CN202349116U

CN202349116U - 拖拉机中使用的双离合器变速器

Info

Publication number: CN202349116U
Application number: CN2011205084556U
Authority: CN
Inventors: 徐立友; 周志立; 谢金法; 乐升彬; 曹付义; 郗建国; 牛毅; 李忠利; 曹青梅
Original assignee: Henan University of Science and Technology
Current assignee: Henan University of Science and Technology
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2021-12-08

Abstract

本实用新型涉及一种拖拉机中使用的双离合器变速器，包括两根同轴的输入轴和与输入轴平行的第一、二中间轴，两根输入轴上分别固定有奇数挡位主动齿轮和偶数挡位主动齿轮，第一中间轴上空套有与对应输入轴上的主动齿轮啮合传动的第一从动齿轮组；第二中间轴上空套有与对应输入轴上的主动齿轮传动连接的第二从动齿轮组和倒挡从动齿轮，第一、二中间轴上分别设有用于对应扭矩向外输出的扭矩输出段，倒挡从动齿轮与第一从动齿轮组中的其中一个从动齿轮啮合传动。本实用新型的目的在于在于提供一种结构更加紧凑的双离合变速器，本实用新型省去了原有倒挡惰轮及倒挡惰轮轴的布置，使结构更加紧凑，减少了零部件数量，节省制作成本，降低了安装难度。

Description

拖拉机中使用的双离合器变速器

技术领域

本实用新型涉及变速器技术领域，尤其涉及一种拖拉机中使用的双离合器变速器。

背景技术

目前拖拉机变速器多采用滑动齿轮、啮合套及同步器等手动机械换挡方式，拖拉机换挡时需先分离离合器，然后将变速器摘空挡，再选挡、换挡，最后接合离合器。这样，当离合器分离后，直到离合器再重新接合之前，发动机的动力将不能被传递到车轮去驱动拖拉机运行，所以换挡过程中产生了动力传递的中断，换挡缓慢，影响作业效率。双离合器自动变速器是一种新型的自动变速器，它将变速器挡位按奇、偶数分别布置在与两个离合器所联接的两个输入轴上，通过离合器的交替切换完成换挡过冲，实现了动力换挡，这对带负荷作业的拖拉机来说尤为重要。

现有的双离合器变速器的具体结构如中国专利CN200410070324.9公开的一种“双离合器变速箱”，包括两根同轴设置并通过各自对应的离合器与相应发动机的输出轴传动连接的输入轴，双离合器变速箱还包括与输入轴平行设置的倒挡惰轮轴和两根中间轴。两根输入轴中的一个输入轴上固定装配有用于奇数挡位传动的奇数挡位主动齿轮（一、三挡主动齿轮）；另一个输入轴上固定装配有用于偶数挡位传动的偶数挡位主动齿轮（二、四挡主动齿轮）。两根中间轴上的其中一个中间轴上通过对应的同步器传动连接有一、二、三和四挡从动齿轮；另一个中间轴上通过对应的同步器传动连接有五、六挡和倒挡从动齿轮。其中一挡主动齿轮与一挡从动齿轮和倒挡从动齿轮同时啮合；二挡主动齿轮与二挡从动齿轮相啮合；三挡主动齿轮与三挡从动齿轮和五挡从动齿轮同时啮合；四挡主动齿轮与四挡从动齿轮和六挡从动齿轮同时啮合。两根中间轴通过相应的同步器可以根据需要选择与对应的从动齿轮传动连接，两根中间轴的输出端与相应的差速器直接传动连接。现有双离合器变速器存在的问题在于：需要倒挡从动齿轮、倒挡惰轮轴及相应倒挡惰轮轴上安装的倒挡惰轮之间的配合才能完成相应车辆倒挡的过程，倒挡惰轮轴和倒挡惰轮的使用不仅使双离合变速器占用的空间较大、结构不紧凑，也增加了双离合变速器的零部件数量，进而增加了双离合变速器的生产成本和安装难度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于在于提供一种结构更加紧凑的双离合变速器。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为：

