CN208734758U - 新型离合器总成和新型的2吨装载机用斜齿型变速箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型离合器总成，离合器壳体A上安装有前进一档离合器齿轮，离合器壳体A安装在离合器轴A的中部，离合器壳体A的左侧腔室内安装有前进档离合器换档机构，离合器壳体A的右侧腔室内安装有前进一档离合器换档机构，前进档齿轮通过轴承A安装在离合器轴A的左侧，一档齿轮通过轴承B安装在离合器轴A的右侧，离合器轴A的两端还安装有圆锥滚子轴承。本实用新型还公开了一种新型的2吨装载机用斜齿型变速箱。本实用新型具有以下有益效果：对离合器内部结构进行强化设计，增大了离合器的后备系数，满足了国Ⅲ排放升级后的发动机大扭矩要求。变速箱传动齿轮采用斜齿设计，并设计了润滑系统，传动更加平稳，传动噪音大大降低。

Description

新型离合器总成和新型的2吨装载机用斜齿型变速箱

技术领域

本实用新型涉及一种新型离合器总成和新型的2吨装载机用斜齿型变速箱，属于小型装载机加工制造技术领域。

背景技术

2吨小型装载机主要使用在市内及周边小型工程，对噪声要求也十分严格，因此各主机厂家越来越重视对整机噪声值的控制，变速箱噪声值的大小成为衡量变速箱质量水平的重要指标，急需开发一款环保降噪型变速箱。

传统直齿结构变速箱具有前进、后退、低速、高速4个档位，对应4个离合器，每个离合器含有4组摩擦片和钢片，离合器后备系数为1.2，如图1所示。随着国家对环保力度的不断加大，工程机械发动机的排放标准由国Ⅱ升级为国Ⅲ，升级后整机降速增扭，变速箱的输入扭矩由原来的691Nm增至774Nm，扭矩增加12%，此时传统直齿结构变速箱的离合器后备系数下降为1.02，参照6吨以下变速箱离合器后备系数1.20-1.75，已不能满足使用要求。此外输入扭矩增大也会影响离合器内轴承的承载能力和寿命，经校核，扭矩增大后，离合器内轴承也不能满足使用要求。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：为解决上述问题之一，提供一种新型离合器总成和新型的2吨装载机用斜齿型变速箱，具有传递扭矩大、传动平稳、噪音小等优点。

本实用新型所述的新型离合器总成，其特征在于：包括前进档离合器换档机构、离合器壳体A、前进一档离合器换档机构、轴承B、离合器轴A、前进档齿轮、前进一档离合器齿轮、一档齿轮、轴承A和圆锥滚子轴承，离合器壳体A上安装有前进一档离合器齿轮，离合器壳体A安装在离合器轴A的中部，离合器壳体A的左侧腔室内安装有前进档离合器换档机构，离合器壳体A的右侧腔室内安装有前进一档离合器换档机构，前进档齿轮通过轴承A安装在离合器轴A的左侧，一档齿轮通过轴承B安装在离合器轴A的右侧，离合器轴A的两端还安装有圆锥滚子轴承，前进档离合器换档机构包括压板A和摩擦片组A，多片主动摩擦片A与多片从动摩擦片A间隔叠合成摩擦片组A,所述前进档齿轮上安装有被动摩擦片A，所述离合器壳体A上安装有可向所述被动摩擦片挤压的主动摩擦片A，还包括驱动所述主动摩擦片A挤压向所述被动摩擦片A的驱动装置A，所述驱动装置A包括活塞A，活塞A安装在离合器壳体A左侧腔室内的离合器轴A上，主动摩擦片A、从动摩擦片A均设置有六片，前进一档离合器换档机构包括压板B和摩擦片组B，多片主动摩擦片B与多片从动摩擦片B间隔叠合成摩擦片组B,所述一档齿轮上安装装有被动摩擦片B，所述离合器壳体A上安装有可向所述被动摩擦片挤压的主动摩擦片B，还包括驱动所述主动摩擦片B挤压向所述被动摩擦片B的驱动装置B，所述驱动装置B包括活塞B，活塞B安装在离合器壳体A右侧腔室内的离合器轴A上，主动摩擦片B、从动摩擦片B均设置有六片。

