一种四挡/五挡汽车变速器的制作方法

本发明属于汽车变速器领域，涉及一种四挡/五挡汽车变速器。

背景技术：

作为汽车传动系统的重要组成部分，变速器对整车的动力性与经济性、操纵的可靠性与轻便性、传动的平稳性与效率都有着较为直接的影响。近年来，轻型手动变速器的许多发展集中在降低成本和体积的新制造方法上。减小变速器体积和质量，提高传扭能力以及零件的通用性，是当前汽车变速器优化设计的主要目的。但是传统的变速器设计思路及排挡顺序在既满足变速器可靠性，又满足变速器轻量化以及不同变速器之间的零件的通用性方面收效不大，特别是同一个变速器难以实现不同挡位变速器的简单转化。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种四挡/五挡汽车变速器，该变速器结构紧凑，轴向尺寸短，可实现四挡变速器和五挡变速器的简单转化。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种四挡/五挡汽车变速器，包括变速器壳体、以及设置于变速器壳体内的一轴、二轴、中间轴以及倒挡中间轴；一轴由变速器壳体的前端伸入，末端设置一轴齿轮，并与二轴的前端相连；

二轴上沿动力传输方向依次设置有三四挡同步器、二轴三挡齿轮、二轴二挡齿轮、一二挡同步器、二轴倒挡齿轮、二轴一挡齿轮和二轴五挡齿轮；

中间轴与二轴平行设置，中间轴上沿动力传输方向依次设有中间轴传动齿轮、中间轴三挡齿轮、中间轴二挡齿轮、中间轴倒档齿轮、中间轴一挡齿轮以及中间轴五挡齿轮和五挡同步器，中间轴传动齿轮与一轴齿轮啮合，中间轴其它前进挡位齿轮与二轴上各对应挡位的齿轮啮合；

倒挡中间轴上空套有倒挡中间滑移齿轮，挂倒挡时，倒挡中间滑移齿轮同时与中间轴倒挡齿轮二轴倒挡齿轮啮合。

本发明进一步的改进在于：

变速器壳体包括主壳体和后壳体，主壳体和后壳体中间设置有中联板，二轴五挡齿轮和中间轴五挡齿轮设置于中联板与后壳体组成的腔体中；一轴齿轮、三四挡同步器、二轴三挡齿轮、二轴二挡齿轮、一二挡同步器、二轴倒挡齿轮、二轴一挡齿轮、中间轴传动齿轮、中间轴三挡齿轮、中间轴二挡齿轮、中间轴倒档齿轮、中间轴一挡齿轮、倒挡中间齿轮设置于中联板与主壳体组成的腔体中。

一轴和一轴齿轮为一体式设计，通过深沟球轴承支撑在主壳体的前端面上。

二轴通过无外圈圆柱滚子轴承和深沟球轴承支撑在一轴内腔和中联板上。

二轴一挡齿轮、二轴二挡齿轮、二轴三挡齿轮和二轴之间装有滚针轴承；二轴倒挡齿轮与一二挡同步器滑套设为一体，通过花键套装在一二挡同步器的齿毂上。

二轴五挡齿轮、一二挡同步器的齿毂以及三四挡同步器的齿毂与二轴通过花键联接。

中间轴五挡齿轮与中间轴之间装有滚针轴承，其余中间轴各挡齿轮通过过盈配合或是以轴齿的形式和中间轴固联，五挡同步器的齿毂与中间轴用花键联接。

倒挡中间滑移齿轮与倒挡中间轴之间装有滚针轴承，倒挡中间轴两端分别支撑在主壳体和中联板上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明五挡齿轮副布置在中联板与后壳体组成的独立腔体中，独立于变速器主箱，可根据用户需要作为五挡变速器或者是四挡变速器生产。当需要五挡变速器时，在后壳体中安装上五挡齿轮副及五挡同步器，变速器即为五挡变速器。当需要四挡变速器时，取消五挡齿轮副及五挡同步器，同时在操纵机构中取消五挡拨叉轴及五挡拨叉，变速器即为四挡变速器。实现了四挡变速器和五挡变速器的转换以及零件的通用化。变速器倒挡采用倒挡中间齿轮滑移啮合式结构，二轴倒挡齿轮与一二挡同步器滑套设为一体，当一二挡同步器滑套处于中间位置时，倒挡中间齿轮滑移挂挡，与一二挡同步器滑套外齿和中间轴倒挡齿轮同时啮合实现倒挡传动。该结构使二轴总成在轴向省去了倒挡齿轮占用空间，缩减了变速器轴向尺寸，空间紧凑。

进一步的，本发明变速器壳体采用了前后垂直剖分式筒状铝合金压铸壳体设计，由主壳体、中联板和后壳体三部分组成，筒状壳体刚性好，中联板设置于主壳体和后壳体中间，不需要在主壳体后端设置用于支撑轴的隔墙，壳体铸造工艺性好，同时也便于齿轮等运转件的装配。

进一步的，本发明将五挡齿轮副布置在中联板与后壳体形成的独立腔体中，独立于变速器主箱体，可根据用户需要安装或者不安装变速器五挡齿轮副，实现了四挡变速器和五挡变速器的简单转换以及零件的通用化。

进一步的，本发明将五挡同步器布置在中间轴上，中间轴五挡齿轮和中间轴之间装有滚针轴承，当变速器处于空挡时，中间轴五挡齿轮相对中间轴静止，可降低变速器的搅油阻力损失。同时在变速器挂挡过程中，相对于传统变速器将五挡同步器布置在二轴上，该种设计挂五挡时需要同步的转动惯量只是中间轴五挡齿轮的转动惯量与二轴及与二轴固联的零件的总转动惯量转换到中间轴五挡齿轮上的转动惯量之和，不必考虑倒挡、一挡、二挡、三挡、四挡齿轮副产生的转动惯量。转换到被同步的中间轴五挡齿轮上的转动惯量小，可减小同步器挂挡力，缩小同步器制造尺寸，降低成本。同时，需要的同步时间短，挂挡也更轻便灵活。

