专利名称：挡位可变的二十挡重型卡车变速器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种汽车工程技术领域的变速器，具体是一种挡位可变的
二十挡重型卡车变速器。
背景技术：
目前国内外生产的变速器结构一般是主箱6个前进挡、1个倒挡，副箱2个挡位。在 该结构的变速器中，倒挡单独占用一个拨叉，不能充分利用已有总成布置的特点增加挡位， 致使速比范围较窄，级差较大，不能有效的降低整车油耗。另外，常见的十二挡以上的双中 间轴变速器多为半挡箱加主副箱结构，使得整个变速器总长变长，并且由于半档箱的存在， 整个操纵机构变得十分复杂。现有技术中也有将倒挡单独占用一个拨叉，但因为不能充分 利用已有总成布置的特点增加挡位，致使速比范围较窄，级差较大，不能有效的降低整车油 耗，而目前国内外生产的传统主副箱结构双中间重型汽车变速器档位挡位数最多只能达到 14挡，无法进一步提高燃油经济性。 经过对现有技术的检索发现，中国专利申请号2008102045559. 0记载了一种"重 型汽车变速器"，包括主动轴、主动齿轮、传动轴、7个传动齿轮、主箱中间轴、8个主箱从动 齿轮、副箱驱动齿轮、减速齿轮、副箱和副箱输出轴，其中主动轴依次与传动轴和副箱输出 轴相串连，两根结构相同的主箱中间轴对称分布在传动轴两侧，主动齿轮固定设置于主动 轴上，主箱传动齿轮设置于传动轴上，主动齿轮和7个主箱传动齿轮依次分别与8个主箱传 动齿轮一一啮合构成一挡至七挡以及一个倒挡，副箱位于传动轴末端，副箱驱动齿轮固连 于传动轴末端对应副箱位置，减速齿轮设置于副箱输出轴。由此可见现阶段在只有主副箱 结构的情况下，如果要继续增加挡位，除在主箱或副箱内继续增加齿轮对外没有其他办法。 这样做的后果是变速器的轴向尺寸继续增加，一方面不利于整车布置，另一方面由于变速 器传动轴的加长会导致刚性降低，从而影响总成寿命。
实用新型内容本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种挡位可变的二十挡重型卡车 变速器，通过在倒档齿轮的左侧增加一对齿轮并与倒档共用同一个拨叉，在不改变原有主 副箱14档变速器轴向尺寸、以及操控方式的前提下可以将变速器的档位增加到20档，提高 了整车的燃油经济性。相比现有技术在结构上则大为简化，更能体现性能与经济的高度协调。 本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括主动轴、传动轴、副箱 驱动齿轮、减速齿轮、副箱、副箱输出轴、同步啮合机构、5个主箱从动齿轮、2根主箱中间 轴、14个主箱传动齿轮和2个主动齿轮，其中主动轴依次与传动轴和副箱输出轴相串连， 两根结构相同的主箱中间轴对称分布在传动轴两侧，每根主箱中间轴上分别固定设置有7 个主箱传动齿轮，2个主动齿轮设置于主动轴上，5个主箱从动齿轮设置于传动轴上，2个主 动齿轮和5个主箱从动齿轮依次分别与7个主箱传动齿轮一一啮合，副箱位于传动轴末端，副箱驱动齿轮固连于传动轴末端对应副箱的位置，减速齿轮设置于副箱输出轴上，同步啮 合机构固定设置于主动轴和传动轴上。 所述的主动齿轮浮动设置于主动轴上或经同步啮合机构固定设置于主动轴上。 所述的主箱从动齿轮浮动设置于主动轴上或经同步啮合机构固定设置于传动轴 上。
所述的副箱包括副箱中间轴、副箱主动齿轮和副箱从动齿轮，其中两根结构相
同的副箱中间轴对称分布在副箱输出轴的两侧，传动轴上的副箱驱动齿轮与一根副箱中间
轴上的副箱主动齿轮啮合，另一根副箱中间轴上的副箱从动齿轮与减速齿轮相啮合。
所述的副箱驱动齿轮和减速齿轮之间设有副箱同步器和副箱拨叉，其中副箱拨
叉设置于副箱同步器上，副箱拨叉固定在换挡汽缸的拨叉轴上并通过操纵机构与变速杆连接。
所述的同步啮合机构为以下两种形式之一 a)4个结构相同的同步器，其中l个同步器固定设置于主动轴上并与主动齿轮相
啮合，另外3个同步器固定设置于传动轴上并分别与主箱传动齿轮相啮合； b)3个结构相同的同步器和l个啮合套，其中l个同步器固定设置于主动轴上并
