CN104482134A - 一种12挡汽车变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种12挡汽车变速器，本发明的壳体由离合器壳体、变速器壳体和后盖壳体组成，壳体为三段筒式结构，主、副箱组合、6x2结构构成了12挡变速器，一轴和二轴的转速不同，在它们之间设置了第一推力滚子轴承以承受转速差，这样两个轴向力方向相反，大小可以通过参数计算保证理论相等，一轴和二轴上的轴向力理论上可以抵消，避免了对一轴轴承和二轴后轴承一直有轴向力的作用，降低了轴承损坏导致的变速器故障率。

Description

一种12挡汽车变速器
技术领域
本发明属于变速器领域，具体涉及一种12挡汽车变速器。
背景技术
随着重卡行业和零部件行业的迅速发展，相关行业法规和日益成熟的消费需求对现代卡车提出了更高的要求，主要体现在节能、环保、操纵舒适性、运载效率、可靠性、可维护性等方面。作为重卡动力总成的重要组成部分，变速器也在朝着多挡位、大速比范围、小级差、轻量化、低噪音、操纵更轻便舒适的方向发展。
现有的12挡双中间轴手动变速器为传统的箱式结构、直齿轮传动，在噪声、换挡舒适性、外观(铝合金主箱壳体为浇铸)等方面与国际一流水平相比还有一定的差距。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种12挡汽车变速器，能够降低轴承损坏导致的变速器故障率。
为了达到上述目的，本发明包括顺次连接的离合器壳体、变速器壳体和后盖壳体；
所述离合器壳体内设置有一根作为输入轴的一轴，一轴上设置有固定在离合器壳体隔墙上的一轴轴承，一轴上连接有一轴齿轮，离合器壳体的隔墙和变速器壳体的隔墙之间的空间构成主箱，主箱内设置有中间轴和二轴，一轴与二轴通过第一推力滚子轴承连接，一轴齿轮啮合固定在中间轴上的中间轴传动齿轮，中间轴上还依次固定有中间轴五挡或超速挡齿轮、中间轴四挡齿轮、中间 轴三挡齿轮、中间轴二挡齿轮、中间轴一挡齿轮和中间轴倒挡齿轮，二轴上依次空套有二轴五挡或超速挡齿轮、二轴四挡齿轮、二轴三挡齿轮、二轴二挡齿轮、二轴一挡齿轮和二轴倒挡齿轮，二轴五挡或超速挡齿轮、二轴四挡齿轮、二轴三挡齿轮、二轴二挡齿轮、二轴一挡齿轮和二轴倒挡齿轮分别和中间轴上的中间轴五挡或超速挡齿轮、中间轴四挡齿轮、中间轴三挡齿轮、中间轴二挡齿轮、中间轴一挡齿轮和中间轴倒挡齿轮啮合，一轴齿轮和二轴五挡或超速挡齿轮间的二轴上设置有五六挡同步器，二轴四挡齿轮和二轴三挡齿轮间的二轴上设置有三四挡同步器，二轴二挡齿轮和二轴一挡齿轮间的二轴上设置有一二挡同步器，二轴一挡齿轮和二轴倒挡齿轮间的二轴上设置有倒挡滑套；
所述变速器壳体的隔墙与后盖壳体之间的空间构成副箱，副箱内设置有副箱中间轴和通过第二推力滚子轴承与二轴相连的作为输出轴的副箱主轴，二轴上设置有固定在变速器壳体隔墙上的二轴后轴承，副箱主轴上空套有副箱主轴减速齿轮，副箱中间轴上固定有与副箱驱动齿轮啮合的副箱中间轴传动齿轮以及与副箱主轴减速齿轮啮合的副箱中间轴减速齿轮，副箱驱动齿轮和副箱主轴减速齿轮间的副箱主轴上设置有副箱同步器，副箱主轴伸出后盖壳体的一端设置有法兰盘。
