專利名稱：適用于工程機械的動力換檔變速箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換檔變速箱，具體的說是涉及一種適用于工程機械的動力換檔變速箱，屬于工程機械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前工程機械，如裝載機、平地機、壓路機、自卸車上用的變速箱，一般有行星式和定軸式兩種。采用行星式的變速箱，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高、加工工藝性較差、制造成本高?，F(xiàn)有定軸式變速箱，例如專利申請?zhí)枮椤?5196765.7”的中國發(fā)明專利公開了“一種可在負荷下?lián)Q檔的多檔倒順車變速器”，該變速器各檔經(jīng)兩個離合器和一定齒輪副作用輸出動力，前進一檔經(jīng)六對齒輪嚙合輸出動力，其余前進檔經(jīng)四對齒輪嚙合輸出動力，倒退檔經(jīng)五對齒輪嚙合輸出動力，總共需要16個傳動齒輪16個；另一件專利申請?zhí)枮椤?00810044807.X”的中國發(fā)明專利公開了“適用于工程機械的動力換檔變速器”，該變速器相對前一種傳動路線有所改善，各檔經(jīng)兩個離合器和一定齒輪副作用輸出動力，前進檔經(jīng)四對齒輪嚙合輸出動力，倒退檔經(jīng)五對齒輪嚙合輸出動力，總共需要14個傳動齒輪。上述兩種變速器傳動齒輪嚙合對數(shù)多，參與傳動零件多，同時兩變速器均有八根軸、六個離合器具，必將導(dǎo)致傳動效率下降、溫升增高、零件磨損加大，制造和維護費用增力口。兩變速器采用單作用離合器，增加了軸的數(shù)量，箱體上軸的安裝孔數(shù)量增加，增大了箱的復(fù)雜程度和加工難度，成本也會加大。專利申請?zhí)枮椤?01120439772.7”的中國實用新型專利公開了 “工程機械液力機械變速箱”，其中的前進三檔和前進五檔傳動鏈過長，分別經(jīng)過8對和6對齒輪嚙合輸出動力，工程機械特別是裝載機利用率較高的倒退一檔也有5對齒輪嚙合輸出動力，與上述兩種變速器一樣傳動鏈長，必將導(dǎo)致傳動效率下降、溫升增高、零件磨損加大，制造和維護費用增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是為了克服上述存在的問題，提供一種傳動效率高、生產(chǎn)成本低、使用壽命長的適用于工程機械的動力換檔變速箱。為了解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種適用于工程機械的動力換檔變速箱，包括輸入軸、輸出軸，所述輸入軸與輸出軸之間通過三個動力傳輸單元進行動力傳動。以下是本發(fā)明對上述方案的進一步優(yōu)化:
所述三個動力傳輸單元包括:
第一中間軸，與輸入軸傳動連接；
第三中間軸，與輸出軸傳動連接；
第二中間軸，與輸入軸、第一中間軸、第三中間軸分別傳動連接。進一步優(yōu)化:所述第一中間軸、第二中間軸、第三中間軸上各設(shè)有兩個離合器。
進一步優(yōu)化:所述輸入軸上固定連接有第一固定齒輪、第二固定齒輪；所述輸出軸上固定連接有第七固定齒輪。進一步優(yōu)化:所述第一中間軸上設(shè)有:
第二活動齒輪，可與第一固定齒輪相嚙合；
第一活動齒輪，可與第二固定齒輪相嚙合；
第三固定齒輪，固定安裝在第二活動齒輪與第一活動齒輪之間。進一步優(yōu)化:所述第一中間軸上的兩個離合器包括:
第三方向離合器，與第二活動齒輪傳動連接；
第一方向離合器，與第一活動齒輪傳動連接。進一步優(yōu)化:第一活動齒輪和第二活動齒輪分別與第一中間軸用滾動軸承聯(lián)接。進一步優(yōu)化:所述第二中間軸上依次設(shè)有:
第四活動齒輪，可與第一固定齒輪相嚙合；
第八固定齒輪，與第三固定齒輪常嚙合；
第三活動齒輪以及第四固定齒輪。進一步優(yōu)化:所述第二中間軸上的兩個離合器包括:
第二方向離合器，與第四活動齒輪傳動連接；
第一檔位離合器，與第三活動齒輪傳動連接。進一步優(yōu)化:第三活動齒輪和第四活動齒輪分別與第二中間軸用滾動軸承聯(lián)接。進一步優(yōu)化:所述第三中間軸上依次設(shè)有:
第五活動齒輪，可與第八固定齒輪相嚙合；
第五固定齒輪，可與第三活動齒輪相嚙合；
第六活動齒輪，可與第四固定齒輪相嚙合；
第六固定齒輪，與第七固定齒輪常嚙合。進一步優(yōu)化:所述第三中間軸上的兩個離合器包括:
第三檔位離合器，與第五活動齒輪傳動連接；
第二檔位離合器，與第六活動齒輪傳動連接。進一步優(yōu)化:第五活動齒輪和第六活動齒輪分別與第三中間軸用滾動軸承聯(lián)接。進一步優(yōu)化:所述第一固定齒輪、第二固定齒輪、第三固定齒輪、第四固定齒輪、第五固定齒輪、第六固定齒輪、第七固定齒輪、第八固定齒輪與第一活動齒輪、第二活動齒輪、第三活動齒輪、第四活動齒輪、第五活動齒輪、第六活動齒輪均為細高齒，齒輪重合度
< 2。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，采用5根傳動軸，各軸上的齒輪總數(shù)為14個，結(jié)構(gòu)簡單，傳動嚙合齒輪對數(shù)少，參與傳動零件少，所有前進檔經(jīng)四對齒輪嚙合輸出動力，所有倒退檔經(jīng)三對齒輪嚙合輸出動力，傳動效率高；采用雙作用離合器，使軸的數(shù)量減少，箱體結(jié)構(gòu)簡單，制造成本降低；同時，本變速箱可使用六個前進檔、三個倒退檔，提高了發(fā)動機的功率利用率和車輛的加速性能，適合匹配傳動效率較高的三元件液力變矩器。變速箱的所有齒輪 均使用細高齒，控制齒輪重合度￡.β 2 ,齒輪在傳動過程中始終有兩到三對輪齒嚙合傳動，所以噪聲低、齒根和齒面強度增大，耐久疲勞可靠性提高；本發(fā)明的動力換檔變速箱因全部用直齒，所有換檔滾柱或滾針軸承，降低了軸承間隙調(diào)整要求，也方便了軸組件的裝配和拆解，加上變矩器外置提高了雙變總成的維修方便性。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。


附圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1-變矩器；2_第一固定齒輪；3_輸入軸；4_第二固定齒輪；5_第一中間軸；6_第一活動齒輪；7_第一方向離合器；8_第三活動齒輪；9_第四固定齒輪；10_第一檔位離合器；11_第六活動齒輪；12_第六固定齒輪；13_第三中間軸；14_第二檔位離合器；15-第七固定齒輪；16_輸出軸；17_第五固定齒輪；18_第五活動齒輪；19_第三檔位離合器；20_第八固定齒輪；21_第二中間軸；22_第二方向離合器；23_第四活動齒輪；24_第三固定齒輪；25_第三方向離合器；26_第二活動齒輪。
具體實施例方式實施例，如圖1所示，一種適用于工程機械的動力換檔變速箱，包括輸入軸3、輸出軸16，所述輸入軸3的一端傳動連接有變矩器1，所述輸入軸3與輸出軸16之間通過三個動力傳輸單元進行動力傳動。所述三個動力傳輸單元包括:第一中間軸5,與輸入軸3傳動連接；第三中間軸13，與輸出軸16傳動連接；第二中間軸21，與輸入軸3、第一中間軸5、第三中間軸13分別傳動連接。所述輸入軸上固定連接有第一固定齒輪2、第二固定齒輪4，所述輸出軸上固定連接有第七固定齒輪15。所述第一中間軸5、第二中間軸21、第三中間軸13上各設(shè)有兩個離合器。所述輸入軸3上固定連接有第一固定齒輪2、第二固定齒輪4 ;所述輸出軸16上固定連接有第七固定齒輪15。所述第一中間軸5上設(shè)有:可與第一固定齒輪2相嚙合的第二活動齒輪26 ;可與第二固定齒輪4相嚙合的第一活動齒輪6 ;固定安裝在第二活動齒輪26與第一活動齒輪6之間的第三固定齒輪24。所述第一中間軸5上的兩個離合器包括:與第二活動齒輪26傳動連接的第三方向離合器25和與第一活動齒輪6傳動連接的第一方向離合器7。第二活動齒輪26和第一活動齒輪6分別與第一中間軸5用滾動軸承聯(lián)接，并分別通過第三方向離合器25和第一方向離合器7接通或中斷動力傳遞。所述第二中間軸21上依次設(shè)有:可與第一固定齒輪2相嚙合的第四活動齒輪23 ；第八固定齒輪20與第三固定齒輪24常嚙合；第三活動齒輪8 ;第四固定齒輪9。所述第二中間軸21上的兩個離合器包括:與第四活動齒輪23傳動連接的第二方向離合器22 ;與第三活動齒輪8傳動連接的第一檔位離合器10。第四活動齒輪23和第三活動齒輪8分別與第二中間軸21用滾動軸承聯(lián)接，并分別通過第二方向離合器22和第一檔位離合器10接通或中斷動力傳遞。所述第三中間軸13上依次設(shè)有:可與第八固定齒輪20相嚙合的第五活動齒輪18 ;可與第三活動齒輪8相嚙合的第五固定齒輪17 ； 可與第四固定齒輪9相嚙合的第六活動齒輪11 ;第六固定齒輪12，與第七固定齒輪15
