专利名称：适用于工程机械的变速器的制作方法
技术领域 本实用新型涉及一种变速器，特别是适用于装载机、挖掘式装载机等工程机械的多挡变速器。
背景技术 工程机械的工况复杂多变，为适应工况，其变速器通常具有多个前进挡位和多个后退挡位。工程机械所用的变速器有行星式和定轴式两种，与行星式变速器相比，定轴式变速器具有制造容易，设置取力口方便，容易满足轴降要求，不需要分动箱等优点。目前在工程机械变速器中，定轴式变速器占主导地位。
工程机械的定轴式变速器一般为动力换挡变速器，即不切断原动机动力的情况下实现换挡。换挡部件通常为多片式摩擦离合器，通过不同摩擦离合器的结合与分离改变传动路线，实现换挡。随着现代工程机械的发展，变速器的挡位数有进一步增多的趋势，挡位数的增多，则导致了摩擦离合器数目的增多和传动路线延长。由于摩擦离合器的价格较高，其数目的增多，使变速器的成本大幅上升；此外，传动路线的延长使变速器的传动效率下降。为控制变速器的成本，部分工程机械厂家生产的变速器的换挡装置采用滑套(即啮合套)，但滑套换挡有冲击，需要切断动力后换挡，操作麻烦且影响工程机械的作业效率。
发明内容
本实用新型的目的提供一种价格便宜且传动效率高的变速器。
一种适用于工程机械的多挡变速器，由一根输入轴，一根输出轴，四根中间轴，四个多片式摩擦离合器，两个滑套，两个后退离合器齿轮，两个前进离合器齿轮，若干固定齿轮和浮动齿轮组成，其特征在于在输入轴上有第一固定齿轮和第二固定齿轮，第一固定齿轮与两个后退离合器齿轮保持常啮合，第二固定齿轮与两个前进离合器齿轮保持常啮合；输出轴上有第三固定齿轮和第四固定齿轮，第三固定齿轮与第一浮动齿轮及第二浮动齿轮保持常啮合，第四固定齿轮与第三浮动齿轮及第四浮动齿轮保持常啮合；第一中间轴上的第一固定齿轮与第三中间轴上的第三固定齿轮保持常啮合；第二中间轴上的第二固定齿轮与第四中间轴上的第四固定齿轮保持常啮合；第三中间轴上有一个第一滑套，第四中间轴上有一个第二滑套。
第一滑套可以在第三中间轴上左右滑动，不能绕第三中间轴转动，第一滑套左移可与第一浮动齿轮结合为一体，第一滑套右移可与第三浮动齿轮结合为一体。
第二滑套可以在第四中间轴上左右滑动，不能绕第四中间轴转动，第二滑套左移可与第二浮动齿轮结合为一体，第二滑套右移可与第四浮动齿轮结合为一体。
本实用新型为降低变速器的成本，减少摩擦离合器的数量，部分摩擦离合器以滑套代替，采用摩擦离合器与滑套组合进行换档，摩擦离合器作为方向离合器，摩擦离合器与滑套组合决定挡位，并实现不切断动力的平顺换挡。为提高变速器的传动效率，将前进挡的啮合次数设计为两次，后退挡的啮合次数设计为三次。
图1变速器的结构 图2变速器的端面示意图 图3变速器扩展为前六后六传动方案的结构 具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的变速器由六根轴、四个摩擦离合器、两个滑套、八个固定齿轮和八个浮动齿轮构成。
输入轴(1)上固定着两个固定齿轮(7，8)，齿轮(7)与两个后退离合器齿轮(9，11)保持常啮合，齿轮(8)与两个前进离合器齿轮(16，20)保持常啮合。
中间轴(2)上有一个固定齿轮(10)，一个离合器齿轮(9)和一个摩擦离合器(R1)。固定齿轮(10)与中间轴(4)上的固定齿轮(15)保持常啮合，后退离合器齿轮(9)与输入轴上的固定齿轮(7)保持常啮合。当摩擦离合器(R1)断开时，后退离合器齿轮(9)可以绕中间轴(2)转动；当摩擦离合器(R1)结合时，后退离合器齿轮(9)与中间轴(2)连为一个整体。
中间轴(3)及其上的零部件结构与中间轴(2)的类似，不再详述。
中间轴(4)上有一个固定齿轮(15)，一个前进离合器齿轮(16)，一个摩擦离合器(F1)，一个滑套(H1)和两个可与滑套接合的浮动齿轮(13，14)。摩擦离合器(F1)断开时，前进离合器齿轮(16)可以绕中间轴(4)转动；摩擦离合器(F1)结合时，前进离合器齿轮(16)与中间轴(4)固连为一个整体。滑套(H1)可在沿中间轴(4)的轴线滑动但不能绕中间轴(4)转动。当滑套(H1)与浮动齿轮(13)接合时，浮动齿轮(13)与中间轴(4)固连为一个整体；当滑套(H1)与浮动齿轮(14)接合时，浮动齿轮(14)与中间轴(4)固连为一个整体。当浮动齿轮(13，14)与滑套(H1)没有接合关系时，它们可以绕中间轴(4)转动。
