CN204004062U - 同轴分立对置式双离合器及双离合器变速器 - Google Patents

同轴分立对置式双离合器及双离合器变速器 Download PDF

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孙保群
王琼
汪韶杰
卞锦
罗冲
陆军
常佳男
胡松华
曲凯宁
陶晓敏
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Abstract

一种同轴分立对置式双离合器及双离合器变速器,所述双离合器包括输入轴、第一离合器模块、第二离合器模块、第一传动轴和第二传动轴;在装配状态下,以输入轴为基准,两个离合器模块的转动中心相对输入轴同轴设置,并且两个离合器模块面对面相隔一段距离布置;第一传动轴和第二传动轴均为套筒轴,输入轴穿过套筒轴,第一传动轴靠第一离合器模块一侧,第二传动轴靠第二离合器模块一侧。两个离合器模块具有各自的摩擦传动副和作动机构,通过对两个作动机构中的油缸交替充油与泄油,能够使两个离合器摩擦传动副的结合与分离交替进行,从而实现双离合器的传动功能。所述双离合器变速器由同轴分立对置式双离合器、变速机构和变速器壳体构成。

Description

同轴分立对置式双离合器及双离合器变速器
技术领域
本实用新型属于车辆传动系统,具体涉及一种将两个离合器分别位于靠近动力输入轴两端位置进行同轴、相对布置的双离合器及采用该离合器的变速器。
背景技术
变速器是车辆动力传动系统的重要组成部分。双离合器变速器具有两个离合器,两个离合器具有各自的输出端并分别通过两根独立的传动轴连接变速器的奇数挡和偶数挡,两个离合器的交替分离与结合,可以对变速器相邻挡位的动力中断与结合进行顺序控制,并能够通过换挡执行机构的动作进行挡位预置,对下一步需要换入的挡位实现先挂挡后结合动力,而对换出的挡位则实现先中断动力后摘挡,可以使换挡过程中动力传动中断的时间极短甚至不中断动力,有效地避免了换挡冲击,使变速器具有优秀的换挡平顺性,同时也更适合用于自动变速传动系统。此外,由于双离合器变速器仍然采用机械式有级变速机构,对传统手动机械式变速器具有良好的工艺继承性,可以使产品生产制造成本得到有效控制。
按照两个离合器的结构布置,现有双离合器变速器主要有同轴同端复合式和平行轴分立并列式两种结构型式。
同轴同端复合式双离合器变速器具有两个干式或湿式离合器,两个离合器同轴布置并封装在一个离合器壳体内、共用动力输入轴的一个端部作为输入端(即同端),但两个离合器具有各自独立的输出端;同轴同端复合式双离合器变速器具有两个独立的变速器传动轴,分别连接变速器的奇数挡和偶数挡,其中一个传动轴为套筒轴,另一个传动轴穿过套筒轴并与套筒轴同轴布置,两个离合器输出端对应与变速器的两个传动轴的端部传动连接;结合换挡执行机构的动作,通过控制两个离合器的交替分离与结合,能够完成对变速器相邻挡位的动力中断与结合的顺序控制,实现对下一步需要换入的挡位进行先挂挡后结合动力的挡位预置,对换出的挡位则进行先中断动力后摘挡,使换挡过程中动力传动中断的时间极短甚至不中断动力,降低或消除换挡冲击、优化换挡平顺性。由于同轴同端复合式双离合器变速器的两个离合器位于动力输入轴的同一端部且封装在同一个离合器壳体内,使得变速器整体结构紧凑、重量相对较轻,但是,两个离合器封装在一个离合器壳体内同时也导致了机构复杂、对零部件设计及加工制造精度要求高,并且在使用一段时间后随着离合器零部件磨损,容易产生零部件之间的干涉,造成离合器失效。
平行轴分立并列式双离合器变速器具有一根固设有一个或两个齿轮的动力输入轴和两个干式或湿式离合器,两个离合器封装在各自的离合器壳体内,并具有各自的离合器动力输入轴和输出轴,其中:两根离合器输入轴上皆固设有一个齿轮与变速器动力输入轴上的齿轮常啮合,使变速器动力输入轴输入的动力可以分别通过相应的齿轮副传递给两根离合器动力输入轴,而两根离合器动力输出轴分别连接变速器的奇数挡和偶数挡;同样,结合换挡执行机构的动作,通过控制两个离合器的交替分离与结合,能够完成对变速器相邻挡位的动力中断与结合的顺序控制,实现对下一步需要换入的挡位实现先挂挡后结合动力的挡位预置,对换出的挡位则实现先中断动力后摘挡,形成与同轴同端复合式双离合器变速器同样的换挡效果。在平行轴分立并列式双离合器变速器中,由于两个离合器分离布置,可以采用相同规格的离合器,离合器结构比同轴同端复合式双离合器简单,对设计与加工制造精度要求也相对较低。但是,由于在两个离合器的输入端,需要先行通过变速器动力输入轴与两根离合器动力输入轴之间的齿轮传动副传递动力,会使系统传动效率受到影响,同时由于增加了零部件数量,会使变速器总体结构尺寸及重量皆有所增加。
发明内容
本实用新型第一目的是提供一种专门为双离合器变速器而设计的同轴分立对置式双离合器;本实用新型第二目的是提供一种采用同轴分立对置式结构的双离合器变速器。旨在有效利用和发挥双离合器的工作特点和特性,结合并吸收同轴同端复合式双离合器变速器和平行轴分立并列式双离合器变速器两者的优点,克服其不足,从而提升双离合器变速器的整体水平。
为达到上述第一目的,本实用新型采用的技术方案是:一种同轴分立对置式双离合器,包括输入轴、第一离合器模块、第二离合器模块、第一传动轴和第二传动轴,其中:所述输入轴为动力输入轴且形成转动支承,所述第一传动轴为第一离合器模块的输出轴,所述第二传动轴为第二离合器模块的输出轴。
在装配状态下,以输入轴为基准,第一离合器模块的转动中心和第二离合器模块的转动中心相对输入轴同轴设置,并且第一离合器模块与第二离合器模块面对面相隔一段距离布置。
所述第一传动轴和第二传动轴均为套筒轴,输入轴穿过第一传动轴和第二传动轴的套筒,并与第一传动轴和第二传动轴同轴布置,其中:第一传动轴相对于输入轴转动支承且靠第一离合器模块一侧,第二传动轴相对于输入轴转动支承且靠第二离合器模块一侧。
所述第一离合器模块包括第一离合器摩擦传动副、第一离合器输入端、第一离合器输出端和第一离合器作动机构;所述第一离合器输入端与所述输入轴固定连接,所述第一离合器输出端与第一传动轴固定连接,当第一离合器摩擦传动副摩擦结合时,输入轴的动力经过第一离合器输入端和第一离合器输出端传递给第一传动轴,当第一离合器摩擦传动副分离时,输入轴传递给第一传动轴的动力中断。
所述第二离合器模块包括第二离合器摩擦传动副、第二离合器输入端、第二离合器输出端和第二离合器作动机构;所述第二离合器输入端与所述输入轴固定连接,所述第二离合器输出端与第二传动轴固定连接,当第二离合器摩擦传动副摩擦结合时,输入轴的动力经过第二离合器输入端和第二离合器输出端传递给第二传动轴,当第二离合器摩擦传动副分离时,输入轴传递给第二传动轴的动力中断。
上述第一目的技术方案中的有关内容解释如下:
上述方案中,所述第一离合器作动机构和第二离合器作动机构是促使离合器摩擦传动副结合或分离的装置。这种作动机构的结构和形式多种多样,均可适用于本实用新型,但其中较好地是采用液压压紧机构,比如在本实用新型中所述第一离合器作动机构包括第一油缸、第一活塞、第一分离轴承和第一膜片弹簧;所述第一油缸为环形油缸,所述第一活塞为环形活塞,所述第一分离轴承为角接触球轴承,所述第一膜片弹簧为中心开有圆形内口的碟型膜片弹簧;所述第一油缸、第一活塞、第一分离轴承和第一膜片弹簧均与所述输入轴同轴布置,其中:第一油缸定位设置,第一活塞置于第一油缸内,第一分离轴承一端的轴承圈与第一活塞固定连接,第一分离轴承另一端的轴承圈与第一膜片弹簧的内口固定连接,第一膜片弹簧的外口作用于第一离合器摩擦传动副。
同理,所述第二离合器作动机构包括第二油缸、第二活塞、第二分离轴承和第二膜片弹簧;所述第二油缸为环形油缸,所述第二活塞为环形活塞,所述第二分离轴承为角接触球轴承,所述第二膜片弹簧为中心开有圆形内口的碟型膜片弹簧;所述第二油缸、第二活塞、第二分离轴承和第二膜片弹簧均与所述输入轴同轴布置,其中:第二油缸定位设置,第二活塞置于第二油缸内,第二分离轴承一端的轴承圈与第二活塞固定连接,第二分离轴承另一端的轴承圈与第二膜片弹簧的内口固定连接,第二膜片弹簧的外口作用于第二离合器摩擦传动副。
2. 上述方案中,为了平衡第一传动轴和第二传动轴之间的轴向力、避免二者之端部之间的摩擦干涉,可以在第一传动轴和第二传动轴在相邻的端部之间设有轴向止推轴承。轴向止推轴承的一端顶压在第一传动轴上,另一端顶压第二传动轴上。
3. 上述方案中,为了对离合器的摩擦传动副实现液压压紧和分离,可以在第一离合器模块的转动中心附近设有第一空间,第一空间中设有油泵,油泵是一个转子式油泵,油泵的转子与输入轴传动连接,油泵的定子相对固定。但是也不排除采用其它结构形式的油泵,其目的是为油缸提供压力油源。还可以在第二离合器模块的转动中心附近设有第二空间,输入轴的动力输入端位于第二空间位置上。
4. 上述方案中,所述第一离合器摩擦传动副是多片式摩擦传动副,或是具有两个摩擦面的单片式摩擦传动副;所述第二离合器摩擦传动副是多片式摩擦传动副,或是具有两个摩擦面的单片式摩擦传动副;所述第一离合器摩擦传动副是湿式摩擦副,或是干式摩擦副;所述第二离合器摩擦传动副是湿式摩擦副,或是干式摩擦副。
5. 上述方案中,所述第一离合器模块和第二离合器模块可以采用相同结构和尺寸的离合器模块,也可以采用不同结构和尺寸的离合器模块。这使得本实用新型在配置方面更加灵活,但是通常情况下,采用相同结构和尺寸的离合器模块更加经济,也便于对其结合和分离进行有效地控制。
为达到上述第二目的,本实用新型采用的技术方案是:一种同轴分立对置式双离合器变速器,包括同轴分立对置式双离合器和变速机构。
所述同轴分立对置式双离合器与上述第一目的所采用的技术方案完全相同,为了节省篇幅这里不再重复描述,具体参见上述第一目的所采用的技术方案。
所述变速机构包括前进挡变速机构、倒挡变速机构和用于输出动力的主减速从动齿轮。
所述前进挡变速机构包括前进挡齿轮组、前进挡副轴、前进挡同步器以及前进挡主减速齿轮,其中:前进挡齿轮组由至少两挡由低到高变速传动的齿轮传动副组成,每档齿轮传动副均由一个主动齿轮和一个从动齿轮常啮合构成,所有挡齿轮传动副按由低到高变速传动排列分为奇数挡齿轮传动副和偶数挡齿轮传动副;前进挡副轴与第一传动轴和第二传动轴平行并列布置,前进挡副轴转动支承;所有奇数挡齿轮传动副中的主动齿轮均沿轴向间隔布置在第一传动轴上,并与第一传动轴固定连接,所有偶数挡齿轮传动副中的主动齿轮均沿轴向间隔布置在第二传动轴上,并与第二传动轴固定连接;所有挡齿轮传动副中的从动齿轮均沿轴向间隔布置在前进挡副轴上,并通过滑套与前进挡副轴形成转动连接,所有挡齿轮传动副中的从动齿轮与前进挡副轴之间均通过前进挡同步器实现同步或脱离的连接关系;所述前进挡主减速齿轮与前进挡副轴固定连接,前进挡主减速齿轮与主减速从动齿轮常啮合。
上述第二目的技术方案中的有关内容解释如下:
1. 由于上述方案中的同轴分立对置式双离合器与上述第一目的所采用的技术方案完全相同,因此关于上述第一目的技术方案的解释同样适用于本实用新型第二目的技术方案。
2. 上述方案中,关于前进挡位的数量设置可以由实际情况来确认,理论上至少为两挡,上限可以到八挡、九挡、十挡……四十挡,甚至更多。
3. 上述方案中,所述前进挡副轴的数量理论上可以从一个至多个,具体应用可以根据实际情况来确定。较好的情况是分设成两个副轴到四个副轴范围,最佳是两个副轴。下面以两到四个副轴为例作说明,其他可以以此类推:
(1)前进挡副轴分设成两个副轴,即第一副轴和第二副轴,第一副轴位于与第一传动轴和第二传动轴的一侧,第二副轴位于与第一传动轴和第二传动轴的另一侧;所有挡齿轮传动副中的从动齿轮一部分布置在第一副轴上,另一部分布置在第二副轴上;所述前进挡主减速齿轮分设成两个主减速齿轮,即第一主减速齿轮和第二主减速齿轮,第一主减速齿轮与第一副轴固定连接,第一主减速齿轮与主减速从动齿轮常啮合,第二主减速齿轮与第二副轴固定连接,第二主减速齿轮与主减速从动齿轮常啮合。
(2)前进挡副轴分设成三个副轴,三个副轴在第一传动轴和第二传动轴的轴向外围圆周方向上相隔布置;所有挡齿轮传动副中的从动齿轮分为三个部分,这三个部分的从动齿轮对应布置在三个副轴上;所述前进挡主减速齿轮分设成三个主减速齿轮,三个主减速齿轮与三个副轴一对一形成固定连接,三个主减速齿轮分别与主减速从动齿轮常啮合。
(3)前进挡副轴分设成四个副轴,四个副轴在第一传动轴和第二传动轴的轴向外围圆周方向上相隔布置;所有挡齿轮传动副中的从动齿轮分为四个部分,这四个部分的从动齿轮对应布置在四个副轴上;所述前进挡主减速齿轮分设成四个主减速齿轮,四个主减速齿轮与四个副轴一对一形成固定连接,四个主减速齿轮分别与主减速从动齿轮常啮合。
4. 上述方案中,所述倒挡变速机构是提供车辆倒退用的变速机构,其结构形成可以是多种多样,通常情况下都能适用于本实用新型。但其中较好的方案如下:
倒挡变速机构包括倒挡齿轮组、倒挡轴、倒挡同步器以及倒挡主减速齿轮,其中,倒挡齿轮组由第一齿轮传动副和第二齿轮传动副组成,每个齿轮传动副均由一个主动齿轮和一个从动齿轮常啮合构成;第一齿轮传动副中的主动齿轮与第一传动轴或第二传动轴固定连接,第一齿轮传动副中的主动齿轮独立设置或者共用前进挡变速机构中的任意一个主动齿轮;第一齿轮传动副中的从动齿轮与第二齿轮传动副中的主动齿轮固定连接,且均相对所述前进挡副轴转动连接;第二齿轮传动副中的从动齿轮通过滑套与倒挡轴形成转动连接,第二齿轮传动副中的从动齿轮与倒挡轴之间通过倒挡同步器实现同步或脱离的连接关系;所述倒挡主减速齿轮与倒挡轴固定连接,倒挡主减速齿轮与主减速从动齿轮常啮合。
5. 上述方案中,所述变速机构中的前进挡同步器或者倒挡同步器均为本领域技术人员公知的技术。在双离合器变速器的工作中,如何操作同步器直接影响双离合器变速器形式。本实用新型双离合器变速器可以通过配置不同的操控装置从而构成自动变速器、手动变速器和半自动变速器。