所述活塞A和活塞B的行程均为3-3.5mm。

所述前进档齿轮、前进一档离合器齿轮、一档齿轮均设置为斜齿轮。

所述轴承B、轴承A采用6009轴承，其内径为45mm，外径为85mm，与其配合的离合器轴A的轴径为45mm。

所述前进档齿轮、一档齿轮的齿槽部位设计了润滑油孔，该润滑油孔为从齿槽通向齿轮内腔的斜孔，直径为Ф2mm。

所述斜齿轮材料选用20CrMnTi，热处理工艺为渗碳淬火，为使齿形齿向达到精度要求，斜齿轮加工时需要磨齿，齿面粗糙度应达到0.8以上。

所述新型的2吨装载机用斜齿型变速箱，包括输入总成、前进低速离合器总成、后退高速离合器总成、中间轴总成、输出总成、驻车制动器总成、箱体和操纵阀，箱体的一侧设置有操纵阀，输出总成后接驻车制动器总成，前进低速离合器总成为上述的前进低速离合器总成，箱体内安装有输入总成、前进低速离合器总成、后退高速离合器总成、中间轴总成、输出总成，输入总成包括输入轴，输入轴上设置有输入轴齿轮，中间轴总成包括中间轴，中间轴上设置有中间轴输出齿轮和中间轴齿轮，输出总成包括输出轴，输出轴上设置有输出轴齿轮。

所述后退高速离合器总成包括后退档离合器换档机构、离合器壳体B、前进二档离合器换档机构、轴承D、离合器轴B、后退档齿轮、后退二档离合器齿轮、二档双联小齿轮、轴承C和二档双联大齿轮，离合器壳体B上安装有后退二档离合器齿轮，离合器壳体B安装在离合器轴B的中部，离合器壳体B的左侧腔室内安装有后退档离合器换档机构，离合器壳体B的右侧腔室内安装有前进二档离合器换档机构，后退档齿轮通过轴承C安装在离合器轴B的左侧，二档双联小齿轮通过轴承D安装在离合器轴B的右侧，二档双联小齿轮上安装有二档双联大齿轮。

所述后退档离合器换档机构和前进二档离合器换档机构均包括多片主动摩擦片与多片从动摩擦片间隔叠合成摩擦片组和活塞，主动摩擦片、从动摩擦片均设置有六片 ，活塞的行程均为3-3.5mm，后退档齿轮、后退二档离合器齿轮、二档双联小齿轮和1二档双联大齿轮均设置为斜齿轮。

所述输入轴齿轮齿数为32齿，前进档齿轮齿数为30齿，后退档齿轮齿数为30齿，前进一档离合器齿轮齿数为44齿，后退二档离合器齿轮齿数为42齿，一档齿轮齿数为24齿，二档双联小齿轮齿数为51齿，二档双联大齿轮齿数为63齿，中间轴齿轮齿数为36齿，中间轴输出齿轮齿数为39齿，输出轴齿轮齿数为48齿。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型所述的新型离合器总成和新型的2吨装载机用斜齿型变速箱，对离合器内部结构进行强化设计，增大了离合器的后备系数，满足了国Ⅲ排放升级后的发动机大扭矩要求。2、变速箱传动齿轮采用斜齿设计，并设计了润滑系统，传动更加平稳，传动噪音大大降低。3、作为传统直齿箱的升级换代产品，安装方便，外联尺寸和传统直齿箱设计一致，用户可直接替换。4、该款斜齿型变速箱具有传递扭矩大、传动平稳、噪音小等优点，极大提升了驾驶员舒适度，是未来2吨装载机变速箱的发展趋势。

