铰接式自卸车的八档定轴变速机构及其变速箱和实现方法技术

本发明专利技术公开了铰接式自卸车的八档定轴变速机构及其变速箱，其中，第一定轴I为输入轴，第七定轴VII为输出轴；在前进档时，所述第一定轴I与第三定轴III、第五定轴V、第七定轴VII旋转方向保持一致，与第二定轴II、第四定轴IV、第六定轴VI旋转方向相反；倒档轴R用于旋转方向转换，实现输出轴正转和反转的功能；在倒档时，第一定轴I与第二定轴II、第四定轴IV、第六定轴VI旋转方向保持一致，与倒档轴R、第三定轴III、第五定轴V、第七定轴VII旋转方向相反。与行星齿轮式变速机构相比，定轴变速机构模块化程度高、结构简单、可靠性高、具有前后双输出和PTO，生产成本低且易于维修。

Eight stop fixed axis transmission mechanism of articulated dump truck and gearbox and realization method thereof

The invention discloses the eight gear fixed axis transmission mechanism and the gearbox of the articulated dump truck, in which the first axis I is the input shaft and the seventh fixed axis VII is the output axis; in the forward gear, the specified axis I is consistent with the third fixed axis III, the fifth fixed axis V, the seventh fixed axis VII rotation direction, and the second fixed axis II, the fourth fixed axis IV. The rotation direction of the sixth fixed axis VI is opposite; the reverse axis R is used for the rotation direction conversion to achieve the function of positive rotation and reversal of the output axis; in the reverse gear, the first axis I is consistent with the second fixed axis II, the fourth axis IV, the sixth fixed axis VI rotation direction, and the reverse axis R, the third axis III, the fifth fixed axis V, and the seventh fixed axis VII rotation square. To the contrary. Compared with the planetary gear transmission, the fixed axis variable speed mechanism has high modularization, simple structure, high reliability, double output and PTO, low production cost and easy maintenance.

【技术实现步骤摘要】
铰接式自卸车的八档定轴变速机构及其变速箱和实现方法
应用于变速箱领域，具体涉及一种铰接式自卸车的八档定轴变速机构及其变速箱。
技术介绍
