專利名稱：一種雙中間軸變速器的同步結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于雙中間軸結構的變速器，特別涉及一種雙中間軸變速器的同步結構。
背景技術：
雙中間軸結構的變速器具有結構緊湊、傳遞扭矩大、壽命長等優點，廣泛使用于中重型卡車。雙中間軸結構變速器大多數使用滑套換擋，滑套換擋使換擋困難、對駕駛員要求較高。現生產的帶同步器的雙中間軸變速器，不論是鎖銷式同步器還是鎖環式同步器，其同步器壽命不是太令人滿意。目前存在的雙中間軸變速器的鎖銷式同步結構包括主軸、設置在主軸上的同步器和兩個擋位齒輪，同步器包括用于與換擋撥叉連接的滑動盤和位于滑動盤兩側的兩個同步器錐環，兩個同步器錐環與滑動盤在主軸軸向上固定連接、在主軸徑向上浮動連接，所述的同步器錐環的外圓面為同步錐面，所述的擋位齒輪上設有與同步器錐環上同步錐面相配的同步錐面，擋位齒輪上的同步錐面為內圓面。滑動盤用于接收換擋撥叉的驅動力，從而帶動同步器錐環向相應的擋位齒輪運動，使同步器錐環上同步錐面與擋位齒輪上同步錐面相接觸并逐漸實現同步運動。在空擋時，由于同步器錐環與滑動盤在主軸徑向是浮動連接，同步器錐環在重力和擺動的作用下會產生與擋位齒輪的偏心，容易發生同步器錐環的同步錐面與擋位齒輪的同步錐面接觸，造成磨損，影響同步器的使用壽命。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種使用壽命長的雙中間軸變速器的同步結構。為了解決上述技術問題，本發明包括主軸、設置在主軸上的同步器和兩個擋位齒輪，所述的同步器包括用于與換擋撥叉連接的滑動盤和位于滑動盤兩側的兩個同步器錐環，兩個同步器錐環與滑動盤在主軸軸向上固定連接、在主軸徑向上浮動連接，所述的同步器錐環的外錐面為同步錐面，所述的擋位齒輪上設有與同步器錐環上同步錐面相配的同步錐面，擋位齒輪上的同步錐面為內錐面，其特征在于兩個擋位齒輪上各設有一個伸入到相應同步器錐環的內圓中的凸臺，空擋時，同步器錐環的內圓面與凸臺接觸，當同步器錐環上同步錐面與擋位齒輪上的同步錐面面接觸時，同步器錐環的內圓面與擋位齒輪上的凸臺不接觸。所述的擋位齒輪上的凸臺為與主軸同軸線的圓柱臺，所述的擋位齒輪上的凸臺為與主軸同軸線的圓柱臺，所述的同步器錐環的內圓面為直徑大于相應擋位齒輪上的凸臺的直徑的圓柱孔面，圓柱孔與圓柱臺的直徑之差小于空擋時同步器錐環上同步錐面與擋位齒輪上的同步錐面在同一個徑向方上直徑之差。
所述的擋位齒輪上的凸臺為與主軸同軸線的圓錐臺，所述的同步器錐環的內圓面為圓錐孔面，當同步器錐環上同步錐面與擋位齒輪上的同步錐面面接觸時，在同一個徑向方向上，同步器錐環上內外圓直徑之差小于擋位齒輪上同步錐面與凸臺的直徑之差，當空擋時，在同一個徑向方向上，同步器錐環圓錐孔與凸臺的直徑之差小于兩個同步錐面的直徑之差。為了減少摩擦力，所述的凸臺上設有油槽。為了降低換擋力，所述的滑動盤與主軸通過花鍵連接，主軸用于與滑動盤連接的外花鍵齒的為梭形，滑動盤的內花鍵齒的為梭形。為了便于安裝彈簧和定位銷，所述的滑動盤的兩側各連接有一個滑套，兩滑套與滑動盤在主軸軸向上固定連接、在主軸徑向上浮動連接，兩個同步器錐環由鎖銷連接成一整體，鎖銷的軸線與兩個同步器錐環的軸線平行，滑動盤上設有徑向槽，滑動盤的徑向槽中設置有定位銷和彈簧，定位銷的一端壓在彈簧上、另一端頂在鎖銷的中部凹槽中。本發明的有益效果有本發明通過在擋位齒輪上設置支撐同步器錐環內圓面的凸臺，使得同步器錐環與擋位齒輪的偏心得到控制，在空擋時，同步器錐環的同步錐面與擋位齒輪的同步錐面不會接觸，因此，不會在空擋時發生同步錐面磨損，使用壽命長。由于滑動盤與主軸特別的連接結構，在換擋時，能產生自增力，降低換擋力，使換擋輕便。
