專利名稱：可在負(fù)荷下?lián)Q檔的多檔倒順車變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可在負(fù)荷下?lián)Q檔的多檔倒順車變速器，它有一根輸入軸、一些中間軸、一些構(gòu)成主動齒輪組的齒輪、裝在中間軸上的一些換檔離合器和惰輪，它們根據(jù)變換和換向的需要可有選擇地與其中一根中間軸傳扭連接、以及至少包括一個固定齒輪的從動齒輪系。
在當(dāng)今投入使用的工程機(jī)械中采用的變速器，基本上可以分成兩類。其中一類的特點(diǎn)是在負(fù)荷下?lián)Q檔的變速器前連接一個靜液壓傳動部件。在這種變速器中，前置部件轉(zhuǎn)速和扭矩的匹配通過液壓的或電氣液壓的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
所使用的變速器絕大多數(shù)屬于另一類負(fù)荷換檔變速器，它有前置式的液體動力變扭器。借助于這種傳動裝置，在例如作為一種工程機(jī)械的汽車工作阻力增大時，可以實(shí)現(xiàn)自動和無級的扭矩上升。在這里可以產(chǎn)生約為發(fā)動機(jī)扭矩值三倍的變速器傳動扭矩。與在轎車中的情況不同，因?yàn)橐ㄟ^變速器和變扭器進(jìn)行工作，所以這一結(jié)果有重要意義。在輪式裝載機(jī)中，例如挖斗被壓入要輸送的土壤中。裝料被挖開并提升。為了裝載，車輛倒行，挖斗進(jìn)一步提升并卸載。在速度低和主動與從動之間轉(zhuǎn)速差大的情況下，變扭恰好是非常有利的。
變扭器可以補(bǔ)充一個變扭器跨接離合器。借助于這一離合器，在高轉(zhuǎn)速區(qū)可以在檔位內(nèi)部做到顯著降低油耗。
在各檔位的力流通過組合可液壓接通的離合器來形成。這些離合器尤其是為了倒轉(zhuǎn)必須可以在負(fù)荷下連接，并因而承受巨大的力。機(jī)殼的結(jié)構(gòu)和變速器軸的排列必須專門適應(yīng)一種應(yīng)用情況。倒順車變速器典型的應(yīng)用情況是在自動傾卸車、輪式裝載車、挖掘機(jī)和鏟車中的使用，但也使用于在公路上作業(yè)的汽車中，例如汽車起重機(jī)。根據(jù)汽車的類型需要在變速器輸入的輸出軸之間有一定的軸線錯移。若例如萬向節(jié)軸的衍射角必須保持得較小時，那么就應(yīng)有大的軸間距。在這種情況下，倒順車變速器還額外地承擔(dān)分動器的作用。
在鏟車中，倒順車變速器只有一根輸出軸。由于空間關(guān)系，要求較小的軸間距。
在大多數(shù)情況下需要至少一個取決于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速傳動的輔助傳動裝置，例如用于工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)。在輔助傳動裝置的傳動線路中還設(shè)有一個潤滑油泵和換檔泵，它同樣取決于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速地工作。
由于汽車的結(jié)構(gòu)型式不同，所以倒順車變速器必須滿足的要求也有很大的差別。
由DE-A1129838已知一種倒順車變換器，它的特點(diǎn)是軸向的結(jié)構(gòu)尺寸小。在主動軸上裝有一個固定齒輪，它與在倒轉(zhuǎn)軸和中間軸上的固定齒輪持續(xù)嚙合。全部惰輪位于變速器的一側(cè)，它們互相持續(xù)地嚙合。在惰輪與固定輪之間總是設(shè)有一個摩擦離合器。在這種已知的倒順車變速器中，摩擦離合器的結(jié)構(gòu)，尤其是摩擦片組的排列、惰輪在中間軸上的支承以及中間軸本身在惰輪所在端的間接支承，都設(shè)計得比較復(fù)雜。
