共用輸入軸齒輪的非等距雙中間軸變速箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種共用輸入軸齒輪的非等距雙中間軸變速箱，特別適用于發(fā)動(dòng)機(jī)后置的混合動(dòng)力汽車或純電動(dòng)大巴汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車變速箱的檔位越多，變速過程就越平穩(wěn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率也越高。
[0003]目前混合動(dòng)力或純電動(dòng)大巴汽車都是發(fā)動(dòng)機(jī)后置，由于汽車后懸長(zhǎng)度有限，在固定的軸向空間內(nèi)，變速箱軸向長(zhǎng)度尺寸受到限制，不能使用多檔箱，一般都是采用二檔變速箱。
[0004]目前的二檔變速箱都是采用單中間軸或等軸心距排放的雙中間軸結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在不增加變速箱軸向長(zhǎng)度尺寸的情況下，通常只能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)檔位的變速。
[0005]采用二檔變速箱存在的問題是:兩個(gè)檔位間的變速級(jí)差過大，存在換檔同步時(shí)間長(zhǎng)或換檔沖擊大的問題，容易引起換檔電機(jī)的堵轉(zhuǎn)，縮短了換檔電機(jī)的使用壽命。同時(shí)，由于換檔時(shí)間過長(zhǎng)，車輛的動(dòng)力性能與換檔頓挫感會(huì)影響車輛乘坐的舒適性。另外，目前城市內(nèi)充電設(shè)施的不齊備，汽車在電量不足時(shí)，混合動(dòng)力的二檔箱不能覆蓋發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩特性，車輛不能像正常傳統(tǒng)汽車一樣直接驅(qū)動(dòng)行駛，而需先發(fā)電，存儲(chǔ)到電瓶，再由電瓶供電給電機(jī)來驅(qū)動(dòng)汽車，導(dǎo)致汽車燃油經(jīng)濟(jì)性及發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率降低，達(dá)不到節(jié)能減排的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了克服目前發(fā)動(dòng)機(jī)后置的混合動(dòng)力或純電動(dòng)大巴汽車由于后懸長(zhǎng)度有限，不能使用多檔變速箱所帶來的問題，本實(shí)用新型提供了一種共用輸入軸齒輪的非等距排放雙中間軸變速箱，其特點(diǎn)是，在不改變二檔變速箱軸向尺寸長(zhǎng)度的情況下，采用2個(gè)中間軸，并且2個(gè)中間軸與輸入軸的中心距不相等，輸入軸及2個(gè)中間軸上分別裝有2個(gè)換檔齒輪，當(dāng)6個(gè)換檔齒輪的直徑和齒數(shù)都不相等時(shí)，通過控制2個(gè)同步器，可在輸出軸獲得與輸入軸不同的4種轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)了四檔變速功能，減小了兩個(gè)檔位間的變速級(jí)差，提高了汽車燃油經(jīng)濟(jì)性及發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，所以特別適用于發(fā)動(dòng)機(jī)后置的混合動(dòng)力汽車或純電動(dòng)大巴汽車。
[0007]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:共用輸入軸齒輪的非等距雙中間軸變速箱，主要由輸入軸、非等距排放的中間軸、軸承、輸出軸、換檔齒輪、常嚙合齒輪、同步器組成，其特征是:輸入軸(I)與輸出軸(3)通過軸承(2)相連接，輸入軸(I)裝有換檔齒輪(4)和換檔齒輪(5)，中間軸(6)裝有換檔齒輪(7)和換檔齒輪(8)，中間軸(9)裝有換檔齒輪(10)和換檔齒輪(11)，輸出軸⑶通過常嚙合齒輪(12)和常嚙合齒輪(13)分別與中間軸(6)和中間軸(9)相連接，中間軸(6)和中間軸(9)與輸入軸(I)的中心距不相等，換檔齒輪
(4)、換檔齒輪(5)、換檔齒輪(7)、換檔齒輪(8)、換檔齒輪(10)、換檔齒輪(11)的直徑和齒數(shù)都不相等，通過控制同步器(14)和同步器(15)，可在輸出軸(3)獲得與輸入軸(I)不同的4種轉(zhuǎn)速，在不改變二檔變速箱軸向尺寸長(zhǎng)度的情況下，實(shí)現(xiàn)了四檔箱功能。
[0008]本實(shí)用新型的變速原理如下:在圖1中，設(shè)換檔齒輪(4)、換檔齒輪(5)、換檔齒輪[7]、換檔齒輪(8)、換檔齒輪(10)、換檔齒輪(11)的直徑和齒數(shù)互不相等且齒數(shù)分別為z4、z5、z7、z8、z10、zll。當(dāng)同步器(14)向上滑動(dòng)使中間軸(6)的齒輪(7)與輸入軸⑴的齒輪⑷嚙合，中間軸(6)的傳遞速比為z4/z7 ;當(dāng)同步器(14)向下滑動(dòng)使中間軸(6)的齒輪
