CN102788138A - 一种双中间轴全同步器十二挡变速器 - Google Patents

Abstract

一种双中间轴全同步器十二挡变速器，包括由前壳、中壳和后壳连接构成的三段式封闭结构的壳体，前壳和中壳内分布有主变速器，后壳内分布有副变速器，所述前壳和中壳的长度比例为1:1.5～1:2。本发明的合理布局和结构设计，由于12挡全同步器变速器主变速器区域轴向距离较长，采用传统的中壳势必会由于中壳较长的造成其强度和刚度不够，为解决此问题，本发明延长前壳覆盖主变速器的区域长度，使前壳和中壳的长度比达到1:1.5～1:2之间，前壳辐板按照受力均衡比例处于前壳前后螺栓连接面之间，保证前壳受力均衡，从而中壳辐板前端长度有效减少，较大改善了中壳受力状况，极大的降低了由于壳体强度和刚度不够造成整箱运转时的振动和噪音。

Description

一种双中间轴全同步器十二挡变速器

技术领域

本发明为一种双中间轴全同步器十二挡变速器。 

背景技术

目前，国内重型载货汽车变速器品种繁多，但大多数使用滑套换挡，滑套换挡使换挡困难、对驾驶员要求较高。双中间轴结构的变速器具有结构紧凑、传递扭矩大、寿命长等优点，广泛使用于中重型卡车。全同步器变速器使得驾驶员对车辆的驾驶舒适性及行车安全性都得到极大提高。 

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种换挡更加便利舒适的箱型，极大提升驾驶舒适性，更能适应市场需求的重型载货汽车双中间轴全同步器十二挡变速器的技术方案；采用本技术方案能够实现大扭矩、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。 

本发明是通过如下技术措施实现的：一种双中间轴全同步器十二挡变速器，包括由前壳、中壳和后壳连接构成的三段式封闭结构的壳体，前壳和中壳内分布有主变速器，后壳内分布有副变速器，所述前壳和中壳的长度比例为1:1.5～1:2。 

本发明的具体特点还有，上述主变速器有六个前进挡和一个倒挡，副变速器有二个挡位，构成6×２结构，形成十二个前进挡位和二个倒挡，所述主变速器包括输入机构和变速机构，输入机构包括输入轴和两个副轴； 

所述变速机构包括主轴、惰轮、与主轴花键连接并可沿主轴左右滑动的主轴换挡自增力锁销式同步器、与副轴长平键连接的挡位副轴齿轮以及与主轴换挡自增力锁销式同步器配合的挡位主轴齿轮；

所述挡位副轴齿轮包括一挡副轴齿轮、二挡副轴齿轮、三挡副轴齿轮、四挡副轴齿轮、五挡副轴齿轮、六挡副轴齿轮和倒挡副轴齿轮，所述挡位主轴齿轮包括一挡主轴齿轮、二挡主轴齿轮、三挡主轴齿轮、四挡主轴齿轮、五挡主轴齿轮、六挡主轴齿轮和倒挡主轴齿轮，主轴换挡自增力锁销式同步器有三个并均布在一二挡主轴齿轮之间、三四挡主轴齿轮之间和五六挡主轴齿轮之间，仅有一个倒挡主轴滑套布置在倒挡主轴齿轮侧，主轴换挡自增力锁销式同步器的啮合齿在左右滑动行程末端能够与相应的挡位主轴齿轮相啮合，所述倒挡主轴滑套能够在滑动行程末端与相应的倒挡主轴齿轮相啮合；两个副轴平行于主轴且相互呈180度分别设置在主轴的两侧，惰轮分别与倒挡副轴齿轮和倒挡主轴齿轮相啮合；所述副变速器包括与主轴花键连接的副箱行星机构。