由DE-A2535700已知一種倒順車變速器，其中，摩擦離合器設(shè)計為兩腳離合器。在這種變速器中可以實(shí)現(xiàn)較多的檔數(shù)，但是沿軸向需要大的結(jié)構(gòu)空間，因?yàn)樵谝桓虚g軸上要布置多至四個齒輪和一個兩腳離合器。
本發(fā)明的目的是創(chuàng)造一種可在負(fù)荷下?lián)Q檔的倒順車變速器，它在軸向結(jié)構(gòu)尺寸小的情況下，在傳動比、可能的檔數(shù)以及要求的軸間距等方面，可以有各種不同的方案。
本發(fā)明的目的采取以下措施達(dá)到在每一根中間軸上裝唯一的一個換檔離合器；一個固定齒輪和與之處于持續(xù)嚙合狀態(tài)的惰輪構(gòu)成主動齒輪組，另一個固定齒輪與一個惰輪構(gòu)成一個與主動齒輪組分離的傳動鏈；裝在中間軸上的一個固定齒輪與兩個惰輪持續(xù)嚙合并構(gòu)成一個從動齒輪系；以及，中間軸通過固定齒輪和一個構(gòu)成分動器齒輪組的惰輪互相連接起來。
所建議的這一方案在許多方面帶來優(yōu)點(diǎn)為每根中間軸設(shè)唯一的一個換檔離合器。因此，甚至在一種六檔的倒順車變速器中也能獲得一種沿軸向較短的結(jié)構(gòu)形式。鑒于中間軸的結(jié)構(gòu)長度短，所以它們的撓度小。它們的兩端可以毫無困難地支承在變速器殼內(nèi)的滾動軸承中。所使用的惰輪各與唯一的一個齒輪嚙合；它們不是用作中介齒輪。由于軸距為常數(shù)，所以前進(jìn)和后退的換向離合器之間主動齒輪組的傳動比可以不變。為了還提供一種可能性，即涉及另一個換向和/或變速離合器地實(shí)現(xiàn)不同的傳動比，在此輸入軸上設(shè)另一個固定齒輪。此固定齒輪與一個惰輪處于持續(xù)地嚙合連接狀態(tài)，為此惰輪配設(shè)已提及的換檔離合器。因此與主動齒輪組輸入齒輪的齒數(shù)無關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)不同的傳動比。
由從屬權(quán)利要求2至5可知有利的結(jié)構(gòu)性設(shè)計。
本發(fā)明其他重要特征以及由此產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)，可從以下對一種可在負(fù)荷下?lián)Q檔的倒順車變速器多種實(shí)施例的說明中得出。
圖表示了一種可在負(fù)荷下?lián)Q擋的倒順車變速器1的傳動示意圖。所涉及的是一種具有最多六個前進(jìn)檔的三個倒車檔的倒順車速變器。示意表示的發(fā)動機(jī)2驅(qū)動倒順序變速器的輸入軸3。輸入軸3與液體動力變扭器5的泵輪4傳扭連接。此液體動力變扭器5的渦輪6將傳動率傳給空心軸7，此空心軸7與輸入軸3同心。
液體動力變扭器5通過一個導(dǎo)向輪8配齊，導(dǎo)向輪8通過一個自由輪機(jī)構(gòu)支承。
在空心軸7上傳扭地裝有一個固定齒輪11，它構(gòu)成主動齒輪組12的輸入齒輪。屬于此主動齒輪組12的還有惰輪13和14。固定齒輪11與這些惰輪13和14持續(xù)地嚙合。惰輪13和14分別支承在一根中間軸16和17上。
為惰輪13配設(shè)有一個換檔離合器19，為惰輪14配設(shè)一個換檔離合器20。
在空心軸7上還傳扭地裝有另一個固定齒輪9，它與惰輪15持續(xù)嚙合。
惰輪15支承在中間軸18上。為它配設(shè)一個換檔離合器21。
