CN107642596A - 一种可降低变速器搅油功率损失的变速器用辅助结构 - Google Patents

Abstract

一种可降低变速器搅油功率损失的变速器用辅助结构，本发明顶置储存及分配润滑油异形板有横向向上凸起结构和横向向下凹陷结构及轴向向上凸起结构和轴向向下凹陷结构，顶置储存及分配润滑油异形板的轴向向下凹陷结构的下端部具有润滑油释放孔，顶置储存及分配润滑油异形板的轴向向上凸起结构的上端部具有润滑油收集孔，变速器箱体内的顶部具有第一积液突起和第二积液突起，顶置储存及分配润滑油异形板两侧和变速器箱体内壁间有润滑油收集缝口，顶置储存及分配润滑油异形板在轴向两端具有第一端部挡板和第二端部挡板。本发明通过在变速器上部设置储油和定位点加润滑油的机构，降低变速器工作时的润滑油页面高度，降低齿轮搅油功率损失。

Description

一种可降低变速器搅油功率损失的变速器用辅助结构

技术领域

本发明涉及变速器用辅助结构领域，特别是涉及一种可降低变速器搅油功率损失的变速器用辅助结构。适合汽车用变速器和机械传动用变速箱，特别适合汽车用多轴式变速器。

背景技术

一般汽车用变速器具有2个以上挡位，大部分汽车为5个前进挡，其功率损失按产生源可分为啮合损失、轴承损失和搅油损失，其润滑方式为啮合润滑和飞溅润滑，搅油功率损失在润滑油温度低和输入转速高时为变速器主要功率损失。究其原因，一般下方齿轮轴上仅有传动齿轮，上方齿轮轴装有同步器等换挡用零部件，浸于油中齿轮承担搅油的任务，浸油后把润滑传递给上方的齿轮，通过与其啮合达到润滑目的；同时浸油后把润滑甩到同步器上，达到拨叉润滑的目的。下方齿轮轴上的齿轮由于担负不同转速比的任务，其尺寸不同，变速器处于平放位置，当小齿轮接触到润滑油时，大齿轮浸油较深，且为考虑拨叉的润滑，齿轮浸油深度需要大一点，以获得足够的飞溅油量。在变速器工作时，由于部分油被甩到箱体的内表面，不能及时沿箱体内表面流回油底壳，润滑油的油平面高度需要适当增高，且粘于箱体内表面的油量在各种工况下有较大变化，加润滑油时须按最大需求量施加，因此施加的润滑油量较大，搅油功率损失较大。搅油功率损失大使得传动效率降低外，还使得润滑油温度升高较大，使得润滑油的热稳定性能要求更高。齿轮的搅油损失功率在一般情况下达到3%左右，如果降低到1%，则具有较大的意义，因为目前将发动机的效率在40%左右，提高2%是需要提供较先进的技术支持，因此将发动机的输出功率的效率损失降低1%将非常有意义，因此考虑设计可降低变速器搅油功率损失的变速器用辅助结构来实现。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种可降低变速器搅油功率损失的变速器用辅助结构，通过在变速器上部设置储油和定位滴加润滑油的机构，降低变速器工作时的润滑油液面高度，降低齿轮搅油功率损失，适用于传统汽车和新能源汽车齿轮传动变速器，也适用于各种齿轮传动变速箱，特别适合汽车用变速器，其在5挡变速器工作时，可以把浸入润滑油中的齿轮数由5个减少到1-2个，从而降低油底壳中的油平面高度，达到大幅降低搅油损失，将发动机的输出功率效率损失降低1%成为可能，为达此目的，本发明提供一种可降低变速器搅油功率损失的变速器用辅助结构，所述辅助结构为顶置储存及分配润滑油异形板，所述变速器箱体内有上置轴、下置轴、下置齿轮、上置齿轮和换挡操控机构，所述变速器箱体内上置轴安装有上置齿轮，所述变速器箱体内下置轴安装对应下置齿轮，所述顶置储存及分配润滑油异形板安装于变速器箱体内的顶部置于上置齿轮的上方，所述顶置储存及分配润滑油异形板有横向向上凸起结构和横向向下凹陷结构，所述顶置储存及分配润滑油异形板还包括轴向向上凸起结构和轴向向下凹陷结构，所述顶置储存及分配润滑油异形板的轴向向下凹陷结构的下端部具有润滑油释放孔，所述润滑油释放孔在上置齿轮和换挡操控机构的上方，所述顶置储存及分配润滑油异形板的轴向向上凸起结构的上端部具有润滑油收集孔，所述变速器箱体内的顶部具有第一积液突起和第二积液突起，所述顶置储存及分配润滑油异形板两侧和变速器箱体内壁间有润滑油收集缝口，所述顶置储存及分配润滑油异形板在轴向两端具有第一端部挡板和第二端部挡板，增大所述顶置储存及分配润滑油异形板上方的润滑油储存量，所述顶置储存及分配润滑油异形板上具有换挡操控机构通过孔。

