一种带中间轴的多档位变速器制造技术

本发明专利技术公开了一种带中间轴的多档位变速器，包括三者平行设置的用于输入扭矩的输入轴、传递扭矩的中间轴和用于输出扭矩的输出轴，以及以空转形式同轴安装在输入轴上的主齿轮、以空转形式同轴安装在中间轴上的中间齿轮和以空转形式同轴安装在输出轴上的副齿轮，所述主齿轮、中间齿轮和副齿轮一一对应组成一个齿轮组，且主齿轮分别可与中间齿轮和副齿轮相互啮合；同时所述输入轴、中间轴和输出轴上还均设有用于使换挡中相互啮合的齿轮实现同步的同步器。本发明专利技术采用2N个齿轮组，其中齿轮数为6N，可提供的不同速比组合数为2N+2N×(2N‑1)＝4N

【技术实现步骤摘要】
一种带中间轴的多档位变速器
本专利技术涉及车辆档位变速器，尤其涉及一种带中间轴的多档位变速器。
技术介绍
轻量化、多挡化、自动化是汽车变速器发展的主流方向。提高变速箱挡位的数量有利于提高发动机燃油经济性。而针对电动汽车，多挡位变速器能够充分发挥驱动电机的潜力，提高低速扭矩，提高最高允许车速，从而减少对电机功率的要求。此外，重载汽车为保证良好的动力性和加速性，要求扩大变速器传动比的范围并增加挡位数。因此，亟待解决上述问题。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种在保障多挡位传动的同时又不增加轴向长度、且结构简单、集成度较高的带中间轴的多档位变速器。技术方案：为实现以上目的，本专利技术公开了一种带中间轴的多档位变速器，包括三者平行设置的用于输入扭矩的输入轴、传递扭矩的中间轴和用于输出扭矩的输出轴，以及以空转形式同轴安装在输入轴上的主齿轮、以空转形式同轴安装在中间轴上的中间齿轮和以空转形式同轴安装在输出轴上的副齿轮，所述主齿轮、中间齿轮和副齿轮一一对应组成一个齿轮组，且主齿轮分别可与中间齿轮和副齿轮相互啮合；同时所述输入轴、中间轴和输出轴上还均设有用于使换挡中相互啮合的齿轮实现同步的同步器。其中，所述主齿轮、中间齿轮和副齿轮的数量分别为2N个，组成2N个齿轮组，其中N为除零之外的自然数。优选的，所述输入轴、中间轴和输出轴分别设有N个同步器，输入轴上的每一同步器同轴设置在相邻的第(2k-1)个主齿轮和第2k个主齿轮之间，k＝1、2、……、N；每一同步器与输入轴同步旋转且可沿输入轴轴向位移，可分别与左右主齿轮接合，使被接合主齿轮与输入轴同步旋转实现不同挡位间的切换。再者，所述输入轴、中间轴和输出轴分别设有N个同步器，中间轴上的每一同步器同轴设置在相邻的第(2k-1)个中间齿轮和第2k个中间齿轮之间，k＝1、2、……、N；每一同步器与中间轴同步旋转且可沿中间轴轴向位移，可分别与左右中间齿轮接合，使被接合中间齿轮与中间轴同步旋转实现不同挡位间的切换。进一步，所述输入轴、中间轴和输出轴分别设有N个同步器，输出轴上的每一同步器同轴设置在相邻的第(2k-1)个副齿轮和第2k个副齿轮之间，k＝1、2、……、N；每一同步器与输出轴同步旋转且可沿输出轴轴向位移，可分别与左右副齿轮接合，使被接合副齿轮与输出轴同步旋转实现不同挡位间的切换。工作原理：本专利技术齿轮组中任一齿轮均可与相邻的同步器选择性接合，当中间齿轮不与同步器接合，即中间轴与中间齿轮不参与扭矩传递过程，任何一对相互啮合的主齿轮、副齿轮分别与其相邻的同步器接合，则输入扭矩通过输入轴、与同步器接合的主齿轮、副齿轮传递至输出轴，形成转矩输出；此时2N对主副齿轮对可配置得到2N个不同速比组合。当任何一对相互啮合的主齿轮、中间齿轮分别与其相邻的同步器接合，而不与该主齿轮相互啮合的其他任何一组中间齿轮和副齿轮均可与其相邻的同步器接合，则输入扭矩通过输入轴、与同步器接合的主齿轮、与该主齿轮啮合的中间齿轮传递至中间轴，中间轴再将扭矩通过与同步器接合的另一个中间齿轮、与该中间齿轮啮合的主齿轮、与同步器接合的副齿轮传递至输出轴，形成转矩输出；此时2N组齿轮组可配置得到2N×(2N-1)个不同速比组合；因此，本专利技术提供的一种带中间轴的多挡位变速器利用6N个齿轮可提供的不同速比总数为2N+2N×(2N-1)＝4N2。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下显著优点：首先本专利技术提供的一种带中间轴的多挡位变速器在齿轮数相同的情况下比传统变速器结构可提供更多速比组合，通过6N个齿轮可提供4N2个不同速比，而传统的齿轮传动装置6N个齿轮仅能提供3N个不同速比；其次与采用主、副箱结构的多挡位变速器相比，本专利技术提供的一种带中间轴的多挡位变速器轴向长度更短，结构更紧凑且集成度更高。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。如图1所示，本专利技术一种带中间轴的多档位变速器，包括输入轴1、中间轴2、输出轴3、主齿轮4、中间齿轮5、副齿轮6和同步器7，其中输入轴1与动力装置相连接，例如通过离合器与发动机或电动机相连接，为输入轴1提供驱动扭矩。输出轴3通过差速器将输出扭矩传递给车轮，输入轴1、中间轴2和输出轴3三者平行设置。本专利技术中主齿轮4、中间齿轮5和副齿轮6的数量分别为2N个，组成2N个齿轮组，其中N为除零之外的自然数。每一齿轮组包括以空转形式同轴安装在输入轴1上的主齿轮4、以空转形式同轴安装在中间轴2上的中间齿轮5和以空转形式同轴安装在输出轴3上的副齿轮6，且主齿轮4分别可与中间齿轮5和副齿轮6相互啮合。本专利技术的输入轴1、中间轴2和输出轴3分别设有N个同步器7，输入轴1上的每一同步器7同轴设置在相邻的第(2k-1)个主齿轮4和第2k个主齿轮4之间，k＝1、2、……、N；每一同步器7与输入轴1同步旋转且可沿输入轴1轴向位移，可分别与左右主齿轮4接合，使被接合主齿轮4与输入轴1同步旋转实现不同挡位间的切换。中间轴2上的每一同步器7同轴设置在相邻的第(2k-1)个中间齿轮5和第2k个中间齿轮5之间，k＝1、2、……、N；每一同步器7与中间轴2同步旋转且可沿中间轴2轴向位移，可分别与左右中间齿轮5接合，使被接合中间齿轮5与中间轴2同步旋转实现不同挡位间的切换。输出轴3上的每一同步器7同轴设置在相邻的第(2k-1)个副齿轮6和第2k个副齿轮6之间，k＝1、2、……、N；每一同步器7与输出轴3同步旋转且可沿输出轴3轴向位移，可分别与左右副齿轮6接合，使被接合副齿轮6与输出轴3同步旋转实现不同挡位间的切换。如图1所示，当输入轴1与输出轴3上对应相互啮合的主齿轮4与副齿轮6分别与其相邻的同步器7接合，即该主齿轮4和副齿轮6分别与输入轴1和输出轴3一体旋转，中间轴2上的中间齿轮5不与同步器7接合，则输入扭矩通过输入轴1传递至与同步器接合的主齿轮4，再通过与其啮合的副齿轮6传递至输出轴3，输出轴3形成扭矩输出，此时中间轴2和中间齿轮5不参与扭矩传递过程，2N对主副齿轮对可配置得到的不同速比数为2N。如图1所示，当第p对相互啮合的主齿轮4与中间齿轮5分别与其相邻的同步器7接合，p＝1，2，……，2N，即第p个主齿轮4和第p个中间齿轮5分别与输入轴1和中间轴2一体旋转，第q个中间齿轮5与第q个副齿轮6分别与其相邻的同步器7接合，q＝1，2，……，2N，且q≠p，即第q个中间齿轮5和第q个副齿轮6分别与中间轴2和输出轴3一体旋转，则输入扭矩通过输入轴1传递至与同步器7接合的第p个主齿轮4，通过与其啮合的第p个中间齿轮5传递至中间轴2，中间轴2将扭矩传递至与其一体旋转的第q个中间齿轮5，再通过与其啮合的第q个主齿轮4、与第q个主齿轮4啮合的第q个副齿轮6将扭矩传递至输出轴3，输出轴3形成扭矩输出，此时中间轴2和中间齿轮5参与扭矩传递过程，2N个齿轮组可配置得到的不同速比数为2N×(2N-1)。即本专利技术中2N个齿轮组，齿轮数为6N，可提供的不同速比组合数为2N+2N×(2N-1)＝4N2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带中间轴的多档位变速器，其特征在于：包括三者平行设置的用于输入扭矩的输入轴(1)、传递扭矩的中间轴(2)和用于输出扭矩的输出轴(3)，以及以空转形式同轴安装在输入轴(1)上的主齿轮(4)、以空转形式同轴安装在中间轴(2)上的中间齿轮(5)和以空转形式同轴安装在输出轴(3)上的副齿轮(6)，所述主齿轮(4)、中间齿轮(5)和副齿轮(6)一一对应组成一个齿轮组，且主齿轮(4)分别可与中间齿轮(5)和副齿轮(6)相互啮合；同时所述输入轴(1)、中间轴(2)和输出轴(3)上还均设有用于使换挡中相互啮合的齿轮实现同步的同步器(7)。

