本发明专利技术利用直轴滑槽式换挡装置实现机械式换挡操作，减少驾驶人员的操纵工作量，提高燃油的经济性，还可广泛应用于车辆变速器的自动控制工作；提出一种直轴滑槽式换挡装置，直轴滑槽式换挡装置由拨叉系统和换挡驱动系统组成；换挡驱动系统由换挡驱动轴、一挡曲面滑槽换挡块、三挡曲面滑槽换挡块、二挡曲面滑槽换挡块、四挡曲面滑槽换挡块和换挡驱动轴驱动齿轮组成；换挡驱动轴顺时针旋转时，弧线AB为挂一挡，弧线BC为摘一挡，同时，弧线DE为挂二挡，弧线EF为摘二挡，同时，弧线GH为挂三挡，弧线HI为摘三挡，同时，弧线JK为挂四挡，弧线KM为摘四挡，进入空挡挡位；摘挡流程采取与挂挡流程相反的操作。
Direct axis chute shifting device and shift method of automobile transmission
The invention realizes mechanical shift operation by means of the straight-axis sliding-slot shift device, reduces the manipulation workload of the driver, improves the fuel economy, and can also be widely used in the automatic control work of the vehicle transmission; a straight-axis sliding-slot shift device is proposed, and the straight-axis sliding-slot shift device is driven by the shifting fork system and the shifting gear system. The shift drive system is composed of shift drive shaft, one gear curved groove shift block, three gear curved groove shift block, two gear curved groove shift block, four gear curved groove shift block and shift drive shaft drive gear; when the shift drive shaft rotates clockwise, the arc AB is in one gear, the arc BC is in one gear, and at the same time, the arc BC is in one gear. At the same time, the arc GH is in the third gear, the arc HI is in the third gear. At the same time, the arc JK is in the fourth gear, the arc KM is in the fourth gear and enters the neutral gear. The gear-off process takes the opposite operation from the gear-up process.
【技术实现步骤摘要】
汽车变速器直轴滑槽式换挡装置与换挡方法
本专利技术涉及一种汽车变速器直轴滑槽式换挡装置与换挡方法，尤其是一种汽车变速器四挡挡位直轴滑槽换挡装置与换挡方法。
技术介绍
在汽车产业中，变速器的好坏直接影响汽车的燃油经济性、换挡平顺性和乘坐舒适性等性能。传统机械式变速器需驾驶员频繁换挡以满足动力性要求，频繁换挡加重了驾驶员的劳动强度，并且驾驶员驾驶技术的好坏，对汽车的性能具有较大的影响。在现有汽车的变速器中，大多是机械式传动，换挡操作复杂，变速效率低。在复杂路面行驶时，车速变化较大，换挡频繁，增大了驾驶人员操纵工作量。在紧急情况下，换挡操作容易出现离合和油门踏板的误判，从而导致事故率上升。目前的机动车自动换挡可分为液力自动变速器和电控自动变速器。自动变速器主要是有液力变矩器、行星齿轮组、制动器、离合器、液压泵和电磁阀组成，结构复杂，而且大都属于高精密元件，成本高。本专利技术利用直轴滑槽式换挡装置实现机械式换挡操作，减少驾驶人员的操纵工作量，提高燃油的经济性，还可广泛应用于车辆变速器的自动控制工作。