上述副变速器包括换挡同步器、太阳轮、行星轮和齿圈，所述主变速器的主轴通过花键与副变速器的太阳轮相连接。 

上述主轴上设置有自增力锥角结构，所述自增力锥角结构的个数与主轴上前进挡的个数对应。 

上述自增力锥角结构有六个，与主轴上的六个前进挡位对应，每个挡位对应一个数值不同的锥角。 

上述主变速器带有选换挡机构总成，所述选换挡机构总成，包括小盖总成部分和拨叉轴总成部分，小盖总成部分完成选、换挡动作，拨叉轴总成部分完成挂挡动作。 

上述拨叉轴总成部分包括一二挡、三四挡、五六挡和倒挡拨叉轴总成，共四根拨叉轴总成，每根拨叉轴总成上固定有拨块和拨叉，所述四个拨块分布位置均匀，形成四个选挡位置，中间有可供换挡拨头移动的轨道槽，所述四根拨叉轴均匀分布距离拨叉中心半径为120-140mm的圆周上，且拨叉轴位于拨叉中心正上方，均布角度为14-18°。 

上述拨块的内孔套在拨叉轴上，拨块侧边带有小孔，小孔内安装铆接销钉与对应的拨叉轴固定连接。 

上述倒挡拨块和五、六挡拨块为同一尺寸规格；所述三四挡拨叉轴总成的拨块和拨叉为一整体结构；所述一二挡拨叉和五六挡拨叉为同一尺寸规格；所述拨叉的叉脚压装有摩擦片。 

上述四根拨叉轴均匀分布距离拨叉中心半径为135mm的圆周上，且拨叉轴位于拨叉中心正上方，均布角度为16°。 

本发明的有益效果为：本发明的合理布局和结构设计，由于12挡全同步器变速器主变速器区域轴向距离较长，采用传统的中壳势必会由于中壳较长的造成其强度和刚度不够，为解决此问题，本发明延长前壳覆盖主变速器的区域长度，使前壳和中壳的长度比达到1:1.5～1:2之间，前壳辐板按照受力均衡比例处于前壳前后螺栓连接面之间，保证前壳受力均衡，从而中壳辐板前端长度有效减少，较大改善了中壳受力状况，极大的降低了由于壳体强度和刚度不够造成整箱运转时的振动和噪音；能够达到输入扭矩1900NM，可以满足266～420马力之间的重型车用发动机。最高挡速比为1，最大头挡速比为15.01，速比分布合理。可以匹配拉式、推式离合器，单杆、双杆操纵形式，可匹配新型的电磁式传感器以及各种功率的取力器。其寿命长、燃油经济型好，使用范围广； 

为保证驾驶员在换挡过程中挂取每一个挡位时换挡力的均衡，主轴采用自增力锥角结构。根据换挡时每个挡位惯量不同，在每个挡位下对应的自增力锥角也不同，本发明有6个前进挡位分别对应6个自增力锥角， 1挡对应的锥角为α1，2挡对应的锥角为α2，依次类推，α1≠α2≠α3≠α4≠α≠α6。其中倒挡采用主轴滑套换挡，不采用自增力锥角结构，区别于前进挡的换挡力；本发明的技术创新点是集成自锁功能、互锁功能、空挡、倒挡信号选取在一个小盖总成部分。小盖总成部分及整个拨叉轴总成部分整体结构紧凑，前进挡采用带同步器换挡方式，使得换挡轻便、顺畅，有效降低司机驾驶疲劳，提高换挡舒适性及行车安全性，其中拨块、拨叉轴及拨叉都是通过销子铆接固定，拨块前后动作通过拨叉轴带动拨叉移动，拨叉推动同步器滑动盘移动，最终实现主箱内挡位的挂取，总体可以实现六个前进挡的选挂和一个倒挡的选挂。

