一种五挡机械式自动变速器变速系统的制作方法

本发明涉及车辆自动变速系统领域，具体涉及一种机械式自动变速器变速系统。

背景技术：

汽车的自动变速使车辆易于驾驶，减轻驾驶员的劳动强度，从而提高行车安全，并降低驾驶员的技术水平对汽车动力性、经济性、排放指标和平顺性的影响，保证车辆动力传动系统的工作状态良好。因此，汽车自动变速器得到广泛的应用。

机械式自动变速器（AMT）是在现有的手动齿轮机械变速器的基础上，加装自动操纵系统构成的，具有传动效率高，燃油经济性好，工作可靠，制造成本低，生产继承性好等优点，容易被生产厂商接受。但是，AMT存在换档过程动力中断，换挡品质较差，控制技术复杂等问题。

中国专利“200610027973.X”和“200410011419.3”均提出来通过旋转电机经一系列传动机构，将电机旋转运动转换为换挡轴的轴向运动，带动换挡拨叉操纵同步器完成变速器的换挡工作。美国西南研究院研制了一种由液压泵、液压装置、直接驱动杆、控制器等组成的电液式AMT换挡执行器，控制器通过液压装置直接驱动驱动杆完成换挡控制。该系列装置在驱动机械变速机构完成换挡时，无选挡过程，缩短了换挡时间。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提出一种五挡机械式自动变速器变速系统，通过变速器执行机构对该机械变速器变速系统的有效控制，可进一步减少AMT换挡时间，进而提高AMT换挡品质。

为解决上述技术问题，本发明提供一种五挡机械式自动变速器变速系统，该系统包括箱体、输入轴1、输出轴26、中间一轴10、中间二轴14、倒挡轴12、一挡主动齿轮8、二挡主动齿轮7、三挡主动齿轮3、四挡主动齿轮6、五挡主动齿轮2、倒挡主动齿轮9、一挡被动齿轮17、二挡被动齿轮18、三挡被动齿轮22、四挡被动齿轮20、五挡被动齿轮24、倒挡被动齿轮15、倒挡中间齿轮13、输入轴常啮合齿轮28、中间一轴常啮合齿轮5、输出轴常啮合齿轮21、中间二轴常啮合齿轮27、一倒挡同步器16、二四挡同步器19、三五挡同步器23组成；所述箱体由左箱体25、右箱体11和支撑体4连接装配而成，左箱体25和支撑体4构成箱体左腔，右箱体11和支撑体20构成箱体右腔，输入轴1安装在左箱体25和支撑体4上的输入轴轴承孔上；位于变速器左腔的输入轴1部分从左到右固装有五挡主动齿轮2和三挡主动齿轮3；位于变速器右腔的输入轴1右端固装输入轴常啮合齿轮28，中间一轴10安装在支撑体4和右箱体11的中间一轴轴承孔上，位于变速器右腔；中间一轴10从左到右依次固装有中间一轴常啮合齿轮5、四挡主动齿轮6、二挡主动齿轮7、一挡主动齿轮8和倒挡主动齿轮9；中间一轴常啮合齿轮5与输入轴常啮合齿轮28构成一对常啮合齿轮，实现输入轴1与中间一轴10的动力传递，输出轴26安装在左箱体25和支撑体4上的输出轴轴承孔上；位于变速器左腔的输出轴26部分从左到右依次装有五挡被动齿轮24、三五挡同步器23和三挡被动齿轮22，其中，三五挡同步器23固装在输出轴26上，五挡被动齿轮24和三挡被动齿轮22安装在输出轴26上；位于变速器右腔的输出轴26右端固装于输出轴常啮合齿轮21，中间二轴14安装在支撑体4和右箱体11的中间二轴轴承孔上，位于变速器右腔；中间二轴14从左到右依次装有中间二轴常啮合齿轮27、四挡被动齿轮20、二四挡同步器19、二挡被动齿轮18、一挡被动齿轮17、一倒挡同步器16和倒挡被动齿轮15，其中，四挡被动齿轮20、二挡被动齿轮18、一挡被动齿轮17和倒挡被动齿轮15安装在中间二轴14上，二四挡同步器19和一倒挡同步器16固装在中间二轴14上，中间二轴常啮合齿轮27固装在中间二轴14上，与输出轴常啮合齿轮21构成一对常啮合齿轮副，实现输出轴26与中间二轴14的动力传递，倒挡中间齿轮13固联在倒挡轴12上，倒挡轴12两端通过轴承支撑在变速器右箱体上。输入轴1和中间一轴10之间、输出轴26和中间二轴14之间通过一对常啮合齿轮实现动力非同轴传递，变速器输入轴1、中间一轴10、输出轴26和中间二轴14的两端均由箱体支撑。

