CN210661229U - 纯机械手自一体平行轴变速器 - Google Patents

纯机械手自一体平行轴变速器 Download PDF

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CN210661229U CN201921371594.1U CN201921371594U CN210661229U CN 210661229 U CN210661229 U CN 210661229U CN 201921371594 U CN201921371594 U CN 201921371594U CN 210661229 U CN210661229 U CN 210661229U
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王超
田保安
张
吴文山
程林
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Beijing Kaiyun Automobile Co ltd
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本实用新型提供一种纯机械手自一体平行轴变速器,变速器包括:电机(1)、换挡拨叉总成(2)、第一转轴(3)、第二转轴(4)、一挡小齿轮带超越离合器总成(5)、倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成(6)、多片离合器带二挡小齿轮总成(7)、一挡大齿轮带超越离合器总成(8)、倒挡大齿轮(9)、二挡大齿轮(10)、差速器输出小齿轮(11)、差速器输出大齿轮(12)和差速器总成(13)。优点为:1)低速挡、高速挡之间切换平稳,换挡过程中无需动力中断,动力性、平顺性好;2)本变速器的前进挡由于是常啮齿轮传动,可以实现任何在正常范围内的转速和扭矩的情况下换挡,不存在换挡时的动力传递中断。

Description

纯机械手自一体平行轴变速器
技术领域
本实用新型属于变速器技术领域,具体涉及一种纯机械手自一体平行轴变速器。
背景技术
变速器属于发动机领域的核心部件,多为分体式变速器,一般都是布置在整车后方,为后置变速器。
现阶段低速电动汽车需停车后操作换挡手柄进行换挡,也就是说,需要首先中断动力,然后才能实现换挡操作,影响驾驶体验。
实用新型内容
针对现有技术存在的缺陷,本实用新型提供一种纯机械手自一体平行轴变速器,可有效解决上述问题。
本实用新型采用的技术方案如下:
本实用新型提供一种纯机械手自一体平行轴变速器,包括:电机(1)、换挡拨叉总成(2)、第一转轴(3)、第二转轴(4)、一挡小齿轮带超越离合器总成(5)、倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成(6)、多片离合器带二挡小齿轮总成(7)、一挡大齿轮带超越离合器总成(8)、倒挡大齿轮(9)、二挡大齿轮(10)、差速器输出小齿轮(11)、差速器输出大齿轮(12)和差速器总成(13);
所述电机(1)的输出端与所述第一转轴(3)联动;所述第一转轴(3)和所述第二转轴(4)平行设置;
所述一挡小齿轮带超越离合器总成(5)包括一挡小齿轮(5A)以及一挡小齿轮超越离合器(5B);其中,所述一挡小齿轮(5A)以及所述一挡小齿轮超越离合器(5B)均套于所述第一转轴(3)的外面;所述一挡小齿轮超越离合器(5B) 的内套与所述第一转轴(3)刚性连接,所述一挡小齿轮超越离合器(5B)的外套与所述一挡小齿轮(5A)刚性连接;
所述倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成(6)包括倒挡小齿轮(6A)以及多片离合器滑套(6B);其中,所述倒挡小齿轮(6A)以及所述多片离合器滑套(6B) 均套于所述第一转轴(3)的外面;所述多片离合器滑套(6B)通过花键与所述第一转轴(3)刚性连接,同时,所述多片离合器滑套(6B)通过花键可沿所述第一转轴(3)进行轴向移动;所述多片离合器滑套(6B)与所述倒挡小齿轮(6A) 刚性连接;