[8]與輸入軸⑴的齒輪(5)嚙合，中間軸(6)的傳遞速比為z5/z8;當(dāng)同步器(15)向上滑動(dòng)使中間軸(9)的齒輪(10)與輸入軸(I)的齒輪(4)嚙合，中間軸(9)的傳遞速比為z4/zlO ;當(dāng)同步器(15)向下滑動(dòng)使中間軸(9)的齒輪(11)與輸入軸⑴的齒輪(5)嚙合，中間軸(9)的傳遞速比為z5/zll。
[0009]因?yàn)檩敵鲚S(3)是通過常嚙合齒輪(12)和常嚙合齒輪(13)分別與中間軸(6)和中間軸(9)相連接，所以中間軸(6)和中間軸(9)傳遞的4種速度通過常嚙合齒輪(12)和常嚙合齒輪(13)傳遞到輸出軸。由于中間軸(6)和中間軸(9)到輸入軸(I)的中心距不相等，而輸出軸又和輸入軸在同一條軸線上，所以z4/z7、z5/z8z4/zl0和z5/zll互不相等，在輸出軸(3)就可以獲得與輸入軸(I)不同的4種轉(zhuǎn)速。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:共用輸入軸齒輪的非等距雙中間軸變速箱，因?yàn)?個(gè)中間軸的換檔齒輪共用輸入軸的換檔齒輪，所以當(dāng)輸入軸的換檔齒輪直徑和齒數(shù)確定后，速度的改變主要取決于2個(gè)中間軸與輸入軸的中心距。通過非等距的改變2個(gè)中間軸與輸入軸的中心距，就可以獲得最合理最優(yōu)化的變速級(jí)差。
[0011]采用非對(duì)稱中心距雙中間軸結(jié)構(gòu)布置，在只有2對(duì)換檔齒輪嚙合的長(zhǎng)度上布置出4個(gè)不同的速比。具有比單中間軸結(jié)構(gòu)更為優(yōu)越的力學(xué)性能，對(duì)應(yīng)齒輪、主軸結(jié)構(gòu)、質(zhì)量可以更為輕量化；總成安裝長(zhǎng)度短、質(zhì)量輕，更能滿足目前普遍采用后置的混合動(dòng)力或純電動(dòng)大巴汽車變速器安裝空間與檔位的要求，使發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)始終工作在更為高效的工作區(qū)間，達(dá)到節(jié)能減排的要求。
[0012]本實(shí)用新型的整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)還具有以下特點(diǎn):
[0013]1、不改變二檔箱的軸向長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)四檔箱功能，滿足新能源汽車安裝空間要求；
[0014]2、采取共用輸入軸齒輪的非等距雙中間軸結(jié)構(gòu)，可根據(jù)速比特性選取中心距，最大程度上優(yōu)化箱體結(jié)構(gòu)與總成重量，更利于節(jié)能、減排；
[0015]3、各檔位同步器裝配在中間軸上，具有換檔所需克服的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，換檔更輕便，同步響應(yīng)時(shí)間更快捷，同等條件下的同步器具有更長(zhǎng)的使用壽命。
[0016]4、雙中間軸結(jié)構(gòu)，使主軸(輸入軸、輸出軸)的力學(xué)性能更為優(yōu)越，安全系數(shù)更高。
[0017]5、減少了多檔箱的選檔過程，直接換檔，使換檔控制更為簡(jiǎn)單方便快捷。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0019]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖
[0020]圖2是本實(shí)用新型的一檔齒輪傳動(dòng)路線原理圖
[0021]圖3是本實(shí)用新型的二檔齒輪傳動(dòng)路線原理圖
[0022]圖4是本實(shí)用新型的三檔齒輪傳動(dòng)路線原理圖
[0023]圖5是本實(shí)用新型的四檔齒輪傳動(dòng)路線原理圖
[0024]圖6是本實(shí)用新型的裝配結(jié)構(gòu)圖
【具體實(shí)施方式】
[0025]【具體實(shí)施方式】參照附圖進(jìn)行說明。
[0026]在圖1的實(shí)施例中，輸入軸⑴與輸出軸(3)通過軸承(2)相連接，輸入軸⑴上裝有換檔齒輪(4)和換檔齒輪(5)，中間軸(6)上裝有換檔齒輪(7)和換檔齒輪(8)，中間軸(9)上有換檔齒輪(10)和換檔齒輪(11)，輸出軸(3)通過常嚙合齒輪(12)和常嚙合齒輪(13)分別與中間軸(6)和中間軸(9)相連接。中間軸(6)和中間軸(9)與輸入軸(I)的中心距不相等，換檔齒輪(4)、換檔齒輪(5)、換檔齒輪(7)、換檔齒輪(8)、換檔齒輪(10)、換檔齒輪(11)的直徑和齒數(shù)都不相等，通過控制同步器(14)和同步器(15)，可分別使換檔齒輪(4)和換檔齒輪(7)、換檔齒輪(5)和換檔齒輪(8)、換檔齒輪(4)和換檔齒輪(10)、換檔齒輪(5)和換檔齒輪(11)單獨(dú)嚙合，在輸出軸(3)獲得與輸入軸(I)不同的4種轉(zhuǎn)速。
[0027]在圖1的實(shí)施例中，還可以通過增加中間軸和同步器的個(gè)數(shù)及常嚙合齒輪的對(duì)數(shù)，在輸出軸獲得更多種與輸入軸不同的轉(zhuǎn)速。
[0028]具體實(shí)施方案如下:中間軸和同步器由2個(gè)增加到3個(gè)，常嚙合齒輪由2對(duì)增加到3對(duì)，3個(gè)中間軸都安裝2個(gè)換檔齒輪并且共用輸入軸的2個(gè)換檔齒輪，3