顶与钢丝挡圈轴向定位，内齿圈右侧加工挡边，内齿圈左、右依靠传扭花键套与挡边在行星轮上轴向限位；所述高挡锥榖安装于行星架前部上，高挡锥榖与行星架前部花键连接部位直径加大，齿座通过滚针轴承安装于行星架前部，齿座依靠安装于行星架前部的前、后挡片轴向定位。

本实用新型的进一步改进还有，上述行星架为焊接式整体，行星架前部、后部均设置有支撑结构。

本实用新型的进一步改进还有，上述副箱斜齿行星轮系包括与主轴连接的输出轴、太阳轮、行星轮，所述主轴与输出轴轴向限位太阳轮，太阳轮限位行星轮，行星轮限位内齿圈，斜齿行星轮系的轴向力在内部平衡。

本实用新型的进一步改进还有，上述太阳轮两端安装花键挡片与卡簧，行星轮与行星架两端面存在间隙，由太阳轮轴向限位行星轮，太阳轮与主轴间安装调整垫片；传扭花键套外花键安装于内齿圈上，内齿圈右侧加工挡边，内齿圈左、右依靠传扭花键套与挡边在行星轮上轴向限位。

本实用新型的进一步改进还有，上述输入轴上安装有输入轴前进挡齿轮低和输入轴前进挡齿轮高，主轴由输入端到输出端依次安装有主轴二挡齿轮、主轴一挡齿轮、主轴倒挡齿轮，所述输入轴前进挡齿轮高与主轴二挡齿轮之间设置有二三挡同步器，所述主轴一挡齿轮与主轴倒挡齿轮之间设置有倒一挡同步器，所述二三挡同步器和倒一挡同步器均为双锥面锁环式同步器，倒挡挂挡无同步作用。

本实用新型的进一步改进还有，上述二三挡同步器包括齿套、分别位于齿套两侧的外锥、中间锥体、内锥、结合齿圈和齿座，所述外锥、内锥上与中间锥体的配合面粘结摩擦材料，所述中间锥体上均布若干卡爪，与结合齿圈上的圆孔配合，所述结合齿圈通过花键与主轴二挡齿轮和主轴一挡齿轮啮合；所述齿座通过花键安装于主轴上，齿座通过卡簧轴向定位。

本实用新型的进一步改进还有，上述倒一挡同步器包括齿套、位于齿套靠近主轴一挡齿轮一侧的外锥、中间锥体和内锥以及位于齿套两侧的结合齿圈和齿座，所述外锥、内锥上与中间锥体的配合面粘结摩擦材料，所述中间锥体上均布若干卡爪，与结合齿圈上的圆孔配合，所述结合齿圈通过花键与主轴一挡齿轮和主轴倒挡齿轮啮合；所述齿座通过花键安装于主轴上，齿座通过卡簧轴向定位。

本实用新型的进一步改进还有，上述主轴总成的主轴前端钻孔，孔内安装轴承座圈，输入轴前端轴颈伸入轴承座圈内；轴承座圈内安装有耐磨衬套，输入轴前端轴颈和衬套之间留有间隙，实现主轴浮动；输入轴与轴承座圈间安装两个大推力轴承，两个大推力轴承分别位于输入轴上的高传动齿轮两侧；主轴后端安装后支撑定位轴，后支撑定位轴上安装调整垫片与小推力轴承总成，通过调整垫片使小推力轴承总成与输出轴内孔端面贴合，实现轴向定位；输入轴与主轴上设置有润滑油道，润滑油通过安装于输入轴端盖内的导油环，进入润滑油道，对主轴前后两侧的大推力轴承、小推力轴承总成进行强制润滑。

本实用新型的进一步改进还有，上述输入插分系统采用单锥面锁环式同步器。

本实用新型的有益效果为：主、副变速箱组合设计、主变速箱小中心距双中间轴结构，齿轮采用大齿宽斜齿，提高齿轮承载能力与啮合平稳性，降低啮合噪音，提高主箱承载能力。主轴采用前、后双向定位，抵消斜齿产生的轴向力，并承受换挡时产生的轴向力。输入插分结构，挡位速比阶差小，燃油经济性高。一挡、二挡与三挡分别加装双锥面锁环式同步器，增大了同步器摩擦力矩，降低换挡力，减少换挡时产生的冲击和噪声。采用主动润滑与飞溅润滑组合方式，设计润滑油道和开有喷淋孔的喷淋管。副变速箱采用新型的斜齿行星轮系结构，提高齿轮承载能力，行星轮系设计轴向限位，斜齿轴向力在内部抵消；新型副箱同步器安装形式，优化行星架在范围挡高、低挡时的扭矩状态，大幅提高行星架总成抗扭强度，行星架前、后两端双支撑设计，减小整车因素对变速箱内部正常工作的影响。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的结构示意图。

