專利名稱：有級與無級結合式五軸變速箱的制作方法
技術領域：
有級與無級結合式五軸變速箱技術領域本申請涉及一種機動車配件，具體的說是一種裝載機專用齒輪變速箱。
技術背景變速箱是機動車傳動機構的重要組成，變速箱發展到今天其結構和形式也都各式各樣， 但都不同程度的存在缺陷，像目前比較先進的液壓無級變速箱，其制造工藝復雜，價格高昂， 鎖定離合器鎖住了發動機60%的動力，造成比一般有機變速箱費油20%以上，且只能用在汽 油機上，柴油機無法使用。由于其制造工藝復雜， 一旦出現故障往往維修困難。那些較先進 的無級變速箱也因為價格高等原因無法大量推廣使用。傳統的有級變速箱是全由齒輪變速，雖然制造簡單，價格便宜，掛擋頻繁，而且還需要 用腳踏離合器配合才能實現掛擋行走，操作復雜。在裝載機上使用時還需要液力偶合器實現 與發動機的傳動，因此，其結構也比較繁雜而且費油。 發明內容本申請的目的是克服上述有級與無級變速箱的不足，提供一種設計合理、結構簡單，制 造成本低、節能、操作方便的有級與無級結合式五軸變速箱。本申請的有級與無級結合式五軸變速箱，是由箱體和五個軸系構成，五個軸系分別是動力輸入軸系i，高擋傳動軸系n，倒擋傳動軸系in，低擋傳動軸系iv，動力輸出軸系v:五 個軸系的主軸在空間平行布置，其中動力輸入軸系i，高擋傳動軸系ii，動力輸出軸系v在 縱斷面上依次由上到下垂直排列，倒擋傳動軸系ni在縱斷面上位于軸系n左下方，低擋傳動 軸系iv在縱斷面上位于軸系v左下方；動力輸入軸系i與高擋傳動軸系II相嚙合，高擋傳 動軸系ii與動力輸出軸系v和倒擋傳動軸系ni相嚙合，倒擋傳動軸系in與動力輸出軸系v 和低擋傳動系iv相嚙合，低擋傳動軸系iv與動力輸出軸系v相嚙合，其特征在于1、 動力輸入軸系i中有一個有級傳動齒輪，該齒輪與高擋傳動軸系ii中的有級被動齒輪 嚙合，有級被動齒輪中安裝有機動離合器，該離合器由箱外的液壓池缸控制，實現高擋軸系 ii的有級傳動。2、 動力輸入軸系I中還有兩個無級傳動齒輪、兩個無級傳動齒輪中有一個安裝超線離合 器，另一個安裝有自動離合器，自動離合器由箱外的離心甩輪控制，兩個無級傳動齒輪與高擋傳動軸系n中的二級傳動齒輪組嚙合，二級傳動齒輪組中安裝有超越離合器，超越離合器
中又安裝有機動離合器，機動離合器山箱外液壓油缸控制從而實現高擋傳動軸系II的無級傳動。3、 高擋傳動軸系II中的高擋主動傳動齒輪上安裝有機動離合器，該離合器由箱外液壓 油缸控制，實現與動力輸出軸系V中被動齒輪的高擋無級和有級傳動。4、 倒擋軸系m中有一個被動齒輪與傳動軸系n的倒擋傳動齒輪嚙合，該被動齒輪上安 裝有機動離合器，該離合器由箱外液壓油缸控制，實現倒擋的無級和有級傳動。5、 低擋軸系IV中有一個被動齒輪與倒擋軸系III的傳動齒輪嚙合，該被動齒輪內安裝有機動離合器，該離合器由箱外液壓油缸控制，實現低擋的無級和有級傳動。上述變速箱結構使動力輸出軸系V，形成了一個高擋有級、兩個高擋無級、 一個低擋有級、兩個低擋無級、 一個倒擋有級、兩個倒擋無級的輸出模式。本申請的有級與無級結合式五軸變速箱和現有技術相比，融合了無級變速箱和有級變速 箱兩者的優點，具有設計合理、結構簡單、易于加工、體積小、使用維修方便等特點，而且 節油效果好，因而，具有很好的推廣使用價值。