附图说明

图1为本发明具体实施方式壳体的结构示意图。 

图2为本发明具体实施方式的操作挡位分布示意图。 

图3为本发明具体实施方式箱体内的齿轮布置示意图。 

图4为本发明具体实施方式中各挡位功率流图。 

图5为本发明具体实施方式中自增力锁销式同步器的结构示意图。 

图6为本发明具体实施方式中自增力锁销式同步器在主轴分布示意图。 

图7为本发明具体实施方式中主轴上自增力锥角结构的示意图。 

图8为本发明具体实施方式的结构示意图。 

图9为本发明具体实施方式中拨叉轴总成部分的结构示意图。 

图10为本发明具体实施方式中拨叉轴总成部分的主视图。 

图11为图11的左视图。 

图12为图11的俯视图。 

图13为本发明具体实施方式中倒挡拨叉轴总成的结构示意图。 

图14为图13的左视图。 

图15为本发明具体实施方式中一二挡拨叉轴总成的结构示意图。 

图16为图15的左视图。 

图17为本发明具体实施方式中三四挡拨叉轴总成的结构示意图。 

图18为图17的左视图。 

图19为本发明具体实施方式中五六挡拨叉轴总成的结构示意图。 

图20为图19的左视图。 

图21为本发明具体实施方式一二挡拨叉轴总成的拨块结构示意图。 

图22为本发明具体实施方式倒挡和五六挡拨叉轴总成的拨块结构示意图。 

图23为本发明具体实施方式的三四挡整体结构的拨块、拨叉结构示意图。 

图24为本发明具体实施方式的四个选挡位置示意图。 

图25为本发明具体实施方式的摩擦材料结构示意图。 

图中，1、输入轴，2、六挡主轴齿轮，3、主轴换挡自增力锁销式同步器，4、主轴换挡自增力锁销式同步器，5、主轴换挡自增力锁销式同步器，6、倒挡主轴滑套，7、惰轮，8、太阳轮，9、范围挡高挡锥毂，10、输出法兰，11、行星机构，12、行星轮，13、倒挡主轴齿轮，14、主轴，15、一挡主轴齿轮，16、二挡主轴齿轮，17、三挡主轴齿轮，18、四挡主轴齿轮，19、五挡主轴齿轮，20、副轴，21、倒挡副轴齿轮，22、一挡副轴齿轮，23、二挡副轴齿轮，24、三挡副轴齿轮，25、四挡副轴齿轮，26、五挡副轴齿轮，27、六挡副轴齿轮， A、前壳，B、中壳，C、后壳，D、离合器分布，F、主变速器，G、副变速器； 

41.倒挡拨叉轴总成，42.一二挡拨叉轴总成，43.三四挡拨叉轴总成，44.五六挡拨叉轴总成，45.倒挡拨叉轴，46.倒挡拨块，47.倒挡拨叉，48.一二挡拨叉轴 ，49.一二挡拨块，410.一二挡拨叉，411.三四挡拨叉轴，412.三四挡带拨块的拨叉，413.摩擦片，414.五六挡拨叉，415.五六挡拨叉轴，416.五六挡拨块，4a.五六挡位置， 4b.三四挡位置， 4c.一二挡位置， 4d.倒挡位置，4A.小盖总成部分，4B.拨叉轴总成部分。

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，一种双中间轴全同步器十二挡变速器，包括由前壳A、中壳B和后壳C连接构成的三段式封闭结构的壳体，前壳A和中壳B内分布有主变速器，后壳C内分布有副变速器，所述前壳A和中壳B的长度比例为1:1.5～1:2。所述主变速器有六个前进挡和一个倒挡，副变速器有二个挡位，构成6×２结构，形成十二个前进挡位和二个倒挡，所述主变速器包括输入机构和变速机构，输入机构包括输入轴1和两个副轴；所述变速机构包括主轴14、惰轮7与主轴14花键连接并可沿主轴14左右滑动的主轴换挡自增力锁销式同步器3、4、5、与副轴长平键连接的挡位副轴齿轮以及与主轴换挡自增力锁销式同步器配合的挡位主轴齿轮； 