由于运用了上述技术方案,本实用新型具有下列优点和效果:
1.本实用新型所涉及的同轴分立对置式双离合器变速器,除具备现有其它类型双离合器变速器所共有的可实现换入挡位预置、平顺换挡的特点外,与同轴同端复合式双离合器变速器相比,具有离合器模块结构相对简单、设计和加工制造精度要求相对较低,有利于保证变速器质量、提高产品可靠性,而与平行轴分立并列式双离合器变速器相比,则具有传动效率相对较高、结构尺寸和重量相对较小的特点。
⒉ 本实用新型所涉及的同轴分立对置式双离合器及双离合器变速器,两个离合器模块中所采用的摩擦传动副既可以是多片式摩擦传动副,也可以是具有两个摩擦面的单片式摩擦传动副,同理,两个离合器所采用的摩擦传动副既可以是湿式摩擦传动副,也可以是干式摩擦传动副,能够极大地提高设计变速器时的灵活性和变速器产品对车辆性能细分要求的适应性,能够有效地扩展双离合器变速器在不同类型车辆上的应用范围。
3. 本实用新型所涉及的同轴分立对置式双离合器及双离合器变速器,两个离合器模块可以具有相同的结构和尺寸,也可以是不同的结构和尺寸,能够更好地实现离合器与变速器机械变速换挡机构的良好匹配。
附图说明
图1为本实用新型同轴分立对置式双离合器结构原理图;
图2为本实用新型8速同轴分立对置式双离合器变速器传动系统原理图;
图3为本实用新型7速同轴分立对置式双离合器变速器传动系统原理图;
图4为本实用新型6速同轴分立对置式双离合器变速器传动系统原理图。
图中代号:Z.输入轴;LH1.第一离合器模块;LH2.第二离合器模块;LR1.第一离合器输入端;LR2.第二离合器输入端;LC1.第一离合器输出端;LC2.第二离合器输出端;YG1.第一油缸;YG2.第二油缸;HS1.第一活塞;HS2.第二活塞;MT1.第一膜片弹簧;MT2.第二膜片弹簧;FZ1.第一分离轴承;FZ2.第二分离轴承;ZK1.第一离合器罩;ZK2.第二离合器罩;HB.油泵;ZT1.第一传动轴;ZT2.第二传动轴;ZF1.第一副轴;ZF2.第二副轴;ZR.倒挡轴;CZ1.Ⅰ挡主动齿轮;CZ2.Ⅱ挡主动齿轮;CZ3.Ⅲ挡主动齿轮;CZ4.Ⅳ挡主动齿轮;CZ5.Ⅴ挡主动齿轮;CZ6.Ⅵ挡主动齿轮;CZ7.Ⅶ挡主动齿轮;CZ8.Ⅷ挡主动齿轮;CC1.Ⅰ挡从动齿轮;CC2.Ⅱ挡从动齿轮;CC3.Ⅲ挡从动齿轮;CC4.Ⅳ挡从动齿轮;CC5.Ⅴ挡从动齿轮;CC6.Ⅵ挡从动齿轮;CC7.Ⅶ挡从动齿轮;CC8.Ⅷ挡从动齿轮;CR1.第一倒挡齿轮;CR2.第二倒挡齿轮;CR3.第三倒挡齿轮;C1.第一主减速齿轮;C2.第二主减速齿轮;C3.倒挡主减速齿轮;C4.主减速从动齿轮;T1.Ⅰ-Ⅲ挡同步器;T2.Ⅱ-Ⅳ挡同步器;T3.Ⅴ-Ⅶ挡同步器;T4.Ⅵ-Ⅷ挡同步器;TD4.Ⅵ挡同步器;TD3.Ⅴ挡同步器;TR.倒挡同步器;ZT.轴向止推轴承;CS.差速器;KT.变速器壳体;PI.动力输入端;PO.动力输出端。
具体实施方式
下面结合附图,通过实施例对本实用新型作进一步描述:
实施例1:一种8速同轴分立对置式双离合器变速器,该8速双离合器变速器具有8个前进挡和1个倒挡变速。(由于该实施例中包含有同轴分立对置式双离合器的实施结构,为了节省篇幅不再单独给出同轴分立对置式双离合器的实施例)。
如图1和图2所示,该8速双离合器变速器由同轴分立对置式双离合器、8挡变速机构和变速器壳体KT组成。
所述同轴分立对置式双离合器包括输入轴Z、第一离合器模块LH1、第二离合器模块LH2、第一传动轴ZT1和第二传动轴ZT2(见图1),其中:所述输入轴Z为动力输入轴且相对变速器壳体KT形成转动支承,所述第一传动轴ZT1为第一离合器模块LH1的输出轴,所述第二传动轴ZT2为第二离合器模块LH2的输出轴。
在装配状态下,以输入轴Z为基准,第一离合器模块LH1的转动中心和第二离合器模块LH2的转动中心相对输入轴Z同轴设置,并且第一离合器模块LH1与第二离合器模块LH2面对面相隔一段距离布置(见图1)。
所述第一传动轴ZT1和第二传动轴ZT2均为套筒轴,输入轴Z穿过第一传动轴ZT1和第二传动轴ZT2的套筒,并与第一传动轴ZT1和第二传动轴ZT2同轴布置,其中:第一传动轴ZT1相对于输入轴Z转动支承且靠第一离合器模块LH1一侧,第二传动轴ZT2相对于输入轴Z转动支承且靠第二离合器模块LH2一侧(见图1)。
为了平衡第一传动轴和第二传动轴之间的轴向力、避免二者之端部之间的摩擦干涉,在第一传动轴ZT1和第二传动轴ZT2相邻的端部之间设有轴向止推轴承ZT,轴向止推轴承ZT的一端顶压在第一传动轴ZT1上,另一端顶压第二传动轴上ZT2(见图1)。
所述第一离合器模块LH1由第一离合器摩擦传动副、第一离合器输入端LR1、第一离合器输出端LC1、第一离合器作动机构和第一离合器罩ZK1组成。所述第一离合器输入端LR1与所述输入轴Z固定连接,所述第一离合器输出端LC1与第一传动轴ZT1固定连接,当第一离合器摩擦传动副摩擦结合时,输入轴Z的动力经过第一离合器输入端LR1和第一离合器输出端LC1传递给第一传动轴ZT1,当第一离合器摩擦传动副分离时,输入轴Z传递给第一传动轴ZT1的动力中断(见图1)。所述第一离合器作动机构布置在第一离合器模块LH1内并且面朝第二离合器模块LH2的一侧,该第一离合器作动机构包括第一油缸YG1、第一活塞HS1、第一分离轴承FZ1和第一膜片弹簧MT1。所述第一油缸YG1为环形油缸,所述第一活塞HS1为环形活塞,所述第一分离轴承FZ1为角接触球轴承,所述第一膜片弹簧MT1为中心开有圆形内口的碟型膜片弹簧。所述第一油缸YG1、第一活塞HS1、第一分离轴承FZ1和第一膜片弹簧MT1均与所述输入轴Z同轴布置,其中:第一油缸YG1相对第一离合器罩ZK1定位设置,第一活塞HS1置于第一油缸YG1内,第一分离轴承FZ1一端的轴承圈与第一活塞HS1固定连接,第一分离轴承FZ1另一端的轴承圈与第一膜片弹簧MT1的内口固定连接,第一膜片弹簧MT1的外口作用于第一离合器摩擦传动副(见图1)。第一离合器罩ZK1相对变速器壳体KT固定设置。
所述第二离合器模块LH2由第二离合器摩擦传动副、第二离合器输入端LR2、第二离合器输出端LC2、第二离合器作动机构和第二离合器罩ZK2组成。所述第二离合器输入端LR2与所述输入轴Z固定连接,所述第二离合器输出端LC2与第二传动轴ZT2固定连接,当第二离合器摩擦传动副摩擦结合时,输入轴Z的动力经过第二离合器输入端LR2和第二离合器输出端LC2传递给第二传动轴ZT2,当第二离合器摩擦传动副分离时,输入轴Z传递给第二传动轴ZT2的动力中断(见图1)。所述第二离合器作动机构布置在第二离合器模块LH2内并且面朝第一离合器模块LH1的一侧,该第二离合器作动机构包括第二油缸YG2、第二活塞HS2、第二分离轴承FZ2和第二膜片弹簧MT2;所述第二油缸YG2为环形油缸,所述第二活塞HS2为环形活塞,所述第二分离轴承FZ2为角接触球轴承,所述第二膜片弹簧MT2为中心开有圆形内口的碟型膜片弹簧。所述第二油缸YG2、第二活塞HS2、第二分离轴承FZ2和第二膜片弹簧MT2均与所述输入轴Z同轴布置,其中:第二油缸YG2相对第二离合器罩ZK2定位设置,第二活塞HS2置于第二油缸YG2内,第二分离轴承FZ2一端的轴承圈与第二活塞HS2固定连接,第二分离轴承FZ2另一端的轴承圈与第二膜片弹簧MT2的内口固定连接,第二膜片弹簧MT2的外口作用于第二离合器摩擦传动副(见图1)。第二离合器罩ZK2相对变速器壳体KT固定设置。