附图说明

图1为传统直齿箱4组摩擦片离合器结构；

图2为新型离合器总成的结构示意图；

图3为斜孔的安装位置示意图；

图4为新型的2吨装载机用斜齿型变速箱的结构示意图；

图5为新型的2吨装载机用斜齿型变速箱的原理图。

图中：1、前进档离合器换档机构 1.1、压板A 1.2、摩擦片组A 1.3、活塞A 2、离合器壳体A 3、前进一档离合器换档机构 3.1、压板B 3.2、摩擦片组B 3.3、活塞B4、轴承B 5、离合器轴A 6、前进档齿轮 7、前进一档离合器齿轮 8、一档齿轮 9、轴承A10、圆锥滚子轴承 11、输入总成 11.1、输入轴 11.2、输入轴齿轮 13、前进低速离合器总成 15、后退高速离合器总成 15.1、后退档离合器换档机构 15.2、离合器壳体B15.3、前进二档离合器换档机构 15.4、轴承D 15.5、离合器轴B 15.6、后退档齿轮15.7、后退二档离合器齿轮 15.8、二档双联小齿轮 15.9、轴承C 15.10、二档双联大齿轮 16、中间轴总成 16.1、中间轴 16.2、中间轴输出齿轮 16.3、中间轴齿轮 17、输出总成 17.1、输出轴 17.2、输出轴齿轮 18、驻车制动器总成 19、箱体 20、操纵阀21、斜孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：

以下通过具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不用以限制本实用新型，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

实施例一

如图1-5所示，所述新型离合器总成，包括前进档离合器换档机构1、离合器壳体A2、前进一档离合器换档机构3、轴承B4、离合器轴A5、前进档齿轮6、前进一档离合器齿轮7、一档齿轮8、轴承A9和圆锥滚子轴承10，离合器壳体A2上安装有前进一档离合器齿轮7，离合器壳体A2安装在离合器轴A5的中部，离合器壳体A2的左侧腔室内安装有前进档离合器换档机构1，离合器壳体A2的右侧腔室内安装有前进一档离合器换档机构3，前进档齿轮6通过轴承A9安装在离合器轴A5的左侧，一档齿轮8通过轴承B4安装在离合器轴A5的右侧，离合器轴A5的两端还安装有圆锥滚子轴承10，前进档离合器换档机构1包括压板A1.1和摩擦片组A1.2，多片主动摩擦片A与多片从动摩擦片A间隔叠合成摩擦片组A1.2，所述前进档齿轮6上安装有被动摩擦片A，所述离合器壳体A2上安装有可向所述被动摩擦片挤压的主动摩擦片A，还包括驱动所述主动摩擦片A挤压向所述被动摩擦片A的驱动装置A，所述驱动装置A包括活塞A1.3，活塞A1.3安装在离合器壳体A2左侧腔室内的离合器轴A5上，主动摩擦片A、从动摩擦片A均设置有六片，前进一档离合器换档机构3包括压板B3.1和摩擦片组B3.2，多片主动摩擦片B与多片从动摩擦片B间隔叠合成摩擦片组B3.2,所述一档齿轮8上安装装有被动摩擦片B，所述离合器壳体A2上安装有可向所述被动摩擦片挤压的主动摩擦片B，还包括驱动所述主动摩擦片B挤压向所述被动摩擦片B的驱动装置B，所述驱动装置B包括活塞B3.3，活塞B3.3安装在离合器壳体A2右侧腔室内的离合器轴A5上，主动摩擦片B、从动摩擦片B均设置有六片。

本实施例中，所述活塞A1.3和活塞B3.3的行程均为3-3.5mm；所述前进档齿轮6、前进一档离合器齿轮7、一档齿轮8均设置为斜齿轮；所述轴承B4、轴承A9采用6009轴承，其内径为45mm，外径为85mm，与其配合的离合器轴A5的轴径为45mm；所述前进档齿轮6、一档齿轮8的齿槽部位设计了润滑油孔，该润滑油孔为从齿槽通向齿轮内腔的11；所述斜齿轮材料选用20CrMnTi，热处理工艺为渗碳淬火，为使齿形齿向达到精度要求，斜齿轮加工时需要磨齿，齿面粗糙度应达到0.8以上。