所述多片离合器带二挡小齿轮总成(7)包括二挡小齿轮(7A)以及多片离合器(7B);其中,所述二挡小齿轮(7A)以及所述多片离合器(7B)均套于所述第一转轴(3)的外面;所述多片离合器(7B)的内孔与所述第一转轴(3) 刚性连接;所述多片离合器(7B)的外壳与所述二挡小齿轮(7A)刚性连接;
所述一挡大齿轮带超越离合器总成(8)包括一挡大齿轮(8A)以及一挡大齿轮超越离合器(8B);所述一挡大齿轮(8A)以及所述一挡大齿轮超越离合器 (8B)均套于所述第二转轴(4)的外面;所述一挡大齿轮超越离合器(8B)的内套与所述第二转轴(4)刚性连接,所述一挡大齿轮超越离合器(8B)的外套与所述一挡大齿轮(8A)刚性连接;并且,所述一挡大齿轮(8A)与所述一挡小齿轮(5A)啮合;
所述倒挡大齿轮(9)套于所述第二转轴(4)的外面,并与所述第二转轴 (4)刚性连接;
所述二挡大齿轮(10)套于所述第二转轴(4)的外面,并与所述第二转轴 (4)刚性连接;并且,所述二挡大齿轮(10)与所述二挡小齿轮(7A)啮合;
所述差速器输出小齿轮(11)套于所述第二转轴(4)的外面,并与所述第二转轴(4)刚性连接;
所述差速器输出大齿轮(12)的输出轴安装所述差速器总成(13),所述差速器输出大齿轮(12)与所述差速器输出小齿轮(11)啮合。
优选的:
一挡小齿轮(5A)的直径小于二挡小齿轮(7A)的直径;
一挡大齿轮(8A)的直径大于二挡大齿轮(10)的直径;
倒挡小齿轮(6A)的直径小于一挡小齿轮(5A)的直径;
倒挡大齿轮(9)的直径大于一挡大齿轮(8A)的直径;
二挡大齿轮(10)的直径小于倒挡大齿轮(9)的直径;
二挡小齿轮(7A)的直径大于倒挡小齿轮(6A)的直径。
本实用新型提供的纯机械手自一体平行轴变速器具有以下优点:
1)低速挡、高速挡之间切换平稳,换挡过程中无需动力中断,动力性、平顺性好;
2)本变速器的前进挡由于是常啮齿轮传动,可以实现任何在正常范围内的转速和扭矩的情况下换挡,不存在换挡时的动力传递中断;
3)安装本变速箱可以实现高低挡的自由转换,可以提高车辆的爬坡性能及动力性能。
4)本变速器具有结构稳定可靠,成本低廉,传动效率高的优点。尤其是换挡控制简单可靠(挡位的转换只需要控制一个部件)。
附图说明
图1为纯机械手自一体平行轴变速器的内部结构示意图;
图2为纯机械手自一体平行轴变速器的外部结构示意图;
图3为纯机械手自一体平行轴变速器的分解状态示意图;
图4为纯机械手自一体平行轴变速器在一挡状态时的结构示意图;
图5为纯机械手自一体平行轴变速器在一挡状态时的原理示意图;
图6为纯机械手自一体平行轴变速器在二挡状态时的结构示意图;
图7为纯机械手自一体平行轴变速器在二挡状态时的原理示意图;
图8为纯机械手自一体平行轴变速器在倒挡状态时的结构示意图;
图9为纯机械手自一体平行轴变速器在倒挡状态时的原理示意图;
图10为一挡大齿轮带超越离合器总成的结构图;
图11为一挡大齿轮带超越离合器总成的分解图;
图12为一挡小齿轮带超越离合器总成的结构图;
图13为一挡小齿轮带超越离合器总成的分解图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种纯机械手自一体平行轴变速器,具有三个挡位的纯机械变速器,三个挡位包括:一挡(低速挡)、二挡(高速挡)和倒挡。其中,一挡和二挡为常啮齿轮传动,倒挡为滑动齿轮传动。本变速器可以实现两种换挡模式:1手动模式:以人力输入对换挡拨叉位置的改变来实现换挡的为手动换挡模式。2以机械动力(电动、比如各种电机等,液动、比如各种液压马达等,气动、比如各种气压马达,气压缸等)输入对换挡拨叉位置的改变来实现换挡的为动力换挡模式。动力换挡模式加上与之匹配的电子控制器或者机械控制器可以实现自动换挡。