所述一轴和二轴间设置有第一无外圈圆柱滚子轴承。
所述二轴和副箱主轴间设置有第二无外圈圆柱滚子轴承。
所述一轴通过花键与一轴齿轮连接。
所述一轴齿轮和二轴五挡或超速挡齿轮与相邻的五六挡同步器的结合齿圈通过花键啮合，二轴四挡齿轮和二轴三挡齿轮与相邻的三四挡同步器的结合齿圈通过花键啮合，二轴二挡齿轮和二轴一挡齿轮与相邻的一二挡同步器的结合齿圈通过花键啮合，二轴倒挡齿轮与相邻的倒挡滑套能够通过花键啮合。
所述五六挡同步器、三四挡同步器、一二挡同步器和倒挡滑套分别连接对应的主箱拨叉轴。
所述主箱拨叉轴支撑在离合器壳体和变速器壳体的隔墙上，两端支撑采用滑动轴承或耐磨衬套。
所述一轴和二轴上分别加工有轴向和径向润滑油孔。
所述一轴齿轮、中间轴传动齿轮、中间轴五挡或超速挡齿轮、中间轴四挡齿轮、中间轴三挡齿轮、中间轴二挡齿轮、中间轴一挡齿轮、中间轴倒挡齿轮，二轴五挡或超速挡齿轮、二轴四挡齿轮、二轴三挡齿轮、二轴二挡齿轮、二轴一挡齿轮、二轴倒挡齿轮、副箱驱动齿轮、副箱中间轴传动齿轮副箱主轴减速齿轮和副箱中间轴减速齿轮均采用斜齿轮。
所述离合器壳体、变速器壳体和后盖壳体均为压铸铝合金壳体。
与现有技术相比，本发明的壳体由离合器壳体、变速器壳体和后盖壳体组成，壳体为三段筒式结构，主、副箱组合、6x2结构构成了12挡变速器，一轴和二轴的转速不同，在它们之间设置有第一推力滚子轴承以承受转速差，这样两个轴向力方向相反，大小可以通过参数计算保证理论相等，一轴和二轴上的轴向力理论上可以抵消，避免了对一轴轴承和二轴后轴承一直有轴向力的作用，降低了轴承损坏导致的变速器故障率。
进一步的，本发明的第一无外圈圆柱滚子轴承，支撑在二轴的前端内孔中，使二轴不“浮动”，改善了二轴上各个同步器的挂挡工况。
进一步的，本发明的第二无外圈圆柱滚子轴承支撑在输出轴的前端内孔中，以承受来自输出端的额外载荷，同时也改善了副箱同步器的挂挡工况。
进一步的，本发明主箱拨叉轴支撑在离合器壳体和变速器壳体的隔墙上，两端支撑采用滑动轴承或耐磨衬套以减小滑动阻力，提高挂挡轻便性。
进一步的，本发明的一轴和二轴上分别加工有轴向和径向润滑油孔，通过润滑油路将压力油输送到变速器内的旋转部件，改善变速器润滑，降低了车辆在重载爬坡等恶劣工况下变速器低挡齿轮润滑不良所引起的失效风险。
进一步的，本发明齿轮均为斜齿轮，相比先前的直齿传动，全斜齿变速器的传动更平稳，噪声更低。
进一步的，本发明离合器壳体、变速器壳体和后盖壳体均为压铸铝合金壳体，强度和外观质量相比原先的浇铸铝合金壳体大为提高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图1，本发明包括顺次连接的离合器壳体3、变速器壳体4和后盖壳体5；离合器壳体3内设置有一根作为输入轴的一轴6，一轴6上设置有固定在离合器壳体3隔墙上的一轴轴承38，一轴6通过花键连接有一轴齿轮7，离合器壳体3的隔墙和变速器壳体4的隔墙之间的空间构成主箱，主箱内设置有中间轴8和二轴17，一轴6与二轴