专利名称：一种变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及变速器领域，尤其涉及一种20档位的20JS240T重卡变速器。
背景技术：
近年来随着国际油价不断上涨，加之国家对汽车排放标准的严格限制，国内外各大主机厂对汽车上的主要零部件验收标准也相应提高，节能环保产品倍受青睐。传统的变速箱由于技术的局限性，致使变速箱的档位较少，从而使得变速箱的变速比范围小、级差大，车辆动力性差且耗油量大，不够节能且达不到环保的效果。
发明内容
为了解决背景技术中所存在的技术问题，本发明提出了一种20JS240T变速器，前进档位数多达20个档，且操纵简便、挂档轻便，同时为了适应变速器的档位变化，针对变速 器箱体也进行了适应性的改变，使变速器性能更加合理。本发明的技术解决方案是20JS240T变速器，其特殊之处在于包括依次连接的iu副箱、王箱以及后副箱，所述如副箱和王箱内设直有依次连接的一轴和_■轴，所述后副箱内设置与二轴连接的副箱主轴；所述一轴上依次设置空套在一轴上的一轴齿轮、一轴分速齿轮；所述二轴上依次设置空套在二轴上的二轴齿轮，所述副箱主轴上依次设置空套在副箱主轴上的副箱驱动齿轮、副箱主轴减速齿轮；副箱驱动齿轮与二轴连接；上述齿轮在与其对应的轴上呈径向浮动状态。上述二轴上的二轴齿轮包括依次设置的三档齿轮、二档齿轮、一档齿轮和倒档齿轮，所述二轴与一轴的连接处通过无外圈的圆柱滚子轴承联结。上述一轴齿轮和一轴分速齿轮之间设置单锥面、单向锁环式惯性同步器；所述三档齿轮与二档齿轮、二档齿轮与一档齿轮、一档齿轮与倒档齿轮之间均设置双锥面锁环式同步器；所述副箱主轴上设置位于副箱驱动齿轮与主轴减速齿轮之间的增强型锁销式同步器。上述二轴上的齿轮由花键垫片、止动环和长六角键实现轴向定位；所述副箱驱动齿轮与二轴通过花键连接；副箱主轴减速齿轮、通过花键垫片支撑在副箱主轴上，且齿轮在径向浮动，增强型锁销式同步器通过花键联结装配在副箱主轴上。上述单锥面、单向锁环式惯性同步器是气动同步器，由变速器箱体上的气通过拨叉进行挂档。上述前副箱、主箱以及后副箱内除倒挡齿轮、一档齿轮及后副箱的减速轮外，其余均为细齿齿轮。上述副箱主轴连接变速器法兰盘，所述法兰盘与副箱主轴通过两个螺栓固定连接；法兰盘与副箱主轴之间设置与螺栓适配的压板；法兰盘与压板之间设置第一密封圈，压板与螺栓之间设置第二密封圈。上述主箱内设置位于二轴两侧，与二轴适配的中间轴，所述主箱上设置与中间轴适配的中间轴装配孔以及与ニ轴适配的ニ轴装配孔，中间轴装配孔分别设置在ニ轴装配孔两侧；所述中间轴轴承装配孔沿主箱本体内侧的外沿处分别设置有凸台，所述凸台是圆弧形凸台，圆弧形凸台的内弧面与中间轴装配孔适配；圆弧形凸台内弧面的方向指向ニ轴轴承装配孔；所述中间轴装配孔边缘分别设置弧形缺ロ ；弧形缺ロ与中间轴装配孔呈凸耳形状。上述前副箱上设置装配ー轴的ー轴装配孔，所述ー轴装配孔的孔径大于一轴齿轮的外径。本发明的优点是I)本发明的20JS240T变速器，由于档位的增多，它速比范围大、级差小、同时细齿设计、全同步器结构、采用前主后三箱双中间轴结构，即2*5*2布局，这些特点决定了该变速器操纵简便、挂档轻便、节油环保、噪音小、驾驶舒适，提高效率，降低油耗。2)本发明的变速器采用气操纵同步器换档，操作轻便可靠。 3) ニ轴轴头与一轴用无外圈的圆柱滚子轴承联结取消了原来的ニ轴导套联结，从而使ニ轴不再处于浮动状态。减小浮动对于同步器的危害，增长了同步器的寿命。4)20JS240T变速器比16档变速器主箱多了一排轮，中心距加大齿轮直径増加，这样就给同步器工作带来困难，为了挂档轻便，中间轴上、ニ轴上的齿轮在保证强度的同时尽量减轻重量，这样可以减少转动惯量，从而减轻同步器的负荷延长其使用寿命。