专利名称：一种双中间轴变速器的同步结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于双中间轴结构的变速器，特别涉及一种双中间轴变速器的同步结构。
背景技术：
双中间轴结构的变速器具有结构紧凑、传递扭矩大、寿命长等优点，广泛使用于中重型卡车。双中间轴结构变速器大多数使用滑套换挡，滑套换挡使换挡困难、对驾驶员要求较高。现生产的带同步器的双中间轴变速器，不论是锁销式同步器还是锁环式同步器，其同步器寿命不是太令人满意。目前存在的双中间轴变速器的锁销式同步结构包括主轴、设置在主轴上的同步器和两个挡位齿轮，同步器包括用于与换挡拨叉连接的滑动盘和位于滑动盘两侧的两个同步器锥环，两个同步器锥环与滑动盘在主轴轴向上固定连接、在主轴径向上浮动连接，所述的同步器锥环的外圆面为同步锥面，所述的挡位齿轮上设有与同步器锥环上同步锥面相配的同步锥面，挡位齿轮上的同步锥面为内圆面。滑动盘用于接收换挡拨叉的驱动力，从而带动同步器锥环向相应的挡位齿轮运动，使同步器锥环上同步锥面与挡位齿轮上同步锥面相接触并逐渐实现同步运动。在空挡时，由于同步器锥环与滑动盘在主轴径向是浮动连接，同步器锥环在重力和摆动的作用下会产生与挡位齿轮的偏心，容易发生同步器锥环的同步锥面与挡位齿轮的同步锥面接触，造成磨损，影响同步器的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种使用寿命长的双中间轴变速器的同步结构。为了解决上述技术问题，本发明包括主轴、设置在主轴上的同步器和两个挡位齿轮，所述的同步器包括用于与换挡拨叉连接的滑动盘和位于滑动盘两侧的两个同步器锥环，两个同步器锥环与滑动盘在主轴轴向上固定连接、在主轴径向上浮动连接，所述的同步器锥环的外锥面为同步锥面，所述的挡位齿轮上设有与同步器锥环上同步锥面相配的同步锥面，挡位齿轮上的同步锥面为内锥面，其特征在于两个挡位齿轮上各设有一个伸入到相应同步器锥环的内圆中的凸台，空挡时，同步器锥环的内圆面与凸台接触，当同步器锥环上同步锥面与挡位齿轮上的同步锥面面接触时，同步器锥环的内圆面与挡位齿轮上的凸台不接触。所述的挡位齿轮上的凸台为与主轴同轴线的圆柱台，所述的挡位齿轮上的凸台为与主轴同轴线的圆柱台，所述的同步器锥环的内圆面为直径大于相应挡位齿轮上的凸台的直径的圆柱孔面，圆柱孔与圆柱台的直径之差小于空挡时同步器锥环上同步锥面与挡位齿轮上的同步锥面在同一个径向方上直径之差。
所述的挡位齿轮上的凸台为与主轴同轴线的圆锥台，所述的同步器锥环的内圆面为圆锥孔面，当同步器锥环上同步锥面与挡位齿轮上的同步锥面面接触时，在同一个径向方向上，同步器锥环上内外圆直径之差小于挡位齿轮上同步锥面与凸台的直径之差，当空挡时，在同一个径向方向上，同步器锥环圆锥孔与凸台的直径之差小于两个同步锥面的直径之差。为了减少摩擦力，所述的凸台上设有油槽。为了降低换挡力，所述的滑动盘与主轴通过花键连接，主轴用于与滑动盘连接的外花键齿的为梭形，滑动盘的内花键齿的为梭形。为了便于安装弹簧和定位销，所述的滑动盘的两侧各连接有一个滑套，两滑套与滑动盘在主轴轴向上固定连接、在主轴径向上浮动连接，两个同步器锥环由锁销连接成一整体，锁销的轴线与两个同步器锥环的轴线平行，滑动盘上设有径向槽，滑动盘的径向槽中设置有定位销和弹簧，定位销的一端压在弹簧上、另一端顶在锁销的中部凹槽中。本发明的有益效果有本发明通过在挡位齿轮上设置支撑同步器锥环内圆面的凸台，使得同步器锥环与挡位齿轮的偏心得到控制，在空挡时，同步器锥环的同步锥面与挡位齿轮的同步锥面不会接触，因此，不会在空挡时发生同步锥面磨损，使用寿命长。由于滑动盘与主轴特别的连接结构，在换挡时，能产生自增力，降低换挡力，使换挡轻便。
