CN212004118U

CN212004118U - 大速比分区双中间轴变速箱

Info

Publication number: CN212004118U
Application number: CN202020753760.0U
Authority: CN
Inventors: 谭富春
Original assignee: Chongqing Baihuayuan Gear Transmission Technology Research Institute
Current assignee: Chongqing Baihuayuan Gear Transmission Technology Research Institute
Priority date: 2020-05-09
Filing date: 2020-05-09
Publication date: 2020-11-24
Anticipated expiration: 2030-05-09

Abstract

本实用新型公开了大速比分区双中间轴变速箱，在变速箱体内设置动力输入、输出轴和主轴，在主轴的两侧对称设置左、右中间轴，左、右中间轴是活动设置的；动力输入轴上的输入齿轮分别与左、右中间轴上设置的左、右轴传动齿轮啮合，形成齿轮副传动；输入齿轮和左、右轴传传动齿轮是斜齿轮；主轴上空套设置的主轴一档、二档、三挡、四挡齿轮，分别与设置在左、右中间轴上固定设置的左轴一档、二档、三挡、四挡齿轮和右轴一档、二档、三挡、四挡齿轮啮合，分别带动主轴转动，形成一档、二档、三挡、四挡输出。本实用新型变速箱，形成了10档传动，形成多档位、多级传动，提高了低速下的扭矩输出，能够满足载重车陡坡重载情况使用；动力变化平稳。

Description

大速比分区双中间轴变速箱

技术领域

本实用新型涉及一种传递动力的变速箱，具体涉及一种载重车的大速比分区双中间轴变速箱。

背景技术

载重汽车在行驶过程中，不总是在良好的道路上行走，由于各种原因，路况是不确定的，当重载时又遇路况差，特别是陡坡的情况需要大的驱动力-----大扭矩。汽车发动机输出功率是固定的，即每台成型的发动机的最大输出扭矩是确定了的，要获得大扭矩，只有增大变速箱的传动比。因为变速箱的空间体积和汽车轻量化的要求，要固定变速箱齿轮轴的中心距，要使齿轮有足够的承载能力，齿轮模数（或齿厚）与齿数要满足中心距的要求，因此要实现大速比传动就是变速箱设计研发的一个重要课题，现有技术中难以满足载重车的大速比传动。

在变速箱中，如载重车的变速箱中，一般设置一根动力输入轴、一根动力输出轴、主轴和在主轴左右两侧分别布置的左中间轴和右中间轴，分别通过多组齿轮啮合形成多组档位（不同的传动比）的输出，将经动力输入轴输入的动力经过变速箱改变后传递到动力输出轴，再传递到下一级的动力部件，其档位通常不多，一般达到8级，难以满足载重车在不同的路况下以不同级别的档位行驶的需要。现有技术中的，主轴与左右两侧的左中间轴和右中间轴之间，通过配对的传动齿轮啮合传动，通常是左右两侧的左中间轴和右中间轴与主轴之间是对称设置的，使左中间轴和右中间轴及其齿轮承受的载荷均匀，能够均匀、平稳传递动力。

但是，由于齿轮的制作误差以及变速箱装配误差，甚至行驶时路面平整度等的复杂、多变，左中间轴和右中间轴的齿轮不可能完全对称，即对称度不能满足工艺要求，导致传动不平稳，齿轮之间的接触单边、不正常，齿轮的受力不均匀，引起变速箱的异响，可能打坏齿轮、降低齿轮寿命，还可能降低变速箱的使用寿命。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种多档位、大速比的变速箱，满足载重车在陡坡、重载等复杂多变路面的行驶需要；本实用新型的第二目的是：左中间轴和右中间轴的齿轮能够自动调整对称度、以使变速箱内相啮合的齿轮之间接触不单边，齿轮的受力均匀。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

大速比分区双中间轴变速箱，包括变速箱体，其特征在于，在变速箱体内设置有输入动力扭矩的动力输入轴、主轴和输出动力扭矩的动力输出轴，在主轴的两侧对称设置左中间轴和右中间轴，左中间轴和右中间轴是活动设置的，可在轴向移动；动力输入轴上设置的输入齿轮分别与左中间轴上设置的左轴传动齿轮和右中间轴上设置的右轴传动齿轮啮合，形成齿轮副传动，带动左中间轴和右中间轴转动；输入齿轮、左轴传动齿轮和右轴传动齿轮是斜齿轮；

主轴上空套设置的主轴一档齿轮分别与左中间轴、右中间轴上固定设置的

左轴一档齿轮和右轴一档齿轮啮合，在换挡滑套作用下，主轴一档齿轮带动主轴转动，再带动动力输出轴转动，形成一档输出；

主轴上空套设置的主轴二档齿轮分别与左中间轴、右中间轴上固定设置的左轴二档齿轮和右轴二档齿轮啮合，在换挡滑套作用下，主轴二档齿轮带动主轴转动，再带动动力输出轴转动，形成二档输出；