作为本发明一种改进，所述顶置储存及分配润滑油异形板中横向向上凸起结构有1-6个，所述顶置储存及分配润滑油异形板中横向向下凹陷结构有1-5个。

作为本发明一种改进，所述顶置储存及分配润滑油异形板中轴向向上凸起结构有2-16个，所述顶置储存及分配润滑油异形板中轴向向下凹陷结构有2-16个。

作为本发明一种改进，所述润滑油收集孔直径为2-16mm。

作为本发明一种改进，所述润滑油收集孔为条形缝，所述润滑油收集孔宽度为2-16mm，长度为变速器长度的1/10-1/3。

作为本发明一种改进，所述润滑油释放孔具有1-6行，每行为3-16个。

作为本发明一种改进，所述润滑油释放孔直径为3-16mm。

作为本发明一种改进，所述润滑油释放孔为条形缝，宽度为3-16mm，长度为3-30mm。

本发明提供一种可降低变速器搅油功率损失的变速器用辅助结构，具有如下特点：

1、原方案需要下置轴上大小不同的齿轮均需要浸入润滑油中，导致小齿轮具有合适的浸油深度时，大齿轮浸油深度已经较大，而齿轮浸油的深度越深，齿轮的转速越高，齿轮的搅油功率损失越大，本发明通过安装于齿轮箱上部内置的顶置储存及分配润滑油异形板，收集部分润滑油于顶部，通过润滑油释放孔释放润滑油给齿轮和换挡操纵机构润滑，达到在满足各挡齿轮和换挡操纵机构润滑要求的前提下，降低油底壳油平面高度，从而降低搅油功率损失的程度。

2、本发明每对齿轮均通过啮合达到润滑目的，而换挡操控机构只能通过润滑油飞溅达到润滑的目的，这已经是合理的安排方案，而为了能得到足够的润滑，就需要有足够的润滑油飞溅到换挡操控机构上，因此油底壳油平面高度需要较高，而通过润滑油释放孔的合理布置，就能使换挡操控机构得到合适的润滑，使得油底壳油平面高度进一步降低。

3、目前变速器的润滑油流动路线可以分为2路，一路为下置齿轮浸油后通过啮合转移给上置齿轮；一路为下置齿轮浸油后把润滑油甩到变速箱箱体的内壁上和操控机构上，甩在内壁上的油量较大，然后流回到油底壳。本发明在原结构基础上又增加了一条路线，上置齿轮和下置齿轮甩出来的油有一部分存于顶置储存及分配润滑油异形板上方，这部分油从顶部流下给齿轮润滑，同时由有一部分直接回到顶置储存及分配润滑油异形板上方，这部分有能很好润滑齿轮，同时损失的功率较小。

4、本发明变速箱长期空置时，上置齿轮齿面润滑油的量会非常少，开始转动时可能会出现润滑油不足的情况，而润滑油释放孔的直径通过合理设计，在润滑油表面张力的作用下能含有一定的润滑油，在汽车发动机启动后产生振动，则少量的润滑油能滴到上置齿轮的齿面上，缓解该情况下润滑油不足的状况。