图2为本实用新型具体实施方式中输入插分系统与主轴轴向定位结构示意图。

图3为本实用新型具体实施方式中二三挡同步器的结构示意图。

图4为本实用新型具体实施方式中副箱内的结构示意图。

图中，1、前壳，2、输入轴总成，3、喷淋管，4、中壳，5、前进挡齿轮，6、倒挡齿轮，7、后壳，8、行星架，9、行星轮系，10、副箱同步器，11、主轴总成，12、中间轴总成，13、润滑油道，14、输入轴，15、输入轴端盖，16、输入轴轴承，17、输入轴前进挡齿轮低，18、插分挡同步器，19、输入轴前进挡齿轮高，20、主轴，21、行星架前部，22、输出轴，23、小推力轴承总成，25、调整垫片，26、后支撑定位轴，27、轴承座圈，28、大推力轴承，29、大推力轴承，30、主轴二挡齿轮，31、换挡轴，32、拨叉，33、齿套，34、外锥，35、中间锥体，36、内锥，37、结合齿圈，38、齿座，39、卡簧，40、主轴一挡齿轮，41、前挡片，42、滚针轴承，43、齿套，44、后挡片，45、高挡锥榖，46、传扭花键套，47、内齿圈，48、行星轮，49、太阳轮，50、花键挡片，51、卡簧，52、齿座，53、调整垫片，54、钢丝挡圈，A、主变速箱，B、副变速箱，C、输入插分系统，D、主变速系统，E、二三挡同步器，F、倒一挡同步器。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，对本方案进行阐述。

如附图，一种12挡全斜齿双中间轴全同步器变速箱，包括由前壳1、中壳4和后壳7连接构成的三段式封闭结构，前壳1内安装有输入轴14，中壳4为主变速箱A箱体，中壳4内有主轴总成11和两个双中间轴总成12，后壳7为副变速箱B箱体，后壳7内有副箱斜齿行星轮系9、副箱同步器10，主变速箱由输入插分系统C和主变速系统D构成, 输入插分系统C采用单锥面锁环式同步器，输入插分系统C分两个挡位,主变速系统D有3个前进挡位，采用双锥面同步器换挡；倒挡换挡无同步作用；副变速箱B有两个挡位,形成2×3×2即12个挡位结构；主轴总成11和两个主箱中间轴总成12之间的啮合齿轮为大齿宽斜齿轮，且输入轴14及主轴总成11上的前进挡齿轮5均为右旋斜齿，主轴总成11上的倒挡齿轮6均为左旋斜齿；所述副箱同步器10位于所述行星轮系9之前。副箱采用新型的行星轮系结构，采用斜齿，提高齿轮承载能力，副箱同步器位于斜齿行星轮系之前，加大了主变速箱A与行星轮系9距离，减小了主变速箱A与副变速箱B间的相互影响。

其中，后壳7内包括副箱斜齿行星轮系9、副箱同步器10，副箱斜齿行星轮系9包括与主轴20连接的输出轴14、太阳轮49、行星轮48，采用斜齿，提高了变速箱承载能力又大幅度降低了变速箱总成噪音；将副箱同步器10置于行星轮系9之前，缩短了行星架8的输出轴14的长度，减少了大扭矩状态时的行星架的输出轴扭转变形；取消了传统结构中的齿圈支架，齿套43与内齿圈47通过传扭花键套46相连；高挡锥榖45安装于行星架前部21上，高挡锥榖45与行星架前部21花键连接部位直径加大，改善行星轮系9在高挡状态时，行星架8的受力状态；齿座52通过滚针轴承42安装于行星架前部21，齿座52依靠安装于行星架前部21的前、后挡片41、44轴向定位；太阳轮49两端安装花键挡片50与卡簧51，行星轮48左右两侧与行星架8两端面存在间隙，由太阳轮49轴向限位行星轮48；太阳轮49与主轴20间安装调整垫片53，太阳轮49左右分别依靠主轴20与输出轴14轴向定位；传扭花键套46通过花键连接安装于内齿圈47上，依靠内齿圈47内齿齿顶与钢丝挡圈54轴向定位，内齿圈47右侧加工挡边，内齿圈47左、右依靠传扭花键套46与挡边在行星轮48上轴向限位；行星轮系9的轴向定位关系为：主轴20与输出轴14轴向限位太阳轮49，太阳轮49限位行星轮48，行星轮48限位内齿圈47。其中，行星架前部、后部双支撑可以减小整车因素对副箱正常工作的影响，提高副箱寿命。