与主动齿轮相啮合，另外2个同步器固定设置于传动轴上并分别与主箱从动齿轮相啮合，
啮合套固定设置于传动轴的末端并于主箱从动齿轮相啮合。 本实用新型与现有技术相比通过增加档位至20个，获得更宽的速比范围，速比级 差小，进一步提高了燃油经济性；同时本实用新型采用的主副箱结构操控简单，轴向尺寸 短，制造成本与现有类似技术相比更低。
图1为实施例1轴向剖面结构示意图； 图2为实施例1副箱内部结构示意图； 图3为实施例2局部剖面结构示意图。
具体实施方式下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前 提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限 于下述的实施例。 实施例1 如图1所示，本实施例包括主动轴1、传动轴2、主箱中间轴3、2个主动齿轮4、14 个主箱传动齿轮5、5个主箱从动齿轮6、副箱7、副箱驱动齿轮8、副箱输出轴9、减速齿轮10 和4个同步器17，其中主动轴1依次与传动轴2和副箱输出轴9相串连，两根结构相同的 主箱中间轴3对称分布在传动轴2两侧，每根中间轴3上分别固定设置有7个主箱传动齿 轮5， 2个主动齿轮4浮动设置于主动轴1上，主箱从动齿轮6浮动设置于传动轴2上，2个 主动齿轮4和5个主箱从动齿轮6依次分别与7个主箱传动齿轮5 —一啮合，副箱7位于 传动轴2末端，副箱驱动齿轮8通过花键固连于传动轴2末端对应副箱7位置，减速齿轮10 通过浮动方式安装于副箱输出轴9， 1个同步器17固定设置于主动轴1上并与主动齿轮4
4相啮合，另外3个同步器17分别依次固定设置于传动轴2上并与主箱从动齿轮6相啮合。 副箱驱动齿轮8和减速齿轮10之间设有副箱同步器ll，在所述副箱同步器11上 设有副箱拨叉12，副箱拨叉12固定在换挡汽缸的拨叉轴上并通过操纵机构与变速杆连接。 所述的副箱输出轴9的后端连接有凸缘13，副箱输出轴9的右端通过凸缘13与整 车传动轴相连接。 如图2所示，所述的副箱7包括副箱中间轴14、副箱主动齿轮15和副箱从动齿 轮16，其中两根相同结构的副箱中间轴14对称设置于副箱输出轴9的两侧，传动轴2上 的副箱驱动齿轮8与一根副箱中间轴14上的副箱主动齿轮15啮合，另一根副箱中间轴14 上的副箱从动齿轮16与减速齿轮10相啮合。 所述的副箱主动齿轮15和副箱从动齿轮16与对应的副箱中间轴14为一体加工 成型。 本实施例工作过程如下 当变速器处于空档时位置时，发动机动力经离合器传递到主动轴1、再由同步器 17传递到两个主动齿轮4中的一个，并经主箱传动齿轮5传递到两根主箱中间轴3上，由主 箱中间轴3传递来至发动机的动力，主箱中间轴3上的各档位主箱从动齿轮又带动各自啮 合的传动齿轮一起转动，此时传动轴1上的动力并未传递至传动轴2。 当驾驶者欲将变速器挂入某一档位如三档时，先通过分离离合器切断发动机动 力，再将变速杆推入三档位置，此时变速杆通过操纵机构将三档传动齿轮与传动轴2连接 在一起转动，将来自发动机的动力传递到传动轴2，并通过传动轴2及其上的副箱驱动齿轮 8传递到副箱7。 当副箱同步器11在气动控制阀作用下向右与减速齿轮10固连在一起，则档位为 三档的发动机动力就经两根副箱中间轴14通过副箱输出轴9及凸缘13输出到整车传动 轴； 此时，如果移动主动轴1上的同步器17与另一个主动齿轮4结合，则档位为二档 或四档的发动机动力就直接通过副箱输出轴9及凸缘13输出到整车传动轴。如果继续使 副箱同步器11在气动控制阀的作用下向左与副箱驱动齿轮8固连在一起，则档位为十二档 或十四档的发动机动力就直接通过副箱输出轴9及凸缘13输出到整车传动轴。 