通過這兩個固定齒輪11和9，除主動動齒輪組12外，還構(gòu)成了一個獨(dú)立的由固定齒輪9和惰輪15組成的傳動鏈。在軸距為常數(shù)的情況下，在換擋離合器19和換檔離合器20之間主動齒輪組12內(nèi)的傳動比可以保持不變。此獨(dú)立的傳動鏈展現(xiàn)了這樣的可能性，即，涉及換檔離合器21地提供不同的傳動比，這些傳動比與主動齒輪組12的傳動比無關(guān)。因此為了傳動換檔離合器20，與主動齒輪組12的固定齒輪11齒數(shù)無關(guān)。
在換檔離合器19閉合時，惰輪13與中間軸16傳扭連接。當(dāng)操縱換檔離合器20時，惰輪14在中間軸17上耦合。若換檔離合器21被閉合，則在惰輪15和中間軸18之間構(gòu)成傳扭連接。換檔離合器19、20和21允許倒順序車變速器1輸出軸22的旋轉(zhuǎn)方向相反。出自于這一原因，換檔離合器19、20和21還稱為換向離合器。
除了中間軸16、17和18以及輸出軸22以外，此倒順車變速器還有另一些中間軸23、24和25。
在中間軸16上除惰輪13外還裝有一個固定齒輪26。固定齒輪26與中間軸24的一個固定齒輪27持續(xù)嚙合。固定齒輪27可以承擔(dān)中介齒輪的作用。在中間軸25上支承有一個惰輪28，它與中間軸24的固定齒輪27嚙合。為惰輪28配設(shè)一個換檔離合器29，惰輪28可通過它與中間軸25傳扭連接。
在中間軸24上可旋轉(zhuǎn)地支承著一個惰輪30。此惰輪30可借助于另一個換檔離合器31與固定齒輪27傳扭連接。
在換檔離合器31閉合時，傳動功率徑惰輪30傳入中間軸25的固定齒輪32。
在倒車車變速器的輸出軸22上裝有一個固定齒輪33，它與中間軸25的固定齒輪32處于持續(xù)的傳動連接狀態(tài)。
惰輪30和固定齒輪32和33構(gòu)成了一個從動齒輪系34。
固定齒輪26、27和惰輪28算作分動器齒輪組35，這一分動器齒輪組35通過中間軸17的另一個固定齒輪36、中間軸18的兩個固定齒輪37和38以及中間軸23的一個固定齒輪39配齊。
在中間軸23上有一個惰輪40，它可通過換檔離合器41與中間軸23傳扭連接。惰輪40與固定齒輪32持續(xù)嚙合，這一情況通過線42示意地表示。因此，惰輪40屬于從動齒輪系34。
固定齒輪27與分動器齒輪組35的固定齒輪37嚙合，這一情況通過所畫的線43可以看出。中間軸18的惰輪15與固定齒輪9嚙合，這由所畫的線10可以看出。
除上面已提及的換句離合器外，換檔離合器41、31和29用于變速，并稱為變速離合器。在第一個檔位中，各閉合一個換向離合器和一個變速離合器。
由以上所闡明的倒順序變速器1的結(jié)構(gòu)可以看出，中間軸16和17各有主動齒輪組12的一個惰輪13和14，以及各有分動器齒輪組35的一個固定齒輪26和36。
換檔離合器21既是換向又是變速離合器。在中間軸18上除惰輪15外，還支承有分動器齒輪組的固定齒輪37和38。分動器齒輪組35的全部齒輪的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，通過操縱換向離合器19、20和21之一確定。
其上裝有換檔離合器41、31和29(變速離合器)的中間軸23、24和25，各裝有分動器齒輪組35的一個固定齒輪39、27和一個惰輪28，以及各裝有從動齒輪系34的一個惰輪40、30和一個固定齒輪32。若此倒順車變速器1接一種四檔方案來工作，則適合下列狀況檔位 接通的離合器1 19和412 19和313 19和294 21和291R20和412R20和313R20和29對于一種六檔方案，其中換檔離合器19和21用作所謂組合式離合器(Split-Kupplung)，則適合下列情況檔位 接通的離合器1 19和412 21和413 19和31
4 21和315 19和296 21和291R20和412R20和313R20和29