所述第一膜片弹簧MT1的内口和所述第二膜片弹簧MT2的内口皆是指其中心圆孔部位,该种类型的弹簧具有当其轴向变形量在一定范围内变化时其弹性力能够基本保持不变的特性,利用碟型膜片弹簧的这一特性,可以对离合器摩擦传动副使用过程中产生的磨损量进行补偿。
所述第一分离轴承FZ1和第二分离轴承FZ2是能够同时承受轴向力和径向力的轴承,所述第一分离轴承FZ1一端的轴承圈与第二活塞HS1固定连接可以是第一分离轴承FZ1的内圈或外圈,同样,所述第二分离轴承FZ2一端的轴承圈与第二活塞HS2固定连接可以是第二分离轴承FZ2的内圈或外圈。
为了对离合器的摩擦传动副实现液压压紧和分离,在所述第一离合器模块LH1的转动中心附近设有第一空间,第一空间中设有油泵HB,油泵HB是一个转子式油泵,油泵HB的转子与输入轴Z传动连接,油泵HB的定子固定在第一离合器罩ZK1上。但是也不排除采用其它结构形式的油泵,其目的是为油缸提供压力油源。所述第二离合器模块LH2的转动中心附近设有第二空间,输入轴Z的动力输入端PI位于第二空间位置上。这样的设计可以结构更加紧凑(见图1)。
所述8挡变速机构包括前进挡变速机构、倒挡变速机构和用于输出动力的主减速从动齿轮C4(见图2,8个前进挡,1个倒挡)。
所述前进挡变速机构包括前进挡齿轮组、前进挡副轴、前进挡同步器以及前进挡主减速齿轮,其中:
(1)前进挡齿轮组由8挡由低到高变速传动的齿轮传动副组成,每档齿轮传动副均由一个主动齿轮和一个从动齿轮常啮合构成。参见图2所示:
Ⅰ挡由Ⅰ挡主动齿轮CZ1与Ⅰ挡从动齿轮CC1常啮合构成;
Ⅱ挡由Ⅱ挡主动齿轮CZ2与Ⅱ挡从动齿轮CC2常啮合构成;
Ⅲ挡由Ⅲ挡主动齿轮CZ3与Ⅲ挡从动齿轮CC3常啮合构成;
Ⅳ挡由Ⅳ挡主动齿轮CZ4与Ⅳ挡从动齿轮CC4常啮合构成;
Ⅴ挡由Ⅴ挡主动齿轮CZ5与Ⅴ挡从动齿轮CC5常啮合构成;
Ⅵ挡由Ⅵ挡主动齿轮CZ6与Ⅵ挡从动齿轮CC6常啮合构成;
Ⅶ挡由Ⅶ挡主动齿轮CZ7与Ⅶ挡从动齿轮CC7常啮合构成;
Ⅷ挡由Ⅷ挡主动齿轮CZ8与Ⅷ挡从动齿轮CC8常啮合构成。
所有挡齿轮传动副按由低到高变速传动排列分为奇数挡齿轮传动副和偶数挡齿轮传动副,即奇数挡齿轮传动副有Ⅰ挡、Ⅲ挡、Ⅴ挡和Ⅶ挡,偶数挡齿轮传动副有Ⅱ挡、Ⅳ挡、Ⅵ挡和Ⅶ挡。所有奇数挡齿轮传动副中的主动齿轮,即Ⅰ挡主动齿轮CZ1、Ⅲ挡主动齿轮CZ3、Ⅴ挡主动齿轮CZ5和Ⅶ挡主动齿轮CZ7,自第一离合器模块LH1一侧起依Ⅰ挡主动齿轮CZ1、Ⅴ挡主动齿轮CZ5、Ⅲ挡主动齿轮CZ3、Ⅶ挡主动齿轮CZ7次序沿第一传动轴ZT1轴向间隔布置,并且这些主动齿轮分别与第一传动轴ZT1固定连接。所有偶数挡齿轮传动副中的主动齿轮,即Ⅱ挡主动齿轮CZ2、Ⅳ挡主动齿轮CZ4、Ⅵ挡主动齿轮CZ6和Ⅷ挡主动齿轮CZ8,自第二离合器模块LH2一侧起依Ⅱ挡主动齿轮CZ2、Ⅵ挡主动齿轮CZ6、Ⅳ挡主动齿轮CZ4、Ⅷ挡主动齿轮CZ8次序沿第二传动轴ZT2轴向间隔布置,并且这些主动齿轮分别与第二传动轴ZT2固定连接。
(2)前进挡副轴分设成两个副轴,即第一副轴ZF1和第二副轴ZF2(见图2),第一副轴ZF1与第一传动轴ZT1和第二传动轴ZT2平行并列布置,并且相对变速器壳体KT转动支承;第二副轴ZF2与第一传动轴ZT1和第二传动轴ZT2平行并列布置,并且相对变速器壳体KT转动支承;第一副轴ZF1位于与第一传动轴ZT1和第二传动轴ZT2的一侧,第二副轴ZF2位于与第一传动轴ZT1和第二传动轴ZT2的另一侧。所有挡齿轮传动副中的从动齿轮分成两部分,第一部分有Ⅰ挡从动齿轮CC1、Ⅱ挡从动齿轮CC2、Ⅲ挡从动齿轮CC3和Ⅳ挡从动齿轮CC4;第二部分有Ⅴ挡从动齿轮CC5、Ⅵ挡从动齿轮CC6、Ⅶ挡从动齿轮CC7和Ⅷ挡从动齿轮CC8。第一部分布置在第一副轴ZF1上,并通过滑套与第一副轴ZF1形成转动连接;第二部分布置在第二副轴ZF2上,并通过滑套与第二副轴ZF2形成转动连接。
(3)前进挡同步器由Ⅰ-Ⅲ挡同步器T1、Ⅱ-Ⅳ挡同步器T2、Ⅴ-Ⅶ挡同步器T3和Ⅵ-Ⅷ挡同步器T4组成(见图2)。
Ⅰ-Ⅲ挡同步器T1设在Ⅰ挡从动齿轮CC1与Ⅲ挡从动齿轮CC3的轴间,并能够使Ⅰ挡从动齿轮CC1与第一副轴ZF1之间以及Ⅲ挡从动齿轮CC3与第一副轴ZF1之间实现同步或脱离的连接关系。换句话说,Ⅰ-Ⅲ挡同步器T1定位在第一副轴ZF1上的Ⅰ挡从动齿轮CC1与Ⅲ挡从动齿轮CC3轴间,Ⅰ-Ⅲ挡同步器T1可随第一副轴ZF1同步转动并可沿第一副轴ZF1作轴向移动,当Ⅰ-Ⅲ挡同步器T1移动到Ⅰ挡从动齿轮CC1一侧时可将Ⅰ挡从动齿轮CC1与第一副轴ZF1锁定,当Ⅰ-Ⅲ挡同步器T1移动到Ⅲ挡从动齿轮CC3一侧时可将Ⅲ挡从动齿轮CC3与第一副轴ZF1锁定,当Ⅰ-Ⅲ挡同步器T1移动到中间位置时可将Ⅰ挡从动齿轮CC1和Ⅲ挡从动齿轮CC3同时与第一副轴ZF1解锁。
Ⅱ-Ⅳ挡同步器T2设在Ⅱ挡从动齿轮CC2与Ⅳ挡从动齿轮CC4的轴间,并能够使Ⅱ挡从动齿轮CC2与第一副轴ZF1之间以及Ⅳ挡从动齿轮CC4与第一副轴ZF1之间实现同步或脱离的连接关系。换句话说,Ⅱ-Ⅳ挡同步器T2定位在第一副轴ZF1上的Ⅱ挡从动齿轮CC2与Ⅳ挡从动齿轮CC4轴间,Ⅱ-Ⅳ挡同步器T2可随第一副轴ZF1同步转动并可沿第一副轴ZF1作轴向移动,当Ⅱ-Ⅳ挡同步器T2移动到Ⅱ挡从动齿轮CC2一侧时可将Ⅱ挡从动齿轮CC2与第一副轴ZF1锁定,当Ⅱ-Ⅳ挡同步器T2移动到Ⅳ挡从动齿轮CC4一侧时可将Ⅳ挡从动齿轮CC4与第一副轴ZF1锁定,当Ⅱ-Ⅳ挡同步器T2移动到中间位置时可将Ⅱ挡从动齿轮CC2和Ⅳ挡从动齿轮CC4同时与第一副轴ZF1解锁。
Ⅴ-Ⅶ挡同步器T3设在Ⅴ挡从动齿轮CC5与Ⅶ挡从动齿轮CC7的轴间,并能够使Ⅴ挡从动齿轮CC5与第二副轴ZF2之间以及Ⅶ挡从动齿轮CC7与第二副轴ZF2之间实现同步或脱离的连接关系。换句话说,Ⅴ-Ⅶ挡同步器T3定位在第二副轴ZF2上的Ⅶ挡从动齿轮CC7与Ⅴ挡从动齿轮CC5轴间,当Ⅴ-Ⅶ挡同步器T3可随第二副轴ZF2同步转动并可沿第二副轴ZF2作轴向移动,当Ⅴ-Ⅶ挡同步器T3移动到Ⅶ挡从动齿轮CC7一侧时可将Ⅶ挡从动齿轮CC7与第二副轴ZF2锁定,当Ⅴ-Ⅶ挡同步器T3移动到Ⅴ挡从动齿轮CC5一侧时可将Ⅴ挡从动齿轮CC5与第二副轴ZF2锁定,当Ⅴ-Ⅶ挡同步器T3移动到中间位置时可将Ⅶ挡从动齿轮CC7和Ⅴ挡从动齿轮CC5同时与第二副轴ZF2解锁。
