专利名称：重型汽车十档机械式变速器总成的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种重型汽车十档机械式变速器总成，属于汽车用零部件技术领 域。
背景技术：
重型载货汽车变速器总成需传递大的扭矩，而传统重型载货汽车机械式变速器总 成多为单副轴的三轴式变速器，为保证大扭矩传递，变速器的轴向结构尺寸、中心距需加 大，从而造成变速器总成外形尺寸大，在整车上的安装空间大，不利于总成的装配；同时，单 中间轴变速器总成，设计后备系数小，可靠度低。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供了一种重型汽车十档机械式变速器总成，不 仅轴向上占用空间小、安装方便，而且重量轻。为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下措施来实现的一种重型汽车十档机械式变速器总成，包括输入构件、输出构件、主变速器和副变 速器，所述主变速器包含一个主轴，两副轴，与主轴平行，且二者成180°且通过齿轮组与输入构件相连；第一、第二、第三啮合套，通过花键套装在主轴上并由换档机构控制能够沿主轴运 动；第一、第二、第三、第四、倒档主轴齿轮，能够通过花键与啮合套配合；两组副轴齿轮，分别安装在两副轴上，且每组副轴齿轮均包含第一、第二、第三、第 四、倒档副轴齿轮，所述第一、第二、第三、第四、倒档副轴齿轮分别与第一、第二、第三、第 四、倒档主轴齿轮相互啮合；和两个惰轮，同时与倒档主轴齿轮与倒档副轴齿轮啮合。进一步地，所述副变速器包括换档同步器、太阳轮、行星轮和齿圈，所述主变速器 的主轴通过花键与副变速器的太阳轮相连接。更进一步地，所述输入构件包括输入轴、设置在输入轴上的输入齿轮和与输入齿 轮相啮合的两个传动齿轮，且所述传动齿轮分别设置在副轴上。本实用新型实施例中，所述输出构件包括与齿圈相连的输入轴。为了减少噪声辐射面积，进而降低本实用新型的噪声，所述齿圈上均布若干小孔。本实用新型的有益效果具有主变速器和副变速器，主变速器有5个前进档、副变速器有2个档，一共有10 个前进档和一个倒档，主变速器采用两个副轴，动力从输入轴输入后分流到副轴后汇集到 主轴最后通过副变速器输出，不仅缩短了整体轴向尺寸，安装方便，而且重量轻。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的结构示意图。图3为本实用新型的机械原理示意图。图4为本实用新型的各个档位力传递示意图。图中1、输入构件，2前壳、，3、换档杆，4、换档拨叉，5、主变速器，6、副变速器，7、 输出构件，8、副轴总成，9、中壳，10、啮合套，11、后壳，12、小孔，13、传动齿轮，14、第四档副 轴齿轮，15、第三档副轴齿轮，16、第二档副轴齿轮，17、第一档副轴齿轮，18、倒档副轴齿轮， 19、第三啮合套，20、齿圈，21、换档同步器，22、太阳轮，23、行星轮，24、倒档主轴齿轮，25、惰 轮，26、第一档主轴齿轮，27、第二档主轴齿轮，28、输入轴，29、输入齿轮，30、第四档主轴齿 轮，31、第三档主轴齿轮，32、右副轴，33、主轴，34、左副轴，35、第二啮合套，36、第一啮合套。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，下述说明仅是示例 性的，不限定本实用新型的保护范围。如图1所示一种重型汽车十档机械式变速器总成由主箱、副箱两段式结构组成， 变速器总成壳体由前壳2、中壳9、后壳11三段壳体组成，从结构上其包括输入构件1、输出 构件7、主变速器5、副变速器6和由换档杆3及换档拨叉4组成的换档机构。