本实用新型的具体特点还有，主轴总成11的主轴20前端钻孔，孔内安装轴承座圈27，输入轴14前端轴颈伸入轴承座圈27内；轴承座圈27内安装有耐磨衬套，输入轴14前端轴颈和衬套之间留有间隙，实现主轴浮动；输入轴14与轴承座圈27间安装两个大推力轴承28、29，两个大推力轴承分别位于输入轴前进挡齿轮高19两侧；主轴20后端安装后支撑定位轴26，后支撑定位轴26上安装调整垫片25与小推力轴承总成23，通过调整垫片25使小推力轴承总成23与输出轴22内孔端面贴合，实现轴向定位；输入轴14与主轴20上设置有润滑油道13，润滑油13通过安装于输入轴14端盖内的导油环，进入润滑油道13，对主轴20前后两侧的大推力轴承28、29、小推力轴承总成23进行强制润滑。

输入轴14上安装有输入轴前进挡齿轮低17和输入轴前进挡齿轮高19，主轴20由输入端到输出端依次安装有主轴二挡齿轮30、主轴一挡齿轮40、主轴倒挡齿轮6，所述输入轴前进挡齿轮高19与主轴二挡齿轮30之间设置有二三挡同步器E，所述主轴一挡齿轮40与主轴倒挡齿轮6之间设置有倒一挡同步器F，所述二三挡同步器E和倒一挡同步器F均为双锥面锁环式同步器，倒挡挂挡无同步作用。二三挡同步器E包括齿套33、分别位于齿套33两侧的外锥34、中间锥体35、内锥36、结合齿圈37和齿座38、39，所述外锥34、内锥36上与中间锥体35的配合面粘结摩擦材料，所述中间锥体35上均布若干卡爪，与结合齿圈37上的圆孔配合，所述结合齿圈37通过花键与主轴二挡齿轮30和主轴一挡齿轮40啮合；所述齿座38通过花键安装于主轴20上，齿座38通过卡簧39轴向定位。倒一挡同步器与二三挡同步器结构类似，只是倒档侧不安装外锥、中间锥体、内锥三个零件，倒档挂档无同步作用；具体包括齿套、位于齿套靠近主轴一挡齿轮一侧的外锥、中间锥体和内锥以及位于齿套两侧的结合齿圈和齿座，所述外锥、内锥上与中间锥体的配合面粘结摩擦材料，所述中间锥体上均布若干卡爪，与结合齿圈上的圆孔配合，所述结合齿圈通过花键与主轴一挡齿轮和主轴倒挡齿轮啮合；所述齿座通过花键安装于主轴上，齿座通过卡簧轴向定位。

采用本技术方案，输入轴前进挡齿轮高19主动传动时轴向力向右，被动时轴向力向左，输入轴前进挡齿轮高19被动在挡时，其与输入轴14之间产生转速差，轴向力指向输入轴14，为平衡轴向力，输入轴前进挡齿轮高19与输入轴14之间间隔设有大推力轴承29、28。

通过操纵单锥面锁环式插分挡同步器18来控制输入轴14上的力传到输入轴前进挡齿轮低17还是输入轴前进挡齿轮高19，实现主轴20的不同转速来达到增加变速箱挡位的目的。

本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种12挡全斜齿双中间轴全同步器变速箱，包括由前壳、中壳和后壳连接构成的三段式封闭结构，前壳内安装有输入轴，中壳为主变速箱箱体，中壳内有主轴总成和两个中间轴总成，后壳为副变速箱箱体，后壳内有副箱斜齿行星轮系、副箱同步器，其特征是，主变速箱由输入插分系统和主变速系统构成, 输入插分系统分两个挡位,主变速系统有3个前进挡位，采用双锥面同步器换挡；倒挡换挡无同步左右；副变速箱有两个挡位,形成2×3×2即12个挡位结构；主轴总成和两个主箱中间轴总成之间的啮合齿轮为大齿宽斜齿轮，且输入轴及主轴总成上的前进挡齿轮均为右旋斜齿，主轴总成上的倒挡齿轮为左旋斜齿；所述副箱同步器位于所述行星轮系之前。