所述挡位副轴齿轮包括一挡副轴齿轮22、二挡副轴齿轮23、三挡副轴齿轮24、四挡副轴齿轮25、五挡副轴齿轮26、六挡副轴齿轮27和倒挡副轴齿轮21，所述挡位主轴齿轮包括一挡主轴齿轮15、二挡主轴齿轮16、三挡主轴齿轮17、四挡主轴齿轮18、五挡主轴齿轮19、六挡主轴齿轮2和倒挡主轴齿轮13，主轴换挡自增力锁销式同步器有三个并均布在一二挡主轴齿轮之间、三四挡主轴齿轮之间和五六挡主轴齿轮之间，仅有一个倒挡主轴滑套6布置在倒挡主轴齿轮侧，主轴换挡自增力锁销式同步器的啮合齿在左右滑动行程末端能够与相应的挡位主轴齿轮相啮合，所述倒挡主轴滑套6能够在滑动行程末端与相应的倒挡主轴齿轮13相啮合，倒挡采用倒挡主轴滑套啮合的方式进行挂挡，此时挂挡力明显大于其他挡位的挂取，有效提示司机谨慎挂取倒挡；两个副轴平行于主轴且相互呈180度分别设置在主轴的两侧，惰轮7分别与倒挡副轴齿轮21和倒挡主轴齿轮13相啮合；所述副变速器包括与主轴花键连接的副箱行星机构。副变速器包括换挡同步器、太阳轮、行星轮和齿圈，所述主变速器的主轴通过花键与副变速器的太阳轮相连接。

主箱带有选换挡机构，所述选换挡机构包括小盖总成和选换挡拨叉轴，选换挡拨叉轴有四根，分别挂取主变速器内对应挡位。 

主轴上设置有自增力锥角结构，所述自增力锥角结构的个数与主轴上前进挡的个数对应，自增力锥角结构有六个，与主轴上的六个前进挡位对应，每个挡位对应一个数值不同的锥角，1挡对应的锥角为α1，2挡对应的锥角为α2，依次类推，α1≠α2≠α3≠α4≠α≠α6。其中倒挡采用倒挡主轴滑套换挡，不采用自增力锥角结构，区别于前进挡的换挡力。 

上述主变速器带有选换挡机构总成，如图8-25所示，所述选换挡机构总成包括小盖总成部分4A和拨叉轴总成部分4B，小盖总成部分4A完成选、换挡动作，拨叉轴总成部分4B完成挂挡动作，所述拨叉轴总成部分4B包括一二挡、三四挡、五六挡和倒挡拨叉轴总成41、42、43、44，共四根拨叉轴总成，每根拨叉轴总成上固定有拨块和拨叉，所述四个拨块46、49、412、416分布位置均匀，形成四个选挡位置，中间有可供换挡拨头移动的轨道槽，所述四根拨叉轴41、42、43、44均匀分布距离拨叉中心半径为120-140mm的圆周上，且拨叉轴41、42、43、44位于拨叉中心正上方，均布角度为14-18°；优选四根拨叉轴41、42、43、44均匀分布距离拨叉中心半径为135mm的圆周上，且拨叉轴41、42、43、44位于拨叉中心正上方，均布角度为16°。 

其中，拨块的内孔套在拨叉轴上，拨块侧边带有小孔，小孔内安装铆接销钉与对应的拨叉轴固定连接。倒挡拨块46和五六挡拨块416为同一尺寸规格；述三四挡拨叉轴总成43的拨块和拨叉为一整体结构，即构成三四挡带拨块的拨叉412；一二挡拨叉410和五六挡拨叉414为同一尺寸规格。拨叉的叉脚压装有摩擦片413。 

本发明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发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。 

Claims (10)

1.一种双中间轴全同步器十二挡变速器，包括由前壳、中壳和后壳连接构成的三段式封闭结构的壳体，前壳和中壳内分布有主变速器，后壳内分布有副变速器，所述前壳和中壳的长度比例为1:1.5～1:2。

2.根据权利要求1所述的双中间轴全同步器十二挡变速器，其特征是，所述主变速器有六个前进挡和一个倒挡，副变速器有二个挡位，构成6×２结构，形成十二个前进挡位和二个倒挡，所述主变速器包括输入机构和变速机构，输入机构包括输入轴和两个副轴；