如图3所述主变速器包含一个主轴33、左副轴34和右副轴32，所述主轴33上通 过花键套装有第一啮合套36、第二啮合套35、第三啮合套19，且所述啮合套均由换档机构 控制能够沿主轴33运动；所述主轴33上还设有第一档主轴齿轮26、第二档主轴齿轮27、第 三档主轴齿轮31、第四档主轴齿轮30和倒档主轴齿轮24，它们均能够通过花键与啮合套配 合；所述左副轴34和右副轴32与主轴33平行，且二者成180°且通过齿轮组与输入轴，且 两副轴上分别安装两组副轴齿轮，且每组副轴齿轮均包含第一副轴齿轮17、第二副轴齿轮 16、第三副轴齿轮15、第四副轴齿轮14、倒档副轴齿轮18，所述第一副轴齿轮17、第二副轴 齿轮16、第三副轴齿轮15、第四副轴齿轮、倒档副轴齿轮18分别与第一档主轴齿轮26、第二 档主轴齿轮27、第三档主轴齿轮31、第四档主轴齿轮30和倒档主轴齿轮24相互啮合；所述 主变速器还包括两个惰轮25其同时与倒档主轴齿轮24与倒档副轴齿轮18啮合。如图3所示所述副变速器包括换档同步器21、太阳轮22、行星轮23和齿圈20，所 述主变速器的主轴33通过花键与副变速器的太阳轮22相连接；所述输入构件包括输入轴 28、设置在输入轴28上的输入齿轮29和与输入齿轮29相啮合的两个传动齿轮13，且所述 传动齿轮13分别设置在副轴上；所述输出构件包括与齿圈相连的输入轴。为了减少噪声辐射面积，进而降低本实用新型的噪声，如图2所示所述齿圈20上 均布若干小孔12。本实用新型的工作原理动力从输入构件1输入，通过常啮合齿轮副传递给两副轴总成8，通过不同档位齿 轮副把动力传递到主变速器5，然后通过输出构件7把动力输出。变速器主箱结构采用双副 轴结构，副箱采用行星减速机构。动力从输入构件1输入后，分流到两根副轴上，然后汇集 到主轴，最后通过副箱行星减速机构输出。在理论上每根副轴只传递1/2的扭矩，所以采用双副轴可以使变速器的中心距及齿轮厚度减小，从而缩短整个变速器的轴向长度，减轻变 速器的重量。主箱有5个前进档，副箱有2个档，一共组成10个前进档和二个倒档。十速 变速器的主箱换档是靠移动啮合套来进行的，啮合套通过渐开线花键套在主轴上，移动啮 合套10使啮合套10的接合齿(外花键)与主轴档位齿轮的内花键啮合传递动力。下面结合图3、4具体介绍一下本实用新型档位的工作过程发动机的动力由输入轴28输入，输入轴齿轮29通过花键与输入轴28固定到一 起，输入轴齿轮29同输入轴28 —起旋转，输入轴齿轮29与两传动齿轮13啮合，动力向左、 右副轴总成分流，传动齿轮13、第一档副轴齿轮17、第二档副轴齿轮16、第三副轴齿轮15、 第四档副轴齿轮14分别与左副轴34、右副轴32过盈装配到一起形成副轴总成8，传动齿轮 13带动副轴总成8旋转，第三啮合套19在换档机构3的驱动下向前移动，使第一档主轴齿 轮26与主轴33连接到一起，第一档副轴齿轮17与第一档主轴齿轮26啮合，动力从两第 一档副轴齿轮17汇集传递给第一档主轴齿轮26，第一档主轴齿轮26带动主轴33旋转，动 力通过主轴33传递到副箱太阳轮22，太阳轮22与五个行星轮23啮合，行星轮23与齿圈 22啮合，动力传递给齿圈20，副箱换档同步器21向右移动，副箱处在低档位，经行星机构减 速，动力从输出轴输出，变速器总成处在一档位置，传递速比14. 28。发动机的动力由输入轴28输入，输入轴齿轮29通过花键与输入轴28固定到一 起，输入轴齿轮29同输入轴28 —起旋转，输入轴齿轮29与两传动齿轮13啮合，动力向左、 右副轴总成分流，传动齿轮13、第一档副轴齿轮17、第二档副轴齿轮16、第三副轴齿轮15、 第四档副轴齿轮14分别与左副轴34、右副轴32过盈装配到一起形成副轴总成8，传动齿轮 13带动副轴总成8旋转，第二啮合套35在换档机构3的驱动下向右移动，使第二档主轴齿 轮27与主轴33连接到一起，第二档副轴齿轮16与第二档主轴齿轮27啮合，动力从两第 二档副轴齿轮16汇集传递给第二档主轴齿轮27，第二档主轴齿轮27带动主轴33旋转，动 力通过主轴33传递到副箱太阳轮22，太阳轮22与五个行星轮23啮合，行星轮23与齿圈 22啮合，动力传递给齿圈20，副箱换档同步器21向右移动，副箱处在低档位，经行星机构减 速，动力从输出轴输出，变速器总成处在二档位置，传递速比10. 