拖拉机中使用的双离合器变速器，包括变速器壳体，变速器壳体中设置有两根同轴设置并通过各自对应的离合器与相应发动机的输出轴传动连接的输入轴和与所述输入轴平行设置的第一中间轴和第二中间轴，其中一根输入轴上固定装配有用于奇数挡位传动的奇数挡位主动齿轮；另一个输入轴上固定装配有用于偶数挡位传动的偶数挡位主动齿轮，所述的第一中间轴上空套有与对应输入轴上的主动齿轮啮合传动并通过所述第一中间轴上对应设置的同步器有选择的与所述第一中间轴传动连接的第一从动齿轮组；所述的第二中间轴上空套有与对应输入轴上的主动齿轮传动连接并通过所述第二中间轴上对应设置的同步器与所述第二中间轴有选择的传动连接的第二从动齿轮组和倒挡从动齿轮，第一、二中间轴上分别设有用于对应扭矩向外输出的扭矩输出段，所述的倒挡从动齿轮与所述第一从动齿轮组中的其中一个从动齿轮啮合传动。

所述的两个输入轴包括内输入轴和同轴套设于所述内输入轴外周的外输入轴，所述的离合器包括同轴线并列设置的第一离合器、第二离合器和第三离合器，所述的内输入轴通过第二离合器实现与相应发动机的输出轴传动连接；所述的外输入轴通过第三离合器实现与相应发动机的输出轴传动连接，所述的变速器还包括于所述内输入轴中同轴穿设的并通过所述第一离合器与相应发动机的输出轴传动连接的负载输出轴，所述负载输出轴上设有用于向相应负载输出动力的负载动力输出段。

所述的两个输入轴包括内输入轴和同轴套设于所述内输入轴外周的外输入轴，所述的主动齿轮包括固连于所述外输入轴上的Ⅰ、Ⅲ挡共用主动齿轮和Ⅴ、Ⅶ挡共用主动齿轮及固连于所述内输入轴上的Ⅳ、Ⅵ挡共用主动齿轮和Ⅱ、倒挡共用主动齿轮，所述的第一从动齿轮组包括空套安装于所述第一中间轴上的Ⅲ挡从动齿轮、Ⅶ挡从动齿轮、Ⅱ挡从动齿轮和Ⅵ挡从动齿轮；所述的第二从动齿轮组包括空套安装于所述第二中间轴上的Ⅰ挡从动齿轮、Ⅴ挡从动齿轮和Ⅳ挡从动齿轮，所述的同步器包括安装于所述第一中间轴上的并可根据需要选择与所述Ⅲ挡从动齿轮和Ⅶ挡从动齿轮传动连接的Ⅲ、Ⅶ挡同步器及可根据需要选择与所述Ⅱ挡从动齿轮和Ⅵ挡从动齿轮传动连接的Ⅱ、Ⅵ挡同步器；所述的同步器还包括安装于所述第二中间轴上的并可根据需要选择与所述Ⅰ挡从动齿轮和Ⅴ挡从动齿轮传动连接的Ⅰ、Ⅴ挡同步器及可根据需要选择与Ⅳ挡从动齿轮和倒挡齿轮传动连接的Ⅳ、倒挡同步器。

所述的倒挡从动齿轮与所述的Ⅱ挡从动齿轮啮合传动。

本实用新型的有益效果为：在拖拉机进行倒挡操作时，第一从动齿轮组中的其中一个从动齿轮作为倒挡惰轮使用，第一中间轴作为倒挡惰轮轴使用，省去了原有倒挡惰轮及倒挡惰轮轴的布置，使结构更加紧凑，减少了零部件数量，节省制作成本，降低了安装难度。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是图1的A向段面图。