所述变速机构包括主轴、惰轮、与主轴花键连接并可沿主轴左右滑动的主轴换挡自增力锁销式同步器、与副轴长平键连接的挡位副轴齿轮以及与主轴换挡自增力锁销式同步器配合的挡位主轴齿轮；

所述挡位副轴齿轮包括一挡副轴齿轮、二挡副轴齿轮、三挡副轴齿轮、四挡副轴齿轮、五挡副轴齿轮、六挡副轴齿轮和倒挡副轴齿轮，所述挡位主轴齿轮包括一挡主轴齿轮、二挡主轴齿轮、三挡主轴齿轮、四挡主轴齿轮、五挡主轴齿轮、六挡主轴齿轮和倒挡主轴齿轮，主轴换挡自增力锁销式同步器有三个并均布在一二挡主轴齿轮之间、三四挡主轴齿轮之间和五六挡主轴齿轮之间，仅有一个倒挡主轴滑套布置在倒挡主轴齿轮侧，主轴换挡自增力锁销式同步器的啮合齿在左右滑动行程末端能够与相应的挡位主轴齿轮相啮合，所述倒挡主轴滑套能够在滑动行程末端与相应的倒挡主轴齿轮相啮合；两个副轴平行于主轴且相互呈180度分别设置在主轴的两侧，惰轮分别与倒挡副轴齿轮和倒挡主轴齿轮相啮合；所述副变速器包括与主轴花键连接的副箱行星机构。

3.根据权利要求1或２所述的双中间轴全同步器十二挡变速器，其特征是，所述副变速器包括换挡同步器、太阳轮、行星轮和齿圈，所述主变速器的主轴通过花键与副变速器的太阳轮相连接。

4.根据权利要求1或2所述的双中间轴全同步器十二挡变速器，其特征是，所述主轴上设置有自增力锥角结构，所述自增力锥角结构的个数与主轴上前进挡的个数对应。

5.根据权利要求4所述的双中间轴全同步器十二挡变速器，其特征是，所述自增力锥角结构有六个，与主轴上的六个前进挡位对应，每个挡位对应一个数值不同的锥角。

6.根据权利要求1或2所述的双中间轴全同步器十二挡变速器，其特征是，所述主变速器带有选换挡机构总成，所述选换挡机构总成，包括小盖总成部分和拨叉轴总成部分，小盖总成部分完成选、换挡动作，拨叉轴总成部分完成挂挡动作。

7.根据权利要求6所述的双中间轴全同步器十二挡变速器，其特征是，所述拨叉轴总成部分包括一二挡、三四挡、五六挡和倒挡拨叉轴总成，共四根拨叉轴总成，每根拨叉轴总成上固定有拨块和拨叉，所述四个拨块分布位置均匀，形成四个选挡位置，中间有可供换挡拨头移动的轨道槽，所述四根拨叉轴均匀分布距离拨叉中心半径为120-140mm的圆周上，且拨叉轴位于拨叉中心正上方，均布角度为14-18°。

8.根据权利要求7所述的同步器变速器用选换挡机构总成，其特征是，所述拨块的内孔套在拨叉轴上，拨块侧边带有小孔，小孔内安装铆接销钉与对应的拨叉轴固定连接。

9.根据权利要求7所述的同步器变速器用选换挡机构总成，其特征是，所述倒挡拨块和五六挡拨块为同一尺寸规格；所述三四挡拨叉轴总成的拨块和拨叉为一整体结构；所述一二挡拨叉和五六挡拨叉为同一尺寸规格；所述拨叉的叉脚压装有摩擦片。

10.根据权利要求7所述的同步器变速器用选换挡机构总成，其特征是，所述四根拨叉轴均匀分布距离拨叉中心半径为135mm的圆周上，且拨叉轴位于拨叉中心正上方，均布角度为16°。

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