62。发动机的动力由输入轴28输入，输入轴齿轮29通过花键与输入轴28固定到一 起，输入轴齿轮29同输入轴28 —起旋转，输入轴齿轮29与两传动齿轮13啮合，动力向左、 右副轴总成分流，传动齿轮13、第一档副轴齿轮17、第二档副轴齿轮16、第三副轴齿轮15、 第四档副轴齿轮14分别与左副轴34、右副轴32过盈装配到一起形成副轴总成8，传动齿轮 13带动副轴总成8旋转，第二啮合套35在换档机构3的驱动下向左移动，使第三档主轴齿 轮31与主轴33连接到一起，第三副轴齿轮15与第三档主轴齿轮31啮合，动力从两第三副 轴齿轮15汇集传递给第三档主轴齿轮31，第三档主轴齿轮31带动主轴33旋转，动力通过 主轴33传递到副箱太阳轮22，太阳轮22与五个行星轮23啮合，行星轮23与齿圈22啮合， 动力传递给齿圈20，副箱换档同步器21向右移动，副箱处在低档位，经行星机构减速，动力 从输出轴输出，变速器总成处在三档位置，传递速比7. 87。发动机的动力由输入轴28输入，输入轴齿轮29通过花键与输入轴28固定到一 起，输入轴齿轮29同输入轴28 —起旋转，输入轴齿轮29与两传动齿轮13啮合，动力向左、 右副轴总成分流，传动齿轮13、第一档副轴齿轮17、第二档副轴齿轮16、第三副轴齿轮15、 第四档副轴齿轮14分别与左副轴34、右副轴32过盈装配到一起形成左、右副轴总成8，传动齿轮13带动副轴总成8旋转，第一啮合套36在换档机构3的驱动下向右移动，使主轴四 档齿轮30与主轴33连接到一起，第四档副轴齿轮14与主轴四档齿轮30啮合，动力从两第 四档副轴齿轮14汇集传递给主轴四档齿轮30，主轴四档齿轮30带动主轴33旋转，动力通 过主轴33传递到副箱太阳轮22，太阳轮22与五个行星轮23啮合，行星轮23与齿圈22啮 合，动力传递给齿圈20，副箱换档同步器21向右移动，副箱处在低档位，经行星机构减速， 动力从输出轴输出，变速器总成处在四档位置，传递速比5. 88。发动机的动力由输入轴28输入，输入轴齿轮29通过花键与输入轴28固定到一 起，第一啮合套36在换档机构3的驱动下向左移动，输入构件1与主轴总成5被连接到一 起随发动机旋转，动力通过主轴33传递到副箱太阳轮22，太阳轮22与五个行星轮23啮合， 行星轮23与齿圈22啮合，动力传递给齿圈20，副箱换档同步器21向右移动，副箱处在低档 位，经行星机构减速，动力从输出轴输出，变速器总成处在五档位置，传递速比4. 375。发动机的动力由输入轴28输入，输入轴齿轮29通过花键与输入轴28固定到一 起，输入轴齿轮29同输入轴28 —起旋转，输入轴齿轮29与两传动齿轮13啮合，动力向左、 右副轴总成分流，传动齿轮13、第一档副轴齿轮17、第二档副轴齿轮16、第三副轴齿轮15、 第四档副轴齿轮14分别与左副轴34、右副轴32过盈装配到一起形成副轴总成8，传动齿轮 13带动副轴总成8旋转，第三啮合套19在换档机构3的驱动下向前移动，使第一档主轴齿 轮26与主轴33连接到一起，第一档副轴齿轮17与第一档主轴齿轮26啮合，动力从两第一 档副轴齿轮17汇集传递给第一档主轴齿轮26，第一档主轴齿轮26带动主轴33旋转，动力 通过主轴33传递到副箱太阳轮22，太阳轮22与五个行星轮23啮合，行星轮23与齿圈22 啮合，动力传递给齿圈20，副箱换档同步器21向左移动，齿圈20随行星机构空转，副箱处在 高档位，动力直接从输出轴输出，变速器总成处在六档位置，传递速比3. 27。