具体实施方式

拖拉机中使用的双离合器变速器的实施例如图1~2所示：包括离合器装置、变速器壳体3、变速器控制***。

离合器装置包括与发动机1曲轴相连的离合器装置输入轴2、和同轴线并列设置的第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3。

变速器壳体3中设置有变速器主箱部分和变速器副箱部分，变速器主箱部分，包括外输入轴30、内输入轴32、负载输出轴19、第一中间轴6、第二中间轴22、主输出轴10。外输入轴30一端与第三离合器C3连接，内输入轴32一端与第二离合器C2连接，负载输出轴19一端与离合器第一离合器C1连接。外输入轴30、内输入轴32及负载输出轴19共轴线旋转。外输入轴30、内输入轴32、负载输出轴19与第一中间轴6、第二中间轴22之间采用空间平行布置。

外输入轴30上固定安装有Ⅰ、Ⅲ挡共用主动齿轮31，Ⅴ、Ⅶ挡共用主动齿轮28。内输入轴32上固定安装有Ⅳ、Ⅵ挡共用主动齿轮25,Ⅱ、倒挡共用主动齿轮21。负载输出轴19上设有用于向相应农机具等负载输出动力的负载动力输出段，负载输出轴19用于将拖拉机发动机功率的一部分以致全部以旋转机械能的方式传递到农机具等负载上，驱动农机具工作。

第一中间轴6上固定安装有Ⅲ、Ⅶ挡同步器S1，Ⅱ、Ⅵ挡同步器S2，以及用于主箱动力输出的第一动力输出齿轮20，空套安装有第一从动齿轮组，第一从动齿轮组包括Ⅲ挡从动齿轮4、Ⅶ挡从动齿轮5、Ⅵ挡从动齿轮7、Ⅱ挡从动齿轮8。Ⅲ挡从动齿轮4与Ⅰ、Ⅲ挡共用主动齿轮31啮合传动；Ⅶ挡从动齿轮5与Ⅴ、Ⅶ挡共用主动齿轮28啮合传动；Ⅵ挡从动齿轮7与Ⅳ、Ⅵ挡共用主动齿轮25啮合传动，Ⅱ挡从动齿轮8与Ⅱ、倒挡共用主动齿轮21啮合传动。Ⅲ、Ⅶ挡同步器S1可选择性地将Ⅲ挡从动齿轮4、Ⅶ挡从动齿轮5的扭矩传递到第一中间轴6上。Ⅱ、Ⅵ挡同步器S2可选择性地将Ⅱ挡从动齿轮8、Ⅵ挡从动齿轮7的扭矩传递到第一中间轴6上。

第二中间轴22上固定安装有Ⅰ、Ⅴ挡同步器S3，Ⅳ、倒挡同步器S4，以及用于主箱动力输出的第二动力输出齿轮23，空套安装有第二从动齿轮组和倒挡从动齿轮24，第二从动齿轮组包括Ⅰ挡从动齿轮29、Ⅴ挡从动齿轮27和Ⅳ挡从动齿轮26。其中Ⅰ挡从动齿轮29与Ⅰ、Ⅲ挡共用主动齿轮31啮合传动；Ⅴ挡从动齿轮27与Ⅴ、Ⅶ挡共用主动齿轮28啮合传动；Ⅳ挡从动齿轮26与Ⅳ、Ⅵ挡共用主动齿轮25啮合传动；倒档从动齿轮24与Ⅱ挡从动齿轮8啮合传动。Ⅰ、Ⅴ挡同步器S3可选择性地将Ⅰ挡从动齿轮29、Ⅴ挡从动齿轮27的扭矩传递到第二中间轴22上，Ⅳ、倒挡同步器S4可选择性地将Ⅳ挡从动齿轮26、倒挡从动齿轮24的扭矩传递到第二中间轴22上。Ⅱ挡从动齿轮8同时作为倒挡惰轮使用，省去了倒挡惰轮轴及倒挡惰轮的布置，使结构更加紧凑，减少了零部件数量。在本实用新型的其它实施例中，倒档从动齿轮8还可以与Ⅲ挡从动齿轮4、Ⅶ挡从动齿轮5或Ⅵ挡从动齿轮7啮合传动。