17通过第一推力滚子轴承37连接，一轴齿轮7啮合固定在中间轴8上的中间轴传动齿轮9，中间轴8上还依次固定有中间轴五挡或超速挡齿轮10、中间轴四挡齿轮11、中间轴三挡齿轮12、中间轴二挡齿轮13、中间轴一挡齿轮14和中间轴倒挡齿轮15，二轴17上依次空套有二轴五挡或超速挡齿轮18、二轴四挡齿轮19、二轴三挡齿轮20、二轴二挡齿轮21、二轴一挡齿轮22和二轴倒挡齿轮23，二轴五挡或超速挡齿轮18、二轴四挡齿轮19、二轴三挡齿轮20、二轴二挡齿轮21、二轴一挡齿轮22和二轴倒挡齿轮23分别和中间轴8上的中间轴五挡或超速挡齿轮10、中间轴四挡齿轮11、中间轴 三挡齿轮12、中间轴二挡齿轮13、中间轴一挡齿轮14和中间轴倒挡齿轮15啮合，一轴齿轮7和二轴五挡或超速挡齿轮18间的二轴17上设置有五六挡同步器24，二轴四挡齿轮19和二轴三挡齿轮20间的二轴17上设置有三四挡同步器25，二轴二挡齿轮21和二轴一挡齿轮22间的二轴17上设置有一二挡同步器26，二轴一挡齿轮22和二轴倒挡齿轮23间的二轴17上设置有倒挡滑套27；一轴6和二轴17间设置有第一无外圈圆柱滚子轴承42，一轴齿轮7和二轴五挡(或超速挡)齿轮18与相邻的五六挡同步器24的结合齿圈通过花键啮合，二轴四挡齿轮19和二轴三挡齿轮20与相邻的三四挡同步器25的结合齿圈通过花键啮合，二轴二挡齿轮21和二轴一挡齿轮22与相邻的一二挡同步器26的结合齿圈通过花键啮合，二轴一挡齿轮22与相邻的倒挡滑套27的结合齿圈能够通过花键啮合，五六挡同步器24、三四挡同步器25、一二挡同步器26和倒挡滑套27分别连接对应的主箱拨叉轴，主箱拨叉轴44支撑在离合器壳体3和变速器壳体4的隔墙上，两端支撑采用滑动轴承或耐磨衬套，一轴6和二轴17上分别加工有轴向和径向润滑油孔。
所述变速器壳体4的隔墙与后盖壳体5之间的空间构成副箱，副箱内设置有副箱中间轴31和通过第二推力滚子轴承41与二轴17相连的作为输出轴的副箱主轴34，二轴17上设置有固定在变速器壳体4隔墙上的二轴后轴承39，副箱主轴34上空套有副箱主轴减速齿轮33，副箱中间轴31上固定有与副箱驱动齿轮29啮合的副箱中间轴传动齿轮30以及与副箱主轴减速齿轮33啮合的副箱中间轴减速齿轮32，副箱驱动齿轮29和副箱主轴减速齿轮33间的副箱主轴34上设置有副箱同步器36，副箱主轴34伸出后盖壳体5的一端设置有法兰盘35，二轴和副箱主轴34间设置有第二无外圈圆柱滚子轴承43。
所述一轴齿轮7、中间轴传动齿轮9、中间轴五挡或超速挡齿轮10、中间轴 四挡齿轮11、中间轴三挡齿轮12、中间轴二挡齿轮13、中间轴一挡齿轮14、中间轴倒挡齿轮15，二轴五挡或超速挡齿轮18、二轴四挡齿轮19、二轴三挡齿轮20、二轴二挡齿轮21、二轴一挡齿轮22、二轴倒挡齿轮23、副箱驱动齿轮29、副箱中间轴传动齿轮30副箱主轴减速齿轮33和副箱中间轴减速齿轮32均采用斜齿轮，离合器壳体3、变速器壳体4和后盖壳体5均为压铸铝合金壳体。