所述新型的2吨装载机用斜齿型变速箱，包括输入总成11、前进低速离合器总成13、后退高速离合器总成15、中间轴总成16、输出总成17、驻车制动器总成18、箱体19和操纵阀20，箱体19的一侧设置有操纵阀20，输出总成17后接驻车制动器总成18，前进低速离合器总成13为上述的前进低速离合器总成，箱体19内安装有输入总成11、前进低速离合器总成13、后退高速离合器总成15、中间轴总成16、输出总成17，输入总成11包括输入轴11.1，输入轴11.1上设置有输入轴齿轮11.2，中间轴总成16包括中间轴16.1，中间轴16.1上设置有中间轴输出齿轮16.2和中间轴齿轮16.3，输出总成17包括输出轴17.1，输出轴17.1上设置有输出轴齿轮17.2；所述后退高速离合器总成15包括后退档离合器换档机构15.1、离合器壳体B15.2、前进二档离合器换档机构15.3、轴承D15.4、离合器轴B15.5、后退档齿轮15.6、后退二档离合器齿轮15.7、二档双联小齿轮15.8、轴承C15.9和二档双联大齿轮15.10，离合器壳体B15.2上安装有后退二档离合器齿轮15.7，离合器壳体B15.2安装在离合器轴B15.5的中部，离合器壳体B15.2的左侧腔室内安装有后退档离合器换档机构15.1，离合器壳体B15.2的右侧腔室内安装有前进二档离合器换档机构15.3，后退档齿轮15.6通过轴承C15.9安装在离合器轴B15.5的左侧，二档双联小齿轮15.8通过轴承D15.4安装在离合器轴B15.5的右侧，二档双联小齿轮15.8上安装有二档双联大齿轮15.10；所述后退档离合器换档机构15.1和前进二档离合器换档机构15.3均包括多片主动摩擦片与多片从动摩擦片间隔叠合成摩擦片组和活塞，主动摩擦片、从动摩擦片均设置有六片 ，活塞的行程均为3-3.5mm，后退档齿轮15.6、后退二档离合器齿轮15.7、二档双联小齿轮15.8和1二档双联大齿轮15.10均设置为斜齿轮；所述输入轴齿轮11.2齿数为32齿，前进档齿轮6齿数为30齿，后退档齿轮15.6齿数为30齿，前进一档离合器齿轮7齿数为44齿，后退二档离合器齿轮15.7齿数为42齿，一档齿轮8齿数为24齿，二档双联小齿轮15.8齿数为51齿，1二档双联大齿轮15.10齿数为63齿，中间轴齿轮16.3齿数为36齿，中间轴输出齿轮16.2齿数为39齿，输出轴齿轮17.2齿数为48齿。

本实用新型的工作原理：可前后同时输出，前后输出在同一轴线上。变速箱具有前进、后退、Ⅰ档、Ⅱ档四个离合器，每个离合器有六组摩擦片，在操纵阀的控制下，通过四个离合器内油液驱动活塞和摩擦片的分离或结合进行组合，可实现前进Ⅰ档、前进Ⅱ档、后退Ⅰ档、后退Ⅱ档四个档位。

本实用新型的主要性能参数：变速箱额定输入功率40~60KW，额定输入转速1800~2200rmin，变速阀操纵油压1.1~1.5MPa，润滑油压0.15~0.25MPa。变速箱速比：前进Ⅰ档F1=2.138，前进Ⅱ档F2=0.777，后退Ⅰ档R1=2.239，后退Ⅱ档0.814。传递路线如图5所示，前进Ⅰ档F1：输入轴齿轮11.2→前进档齿轮6→一档齿轮8→1二档双联大齿轮15.10→二档双联小齿轮15.8→中间轴齿轮16.3→中间轴输出齿轮16.2→输出轴齿轮17.2；前进Ⅱ档F2：输入轴齿轮11.2→前进档齿轮6→前进一档离合器齿轮7→后退二档离合器齿轮15.7→二档双联小齿轮15.8→中间轴齿轮16.3→中间轴输出齿轮16.2→输出轴齿轮17.2；后退Ⅰ档R1：输入轴齿轮11.2→后退档齿轮15.6→后退二档离合器齿轮15.7→前进一档离合器齿轮7→一档齿轮8→1二档双联大齿轮15.10→二档双联小齿轮15.8→中间轴齿轮16.3→中间轴输出齿轮16.2→输出轴齿轮17.2； 后退Ⅱ档R2：输入轴齿轮11.2→后退档齿轮15.6→二档双联小齿轮15.8→中间轴齿轮16.3→中间轴输出齿轮16.2→输出轴齿轮17.2。