变速箱是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构，能够分档改变输出轴和输入轴传动比，以适应在不同路面和载荷条件下，满足驾驶员对车辆调速的控制需求。变速机构是变速箱的核心组成原件，通常由不同的齿轮组成不同的啮合关系，从而实现不同的输入输出速比关系，实现车辆的前进、倒退或空档。目前常用于铰接式自卸车的变速箱为同轴式液力机械自动变速箱，特点是输入轴与输出轴在同一轴线上，变速机构为行星齿轮机构。行星齿轮机构主要由太阳轮、内齿圈、行星架和行星齿轮等原件组成。速比和动力传动的方向的改变是通过以不同的原件作为主动件或被动件、以及限制不同原件的运动而实现的。。上述同轴式液力机械自动变速箱结构复杂，由于要实现多个档位，不同层级的太阳轮、内齿圈、行星架存在多种共用或关联关系，结构紧凑，零部件数量多，用于铰接式自卸车时可靠性差。上述同轴式液力机械自动变速箱仅有后端一个输出口，为了满足铰接式自卸车为6×6驱动，需要配合分动箱使用，将动力一分二变为前后输出。上述变速箱一般仅有6个前进档位，为了提升动力性能，所配合的分动箱需要有高档和低档两个档位。上述变速箱一般情况下不能够集成取力口（PTO）。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种全新的用于铰接式自卸车的八档定轴变速机构及其变速箱，定轴变速机构模块化程度高、结构简单、可靠性高、具有前后双输出和PTO，生产成本低且易于维修。本专利技术所采用的技术方案是：铰接式自卸车的八档定轴变速机构及其变速箱，包括通过互相啮合的齿轮和离合器的结合或断开来实现不同的档位的第一定轴I、第二定轴II、第三定轴III、第四定轴IV、第五定轴V、第六定轴VI、第七定轴VII和倒档轴R；其中，所述第一定轴I为输入轴，所述第七定轴VII为输出轴；在前进档时，所述第一定轴I与第三定轴III、第五定轴V、第七定轴VII旋转方向保持一致，与第二定轴II、第四定轴IV、第六定轴VI旋转方向相反；所述倒档轴R用于旋转方向转换，实现输出轴正转和反转的功能；在倒档时，第一定轴I与第二定轴II、第四定轴IV、第六定轴VI旋转方向保持一致，与倒档轴R、第三定轴III、第五定轴V、第七定轴VII旋转方向相反。优选的是，所述第一定轴I由内轴和外轴组成，其中，内轴与输入法兰相连，内轴同时与带锁止离合器的变矩器的输入端相连，输出端和外轴相连，外轴同时与缓速器相连。优选的是，第一定轴的内轴与取力口PTO相连，提供动力输出。优选的是，所述第一定轴I的外轴装备有浮动齿轮Z11和固定齿轮Z12，其中，浮动齿轮Z11通过离合器C1与第一定轴I的外轴相连；所述第二定轴II装备有固定齿轮Z21和固定齿轮Z23、浮动齿轮Z22，浮动齿轮Z22通过离合器C2与第二定轴II相连；所述第三定轴III装备有固定齿轮Z31、浮动齿轮Z32，浮动齿轮Z32通过离合器C3与第三定轴III相连；所述第四定轴IV装备有固定齿轮Z41和固定齿轮Z43、浮动齿轮Z42，浮动齿轮Z42通过离合器C4与第四定轴IV相连；所述第五定轴V装备有固定齿轮Z51、浮动齿轮Z52，浮动齿轮Z52通过离合器C5与第五定轴V相连；所述第六定轴VI装备有固定齿轮Z61、浮动齿轮Z62和浮动齿轮Z63，浮动齿轮Z62通过离合器C61与第六定轴VI相连，浮动齿轮Z63通过离合器C62与第六定轴VI相连；所述第七定轴VII装备有固定齿轮Z71和固定齿轮Z72，前端和前输出法兰Ⅰ相连，后端和输出法兰Ⅱ相连；所述倒档轴R装备有固定齿轮ZR1、浮动齿轮ZR2，浮动齿轮ZR2通过离合器CR与倒档轴R相连。优选的是，第一定轴I的浮动齿轮Z11与第二定轴II的固定齿轮Z21、第四定轴IV固定齿轮Z41保持常啮合，第二定轴II的固定齿轮Z23和第三定轴III的浮动齿轮Z32保持常啮合，第四定轴的固定齿轮Z43和第五定轴的浮动齿轮Z52保持常啮合；第一定轴I的固定齿轮Z12和倒档轴R的浮动齿轮ZR2保持常啮合，用于在倒档时将扭矩转速传递到倒档轴R。