一种在复合式变速箱内防止齿轮滑移的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种改进的复合式变速装置的设计，该装置用于减少齿轮滑移，尤其是在ＰＴＯ工作期间，减少齿轮滑移。在此设计中，一根心轴（６２）紧固在输入轴（４２）上，一个盖齿轮／第四齿轮（７４）通过一个全套的滚针轴承（７６）可转动地装在心轴（６２）上。一个分割齿轮（５２）可转动地装在所述输入轴（４２）上，在保持两副轴间扭矩基本平衡的同时，该齿轮与输入轴（４２）之间应有一足够（小）的径向自由度，以尽可能减小齿轮（５２）的倾斜度。这种结构可以保持盖齿轮／第四齿轮（７４）和分割齿轮（５２）相对于同步离合器（７８）的平行度的一致性从而防止齿轮滑移。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合式机车变速箱，尤其是涉及一种在复合式变速箱内进行“动力输出”(以下简称“PTO”)工作时防止齿轮滑移的系统。复合式齿轮变速箱通常用于重载机车，如大型的卡车、拖拉机、半挂车及类似车辆。复合式变速箱包括首尾相接的主、辅变速部分，并可提供总数量等于主、辅部分速比数乘积的可用变速比。例如，一个复合式齿轮变速箱包括一个四速主部，后接一个四速辅部，该变速箱可提供16(4×4＝16)种可用速比。动力从发动机经过主离合器及输入轴传入变速箱。在“富勒”变速箱中，齿轮与输入轴键连接(即盖齿轮)，而输入轴与位于盖齿轮外围呈180°度布置的两副轴齿轮始终啮合。扭矩传给副轴齿轮后，经由副轴传出。这些副轴通常包括一定数量的齿轮，这些齿轮与沿输入轴的轴线布置并可在一滑动主轴上自由滑动的主轴齿轮相啮合。主轴与主轴齿轮间装有离合器以提供渐进的传动比。移动离合器使其从空挡位置转变为啮合位置，扭矩由副轴传给主轴齿轮，又经离合器传入主轴。这种方法将输入扭矩在副轴间均匀分割，并将啮合扭矩传回主轴齿轮，再均匀分割。为了使扭矩均匀且有效地分割，重要的是主轴、主轴齿轮及离合器都能滑动到设定的中心位置。由于齿轮齿处产生的分割力和切向力大小相等、方向相反，可以相互抵销，因而不必将主轴齿轮与主轴紧固，如通常的单副轴变速箱一样。实际上，固定主轴/输入轴齿轮可能会产生不利的后果，易产生扭矩不均匀的分配，因为不可能精确地制造出齿轮组，即达到绝对尺寸而没有误差。这种制造误差可导致主轴及输入轴齿轮的某一侧齿的负荷较重而另一侧齿的负荷较轻，结果，某一副轴齿轮的负荷较另一副轴齿轮的负荷要重。再有，这可能导致齿轮倾斜，极端情况下，会在正常驱动工作中产生齿轮滑移。在一单副轴、中等强度负荷变速箱中，扭矩经输入轴传入变速箱，该扭矩先由输入轴传给盖齿轮，又由盖齿轮传给一个配对副轴齿轮，最后传给单副轴。此情况下，主轴只是简单地由若干径向间隙很小的轴承支承。主轴齿轮与滚针轴承支撑的主轴同轴。这一点是很必要的，因为两配对齿轮间产生的较大分割力和切向力必须经此滚动部件反作用到变速箱壳体上。复合式变速箱有时也用于“动力输出”(PTO)工作，在这样的工作中，扭矩由某一副轴传给一附属装置，如一个用于操纵一个卡车货箱升起器的泵或法兰装置等。一个常用的富勒双副轴变速箱的盖齿轮与输入轴键连接，其间有一很小的径向自由度。当PTO适合由前副轴输出时，该变速箱只以一单副轴方式使用。此时盖齿轮或主轴齿轮并不与主轴接合，因此无扭矩可分割。盖齿轮只通过一根副轴传输扭矩。既然盖齿轮不与离合器连接，因此也就不会产生任何的齿轮滑移。小的径向间隙可确保盖齿轮与输入轴同轴转动，大驱动键要足够结实，以便在PTO工作中承受循环负荷。分割装置的结构在某些设计中可有如下形式通常经一花键装在输入轴上的盖齿轮可以自由转动及滑动，并且可以实现同第四齿轮功能一样的低分割功能(在一带超速挡的变速箱中)。这种齿轮安装在一个旋入主轴的心轴上。该盖齿轮的中心孔与心轴间有一定间隙，以便该齿轮在正常驱动工作中可以滑动，以保证扭矩均匀分割。同时，该盖齿轮在轴向由滚子止推轴承支承，以克服通常工作中由于齿轮螺旋啮合而产生的轴向推力，该推力是非平衡力。当选择了低分割齿轮(即当其是一个驱动齿轮时)后，这些力伴随着一个盖齿轮和心轴间的差速转动而产生，因此需要有止推轴承。此时一个分割齿轮被置于输入轴上，处于盖齿轮/第四齿轮之前，提供一高分割功能，该齿轮有一与输入轴间存在普通间隙的中心孔。这两个齿轮由一个分割离合器选择，该离合器与输入轴花键连接，并可沿花键自由滑动实现离合功能。这种设计在通常的驱动工况下是可以使用的，但是当这两个齿轮用于PTO工况时，就会出现离合器啮合滑移的趋势。实质上，这种滑移情形的产生，在高和低分割下，是由于该变速箱只是作为一个单副轴变速箱使用的，在驱动齿轮下没有轴承支撑。