优选的，所述箱体由左箱体25、右箱体11和支撑体4通过螺钉或螺栓连接装配而成。

优选的，所述变速器左腔的输入轴1部分通过花键固装五挡主动齿轮2和三挡主动齿轮3；位于变速器右腔的输入轴1右端加工有花键，通过花键固装输入轴常啮合齿轮28。

优选的，所述中间一轴10通过花键固装有中间一轴常啮合齿轮5、四挡主动齿轮6、二挡主动齿轮7、一挡主动齿轮8和倒挡主动齿轮9；

优选的，所述三五挡同步器23通过花键固装在输出轴26上，五挡被动齿轮24和三挡被动齿轮22通过轴承松套在输出轴26上；位于变速器右腔的输出轴26右端加工有花键，通过花键固装输出轴常啮合齿轮21。

优选的，所述四挡被动齿轮20、二挡被动齿轮18、一挡被动齿轮17和倒挡被动齿轮15通过轴承松套在中间二轴14上，二四挡同步器19和一倒挡同步器16通过花键固装在中间二轴14上，中间二轴常啮合齿轮27加工或通过花键固装在中间二轴14上。

与现有技术相对比，本发明具有以下优点：可通过变速器执行机构在变速器换挡时实现某一挡位执行退挡动作的同时另一挡位执行进挡动作，有利于减少换挡过程的动力中断时间，提高变速器换挡品质；输入轴和中间一轴之间、输出轴和中间二轴之间通过一对常啮合齿轮实现动力非同轴传递，具有很好的轴向、径向、角向及同轴度补偿性能，有利于提高系统稳定性；传动轴两端均由箱体支撑，有利于提高系统可靠性。

附图说明

图1是本发明所述一种五挡机械式自动变速器变速系统示意图；

图2是本发明所述一种五挡机械式自动变速器挡位布置示意图。

附图标记：1-输入轴、2-五挡主动齿轮、3-三挡主动齿轮、4-支撑体、5-中间一轴常啮合齿轮、6-四挡主动齿轮、7-二挡主动齿轮、8-一挡主动齿轮、9-倒挡主动齿轮、10-中间一轴、11-右箱体、12-倒挡轴、13-倒挡中间齿轮、14-中间二轴、15-倒挡被动齿轮、16-一倒挡同步器、17-一挡被动齿轮、18-二挡被动齿轮、19-二四挡同步器、20-四挡被动齿轮、21-输出轴常啮合齿轮、22-三挡被动齿轮、23-三五挡同步器、24-五挡被动齿轮、25-左箱体、26-输出轴、27-中间二轴常啮合齿轮、28-输入轴常啮合齿轮。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明技术方案作进一步详细阐述。

实施例1 一种五挡机械式自动变速器变速系统结构描述

如图1、图2所示，一种五挡机械式自动变速器变速系统，该变速器包括左箱体25、右箱体11、支撑体4、输入轴1、输出轴26、中间一轴10、中间二轴14、倒挡轴12、一挡主动齿轮8、二挡主动齿轮7、三挡主动齿轮3、四挡主动齿轮6、五挡主动齿轮2、倒挡主动齿轮9、一挡被动齿轮17、二挡被动齿轮18、三挡被动齿轮22、四挡被动齿轮20、五挡被动齿轮24、倒挡被动齿轮15、倒挡中间齿轮13、输入轴常啮合齿轮28、中间一轴常啮合齿轮5、输出轴常啮合齿轮21、中间二轴常啮合齿轮27、一倒挡同步器16、二四挡同步器19、三五挡同步器23组成。