5、本发明顶置储存及分配润滑油异形板具有横向和轴向的凹陷和凸起结构，在车辆具有侧倾和俯仰时能保证给我各个需要润滑的零件施加润滑油。

附图说明

图1为本发明整体示意图；

图2为本发明断面示意图；

图3为本发明上部结构示意图；

图4为本发明下部结构示意图；

图5为本发明孔槽分布图；

图6为本发明轴向凹槽分布图；

图示说明:

1、变速器箱体，2、上置轴，3、下置轴，4-1、第一下置齿轮，4-2、第二下置齿轮，4-3、第三下置齿轮，4-4、第四下置齿轮，4-5、第五下置齿轮，5、上置齿轮，6、润滑油释放孔，7、润滑油收集缝口，8、第一积液突起，9、润滑油收集孔，10、顶置储存及分配润滑油异形板，11、沿内壁上流上置齿轮飞溅润滑油，12、沿内壁上流下置齿轮飞溅润滑油，13、上部储存润滑油，14、第一积液突起导流的润滑油，15、释放孔释放润滑油，16、飞溅进入收集孔润滑油，17、第二积液突起，18、第二积液突起导流的润滑油，19、第一端部挡板，20、轴向向上凸起结构，21、轴向向下凹陷结构，22、第二端部挡板，23、横向向上凸起结构，24，横向向下凹陷结构，25、换挡操控机构；26、孔。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明提供一种可降低变速器搅油功率损失的变速器用辅助结构，通过在变速器上部设置储油和定位点加润滑油的机构，降低变速器工作时的润滑油页面高度，降低齿轮搅油功率损失，适用于传统汽车和新能源汽车齿轮传动变速器，也适用于各种齿轮传动变速箱，特别适合汽车用变速器。