技术实现思路
提出一种直轴滑槽式换挡装置，直轴滑槽式换挡装置由拨叉系统和换挡驱动系统组成。拨叉系统由拨叉轴、一挡拨叉、二挡拨叉、三挡拨叉、四挡拨叉和拨叉滑动轴组成，拨叉轴为等截面圆形直杆，两端与变速箱壳体固定连接，表面光滑，拨叉通过拨叉孔与拨叉轴连接，拨叉可以沿着拨叉轴轴向方向左右移动；拨叉轴从左到右依次排列一挡拨叉、三挡拨叉、二挡拨叉和四挡拨叉；拨叉滑动轴为等截面圆形直杆，表面光滑，一端与拨叉连接，另一端嵌入曲面滑槽换挡块滑槽并与曲面滑槽换挡块滑槽侧面接触。换挡驱动系统由换挡驱动轴、一挡曲面滑槽换挡块、三挡曲面滑槽换挡块、二挡曲面滑槽换挡块、四挡曲面滑槽换挡块和换挡驱动轴驱动齿轮组成，换挡驱动轴两端通过轴承与变速箱壳体连接，曲面滑槽换挡块与换挡驱动轴固结，换挡驱动轴从左到右依次排列为一挡曲面滑槽换挡块、三挡曲面滑槽换挡块、二挡曲面滑槽换挡块、四挡曲面滑槽换挡块和换挡驱动轴驱动齿轮，换挡驱动轴驱动齿轮与换挡驱动轴固结。每个曲面滑槽换挡块滑槽由直线滑槽部分和曲线滑槽部分组成，其中直线滑槽长度为曲面滑槽换挡块对应的圆心角为240度的圆弧长度，曲线滑槽沿周长方向的长度为曲面滑槽换挡块对应的圆心角为120度的圆弧长度，曲线滑槽的高度与换挡拨叉换挡间距与齿轮啮合间距和相等，一挡曲面滑槽换挡块曲面方向与二挡曲面滑槽换挡块曲面方向相反，两弧面间圆心角角度差为60度，三挡曲面滑槽换挡块曲面方向与四挡曲面滑槽换挡块曲面方向相反，两弧面间圆心角角度差为60度。当离合器断开，换挡驱动轴从空挡位置顺时针转动角度为60度时，一挡曲面滑槽换挡块随着换挡驱动轴旋转60的角度，曲面滑槽换挡块驱动拨叉滑动轴产生右向的轴向位移，拨叉滑动轴推动与其固结的拨叉产生右向的轴向位移，拨叉推动结合套产生右向的轴向位移，该位移等于换挡拨叉换挡间距与齿轮啮合间距和时，完成一挡换挡动作，离合器闭合；当离合器断开，换挡驱动轴再产生顺时针转动时，一挡曲面滑槽换挡块随着换挡驱动轴旋转，曲面滑槽换挡块驱动拨叉滑动轴产生左向的轴向位移，拨叉滑动轴推动与其连接的拨叉产生左向的轴向位移，一挡进入摘挡动作，同时，二挡曲面滑槽换挡块随着换挡驱动轴旋转，曲面滑槽换挡块驱动拨叉滑动轴产生左向的轴向位移，拨叉滑动轴推动与其固结的拨叉产生左向的轴向位移，二挡进入挂挡动作，当旋转角度为60度时，一挡摘除，挂入二挡，二挡换挡完毕，离合器闭合；同理，再断开离合器，换挡驱动轴旋转60度，二挡摘除，挂入三挡，离合器闭合；再断开离合器，换挡驱动轴旋转60度角度，三挡摘除，挂入四挡，闭合离合器，前进一挡至四挡挂挡完成；退挡操作与前进挡操作相反，逆时针旋转60度，120度，180度和240度分别退出四挡、三挡、二挡和一挡，完成退挡操作。挂挡流程为：弧线ABC、DEF、GHI和JKM分别表示换挡驱动轴一档、二挡、三挡和四挡滑槽中心线，换挡驱动轴顺时针旋转时，弧线AB为挂一挡，B点为一挡位置；弧线BC为摘一挡，同时，弧线DE为挂二挡，E点为二挡位置；弧线EF为摘二挡，同时，弧线GH为挂三挡，H点为三挡位置；弧线HI为摘三挡，同时，弧线JK为挂四挡，K点为四挡位置；弧线KM为摘四挡，进入空挡挡位；摘挡流程采取与挂挡流程相反的操作。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：1.变速控制系统利用直轴滑槽和控制电极的自锁特性和控制器的互锁功能，有效锁定传动结构的位置，替代机械式互锁和自锁装置，减小了挡位切换过程的换挡作用力。2.按钮式换挡系统能有效降低汽车操纵难度，提高汽车燃油经济性。3.直轴滑槽式换挡系统能有效降低驾驶员操作失误导致的离合器过度磨损，延长离合器使用寿命。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术专利进一步说明。