优选的是，倒档轴R的固定齿轮ZR1和第四定轴的固定齿轮Z41保持常啮合，第四定轴IV的固定齿轮Z43和第五定轴的浮动齿轮Z52保持常啮合；倒档轴R的固定齿轮ZR1通过浮动齿轮Z11和第二定轴II的固定齿轮Z21保持常啮合，第二定轴II的固定齿轮Z23和第三定轴III的浮动齿轮Z32保持常啮合；优选的是，第六定轴VI的固定齿轮Z61与第三定轴III的固定齿轮Z31、第五定轴V固定齿轮Z51保持常啮合，能将前进档和倒退档时的扭矩转速传递到第六定轴VI；第六定轴VI具有的浮动齿轮Z62、浮动齿轮Z63分别与第七定轴VII的固定齿轮Z71、固定齿轮Z72保持常啮合，离合器C61和离合器C62分别施加时，能实现不同速比的两个档位。优选的是，所述第七定轴VII具有且具有前后两个方向的动力输出。一种基于前述的铰接式自卸车的八档定轴变速机构及其变速箱的实现方法，用于前进档时：前进一档到八档：动力传输路径为带锁止离合器的变矩器到第一定轴I外轴，离合器C1施加，将动力从第一定轴I外轴传递到浮动齿轮Z11；前进一档：离合器C1、离合器C2和离合器C61处于施加状态；浮动齿轮Z11通过啮合的固定齿轮Z21将动力传递到第二定轴II，离合器C2施加，将动力传递到浮动齿轮Z22；浮动齿轮Z22通过啮合的固定齿轮Z31将动力传递到第三定轴III，固定齿轮Z31通过啮合的固定齿轮Z61将动力传递到第六定轴VI；离合器C61施加，将动力传递到浮动齿轮Z62，浮动齿轮Z62通过啮合的固定齿轮Z71将动力传递到第六定轴VII，完成动力输出。前进二档：离合器C1、离合器C3和离合器C61处于施加状态；浮动齿轮Z11通过啮合的固定齿轮Z21将动力传递到第二定轴II，离合器C3施加，第二定轴II的固定齿轮Z23通过啮合的浮动齿轮Z32将动力传递到第三定轴III；固定齿轮Z31通过啮合的固定齿轮Z61将动力传递到第六定轴VI；离合器C61施加，将动力传递到浮动齿轮Z62，浮动齿轮Z62通过啮合的固定齿轮Z71将动力传递到第六定轴VII，完成动力输出；前进三档：离合器C1、离合器C4和离合器C61处于施加状态；浮动齿轮Z11通过啮合的固定齿轮Z41将动力传递到第四定轴IV，离合器C4施加，浮动齿轮Z41通过啮合的固定齿轮Z51将动力传递到第五定轴V，固定齿轮Z51通过啮合的固定齿轮Z61将动力传递到第六定轴VI；离合器C61施加，将动力传递到浮动齿轮Z62，浮动齿轮Z62通过啮合的固定齿轮Z71将动力传递到第六定轴VI，完成动力输出；前进四档：离合器C1、离合器C5和离合器C61处于施加状态；浮动齿轮Z11通过啮合的固定齿轮Z41将动力传递到第四定轴IV，离合器C5施加，浮动齿轮Z52通过啮合的固定齿轮Z43将动力传递到第五定轴V，固定齿轮Z51通过啮合的固定齿轮Z61将动力传递到第六定轴VI；离合器C61施加，将动力传递到浮动齿轮Z62，浮动齿轮Z62通过啮合的固定齿轮Z71将动力传递到第六定轴VI，完成动力输出；前进五档：与前进一档的传输路径区别在于离合器C62施加，切本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.铰接式自卸车的八档定轴变速机构及其变速箱，其特征在于：包括通过互相啮合的齿轮和离合器的结合或断开来实现不同的档位的第一定轴I、第二定轴II、第三定轴III、第四定轴IV、第五定轴V、第六定轴VI、第七定轴VII和倒档轴R；其中，所述第一定轴I为输入轴，所述第七定轴VII为输出轴；在前进档时，所述第一定轴I与第三定轴III、第五定轴V、第七定轴VII旋转方向保持一致，与第二定轴II、第四定轴IV、第六定轴VI旋转方向相反；所述倒档轴R用于旋转方向转换，实现输出轴正转和反转的功能；在倒档时，第一定轴I与第二定轴II、第四定轴IV、第六定轴VI旋转方向保持一致，与倒档轴R、第三定轴III、第五定轴V、第七定轴VII旋转方向相反。

【技术特征摘要】