5)法兰盘与副箱主轴的紧固通过两个均匀分布的螺栓将法兰盘与主轴紧固，螺栓的紧固カ矩仅为7 8Kg.m，而且用常用工具就可以解决装配和拆卸问题，为了更好的配合螺栓紧固，法兰盘和副箱主轴之间用压板与螺栓配合增加受カ面积，受カ效果好，在螺栓与压板、法兰盘与压板之间用0型密封圈密封，结构稳定。6)20JS240T变速器为2X5X2结构，因此这种变速器一、倒档共用一个同步器(半边同步器，即挂ー档为同步器，挂倒档为滑套)。这样就带来了装配问题ニ轴总成难以装在箱体中。为了解决这个问题ー轴轴承加大到可以使ー轴前面的齿轮穿过装配孔处于箱体之夕卜。这样就可以装进ニ轴总成了。7 )为了增加中间轴轴承的承受能力，主、副箱中间轴的轴承加宽，这样比增大轴承的直径效果更好，但加宽同样会带来装配问题即中间轴总成往两边分开时箱体的凸缘会与齿轮干渉，为了解决这个问题把箱体的凸缘设计成半圈，装配不产生阻挡。8)中间轴总成往两边分开时由于受到装配孔直径的限制不能让ニ轴总成很顺利的装进去，为此把箱体上中间轴装配孔径设计成带缺ロ的形状，可以有效増大中间轴的位移范围，方便ニ轴总成装配。
图I是本发明的20JS240T变速器结构示意图；图2是本发明的20JS240T变速器功率分流与动カ传动路线示意图；图3是本发明的变速器法兰盘结构示意图；图4是本发明的变速器主箱箱体结构示意图；I-单锥面、单向锁环式惯性同步器，3-气缸，4-拨叉，5- ニ轴，6-三档齿轮，7_六角键，8-第一双锥面锁环式同步器，9-第二双锥面锁环式同步器，11-副箱增强型锁销式同步器，12-法兰盘，13-副箱主轴减速齿轮，15-止动环，17- ー轴，18- ー轴分速齿轮，19-花键垫片，20-花键垫片，21- —轴齿轮，22-中间轴，23-中间轴分速齿轮，24-长键，25-第三双锥面锁环式同步器，26-中间轴传动齿轮，27-花键垫片，29-月牙键，30-ニ档齿轮，31- —档齿轮，32-倒档齿轮，33-副箱驱动齿轮，34-副箱主轴，330-螺栓，331-压板，333-第一密封圏，332-第二密封圏，100-主箱箱体本体，101- ニ轴装配孔，102-中间轴装配孔，103-装配孔缺ロ，104-凸台；
具体实施例方式參见图1，20JS240T变速器是由前副箱、后副箱和主箱构成的2x5x2结构，在变速器中，ー轴17、ニ轴5及副箱主轴34上的齿轮均呈径向浮动状态，ー轴17上的一轴齿轮21空套在ー轴17上，由第一花键垫片19、第二花键垫片20和止动环15进行轴向定位，结构简单，装配方便，省去了调整垫进行调整的麻烦；ー轴分速齿轮18亦空套在ー轴17上；ー轴齿轮21和ー轴分速齿轮18之间装有单锥面、单向锁环式惯性同步器1，该同步器为气操纵，由主箱箱体上的气缸3通过拨叉4进行挂档。中间轴22上的齿轮除一档齿轮31、ニ档齿轮30和倒档齿轮32与中间轴制为一体外，均以一定的过盈量与中间轴22相配合并辅以 月牙键29或长键24联结。ニ轴5上的三档齿轮6、ニ档齿轮30、一档齿轮31、倒档齿轮32空套在ニ轴5上，由花键垫片27、止动环15和ニ轴上的长六角键7进行轴向定位，无需进行轴向调整，所有齿轮在ニ轴5上呈径向浮动状态。ニ轴5上装有第一双锥面锁环式同步器
