CN216430450U - 一种纵置五速手动变速器总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纵置五速手动变速器总成，包括：前箱体、后箱体、中间连接板、选换档座总成、输入轴、输出轴和中间轴；所述前箱体采用前壳体与离合器壳集成化铝合金设计、后箱体采用后壳体与后盖集成化铝合金设计，实现产品轻量化，降低整车油耗；所述选换档座总成通过直线轴承设计减小了运动摩擦阻力、换档更轻便。主一齿和主二齿之间、常啮合齿与主三齿之间、主倒齿与主五齿之间分别设有1/2档同步器、3/4档同步器、5/R档同步器，其中1/2档使用三锥环同步器，3/4/5档和倒档均使用单锥环同步器设计，增加低档位同步容量，减小换档力与换档时间、避免了挂倒档难挂问题，提升了换档舒适性。

Description

一种纵置五速手动变速器总成

技术领域

本实用新型涉及变速箱技术领域，具体涉及一种具有轻量化、低噪音和换档轻便的纵置五速手动变速器总成。

背景技术

汽车变速器是通过齿轮传动和操纵机构的档位变换，把发动机的动力以合适的扭矩和转速传递给汽车行走系，以适应汽车在不同路况下对牵引和行驶速度的要求。

随着国内汽车产业持续快速增长及人的生活水平的提高，人们对汽车的油耗、驾驶舒适性、防错功能及其噪音要求也越来越高。

然而，在实施本发明的过程中，我们发现常规的汽车变速器存在以下缺点。

1、变速器壳盖为铸铁件，且变速器主要以四段三轴式五档为主体结构，体积较大，造成变速器重量较大，这会导致车型耗油的增加；

2、变速器1/2档采用单锥同步器或双锥同步器、倒档不带同步器的结构设计，同步容量不足，容易产生换档卡滞、档位难挂问题；

3、变速器选换档轴运动过程中采用壳体与轴的滑动摩擦配合，摩擦阻力大，换档平顺性差；

4、变速器中齿轮的振动噪音过大或者齿面接触状况不良都是发生噪音的主要来源，但是齿轮噪音问题的发生往往并不是因为齿轮参数设计的不理想，实际中齿轮会因变速器壳体、轴、轴承及其自身等变形而出现错位，从而使接触状况变差，出现偏载和传递误差增大，最终导致齿轮振动噪音过大产生啸叫问题。

实用新型内容

为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种纵置五速手动变速器总成，以克服现有技术中变速器重量大增加油耗、噪音大和档位难挂不平顺的问题。

为此，本实用新型提出了一种纵置五速手动变速器总成，包括包括：前箱体、后箱体、中间连接板、选换档座总成、输入轴、输出轴和中间轴。

输入轴上设有常啮合齿，中间轴设有中四齿、中三齿、中二齿、中一齿、中倒齿和中五齿；输出轴上依次设有主三齿、主二齿、主一齿、主倒齿和主五齿；其中，中三齿与主三齿啮合，中二齿与主二齿啮合，中一齿与主一齿啮合，中五齿于主五齿啮合，常啮合齿与中四齿啮合；而中倒齿与倒档惰轮啮合，倒档惰轮再与主倒齿啮合。

主一齿与主二齿之间设有1/2档同步器，常啮合齿与主三齿之间设有3/4档同步器，主倒齿与主五齿之间设有5/R档同步器；其中，1/2档同步器采用三锥设计，为低速挡三锥同步器，3/4档同步器和5/R档同步器均采用单锥设计，且5/R档同步器为倒档单锥同步器。

进一步地，选换档座总成包括选换档轴，选换档轴一端安装有选换档摇臂合件，选换档轴另一端上安装在选换档座上；选换档座与选换档轴之间设有直线轴承。

进一步地，1/2档同步器包括外环、中环、以及内环。

进一步地，5/R档同步器包括传动齿轮和倒档同步环。

进一步地，输出轴前部与输入轴后部的内孔转动连接，输出轴的中部与中间连接板转动连接，输出轴后部与后箱体连接，输出轴通过花键与输出法兰连接。

进一步地，前箱体采用前壳体与离合器壳集成化铝合金设计，后箱体采用后壳体与后盖集成化铝合金设计。

进一步地，对在输入轴、中间轴、以及输出轴上设置的所有齿轮的齿顶和齿根进行抛物线修形，齿形和齿向进行鼓形量修形，最终降低变速器总成啮合噪音。

与现有技术相比，本实用新型的纵置五速手动变速器总成具有以下有益效果：

1、选换档座总成上选换档轴两端支持在选换档座上，选换档座与选换档轴之间设计直线轴承，通过直线轴承滚动摩擦，减小了选换档轴运动摩擦阻力、换档更轻便，具有轻量化、换档轻便、带倒档防误挂功能和噪音低的。