参考图1-图3,纯机械手自一体平行轴变速器包括:电机1、换挡拨叉总成2、第一转轴3、第二转轴4、一挡小齿轮带超越离合器总成5、倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成6、多片离合器带二挡小齿轮总成7、一挡大齿轮带超越离合器总成8、倒挡大齿轮9、二挡大齿轮10、差速器输出小齿轮11、差速器输出大齿轮 12和差速器总成13;
电机1的输出端与第一转轴3联动;第一转轴3和第二转轴4平行设置;
换挡拨叉总成2用于实现倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成6沿第一转轴3 进行轴向滑动,换挡拨叉总成2包括拨叉轴2A、换挡摇臂2B和换挡拨叉2C。
一挡小齿轮带超越离合器总成5包括一挡小齿轮5A以及一挡小齿轮超越离合器5B;其中,一挡小齿轮5A以及一挡小齿轮超越离合器5B均套于第一转轴3 的外面;一挡小齿轮超越离合器5B的内套与第一转轴3刚性连接,一挡小齿轮超越离合器5B的外套与一挡小齿轮5A刚性连接;参考图13,5B1为一挡小齿轮超越离合器5B的外套;5B2为一挡小齿轮超越离合器主体;5B3为一挡小齿轮超越离合器的轴承。
倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成6包括倒挡小齿轮6A以及多片离合器滑套6B;其中,倒挡小齿轮6A以及多片离合器滑套6B均套于第一转轴3的外面;多片离合器滑套6B通过花键与第一转轴3刚性连接,同时,多片离合器滑套6B 通过花键可沿第一转轴3进行轴向移动;多片离合器滑套6B与倒挡小齿轮6A刚性连接;
多片离合器带二挡小齿轮总成7包括二挡小齿轮7A以及多片离合器7B;其中,二挡小齿轮7A以及多片离合器7B均套于第一转轴3的外面;多片离合器7B 的内孔与第一转轴3刚性连接;多片离合器7B的外壳与二挡小齿轮7A刚性连接;
一挡大齿轮带超越离合器总成8包括一挡大齿轮8A以及一挡大齿轮超越离合器8B;一挡大齿轮8A以及一挡大齿轮超越离合器8B均套于第二转轴4的外面;一挡大齿轮超越离合器8B的内套与第二转轴4刚性连接,一挡大齿轮超越离合器 8B的外套与一挡大齿轮8A刚性连接;并且,一挡大齿轮8A与一挡小齿轮5A啮合;其中,参考图11,8B1为一挡大齿轮超越离合器8B的外套;8B2为一挡大齿轮超越离合器主体;8B3为一挡大齿轮超越离合器的轴承。
倒挡大齿轮9套于第二转轴4的外面,并与第二转轴4刚性连接;
二挡大齿轮10套于第二转轴4的外面,并与第二转轴4刚性连接;并且,二挡大齿轮10与二挡小齿轮7A啮合;
差速器输出小齿轮11套于第二转轴4的外面,并与第二转轴4刚性连接;
差速器输出大齿轮12的输出轴安装差速器总成13,差速器输出大齿轮12与差速器输出小齿轮11啮合。
本实用新型中,一挡小齿轮5A的直径小于二挡小齿轮7A的直径;
一挡大齿轮8A的直径大于二挡大齿轮10的直径;
倒挡小齿轮6A的直径小于一挡小齿轮5A的直径;
倒挡大齿轮9的直径大于一挡大齿轮8A的直径;
二挡大齿轮10的直径小于倒挡大齿轮9的直径;
二挡小齿轮7A的直径大于倒挡小齿轮6A的直径。
本实用新型还提供一种基于纯机械手自一体平行轴变速器的变速方法,包括以下步骤:
步骤1,变速器处于低速挡状态的变速方法,参考图4和图5,包括:
步骤1.1,手动或自动对换挡拨叉总成2进行操纵,在换挡拨叉总成2的带动下,使倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成6沿第一转轴3进行轴向滑动,使多片离合器滑套6B与多片离合器7B为分离状态,同时,使倒挡小齿轮6A和倒挡大齿轮9为非啮合状态;此时,换挡拨叉处于中间位置,此时变速器处于低速挡状态。