Ⅵ-Ⅷ挡同步器T4设在Ⅵ挡从动齿轮CC6与Ⅷ挡从动齿轮CC8的轴间,并能够使Ⅵ挡从动齿轮CC6与第二副轴ZF2之间以及Ⅷ挡从动齿轮CC8与第二副轴ZF2之间实现同步或脱离的连接关系。换句话说,Ⅵ-Ⅷ挡同步器T4定位在第二副轴ZF2上的Ⅵ挡从动齿轮CC6与Ⅷ挡从动齿轮CC8轴间,Ⅵ-Ⅷ挡同步器T4可随第二副轴ZF2同步转动并可沿第二副轴ZF2作轴向移动,当Ⅵ-Ⅷ挡同步器T4移动到Ⅵ挡从动齿轮CC6一侧时可将Ⅵ挡从动齿轮CC6与第二副轴ZF2锁定,当Ⅵ-Ⅷ挡同步器T4移动到Ⅷ挡从动齿轮CC8一侧时可将Ⅷ挡从动齿轮CC8与第二副轴ZF2锁定,当Ⅵ-Ⅷ挡同步器T4移动到中间位置时可将Ⅵ挡从动齿轮CC6和Ⅷ挡从动齿轮CC8同时与第二副轴ZF2解锁。
(4)前进挡主减速齿轮分设成两个主减速齿轮,即第一主减速齿轮C1和第二主减速齿轮C2,第一主减速齿轮C1与第一副轴ZF1固定连接,第二主减速齿轮C2与第二副轴ZF2固定连接,第一主减速齿轮C1和第二主减速齿轮C2分别与主减速从动齿轮C4常啮合。主减速从动齿轮C4作为双离合器变速器的动力输出齿轮固设于差速器CS的壳体上,差速器CS相对于变速器壳体KT转动支承,并从两个动力输出端PO向两个驱动轮输出动力。
所述倒挡变速机构包括倒挡齿轮组、倒挡轴ZR、倒挡同步器TR以及倒挡主减速齿轮C3,其中,倒挡齿轮组由第一齿轮传动副和第二齿轮传动副组成,每个齿轮传动副均由一个主动齿轮和一个从动齿轮常啮合构成,参见图2所示,第一齿轮传动副由Ⅱ挡主动齿轮CZ2和第一倒挡齿轮CR1常啮合构成,第二齿轮传动副由第二倒挡齿轮CR2和第三倒挡齿轮CR3常啮合构成。Ⅱ挡主动齿轮CZ2与第二传动轴ZT2固定连接,第一齿轮传动副中的主动齿轮可以独立设置,也可以共用前进挡变速机构中的任意一个主动齿轮。在本实施例中,第一齿轮传动副中的主动齿轮就是共用了Ⅱ挡主动齿轮CZ2。第一倒挡齿轮CR1与第二倒挡齿轮CR2固定连接,且均相对第二副轴ZF2转动连接。第三倒挡齿轮CR3通过滑套与倒挡轴ZR形成转动连接,第三倒挡齿轮CR3与倒挡轴ZR之间通过倒挡同步器TR实现同步或脱离的连接关系,即倒挡轴ZR上位于第三倒挡齿轮CR3与变速器壳体KT之间设有倒挡同步器TR,倒挡同步器TR可随倒挡轴ZR同步转动并可沿倒挡轴ZR作轴向移动,当倒挡同步器TR移动到第三倒挡齿轮CR3一侧时可将第三倒挡齿轮CR3与倒挡轴ZR锁定,当倒挡同步器TR移动到变速器壳体KT一侧时可将第三倒挡齿轮CR3与倒挡轴ZR解锁。倒挡主减速齿轮C3与倒挡轴ZR固定连接,倒挡主减速齿轮C3与主减速从动齿轮C4常啮合。
本实施例中同轴分立对置式双离合器的工作原理如下:
如附图1所示,当输入轴Z转动时,带动第一离合器输入端LR1和第二离合器输入端LR2同步转动,此时对第一油缸YG1供油可使第一活塞HS1推动第一分离轴承FZ1和第一膜片弹簧MT1移向第一离合器摩擦传动副并使其结合,从而使输入轴Z的动力经第一离合器输入端LR1、第一离合器输出端LC1传递给第一传动轴ZT1。对第一油缸YG1泄油可使第一活塞HS1、第一分离轴承FZ1和第一膜片弹簧MT1向第一油缸YG1一侧移动并使第一离合器摩擦传动副分离,从而使输入轴Z传递给第一传动轴ZT1的动力中断。同理,当输入轴Z转动时,带动第一离合器输入端LR1和第二离合器输入端LR2同步转动,此时对第二油缸YG2供油可使第二活塞HS2推动第二分离轴承FZ2和第二膜片弹簧MT2移向第二离合器摩擦传动副并使其结合,从而使输入轴Z的动力经第二离合器输入端LR2、第二离合器输出端LC2传递给第二传动轴ZT2。对第二油缸YG2泄油可使第二活塞HS2、第二分离轴承FZ2和第二膜片弹簧MT2向第二油缸YG2一侧移动并使第二离合器摩擦传动副分离,从而使输入轴Z传递给第二传动轴ZT2的动力中断。通过对第一油缸YG1和第二油缸YG2的交替供油与泄油,可以控制第一离合器摩擦传动副和第二离合器摩擦传动副的结合与分离交替进行,使输入轴Z的动力能够交替传递给第一传动轴ZT1和第二传动轴ZT2,从而实现采用双离合器的传动功能。
本实施例双离合器变速器的工作原理如下:
(1)变速器空挡
所有换挡元件皆处于初始位置,即:输入轴Z带动第一离合器输入端LR1和第二离合器输入端LR2同步转动,第一油缸YG1处于泄油状态,使第一离合器输入端LR1与第一离合器输出端LC1分离,第二油缸YG2处于泄油状态,使第二离合器输入端LR2与第一离合器输出端LC2分离,Ⅰ-Ⅲ挡同步器T1、Ⅱ-Ⅳ挡同步器T2、Ⅴ-Ⅶ挡同步器T3和Ⅵ-Ⅷ挡同步器T4皆处于中间位置,倒挡同步器TR处于靠变速器壳体KT一侧的位置,此时,变速器所有挡位的动力传动全部中断。
(2)由空挡换入Ⅰ挡
在变速器处于空挡状态下,Ⅰ-Ⅲ挡同步器T1移动到Ⅰ挡从动齿轮CC1一侧并将Ⅰ挡从动齿轮CC1与第一副轴ZF1锁定。对第一油缸YG1供油使第一活塞HS1推动第一分离轴承FZ1和第一膜片弹簧MT1移向第一离合器摩擦传动副并使其结合,输入轴Z的动力依次经第一离合器输入端LR1、第一离合器输出端LC1、第一传动轴ZT1、Ⅰ挡主动齿轮CZ1、Ⅰ挡从动齿轮CC1、Ⅰ-Ⅲ挡同步器T1、第一副轴ZF1、第一主减速齿轮C1和主减速从动齿轮C4传递给差速器CS,实现Ⅰ挡传动。与前述过程相反的操作可由Ⅰ挡换入空挡。
(3)由Ⅰ挡换入Ⅱ挡
Ⅱ-Ⅳ挡同步器T2移动到Ⅱ挡从动齿轮CC2一侧并将Ⅱ挡从动齿轮CC2与第一副轴ZF1锁定,实现Ⅱ挡的挡位预置。对第一油缸YG1泄油使第一活塞HS1、第一分离轴承FZ1和第一膜片弹簧MT1向第一油缸YG1一侧移动并使第一离合器摩擦传动副分离,中断输入轴Z传递给第一传动轴ZT1的动力。随后,对第二油缸YG2供油使第二活塞HS2推动第二分离轴承FZ2和第二膜片弹簧MT2移向第二离合器摩擦传动副并使其结合,输入轴Z的动力依次经第二离合器输入端LR2、第二离合器输出端LC2、第二传动轴ZT2、Ⅱ挡主动齿轮CZ2、Ⅱ挡从动齿轮CC2、Ⅱ-Ⅳ挡同步器T2、第一副轴ZF1、第一主减速齿轮C1和主减速从动齿轮C4传递给差速器CS,实现Ⅱ挡传动。之后,Ⅰ-Ⅲ挡同步器T1移动到中间位置将Ⅰ挡从动齿轮CC1与第一副轴ZF1解锁,至此,即完成了由Ⅰ挡到Ⅱ挡的换挡过程。与前述过程相反的操作可由Ⅱ挡换入Ⅰ挡。
(4)由Ⅱ挡换入Ⅲ挡
Ⅰ-Ⅲ挡同步器T1移动到Ⅲ挡从动齿轮CC3一侧并将Ⅲ挡从动齿轮CC3与第一副轴ZF1锁定,实现Ⅲ挡的挡位预置。对第二油缸YG2泄油使第二活塞HS2、第二分离轴承FZ2和第二膜片弹簧MT2向第二油缸YG2一侧移动并使第二离合器摩擦传动副分离,中断输入轴Z传递给第二传动轴ZT2的动力。随后,对第一油缸YG1供油使第一活塞HS1推动第一分离轴承FZ1和第一膜片弹簧MT1移向第一离合器摩擦传动副并使其结合,输入轴Z的动力依次经第一离合器输入端LR1、第一离合器输出端LC1、第一传动轴ZT1、Ⅲ挡主动齿轮CZ3、Ⅲ挡从动齿轮CC3、Ⅰ-Ⅲ挡同步器T1、第一副轴ZF1、第一主减速齿轮C1和主减速从动齿轮C4传递给差速器CS,实现Ⅲ挡传动。之后,Ⅱ-Ⅳ挡同步器T2移动到中间位置将Ⅱ挡从动齿轮CC2与第一副轴ZF1解锁,至此,即完成了由Ⅱ挡到Ⅲ挡的换挡过程。与前述过程相反的操作可由Ⅲ挡换入Ⅱ挡。