图1为本发明的结构示意图2为图1中件4的结构示意放大图； 图3为图1中A局部放大图； 图4为图3中件12的结构示意图； 图5为图2的B-B剖视图； 图6为图2的A向视图7是件3上用于与件13连接的部分的结构示意图； 图8是件13的内花键的结构示意图； 图9是空挡时件3与件13上花键齿的位置图； 图10是同步过程中件3与件13上花键齿的位置图； 图11是同步过程中件13的花键齿受力示意图； 图12是图11中花键齿的受力分析图中，1、挡位齿轮I，2、挡位齿轮11，3、主轴，4、同步器，5、换挡拨叉，6、同步器锥环，7、 锁销，8、定位销，9、弹簧，10、右滑套，11、左滑套，12、连接板，13、滑动盘。3a、中间部分，3b、 左侧部分，3c、右侧部分，13a、中间部分，13b、左侧部分，13c、右侧部分。
具体实施例方式如图1所示的一种具体实施例，它包括主轴3、设置在主轴3上的同步器4和两个挡位齿轮I 1和挡位齿轮II 2。如图2、图5和图6所示，同步器包括同步器锥环6、锁销7、定位销8、弹簧9、右滑套10、左滑套11、连接板12和滑动盘13，同步器锥环6有两个。两个同步器锥环6及右滑套10、左滑套11和滑动盘13均套在主轴3上，左滑套11位于滑动盘13的左侧，右滑套10 位于滑动盘13的右侧，如图4所示的连接板12把右滑套10、左滑套11和滑动盘13轴向连接固定，径向上有一定的活动余量，保证右滑套10、左滑套11和滑动盘13像一个件一样轴向移动。一个同步器锥环6位于左滑套11的左侧，另一个同步器锥环6位于右滑套10的右侧，两个同步器锥环6由锁销7连接成一整体，锁销7的轴线与两个同步器锥环6的轴线平行。定位销8和弹簧9装在滑动盘13上径向的槽中，定位销8的一端压在弹簧9上、 另一端顶在锁销7的中部凹槽中。换挡拨叉5卡在滑动盘13上。如图1和图4所示，同步器锥环6的外锥面为同步锥面，挡位齿轮I 1和挡位齿轮 II 2上设有与同步器锥环6上同步锥面相配的同步锥面，挡位齿轮I 1和挡位齿轮II 2上的同步锥面为内锥面，挡位齿轮I 1和挡位齿轮II 2上各设有一个伸入到相应同步器锥环6 的内圆中的凸台，空挡时，同步器锥环6的内圆面与凸台接触，当同步器锥环6上同步锥面与挡位齿轮I 1或挡位齿轮II 2上的同步锥面面接触时，同步器锥环6的内圆面与挡位齿轮I 1或挡位齿轮II 2上的凸台不接触。挡位齿轮I 1和挡位齿轮II 2的凸台为与主轴3同轴线的圆柱台，以下以挡位齿轮I 1和左侧的同步器锥环6为例加以说明，同步器锥环6的内圆面为半径大于挡位齿轮 I 1上的凸台的半径的圆柱孔面，当两同步锥面接触时，实现凸台与同步器锥环6的内圆面不接触。圆柱孔与圆柱台的直径之差小于空挡时同步器锥环6上同步锥面与挡位齿轮I 1 上的同步锥面在同一个径向方上直径之差。实现空挡时凸台支撑同步器锥面的内圆面，两同步锥面不接触。挡位齿轮II 2和右侧的同步器锥环6的结构与上述相同。挡位齿轮I 1和挡位齿轮II 2的凸台为与主轴3同轴线为圆锥台，以下以挡位齿轮I 1和左侧的同步器锥环6为例加以说明，同步器锥环6的内圆面为圆锥孔面，当同步器锥环6上同步锥面与挡位齿轮I 1上的同步锥面面接触时，在同一个径向方向上，同步器锥环6上内外圆直径之差小于挡位齿轮I 1上同步锥面与凸台的直径之差，实现凸台与同步器锥环6的内圆面不接触。当空挡时，在同一个径向方向上，同步器锥环6圆锥孔与凸台的直径之差小于两个同步锥面的直径之差，实现凸台支撑同步器锥环6的内圆面，避免两同步锥面接触。挡位齿轮II 2和右侧的同步器锥环6的结构与上述相同。凸台上可以设置油槽，以减少凸台与同步器锥环6的内圆面接触时的磨擦力。滑动盘13与主轴3通过花键连接，如图7所示，主轴3用于与滑动盘13连接的外花键齿的为梭形，主轴3用于与滑动盘13连接的外花键齿的为梭形，滑动盘13的内花键齿的为梭形。梭形是指中间粗、中间向两端逐渐变细的物体，梭形外花键齿分为中间部分 3a、左侧部分北和右侧部分3c，梭形内花键齿分为中间部分13a、左侧部分1 和右侧部分 13c。工作原理