步骤1.2,当倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成6沿第一转轴3滑动到位后,在电机1的正向带动下,带动第一转轴3旋转;此时,动力由电机1传递到第一转轴3;
步骤1.3,由于一挡小齿轮带超越离合器总成5的一挡小齿轮超越离合器5B 的内套与第一转轴3刚性连接、倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成6的多片离合器滑套6B与第一转轴3刚性连接、多片离合器带二挡小齿轮总成7的多片离合器 7B与第一转轴3刚性连接,因此,第一转轴3的动力同时传递到:一挡小齿轮超越离合器5B、多片离合器滑套6B和多片离合器7B;
步骤1.4,当第一转轴3正向旋转时,一挡小齿轮超越离合器5B为锁止状态,因此,一挡小齿轮超越离合器5B带动一挡小齿轮5A同步旋转,一挡小齿轮超越离合器5B的动力传递到一挡小齿轮5A;
而对于倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成6,多片离合器滑套6B的动力传递到与多片离合器滑套6B刚性连接的倒挡小齿轮6A;但由于倒挡小齿轮6A和倒挡大齿轮9处于脱开状态,所以动力传递到倒挡小齿轮6A后终止,无法传递到与第二转轴4刚性连接的倒挡大齿轮9;
对于多片离合器7B,由于多片离合器7B与多片离合器滑套6B为分离状态,因此,多片离合器7B为分离状态,动力传递到多片离合器7B时终止,无法将动力传递到二挡小齿轮7A,因此,二挡小齿轮7A必然无法将动力传递到与第二转轴4刚性连接的二挡大齿轮10;
步骤1.5,因此,动力仅能从一挡小齿轮5A向后传递;由于一挡小齿轮5A和一挡大齿轮8A为啮合状态,因此,动力从一挡小齿轮5A传递到一挡大齿轮8A;
步骤1.6,由于一挡大齿轮超越离合器8B的内套与第二转轴4刚性连接,一挡大齿轮超越离合器8B的外套与一挡大齿轮8A刚性连接,此时一挡大齿轮超越离合器8B处于锁止状态,所以,动力从一挡大齿轮8A传递到一挡大齿轮超越离合器8B,再由一挡大齿轮超越离合器8B传递到第二转轴4,带动第二转轴4转动;
步骤1.7,当动力传递到第二转轴4时,由于差速器输出小齿轮11与第二转轴 4刚性连接,因此,动力由第二转轴4传递到差速器输出小齿轮11;
步骤1.8,由于差速器输出小齿轮11和差速器输出大齿轮12啮合,因此,动力从差速器输出小齿轮11传递到差速器输出大齿轮12,再由差速器输出大齿轮12传递到差速器总成13,最后由差速器总成13完成一挡的传动;
上述过程可简要描述为:
低速挡状态即一挡状态,其传动路线是:
动力由第一转轴3输入,动力同时传递到:一挡小齿轮带超越离合器总成5,倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成6和多片离合器带二挡小齿轮总成7。此时由于一挡小齿轮带超越离合器总成5中的一挡小齿轮5A和一挡小齿轮超越离合器 5B的外套刚性连接,一挡小齿轮超越离合器5B内套和第一转轴刚性连接,此时因为一挡小齿轮超越离合器5B在第一转轴旋转的时候为锁止状态,所以一挡小齿轮5A和第一转轴同步旋转。
而此时的倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成6中的倒挡小齿轮6A因为和第二转轴刚性连接的倒挡大齿轮9处于脱开状态所以不能传递动力。同时因为多片离合器带二挡小齿轮总成7中的二挡小齿轮7A由于多片离合器处于分离状态不能把动力传递到与第二转轴刚性连接二挡大齿轮10。
综上所述,此时的动力只能由一挡小齿轮5A传递到一挡大齿轮带超越离合器总成8中的的一挡大齿轮8A。由于一挡大齿轮8A和一挡大齿轮超越离合器8B 中的超越离合器外套刚性连接,而一挡大齿轮超越离合器8B的内套和第二转轴处于刚性连接,因为此时一挡大齿轮超越离合器8B处于锁止状态。所以动力由一挡大齿轮8A传递到第二转轴。再由第二转轴传递到差速器输出小齿轮11(第二转轴和差速器输出小齿轮11处于刚性连接)。此时动力由差速器输出小齿轮11 传递到差速器输出大齿轮12,再有差速器输出大齿轮12传递到差速器总成13,最后由差速器输出完成一挡的传动。