(5)由Ⅲ挡换入Ⅳ挡
Ⅱ-Ⅳ挡同步器T2移动到Ⅳ挡从动齿轮CC4一侧并将Ⅳ挡从动齿轮CC4与第一副轴ZF1锁定,实现Ⅳ挡的挡位预置。对第一油缸YG1泄油使第一活塞HS1、第一分离轴承FZ1和第一膜片弹簧MT1向第一油缸YG1一侧移动并使第一离合器摩擦传动副分离,中断输入轴Z传递给第一传动轴ZT1的动力。随后,对第二油缸YG2供油使第二活塞HS2推动第二分离轴承FZ2和第二膜片弹簧MT2移向第二离合器摩擦传动副并使其结合,输入轴Z的动力依次经第二离合器输入端LR2、第二离合器输出端LC2、第二传动轴ZT2、Ⅳ挡主动齿轮CZ4、Ⅳ挡从动齿轮CC4、Ⅱ-Ⅳ挡同步器T2、第一副轴ZF1、第一主减速齿轮C1和主减速从动齿轮C4传递给差速器CS,实现Ⅳ挡传动。
之后,Ⅰ-Ⅲ挡同步器T1移动到中间位置将Ⅲ挡从动齿轮CC3与第一副轴ZF1解锁,至此,即完成了由Ⅲ挡到Ⅳ挡的换挡过程。与前述过程相反的操作可由Ⅳ挡换入Ⅲ挡。
(6)由Ⅳ挡换入Ⅴ挡
Ⅴ-Ⅶ挡同步器T3移动到Ⅴ挡从动齿轮CC5一侧并将Ⅴ挡从动齿轮CC5与第二副轴ZF2锁定,实现Ⅴ挡的挡位预置。对第二油缸YG2泄油使第二活塞HS2、第二分离轴承FZ2和第二膜片弹簧MT2向第二油缸YG2一侧移动并使第二离合器摩擦传动副分离,中断输入轴Z传递给第二传动轴ZT2的动力。随后,对第一油缸YG1供油使第一活塞HS1推动第一分离轴承FZ1和第一膜片弹簧MT1移向第一离合器摩擦传动副并使其结合,输入轴Z的动力依次经第一离合器输入端LR1、第一离合器输出端LC1、第一传动轴ZT1、Ⅴ挡主动齿轮CZ5、Ⅴ挡从动齿轮CC5、Ⅴ-Ⅶ挡同步器T3、第二副轴ZF2、第二主减速齿轮C2和主减速从动齿轮C4传递给差速器CS,实现Ⅴ挡传动。之后,Ⅱ-Ⅳ挡同步器T2移动到中间位置将Ⅳ挡从动齿轮CC4与第一副轴ZF1解锁,至此,即完成了由Ⅳ挡到Ⅴ挡的换挡过程。与前述过程相反的操作可由Ⅴ挡换入Ⅳ挡。
(7)由Ⅴ挡换入Ⅵ挡
Ⅵ-Ⅷ挡同步器T4移动到Ⅵ挡从动齿轮CC6一侧并将Ⅵ挡从动齿轮CC6与第二副轴ZF2锁定,实现Ⅵ挡的挡位预置。对第一油缸YG1泄油使第一活塞HS1、第一分离轴承FZ1和第一膜片弹簧MT1向第一油缸YG1一侧移动并使第一离合器摩擦传动副分离,中断输入轴Z传递给第一传动轴ZT1的动力。随后,对第二油缸YG2供油使第二活塞HS2推动第二分离轴承FZ2和第二膜片弹簧MT2移向第二离合器摩擦传动副并使其结合,输入轴Z的动力依次经第二离合器输入端LR2、第二离合器输出端LC2、第二传动轴ZT2、Ⅵ挡主动齿轮CZ6、Ⅵ挡从动齿轮CC6、Ⅵ-Ⅷ挡同步器T4、第二副轴ZF2、第二主减速齿轮C2和主减速从动齿轮C4传递给差速器CS,实现Ⅵ挡传动。之后,Ⅴ-Ⅶ挡同步器T3移动到中间位置将Ⅴ挡从动齿轮CC5与第二副轴ZF2解锁,至此,即完成了由Ⅴ挡到Ⅵ挡的换挡过程。与前述过程相反的操作可由Ⅵ挡换入Ⅴ挡。
(8)由Ⅵ挡换入Ⅶ挡
Ⅴ-Ⅶ挡同步器T3移动到Ⅶ挡从动齿轮CC7一侧并将Ⅶ挡从动齿轮CC7与第二副轴ZF2锁定,实现Ⅶ挡的挡位预置。对第二油缸YG2泄油使第二活塞HS2、第二分离轴承FZ2和第二膜片弹簧MT2向第二油缸YG2一侧移动并使第二离合器摩擦传动副分离,中断输入轴Z传递给第二传动轴ZT2的动力。随后,对第一油缸YG1供油使第一活塞HS1推动第一分离轴承FZ1和第一膜片弹簧MT1移向第一离合器摩擦传动副并使其结合,输入轴Z的动力依次经第一离合器输入端LR1、第一离合器输出端LC1、第一传动轴ZT1、Ⅶ挡主动齿轮CZ7、Ⅶ挡从动齿轮CC7、Ⅴ-Ⅶ挡同步器T3、第二副轴ZF2、第二主减速齿轮C2和主减速从动齿轮C4传递给差速器CS,实现Ⅶ挡传动。之后,Ⅵ-Ⅷ挡同步器T4移动到中间位置将Ⅵ挡从动齿轮CC6与第二副轴ZF2解锁,至此,即完成了由Ⅵ挡到Ⅶ挡的换挡过程。与前述过程相反的操作可由Ⅶ挡换入Ⅵ挡。
(9)由Ⅶ挡换入Ⅷ挡
Ⅵ-Ⅷ挡同步器T4移动到Ⅷ挡从动齿轮CC8一侧并将Ⅷ挡从动齿轮CC8与第二副轴ZF2锁定,实现Ⅷ挡的挡位预置。对第一油缸YG1泄油使第一活塞HS1、第一分离轴承FZ1和第一膜片弹簧MT1向第一油缸YG1一侧移动并使第一离合器摩擦传动副分离,中断输入轴Z传递给第一传动轴ZT1的动力。随后,对第二油缸YG2供油使第二活塞HS2推动第二分离轴承FZ2和第二膜片弹簧MT2移向第二离合器摩擦传动副并使其结合,输入轴Z的动力依次经第二离合器输入端LR2、第二离合器输出端LC2、第二传动轴ZT2、Ⅷ挡主动齿轮CZ8、Ⅷ挡从动齿轮CC8、Ⅵ-Ⅷ挡同步器T4、第二副轴ZF2、第二主减速齿轮C2和主减速从动齿轮C4传递给差速器CS,实现Ⅷ挡传动。之后,Ⅴ-Ⅶ挡同步器T3移动到中间位置将Ⅶ挡从动齿轮CC7与第二副轴ZF2解锁,至此,即完成了由Ⅶ挡到Ⅷ挡的换挡过程。与前述过程相反的操作可由Ⅷ挡换入Ⅶ挡。
(10)由空挡换入倒挡
在变速器处于空挡状态下,倒挡同步器TR移动到第三倒挡齿轮CR3一侧并将第三倒挡齿轮CR3与倒挡轴ZR锁定。对第二油缸YG2供油使第二活塞HS2推动第二分离轴承FZ2和第二膜片弹簧MT2移向第二离合器摩擦传动副并使其结合,输入轴Z的动力依次经第二离合器输入端LR2、第二离合器输出端LC2、第二传动轴ZT2、Ⅱ挡主动齿轮CZ2、第一倒挡齿轮CR1、第二倒挡齿轮CR2、第三倒挡齿轮CR3、倒挡主减速齿轮C3和主减速从动齿轮C4传递给差速器CS,实现倒挡传动。与前述过程相反的操作可由倒挡换空挡。
实施例2:一种7速同轴分立对置式双离合器变速器,该7速双离合器变速器具有7个前进挡和1个倒挡变速。
如图3所示,该7速双离合器变速器由同轴分立对置式双离合器、7挡变速机构和变速器壳体KT组成。
本实施例的7速双离合器变速器与实施例1的8速双离合器变速器不同之处在于:在实施例1的基础上去掉了构成Ⅷ挡的Ⅷ挡主动齿轮CZ8和Ⅷ挡从动齿轮CC8。这个区别可以很明显地从图2与图3的对比中得到。其他结构和内容与实施例1相同,这里不再重复描述。
实施例3:一种6速同轴分立对置式双离合器变速器,该6速双离合器变速器具有6个前进挡和1个倒挡变速。
如图4所示,该6速双离合器变速器由同轴分立对置式双离合器、6挡变速机构和变速器壳体KT组成。
本实施例的6速双离合器变速器与实施例2的7速双离合器变速器不同之处在于:在实施例2的基础上去掉了构成Ⅶ挡的Ⅶ挡主动齿轮CZ7和Ⅶ挡从动齿轮CC7。这个区别可以很明显地从图3与图4的对比中得到。其他结构和内容与实施例2相同,这里不再重复描述。
以上实施例只是给出了本实用新型的三种典型实施方式,实际上本实用新型的实施在此基础上仍存在其它变化和延伸,现针对本实用新型可能出现的变化和延伸说明如下:
1.以上实施例只给出了8挡、7挡和6挡三种双离合器变速器的结构及换挡变速原理,其目的是为了说明本实用新型所涉及的同轴分立对置式双离合器在变速器结构中的布置,以及同轴分立对置式双离合器与机械式有级换挡变速系统协同进行换挡变速的工作原理,并不能以此限定本实用新型所适用的机械式有级换挡变速机构的挡位数量。理论上本实用新型双离合器变速器的挡位数量为至少两挡。这样的结论可以从本实用新型实施例中延伸得到,比如在6挡双离合器变速器的基础上去掉构成Ⅵ挡的Ⅵ挡主动齿轮CZ6、Ⅵ挡从动齿轮CC6和Ⅵ挡同步器,即变成5挡双离合器变速器。以此类推,在8挡双离合器变速器的基础上增加一个齿轮传动副及相应的同步器,即变成9挡双离合器变速器。
2. 以上实施例只给出了两个副轴(即第一副轴ZF1和第二副轴ZF2)的情况,但本实用新型中的副轴可以是一个或多个,通过以上实施例本领域技术人员完全能够理解三个、四个或五个也可以实施,而两个副轴为最佳。
3. 以上实施例只给出了第一离合器作动机构和第二离合器作动机构的一种具体实施方案,但理解了本实用新型内容之后,本领域技术人员知道除实施例给出的方案外,只要满足本实用新型的使用条件,现有技术中的其他方案也可以应用于本实用新型。
4. 以上实施例只给出了倒挡变速机构的一种具体实施方案,但理解了本实用新型内容之后,本领域技术人员知道除实施例给出的方案外,只要满足本实用新型的使用条件,现有技术中的其他方案也可以应用于本实用新型。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种同轴分立对置式双离合器,包括输入轴(Z)、第一离合器模块(LH1)、第二离合器模块(LH2)、第一传动轴(ZT1)和第二传动轴(ZT2),其中:所述输入轴(Z)为动力输入轴且形成转动支承,所述第一传动轴(ZT1)为第一离合器模块(LH1)的输出轴,所述第二传动轴(ZT2)为第二离合器模块(LH2)的输出轴,其特征在于:
在装配状态下,以输入轴(Z)为基准,第一离合器模块(LH1)的转动中心和第二离合器模块(LH2)的转动中心相对输入轴(Z)同轴设置,并且第一离合器模块(LH1)与第二离合器模块(LH2)面对面相隔一段距离布置;
所述第一传动轴(ZT1)和第二传动轴(ZT2)均为套筒轴,输入轴(Z)穿过第一传动轴(ZT1)和第二传动轴(ZT2)的套筒,并与第一传动轴(ZT1)和第二传动轴(ZT2)同轴布置,其中:第一传动轴(ZT1)相对于输入轴(Z)转动支承且靠第一离合器模块(LH1)一侧,第二传动轴(ZT2)相对于输入轴(Z)转动支承且靠第二离合器模块(LH2)一侧;
所述第一离合器模块(LH1)包括第一离合器摩擦传动副、第一离合器输入端(LR1)、第一离合器输出端(LC1)和第一离合器作动机构;所述第一离合器输入端(LR1)与所述输入轴(Z)固定连接,所述第一离合器输出端(LC1)与第一传动轴(ZT1)固定连接,当第一离合器摩擦传动副摩擦结合时,输入轴(Z)的动力经过第一离合器输入端(LR1)和第一离合器输出端(LC1)传递给第一传动轴(ZT1),当第一离合器摩擦传动副分离时,输入轴(Z)传递给第一传动轴(ZT1)的动力中断;
所述第二离合器模块(LH2)包括第二离合器摩擦传动副、第二离合器输入端(LR2)、第二离合器输出端(LC2)和第二离合器作动机构;所述第二离合器输入端(LR2)与所述输入轴(Z)固定连接,所述第二离合器输出端(LC2)与第二传动轴(ZT2)固定连接,当第二离合器摩擦传动副摩擦结合时,输入轴(Z)的动力经过第二离合器输入端(LR2)和第二离合器输出端(LC2)传递给第二传动轴(ZT2),当第二离合器摩擦传动副分离时,输入轴(Z)传递给第二传动轴(ZT2)的动力中断。
2. 根据权利要求1所述的同轴分立对置式双离合器,其特征在于:所述第一离合器作动机构包括第一油缸(YG1)、第一活塞(HS1)、第一分离轴承(FZ1)和第一膜片弹簧(MT1);所述第一油缸(YG1)为环形油缸,所述第一活塞(HS1)为环形活塞,所述第一分离轴承(FZ1)为角接触球轴承,所述第一膜片弹簧(MT1)为中心开有圆形内口的碟型膜片弹簧;所述第一油缸(YG1)、第一活塞(HS1)、第一分离轴承(FZ1)和第一膜片弹簧(MT1)均与所述输入轴(Z)同轴布置,其中:第一油缸(YG1)定位设置,第一活塞(HS1)置于第一油缸(YG1)内,第一分离轴承(FZ1)一端的轴承圈与第一活塞(HS1)固定连接,第一分离轴承(FZ1)另一端的轴承圈与第一膜片弹簧(MT1)的内口固定连接,第一膜片弹簧(MT1)的外口作用于第一离合器摩擦传动副;
所述第二离合器作动机构包括第二油缸(YG2)、第二活塞(HS2)、第二分离轴承(FZ2)和第二膜片弹簧(MT2);所述第二油缸(YG2)为环形油缸,所述第二活塞(HS2)为环形活塞,所述第二分离轴承(FZ2)为角接触球轴承,所述第二膜片弹簧(MT2)为中心开有圆形内口的碟型膜片弹簧;所述第二油缸(YG2)、第二活塞(HS2)、第二分离轴承(FZ2)和第二膜片弹簧(MT2)均与所述输入轴(Z)同轴布置,其中:第二油缸(YG2)定位设置,第二活塞(HS2)置于第二油缸(YG2)内,第二分离轴承(FZ2)一端的轴承圈与第二活塞(HS2)固定连接,第二分离轴承(FZ2)另一端的轴承圈与第二膜片弹簧(MT2)的内口固定连接,第二膜片弹簧(MT2)的外口作用于第二离合器摩擦传动副。
3. 根据权利要求1所述的同轴分立对置式双离合器,其特征在于:所述第一传动轴(ZT1)和第二传动轴(ZT2)在相邻的端部之间设有轴向止推轴承(ZT)。
4. 根据权利要求1所述的同轴分立对置式双离合器,其特征在于:所述第一离合器模块(LH1)的转动中心附近设有第一空间,第一空间中设有油泵(HB),油泵(HB)是一个转子式油泵,油泵(HB)的转子与输入轴(Z)传动连接,油泵(HB)的定子相对固定;所述第二离合器模块(LH2)的转动中心附近设有第二空间,输入轴(Z)的动力输入端(PI)位于第二空间位置上。
5.一种同轴分立对置式双离合器变速器,其特征在于:包括同轴分立对置式双离合器和变速机构;
所述同轴分立对置式双离合器包括输入轴(Z)、第一离合器模块(LH1)、第二离合器模块(LH2)、第一传动轴(ZT1)和第二传动轴(ZT2),其中:所述输入轴(Z)为动力输入轴且形成转动支承,所述第一传动轴(ZT1)为第一离合器模块(LH1)的输出轴,所述第二传动轴(ZT2)为第二离合器模块(LH2)的输出轴;
在装配状态下,以输入轴(Z)为基准,第一离合器模块(LH1)的转动中心和第二离合器模块(LH2)的转动中心相对输入轴(Z)同轴设置,并且第一离合器模块(LH1)与第二离合器模块(LH2)面对面相隔一段距离布置;
所述第一传动轴(ZT1)和第二传动轴(ZT2)均为套筒轴,输入轴(Z)穿过第一传动轴(ZT1)和第二传动轴(ZT2)的套筒,并与第一传动轴(ZT1)和第二传动轴(ZT2)同轴布置,其中:第一传动轴(ZT1)相对于输入轴(Z)转动支承且靠第一离合器模块(LH1)一侧,第二传动轴(ZT2)相对于输入轴(Z)转动支承且靠第二离合器模块(LH2)一侧;