实施例2 如图3所示，本实施例包括主动轴1、传动轴2、主箱中间轴3、2个主动齿轮4、14 个主箱传动齿轮5、5个主箱从动齿轮6、副箱7、副箱驱动齿轮8、副箱输出轴9、减速齿轮 10、3个同步器17和1个啮合套18，其中主动轴1依次与传动轴2和副箱输出轴9相串 连，两根结构相同的主箱中间轴3对称分布在传动轴2两侧，每根中间轴3上分别固定设置 有7个主箱传动齿轮5， 2个主动齿轮通过同步器17固定设置于主动轴1上，主箱从动齿轮 6通过同步器17固定设置于传动轴2上，2个主动齿轮4和5个主箱从动齿轮6依次分别 与7个主箱传动齿轮5 —一啮合，副箱7位于传动轴2末端，副箱驱动齿轮8通过花键固连 于传动轴2末端对应副箱7位置，减速齿轮10通过浮动方式安装于副箱输出轴9， 1个同步 器17固定设置于主动轴1上并与主动齿轮4相啮合，另外2个同步器17固定设置于传动 轴2上并分别与主箱从动齿轮6相啮合，啮合套18固定设置于传动轴2的末端并于主箱从 动齿轮6相啮合。[0031 ] 本实施例通过将实施例1中传动轴2末端的两个主箱从动齿轮6 (倒档和爬坡档) 之间的同步器17换成啮合套18，通过精简副箱的档位组合形成一款17档变速器，操控机构 结构可以简化，操控方式也可以更简单。
权利要求一种挡位可变的二十挡重型卡车变速器，包括主动轴、传动轴、副箱驱动齿轮、减速齿轮、副箱、副箱输出轴、5个主箱从动齿轮、2根主箱中间轴和2个主动齿轮，其特征在于，还包括14个主箱传动齿轮和同步啮合机构，其中主动轴依次与传动轴和副箱输出轴相串连，两根结构相同的主箱中间轴对称分布在传动轴两侧，每根主箱中间轴上分别固定设置有7个主箱传动齿轮，2个主动齿轮设置于主动轴上，5个主箱从动齿轮设置于传动轴上，2个主动齿轮和5个主箱从动齿轮依次分别与7个主箱传动齿轮一一啮合，副箱位于传动轴末端，副箱驱动齿轮固连于传动轴末端对应副箱的位置，减速齿轮设置于副箱输出轴上，同步啮合机构固定设置于主动轴和传动轴上。
2. 根据权利要求1所述的挡位可变的二十挡重型卡车变速器，其特征是，所述的主动 齿轮浮动设置于主动轴上或经同步啮合机构固定设置于主动轴上。
3. 根据权利要求1所述的挡位可变的二十挡重型卡车变速器，其特征是，所述的主箱 从动齿轮浮动设置于主动轴上或经同步啮合机构固定设置于传动轴上。
4. 根据权利要求1所述的挡位可变的二十挡重型卡车变速器，其特征是，所述的副箱包括副箱中间轴、副箱主动齿轮和副箱从动齿轮，其中两根结构相同的副箱中间轴对称分布在副箱输出轴的两侧，传动轴上的副箱驱动齿轮与一根副箱中间轴上的副箱主动齿轮 啮合，另一根副箱中间轴上的副箱从动齿轮与减速齿轮相啮合。
5. 根据权利要求1或4所述的挡位可变的二十挡重型卡车变速器，其特征是，所述的副箱驱动齿轮和减速齿轮之间设有副箱同步器和副箱拨叉，其中副箱拨叉设置于副箱同步 器上，副箱拨叉固定在换挡汽缸的拨叉轴上并通过操纵机构与变速杆连接。
6. 根据权利要求1所述的档位可变的二十挡重型卡车变速器，其特征是，所述的同步啮合机构为以下两种形式之一a) 4个结构相同的同步器，其中l个同步器固定设置于主动轴上并与主动齿轮相啮 合，另外3个同步器固定设置于传动轴上并分别与主箱传动齿轮相啮合；b) 3个结构相同的同步器和l个啮合套，其中l个同步器固定设置于主动轴上并与主 动齿轮相啮合，另外2个同步器固定设置于传动轴上并分别与主箱传动齿轮相啮合，啮合 套固定设置于传动轴的末端并于主箱传动齿轮相啮合。
7. 根据权利要求1所述的挡位可变的二十挡重型卡车变速器，其特征是，所述的副箱输出轴的后端连接有凸缘，副箱输出轴的右端通过凸缘与整车传动轴相连接。
专利摘要一种汽车工程技术领域的一种挡位可变的二十挡重型卡车变速器，包括主动轴、传动轴、副箱驱动齿轮、减速齿轮、副箱、副箱输出轴、5个主箱从动齿轮、2根主箱中间轴、14个主箱传动齿轮、4个同步器和2个主动齿轮。本实用新型与现有技术相比通过最多增加挡位至20个，获得更宽的速比范围，速比级差小，进一步提高了燃油经济性；同时本实用新型采用的主副箱结构操控简单，轴向尺寸短，制造成本与现有类似技术相比更低。
文档编号F16H3/12GK201461872SQ20092007801
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月9日 优先权日2009年7月9日
发明者吕立表, 黄鹏 申请人:上海汽车变速器有限公司