圖1為本申請實施例的原理結構示意圖圖2為本申請實施例主軸的斷面分布示意圖；圖3為超越離合器的主視圖；圖4為超越離合器中飛輪的左視圖；圖5為機動離合器的剖視圖；圖6為離心甩輪的剖示圖。圖例說明1-動力輸入軸、2-有級傳動齒輪、3-無級傳動齒輪、4-超越離合器、5-無級傳動齒輪、6-自動離合器、7-離心甩輪、8-機動離合器、9-二級無級齒輪組、10-高擋主動傳動齒輪、11-液 壓油缸、12-高擋空心軸、13-超越離合器、14-倒擋主動齒輪、15-倒擋空心軸、16-低擋主動 齒輪、17-動力輸出齒輪、18-動力輸出軸、19-低擋被動齒輪、20-機動離合器、21-低擋空心 軸、22-液壓油缸、23-倒擋被動齒輪、24-機動離合器、25-液壓油缸、26-機動離合器、27-倒 擋傳動齒輪、28-液壓油缸、29-機動離合器、30-有機被動齒輪、31-箱體、32-偏心弧面、33-飛輪、34-復位彈簧、35-鋼球、36-離合器機輪、37-錐頭推桿、38-球頭銷、39-滑塊、40-甩架、 41-甩塊、42-甩桿、43-復位彈簧、44-自動推桿。
具體實施方式
以下結合附圖1對本申請的實施例詳細地說明。
如附圖1所示，本申請的有級與無級結合式五軸變速箱，由變速箱體31、動力輸入軸系i、高擋傳動軸系n、倒擋傳動軸系ni、低擋傳動軸系iv、動力輸出軸系v構成。五個軸系的主軸在空間平行布置，如圖2所示，動力輸入軸系I、高擋傳動軸系II、動力輸出軸系V在縱斷面上依次上下排列，倒擋傳動軸系III在縱繼面上位于軸系II左下方，低擋傳動軸系 iv在縱斷面上位于軸系v左下方。動力輸入軸系i與高擋傳動軸系n相嚙合，高擋傳動軸系 n與動力輸出軸系v和倒擋傳動軸系III相嚙合，倒擋傳動軸系III與動力輸出軸系v和低擋 傳動軸系iv相嚙合，低擋傳動軸系iv再與動力輸出軸系v相嚙合。動力輸入軸系I的動力輸入軸1上，依次有機傳動齒輪2、安裝有超越離合器4的無級 傳動齒輪3，安裝有自動離合6的無級傳動齒輪5，以及箱外的離心甩輪7構成。高擋傳動軸系II的高擋空心軸12上依次有:液壓油缸28控制的并安裝有機動離合器29 的有級被動齒輪30、倒擋傳動齒輪27、安裝有機動離合器26和超越離合器13的二級傳動齒 輪組9、安裝有機動離合器8并由箱外液壓油缸11控制的高擋傳動齒輪10。倒擋傳動軸系III的倒擋空心軸15上依次安裝有液壓油缸25和機動離合器24控制的倒 擋被動齒輪23和倒擋主動齒輪14。低擋傳動軸系IV是在低擋空心軸21上依次有箱外液壓油缸22控制的并安裝機動離合 器20的低擋被動齒輪19和低擋主動齒輪16。動力輸出軸系V是在動力輸出軸18上安裝有動力輸出齒輪17。上述所有齒輪的嚙合關系是有級傳動齒輪2與有級被動齒輪30嚙合實現有級變速， 倒擋傳動齒輪27與倒擋被動齒輪23嚙合，倒擋被動齒輪23與低擋被動齒輪19嚙合，無級 傳動齒輪3和5與二級傳動齒輪組9嚙合實現無級變速，高擋主動傳動齒輪10與動力輸出齒 輪17嚙合實現高擋傳動，倒擋主動齒輪14與動力輸出齒輪17嚙合實現倒擋傳動，低擋主動 齒輪16與動力輸出齒輪17嚙合實現低擋傳動。在圖3圖4中，所示的超越離合器的結構是分別在無級傳動齒輪3和二級無級齒輪組 9的內緣加工。和二級無級齒輪組9的輪內緣加工有四個對稱的偏心弧面32,形成平形空間， 異形空間內裝配有飛輪33，飛輪33的外緣加工有四個對稱的徑向孔，孔內裝有復位彈簧34 和鋼球35。構成了實施例中的超越離合器4和超越離合器13。在圖5中所示的機動離合器的結構是(以機動離合器8為例，其余機動離合器與其構造 相同)在傳動齒輪10的輪內緣的圓形空間內安裝有對稱的兩個滑塊39，在高擋空心軸12上 安裝有離合器機輪36、軸2的空心內有錐頭形推桿37、離合器機輪36上有兩個對稱的徑向 孔，孔內安裝有球頭銷38，球頭銷38的一端頂住滑塊，另一端通過軸12上的孔頂在推桿37 的錐頭上，通過箱外液壓油缸11的作用，使推桿37左右移動，推桿37錐頭頂起球頭銷38，從而推動滑動39與傳動齒輪10接觸，實現傳動作用。