本发明的变速器的功率分流及动力传递路线为：发动机的动力通过离合器传给变速器的一轴6，一轴6通过花键带动一轴齿轮7，进而驱动与一轴齿轮7相啮合的中间轴传动齿轮9，功率即分流到2个中间轴8上。中间轴8各挡位齿轮同时驱动二轴上对应的挡位齿轮旋转。由于二轴上的各挡齿轮均空套在二轴17上，所以在空挡(即二轴17上的所有同步器和滑套均处于中间位置)时，二轴17并不转动。当二轴17上的任意一个同步器与相邻一个挡位齿轮结合或滑套与二轴17倒挡齿轮结合后，二轴开始转动并向副箱驱动齿轮传递动力。
当副箱位于高挡区时(即副箱同步器的齿套移向变速器前方时)，二轴17的动力通过副箱驱动齿轮和同步器齿套传递给副箱主轴直接输出；当副箱位于低挡区时(即副箱同步器的齿套移向变速器后方时)，二轴17输出的动力通过副箱驱动齿轮传递给副箱中间轴传动齿轮，副箱中间轴传动齿轮带动与其固连的副箱中间轴及副箱中间轴减速齿轮，再通过副箱主轴减速齿轮、同步器齿套传递给副箱主轴并通过法兰盘35输出。
主、副箱内所有齿轮均为斜齿设计，且采用磨齿加工，总重合度大，齿轮啮合平稳、噪音小。
一轴6的转动方向为逆时针(从法兰盘向一轴看)，一轴齿轮7由一轴6带动同向转动。一轴齿轮7旋向为右旋且为主动轮，所受轴向力向右，轴向力直接通过一轴齿轮7在一轴6上的定位元件传递到一轴上。二轴17各挡位的齿轮 的旋向为右旋，作为被动齿轮，所受轴向力向左，轴向力通过齿轮定位花键垫片作用在二轴17上。

Claims (10)

1.一种12挡汽车变速器，其特征在于：包括顺次连接的离合器壳体(3)、变速器壳体(4)和后盖壳体(5)；
所述离合器壳体(3)内设置有一根作为输入轴的一轴(6)，一轴(6)上设置有固定在离合器壳体(3)隔墙上的一轴轴承(38)，一轴(6)上连接有一轴齿轮(7)，离合器壳体(3)的隔墙和变速器壳体(4)的隔墙之间的空间构成主箱，主箱内设置有中间轴(8)和二轴(17)，一轴(6)与二轴(17)通过第一推力滚子轴承(37)连接，一轴齿轮(7)啮合固定在中间轴(8)上的中间轴传动齿轮(9)，中间轴(8)上还依次固定有中间轴五挡或超速挡齿轮(10)、中间轴四挡齿轮(11)、中间轴三挡齿轮(12)、中间轴二挡齿轮(13)、中间轴一挡齿轮(14)和中间轴倒挡齿轮(15)，二轴(17)上依次空套有二轴五挡或超速挡齿轮(18)、二轴四挡齿轮(19)、二轴三挡齿轮(20)、二轴二挡齿轮(21)、二轴一挡齿轮(22)和二轴倒挡齿轮(23)，二轴五挡或超速挡齿轮(18)、二轴四挡齿轮(19)、二轴三挡齿轮(20)、二轴二挡齿轮(21)、二轴一挡齿轮(22)和二轴倒挡齿轮(23)分别和中间轴(8)上的中间轴五挡或超速挡齿轮(10)、中间轴四挡齿轮(11)、中间轴三挡齿轮(12)、中间轴二挡齿轮(13)、中间轴一挡齿轮(14)和中间轴倒挡齿轮(15)啮合，一轴齿轮(7)和二轴五挡或超速挡齿轮(18)间的二轴(17)上设置有五六挡同步器(24)，二轴四挡齿轮(19)和二轴三挡齿轮(20)间的二轴(17)上设置有三四挡同步器(25)，二轴二挡齿轮(21)和二轴一挡齿轮(22)间的二轴(17)上设置有一二挡同步器(26)，二轴一挡齿轮(22)和二轴倒挡齿轮(23)间的二轴(17)上设置有倒挡滑套(27)；