步骤2,变速器处于高速挡状态的变速方法,参考图6和图7,包括:
步骤2.1,手动或自动对换挡拨叉总成2进行操纵,在换挡拨叉总成2的带动下,使倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成6沿第一转轴3向多片离合器带二挡小齿轮总成7方向滑动,直到使多片离合器滑套6B和多片离合器7B结合到一起,使多片离合器7B为结合状态;
步骤2.2,在电机1的正向带动下,带动第一转轴3旋转;此时,动力由电机1 传递到第一转轴3;
步骤2.3,因此,动力由第一转轴3输入,由于一挡小齿轮带超越离合器总成 5的一挡小齿轮超越离合器5B的内套与第一转轴3刚性连接、倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成6的多片离合器滑套6B与第一转轴3刚性连接、多片离合器带二挡小齿轮总成7的多片离合器7B与第一转轴3刚性连接,因此,第一转轴3的动力同时传递到:一挡小齿轮超越离合器5B、多片离合器滑套6B和多片离合器7B;
步骤2.4,由于一挡小齿轮超越离合器5B为锁止状态,因此,一挡小齿轮超越离合器5B带动一挡小齿轮5A同步旋转,一挡小齿轮超越离合器5B的动力传递到一挡小齿轮5A;
而对于倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成6,多片离合器滑套6B的动力传递到与多片离合器滑套6B刚性连接的倒挡小齿轮6A;但由于倒挡小齿轮6A和倒挡大齿轮9处于脱开状态,所以动力传递到倒挡小齿轮6A后终止,无法传递到与第二转轴4刚性连接的倒挡大齿轮9;
对于多片离合器7B,由于多片离合器7B为结合状态,多片离合器7B的离合器毂和第一转轴3刚性连接,而多片离合器7B的离合器壳和二挡小齿轮7A刚性连接,所以,动力通过多片离合器7B而传递到二挡小齿轮7A;
步骤2.5,由于二挡小齿轮7A和二挡大齿轮10为啮合状态,因此,动力由二挡小齿轮7A传递到二挡大齿轮10;
由于一挡小齿轮5A和一挡大齿轮8A为啮合状态,因此,动力由一挡小齿轮 5A传递到一挡大齿轮8A;
由于此时一挡小齿轮5A驱动一挡大齿轮8A,而二挡小齿轮7A同时同向驱动二挡大齿轮10,并且,由于一挡小齿轮5A的直径小于二挡小齿轮7A的直径,而一挡小齿轮5A和一挡大齿轮8A的直径之和等于二挡小齿轮7A和二挡大齿轮10 的直径之和,所以,一挡大齿轮8A的直径大于二挡大齿轮10的直径;
由于一挡大齿轮8A的直径大于二挡大齿轮10的直径,所以,一挡大齿轮8A 的转速低于二挡大齿轮10的转速;又由于二挡大齿轮10和第二转轴4刚性连接,所以此时,第二转轴4的转速和二挡大齿轮10的转速相同,第二转轴4的转速大于一挡大齿轮8A的转速;
对于一挡大齿轮带超越离合器总成8,由于一挡大齿轮超越离合器8B的内套和第二转轴4刚性连接,而一挡大齿轮超越离合器8B的外套和一挡大齿轮8A刚性连接,此时,一挡大齿轮超越离合器8B处于内套相对于外套的超越状态,因此,动力传递到一挡大齿轮8A后,再传递到一挡大齿轮超越离合器8B的外套后终断;
步骤2.6,因此,动力通过二挡大齿轮10传递到第二转轴4;再由第二转轴4 传递到与第二转轴4刚性连接的差速器输出小齿轮11,再由差速器输出小齿轮11 传递到与差速器输出小齿轮11啮合的差速器输出大齿轮12,最终传递到差速器总成13完成二挡的传动;
二挡的传动路线可描述为:
二挡时候换挡拨叉拨动倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成6向多片离合器的方向滑动。使倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成6处于图6所示位置。使多片离合器滑套6B和多片离合器7B结合到一起,使多片离合器7B为结合状态;此时,二挡小齿轮7A和离合器壳刚性结合。并且离合器毂和第一转轴刚性连接。所以此时二挡小齿轮7A和第一转轴结合在一起。
此时,动力由第一转轴输入,同时传递到一挡小齿轮5A,二挡小齿轮7A 和倒挡小齿轮6A三个齿轮。由于倒挡小齿轮6A处于脱开状态,故未能把动力传递出去。动力只能由一挡小齿轮5A和二挡小齿轮7A传递到一挡大齿轮8A和二挡大齿轮10。因为此时一挡小齿轮5A和二挡小齿轮7A同时同向驱动一挡大齿轮8A 和二挡大齿轮10。由于一挡小齿轮直径小于二挡小齿轮直径。(由于第一转轴和第二转轴平行,一挡小齿轮和一挡大齿轮,二挡小齿轮和二挡大齿轮互为啮合的齿轮副。因此一挡小齿轮和一挡大齿轮直径之和等于二挡小齿轮和二挡大齿轮直径之和)所以一挡大齿轮的直径大于二挡大齿轮的直径。由于一挡大齿轮的直径大于二挡大齿轮的直径,所以一挡大齿轮的转速低于二挡大齿轮的转速。由于二挡大齿轮和第二转轴是刚性连接,所以此时第二转轴的转速大于一挡大齿轮的转速。此时由于一挡大齿轮是通过超越离合器和第二转轴连接的。超越离合器的内套和第二转轴处于刚性连接,而超越离合器的外套和一挡大齿轮处于刚性连接。此时超越离合器设置为内套相对于外套的超越状态。动力只能由第二转轴传递到与之刚性连接的差速器输出小齿轮11,再传递到差速器输出大齿轮12,再传递到差速器完成二挡的传动。
步骤3,变速器处于倒挡状态的方法,参考图8和图9,包括:
步骤3.1,手动或自动对换挡拨叉总成2进行操纵,在换挡拨叉总成2的带动下,使倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成6沿第一转轴3向倒挡大齿轮9方向滑动,使多片离合器滑套6B与多片离合器7B为分离状态,同时,使倒挡小齿轮6A 和倒挡大齿轮9为啮合状态;
步骤3.2,当倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成6沿第一转轴3滑动到位后,在电机1的反向带动下,带动第一转轴3反向旋转;此时,动力由电机1传递到第一转轴3;
步骤3.3,由于一挡小齿轮带超越离合器总成5的一挡小齿轮超越离合器5B 的内套与第一转轴3刚性连接、倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成6的多片离合器滑套6B与第一转轴3刚性连接、多片离合器带二挡小齿轮总成7的多片离合器 7B与第一转轴3刚性连接,因此,第一转轴3的动力同时传递到:一挡小齿轮超越离合器5B、多片离合器滑套6B和多片离合器7B;
步骤3.4,由于第一转轴3是反向旋转的,所以,一挡小齿轮超越离合器5B 为超越状态,所以,动力传递到一挡小齿轮超越离合器5B时终止,无法通过一挡小齿轮5A传递到一挡大齿轮8A;
对于多片离合器7B,由于多片离合器7B为分离状态,因此,动力传递到多片离合器7B时终止,无法通过与多片离合器7B的离合器壳刚性连接的二挡小齿轮7A而传递到二挡大齿轮10;
对于多片离合器滑套6B,由于多片离合器滑套6B和倒挡小齿轮6A刚性连接,并且,多片离合器滑套6B和第一转轴3通过花键刚性连接,因此,动力由第一转轴3传递到多片离合器滑套6B,再由多片离合器滑套6B传递到倒挡小齿轮 6A;
步骤3.5,由于倒挡小齿轮6A和倒挡大齿轮9啮合,因此,动力由倒挡小齿轮6A传递到倒挡大齿轮9;
由于倒挡大齿轮9和第二转轴4刚性连接,因此,动力由倒挡大齿轮9传递到第二转轴4;
步骤3.6,动力传递到第二转轴4后,分别传递到:一挡大齿轮带超越离合器总成8、与第二转轴4刚性连接的差速器输出小齿轮11以及与第二转轴4刚性连接的二挡大齿轮10;