2、变速器总成采用全同步器结构设计，1档和2档使用三锥环同步器，3档、4档、5档和倒档均使用单锥环同步器设计，增加低档位同步容量，减小换档力与换档时间、避免了挂倒档难挂问题，提升了换档舒适性。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的纵置五速手动变速器总成的结构示意图；

图2为本实用新型的纵置五速手动变速器总成中选换档座的结构示意图；

图3为本实用新型的纵置五速手动变速器总成中低速挡三锥同步器的结构示意图；

图4为本实用新型的纵置五速手动变速器总成中倒档单锥同步器的结构示意图；

图5为本实用新型的纵置五速手动变速器总成中各齿轮的齿形修形示意图；

图6为本实用新型的纵置五速手动变速器总成中各齿轮的齿向修形示意图。

附图标记说明

1、输入轴；2、常啮合齿；3、3/4档同步器；4、主三齿；5、选换档座总成；6、主二齿；7、1/2档同步器；8、主一齿；9、主倒齿；10、5/R档同步器；11、主五齿；12、后箱体；13、输出法兰；14、输出轴；15、中五齿；16、中倒齿；17、倒档惰轮；

18、中间连接板；19、中一齿；20、中二齿；21、中三齿；22、中间轴；23、中四齿；24、前箱体；25、选换档座；26、直线轴承；27、选换档轴；28、选换档摇臂合件；29、外环；30、中环；31、内环；32、传动齿轮；33、倒档同步环。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

图1-图6示出了根据本实用新型的一些实施例。

如图1所示，本实用新型公开的五速手动变速器，包括：前箱体24、后箱体12、中间连接板18、选换档座总成5、输入轴1、输出轴14和中间轴22。其中，所述输入轴1穿过前箱体24，输入轴1的前端通过输入轴1花键与前箱体24内的离合器连接，输入轴1的后端支承在前箱体24上，输出轴14的前端支撑在输入轴1内孔，两者转动连接，中间段支撑在中间连接板18上，后端支撑在后箱体12上，输出轴14通过花键与输出法兰13连接。

具体地，所述输入轴1上设有常啮合齿2、所述中间轴22设有中四齿23、中三齿21、中二齿20、中一齿19、中倒齿16和中五齿15；所述输出轴14上依次设有主三齿4、主二齿6，主一齿8、主倒齿9和主五齿11。

其中，中三齿21与主三齿4啮合，中二齿20与主二齿6啮合，中一齿19与主一齿8啮合，中五齿15和主五齿11啮合，常啮合齿2与中四齿23啮合。所述倒档啮合特征是中倒齿16与倒档惰轮17啮合，倒档惰轮17与主倒齿9啮合。

如图1所示，主一齿8和主二齿6之间设有1/2档同步器，常啮合齿2与主三齿4之间设有3/4档同步器，主倒齿9与主五齿11之间设有5/R档同步器10。其中，1/2档同步器7采用三锥设计，为低速挡三锥同步器，3/4档同步器3和5/R档同步器10均采用单锥设计，且5/R档同步器10为倒档单锥同步器，通过增加低档位同步容量，减小换档力与换档时间、避免了挂倒档难挂问题，提升换档舒适性。

其中，如图3、图4所示，1/2档同步器7包括外环29、中环30、以及内环31，外环29、中环30、内环31依次连接，形成低速挡三锥同步器，5/R档同步器10包括传动齿轮32和倒档同步环33，两者依次连接，形成倒档单锥同步器。

具体地，如图2所示，选换档座总成5包括选换档轴27，所述选换档轴27一端安装有选换档摇臂合件28，所述选换档轴27另一端上安装在选换档座25上；所述选换档座25与选换档轴27之间设有直线轴承26，采用滚动摩擦结构，减小了运动摩擦阻力，实现换档更轻便。

具体地，所述的档位齿轮进行修形设计，齿顶和齿根进行抛物线修形，齿形和齿向进行鼓形量修形，最终降低变速器总成啮合噪音。

如图5所示，齿形修形：齿轮在啮合传动过程中，受各种误差和变形等因素的影响，齿轮在啮合时并未总是在啮合线上，在啮入和啮出时就会发生干涉和冲击，进而产生振动和噪音，所以要对齿轮的齿形进行修形。齿形修形就是将齿轮啮合干涉的部分加工掉，要确定好修形量、修形长度和修形曲线。

