一种重型变速箱的制作方法

本公开涉及一种变速箱，尤其涉及一种重型变速箱。

背景技术：

传统的重型卡车变速箱沿用了带副箱结构，该结构的最大优势在于用最少的齿轮组来实现最多的挡位数，如法士特的主流产品12jsd系列用的是6*2结构，即主箱实现6个前进挡，经过副箱的倍挡设计后，即可实现12个挡位，同时这种结构还能够缩短总成长度，减轻整体重量，从而在国内外市场长期占据主流地位。

国内新能源卡车市场正在蓬勃发展，鉴于重型卡车的总重太高，电机直驱方案无法满足，轮边减速方案还不成熟，目前的主流方案仍然是中央布置的电机加传统变速箱方案，传统变速箱在新能源如纯电动以及混合动力总成中暴漏了以下问题：

一.副箱切换缓慢，鉴于副箱分总成必带同步器的特殊性，其切换时间较长，是主箱换挡时间的3倍以上，如果是在平路行驶中换挡，会造成动力丢失时间加长，如果在坡道换挡，则很大概率造成无法换挡，停在坡上，甚至车辆后溜；

二.副箱失效率高，据统计副箱同步器失效，副箱齿轮结合齿失效长期占据失效率第一位，甚至变成了一个易损件，这与当前新能源市场三电要求的5年或20万公里不配套，传统变速箱只有1年或10万公里的保修期；

三.传统变速箱因为有副箱的存在，有一半挡位的动力流路线是经过4组齿轮传动，其传动效率在93％左右，而其余一半挡位的动力流路线是经过2组齿轮传动，其传动效率在95％左右。两者综合可以说副箱的存在导致了1％～3％的效率损失。

综上所述，传统变速箱不能满足新能源市场的需求，存在着物料上的，效率上的浪费。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种重型变速箱。

本公开的技术方案是这样实现的：

一种重型变速箱，包括：箱体、一轴、二轴、操纵总成；

所述一轴上装有一轴齿轮；

所述二轴上安装有数个主轴齿轮、数个啮合套、以及倒挡齿轮组；

所述二轴侧边平行设置有中间轴，所述中间轴上安装有中间齿轮组；所述中间轴齿轮组包括：与一轴齿轮常啮合的第一传动齿轮、与主轴齿轮常啮合的中间齿轮；

所述一轴齿轮、主轴齿轮、啮合套、倒挡齿轮组、中间轴和中间齿轮组均位于箱体内；

所述操纵总成包括位于箱体内的数个选换挡轴，每个选换挡轴上对应安装有换挡拨叉，每个换挡拨叉对应与一啮合套连接；所述啮合套经由换挡拨叉拨动可沿着二轴轴向移动；

所述一轴和二轴的轴心线相同，一轴的动力可借由一啮合套直接传输到二轴。

进一步的，所述箱体内设有聚油槽，所述聚油槽的槽口面向齿轮。

进一步的，所述聚油槽包括数个分油槽，所述分油槽分别沿齿轮常啮合部延伸布置。

进一步的，所述箱体包括主壳体和操纵壳体，所述操纵壳体固定安装于主壳体上方，所述聚油槽设于所述操纵壳体的底面。

进一步的，所述聚油槽与所述操纵壳体一体铸造成型。

进一步的，所述一轴齿轮、主轴齿轮、中间齿轮组、以及倒挡齿轮组均为直齿齿轮。

进一步的，所述中间齿轮的数量共有有八组；使得本公开的变速箱具有9个前进挡。

进一步的，所述中间轴共两个，两个中间轴对称设置于二轴的两侧。

进一步的，每个所述选换挡轴与所述操纵壳体之间均装设有自锁机构；和/或相邻的所述选换挡轴之间装有互锁机构。

进一步的，所述二轴与所述中间轴之间的中心距≥170mm。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是本公开的重型变速箱的结构示意图；