權(quán)利要求
1.可在負(fù)荷下?lián)Q檔的多檔倒順車減速器(1)，有至少一根輸入軸(3、7)和一些中間軸(16，17、18、23、24和25)和齒輪(11、13和14)，齒輪(11、13和14)構(gòu)成主動齒輪組(12)，以及有在中間軸上所設(shè)的換檔離合器(19、20、21、29、31和41)和惰輪(13、14、15)，惰輪根據(jù)變速和換向的需要可有選擇地與其中一根中間軸傳扭連接，以及有至少包括一個固定齒輪(32)的從動齒輪系(34)，其特征為在每一根中間軸(16、17、18、23、24和25)上裝唯一的一個換檔離合器(19、20、21、29、31和41)；一個固定齒輪(11)和與之處于持續(xù)嚙合狀態(tài)的惰輪(13、14)構(gòu)成主動齒輪組(12)，另一個固定齒輪(9)與一個惰輪(15)構(gòu)成一個與主動齒輪組(12)分離的傳動鏈；裝在中間軸(25)上的一個固定齒輪(32)與兩個惰輪(30、40)持續(xù)嚙合并構(gòu)成一個從動齒輪系(34)；以及，中間軸(16，17、18、23、24和25)通過構(gòu)成分動器齒輪組(35)的固定齒輪(26、27、36、37、38和39)和一個惰輪(28)互相連接起來。
2.按照權(quán)利要求1所述的可在負(fù)荷下?lián)Q檔的多檔倒順車變速器，其特征為為惰輪(15)配設(shè)一個用作換向離合器和/或變速離合器的換檔離合器(21)。
3.按照權(quán)利要求1和2所述的可在負(fù)荷下?lián)Q檔的多檔倒順車變速器，其特征為換檔離合器(21)和惰輪(15)一起裝在中間軸(18)上。
4.按照權(quán)利要求1至3所述的可在負(fù)荷下?lián)Q擋的多檔倒順車變速器，其特征為中間軸(18)有分動器齒輪組(35)的兩個固定齒輪(37和38)。
5.按照權(quán)利要求1至4所述的可在負(fù)荷下?lián)Q檔的多檔倒順車變速器，其特征為固定齒輪(11、9)裝在一根與輸入軸(3)同心的空心軸(7)上。
6.按照權(quán)利要求1至5所述的可在負(fù)荷下?lián)Q檔的多檔倒順車變速器，其特征為為惰輪(15)配設(shè)的換檔離合器(21)用于接通第四檔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可在負(fù)荷下?lián)Q檔的多檔倒順車變速器(1)。為了在一種多檔倒順車變速器(1)中獲得一種緊湊的結(jié)構(gòu)形式尤其是軸向尺寸小的結(jié)構(gòu),在每一根中間軸上裝唯一的一個換檔離合器(19、20、21、29、31和41)、一個惰輪和多至兩個固定齒輪(37和38)。倒順車變速器的齒輪構(gòu)成一個主動齒輪組(12)、一個分動器齒輪組(35)和一個從動齒輪系(34)。為了除主動齒輪組(12)的傳動比外還要實(shí)現(xiàn)涉及另一個換檔離合器的不同的傳動比,除了主動齒輪組(12)外還設(shè)置一條獨(dú)立的傳動鏈,它由固定齒輪(9)和一個帶換檔離合器(21)的惰輪(15)組成。在基本相同的結(jié)構(gòu)中可以實(shí)現(xiàn)具有不同檔數(shù)和不同軸距的不同的變速器方案。此倒順車變速器(1)特別適合于在工程機(jī)械中使用。
文檔編號F16H3/08GK1169770SQ95196765
公開日1998年1月7日 申請日期1995年12月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月16日
發(fā)明者沃爾夫?qū)だ棕惢羝? 弗里茨·萊伯 申請人:腓特烈斯港齒輪工廠股份公司