中间轴(5)及其上的零部件结构与中间轴(4)的类似，不再详述。
输出轴上有两个固定齿轮(21，22)，固定齿轮(21)与浮动齿轮(13)和浮动齿轮(17)保持常啮合关系，固定齿轮(22)与浮动齿轮(14)和浮动齿轮(18)保持常啮合关系。
本实用新型所述的变速器可以实现前进四挡和后退四挡，变速器处于前进挡时，动力由输入轴(1)传递到输出轴(2)需要两次外啮合，变速器处于后退挡时，需要三次外啮合。因此，传动效率较高。在不同挡位工作时，摩擦离合器和滑套的工作状态如下 本实用新型所述的变速器可以实现不切断动力换挡，切换到某个挡位分两个步骤，首先将该挡位的滑套与浮动齿轮结合，然后结合该挡位的摩擦离合器。现以前进一挡切换到前进二挡为例介绍换挡过程。当变速器工作于前进一挡需要进入前进二挡时，首先，将滑套(H2)左移，使它与浮动齿轮(17)接合，由于四个摩擦离合器中只有F1处于工作状态，故滑套(H2)与浮动齿轮(17)的接合非常平顺，冲击极小；然后，控制装置使摩擦离合器(F1)断开，并使摩擦离合器(F2)结合，变速器自然退出一挡，进入二挡。因此，变速器虽有滑套，但可实现不切断动力的平顺换挡。
本实用新型所述的变速器共有六根传动轴，各轴空间位置的端面投影如图2所示，图中的圆代表一根轴，连接圆心的直线代表两根轴之间运动传递关系。
本实用新型所述的变速器具有很好挡位扩展性，如果在中间轴(4)和中间轴(5)上增加一些浮动齿轮和滑套，并在输出轴上增加固定齿轮，则可实现前五后五，前六后六，前七后七、前八后八等挡位。如图3所示，在中间轴(4)上增加浮动齿轮(23)和滑套(H3)，在中间轴上增加浮动齿轮(25)和滑套(H4)，并在输出轴(6)上增加固定齿轮(24)，则变速器扩展为前六后六的传动结构。
权利要求1.一种适用于工程机械的多挡变速器，由一根输入轴(1)，一根输出轴(6)，四根中间轴(2、3、4、5)，四个多片式摩擦离合器(F1、F2、R1、R2)，两个滑套(H1，H2)，两个后退离合器齿轮(9，11)，两个前进离合器齿轮(16，20)，若干固定齿轮和浮动齿轮组成，其特征在于在输入轴(1)上有第一固定齿轮(7)和第二固定齿轮(8)，第一固定齿轮(7)与两个后退离合器齿轮(9，11)保持常啮合，第二固定齿轮(8)与两个前进离合器齿轮(16，20)保持常啮合；输出轴(6)上有第三固定齿轮(21)和第四固定齿轮(22)，第三固定齿轮(21)与第一浮动齿轮(13)及第二浮动齿轮(17)保持常啮合，第四固定齿轮(22)与第三浮动齿轮(14)及第四浮动齿轮(18)保持常啮合；第一中间轴(2)上的第一固定齿轮(10)与第三中间轴(4)上的第三固定齿轮(15)保持常啮合；第二中间轴(3)上的第二固定齿轮(12)与第四中间轴(5)上的第四固定齿轮(19)保持常啮合；第三中间轴(4)上有一个第一滑套(H1)，第四中间轴(5)上有一个第二滑套(H2)。
2.按照权利要求1所述的多挡变速器，其特征在于第一滑套(H1)可以在第三中间轴(4)上左右滑动，不能绕第三中间轴(4)转动，第一滑套(H1)左移可与第一浮动齿轮(13)结合为一体，第一滑套(H1)右移可与第三浮动齿轮(14)结合为一体。
3.按照权利要求1所述的多挡变速器，其特征在于第二滑套(H2)可以在第四中间轴(5)上左右滑动，不能绕第四中间轴(5)转动，第二滑套(H2)左移可与第二浮动齿轮(17)结合为一体，第二滑套(H2)右移可与第四浮动齿轮(18)结合为一体。
专利摘要提供一种适用于工程机械的变速器，它由一根输入轴(1)，一根输出轴(6)，四根中间轴(2、3、4、5)，四个多片式摩擦离合器(F1、F2、R1、R2)，两个滑套(H1，H2)，若干固定齿轮(7、8、10、12、15、19、21、22)和浮动齿轮(9、11、13、14、16、17、18、20)组成。它具有前进四挡和后退四挡，并可很容易也扩展为前五后五、前六后六、前七后七、前八后八等多种传动方式；该变速器具有传动链短、齿轮啮合次数少、传动效率高、成本低廉、挡位数扩展容易等优点。
文档编号F16H3/62GK201561100SQ20092008173
公开日2010年8月25日 申请日期2009年6月12日 优先权日2009年6月12日
发明者李华, 姚进 申请人:四川大学