主轴上空套设置的主轴三档齿轮分别与左中间轴、右中间轴上固定设置的左轴三档齿轮和右轴三档齿轮啮合，在主轴三档齿轮的换挡滑套作用下，主轴三档齿轮带动主轴转动，再带动动力输出轴转动，形成三档输出；

主轴上空套设置的主轴四档齿轮分别与左中间轴、右中间轴上固定设置的左轴四档齿轮和右轴四档齿轮啮合，在换挡滑套作用下，主轴四档齿轮带动主轴转动，再带动动力输出轴转动，形成四档输出；

动力输入轴通过滑套或者离合装置，直接与主轴连接，主轴与动力输入轴以相同的转速转动，再带动动力输出轴转动，形成五档输出；还设置有倒挡传动结构，倒挡传动结构经倒挡齿轮副传动，带动主轴反向转动，形成倒挡输出。

进一步的特征是，所述的输入齿轮、左轴传动齿轮和右轴传动齿轮是双

渐开线斜齿轮。

进一步的特征是，在动力输出轴的前端，或者动力输出轴的前端与主轴的后端之间，设置副变速箱，副变速箱具有两个档位的传动比，一个传动比为1，另一个传动比为大于1的设定值，形成10个档位的变速传动结构。

进一步的，所述的10个档位的速比如下：1档，20.2；2档，12.6；3档，7.8；4档，5.5；5档，5.0；6档，4.1；7档，3.1；8档，2.0；9档，1.35；10档，1.00。

进一步地，所述的倒挡传动结构，包括空套设置在主轴上的主轴倒档齿轮，分别与固定设置在左轴倒档惰轮轴上的左轴倒档惰轮和固定设置在右轴倒档惰轮轴上的右轴倒档惰轮啮合，左轴倒档惰轮与左中间轴固定设置的左轴倒档齿轮啮合、右轴倒档惰轮与右中间轴上固定设置的右轴倒档齿轮啮合，通过左轴倒档惰轮和右轴倒档惰轮的换向作用，主轴的转动方向相反，形成倒挡输出。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型变速箱形成了10档传动，形成多档位、多级传动，而且大幅度提高了低速下的扭矩输出，能够满足载重车陡坡重载等特殊情况使用：

2、本实用新型采用高速挡、中间档、低速挡分区传动，动力变化平稳。

3、左中间轴和右中间轴是活动设置的，能够在斜齿轮受到轴向不对称作用力时产生轴向移动，自动调整两个啮合的齿轮的接触面，即自动调整两个啮合的齿轮的对称度，保持很高的对称度。

4、左中间轴和右中间轴之间两个啮合的齿轮之间受力均匀，传动平稳；大幅度降低变速箱产生的异响。

5、保护齿轮，提高齿轮寿命，提高变速箱的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构示意图。

图中：1—动力输入轴、2—主轴、3—动力输出轴、4—左中间轴、5—右中间轴、6—输入齿轮、7—左轴传动齿轮、8—右轴传动齿轮、11—主轴一档齿轮、12—左轴一档齿轮、13—右轴一档齿轮、21—主轴二档齿轮、22—左轴二档齿轮、23—右轴二档齿轮、31—主轴三档齿轮、32—左轴三档齿轮、33—右轴三档齿轮、41—主轴四档齿轮、42—左轴四档齿轮、43—右轴四档齿轮、51—主轴倒档齿轮，52—左轴倒档齿轮、53—右轴倒档齿轮、54—左轴倒档惰轮、55—左轴倒档惰轮轴、56—右轴倒档惰轮、57—右轴倒档惰轮轴、60—副变速箱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例：

本实施例提供的大速比分区双中间轴变速箱，包括变速箱体，在变速箱体内设置有输入动力扭矩的动力输入轴1、主轴2和输出动力扭矩的动力输出轴3，在主轴2的两侧对称设置左中间轴4和右中间轴5，左中间轴4和右中间轴5是活动设置的，可在轴向移动，即小范围轴向移动；动力输入轴1上设置的输入齿轮6分别与左中间轴4上设置的左轴传动齿轮7和右中间轴5上设置的右轴传动齿轮8啮合，形成齿轮传动副，带动左中间轴4和右中间轴5转动；输入齿轮6、左轴传动齿轮7和右轴传动齿轮8是斜齿轮，可以设置为双渐开线斜齿轮；双渐开线斜齿轮是现有技术的一种齿轮，在此不做进一步说明。当左中间轴4和右中间轴5上的齿轮对称度产生误差时，因为输入齿轮6、左轴传动齿轮7和右轴传动齿轮8都是斜齿轮，转动时受到轴向的一个分力，就会转动一个微小角度，中间轴和主轴相应的在轴向方向自动移动一相应的距离，自动微调一个小距离，保证输入齿轮6、左轴传动齿轮7和右轴传动齿轮8正常接触，并且受力均匀。