常嚙合。所述第三中間軸13上的兩個離合器包括:與第五活動齒輪18傳動連接的第三檔位離合器19 ;與第六活動齒輪11傳動連接的第二檔位離合器14。第五活動齒輪18和第一活動齒輪11分別與第三中間軸13用滾動軸承聯(lián)接，并分別通過第三檔位離合器19和第二檔位離合器14接通或中斷動力傳遞。所述第一中間軸5上的齒輪與第二中間軸21上的齒輪嚙合構(gòu)成換向齒輪組，所述第二中間軸21上的齒輪與第三中間軸13上的齒輪嚙合構(gòu)成傳動齒輪組。所述第一固定齒輪2、第二固定齒輪4、第三固定齒輪24、第四固定齒輪9、第五固定齒輪17、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15、第八固定齒輪20與第一活動齒輪6、第二活動齒輪26、第三活動齒輪8、第四活動齒輪23、第五活動齒輪18、第六活動齒輪11均為細高
齒，齒輪重合度2。本發(fā)明的變速箱有六個前進檔、三個倒退檔，其具體實施方式
如下:
前進一檔，通過閉合第二檔位離合器14和第三方向離合器25,第一固定齒輪2與第二活動齒輪26嚙合、第三固定齒輪24與第八固定齒輪20嚙合、第四固定齒輪9與第六活動齒輪11嚙合、第六固定齒輪12與第七固定齒輪15嚙合，動力經(jīng)輸入軸3帶動第一固定齒輪2、第二活動齒輪26、第三固定齒輪24、第八固定齒輪20、第四固定齒輪9、第六活動齒輪
11、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15傳遞到輸出軸16上。前進二檔，通過閉合第三方向離合器25和第一檔位離合器10,第一固定齒輪2與第二活動齒輪26嚙合，第三固定齒輪24與第八固定齒輪20嚙合，第三活動齒輪8與第五固定齒輪17嚙合，第六固定齒輪12與第七固定齒輪15嚙合，動力經(jīng)輸入軸3帶動第一固定齒輪2、第二活動齒輪26、第三固定齒輪24、第八固定齒輪20、第三活動齒輪8、第五固定齒輪17、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15傳遞到輸出軸16上。前進三檔，通過閉合第一方向離合器7和第二檔位離合器14，第二固定齒輪4與第一活動齒輪6嚙合，第三固定齒輪24與第八固定齒輪20嚙合，第四固定齒輪9與第六活動齒輪11嚙合，第六固定齒輪12與第七固定齒輪15嚙合，動力經(jīng)輸入軸3帶動第二固定齒輪4、第一活動齒輪6、第三固定齒輪24、第八固定齒輪20、第四固定齒輪9、第六活動齒輪
11、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15傳遞到輸出軸16上。前進四檔，通過閉合第三方向離合器25和第三檔位離合器19，第一固定齒輪2與第二活動齒輪26嚙合、第八固定齒輪20同時與第三固定齒輪24和第五活動齒輪18嚙合，第六固定齒輪12與第七固定齒輪15嚙合，動力經(jīng)輸入軸3帶動第一固定齒輪2、第二活動齒輪26嚙合、第八固定齒輪20、第三固定齒輪24、第五活動齒輪18、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15、傳遞到輸出軸16上。前進五檔，通過閉合第一方向離合器7和第一檔位離合器10,第二固定齒輪4與第一活動齒輪6嚙合，第三固定齒輪24與第八固定齒輪20嚙合，第三活動齒輪8與第五固定齒輪17嚙合，第六固定齒輪12與第七固定齒輪15嚙合，動力經(jīng)輸入軸3帶動第二固定齒輪4、第一活動齒輪6嚙合、第三固定齒輪24、第八固定齒輪20、第三活動齒輪8、第五固定齒輪17、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15傳遞到輸出軸16上。