用于铰接式自卸车的四档定轴变速箱及其实现方法技术

本发明专利技术公开了用于铰接式自卸车的四档定轴变速箱，其中，所述第一定轴I为输入轴，所述第六定轴VI为输出轴；在前进档时，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，与第三定轴III、第五定轴V、中间轴M旋转方向相反。在倒档时，第一定轴I与第三定轴III、第五定轴V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，中间轴M空转，不参与换挡。本发明专利技术实现四个前进档、四个倒退档以及空挡功能，且具有前后两个方向的动力输出、取力口。其中取力口和液力变矩器的输入端相连，无论变速箱处于何种档位，均与发动机同转速输出动力。

Four gear fixed axis gearbox for articulated dump truck and its realization method

The invention discloses a four gear fixed shaft gearbox for an articulated dump truck, in which the first axis I is an input shaft, and the sixth fixed axis VI is an output shaft; the first axis I is consistent with the second fixed axis II, the fourth fixed axis IV, the sixth fixed axis VI rotation direction, and the third fixed axis III, the fifth fixed axis V, and the middle. The axis M has the opposite direction of rotation. In reverse, the first axis I is consistent with the third axis III, fifth fixed axis V rotation direction, and the second fixed axis II, the fourth axis IV, the sixth fixed axis VI rotation direction opposite, the intermediate shaft M empty, does not participate in the shift. The invention realizes four forward gears, four reverse gears and a neutral gear function, and has a power output and a power take-off mouth in two directions. The power take-off port is connected with the input port of the torque converter, and no matter what gear shift the gearbox is in, it has the same speed output power with the engine.

【技术实现步骤摘要】
用于铰接式自卸车的四档定轴变速箱及其实现方法
应用于变速箱领域，具体涉及一种铰接式自卸车的四档定轴变速箱。
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四档定轴变速箱。本专利技术所采用的技术方案是：用于铰接式自卸车的四档定轴变速箱，包括其上均设有齿轮和离合器的第一定轴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为和中间轴M，且各轴之间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；其中，所述第一定轴I为输入轴，所述第六定轴VI为输出轴；在前进档时，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，与第三定轴III、第五定轴V、中间轴M旋转方向相反。在倒档时，第一定轴I与第三定轴III、第五定轴V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，中间轴M空转，不参与换挡。优选的是，所述第一定轴I由内轴和外轴组成，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，所述第一定轴内轴与取力口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，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和Z62，前端和前输出法兰11相连，后端和输出法兰12相连；所述中间轴M装备有固定齿轮ZM1、浮动齿轮ZM2，浮动齿轮ZM2通过离合器CM与中间轴M相连。优选的是，所述第一定轴I的固定齿轮Z12和中间轴M的浮动齿轮ZM2保持常啮合，用于在前进档时将扭矩转速传递到中间轴M；中间轴M固定齿轮ZM1和第四定轴固定齿轮Z41保持常啮合，第四定轴IV固定齿轮Z43和第五定轴浮动齿轮Z52保持常啮合；中间轴M固定齿轮ZM1通过浮动齿轮Z11和第二定轴II固定齿轮Z21保持常啮合，第二定轴II固定齿轮Z23和第三定轴III浮动齿轮Z32保持常啮合。优选的是，所述第一定轴I的浮动齿轮Z11和第二定轴II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固定齿轮Z23和第三定轴III浮动齿轮Z32保持常啮合，第四定轴固定齿轮Z43和第五定轴浮动齿轮Z52保持常啮合。优选的是，所述第六定轴VI固定齿轮Z61和第五定轴固定齿轮Z51保持常啮合，第六定轴VI固定齿轮Z62与第三定轴III固定齿轮Z31保持常啮合。一种基于前述的用于铰接式自卸车的四档定轴变速箱的实现方法，用于前进档时：前进一档到四档：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，中间轴离合器CM施加，第一定轴I外轴的固定齿轮Z12与通过与之啮合的浮动齿轮ZM2将动力传递到中间轴M；前进一档：离合器CM、C2处于施加状态，中间轴M固定齿轮ZM1通过惰轮第一轴浮动齿轮Z11将动力传递到第二轴II固定齿轮Z21，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Z62将动力传递到第六定轴VI完成动力输出；前进二档：离合器CM、C3处于施加状态，中间轴M固定齿轮ZM1通过惰轮第一轴浮动齿轮Z11将动力传递到第二轴II固定齿轮Z21，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Z62将动力传递到第六定轴VI，完成动力输出；前进三档：离合器CM、C4处于施加状态，中间轴M固定齿轮ZM1通过与之啮合的固定齿轮Z41将动力传递到第四定轴IV，离合器C4施加，浮动齿轮Z42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，完成动力输出；前进四档：离合器CM、C5处于施加状态，中间轴M固定齿轮ZM1通过与之啮合的固定齿轮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，完成动力输出。优选的是，，用于倒退档时：倒退一档到四档：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；倒退一档：离合器C1、C2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Z62将动力传递到第六定轴VI，完成动力输出；倒退二档：离合器C1、C3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完成动力输出；倒退三档：离合器C1、C4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，完成动力输出；倒退四档：离合器C1、C5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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于铰接式自卸车的四档定轴变速箱，其特征在于：包括其上均设有齿轮和离合器的第一定轴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为和中间轴M，且各轴之间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；其中，所述第一定轴I为输入轴，所述第六定轴VI为输出轴；在前进档时，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，与第三定轴III、第五定轴V、中间轴M旋转方向相反；在倒档时，第一定轴I与第三定轴III、第五定轴V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，中间轴M空转，不参与换挡。