本实用新型在主轴2、左中间轴4和右中间轴5分别设置有多组啮合的传动齿轮，形成不同的传动比，构成多档位、多级传动；传动一档：主轴2上空套设置的主轴一档齿轮11分别与左中间轴4、右中间轴5上固定设置的左轴一档齿轮12和右轴一档齿轮13啮合，左轴一档齿轮12和右轴一档齿轮13带动主轴一档齿轮11转动，在换挡滑套（主轴一档齿轮11的换挡滑套）的作用下，主轴一档齿轮11带动主轴2转动，形成一档输出；一档输出的动力传递为：输入齿轮6通过左轴传动齿轮7和右轴传动齿轮8分别带动左中间轴4和右中间轴5转动，左轴一档齿轮12和右轴一档齿轮13带动主轴一档齿轮11转动，带动主轴2转动，再带动动力输出轴3转动。

传动二档：主轴2上空套设置的主轴二档齿轮21分别与左中间轴4、右中间轴5上固定设置的左轴二档齿轮22和右轴二档齿轮23啮合，左轴二档齿轮22和右轴二档齿轮23带动主轴二档齿轮21转动，在换挡滑套（主轴二档齿轮21的换挡滑套）的作用下，主轴二档齿轮21带动主轴2转动，形成二档输出；二档输出的动力传递为：输入齿轮6通过左轴传动齿轮7和右轴传动齿轮8分别带动左中间轴4和右中间轴5转动，左轴二档齿轮22和右轴二档齿轮23带动主轴二档齿轮21转动，带动主轴2转动，再带动动力输出轴3转动。

传动三档：主轴2上空套设置的主轴三档齿轮31分别与左中间轴4、右中间轴5上固定设置的左轴三档齿轮32和右轴三档齿轮33啮合，左轴三档齿轮32和右轴三档齿轮33带动主轴三档齿轮31转动，在换挡滑套（主轴三档齿轮31的换挡滑套）作用下，主轴三档齿轮31带动主轴2转动，形成三档输出；三档输出的动力传递为：输入齿轮6通过左轴传动齿轮7和右轴传动齿轮8分别带动左中间轴4和右中间轴5转动，左轴三档齿轮32和右轴三档齿轮33带动主轴三档齿轮31转动，带动主轴2转动，再带动动力输出轴3转动。

传动四档：主轴2上空套设置的主轴四档齿轮41分别与左中间轴4、右中间轴5上固定设置的左轴四档齿轮42和右轴四档齿轮43啮合，左轴四档齿轮42和右轴四档齿轮43带动主轴四档齿轮41转动，在换挡滑套（主轴四档齿轮41的换挡滑套）作用下，主轴四档齿轮31带动主轴2转动，形成四档输出；四档输出的动力传递为：输入齿轮6通过左轴传动齿轮7和右轴传动齿轮8分别带动左中间轴4和右中间轴5转动，左轴四档齿轮42和右轴四档齿轮43带动主轴四档齿轮41转动，带动主轴2转动，再带动动力输出轴3转动。

传动五档：动力输入轴1通过滑套或者离合装置，直接与主轴2连接，主轴2带动动力输出轴3与动力输入轴1以相同的转速转动，形成五档输出。

还设置有倒挡传动结构，倒挡传动结构经倒挡齿轮副传动，带动主轴2反向转动，形成倒挡输出。倒挡传动结构，现有技术中有多种结构，只要能够带动主轴2和输出轴3反向转动即可，可以采用现有技术实现。

本实用新型具体的倒挡传动结构，包括空套设置在主轴2上的主轴倒档齿轮51，主轴倒档齿轮51分别与固定设置左轴倒档惰轮轴55上的左轴倒档惰轮54和设置在右轴倒档惰轮轴57上的右轴倒档惰轮56啮合，左轴倒档惰轮54与左中间轴4上固定设置的左轴倒档齿轮52啮合、右轴倒档惰轮56与右中间轴5上固定设置的右轴倒档齿轮53啮合，由于左轴倒档惰轮54与右轴倒档惰轮56的换向作用，主轴2相对于之前的五挡传动时，转动方向相反，形成倒挡输出。

在动力输出轴3的前端（输入端），或者动力输出轴3的前端（输入端）与主轴2的后端（输出端）之间，设置副变速箱60，副变速箱60具有两个档位的传动比，一个传动比为1，另一个传动比为大于1的设定值，如2、3、4、4.07等，这样通过设置具有两个档位（两种传动比）的副变速箱60，再与前述的五个输出档位配合，本实用新型的动力输出轴3具有10个档位，形成10个档位的变速传动结构，满足载重车陡坡重载等特殊情况使用。