如图6所示，齿向修形：齿轮传递动力时，轴的变形、温升导致的螺旋角误差、制造和安装误差等因素使齿轮载荷不能均匀的分布在整个齿宽，而是偏向于一端出现局部的早期点蚀或胶合，齿轮的承载能力下降，为了使齿向载荷均匀分布，所以对齿向进行修形。

齿轮进行修形设计，运用Masta软件，进行加载啮合仿真，且导入壳体刚度矩阵，齿顶和齿根进行抛物线修形，齿形和齿向进行鼓形量修形，最终降低了变速器总成啮合噪音。

在本实例中，所述前箱体24采用前壳体与离合器壳集成化铝合金设计、后箱体12采用后壳体与后盖集成化铝合金设计，实现产品轻量化，降低整车油耗。

所述前箱体采用前壳体与离合器壳集成化设计、后箱体采用后壳体与后盖集成化设计，使得总成结构紧凑、重量减轻，同时利用CAE分析手段，通过对变速器采用铝合金壳体进行刚度优化设计，进一步减轻总成重量，满足降低整车油耗需求。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种纵置五速手动变速器总成，其特征在于，包括：前箱体(24)、后箱体(12)、中间连接板(18)、选换档座总成(5)、输入轴(1)、输出轴(14)和中间轴(22)；

所述输入轴(1)上设有常啮合齿(2)，所述中间轴(22)设有中四齿(23)、中三齿(21)、中二齿(20)、中一齿(19)、中倒齿(16)和中五齿(15)；所述输出轴(14)上依次设有主三齿(4)、主二齿(6)、主一齿(8)、主倒齿(9)和主五齿(11)；其中，所述中三齿(21)与所述主三齿(4)啮合，所述中二齿(20)与所述主二齿(6)啮合，所述中一齿(19)与所述主一齿(8)啮合，所述中五齿(15)于所述主五齿(11)啮合，所述常啮合齿(2)与所述中四齿(23)啮合；而所述中倒齿(16)与倒档惰轮(17)啮合，所述倒档惰轮(17)再与所述主倒齿(9)啮合；

所述主一齿(8)与所述主二齿(6)之间设有1/2档同步器(7)，所述常啮合齿(2)与所述主三齿(4)之间设有3/4档同步器(3)，所述主倒齿(9)与所述主五齿(11)之间设有5/R档同步器(10)；其中，所述1/2档同步器(7)采用三锥设计，为低速挡三锥同步器，所述3/4档同步器(3)和5/R档同步器(10)均采用单锥设计，且5/R档同步器(10)为倒档单锥同步器。

2.根据权利要求1所述的纵置五速手动变速器总成，其特征在于，所述选换档座总成(5)包括选换档轴(27)，所述选换档轴(27)一端安装有选换档摇臂合件(28)，所述选换档轴(27)另一端上安装在选换档座(25)上；所述选换档座(25)与选换档轴(27)之间设有直线轴承(26)。

3.根据权利要求1所述的纵置五速手动变速器总成，其特征在于，所述1/2档同步器(7)包括外环(29)、中环(30)、以及内环(31)。

4.根据权利要求1所述的纵置五速手动变速器总成，其特征在于，所述5/R档同步器(10)包括传动齿轮(32)和倒档同步环(33)。

5.根据权利要求1所述的纵置五速手动变速器总成，其特征在于，所述输出轴(14)前部与所述输入轴(1)后部的内孔转动连接，所述输出轴(14)的中部与所述中间连接板(18)转动连接，所述输出轴(14)后部与所述后箱体(12)连接，所述输出轴(14)通过花键与输出法兰(13)连接。

6.根据权利要求1所述的纵置五速手动变速器总成，其特征在于，所述前箱体(24)采用前壳体与离合器壳集成化铝合金设计，所述后箱体(12)采用后壳体与后盖集成化铝合金设计。

7.根据权利要求1所述的纵置五速手动变速器总成，其特征在于，对在所述输入轴(1)、所述中间轴(22)、以及所述输出轴(14)上设置的所有齿轮的齿顶和齿根进行抛物线修形，齿形和齿向进行鼓形量修形，最终降低变速器总成啮合噪音。

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