1.铰接式自卸车的八档定轴变速机构及其变速箱，其特征在于：包括通过互相啮合的齿轮和离合器的结合或断开来实现不同的档位的第一定轴I、第二定轴II、第三定轴III、第四定轴IV、第五定轴V、第六定轴VI、第七定轴VII和倒档轴R；其中，所述第一定轴I为输入轴，所述第七定轴VII为输出轴；在前进档时，所述第一定轴I与第三定轴III、第五定轴V、第七定轴VII旋转方向保持一致，与第二定轴II、第四定轴IV、第六定轴VI旋转方向相反；所述倒档轴R用于旋转方向转换，实现输出轴正转和反转的功能；在倒档时，第一定轴I与第二定轴II、第四定轴IV、第六定轴VI旋转方向保持一致，与倒档轴R、第三定轴III、第五定轴V、第七定轴VII旋转方向相反。2.根据权利要求1所述的铰接式自卸车的八档定轴变速机构及其变速箱，其特征在于：所述第一定轴I由内轴和外轴组成，其中，内轴与输入法兰（8）相连，内轴同时与带锁止离合器的变矩器（9）的输入端相连，输出端和外轴相连，外轴同时与缓速器（10）相连。3.根据权利要求2所述的用于铰接式自卸车的八档定轴变速机构及其变速箱，其特征在于：第一定轴的内轴与取力口PTO（13）相连，提供动力输出。4.根据权利要求1所述的铰接式自卸车的八档定轴变速机构及其变速箱，其特征在于：所述第一定轴I的外轴装备有浮动齿轮Z11和固定齿轮Z12，其中，浮动齿轮Z11通过离合器C1与第一定轴I的外轴相连；所述第二定轴II装备有固定齿轮Z21和固定齿轮Z23、浮动齿轮Z22，浮动齿轮Z22通过离合器C2与第二定轴II相连；所述第三定轴III装备有固定齿轮Z31、浮动齿轮Z32，浮动齿轮Z32通过离合器C3与第三定轴III相连；所述第四定轴IV装备有固定齿轮Z41和固定齿轮Z43、浮动齿轮Z42，浮动齿轮Z42通过离合器C4与第四定轴IV相连；所述第五定轴V装备有固定齿轮Z51、浮动齿轮Z52，浮动齿轮Z52通过离合器C5与第五定轴V相连；所述第六定轴VI装备有固定齿轮Z61、浮动齿轮Z62和浮动齿轮Z63，浮动齿轮Z62通过离合器C61与第六定轴VI相连，浮动齿轮Z63通过离合器C62与第六定轴VI相连；所述第七定轴VII装备有固定齿轮Z71和固定齿轮Z72，前端和前输出法兰Ⅰ（11）相连，后端和输出法兰Ⅱ（12）相连；所述倒档轴R装备有固定齿轮ZR1、浮动齿轮ZR2，浮动齿轮ZR2通过离合器CR与倒档轴R相连。5.根据权利要求4所述的铰接式自卸车的八档定轴变速机构及其变速箱，其特征在于：第一定轴I的浮动齿轮Z11与第二定轴II的固定齿轮Z21、第四定轴IV固定齿轮Z41保持常啮合，第二定轴II的固定齿轮Z23和第三定轴III的浮动齿轮Z32保持常啮合，第四定轴的固定齿轮Z43和第五定轴的浮动齿轮Z52保持常啮合；第一定轴I的固定齿轮Z12和倒档轴R的浮动齿轮ZR2保持常啮合，用于在倒档时将扭矩转速传递到倒档轴R。6.根据权利要求4所述的铰接式自卸车的八档定轴变速机构及其变速箱，其特征在于：倒档轴R的固定齿轮ZR1和第四定轴的固定齿轮Z41保持常啮合，第四定轴IV的固定齿轮Z43和第五定轴的浮动齿轮Z52保持常啮合；倒档轴R的固定齿轮ZR1通过浮动齿轮Z11和第二定轴II的固定齿轮Z21保持常啮合，第二定轴II的固定齿轮Z23和第三定轴III的浮动齿轮Z32保持常啮合。7.根据权利要求4所述的铰接式自卸车的八档定轴变速机构及其变速箱，其特征在于：第六定轴VI的固定齿轮Z61与第三定轴III的固定齿轮Z31、第五定轴V固定齿轮Z51保持常啮合，能将前进档和倒退档时的扭矩转速传递到第六定轴VI；第六定轴VI具有的浮动齿轮Z62、浮动齿轮Z63分别与第七定轴VII的固定齿轮Z71、固定齿轮Z72保持常啮合，离合器C61和离合器C62分别施加时，能实现不同速比的两个档位。8.根据权利要求1所述的铰接式自卸车的八档定轴变速机构及其变速箱，其特征在于：所述第七定轴VII具有且具有前后两个方向的动力输出。9.一种基于权利要求1至8任一项所述的铰接式自卸车的八档定轴变速机构及其变速箱的实现方法，用于前进档时，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰山，汤治明，姚锡江，高新功，秦红义，王道明，乔奎普，王周，谢和平，马玉敏，
申请(专利权)人：徐州徐工矿山机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32