经过齿轮齿数设计，本实用新型的10个档位，其一种优化的速比如下：

档位	1档	2档	3档	4档	5档	6档	7档	8档	9档	10档
											速比	20.2	12.6	7.8	5.5	5.0	4.1	3.1	2.0	1.35	1.00

从表中可以看出，1档、2挡、3档是大速比档位，属于低速区，1档的速比高达20.2，2挡也达到12.6，远高于现有技术，能够保证大动力输出；4档、5挡、6档、7档是中速比档位，属于中速区，保证高速与中速平稳过渡；8档、9档和10档属于高速区，在变速过程中保持平缓。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.大速比分区双中间轴变速箱，包括变速箱体，其特征在于，在变速箱体内设置有输入动力扭矩的动力输入轴（1）、主轴（2）和输出动力扭矩的动力输出轴（3），在主轴（2）的两侧对称设置左中间轴（4）和右中间轴（5），左中间轴（4）和右中间轴（5）是活动设置的，可在轴向移动；动力输入轴（1）上设置的输入齿轮（6）分别与左中间轴（4）上设置的左轴传动齿轮（7）和右中间轴（5）上设置的右轴传动齿轮（8）啮合，形成齿轮副传动，带动左中间轴（4）和右中间轴（5）转动；输入齿轮（6）、左轴传动齿轮（7）和右轴传动齿轮（8）是斜齿轮；

主轴（2）上空套设置的主轴一档齿轮（11）分别与左中间轴（4）、右中

间轴（5）上固定设置的左轴一档齿轮（12）和右轴一档齿轮（13）啮合，在换挡滑套作用下，主轴一档齿轮（11）带动主轴（2）转动，再带动动力输出轴（3）转动，形成一档输出；

主轴（2）上空套设置的主轴二档齿轮（21）分别与左中间轴（4）、右中间轴（5）上固定设置的左轴二档齿轮（22）和右轴二档齿轮（23）啮合，在换挡滑套作用下，主轴二档齿轮（21）带动主轴（2）转动，再带动动力输出轴（3）转动，形成二档输出；

主轴（2）上空套设置的主轴三档齿轮（31）分别与左中间轴（4）、右中间轴（5）上固定设置的左轴三档齿轮（32）和右轴三档齿轮（33）啮合，在换挡滑套作用下，主轴三档齿轮（31）带动主轴（2）转动，再带动动力输出轴（3）转动，形成三档输出；

主轴（2）上空套设置的主轴四档齿轮（41）分别与左中间轴（4）、右中间轴（5）上固定设置的左轴四档齿轮（42）和右轴四档齿轮（43）啮合，换挡滑套作用下，主轴四档齿轮（41）带动主轴（2）转动，再带动动力输出轴（3）转动，形成四档输出；

动力输入轴（1）通过滑套或者离合装置，直接与主轴（2）连接，主轴（2）与动力输入轴（1）以相同的转速转动，再带动动力输出轴（3）转动，形成五档输出；

还设置有倒挡传动结构，倒挡传动结构经倒挡齿轮副传动，带动主轴（2）反向转动，形成倒挡输出。

2.根据权利要求1所述的大速比分区双中间轴变速箱，其特征在于，所述的输入齿轮（6）、左轴传动齿轮（7）和右轴传动齿轮（8）是双渐开线斜齿轮。

3.根据权利要求1或2所述的大速比分区双中间轴变速箱，其特征在于，在动力输出轴（3）的前端，或者动力输出轴（3）的前端与主轴（2）的后端之间，设置副变速箱（60），副变速箱（60）具有两个档位的传动比，一个传动比为1，另一个传动比为大于1的设定值，形成10个档位的变速传动结构。

4.根据权利要求3所述的大速比分区双中间轴变速箱，其特征在于，所述的10个档位的速比如下：1档，20.2；2档，12.6；3档，7.8；4档，5.5；5档，5.0；6档，4.1；7档，3.1；8档，2.0；9档，1.35；10档，1.00。

5.根据权利要求1或2所述的大速比分区双中间轴变速箱，其特征在于，

所述的倒挡传动结构，包括空套设置在主轴（2）上的主轴倒档齿轮（51），主轴倒档齿轮（51）分别与固定设置在左轴倒档惰轮轴（55）上的左轴倒档惰轮（54）和固定设置在右轴倒档惰轮轴（57）上的右轴倒档惰轮（56）啮合，左轴倒档惰轮（54）与左中间轴（4）上固定设置的左轴倒档齿轮（52）啮合、右轴倒档惰轮（56）与右中间轴（5）上固定设置的右轴倒档齿轮（53）啮合，通过左轴倒档惰轮（54）和右轴倒档惰轮（56）的换向作用，主轴（2）的转动方向相反，形成倒挡输出。