主输出轴10上固定安装有主动力从动齿轮9，该齿轮同时与第一中间轴6上的第一动力输出齿轮20及第二中间轴22上的第二动力输出齿轮23啮合，通过同步器S1、S2、S3、S4可选择性地将主箱各挡的扭矩传递到主输出轴10上。主输出轴10同时作为变速器副箱输入轴使用。

变速器副箱部分，包括副箱输入轴（同时也是主输出轴10）、行星齿轮机构的太阳轮11、行星轮17、行星架16、内齿圈18、高低挡同步器S5、副输出轴14、高挡同步锥和低挡同步锥12。太阳轮11同轴固定安装在副箱输入轴上。副输出轴14上固定安装有行星架16，副输出轴上还设置有用于将变速器的动力输出至前桥或后桥的行驶动力输出段。行驶动力输出段上安装有将动力传至前桥53的主动齿轮15（其上固定安装有高挡同步锥）、将动力输出至后桥54的主动锥齿轮13。内齿圈18与高低挡同步器S5固连成一刚性整体。低挡同步锥12通过一定装置固连在变速器壳体3上，高挡同步锥与将动力传至前桥53的主动齿轮15固连在一起。高低挡同步器S5可选择性地将副箱输入轴10的动力传递到副输出轴14。在本实用新型的其它实施例中，变速器主箱部分和变速器副箱部分还可以分设于两个壳体中。

变速器控制***包括于负载输出轴19、内输入轴32、外输入轴30、第一中间轴6、第二中间轴22和副输出轴14旁的变速器壳体3上设置的用于检测各对应轴的转速以对变速器的运行状态进行识别和判断的转速传感器33、与各转速传感器33连接的电子控制单元（ECU）50、与各离合器控制连接的离合器操纵机构51和与各同步器控制连接的选换挡操纵机构52，离合器操纵机构51和选换挡操纵机构52控制连接。工作时，各转速传感器33和其它类型的传感器（图中未示出）对变速器的运行状态进行识别与判断，根据设定的换挡规律，当需要换挡操作时，电子控制单元（ECU）50发出指令，通过离合器操纵机构51和选换挡操纵机构52分别控制各离合器与各同步器换挡动作的操作，实现自动变速。

本实用新型双离合器变速器的变速器主箱部分包括七个前进挡和一个倒挡，变速器副箱部分包括高、低两个挡，通过变速器主、副箱部分挡位搭配可以得到(7+1)×2挡，即14个前进挡、2个倒挡。挡位较多，可满足不同拖拉机作业工况对速度的要求，变速器主、副箱部分各挡位动力传递路线为：

主箱Ⅰ挡：第三离合器C3接合，并且Ⅰ、Ⅴ挡同步器S3和Ⅰ挡从动齿轮29接合。通过此接合，发动机扭矩通过第三离合器C3传递至外输入轴30，然后扭矩经由Ⅰ、Ⅲ挡共用主动齿轮31、Ⅰ挡从动齿轮29、Ⅰ、Ⅴ挡同步器S3传递至第二中间轴22，最后扭矩经由第二动力输出齿轮23、主动力从动齿轮9传递至副箱输入轴（同时也是主输出轴10）。

主箱Ⅱ挡：第二离合器C2接合，并且Ⅱ、Ⅵ挡同步器S2和Ⅱ挡从动齿轮8接合。通过此接合，发动机扭矩通过第二离合器C2传递至内输入轴32，然后扭矩经由Ⅱ、倒挡共用主动齿轮21、Ⅱ挡从动齿轮8、Ⅱ、Ⅵ挡同步器S2传递至第一中间轴6，最后扭矩经由第一动力输出齿轮20、主动力从动齿轮9传递至副箱输入轴（同时也是主输出轴10）。