图2是本公开的型变速箱的直接挡动力流示意图；

图3是本公开的型变速箱的二挡动力流示意图；

图4是本公开的重型变速箱的聚油槽的结构示意图。

一轴1、二轴2、中间轴3、一轴齿轮4、第一传动齿轮5、中间齿轮6、啮合套7、操纵总成8、箱体9、聚油槽10、主轴齿轮20、第一挡主轴齿轮21、第二挡主轴齿轮22、第三挡主轴齿轮23、第四挡主轴齿24、第五代主轴齿轮25、第六挡主轴齿轮26、第七挡主轴齿轮27、第八挡主轴齿轮28、第一倒挡齿轮29、第一挡中间齿轮61、第二挡中间齿轮62、第三挡中间齿轮63、第四挡中间齿轮64、第五挡位中间齿轮65、第六挡中间齿轮66、第七挡中间齿轮67、第八挡中间齿轮68、第二倒挡齿轮69、换挡拨叉81、选换挡轴82、操纵壳体91、主壳体92

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

参照图1，本实施例提供了一种重型变速箱，包括：箱体9、一轴1、二轴2、操纵总成8；所述一轴1上装有一轴齿轮4；所述二轴2上安装有数个主轴齿轮20、数个啮合套7、以及倒挡齿轮组；所述二轴侧边平行设置有中间轴3，所述中间轴3上安装有中间齿轮组；所述中间轴齿轮组包括：与一轴齿轮4常啮合的第一传动齿轮5、与数个主轴齿轮20分别常啮合的数个中间齿轮6；所述主轴齿轮20包括：第一挡主轴齿轮21、第二挡主轴齿轮22、第三挡主轴齿轮23、第四挡主轴齿24、第五代主轴齿轮25、第六挡主轴齿轮26、第七挡主轴齿轮27和第八挡主轴齿轮28；所述中间齿轮6包括第一挡中间齿轮61、第二挡中间齿轮62、第三挡中间齿轮63、第四挡中间齿轮64、第五挡位中间齿轮65、第六挡中间齿轮66、第七挡中间齿轮67和第八挡中间齿轮68；所述一轴齿轮4、主轴齿轮20、啮合套7、倒挡齿轮组、中间轴和中间齿轮组均位于箱体内；所述倒挡齿轮组包括安装于二轴的第一倒挡齿轮29和安装中间轴的第二倒挡齿轮69。

在本实施例中，所述一轴齿轮4、主轴齿轮20、啮合套7、倒挡齿轮组、中间轴3和中间齿轮组等通过轴承、卡环、密封件、以及盖板等安装在箱体内。

所述操纵总成8包括位于箱体内的数个选换挡轴82，每个选换挡轴82上对应安装有换挡拨叉81，每个换挡拨叉81对应与一啮合套7连接；所述啮合套7经由换挡拨叉81拨动可沿着二轴轴向移动；

所述一轴1和二轴2的轴心线相同，一轴1的动力可借由一啮合套直接传输到二轴2。本实施例中，换挡拨叉81通过前后动作来控制不同的啮合套7前后移动从而实现不同挡位挂挡。

参照图1和图4，本实施例中，所述箱体内设有聚油槽，所述聚油槽的槽口面向齿轮。

作为本实施例的优选方案：所述箱体9包括主壳体92和操纵壳体91，所述操纵壳体91固定安装于主壳体92上方，所述聚油槽10设于所述操纵壳体的底面，即朝向箱体内部的一面。

参照图4，所述聚油槽10包括数个分油槽，分别沿齿轮常啮合部延伸布置，分油槽之间相互连通；在变速箱的工作过程中，润滑油被甩成油雾状，油槽对油雾收集后对于特定位置(主要针对齿轮啮合部)进行润滑，提高齿轮寿命。

作为本实施例优选的方案，所述聚油槽10与所述操纵壳体一体铸造成型。因为聚油槽10由铸造直接铸出几乎没有增加成本。

参照图1，本实施例中，所述一轴齿轮、主轴齿轮、中间齿轮组、以及倒挡齿轮组的齿轮均为直齿齿轮，避免轴向力，降低制造难度和售后服务难度。本实施例中齿轮轴的材料优选国内主流厂商，例如：宝钢、武钢、首钢等，齿轮轴的细节设计也使用了诸如圆弧齿，二次喷丸等先进技术进行加工和处理，提高齿轮的耐用性。