【技术特征摘要】
1.用于铰接式自卸车的四档定轴变速箱，其特征在于：包括其上均设有齿轮和离合器的第一定轴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为和中间轴M，且各轴之间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；其中，所述第一定轴I为输入轴，所述第六定轴VI为输出轴；在前进档时，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，与第三定轴III、第五定轴V、中间轴M旋转方向相反；在倒档时，第一定轴I与第三定轴III、第五定轴V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，中间轴M空转，不参与换挡。2.根据权利要求1所述的用于铰接式自卸车的四档定轴变速箱，其特征在于：所述第一定轴I由内轴和外轴组成，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四档定轴变速箱，其特征在于：所述第一定轴内轴与取力口PTO（13）相连，提供动力输出。4.根据权利要求1所述的用于铰接式自卸车的四档定轴变速箱，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，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和Z62，前端和前输出法兰11相连，后端和输出法兰12相连；所述中间轴M装备有固定齿轮ZM1、浮动齿轮ZM2，浮动齿轮ZM2通过离合器CM与中间轴M相连。5.根据权利要求4所述的用于铰接式自卸车的四档定轴变速箱，其特征在于：所述第一定轴I的固定齿轮Z12和中间轴M的浮动齿轮ZM2保持常啮合，用于在前进档时将扭矩转速传递到中间轴M；中间轴M固定齿轮ZM1和第四定轴固定齿轮Z41保持常啮合，第四定轴IV固定齿轮Z43和第五定轴浮动齿轮Z52保持常啮合；中间轴M固定齿轮ZM1通过浮动齿轮Z11和第二定轴II固定齿轮Z21保持常啮合，第二定轴II固定齿轮Z23和第三定轴III浮动齿轮Z32保持常啮合。6.根据权利要求4所述的用于铰接式自卸车的四档定轴变速箱，其特征在于：所述第一定轴I的浮动齿轮Z11和第二定轴II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固定齿轮Z23和第三定轴III浮动齿轮Z32保持常啮合，第四定轴固定齿轮Z43和第五定轴浮动齿轮Z52保持常啮合。7.根据权利要求4所述的用于铰接式自卸车的四档定轴变速箱，其特征在于：所述第六定轴VI固定齿轮Z61和第五定轴固定齿轮Z51保持常啮合，第六定轴VI固定齿轮Z62与第三定轴III固定齿轮Z31保持常啮合。8.一种基于权利要求1至7任一项所述的用于铰...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏，张杰山，乔奎普，王周，秦红义，汤治明，王道明，王勇，姚锡江，谢和平，王点，
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