主箱Ⅲ挡：第三离合器C3接合，并且Ⅲ、Ⅶ挡同步器S1和Ⅲ挡从动齿轮4接合。通过此接合，发动机扭矩通过第三离合器C3传递至外输入轴30，然后扭矩经由Ⅰ、Ⅲ挡共用主动齿轮31、Ⅲ挡从动齿轮4、Ⅲ、Ⅶ挡同步器S1传递至第一中间轴6，最后扭矩经由第一动力输出齿轮20、主动力从动齿轮9传递至副箱输入轴（同时也是主输出轴10）。

主箱Ⅳ挡：第二离合器C2接合，并且Ⅳ、倒挡同步器S4和Ⅳ挡从动齿轮26接合。通过此接合，发动机扭矩通过第二离合器C2传递至内输入轴32，然后扭矩经由Ⅳ、Ⅵ挡共用主动齿轮25、Ⅳ挡从动齿轮26、Ⅳ、倒挡同步器S4传递至第二中间轴22，最后扭矩经由第二动力输出齿轮23、主动力从动齿轮9传递至副箱输入轴（同时也是主输出轴10）。

主箱Ⅴ挡：第三离合器C3接合，并且Ⅰ、Ⅴ挡同步器S3和Ⅴ挡从动齿轮27接合。通过此接合，发动机扭矩通过第三离合器C3传递至外输入轴30，然后扭矩经由Ⅴ、Ⅶ挡共用主动齿轮28、Ⅴ挡从动齿轮27、Ⅰ、Ⅴ挡同步器S3传递至第二中间轴22，最后扭矩经由第二动力输出齿轮23、主动力从动齿轮9传递至副箱输入轴（同时也是主输出轴10）。

主箱Ⅵ挡：第二离合器C2接合，并且Ⅱ、Ⅵ挡同步器S2和Ⅵ挡从动齿轮7接合。通过此接合，发动机扭矩通过第二离合器C2传递至内输入轴32，然后扭矩经由Ⅳ、Ⅵ挡共用主动齿轮25、Ⅵ挡从动齿轮7、Ⅱ、Ⅵ挡同步器S2传递至第一中间轴6，最后扭矩经由第一动力输出齿轮20、主动力从动齿轮9传递至副箱输入轴（同时也是主输出轴10）。

主箱Ⅶ挡：第三离合器C3接合，并且Ⅲ、Ⅶ挡同步器S1和Ⅶ挡从动齿轮5接合。通过此接合，发动机扭矩通过离合器C3传递至外输入轴30，然后扭矩经由Ⅴ、Ⅶ挡共用主动齿轮28、Ⅶ挡从动齿轮5、同步器S1传递至第一中间轴6，最后扭矩经由第一动力输出齿轮20、主动力从动齿轮9传递至副箱输入轴（同时也是主输出轴10）。

主箱倒挡：第二离合器C2接合，并且Ⅳ、倒挡同步器S4和倒挡从动齿轮24接合。通过此接合，发动机扭矩通过离合器C2传递至内输入轴32，然后扭矩经由Ⅱ、倒挡共用主动齿轮21、倒挡惰轮（同时作为Ⅱ挡从动齿轮8）、倒挡从动齿轮24、Ⅳ、倒挡同步器S4传递至第二中间轴22，最后扭矩经由第二动力输出齿轮23、主动力从动齿轮9传递至副箱输入轴（同时也是主输出轴10）。

副箱低挡：高低挡同步器S5和低挡同步锥12接合，行星齿轮机构的内齿圈18锁止。通过此接合，主箱部分的扭矩经由副箱输入轴（同时也是主输出轴10）、太阳轮11、行星轮17、行星架16传递至副输出轴14，最后扭矩通过主动锥齿轮13传递至后桥54，或者通过主动齿轮15传递至前桥53。