附图1汽车变速器直轴滑槽式换挡结构示意图；附图2汽车变速器直轴滑槽式换挡轴与曲面滑槽换挡块结构示意图；附图3拨叉与拨叉滑动轴示意图；附图4滑槽中心线平面展开与换挡区间示意图。1、拨叉轴，2、一挡拨叉，3、拨叉滑动轴，4、三挡拨叉，5、二挡拨叉，6、四挡拨叉，7、换挡驱动齿轮，8、四挡曲面滑槽换挡块，9、二挡曲面滑槽换挡块，10、三挡曲面滑槽换挡块，11、一挡曲面滑槽换挡块，12、换挡驱动轴具体实施方案下面结合附图1至图4对本专利技术进一步说明：本实施例的主体机构包括拨叉系统和换挡驱动系统两部分。其特征在于：拨叉系统由拨叉轴1、一挡拨叉2、二挡拨叉5、三挡拨叉4、四挡拨叉6和拨叉滑动轴3组成，拨叉轴1为等截面圆形直杆，两端与变速箱壳体固定连接，表面光滑，拨叉通过拨叉孔与拨叉轴1连接，拨叉可以沿着拨叉轴1轴向方向左右移动；拨叉轴1从左到右依次排列一挡拨叉2、三挡拨叉4、二挡拨叉5和四挡拨叉6；拨叉滑动轴3为等截面圆形直杆，表面光滑，一端与拨叉连接，另一端嵌入曲面滑槽换挡块滑槽并与曲面滑槽换挡块滑槽侧面接触。换挡驱动系统由换挡驱动轴12、一挡曲面滑槽换挡块11、三挡曲面滑槽换挡块10、二挡曲面滑槽换挡块9、四挡曲面滑槽换挡块8和换挡驱动轴12驱动齿轮组成，换挡驱动轴12两端通过轴承与变速箱壳体连接，曲面滑槽换挡块与换挡驱动轴12固结，换挡驱动轴12从左到右依次排列为一挡曲面滑槽换挡块11、三挡曲面滑槽换挡块10、二挡曲面滑槽换挡块9、四挡曲面滑槽换挡块8和换挡驱动齿轮7，换挡驱动齿轮7与换挡驱动轴12固结。每个曲面滑槽换挡块滑槽由直线滑槽部分和曲线滑槽部分组成，其中直线滑槽长度为曲面滑槽换挡块对应的圆心角为240度的圆弧长度，曲线滑槽沿周长方向的长度为曲面滑槽换挡块对应的圆心角为120度的圆弧长度，曲线滑槽的高度与换挡拨叉换挡间距与齿轮啮合间距和相等，一挡曲面滑槽换挡块11曲面方向与二挡曲面滑槽换挡块9曲面方向相反，两弧面间圆心角角度差为60度，三挡曲面滑槽换挡块10曲面方向与四挡曲面滑槽换挡块8曲面方向相反，两弧面间圆心角角度差为60度。当离合器断开，换挡驱动轴12从空挡位置顺时针转动角度为60度时，一挡曲面滑槽换挡块11随着换挡驱动轴12旋转60的角度，曲面滑槽换挡块驱动拨叉滑动轴3产生右向的轴向位移，拨叉滑动轴3推动与其连接的拨叉产生右向的轴向位移，拨叉推动结合套产生右向的轴向位移，该位移等于换挡拨叉换挡间距本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种汽车变速器直轴滑槽式换挡装置与换挡方法，主体机构包括拨叉系统和换挡驱动系统两部分，其特征在于：拨叉系统由拨叉轴(1)、一挡拨叉(2)、二挡拨叉(5)、三挡拨叉(4)、四挡拨叉(6)和拨叉滑动轴(3)组成，拨叉轴(1)为等截面圆形直杆，两端与变速箱壳体固定连接，表面光滑，拨叉通过拨叉孔与拨叉轴(1)连接，拨叉可以沿着拨叉轴(1)轴向方向左右移动；拨叉轴(1)从左到右依次排列一挡拨叉(2)、三挡拨叉(4)、二挡拨叉(5)和四挡拨叉(6)；拨叉滑动轴(3)为等截面圆形直杆，表面光滑，一端与拨叉连接，另一端嵌入曲面滑槽换挡块滑槽并与曲面滑槽换挡块滑槽侧面接触；换挡驱动系统由换挡驱动轴(12)、一挡曲面滑槽换挡块(11)、三挡曲面滑槽换挡块(10)、二挡曲面滑槽换挡块(9)、四挡曲面滑槽换挡块(8)和换挡驱动轴(12)驱动齿轮组成，换挡驱动轴(12)两端通过轴承与变速箱壳体连接，曲面滑槽换挡块与换挡驱动轴(12)固结，换挡驱动轴(12)从左到右依次排列为一挡曲面滑槽换挡块(11)、三挡曲面滑槽换挡块(10)、二挡曲面滑槽换挡块(9)、四挡曲面滑槽换挡块(8)和换挡驱动齿轮(7)，换挡驱动齿轮(7)与换挡驱动轴(12)固结；每个曲面滑槽换挡块滑槽由直线滑槽部分和曲线滑槽部分组成，其中直线滑槽长度为曲面滑槽换挡块对应的圆心角为240度的圆弧长度，曲线滑槽沿周长方向的长度为曲面滑槽换挡块对应的圆心角为120度的圆弧长度，曲线滑槽的高度与换挡拨叉换挡间距与齿轮啮合间距和相等，一挡曲面滑槽换挡块(11)曲面方向与二挡曲面滑槽换挡块(9)曲面方向相反，两弧面间圆心角角度差为60度，三挡曲面滑槽换挡块(10