滑动斜齿圆柱齿轮的汽车变速器倒挡装置的制作方法

本实用新型属于汽车变速器倒挡装置技术领域，涉及一种倒挡齿轮采用斜齿圆柱齿轮的汽车变速器的滑动换挡装置。

背景技术：

在汽车变速器中，与前进挡位相比，倒挡使用率不高，而且都是在停车状态下实现换倒挡，故国内市场上多数的汽车变速器均采用直齿滑动齿轮的方式换倒挡，也有少数变速器采用结构复杂和使成本增加的啮合套或同步器方案换入倒挡。

滑动直齿圆柱齿轮换倒挡的方式是指齿轮之间始终保持啮合状态，通过拨动空套在变速器输出轴上的倒挡齿轮，使其上的花键与输出轴上对应的花键相连接，从而实现动力传递。这种换挡方式结构简单，易于操作，因此被多数的变速器生产厂家所采纳。但是直齿圆柱齿轮与花键在缺少限位装置的情况下，容易发生轴向窜动导致脱挡和齿轮啮合不到位，进而影响齿轮寿命。另外，在重载变速器中，倒挡齿轮在传递动力时会承受很大的扭矩，而采用直齿圆柱齿轮存在承载能力较差的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种滑动斜齿圆柱齿轮的汽车变速器倒挡装置，该装置齿轮承载能力强，可靠性好，能够明显的降低换挡力及改善换挡手感，并可以防止脱挡现象的发生。

为了解决上述技术问题，本实用新型的滑动斜齿圆柱齿轮的汽车变速器倒挡装置包括输出轴、倒挡齿轮、中间轴、惰轮、惰轮轴；倒挡齿轮和惰轮通过轴承分别空套在输出轴和惰轮轴上，惰轮一侧与倒挡齿轮啮合，另一侧与中间轴上的轮齿啮合；倒挡齿轮与输出轴之间通过花键连接；其特征在于所述惰轮 通过斜齿与倒挡齿轮和中间轴上的轮齿啮合；倒挡齿轮与输出轴之间通过斜齿渐开线花键连接，并且斜齿渐开线花键工作齿面的螺旋角与倒挡齿轮斜齿的螺旋角相同。

所述斜齿渐开线花键非工作齿面的螺旋角为β，β＜α。

所述斜齿渐开线花键工作齿面的螺旋角为α，α在4°～10°之间。

所述斜齿渐开线花键非工作齿面的螺旋角β在1°～3°之间。

换挡时，滑动倒挡齿轮，使其上的内花键与输出轴上的外花键相结合。在换挡过程中，由于各齿轮之间是斜齿啮合，因此，在拨动倒挡齿轮时，空套在输出轴上的倒挡齿轮将沿齿轮螺旋角的方向转动，而在斜齿渐开线花键上有与齿轮相同的螺旋角，花键连接需要转过的角度与倒挡齿轮自身转动的角度相同，因此可以保证花键能够顺利连接。这种倒挡齿轮旋转前进进行连接的换挡方式可以降低换挡力，有效地改善换挡手感，使换挡过程更加平顺。

本实用新型针对现有技术中，汽车变速器采用滑动直齿圆柱齿轮换挡的方式存在容易脱挡和啮合不到位等缺陷，以及对汽车变速器倒挡的高可靠性要求，提供一种新型滑动斜齿圆柱齿轮的汽车变速器倒挡装置。在该装置中，齿轮均采用斜齿圆柱齿轮来提高齿轮的承载能力，使其具有更高的可靠性。为保证滑动斜齿圆柱齿轮换挡过程的顺利进行，倒挡齿轮采用两侧齿面具有不同螺旋角的斜齿渐开线花键连接，花键一侧齿面的螺旋角与倒挡齿轮的螺旋角相同以保证倒挡齿轮与输出轴之间的花键以旋转结合的方式实现换倒挡，同时，在传递动力时，带有螺旋角的渐开线花键之间会产生轴向力，利用该轴向力防止脱挡及保证各齿轮间啮合准确，提高齿轮寿命，同时可以有效的防止脱挡现象的发生；花键另一侧齿面采用较小的螺旋角，切断动力后，倒挡齿轮与输出轴共同减速，花键的非工作齿面贴合在一起，由于在该侧齿面上有较小的螺旋角，花键在轴向分力的作用下更容易脱开。

实用新型的积极效果是结构简单；采用斜齿圆柱齿轮有效地提高了齿轮的 承载能力，提高可靠性；能够明显的降低换挡力及改善换挡手感；可以保证齿轮啮合的准确性，提高齿轮寿命；可以防止脱挡现象的发生；切断动力后，使花键更容易脱开。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型的滑动斜齿圆柱齿轮的汽车变速器倒挡装置示意图。

图2为倒挡齿轮主视图。

图3为倒挡齿轮的轴向剖视图。

图4为图3中A处斜齿渐开线花键的局部放大图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的滑动斜齿圆柱齿轮的汽车变速器倒挡装置包括输出轴1、倒挡齿轮2、中间轴3、惰轮4、惰轮轴5；倒挡齿轮2和惰轮4通过滚针轴承或其他类型的轴承，例如滚珠轴承、深沟球轴承等。分别空套在输出轴1和惰轮轴5上，惰轮4一侧通过斜齿与倒挡齿轮2啮合，另一侧通过斜齿与中间轴3上的轮齿31啮合；倒挡齿轮2与输出轴1之间通过斜齿渐开线花键22连接，并且斜齿渐开线花键22的工作齿面的螺旋角与倒挡齿轮2上斜齿21的螺旋角相同；斜齿渐开线花键22的工作齿面的螺旋角α的范围在4°～10°之间，非工作齿面采用较小的螺旋角β，范围在1°～3°之间。换挡时，倒挡齿轮2在输出轴1上向左滑动使其上的内花键(斜齿渐开线花键22)与输出轴1上的外花键相结合。在换挡过程中，由于惰轮4通过斜齿与倒挡齿轮2和轮齿31啮合，因此，在拨动倒挡齿轮2时，空套在输出轴1上的倒挡齿轮2将沿齿轮螺旋角的方向转动，而在连接花键上有与倒挡齿轮2相同的螺旋角α，花键连接需要转过的角度与倒挡齿轮2自身转动的角度相同，因此可以保证花键能够顺利连接。这种倒挡齿轮2旋转前进进行连接的换挡方式可以降低换挡力，有效地改善换挡手感，使换挡过程更加平顺。传递动力时，在螺旋角α的作用 下，斜齿渐开线花键之间会产生轴向力，倒挡齿轮2将始终受到向左的轴向力，该轴向力可以保证倒挡齿轮2到达准确的换挡位置，保证齿轮啮合的准确，同时可以保证传递动力时不会发生脱挡现象。切断动力后，倒挡齿轮2与输出轴1的共同减速，花键的非工作齿面贴合在一起，由于在该侧齿面上有较小的螺旋角β，倒挡齿轮2会受到一个较小的向右轴向分力，花键在该轴向分力的作用下更容易脱开。