前進六檔，通過閉合第一方向離合器7和第三檔位離合器19，第二固定齒輪4與第一活動齒輪6卩齒合,第八固定齒輪20同時與第三固定齒輪24和第五活動齒輪18卩齒合,第六固定齒輪12與第七固定齒輪15嚙合，動力經(jīng)輸入軸3帶動第二固定齒輪4、第一活動齒輪6、第八固定齒輪20、第三固定齒輪24、第五活動齒輪18、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15傳遞到輸出軸16上。倒退一檔，通過閉合第二方向離合器22和第二檔位離合器14,第一固定齒輪2與第四活動齒輪23嚙合，第四固定齒輪9與第六活動齒輪11嚙合，第六固定齒輪12與第七固定齒輪15嚙合，動力經(jīng)輸入軸3帶動第一固定齒輪2、第四活動齒輪23、第四固定齒輪9、第六活動齒輪11、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15傳遞到輸出軸16上。倒退二檔，通過閉合第二方向離合器22和第一檔位離合器10，第一固定齒輪2與第四活動齒輪23嚙合，第三活動齒輪8與第五固定齒輪17嚙合，第六固定齒輪12與第七固定齒輪15嚙合，動力經(jīng)輸入軸3帶動第一固定齒輪2、第四活動齒輪23、第三活動齒輪8、第五固定齒輪17、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15傳遞到輸出軸16上。倒退三檔，通過閉合第二方向離合器22和第三檔位離合器19，第一固定齒輪2與第四活動齒輪23嚙合、第八固定齒輪20與第五活動齒輪18嚙合、第六固定齒輪12與第七固定齒輪15嚙合，動力經(jīng)輸入軸3帶動第一固定齒輪2、第四活動齒輪23、第八固定齒輪20、第五活動齒輪18、第六固定齒輪12、第七固定齒輪15傳遞到輸出軸16上。本發(fā)明變速箱全部前進檔由一個方向離合器和一個檔位離合器閉合，經(jīng)四對齒輪哨合輸出動力，全部倒退檔由一個方向離合器和一個檔位離合器閉合，經(jīng)三對齒輪哨合輸出動力，精簡了結(jié)構(gòu)，提高了效率，降低了成本。
權(quán)利要求
1.一種適用于工程機械的動力換檔變速箱，包括輸入軸(3)、輸出軸(16)，其特征在于: 所述輸入軸(3)與輸出軸(16)之間通過三個動力傳輸單兀進行動力傳動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于工程機械的動力換檔變速箱，其特征在于:所述三個動力傳輸單元包括: 第一中間軸(5)，與輸入軸(3)傳動連接； 第三中間軸(13)，與輸出軸(16)傳動連接； 第二中間軸(21)，與輸入軸(3)、第一中間軸(5)、第三中間軸(13)分別傳動連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于工程機械的動力換檔變速箱，其特征在于: 所述第一中間軸(5)、第二中間軸(21)、第三中間軸(13)上各設(shè)有兩個離合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于工程機械的動力換檔變速箱，其特征在于: 所述輸入軸(3)上固定連接有第一固定齒輪(2)、第二固定齒輪(4);所述輸出軸(16)上固定連接有第七固定齒輪(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于工程機械的動力換檔變速箱，其特征在于: 所述第一中間軸(5)上設(shè)有: 第二活動齒輪(26),可與第一固定齒輪(2)相哨合； 第一活動齒輪(6)，可與第二固定齒輪(4)相嚙合； 第三固定齒輪(24)，固定安裝在第二活動齒輪(26)與第一活動齒輪(6)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的適用于工程機械的動力換檔變速箱，其特征在于: 所述第一中間軸(5)上的兩個離合器包括: 第三方向離合器(25)，與第二活動齒輪(26)傳動連接； 第一方向離合器(7)，與第一活動齒輪(6)傳動連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的適用于工程機械的動力換檔變速箱，其特征在于: 第二活動齒輪(26)和第一活動齒輪(6)分別與第一中間軸(5)用滾動軸承聯(lián)接，并分別通過第三方向離合器(25)和第一方向離合器(7)接通或中斷動力傳遞。