)曲面方向与四挡曲面滑槽换挡块(8)曲面方向相反，两弧面间圆心角角度差为60度；当离合器断开，换挡驱动轴(12)从空挡位置顺时针转动角度为60度时，一挡曲面滑槽换挡块(11)随着换挡驱动轴(12)旋转60的角度，曲面滑槽换挡块驱动拨叉滑动轴(3)产生右向的轴向位移，拨叉滑动轴(3)推动与其连接的拨叉产生右向的轴向位移，拨叉推动结合套产生右向的轴向位移，该位移等于换挡拨叉换挡间距与齿轮啮合间距和时，完成一挡换挡动作，离合器闭合；当离合器断开，换挡驱动轴(12)再产生顺时针转动时，一挡曲面滑槽换挡块(11)随着换挡驱动轴(12)旋转，曲面滑槽换挡块驱动拨叉滑动轴(3)产生左向的轴向位移，拨叉滑动轴(3)推动与其固结的拨叉产生左向的轴向位移，一挡进入摘挡动作，同时，二挡曲面滑槽换挡块(9)随着换挡驱动轴(12)旋转，曲面滑槽换挡块驱动拨叉滑动轴(3)产生左向的轴向位移，拨叉滑动轴(3)推动与其固结的拨叉产生左向的轴向位移，二挡进入挂挡动作，当旋转角度为60度时，一挡摘除，挂入二挡，二挡换挡完毕，离合器闭合；同理，再断开离合器，换挡驱动轴(12)旋转60度，二挡摘除，挂入三挡，离合器闭合；再断开离合器，换挡驱动轴(12)旋转60度角度，三挡摘除，挂入四挡，闭合离合器，前进一挡至四挡挂挡完成；退挡操作与前进挡操作相反，逆时针旋转60度，120度，180度和240度分别退出四挡、三挡、二挡和一挡，完成退挡操作；挂挡流程为：弧线ABC、DEF、GHI和JKM分别表示换挡驱动轴(12)一档、二挡、三挡和四挡滑槽中心线，换挡驱动轴(12)顺时针旋转时，弧线AB为挂一挡，B点为一挡位置；弧线BC为摘一挡，同时，弧线DE为挂二挡，E点为二挡位置；弧线EF为摘二挡，同时，弧线GH为挂三挡，H点为三挡位置；弧线HI为摘三挡，同时，弧线JK为挂四挡，K点为四挡位置；弧线KM为摘四挡，进入空挡挡位；摘挡流程采取与挂挡流程相反的操作。...
【技术特征摘要】
1.一种汽车变速器直轴滑槽式换挡装置与换挡方法，主体机构包括拨叉系统和换挡驱动系统两部分，其特征在于：拨叉系统由拨叉轴(1)、一挡拨叉(2)、二挡拨叉(5)、三挡拨叉(4)、四挡拨叉(6)和拨叉滑动轴(3)组成，拨叉轴(1)为等截面圆形直杆，两端与变速箱壳体固定连接，表面光滑，拨叉通过拨叉孔与拨叉轴(1)连接，拨叉可以沿着拨叉轴(1)轴向方向左右移动；拨叉轴(1)从左到右依次排列一挡拨叉(2)、三挡拨叉(4)、二挡拨叉(5)和四挡拨叉(6)；拨叉滑动轴(3)为等截面圆形直杆，表面光滑，一端与拨叉连接，另一端嵌入曲面滑槽换挡块滑槽并与曲面滑槽换挡块滑槽侧面接触；换挡驱动系统由换挡驱动轴(12)、一挡曲面滑槽换挡块(11)、三挡曲面滑槽换挡块(10)、二挡曲面滑槽换挡块(9)、四挡曲面滑槽换挡块(8)和换挡驱动轴(12)驱动齿轮组成，换挡驱动轴(12)两端通过轴承与变速箱壳体连接，曲面滑槽换挡块与换挡驱动轴(12)固结，换挡驱动轴(12)从左到右依次排列为一挡曲面滑槽换挡块(11)、三挡曲面滑槽换挡块(10)、二挡曲面滑槽换挡块(9)、四挡曲面滑槽换挡块(8)和换挡驱动齿轮(7)，换挡驱动齿轮(7)与换挡驱动轴(12)固结；每个曲面滑槽换挡块滑槽由直线滑槽部分和曲线滑槽部分组成，其中直线滑槽长度为曲面滑槽换挡块对应的圆心角为240度的圆弧长度，曲线滑槽沿周长方向的长度为曲面滑槽换挡块对应的圆心角为120度的圆弧长度，曲线滑槽的高度与换挡拨叉换挡间距与齿轮啮合间距和相等，一挡曲面滑槽换挡块(11)曲面方向与二挡曲面滑槽换挡块(9)曲面方向相反，两弧面间圆心角角度差为60度，三挡曲面滑槽换挡块(10)曲面方向与四挡曲面滑槽换挡块(8)曲面方向相反，两弧面间圆心角角度差为60度；当离合器断开，换挡驱动轴(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘灿昌，刘文晓，刘斌，李磊，刘奎龙，万磊，孔维旭，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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