【附图说明】

图1为本发明的结构示意图。

其中：1-一轴；2-一轴齿轮；3-三四挡同步器；4-二轴三挡齿轮；5-二轴二挡齿轮；6-一二挡同步器；7-二轴倒挡齿轮；8-二轴一挡齿轮；9-中联板；10-后壳体；11-二轴五挡齿轮；12-深沟球轴承；13-二轴；14-五挡同步器；15-中间轴后轴承；16-中间轴五挡齿轮；17-中间轴一挡齿轮；18-倒挡中间滑移齿轮；19-倒挡中间轴；20-中间轴倒挡齿轮；21-中间轴二挡齿轮；22-中间轴三挡齿轮；23-中间轴传动齿轮；24-变速器壳体；25-中间轴；26-中间轴前轴承；27-离合器壳体；28-无外圈圆柱滚子轴承；29-一轴轴承。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，本发明四挡/五挡汽车变速器，包括设置在变速器壳体中的一轴总成、二轴总成、中间轴总成和倒挡中间轴。变速器壳体采用了前后垂直剖分式结构设计，由主壳体24、中联板9和后壳体10三部分组成。一轴1和一轴齿轮2为一体式设计，通过深沟球轴承29支撑在主壳体24前端面上。

二轴总成通过无外圈圆柱滚子轴承28和深沟球轴承12支撑在一轴内腔和中联板9上，在二轴总成上沿动力传输方向依次设有三四挡同步器3、二轴三挡齿轮4、二轴二挡齿轮5、一二挡同步器6、二轴倒挡齿轮7、二轴一挡齿轮8和二轴五挡齿轮11；二轴一挡齿轮8、二轴二挡齿轮5、二轴三挡齿轮4和二轴13之间装有滚针轴承；二轴倒挡齿轮7与一二挡同步器滑套设为一体，通过花键套装在一二挡同步器6的齿毂上。二轴五挡齿轮11、一二挡同步器6的齿毂、三四挡同步器3的齿毂与二轴13用花键联接。

平行设置在二轴总成下方的中间轴总成，分别通过中间轴前轴承26和中间轴后轴承15支撑在主壳体24和中联板9上，中间轴总成沿动力传输方向依次设有中间轴传动齿轮23、中间轴三挡齿轮22、中间轴二挡齿轮21、中间轴倒档齿轮20、中间轴一挡齿轮17以及中间轴五挡齿轮16和五挡同步器14。中间轴五挡齿轮16与中间轴25之间装有滚针轴承，其余中间轴各挡齿轮通过过盈配合或是以轴齿的形式和中间轴25固联，可以根据需要自行设计。五挡同步器14的齿毂与中间轴25用花键联接。中间轴传动齿轮23与一轴齿轮2啮合，中间轴25其它前进挡位齿轮与二轴13上各对应挡位的齿轮啮合。

该变速器倒挡采用倒挡中间齿轮滑移啮合式结构，倒挡中间滑移齿轮18空套在倒挡中间轴19上，倒挡中间滑移齿轮18与倒挡中间轴19之间装有滚针轴承，倒挡中间轴19两端分别支撑在主壳体24和中联板9上。

本发明工作过程如下：

发动机的动力通过离合器传给变速器的一轴1和一轴齿轮2。一轴齿轮2与中间轴传动齿轮23常啮合，驱动中间轴及与中间轴固联的各挡齿轮及五挡同步器14旋转，由中间轴25将动力传递到二轴13上各前进挡齿轮。

当变速器处于空挡时，各同步器滑套和倒挡中间滑移齿轮18均处于中间位置，动力不能传递到二轴13，输入轴和中间轴25旋转，二轴13不旋转，动力不输出。

挂一挡：二轴倒挡齿轮7向后移动挂入二轴一挡齿轮8，使二轴一挡齿轮8和二轴13通过一二挡同步器6联接起来，动力由二轴一挡齿轮8传递给二轴13，实现一挡输出。

挂二挡：二轴倒挡齿轮7向前移动挂入二轴二挡齿轮5，使二轴二挡齿轮5和二轴13通过一二挡同步器6联接起来，动力由二轴二挡齿轮5传递给二轴13，实现二挡输出。

挂三挡：三四挡同步器滑套向后移动挂入二轴三挡齿轮4，使二轴三挡齿轮4和二轴13通过三四挡同步器3联接起来，动力由二轴三挡齿轮4传递到二轴13，实现三挡输出。

挂四挡(直接挡)：三四挡同步器滑套向前移动挂入一轴齿轮2，使一轴齿轮2和二轴13通过三四挡同步器3联接起来，动力直接由一轴齿轮2传递给二轴13，实现四挡(即直接挡)输出。

挂五挡：五挡同步器滑套向前移动挂入中间轴五挡齿轮16，使中间轴五挡齿轮16和中间轴25通过五挡同步器14联接起来，动力由中间轴五挡齿轮16传递到二轴五挡齿轮11，二轴五挡齿轮11与二轴13用花键联接，实现五挡输出。

挂倒挡：倒挡中间滑移齿轮18向前移动，同时与中间轴倒挡齿轮20和二轴倒挡齿轮7啮合，动力经中间轴倒挡齿轮20传递到倒挡中间滑移齿轮18，经倒挡中间滑移齿轮18传递到二轴倒挡齿轮7，最后由一二挡同步器将动力传递给二轴13，实现倒挡输出。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。