箱体由左箱体25、右箱体11和支撑体4通过螺钉或螺栓连接装配而成，左箱体25和支撑体4构成箱体左腔，右箱体11和支撑体20构成箱体右腔。

输入轴1安装在左箱体25和支撑体4上的输入轴轴承孔上；位于变速器左腔的输入轴1部分从左到右依次加工或通过花键固装有五挡主动齿轮2和三挡主动齿轮3；位于变速器右腔的输入轴1右端加工有花键，通过花键固装输入轴常啮合齿轮28。

中间一轴10安装在支撑体4和右箱体11的中间一轴轴承孔上，位于变速器右腔；中间一轴10从左到右依次加工或通过花键固装有中间一轴常啮合齿轮5、四挡主动齿轮6、二挡主动齿轮7、一挡主动齿轮8和倒挡主动齿轮9；中间一轴常啮合齿轮5与输入轴常啮合齿轮28构成一对常啮合齿轮，实现输入轴1与中间一轴10的动力传递。

输出轴26安装在左箱体25和支撑体4上的输出轴轴承孔上；位于变速器左腔的输出轴（26部分从左到右依次装有五挡被动齿轮24、三五挡同步器23和三挡被动齿轮22，其中，三五挡同步器23通过花键固装在输出轴26上，五挡被动齿轮24和三挡被动齿轮22通过轴承松套在输出轴26上；位于变速器右腔的输出轴26右端加工有花键，通过花键固装输出轴常啮合齿轮21。

中间二轴14安装在支撑体4和右箱体11的中间二轴轴承孔上，位于变速器右腔；中间二轴14从左到右依次装有中间二轴常啮合齿轮27、四挡被动齿轮20、二四挡同步器19、二挡被动齿轮18、一挡被动齿轮17、一倒挡同步器16和倒挡被动齿轮15，其中，四挡被动齿轮20、二挡被动齿轮18、一挡被动齿轮17和倒挡被动齿轮15通过轴承松套在中间二轴14上，二四挡同步器19和一倒挡同步器16通过花键固装在中间二轴14上，中间二轴常啮合齿轮27加工或通过花键固装在中间二轴14上，与输出轴常啮合齿轮21构成一对常啮合齿轮副，实现输出轴26与中间二轴14的动力传递。

倒挡中间齿轮（13固联在倒挡轴12上，倒挡轴12两端通过轴承支撑在变速器右箱体上。

输入轴1和中间一轴10之间、输出轴26和中间二轴14之间通过一对常啮合齿轮实现动力非同轴传递，对传动轴间的径向、轴向、角向偏差及同轴度误差具有很好的补偿，有利于提高系统运行稳定性；变速器输入轴1、中间一轴10、输出轴26和中间二轴14的两端均由箱体支撑，有利于提高系统运行可靠性。

本发明所涉及的一种机械式自动变速器变速系统由变速器换挡执行机构实施控制。

实施例2一种五挡机械式自动变速器变速系统动力传递路线和工作原理

空挡。动力传递至变速系统输入轴，变速器换挡执行机构控制各同步器不与任何挡位主动齿轮啮合，动力不能传递给变速系统输出轴，变速器处于空挡位置。

一挡。变速器换挡执行机构控制一倒挡同步器16与一挡被动齿轮17啮合，其余同步器不与任何挡位齿轮啮合。此时，动力从输入轴1依次经过输入轴常啮合齿轮28、中间一轴常啮合齿轮5、中间一轴10、一挡主动齿轮8、一挡被动齿轮17、一倒挡同步器16、中间二轴14、中间二轴常啮合齿轮27和输出轴常啮合齿轮21传递到输出轴26输出。