为可靠传递发动机最大转矩和防止极限工况离合器滑磨，必须增大离合器后备系数。影响离合器后备系数的因素有很多，摩擦副数目、摩擦片摩擦系数、摩擦片面积、工作压力等。经多方案论证后，本专利最终采用最简单有效增加摩擦副数目的方法来提高离合器后备系数，即要增加摩擦片和钢片的组数。经计算，6组摩擦片的方案最为合理，此时离合器后备系数为1.5，满足使用要求。摩擦片数目增加，离合器结构需重新布置。

为进一步降低齿轮啮合噪音，为斜齿变速箱增加润滑系统，对斜齿轮进行强制润滑。本专利在斜齿轮齿槽部位设计了润滑油孔，该孔为从齿槽通向齿轮内腔的斜孔。如图4所示，当变速箱工作时，离合器包内是充满油的状态，这些油液通过轴上的油道流入离合器包内，一部分油液用来润滑轴承和摩擦片，一部分油液通过润滑孔流到齿轮的啮合面进行润滑。通过在斜齿轮齿槽间设计润滑油孔，将齿轮内腔油液引流至齿轮啮合面，可以保证油液连续不断的润滑齿面，形成油膜，减少振动和齿轮间的冲击，降低噪声。

为加快2吨小型装载机的环保升级换代，外部连接尺寸（包括安装支座、输入与输出轴间距、外部接头等）和传统直齿箱做到了一致，在车上可直接替换， 不存在整车布置干涉问题。

降速增扭：发动机扭矩是指发动机从曲轴端输出的力矩，在功率固定的条件下与发动机转速成反比关系，转速越快扭矩越小，反之越大，它反映了车辆在一定范围内的负载能力。离合器：用来连接和切断车辆发动机和变速箱之间联系的机构，目的是切断和连接动力。离合器后备系数：为离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比，必须大于1。后备系数是离合器设计时用到的一个重要参数，反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种新型离合器总成，其特征在于：包括前进档离合器换档机构（1）、离合器壳体A（2）、前进一档离合器换档机构（3）、轴承B（4）、离合器轴A（5）、前进档齿轮（6）、前进一档离合器齿轮（7）、一档齿轮（8）、轴承A（9）和圆锥滚子轴承（10），离合器壳体A（2）上安装有前进一档离合器齿轮（7），离合器壳体A（2）安装在离合器轴A（5）的中部，离合器壳体A（2）的左侧腔室内安装有前进档离合器换档机构（1），离合器壳体A（2）的右侧腔室内安装有前进一档离合器换档机构（3），前进档齿轮（6）通过轴承A（9）安装在离合器轴A（5）的左侧，一档齿轮（8）通过轴承B（4）安装在离合器轴A（5）的右侧，离合器轴A（5）的两端还安装有圆锥滚子轴承（10），前进档离合器换档机构（1）包括压板A（1.1）和摩擦片组A（1.2），多片主动摩擦片A与多片从动摩擦片A间隔叠合成摩擦片组A（1.2）,所述前进档齿轮（6）上安装有被动摩擦片A，所述离合器壳体A（2）上安装有可向所述被动摩擦片挤压的主动摩擦片A，还包括驱动所述主动摩擦片A挤压向所述被动摩擦片A的驱动装置A，所述驱动装置A包括活塞A（1.3），活塞A（1.3）安装在离合器壳体A（2）左侧腔室内的离合器轴A（5）上，主动摩擦片A、从动摩擦片A均设置有六片，前进一档离合器换档机构（3）包括压板B（3.1）和摩擦片组B（3.2），多片主动摩擦片B与多片从动摩擦片B间隔叠合成摩擦片组B（3.2）,所述一档齿轮（8）上安装装有被动摩擦片B，所述离合器壳体A（2）上安装有可向所述被动摩擦片挤压的主动摩擦片B，还包括驱动所述主动摩擦片B挤压向所述被动摩擦片B的驱动装置B，所述驱动装置B包括活塞B（3.3），活塞B（3.3）安装在离合器壳体A（2）右侧腔室内的离合器轴A（5）上，主动摩擦片B、从动摩擦片B均设置有六片。