8、第二双锥面锁环式同步器9，第三双锥面锁环式同步器25，同步容量大、挂挡轻便。在后副箱中，副箱驱动齿轮33与ニ轴5通过花键联结。副箱中间轴传动齿轮焊接在副箱中间轴上。副箱主轴减速齿轮13通过花键垫片35支撑在副箱主轴34上，并且齿轮在径向也可以浮动，后副箱采用增强型锁销式同步器11，锥面为非金属摩擦材料，可靠性高。主、副变速器内除倒挡齿轮32、一档齿轮31及后副箱的减速轮13外均为细齿设计，重合度大(达2. 2左右)齿轮哨合平稳、噪音小。參见图2，本发明的变速器的功率分流及动カ传递路线为发动机的动カ通过离合器传给变速器的ー轴17，ー轴17上的单锥面、单向锁环式惯性同步器I通过和ー轴17上的ー轴分速齿轮18或一轴齿轮21接合，从而实现ー轴17上的齿轮与中间轴分速齿轮23或中间轴传动齿轮26啮合，进而驱动中间轴22及其上的各档齿轮转动，此时ー轴17上的另ー个齿轮在ー轴17上空转；中间轴22上各档齿轮与ニ轴5上各档齿轮常啮合，故ニ轴5上各档齿轮同时转动。ニ轴5上各档齿轮空套在ニ轴5上，所以在空挡时(即ニ轴5上的装有第一双锥面锁环式同步器8、第二双锥面锁环式同步器9，第三双锥面锁环式同步器25处在中间位置吋)ニ轴5并不转动。当ニ轴5上的第一双锥面锁环式同步器8、第二双锥面锁环式同步器9，第三双锥面锁环式同步器25移向某ー档位并将ニ轴齿轮同ニ轴5连为一体时，ニ轴5则开始转动。当后副箱位于高档区时(即副箱增强型锁销式同步器11齿套移向变速器前方吋)ニ轴5的动カ通过副箱驱动齿轮33和同步器齿套传递给副箱主轴34直接输出。当副箱位于低档区时(即副箱增强型锁销式同步器11齿套移向变速器后方吋)，ニ轴5输出的动カ通过副箱驱动齿轮33传递给副箱中间轴传动齿轮，副箱中间轴再通过副箱主轴减速齿轮13，同步器齿套传递给副箱主轴34输出。
ー轴17通过前副箱上的ー轴轴承孔，一轴轴承孔的孔径小于一轴齿轮21的外径，且大于ー轴分速齿轮18的外径，这样，在将ー轴17和ニ轴5装配至箱体内时，就不需要采用原始的装配方式，由于ー轴17上的ー轴分速齿轮18外径小于ー轴轴承孔的孔径，在ー轴
17通过ー轴轴承孔后，再装配ニ轴5时，就可以将ー轴分速齿轮18的整个部分置于前副箱的外側，为ニ轴5的装配留出了足够的空间，保证了ニ轴5的装配，在ニ轴5装配完成后，再将前副箱外的ー轴分速齿轮18装入箱体。 參见图3，法兰盘12与副箱主轴34通过螺栓330紧固，螺栓330是两个，为了保证螺栓330对于法兰盘12和副箱主轴34的作用カ均匀，在法兰盘12和副箱主轴34之间设置压板331，压板331上设置与螺栓330适配的孔，压板331与法兰盘12紧密贴合，保证了螺栓330的紧固程度，压板331与螺栓330的连接处，为了紧密配合，设置第一密封圈333，另外，在压板331与法兰盘12的连接处设置第二密封圈332，保证间隙之间不会产生漏油密封不严的情況。第一密封圈333和第二密封圈332是0型密封圏。这种法兰盘结构，螺栓330的紧固カ矩仅为7 8Kg.m，而且用常用工具就可以解决装配和拆卸，螺栓330 —般是两 个就可以达到发明目的，在需要的情况下，也可以根据实际情况采用两个以上的螺栓。
參见图4，本发明的变速器在主箱箱体本体100、ニ轴装配孔101、中间轴装配孔102、装配孔缺ロ 103、凸台104 ;ニ轴装配孔101和中间轴装配孔102分别设置在主箱箱体本体100两端，使中间轴轴承和ニ轴轴承可以分别通过中间轴装配孔102和ニ轴装配孔101装入主箱箱体本体100，两个中间轴装配孔102与ニ轴装配孔101的距离是固定的，装配孔缺ロ 103是弧形缺ロ，装配孔缺ロ 4与中间轴装配孔102呈凸耳形状，两个装配孔缺ロ 103与ニ轴装配孔101位于同一直线上，装配孔缺ロ 103最好位于距离ニ轴装配孔101中心最远的中间轴装配孔102边缘点处，这样可以实现装配时中间轴轴承向两侧移动后，两个中间轴轴承之间的距离实现最大化。凸台104是圆弧形凸台，凸台104内弧面的方向指向ニ轴装配孔101，两个圆弧形凸台104与ニ轴装配孔101的中心呈中心对称设置，凸台104的高度是8_ ;本发明的变速器中间轴22的倒档齿轮之间不是滑套形式而是同步器形式，由于中间轴的结构的局限性，圆弧形的凸台104可以在中间轴装配时，将中间轴轴承分向中间轴装配孔102的两侧，为ニ轴轴承的装配留出空间，由于圆弧形的凸台104不会与ニ轴的齿轮干渉，所以ニ轴轴承可以轻松的装配。