当变速器需要由一挡升至二挡时，变速器换挡执行机构控制一倒挡同步器16与一挡被动齿轮17脱离啮合，同时控制二四挡同步器19与二挡被动齿轮18啮合。

二挡。变速器换挡执行机构控制二四挡同步器19与二挡被动齿轮18啮合，其余同步器不与任何挡位齿轮啮合。此时，动力从输入轴1依次经过输入轴常啮合齿轮28、中间一轴常啮合齿轮5、中间一轴10、二挡主动齿轮7、二挡被动齿轮18、二四挡同步器19、中间二轴14、中间二轴常啮合齿轮27和输出轴常啮合齿轮21传递到输出轴26输出。

当变速器需要由二挡升至三挡时，变速器换挡执行机构控制二四挡同步器19与二挡被动齿轮18脱离啮合，同时控制三五挡同步器23与三挡被动齿轮22啮合。

当变速器需要由二挡降至一挡时，变速器换挡执行机构控制二四挡同步器19与二挡被动齿轮18脱离啮合，同时控制一倒挡同步器16与一挡被动齿轮17啮合。

三挡。变速器换挡执行机构控制三五挡同步器23与三挡被动齿轮22啮合，其余同步器不与任何挡位齿轮啮合。此时，动力从输入轴1依次经过三挡主动齿轮3、三挡被动齿轮22和三五挡同步器23传递到输出轴26输出。

当变速器需要由三挡升至四挡时，变速器换挡执行机构控制三五挡同步器23与三挡被动齿轮22脱离啮合，同时控制二四挡同步器19与四挡被动齿轮20啮合。

当变速器需要由三挡降至二挡时，变速器换挡执行机构控制三五挡同步器23与三挡被动齿轮22脱离啮合，同时控制二四挡同步器19与二挡被动齿轮18啮合。

四挡。变速器换挡执行机构控制二四挡同步器19与四挡被动齿轮20啮合，其余同步器不与任何挡位齿轮啮合。此时，动力从输入轴1依次经过输入轴常啮合齿轮28、中间一轴常啮合齿轮5、中间一轴10、四挡主动齿轮6、四挡被动齿轮20、二四挡同步器19、中间二轴14、中间二轴常啮合齿轮27和输出轴常啮合齿轮21传递到输出轴26输出。

当变速器需要由四挡升至五挡时，变速器换挡执行机构控制二四挡同步器19与四挡被动齿轮20脱离啮合，同时控制三五挡同步器23与五挡被动齿轮24啮合。

当变速器需要由四降至三挡时，变速器换挡执行机构控制二四挡同步器19与四挡被动齿轮20脱离啮合，同时控制三五挡同步器23与三挡被动齿轮22啮合。

五挡。变速器换挡执行机构控制三五挡同步器23与五挡被动齿轮24啮合，其余同步器不与任何挡位齿轮啮合。此时，动力从输入轴1依次经过五挡主动齿轮2、五挡被动齿轮24和三五挡同步器23传递到输出轴26输出。

当变速器需要由五挡降至四挡时，变速器换挡执行机构控制三五挡同步器23与五挡被动齿轮24脱离啮合，同时控制二四挡同步器19与四挡被动齿轮20啮合。

倒挡。变速器换挡执行机构控制一倒挡同步器16与倒挡被动齿轮15啮合，其余同步器不与任何挡位齿轮啮合。此时，动力从输入轴1依次经过输入轴常啮合齿轮28、中间一轴常啮合齿轮5、中间一轴10、倒挡主动齿轮9、倒挡中间齿轮12、倒挡被动齿轮15、一倒挡同步器16、中间二轴14、中间二轴常啮合齿轮27和输出轴常啮合齿轮21传递到输出轴26输出。

由此可见，通过对本发明的一种五挡机械式自动变速器合适的换挡控制，可以实现变速器升降挡过程中的进退挡动作同时进行，有利于减少换挡时间，提高变速器换挡品质。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。