【技术特征摘要】
1.一种带中间轴的多档位变速器，其特征在于：包括三者平行设置的用于输入扭矩的输入轴(1)、传递扭矩的中间轴(2)和用于输出扭矩的输出轴(3)，以及以空转形式同轴安装在输入轴(1)上的主齿轮(4)、以空转形式同轴安装在中间轴(2)上的中间齿轮(5)和以空转形式同轴安装在输出轴(3)上的副齿轮(6)，所述主齿轮(4)、中间齿轮(5)和副齿轮(6)一一对应组成一个齿轮组，且主齿轮(4)分别可与中间齿轮(5)和副齿轮(6)相互啮合；同时所述输入轴(1)、中间轴(2)和输出轴(3)上还均设有用于使换挡中相互啮合的齿轮实现同步的同步器(7)。2.根据权利要求1所述的带中间轴的多档位变速器，其特征在于：所述主齿轮(4)、中间齿轮(5)和副齿轮(6)的数量分别为2N个，组成2N个齿轮组，其中N为除零之外的自然数。3.根据权利要求2所述的带中间轴的多档位变速器，其特征在于：所述输入轴(1)、中间轴(2)和输出轴(3)分别设有N个同步器(7)，输入轴(1)上的每一同步器(7)同轴设置在相邻的第(2k-1)个主齿轮(4)和第2k个主齿轮(4)之间，k＝1、2、……、N；每一同步器(7)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭飞，姚宇，吴丹，黄允凯，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32