权利要求
1.20JS240T变速器，其特征在于包括依次连接的前副箱、主箱以及后副箱，所述前副箱和主箱内设置有依次连接的一轴和二轴，所述后副箱内设置与二轴连接的副箱主轴，所述一轴上依次设置空套在一轴上的一轴齿轮、一轴分速齿轮；所述二轴上依次设置空套在二轴上的二轴齿轮，所述副箱主轴上依次设置空套在副箱主轴上的副箱驱动齿轮、副箱主轴减速齿轮；副箱驱动齿轮与二轴连接；上述齿轮在与其对应的轴上呈径向浮动状态。
2.根据权利要求I所述的20JS240T变速器，其特征在于所述二轴上的二轴齿轮包括依次设置的三档齿轮、二档齿轮、一档齿轮和倒档齿轮，所述二轴与一轴的连接处通过无外圈的圆柱滚子轴承联结。
3.根据权利要求2所述的20JS240T变速器，其特征在于所述一轴齿轮和一轴分速齿轮之间设置单锥面、单向锁环式惯性同步器；所述三档齿轮与二档齿轮、二档齿轮与一档齿轮、一档齿轮与倒档齿轮之间均设置双锥面锁环式同步器；所述副箱主轴上设置位于副箱驱动齿轮与主轴减速齿轮之间的增强型锁销式同步器。
4.根据权利要求3所述的20JS240T变速器，其特征在于所述二轴上的齿轮由花键垫片、止动环和长六角键实现轴向定位；所述副箱驱动齿轮与二轴通过花键连接；副箱主轴减速齿轮、通过花键垫片支撑在副箱主轴上，且齿轮在径向浮动，增强型锁销式同步器通过花键联结装配在副箱主轴上。
5.根据权利要求I或2或3或4所述的20JS240T变速器，其特征在于所述单锥面、单向锁环式惯性同步器是气动同步器，由变速器箱体上的气通过拨叉进行挂档。
6.根据权利要求5所述的20JS240T变速器，其特征在于所述前副箱、主箱以及后副箱内除倒挡齿轮、一档齿轮及后副箱的减速轮外，其余均为细齿齿轮。
7.根据权利要求6所述的20JS240T变速器，其特征在于所述副箱主轴连接变速器法兰盘，所述法兰盘与副箱主轴通过两个螺栓固定连接；法兰盘与副箱主轴之间设置与螺栓适配的压板；法兰盘与压板之间设置第一密封圈，压板与螺栓之间设置第二密封圈，。
8.根据权利要求7所述的20JS240T变速器，其特征在于所述主箱内设置位于二轴两侦牝与二轴适配的中间轴，所述主箱上设置与中间轴适配的中间轴装配孔以及与二轴适配的二轴装配孔，中间轴装配孔分别设置在二轴装配孔两侧；所述中间轴轴承装配孔沿主箱本体内侧的外沿处分别设置有凸台，所述凸台是圆弧形凸台，圆弧形凸台的内弧面与中间轴装配孔适配；圆弧形凸台内弧面的方向指向二轴轴承装配孔；所述中间轴装配孔边缘分别设置弧形缺口 ；弧形缺口与中间轴装配孔呈凸耳形状。
9.根据权利要求8所述的20JS240T变速器，其特征在于所述前副箱上设置装配一轴的一轴装配孔，所述一轴装配孔的孔径大于一轴齿轮的外径。
全文摘要
本发明涉及一种20档位的20JS240T变速器，本发明包括依次连接的前副箱、主箱以及后副箱，前副箱和主箱内设置有依次连接的一轴和二轴，后副箱内设置与二轴连接的副箱主轴；一轴上依次设置空套在一轴上的一轴齿轮、一轴分速齿轮；二轴上依次设置空套在二轴上的二轴齿轮，副箱主轴上依次设置空套在副箱主轴上的副箱驱动齿轮、副箱主轴减速齿轮；副箱驱动齿轮与二轴连接；上述齿轮在与其对应的轴上呈径向浮动状态。本发明提供了一种操纵简便、挂档轻便、节油环保、噪音小、驾驶舒适，提高效率，降低油耗的重卡变速器。
文档编号F16H37/04GK102829147SQ20121025181
公开日2012年12月19日 申请日期2012年7月20日 优先权日2012年7月20日
发明者孙智金 申请人:陕西法士特齿轮有限责任公司