副箱高挡：高低挡同步器S5和高挡同步锥齿轮15接合，使得高挡同步锥齿轮15、高低挡同步器S5、副输出轴14、行星架17、内齿圈18成为一体，从而整个行星齿轮机构为一整体。通过此接合，主箱部分的扭矩经由副箱输入轴（同时也是主输出轴10）、行星齿轮机构传递至副输出轴14，最后扭矩通过主动锥齿轮13传递至后桥54，或者通过主动齿轮15传递至前桥53。

Claims

1.拖拉机中使用的双离合器变速器，包括变速器壳体，变速器壳体中设置有两根同轴设置并通过各自对应的离合器与相应发动机的输出轴传动连接的输入轴和与所述输入轴平行设置的第一中间轴和第二中间轴，其中一根输入轴上固定装配有用于奇数挡位传动的奇数挡位主动齿轮；另一个输入轴上固定装配有用于偶数挡位传动的偶数挡位主动齿轮，所述的第一中间轴上空套有与对应输入轴上的主动齿轮啮合传动并通过所述第一中间轴上对应设置的同步器有选择的与所述第一中间轴传动连接的第一从动齿轮组；所述的第二中间轴上空套有与对应输入轴上的主动齿轮传动连接并通过所述第二中间轴上对应设置的同步器与所述第二中间轴有选择的传动连接的第二从动齿轮组和倒挡从动齿轮，第一、二中间轴上分别设有用于对应扭矩向外输出的扭矩输出段，其特征在于：所述的倒挡从动齿轮与所述第一从动齿轮组中的其中一个从动齿轮啮合传动。

2.根据权利要求1所述的双离合器变速器，其特征在于：所述的两个输入轴包括内输入轴和同轴套设于所述内输入轴外周的外输入轴，所述的离合器包括同轴线并列设置的第一离合器、第二离合器和第三离合器，所述的内输入轴通过第二离合器实现与相应发动机的输出轴传动连接；所述的外输入轴通过第三离合器实现与相应发动机的输出轴传动连接，所述的变速器还包括于所述内输入轴中同轴穿设的并通过所述第一离合器与相应发动机的输出轴传动连接的负载输出轴，所述负载输出轴上设有用于向相应负载输出动力的负载动力输出段。

3.根据权利要求1所述的双离合器变速器，其特征在于：所述的两个输入轴包括内输入轴和同轴套设于所述内输入轴外周的外输入轴，所述的主动齿轮包括固连于所述外输入轴上的Ⅰ、Ⅲ挡共用主动齿轮和Ⅴ、Ⅶ挡共用主动齿轮及固连于所述内输入轴上的Ⅳ、Ⅵ挡共用主动齿轮和Ⅱ、倒挡共用主动齿轮，所述的第一从动齿轮组包括空套安装于所述第一中间轴上的Ⅲ挡从动齿轮、Ⅶ挡从动齿轮、Ⅱ挡从动齿轮和Ⅵ挡从动齿轮；所述的第二从动齿轮组包括空套安装于所述第二中间轴上的Ⅰ挡从动齿轮、Ⅴ挡从动齿轮和Ⅳ挡从动齿轮，所述的同步器包括安装于所述第一中间轴上的并可根据需要选择与所述Ⅲ挡从动齿轮和Ⅶ挡从动齿轮传动连接的Ⅲ、Ⅶ挡同步器及可根据需要选择与所述Ⅱ挡从动齿轮和Ⅵ挡从动齿轮传动连接的Ⅱ、Ⅵ挡同步器；所述的同步器还包括安装于所述第二中间轴上的并可根据需要选择与所述Ⅰ挡从动齿轮和Ⅴ挡从动齿轮传动连接的Ⅰ、Ⅴ挡同步器及可根据需要选择与Ⅳ挡从动齿轮和倒挡齿轮传动连接的Ⅳ、倒挡同步器。

4.根据权利要求3所述的双离合器变速器，其特征在于：所述的倒挡从动齿轮与所述的Ⅱ挡从动齿轮啮合传动。