2.根据权利要求1所述的12挡全斜齿双中间轴全同步器变速箱，其特征是，所述副箱同步器包括齿套、齿座、高挡锥榖，所述齿套与内齿圈通过传扭花键套相连，所述传扭花键套通过花键连接安装于内齿圈上，通过内齿圈内齿齿顶与钢丝挡圈轴向定位，内齿圈右侧加工挡边，内齿圈左、右依靠传扭花键套与挡边在行星轮上轴向限位；所述高挡锥榖安装于行星架前部上，高挡锥榖与行星架前部花键连接部位直径加大，齿座通过滚针轴承安装于行星架前部，齿座依靠安装于行星架前部的前、后挡片轴向定位。

3.根据权利要求2所述的12挡全斜齿双中间轴全同步器变速箱，其特征是，所述行星架为焊接式整体，行星架前部、后部均设置有支撑结构。

4.根据权利要求1或2所述的12挡全斜齿双中间轴全同步器变速箱，其特征是，所述副箱斜齿行星轮系包括与主轴连接的输出轴、太阳轮、行星轮，所述主轴与输出轴轴向限位太阳轮，太阳轮限位行星轮，行星轮限位内齿圈，斜齿行星轮系的轴向力在内部平衡。

5.根据权利要求4所述的12挡全斜齿双中间轴全同步器变速箱，其特征是，所述太阳轮两端安装花键挡片与卡簧，行星轮与行星架两端面存在间隙，由太阳轮轴向限位行星轮，太阳轮与主轴间安装调整垫片；传扭花键套外花键安装于内齿圈上，内齿圈右侧加工挡边，内齿圈左、右依靠传扭花键套与挡边在行星轮上轴向限位。

6.根据权利要求1或2所述的12挡全斜齿双中间轴全同步器变速箱，其特征是，所述输入轴上安装有输入轴前进挡齿轮低和输入轴前进挡齿轮高，主轴由输入端到输出端依次安装有主轴二挡齿轮、主轴一挡齿轮、主轴倒挡齿轮，所述输入轴前进挡齿轮高与主轴二挡齿轮之间设置有二三挡同步器，所述主轴一挡齿轮与主轴倒挡齿轮之间设置有倒一挡同步器，所述二三挡同步器和倒一挡同步器均为双锥面锁环式同步器，倒挡挂挡无同步作用。

7.根据权利要求6所述的12挡全斜齿双中间轴全同步器变速箱，其特征是，所述二三挡同步器包括齿套、分别位于齿套两侧的外锥、中间锥体、内锥、结合齿圈和齿座，所述外锥、内锥上与中间锥体的配合面粘结摩擦材料，所述中间锥体上均布若干卡爪，与结合齿圈上的圆孔配合，所述结合齿圈通过花键与输入轴前进挡齿轮高和主轴二挡齿轮啮合；所述齿座通过花键安装于主轴上，齿座通过卡簧轴向定位。

8.根据权利要求6所述的12挡全斜齿双中间轴全同步器变速箱，其特征是，所述倒一挡同步器包括齿套、分别位于齿套靠近主轴一挡齿轮一侧的外锥、中间锥体和内锥以及位于齿套两侧的结合齿圈和齿座，所述外锥、内锥上与中间锥体的配合面粘结摩擦材料，所述中间锥体上均布若干卡爪，与结合齿圈上的圆孔配合，所述结合齿圈通过花键与主轴一挡齿轮和主轴倒挡齿轮啮合；所述齿座通过花键安装于主轴上，齿座通过卡簧轴向定位。

9.根据权利要求1或2所述的12挡全斜齿双中间轴全同步器变速箱，其特征是，所述主轴总成的主轴前端钻孔，孔内安装轴承座圈，输入轴前端轴颈伸入轴承座圈内；轴承座圈内安装有耐磨衬套，输入轴前端轴颈和衬套之间留有间隙，实现主轴浮动；输入轴与轴承座圈间安装两个大推力轴承，两个大推力轴承分别位于输入轴前进挡齿轮高的两侧；主轴后端安装后支撑定位轴，后支撑定位轴上安装调整垫片与小推力轴承总成，通过调整垫片使小推力轴承总成与输出轴内孔端面贴合，实现轴向定位；输入轴与主轴上设置有润滑油道，润滑油通过安装于输入轴端盖内的导油环，进入润滑油道，对主轴前后两侧的大推力轴承、小推力轴承总成进行强制润滑。

10.根据权利要求1所述的12挡全斜齿双中间轴全同步器变速箱，其特征是，所述输入插分系统采用单锥面锁环式同步器。