作为优选的实施方式，本实施例中，一轴、二轴、中间轴等轴承，通过在标准轴承上进行设计，既能提高轴承的通用性，降低售后服务难度。

传统变速箱为了适应发动机，使用更多的发动机高效区，挡位数量需要尽可能的多，挡位间的极差尽量的小；而新能源汽车的驱动单元换成电机后，一方面电机的高效区(2000r/min-3500r/min)要比发动机的高效区(2500r/min-4500r/min)宽的多，另一方面电机的调速性能非常好，其调速性能可达到所以新能源变速箱不需要太多挡位，且挡位间极差可放大。本公开的技术方案，根据所需的前进挡数量设置若干组中间齿轮；在本实施例中，以设置九个前进挡为例，共设置了八组中间齿轮，加上一个直接挡，共组成了九个前进挡。以设置成七个前进挡为例，则中间齿轮数量为六组，加上一个直接挡，共组成了七个前进挡，依次类推。

当中间轴数量为一个时，每组的数量为1个相同中间齿轮，当中间轴的数量为两个时候，每组的数量为2个相同中间齿轮，分别装设与两个中间轴上，两个同组的相同的中间齿轮与同一个主轴齿轮常啮合。

本实施例中，优选的，所述一轴齿轮4与所述第一传动齿轮5常啮合构成第一常啮合齿轮组；

齿轮常啮合模块化设计，针对不同应用的具体需求，通过不同方案来实现：例如：超速挡与直接挡，通过对调第一常啮合齿轮组与二挡齿轮组，即将安装位置对换，就实现了直接挡与超速挡的对换。

不同速比的直接挡方案，通过设计不同速比的第一常啮合齿轮组,来实现不同的齿轮速比，因为除直接挡外的所有挡位速比，都直接与第一常啮合齿轮组相关，只改变第一常啮合齿轮组的设计，即可实现整款变速箱的速比变化。

本实施例中，中间轴采用分体设计，既采用双中间轴结构方案，所述中间轴共两个，两个中间轴对称设置于二轴的两侧。通过双中间轴实现动力分流，以提高齿轮传动和中间轴的承载能力，能够缩短中间轴长度，降低加工难度和后期维护成本。

本实施例中，每个所述选换挡轴与所述操纵壳体之间均装设有自锁机构，选换挡轴处于空挡或某一挡位时，自锁机构可锁住相应的选换挡轴，防止因操纵机构自行挂挡或脱挡；

本实施例中，所述选换挡轴之间装有互锁机构，选换挡轴移动挂挡时，与其相邻的选换挡轴被互锁机构锁住，防止同时挂了两挡或多挡，而使变速箱卡死或损坏。

通过增加二轴与中间轴之间的中心距，以提升输入扭矩；优选的本实施例中，所述二轴与所述中间轴之间的中心距≥170mm，优选的，在本实施例中，所述二轴与所述中间轴之间的中心距为180mm，此时可将输入扭矩提升至2500牛米及以上，

本公开取消了副箱，第一、可提高整体传动效率，反映在节能率至少有1％～3％。第二、可提高动力总成可靠性，降低生命周期成本。第三、因取消了副箱，对应的也取消了副箱控制的软硬件，降低了初期使用成本。第四、减少了换挡期间尤其是副箱换挡期间的动力丢失，不仅提高驾驶舒适度，还提高了燃油经济性，再进一步，使坡道换挡成为可能，为新能源变速箱在全工况下的使用扫清了道路。

本实施例中，减少挡位，减小极差的同时保证最大速比，降低产品成本，并且没有缩小产品的适用范围。同时也客观上带来了整箱长度与重量的下降，还可以减少润滑油的使用量，因为传动效率的提高，发热量较少，所以并不会造成散热问题。

相较于传统变速箱，本公开的变速箱在混动及amt应用领域无需同步器，进一步降低了成本，提高了总成可靠性。

本公开的变速箱可广泛应用于新能源纯电动领域，混合动力领域，机械师自动变速箱甚至手动变速箱领域，覆盖的范围包括但不限于港口车，渣土车，牵引车，城市环卫车，矿山车，混凝土搅拌车等工况。

参照图2，图中箭头方向为本实施例的变速箱处于直接挡时的动力流向，动力经一轴输入，直接从二轴输出。

参照图3，图中箭头方向为本实施例的变速箱处于二挡工作状态时候得动力流想，动力经一轴输入，通过第一常啮合齿轮，带动中间轴转动，此时啮合套和二轴的第一主轴齿轮啮合，动力经中间轴传递到第一挡中间齿轮，带动第一挡主轴齿轮转动，从而带动二轴转动，输出二挡动力。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。