2.根据权利要求1所述的新型离合器总成，其特征在于：所述活塞A（1.3）和活塞B（3.3）的行程均为3-3.5mm。

3.根据权利要求2所述的新型离合器总成，其特征在于：所述前进档齿轮（6）、前进一档离合器齿轮（7）、一档齿轮（8）均设置为斜齿轮。

4.根据权利要求3所述的新型离合器总成，其特征在于：所述轴承B（4）、轴承A（9）采用6009轴承，其内径为45mm，外径为85mm，与其配合的离合器轴A（5）的轴径为45mm。

5.根据权利要求4所述的新型离合器总成，其特征在于：所述前进档齿轮（6）、一档齿轮（8）的齿槽部位设计了润滑油孔，该润滑油孔为从齿槽通向齿轮内腔的斜孔，直径为Ф2mm。

6.根据权利要求5所述的新型离合器总成，其特征在于：所述斜齿轮材料选用20CrMnTi，热处理工艺为渗碳淬火，齿面粗糙度应达到0.8以上。

7.一种新型的2吨装载机用斜齿型变速箱，其特征在于：包括输入总成（11）、前进低速离合器总成（13）、后退高速离合器总成（15）、中间轴总成（16）、输出总成（17）、驻车制动器总成（18）、箱体（19）和操纵阀（20），箱体（19）的一侧设置有操纵阀（20），输出总成（17）后接驻车制动器总成（18），前进低速离合器总成（13）为如权利要求1-6任一项所述的前进低速离合器总成，箱体（19）内安装有输入总成（11）、前进低速离合器总成（13）、后退高速离合器总成（15）、中间轴总成（16）、输出总成（17），输入总成（11）包括输入轴（11.1），输入轴（11.1）上设置有输入轴齿轮（11.2），中间轴总成（16）包括中间轴（16.1），中间轴（16.1）上设置有中间轴输出齿轮（16.2）和中间轴齿轮（16.3），输出总成（17）包括输出轴（17.1），输出轴（17.1）上设置有输出轴齿轮（17.2）。

8.根据权利要求7所述的新型的2吨装载机用斜齿型变速箱，其特征在于：所述后退高速离合器总成（15）包括后退档离合器换档机构（15.1）、离合器壳体B（15.2）、前进二档离合器换档机构（15.3）、轴承D（15.4）、离合器轴B（15.5）、后退档齿轮（15.6）、后退二档离合器齿轮（15.7）、二档双联小齿轮（15.8）、轴承C（15.9）和二档双联大齿轮（15.10），离合器壳体B（15.2）上安装有后退二档离合器齿轮（15.7），离合器壳体B（15.2）安装在离合器轴B（15.5）的中部，离合器壳体B（15.2）的左侧腔室内安装有后退档离合器换档机构（15.1），离合器壳体B（15.2）的右侧腔室内安装有前进二档离合器换档机构（15.3），后退档齿轮（15.6）通过轴承C（15.9）安装在离合器轴B（15.5）的左侧，二档双联小齿轮（15.8）通过轴承D（15.4）安装在离合器轴B（15.5）的右侧，二档双联小齿轮（15.8）上安装有二档双联大齿轮（15.10）。

9.根据权利要求8所述的新型的2吨装载机用斜齿型变速箱，其特征在于：所述输入轴齿轮（11.2）齿数为32齿，前进档齿轮（6）齿数为30齿，后退档齿轮（15.6）齿数为30齿，前进一档离合器齿轮（7）齿数为44齿，后退二档离合器齿轮（15.7）齿数为42齿，一档齿轮（8）齿数为24齿，二档双联小齿轮（15.8）齿数为51齿，二档双联大齿轮（15.10）齿数为63齿，中间轴齿轮（16.3）齿数为36齿，中间轴输出齿轮（16.2）齿数为39齿，输出轴齿轮（17.2）齿数为48齿。