所述变速器壳体(4)的隔墙与后盖壳体(5)之间的空间构成副箱，副箱内设置有副箱中间轴(31)和通过第二推力滚子轴承(41)与二轴(17)相连 的作为输出轴的副箱主轴(34)，二轴(17)上设置有固定在变速器壳体(4)隔墙上的二轴后轴承(39)，副箱主轴(34)上空套有副箱主轴减速齿轮(33)，副箱中间轴(31)上固定有与副箱驱动齿轮(29)啮合的副箱中间轴传动齿轮(30)以及与副箱主轴减速齿轮(33)啮合的副箱中间轴减速齿轮(32)，副箱驱动齿轮(29)和副箱主轴减速齿轮(33)间的副箱主轴(34)上设置有副箱同步器(36)，副箱主轴(34)伸出后盖壳体(5)的一端设置有法兰盘(35)。
2.根据权利要求1所述的一种12挡汽车变速器，其特征在于：所述一轴(6)和二轴(17)间设置有第一无外圈圆柱滚子轴承(42)。
3.根据权利要求1所述的一种12挡汽车变速器，其特征在于：所述二轴和副箱主轴(34)间设置有第二无外圈圆柱滚子轴承(43)。
4.根据权利要求1所述的一种12挡汽车变速器，其特征在于：所述一轴(6)通过花键与一轴齿轮(7)连接。
5.根据权利要求1所述的一种12挡汽车变速器，其特征在于：所述一轴齿轮(7)和二轴五挡或超速挡齿轮(18)与相邻的五六挡同步器(24)的结合齿圈通过花键啮合，二轴四挡齿轮(19)和二轴三挡齿轮(20)与相邻的三四挡同步器(25)的结合齿圈通过花键啮合，二轴二挡齿轮(21)和二轴一挡齿轮(22)与相邻的一二挡同步器(26)的结合齿圈通过花键啮合，二轴倒挡齿轮(23)与相邻的倒挡滑套(27)能够通过花键啮合。
6.根据权利要求1所述的一种12挡汽车变速器，其特征在于：所述五六挡同步器(24)、三四挡同步器(25)、一二挡同步器(26)和倒挡滑套(27)分别连接对应的主箱拨叉轴。
7.根据权利要求6所述的一种12挡汽车变速器，其特征在于：所述主箱拨叉轴(44)支撑在离合器壳体(3)和变速器壳体(4)的隔墙上，两端支撑 采用滑动轴承或耐磨衬套。
8.根据权利要求1所述的一种12挡汽车变速器，其特征在于：所述一轴(6)和二轴(17)上分别加工有轴向和径向润滑油孔。
9.根据权利要求1所述的一种12挡汽车变速器，其特征在于：所述一轴齿轮(7)、中间轴传动齿轮(9)、中间轴五挡或超速挡齿轮(10)、中间轴四挡齿轮(11)、中间轴三挡齿轮(12)、中间轴二挡齿轮(13)、中间轴一挡齿轮(14)、中间轴倒挡齿轮(15)，二轴五挡或超速挡齿轮(18)、二轴四挡齿轮(19)、二轴三挡齿轮(20)、二轴二挡齿轮(21)、二轴一挡齿轮(22)、二轴倒挡齿轮(23)、副箱驱动齿轮(29)、副箱中间轴传动齿轮(30)副箱主轴减速齿轮(33)和副箱中间轴减速齿轮(32)均采用斜齿轮。
10.根据权利要求1所述的一种12挡汽车变速器，其特征在于：所述离合器壳体(3)、变速器壳体(4)和后盖壳体(5)均为压铸铝合金壳体。
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