发动机的动力由输入轴28输入，输入轴齿轮29通过花键与输入轴28固定到一 起，输入轴齿轮29同输入轴28 —起旋转，输入轴齿轮29与两传动齿轮13啮合，动力向左、 右副轴总成分流，传动齿轮13、第一档副轴齿轮17、第二档副轴齿轮16、第三副轴齿轮15、 第四档副轴齿轮14分别与左副轴34、右副轴32过盈装配到一起形成副轴总成8，传动齿轮 13带动副轴总成8旋转，第二啮合套35在换档机构3的驱动下向右移动，使第二档主轴齿 轮27与主轴33连接到一起，第二档副轴齿轮16与第二档主轴齿轮27啮合，动力从两第二 档副轴齿轮16汇集传递给第二档主轴齿轮27，第二档主轴齿轮27带动主轴33旋转，动力 通过主轴33传递到副箱太阳轮22，太阳轮22与五个行星轮23啮合，行星轮23与齿圈22 啮合，动力传递给齿圈20，副箱换档同步器21向左移动，齿圈20随行星机构空转，副箱处在 高档位，动力直接从输出轴输出，变速器总成处在七档位置，传递速比2. 43。发动机的动力由输入轴28输入，输入轴齿轮29通过花键与输入轴28固定到一 起，输入轴齿轮29同输入轴28 —起旋转，输入轴齿轮29与两传动齿轮13啮合，动力向左、 右副轴总成分流，传动齿轮13、第一档副轴齿轮17、第二档副轴齿轮16、第三副轴齿轮15、 第四档副轴齿轮14分别与左副轴34、右副轴32过盈装配到一起形成副轴总成8，传动齿轮 13带动副轴总成8旋转，第二啮合套35在换档机构3的驱动下向左移动，使第三档主轴齿 轮31与主轴33连接到一起，第三副轴齿轮15与第三档主轴齿轮31啮合，动力从两第三副 轴齿轮15汇集传递给第三档主轴齿轮31，第三档主轴齿轮31带动主轴33旋转，动力通过 主轴33传递到副箱太阳轮22，太阳轮22与五个行星轮23啮合，行星轮23与齿圈22啮合，
6动力传递给齿圈20，副箱换档同步器21向左移动，齿圈20随行星机构空转，副箱处在高档 位，动力直接从输出轴输出，变速器总成处在八档位置，传递速比1.8。发动机的动力由输入轴28输入，输入轴齿轮29通过花键与输入轴28固定到一 起，输入轴齿轮29同输入轴28 —起旋转，输入轴齿轮29与两传动齿轮13啮合，动力向左、 右副轴总成分流，传动齿轮13、第一档副轴齿轮17、第二档副轴齿轮16、第三副轴齿轮15、 第四档副轴齿轮14分别与左副轴34、右副轴32过盈装配到一起形成左、右副轴总成8，传 动齿轮13带动副轴总成8旋转，第一啮合套36在换档机构3的驱动下向右移动，使主轴四 档齿轮30与主轴33连接到一起，第四档副轴齿轮14与主轴四档齿轮30啮合，动力从两第 四档副轴齿轮14汇集传递给主轴四档齿轮30，主轴四档齿轮30带动主轴33旋转，动力通 过主轴33传递到副箱太阳轮22，太阳轮22与五个行星轮23啮合，行星轮23与齿圈22啮 合，动力传递给齿圈20，副箱换档同步器21向左移动，齿圈20随行星机构空转，副箱处在高 档位，动力直接从输出轴输出，变速器总成处在九档位置，传递速比1. 34。发动机的动力由输入轴28输入，输入轴齿轮29通过花键与输入轴28固定到一 起，第一啮合套36在换档机构3的驱动下向左移动，输入构件1与主轴总成5被连接到一 起随发动机旋转，动力通过主轴33传递到副箱太阳轮22，太阳轮22与五个行星轮23啮合， 行星轮23与齿圈22啮合，动力传递给齿圈20，副箱换档同步器21向左移动，齿圈20随行 星机构空转，副箱处在高档位，动力直接从输出轴输出，变速器总成处在十档位置，传递速 比1。该实用新型变速器总成设计有倒档，在整车发动机转速方向不变的情况下，使变 速器输出转速与发动机转速相反。发动机的动力由输入轴28输入，输入轴齿轮29通过花键与输入轴28固定到一 起，输入轴齿轮29同输入轴28 —起旋转，输入轴齿轮29与两传动齿轮13啮合，动力向左、 右副轴总成分流，传动齿轮13、第一档副轴齿轮17、第二档副轴齿轮16、第三副轴齿轮15、 第四档副轴齿轮14分别与左副轴34、右副轴32过盈装配到一起形成左、右副轴总成8，传 动齿轮13带动副轴总成8旋转，第三啮合套19在换档机构3的驱动下向右移动，使倒档主 轴齿轮24与主轴33连接到一起，动力从两倒档副轴齿轮18传递给两惰轮25，惰轮25与 主轴倒档轮24啮合，动力汇集传递给倒档主轴齿轮24，倒档主轴齿轮24带动主轴33反向 旋转，动力通过主轴33传递到副箱太阳轮22，太阳轮22与五个行星轮23啮合，行星轮23 与齿圈22啮合，动力传递给齿圈20，副箱换档同步器21向左移动，齿圈20随行星机构空 转，副箱处在倒档高档位，动力直接从输出轴输出，变速器总成处在倒档高档位置，传递速 比3. 