本发明具体实施例如图1-6所示变速器箱体1中第一下置齿轮4-1、第二下置齿轮4-2、第三下置齿轮4-3、第四下置齿轮4-4和第五下置齿轮4-5一共5个下置齿轮通过啮合方式润滑上置齿轮5，同时把大量的润滑油甩到变速器箱体1内壁上，润滑油有一部分能上流到变速器箱体1的顶部，同时上置齿轮5把少量润滑油甩到到变速器箱体1内壁上，通过润滑油收集缝口7和润滑油收集孔9把润滑油存储于顶置储存及分配润滑油异形板10上方，通过润滑油释放孔6把润滑油加在上置齿轮5和换挡操纵机构25上。顶置储存及分配润滑油异形板10上具有润滑油收集孔9，润滑油收集孔9在顶置储存及分配润滑油异形板10的横向向上凸起结构23顶部，其直径为2-16mm，润滑油收集孔9也可以为狭长的缝，其宽度为2-16mm，长度为变速器长度的1/10-1/3，用于收集上置齿轮5甩出的润滑油，其收集油的方向如箭头16所示，而后流到横向向下凹陷结构24处，再通过润滑油释放孔6加到需要润滑的部位。横向向上凸起结构23可以为1-5个，横向向下凹陷结构24可以为1-6个。顶置储存及分配润滑油异形板10上具有润滑油释放孔6，其加油方向为向下箭头15所示，其直径为3-16mm，润滑油释放孔6具有1-6行，每行为3-16个，润滑油释放孔6也可以为狭长的槽，其宽度为3-16mm，长度为3-30mm。变速器箱体1上部内壁具有突起8和突起17，把上流的润滑油按箭头14和箭头18导流到横向向下凹陷结构24中，横向向下凹陷结构24储有上部储存润滑油13。上部储存润滑油13在变速器工作时储存量大，不工作是仅为少量残留，在发动机启动后，车身发生振动，少量上部储存润滑油13将滴加到上置齿轮5上，增强润滑效果。顶置储存及分配润滑油异形板10在轴向两端具有第一端部挡板19和第二端部挡板22，使得上部储存润滑油13具有一定的储油深度。顶置储存及分配润滑油异形板10可以具有轴向向上凸起结构20和轴向向下凹陷结构21，这样在车辆侧倾和俯仰时保证具有对各个上置齿轮5和换挡操控机构25实现润滑。在变速器不工作时，第一下置齿轮4-1、第二下置齿轮4-2、第三下置齿轮4-3、第四下置齿轮4-4和第五下置齿轮4-5一共5个下置齿轮均能接触到油底壳中的润滑油，而在工作时，仅有第三下置齿轮4-3、第四下置齿轮4-4和第五下置齿轮4-5能接触到油底壳中的润滑油，甚至只有第五下置齿轮4-5能接触到油底壳中的润滑油，这样就大大减少了搅油损失功率，而上部储存润滑油13能在顶置储存及分配润滑油异形板10和上置齿轮5之间构成循环，保证了润滑需要，第三下置齿轮4-3、第四下置齿轮4-4和第五下置齿轮4-5甩上去的油能补充上部储存润滑油13的减少。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种可降低变速器搅油功率损失的变速器用辅助结构，所述辅助结构为顶置储存及分配润滑油异形板（10），所述变速器箱体（1）内有上置轴（2）、下置轴（3）、下置齿轮、上置齿轮（5）和换挡操控机构（25），所述变速器箱体（1）内上置轴（2）安装有上置齿轮（5），所述变速器箱体（1）内下置轴（3）安装对应下置齿轮，其特征在于：所述顶置储存及分配润滑油异形板（10）安装于变速器箱体（1）内的顶部，置于上置齿轮（5）的上方，所述顶置储存及分配润滑油异形板（10）有横向向上凸起结构（23）和横向向下凹陷结构（24），所述顶置储存及分配润滑油异形板（10）还包括轴向向上凸起结构（20）和轴向向下凹陷结构（21），所述顶置储存及分配润滑油异形板（10）的轴向向下凹陷结构（21）的下端部具有润滑油释放孔（6），所述润滑油释放孔（6）在上置齿轮（5）和换挡操控机构（25）的上方，所述顶置储存及分配润滑油异形板（10）的轴向向上凸起结构（20）的上端部具有润滑油收集孔（9），所述变速器箱体（1）内的顶部具有第一积液突起（8）和第二积液突起（17），所述顶置储存及分配润滑油异形板（10）两侧和变速器箱体（1）内壁间有润滑油收集缝口（7），所述顶置储存及分配润滑油异形板（10）在轴向两端具有第一端部挡板（19）和第二端部挡板（22），所述顶置储存及分配润滑油异形板（10）具有换挡操控机构通过孔（26）。

2.根据权利要求1所述的一种可降低变速器搅油功率损失的变速器用辅助结构，其特征在于：所述顶置储存及分配润滑油异形板（10）中横向向上凸起结构（23）有1-6个，所述顶置储存及分配润滑油异形板（10）中横向向下凹陷结构（24）有1-5个。

3.根据权利要求1所述的一种可降低变速器搅油功率损失的变速器用辅助结构，其特征在于：所述顶置储存及分配润滑油异形板（10）中轴向向上凸起结构（20）有2-16个，所述顶置储存及分配润滑油异形板（10）中轴向向下凹陷结构（21）有2-16个。

4.根据权利要求1所述的一种可降低变速器搅油功率损失的变速器用辅助结构，其特征在于：所述润滑油收集孔（9）直径为2-16mm。

5.根据权利要求1所述的一种可降低变速器搅油功率损失的变速器用辅助结构，其特征在于：所述润滑油收集孔（9）为条形缝，所述润滑油收集孔（9）宽度为2-16mm，长度为变速器长度的1/10-1/3。

6.根据权利要求1所述的一种可降低变速器搅油功率损失的变速器用辅助结构，其特征在于：所述润滑油释放孔（6）具有1-6行，每行为2-16个。

7.根据权利要求1所述的一种可降低变速器搅油功率损失的变速器用辅助结构，其特征在于：所述润滑油释放孔（6）直径为3-16mm。

8.根据权利要求1所述的一种可降低变速器搅油功率损失的变速器用辅助结构，其特征在于：所述润滑油释放孔（6）为条形缝，宽度为3-16mm，长度为3-30mm。