这种滑移的产生可以归结为所选分割装置或盖齿轮、分割离合器与齿轮所在轴间的平行度、同轴度不够。在高分割位置，齿轮发生径向位移，占去齿轮孔与轴间的间隙，在低分割位置也同样如此，而且，由于主轴与心轴的可滑动性，间隙还会有所增加。这就导致了齿轮倾斜。因此，相对于分割齿轮与盖齿轮/第四齿轮两齿轮而言，不仅提供这种扭矩分割工作很重要，而且还要使PTO工作具有可用性。要想使扭矩分割均匀就必须使齿轮能滑动，但不幸地是，这种滑动将加剧齿轮倾斜，尤其是在PTO工作中，在分割离合器处，齿轮滑移产生的可能性增加。本专利技术通过提供一种包括一装于输入轴上的可转动的分割齿轮、一紧固在输入轴上的心轴及一装于该心轴上的可转动的盖齿轮/第四齿轮的复合式变速箱来克服上述现有技术的复合式变速箱设备中存在的缺陷。分割齿轮相对输入轴滑动所需要的间隙要做得尽可能小，以便最大限度地减小分割齿轮的倾斜度，保证扭矩在两相对副轴间大体上均匀分割。同时还要保证一足够的径向自由度，以使负荷分配基本均衡。由于心轴紧固在输入轴上，盖齿轮/第四齿轮经一全套的滚针轴承可转动地装于心轴上，因此相对分割离合器所选择的分割齿轮与盖齿轮/第四齿轮间的平行度和同轴度可以得到保证，从而防止齿轮滑移。具体地说，本专利技术提供了一种能够使齿轮滑移出现的可能性减少的改进的复合式变速箱。该变速箱包括一根沿中心轴线布置的输入轴、一根基本上处于该中心轴线上的滑动主轴、一个紧靠主轴的辅属部分及至少一根与中心轴线平行且相间的副轴。该副轴可以将输入轴扭矩传给主轴，并可以使“动力输出”(PTO)工作更易进行。输入轴上有一分割齿轮，该齿轮有一个中心孔，此孔与输入轴间有一很小的径向间隙，以尽可能减少齿轮的倾斜度。输入轴内沿中心轴线有一中心孔，并有一后端。输入轴在其后端沿中心轴线形成一个心轴腔。一根心轴插入此心轴腔内，且该心轴沿轴线形成的连接孔与上述中心孔相通。一个双头连接螺栓穿过此中心孔和心轴上的连接孔，以便将心轴紧固在输入轴上。并将盖齿轮可转动地装在此心轴上。因此，本专利技术的一个目的是提供一种具有基本均衡分割扭矩能力的复合式变速装置，可以在低分割与高分割工作中使用，并且可在PTO工作中减少齿轮滑移的可能性。对照附图，下面将对本专利技术最佳实施例进行详细描述，这可使本专利技术上述目的及其它目的、特征及优点更为清楚明了。附图说明图1是现有技术“富勒”双副轴复合式变速箱的纵剖图；图2是本专利技术变速箱的局剖图；图3是图2的断面部分的放大图；图4是本专利技术变速装置替换实施例的局剖视图；图5是图4剖视部分的放大图；图6是本专利技术变速装置第二替换实施例的局剖视图；图7是本专利技术变速装置第三替换实施例的局剖视图；图8是本专利技术变速装置第四替换实施例的局剖视图；图1是现有技术“富勒”双副轴复合式变速装置10的剖视图。这种典型的双副轴装置包括一根可将发动机扭矩传入变速箱的输入轴12。该输入轴12驱动盖齿轮14，该盖齿轮14与输入轴花键连接，并自始自终与相对的副轴齿轮16啮合。副轴18包括一系列齿轮20、22、24、26及28，这些齿轮与沿输入轴轴线布置并可在一滑动主轴30上滑动的主轴齿轮21、23、25、27及29相配合。离合器置于主轴30与主轴齿轮之间，以提供渐进速比。此时，扭矩由主轴传出，经辅助驱动齿轮32，传入辅助部分34，最终由输出轴36输出。如图2-8所示的各实施例，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可以减少齿轮滑移的改进的复合式变速装置，包括一根沿中心轴线（５０）布置的输入轴（４２）、一根基本上沿该中心轴线布置的滑动主轴、一个紧靠该主轴的辅助部分及至少一根与中心轴线（５０）平行且相间的副轴，所述副轴用于将输入轴扭矩传给主轴，并使“动力输出”（ＰＴＯ）工作容易进行，改进之处在于：输入轴（４２）上设置一分割齿轮（５２），该齿轮（５２）内部有一中心通孔（５４），该孔与输入轴（４２）间的径向间隙极小，以便尽可能减小分割齿轮的倾斜度；所述输入轴（４２）沿所述中心轴线（ ５０）有一中心通孔（６６）并有一后端，在该后端沿所述中心轴线（５０）加工出一个心轴腔（５５）；心轴（６２）插入所述心轴腔（５５）内，该心轴沿所述中心轴线（５０）有一连接孔与所述中心孔（６６）相通；一个连接螺栓（６４）穿过所述中心孔（ ６６）及所述心轴（６２）上的连接孔，将所述心轴（６２）紧固在所述输入轴上；及一个可转动地安装在心轴（６２）上的盖齿轮（７４）。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：BJ杜森，
申请(专利权)人：易通公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]