18，输出轴反向旋转。发动机的动力由输入轴28输入，输入轴齿轮29通过花键与输入轴28固定到一 起，输入轴齿轮29同输入轴28 —起旋转，输入轴齿轮29与两传动齿轮13啮合，动力向左、 右副轴总成分流，传动齿轮13、第一档副轴齿轮17、第二档副轴齿轮16、第三副轴齿轮15、 第四档副轴齿轮14分别与左副轴34、右副轴32过盈装配到一起形成左、右副轴总成8，传 动齿轮13带动副轴总成8旋转，第三啮合套19在换档机构3的驱动下向右移动，使倒档主 轴齿轮24与主轴33连接到一起，动力从两倒档副轴齿轮18传递给两惰轮25，惰轮25与主 轴倒档轮24啮合，动力汇集传递给倒档主轴齿轮24，倒档主轴齿轮24带动主轴33反向旋 转，动力通过主轴33传递到副箱太阳轮22，太阳轮22与五个行星轮23啮合，行星轮23与齿圈22啮合，动力传递给齿圈20，副箱换档同步器21向右移动，副箱处在低档位，经行星机 构减速,动力从输出轴输出，变速器总成处在倒档低档位置，传递速比13. 91，输出轴低速反 向旋转。综上所述本实用新型的十档变速器主要性能参数如下最大输入扭矩1400Nm/1800Nm最高输入转速2600rpm
权利要求一种重型汽车十档机械式变速器总成，其特征在于包括输入构件、输出构件、主变速器和副变速器，所述主变速器包含一个主轴；两副轴，与主轴平行，且二者成180°且通过齿轮组与输入构件相连；第一、第二、第三啮合套，通过花键套装在主轴上并由换档机构控制能够沿主轴运动；第一、第二、第三、第四、倒档主轴齿轮，能够通过花键与啮合套配合；两组副轴齿轮，分别安装在两副轴上，且每组副轴齿轮均包含第一、第二、第三、第四、倒档副轴齿轮，所述第一、第二、第三、第四、倒档副轴齿轮分别与第一、第二、第三、第四、倒档主轴齿轮相互啮合；和两个惰轮，同时与倒档主轴齿轮与倒档副轴齿轮啮合。
2.根据权利要求1所述重型汽车十档机械式变速器总成，其特征在于所述副变速器 包括换档同步器、太阳轮、行星轮和齿圈，所述主变速器的主轴通过花键与副变速器的太阳 轮相连接。
3.根据权利要求1或2所述重型汽车十档机械式变速器总成，其特征在于所述输入 构件包括输入轴、设置在输入轴上的输入齿轮和与输入齿轮相啮合的两个传动齿轮，且所 述传动齿轮分别设置在副轴上。
4.根据权利要求1或2所述重型汽车十档机械式变速器总成，其特征在于所述输出 构件包括与齿圈相连的输入轴。
5.根据权利要求2所述重型汽车十档机械式变速器总成，其特征在于所述齿圈上均 布若干小孔。
专利摘要本实用新型公开了一种重型汽车十档机械式变速器总成，包括输入构件、输出构件、主变速器和副变速器，所述主变速器包含一个主轴；两副轴；第一、第二、第三啮合套，套装在主轴上能够沿主轴运动；第一、第二、第三、第四、倒档主轴齿轮，能够与啮合套配合；两组副轴齿轮，分别安装在两副轴上，且每组副轴齿轮均包含第一、第二、第三、第四、倒档副轴齿轮，所述第一、第二、第三、第四、倒档副轴齿轮分别与第一、第二、第三、第四、倒档主轴齿轮相互啮合；和两个惰轮。本实用新型的有益效果主变速器采用两个副轴，动力从输入轴输入后分流到副轴后汇集到主轴最后通过副变速器输出，不仅缩短了整体轴向尺寸，安装方便，而且重量轻。
文档编号F16H3/44GK201621237SQ20092028106
公开日2010年11月3日 申请日期2009年12月14日 优先权日2009年12月14日
发明者吴常柱, 周德刚, 李发有, 石红云, 郭志强 申请人:中国重汽集团济南动力有限公司