空挡时，如图9所示，主轴3上的外花键齿的中间部分3a与滑动盘13上内花键齿的中间部分13a接触，主轴3与滑动盘13之间没有在主轴3的轴向的作用力。当需要挂挡位齿轮I 1时，换挡拨叉5向左拨动滑动盘13，同步过程中，如图10所示，滑动盘13旋转使梭形外花键齿左侧部分北与梭形内花键齿右侧部分13c接触，如图11所示，产生表面压力而，由滑动盘13所受摩擦力矩等效的周向力为Ft，Fn和Ft的合力如图12所示为轴向力Fa，此轴向力1 又转化为同步器锥环6对挡位齿轮I 1的正压力，因此增加同步器4对挡位齿轮I 1的摩擦力矩，降低了同步时间，从而使换挡轻便。同步器4挂挡位齿轮II 2的工作原理与挂挡位齿轮I 1的工作原理相同。 挡位齿轮I 1和挡位齿轮II 2的凸台对同步器4上同步器锥环6进行径向辅助支撑，以避免同步器4在空挡时同步器锥环6的同步锥面与挡位齿轮I 1或挡位齿轮II 2上的同步锥面接触，只允许在同步时才能接触，从而保证同步器的使用寿命。
权利要求
1.一种双中间轴变速器的同步结构，包括主轴、设置在主轴上的同步器和两个挡位齿轮，所述的同步器包括用于与换挡拨叉连接的滑动盘和位于滑动盘两侧的两个同步器锥环，两个同步器锥环与滑动盘在主轴轴向上固定连接、在主轴径向上浮动连接，所述的同步器锥环的外锥面为同步锥面，所述的挡位齿轮上设有与同步器锥环上同步锥面相配的同步锥面，挡位齿轮上的同步锥面为内锥面，其特征在于两个挡位齿轮上各设有一个伸入到相应同步器锥环的内圆中的凸台，空挡时，同步器锥环的内圆面与凸台接触，当同步器锥环上同步锥面与挡位齿轮上的同步锥面面接触时，同步器锥环的内圆面与挡位齿轮上的凸台不接触。
2.根据权利要求1所述的双中间轴变速器的同步结构，其特征在于所述的挡位齿轮上的凸台为与主轴同轴线的圆柱台，所述的同步器锥环的内圆面为直径大于相应挡位齿轮上的凸台的直径的圆柱孔面，圆柱孔与圆柱台的直径之差小于空挡时同步器锥环上同步锥面与挡位齿轮上的同步锥面在同一个径向方上直径之差。
3.根据权利要求1所述的双中间轴变速器的同步结构，其特征在于所述的挡位齿轮上的凸台为与主轴同轴线的圆锥台，所述的同步器锥环的内圆面为圆锥孔面，当同步器锥环上同步锥面与挡位齿轮上的同步锥面面接触时，在同一个径向方向上，同步器锥环上内外圆直径之差小于挡位齿轮上同步锥面与凸台的直径之差，当空挡时，在同一个径向方向上，同步器锥环圆锥孔与凸台的直径之差小于两个同步锥面的直径之差。
4.根据权利要求1或2或3所述的双中间轴变速器的同步结构，其特征在于所述的凸台上设有油槽。
5.根据权利要求1或2或3所述的双中间轴变速器的同步结构，其特征在于所述的滑动盘与主轴通过花键连接，主轴用于与滑动盘连接的外花键齿的为梭形，滑动盘的内花键齿的为梭形。
6.根据权利要求5所述的双中间轴变速器的同步结构，其特征在于所述的滑动盘的两侧各连接有一个滑套，两滑套与滑动盘在主轴轴向上固定连接、在主轴径向上浮动连接， 两个同步器锥环由锁销连接成一整体，锁销的轴线与两个同步器锥环的轴线平行，滑动盘上设有径向槽，滑动盘的径向槽中设置有定位销和弹簧，定位销的一端压在弹簧上、另一端顶在锁销的中部凹槽中。
全文摘要
本发明公开了一种双中间轴变速器的同步结构，本发明包括主轴、设置在主轴上的同步器和两个挡位齿轮，两个挡位齿轮上各设有一个伸入到相应同步器锥环的内圆中的凸台，空挡时，同步器锥环的内圆面与凸台接触，当同步器锥环上同步锥面与挡位齿轮上的同步锥面面接触时，同步器锥环的内圆面与挡位齿轮上的凸台不接触。本发明同步器锥环与挡位齿轮的偏心得到控制，在空挡时，同步器锥环的同步锥面与挡位齿轮的同步锥面不会接触，因此，不会在空挡时发生同步锥面磨损，使用寿命长。由于滑动盘与主轴特别的连接结构，在换挡时，能产生自增力，降低换挡力，使换挡轻便。
文档编号F16D23/04GK102494048SQ201110390518
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者任福臣, 李发有, 王颖颖, 石红云, 陶磊 申请人:中国重汽集团济南动力有限公司