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的適用于工程機械的動力換檔變速箱，其特征在于:所述第二中間軸(21)上依次設(shè)有: 第四活動齒輪(23)，可與第一固定齒輪(2)相嚙合； 第八固定齒輪(20)，與第三固定齒輪(24)常嚙合； 第三活動齒輪(8)以及第四固定齒輪(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的適用于工程機械的動力換檔變速箱，其特征在于: 所述第二中間軸(21)上的兩個離合器包括: 第二方向離合器(22)，與第四活動齒輪(23)傳動連接； 第一檔位離合器(10)，與第三活動齒輪(8)傳動連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的適用于工程機械的動力換檔變速箱，其特征在于: 第四活動齒輪(23)和第三活動齒輪(8)分別與第二中間軸(21)用滾動軸承聯(lián)接，并分別通過第二方向離合器(22)和第一檔位離合器(10)接通或中斷動力傳遞。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的適用于工程機械的動力換檔變速箱，其特征在于: 所述第三中間軸(13)上依次設(shè)有:第五活動齒輪(18)，可與第八固定齒輪(20)相嚙合； 第五固定齒輪(17)，可與第三活動齒輪(8)相嚙合； 第六活動齒輪(11)，可與第四固定齒輪(9)相嚙合； 第六固定齒輪(12)，與第七固定齒輪(15)常嚙合。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的適用于工程機械的動力換檔變速箱，其特征在于: 所述第三中間軸(13)上的兩個離合器包括: 第三檔位離合器(19)，與第五活動齒輪(18)傳動連接； 第二檔位離合器(14)，與第六活動齒輪(11)傳動連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的適用于工程機械的動力換檔變速箱，其特征在于: 第五活動齒輪(18)和第一活動齒輪(11)分別與第三中間軸(13)用滾動軸承聯(lián)接，并分別通過第三檔位離合器(19)和第二檔位離合器(14)接通或中斷動力傳遞。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的適用于工程機械的動力換檔變速箱，其特征在于:所述第一固定齒輪(2)、第二固定齒輪(4)、第三固定齒輪(24)、第四固定齒輪(9)、第五固定齒輪(17)、第六固定齒輪(12)、第七固定齒輪(15)、第八固定齒輪(20)與第一活動齒輪(6)、第二活動齒輪(26)、第三活動齒輪(8)、第四活動齒輪(23)、第五活動齒 輪(18)、第六活動齒輪(11)均為細高齒，齒輪重合度 2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于工程機械的動力換檔變速箱，包括輸入軸、輸出軸，所述輸入軸與輸出軸之間通過三個動力傳輸單元進行動力傳動，本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，采用5根傳動軸，各軸上的齒輪總數(shù)為14個，結(jié)構(gòu)簡單，傳動嚙合齒輪對數(shù)少，參與傳動零件少，所有前進檔經(jīng)四對齒輪嚙合輸出動力，所有倒退檔經(jīng)三對齒輪嚙合輸出動力，傳動效率高；采用雙作用離合器，使軸的數(shù)量減少，箱體結(jié)構(gòu)簡單，制造成本降低；同時，本變速箱可使用六個前進檔、三個倒退檔，提高了發(fā)動機的功率利用率和車輛的加速性能，適合匹配傳動效率較高的三元件液力變矩器。
文檔編號F16H3/093GK103161887SQ20131011667
公開日2013年6月19日 申請日期2013年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月7日
發(fā)明者王金華, 賈策東, 孫長良, 徐奉, 劉世輝, 焦河, 閻秀芳 申請人:福田雷沃國際重工股份有限公司