所述第一离合器模块(LH1)包括第一离合器摩擦传动副、第一离合器输入端(LR1)、第一离合器输出端(LC1)和第一离合器作动机构;所述第一离合器输入端(LR1)与所述输入轴(Z)固定连接,所述第一离合器输出端(LC1)与第一传动轴(ZT1)固定连接,当第一离合器摩擦传动副摩擦结合时,输入轴(Z)的动力经过第一离合器输入端(LR1)和第一离合器输出端(LC1)传递给第一传动轴(ZT1),当第一离合器摩擦传动副分离时,输入轴(Z)传递给第一传动轴(ZT1)的动力中断;
所述第二离合器模块(LH2)包括第二离合器摩擦传动副、第二离合器输入端(LR2)、第二离合器输出端(LC2)和第二离合器作动机构;所述第二离合器输入端(LR2)与所述输入轴(Z)固定连接,所述第二离合器输出端(LC2)与第二传动轴(ZT2)固定连接,当第二离合器摩擦传动副摩擦结合时,输入轴(Z)的动力经过第二离合器输入端(LR2)和第二离合器输出端(LC2)传递给第二传动轴(ZT2),当第二离合器摩擦传动副分离时,输入轴(Z)传递给第二传动轴(ZT2)的动力中断;
所述变速机构包括前进挡变速机构、倒挡变速机构和用于输出动力的主减速从动齿轮(C4);
所述前进挡变速机构包括前进挡齿轮组、前进挡副轴、前进挡同步器以及前进挡主减速齿轮,其中:前进挡齿轮组由至少两挡由低到高变速传动的齿轮传动副组成,每档齿轮传动副均由一个主动齿轮和一个从动齿轮常啮合构成,所有挡齿轮传动副按由低到高变速传动排列分为奇数挡齿轮传动副和偶数挡齿轮传动副;前进挡副轴与第一传动轴(ZT1)和第二传动轴(ZT2)平行并列布置,前进挡副轴转动支承;所有奇数挡齿轮传动副中的主动齿轮均沿轴向间隔布置在第一传动轴(ZT1)上,并与第一传动轴(ZT1)固定连接,所有偶数挡齿轮传动副中的主动齿轮均沿轴向间隔布置在第二传动轴(ZT2)上,并与第二传动轴(ZT2)固定连接;所有挡齿轮传动副中的从动齿轮均沿轴向间隔布置在前进挡副轴上,并通过滑套与前进挡副轴形成转动连接,所有挡齿轮传动副中的从动齿轮与前进挡副轴之间均通过前进挡同步器实现同步或脱离的连接关系;所述前进挡主减速齿轮与前进挡副轴固定连接,前进挡主减速齿轮与主减速从动齿轮(C4)常啮合。
6. 根据权利要求5所述的同轴分立对置式双离合器变速器,其特征在于:所述第一离合器作动机构包括第一油缸(YG1)、第一活塞(HS1)、第一分离轴承(FZ1)和第一膜片弹簧(MT1);所述第一油缸(YG1)为环形油缸,所述第一活塞(HS1)为环形活塞,所述第一分离轴承(FZ1)为角接触球轴承,所述第一膜片弹簧(MT1)为中心开有圆形内口的碟型膜片弹簧;所述第一油缸(YG1)、第一活塞(HS1)、第一分离轴承(FZ1)和第一膜片弹簧(MT1)均与所述输入轴(Z)同轴布置,其中:第一油缸(YG1)定位设置,第一活塞(HS1)置于第一油缸(YG1)内,第一分离轴承(FZ1)一端的轴承圈与第一活塞(HS1)固定连接,第一分离轴承(FZ1)另一端的轴承圈与第一膜片弹簧(MT1)的内口固定连接,第一膜片弹簧(MT1)的外口作用于第一离合器摩擦传动副;
所述第二离合器作动机构包括第二油缸(YG2)、第二活塞(HS2)、第二分离轴承(FZ2)和第二膜片弹簧(MT2);所述第二油缸(YG2)为环形油缸,所述第二活塞(HS2)为环形活塞,所述第二分离轴承(FZ2)为角接触球轴承,所述第二膜片弹簧(MT2)为中心开有圆形内口的碟型膜片弹簧;所述第二油缸(YG2)、第二活塞(HS2)、第二分离轴承(FZ2)和第二膜片弹簧(MT2)均与所述输入轴(Z)同轴布置,其中:第二油缸(YG2)定位设置,第二活塞(HS2)置于第二油缸(YG2)内,第二分离轴承(FZ2)一端的轴承圈与第二活塞(HS2)固定连接,第二分离轴承(FZ2)另一端的轴承圈与第二膜片弹簧(MT2)的内口固定连接,第二膜片弹簧(MT2)的外口作用于第二离合器摩擦传动副。
7. 根据权利要求5所述的同轴分立对置式双离合器变速器,其特征在于:所述前进挡副轴分设成两个副轴,即第一副轴(ZF1)和第二副轴(ZF2),第一副轴(ZF1)位于与第一传动轴(ZT1)和第二传动轴(ZT2)的一侧,第二副轴(ZF2)位于与第一传动轴(ZT1)和第二传动轴(ZT2)的另一侧;所有挡齿轮传动副中的从动齿轮一部分布置在第一副轴(ZF1)上,另一部分布置在第二副轴(ZF2)上;所述前进挡主减速齿轮分设成两个主减速齿轮,即第一主减速齿轮(C1)和第二主减速齿轮(C2),第一主减速齿轮(C1)与第一副轴(ZF1)固定连接,第一主减速齿轮(C1)与主减速从动齿轮(C4)常啮合,第二主减速齿轮(C2)与第二副轴(ZF2)固定连接,第二主减速齿轮(C2)与主减速从动齿轮(C4)常啮合。
8. 根据权利要求5所述的同轴分立对置式双离合器变速器,其特征在于:所述前进挡副轴分设成三个副轴,三个副轴在第一传动轴(ZT1)和第二传动轴(ZT2)的轴向外围圆周方向上相隔布置;所有挡齿轮传动副中的从动齿轮分为三个部分,这三个部分的从动齿轮对应布置在三个副轴上;所述前进挡主减速齿轮分设成三个主减速齿轮,三个主减速齿轮与三个副轴一对一形成固定连接,三个主减速齿轮分别与主减速从动齿轮(C4)常啮合。
9. 根据权利要求5所述的同轴分立对置式双离合器变速器,其特征在于:所述前进挡副轴分设成四个副轴,四个副轴在第一传动轴(ZT1)和第二传动轴(ZT2)的轴向外围圆周方向上相隔布置;所有挡齿轮传动副中的从动齿轮分为四个部分,这四个部分的从动齿轮对应布置在四个副轴上;所述前进挡主减速齿轮分设成四个主减速齿轮,四个主减速齿轮与四个副轴一对一形成固定连接,四个主减速齿轮分别与主减速从动齿轮(C4)常啮合。
10. 根据权利要求5所述的同轴分立对置式双离合器变速器,其特征在于:所述倒挡变速机构包括倒挡齿轮组、倒挡轴(ZR)、倒挡同步器(TR)以及倒挡主减速齿轮(C3),其中,倒挡齿轮组由第一齿轮传动副和第二齿轮传动副组成,每个齿轮传动副均由一个主动齿轮和一个从动齿轮常啮合构成;第一齿轮传动副中的主动齿轮与第一传动轴(ZT1)或第二传动轴(ZT2)固定连接,第一齿轮传动副中的主动齿轮独立设置或者共用前进挡变速机构中的任意一个主动齿轮;第一齿轮传动副中的从动齿轮与第二齿轮传动副中的主动齿轮固定连接,且均相对所述前进挡副轴转动连接;第二齿轮传动副中的从动齿轮通过滑套与倒挡轴(ZR)形成转动连接,第二齿轮传动副中的从动齿轮与倒挡轴(ZR)之间通过倒挡同步器(TR)实现同步或脱离的连接关系;所述倒挡主减速齿轮(C3)与倒挡轴(ZR)固定连接,倒挡主减速齿轮(C3)与主减速从动齿轮(C4)常啮合。
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CN111408975A (zh) * 2020-04-23 2020-07-14 重庆九源机械有限公司 一种双主轴机构

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