圖6所示的離心甩輪7的結構是在箱體31露出的動力輸出軸1頭上安裝有甩架40， 甩架40上絞接有帶甩塊41的"L"形甩桿42，甩桿42與甩架40之間有復位彈簧43，軸1 的空心內安裝有自動推桿44。當圖4與圖5 —合并，即圖5中的推桿37與圖6中的推桿44 加工成一體，構成了實施例中的自動離合器6。當轉速達到一定時，甩塊41張開或閉合，甩 桿42推動自動推桿44 (即錐頭推桿37)左右移動，實現自動離合器的離合動作。
權利要求1、一種有級與無級結合式五軸變速箱，是由箱體和五個軸系構成，五個軸系分別是動力輸入軸系I，高擋傳動軸系II，倒擋傳動軸系III，低擋傳動軸系IV，動力輸出軸系V；五個軸系的主軸在空間平行布置，其中動力輸入軸系I，高擋傳動軸系II，動力輸出軸系V在縱斷面上依次由上到下垂直排列，倒擋傳動軸系III在縱斷面上位于軸系II左下方，低擋傳動軸系IV在縱斷面上位于軸系V左下方；動力輸入軸系I與高擋傳動軸系II相嚙合，高擋傳動軸系II與動力輸出軸系V和倒擋傳動軸系III相嚙合，倒擋傳動軸系III與動力輸出軸系V和低擋傳動系IV相嚙合，低擋傳動軸系IV與動力輸出軸系V相嚙合，其特征在于(1)動力輸入軸系I中有一個有級傳動齒輪，該齒輪與高擋傳動軸系II中的有級被動齒輪嚙合，有級被動齒輪中安裝有機動離合器，該離合器由箱外的液壓油缸控制，實現高擋軸系II的有級傳動；(2)動力輸入軸系I中還有兩個無級傳動齒輪、兩個無級傳動齒輪中有一個安裝有超線離合器，另一個安裝有自動離合器，自動離合器由箱外的離心甩輪控制，兩個無級傳動齒輪與高擋傳動軸系II中的二級傳動齒輪組嚙合，二級傳動齒輪組中安裝有超越離合器，超越離合器中又安裝有機動離合器，機動離合器由箱外液壓油缸控制從而實現高擋傳動軸系II的無級傳動；(3)、高擋傳動軸系II中的高擋主動傳動齒輪上安裝有機動離合器，該離合器由箱外液壓油缸控制，實現與動力輸出軸系V中被動齒輪的高擋無級和有級傳動；(4)倒擋軸系III中有一個被動齒輪與傳動軸系II的倒擋傳動齒輪嚙合，該被動齒輪上安裝有機動離合器，該離合器由箱外液壓油缸控制，實現倒擋的無級和有級傳動；(5)低擋軸系IV中有一個被動齒輪與倒擋軸系III的傳動齒輪嚙合，該被動齒輪內安裝有機動離合器，該離合器由箱外液壓油缸控制，實現低擋的無級和有級傳動。
專利摘要本申請公開了一種有級與無級結合式五軸變速箱，是由箱體和五個軸系構成，其特征在于動力輸入軸系I中有一個與高擋傳動軸系II中的有級被動齒輪嚙合的有級傳動齒輪；動力輸入軸系I中有兩個無級傳動齒輪；高擋傳動軸系II中的高擋主動傳動齒輪上安裝有機動離合器；倒擋軸系III中有一個被動齒輪與傳動軸系II的倒擋傳動齒輪嚙合；低擋軸系IV中有一個被動齒輪與倒擋軸系III的傳動齒輪嚙合。本申請的有級與無級結合式五軸變速箱和現有技術相比，融合了無級變速箱和有級變速箱兩者的優點，具有設計合理、結構簡單、易于加工、體積小、使用維修方便等特點，而且節油效果好。
文檔編號F16H3/08GK201043591SQ200720021719
公開日2008年4月2日 申請日期2007年5月15日 優先權日2007年5月15日
發明者劉芒果, 宋若峰, 張建中, 遲景瑞, 波 陳 申請人:山東科技大學