其中,动力传递到一挡大齿轮带超越离合器总成8时,由于第二转轴4的旋转方向相对于前进挡时的旋转方向做反向旋转,所以,一挡大齿轮带超越离合器总成8中的一挡大齿轮超越离合器8B处于锁止状态;因此,倒挡大齿轮9和一挡大齿轮8A同向同速旋转,所以,一挡大齿轮8A驱动与一挡大齿轮8A啮合的一挡小齿轮5A同倒挡小齿轮6A同向旋转;由于倒挡小齿轮6A的直径小于一挡小齿轮5A的直径,所以,倒挡大齿轮9的直径大于一挡大齿轮8A的直径,所以,倒挡小齿轮6A的转速,也就是第一转轴3的转速高于一挡小齿轮5A的转速,由于此时一挡小齿轮带超越离合器总成5中的一挡小齿轮超越离合器5B处于超越状态,所以,第一转轴3相对于一挡小齿轮5A超越旋转动力中断;
与之同时,二挡大齿轮10也同第二转轴4同向同速旋转;二挡大齿轮10驱动二挡小齿轮7A旋转;同理,由于二挡大齿轮10的直径小于倒挡大齿轮9的直径,所以二挡小齿轮7A的直径大于倒挡小齿轮6A的直径,所以二挡小齿轮7A的转速小于倒挡小齿轮6A的转速,也就是小于第一转轴3的转速,由于多片离合器7B 处于分离状态,此时第一转轴3相对于二挡小齿轮7A超越旋转动力中断;
最后动力由第二转轴4传递到差速器输出小齿轮11,再由差速器输出小齿轮 11传递到差速器输出大齿轮12,由差速器输出大齿轮12传递到差速器总成13,完成倒挡的动力传动。
倒挡的传动路线:
倒挡的时候换挡拨叉处于图8所示的位置。此时,倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成6向倒挡大齿轮方向移动。使得倒挡小齿轮和倒挡大齿轮相结合。同时多片离合器也处于分离状态。
动力由第一转轴和一挡二挡时的反方向旋转输入。动力同时传递到一挡小齿轮带超越离合器总成5,倒挡小齿轮和多片离合器。此时因为第一转轴是反向输入,所以一挡小齿轮带超越离合器中的超越离合器处于超越状态,造成动力不能从第一转轴传递到一挡大齿轮。而此时的多片离合器带二挡小齿轮总成中的多片离合器处于分离状态。动力不能传递到倒挡小齿轮。所以动力就不能从第一转轴传递到第二转轴。
由于倒挡小齿轮和多片离合器滑套是刚性连接。同时多片离合器滑套是通过花键和第一转轴刚性连接。所以动力由倒挡小齿轮传递到倒挡大齿轮,因为倒挡大齿轮和第二转轴是刚性连接。所以动力传递到第二转轴。动力传递到第二转轴以后又分别传递到:一挡大齿轮带超越离合器总成、差速器输出小齿轮 11、二挡大齿轮。
动力传递到一挡大齿轮带超越离合器总成的时候,由于第二转轴的旋转方向相对于前进挡时的旋转方向做反向旋转。所以一挡大齿轮带超越离合器总成中的超越离合器处于锁止状态。此时倒挡大齿轮和一挡大齿轮同向同速旋转。所以一挡大齿轮就驱动一挡小齿轮同倒挡小齿轮同向旋转。由于倒挡小齿轮直径小于一挡小齿轮直径,所以倒挡大齿轮直径大于一挡大齿轮直径。(由于第一转轴和第二转轴平行,一挡小齿轮和一挡大齿轮,倒挡小齿轮和倒挡大齿轮互为啮合的齿轮副。因此一挡小齿轮和一挡大齿轮直径之和等于倒挡小齿轮和倒挡大齿轮直径之和)所以倒挡小齿轮的转速也就是第一转轴的转速高于一挡小齿轮的转速。由于此时一挡小齿轮带离合器总成中的超越离合器处于超越状态,所以第一转轴相对于一挡小齿轮超越旋转动力中断。
与之同时,二挡大齿轮也同第二转轴同向同速旋转。二挡大齿轮驱动二挡小齿轮旋转。同理由于二挡大齿轮的直径小于倒挡大齿轮的直径,所以二挡小齿轮的直径大于倒挡小齿轮的直径。所以二挡小齿轮的转速小于倒挡小齿轮的转速,也就是小于第一转轴的转速,由于多片离合器处于分离状态,此时第一转轴相对于二挡小齿轮超越旋转动力中断。
最后动力由第二转轴传递到差速器输出小齿轮11,再由差速器输出小齿轮 11传递到差速器输出大齿轮12,由差速器输出大齿轮12传递到差速器总成,完成倒挡的动力传动。
本实用新型提供的一种纯机械手自一体平行轴变速器,具有三个挡位,低速挡、高速挡和倒挡,其中低速挡、高速挡为常啮合齿轮传动,倒挡为滑动齿轮传动。本变速器可以通过机械操作实现换挡,也可以通过电机控制实现换挡,只需要使换挡拨叉动作即可。具有以下优点:
1)低速挡、高速挡之间切换平稳,换挡过程中无需动力中断,动力性、平顺性好;
2)本变速器的前进挡由于是常啮齿轮传动,可以实现任何在正常范围内的转速和扭矩的情况下换挡,不存在换挡时的动力传递中断;
3)安装本变速箱可以实现高低挡的自由转换,可以提高车辆的爬坡性能及动力性能。
4)本变速器具有结构稳定可靠,成本低廉,传动效率高的优点。尤其是换挡控制简单可靠(挡位的转换只需要控制一个部件)。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种纯机械手自一体平行轴变速器,其特征在于,包括:电机(1)、换挡拨叉总成(2)、第一转轴(3)、第二转轴(4)、一挡小齿轮带超越离合器总成(5)、倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成(6)、多片离合器带二挡小齿轮总成(7)、一挡大齿轮带超越离合器总成(8)、倒挡大齿轮(9)、二挡大齿轮(10)、差速器输出小齿轮(11)、差速器输出大齿轮(12)和差速器总成(13);
所述电机(1)的输出端与所述第一转轴(3)联动;所述第一转轴(3)和所述第二转轴(4)平行设置;
所述一挡小齿轮带超越离合器总成(5)包括一挡小齿轮(5A)以及一挡小齿轮超越离合器(5B);其中,所述一挡小齿轮(5A)以及所述一挡小齿轮超越离合器(5B)均套于所述第一转轴(3)的外面;所述一挡小齿轮超越离合器(5B)的内套与所述第一转轴(3)刚性连接,所述一挡小齿轮超越离合器(5B)的外套与所述一挡小齿轮(5A)刚性连接;
所述倒挡小齿轮带多片离合器滑套总成(6)包括倒挡小齿轮(6A)以及多片离合器滑套(6B);其中,所述倒挡小齿轮(6A)以及所述多片离合器滑套(6B)均套于所述第一转轴(3)的外面;所述多片离合器滑套(6B)通过花键与所述第一转轴(3)刚性连接,同时,所述多片离合器滑套(6B)通过花键可沿所述第一转轴(3)进行轴向移动;所述多片离合器滑套(6B)与所述倒挡小齿轮(6A)刚性连接;
所述多片离合器带二挡小齿轮总成(7)包括二挡小齿轮(7A)以及多片离合器(7B);其中,所述二挡小齿轮(7A)以及所述多片离合器(7B)均套于所述第一转轴(3)的外面;所述多片离合器(7B)的内孔与所述第一转轴(3)刚性连接;所述多片离合器(7B)的外壳与所述二挡小齿轮(7A)刚性连接;
所述一挡大齿轮带超越离合器总成(8)包括一挡大齿轮(8A)以及一挡大齿轮超越离合器(8B);所述一挡大齿轮(8A)以及所述一挡大齿轮超越离合器(8B)均套于所述第二转轴(4)的外面;所述一挡大齿轮超越离合器(8B)的内套与所述第二转轴(4)刚性连接,所述一挡大齿轮超越离合器(8B)的外套与所述一挡大齿轮(8A)刚性连接;并且,所述一挡大齿轮(8A)与所述一挡小齿轮(5A)啮合;
所述倒挡大齿轮(9)套于所述第二转轴(4)的外面,并与所述第二转轴(4)刚性连接;
所述二挡大齿轮(10)套于所述第二转轴(4)的外面,并与所述第二转轴(4)刚性连接;并且,所述二挡大齿轮(10)与所述二挡小齿轮(7A)啮合;
所述差速器输出小齿轮(11)套于所述第二转轴(4)的外面,并与所述第二转轴(4)刚性连接;
所述差速器输出大齿轮(12)的输出轴安装所述差速器总成(13),所述差速器输出大齿轮(12)与所述差速器输出小齿轮(11)啮合。
2.根据权利要求1所述的纯机械手自一体平行轴变速器,其特征在于:
一挡小齿轮(5A)的直径小于二挡小齿轮(7A)的直径;
一挡大齿轮(8A)的直径大于二挡大齿轮(10)的直径;
倒挡小齿轮(6A)的直径小于一挡小齿轮(5A)的直径;
倒挡大齿轮(9)的直径大于一挡大齿轮(8A)的直径;
二挡大齿轮(10)的直径小于倒挡大齿轮(9)的直径;
二挡小齿轮(7A)的直径大于倒挡小齿轮(6A)的直径。
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