圖1為本發明的結構示意圖2為圖1中件4的結構示意放大圖； 圖3為圖1中A局部放大圖； 圖4為圖3中件12的結構示意圖； 圖5為圖2的B-B剖視圖； 圖6為圖2的A向視圖7是件3上用于與件13連接的部分的結構示意圖； 圖8是件13的內花鍵的結構示意圖； 圖9是空擋時件3與件13上花鍵齒的位置圖； 圖10是同步過程中件3與件13上花鍵齒的位置圖； 圖11是同步過程中件13的花鍵齒受力示意圖； 圖12是圖11中花鍵齒的受力分析圖中，1、擋位齒輪I，2、擋位齒輪11，3、主軸，4、同步器，5、換擋撥叉，6、同步器錐環，7、 鎖銷，8、定位銷，9、彈簧，10、右滑套，11、左滑套，12、連接板，13、滑動盤。3a、中間部分，3b、 左側部分，3c、右側部分，13a、中間部分，13b、左側部分，13c、右側部分。
具體實施例方式如圖1所示的一種具體實施例，它包括主軸3、設置在主軸3上的同步器4和兩個擋位齒輪I 1和擋位齒輪II 2。如圖2、圖5和圖6所示，同步器包括同步器錐環6、鎖銷7、定位銷8、彈簧9、右滑套10、左滑套11、連接板12和滑動盤13，同步器錐環6有兩個。兩個同步器錐環6及右滑套10、左滑套11和滑動盤13均套在主軸3上，左滑套11位于滑動盤13的左側，右滑套10 位于滑動盤13的右側，如圖4所示的連接板12把右滑套10、左滑套11和滑動盤13軸向連接固定，徑向上有一定的活動余量，保證右滑套10、左滑套11和滑動盤13像一個件一樣軸向移動。一個同步器錐環6位于左滑套11的左側，另一個同步器錐環6位于右滑套10的右側，兩個同步器錐環6由鎖銷7連接成一整體，鎖銷7的軸線與兩個同步器錐環6的軸線平行。定位銷8和彈簧9裝在滑動盤13上徑向的槽中，定位銷8的一端壓在彈簧9上、 另一端頂在鎖銷7的中部凹槽中。換擋撥叉5卡在滑動盤13上。如圖1和圖4所示，同步器錐環6的外錐面為同步錐面，擋位齒輪I 1和擋位齒輪 II 2上設有與同步器錐環6上同步錐面相配的同步錐面，擋位齒輪I 1和擋位齒輪II 2上的同步錐面為內錐面，擋位齒輪I 1和擋位齒輪II 2上各設有一個伸入到相應同步器錐環6 的內圓中的凸臺，空擋時，同步器錐環6的內圓面與凸臺接觸，當同步器錐環6上同步錐面與擋位齒輪I 1或擋位齒輪II 2上的同步錐面面接觸時，同步器錐環6的內圓面與擋位齒輪I 1或擋位齒輪II 2上的凸臺不接觸。擋位齒輪I 1和擋位齒輪II 2的凸臺為與主軸3同軸線的圓柱臺，以下以擋位齒輪I 1和左側的同步器錐環6為例加以說明，同步器錐環6的內圓面為半徑大于擋位齒輪 I 1上的凸臺的半徑的圓柱孔面，當兩同步錐面接觸時，實現凸臺與同步器錐環6的內圓面不接觸。圓柱孔與圓柱臺的直徑之差小于空擋時同步器錐環6上同步錐面與擋位齒輪I 1 上的同步錐面在同一個徑向方上直徑之差。實現空擋時凸臺支撐同步器錐面的內圓面，兩同步錐面不接觸。擋位齒輪II 2和右側的同步器錐環6的結構與上述相同。擋位齒輪I 1和擋位齒輪II 2的凸臺為與主軸3同軸線為圓錐臺，以下以擋位齒輪I 1和左側的同步器錐環6為例加以說明，同步器錐環6的內圓面為圓錐孔面，當同步器錐環6上同步錐面與擋位齒輪I 1上的同步錐面面接觸時，在同一個徑向方向上，同步器錐環6上內外圓直徑之差小于擋位齒輪I 1上同步錐面與凸臺的直徑之差，實現凸臺與同步器錐環6的內圓面不接觸。當空擋時，在同一個徑向方向上，同步器錐環6圓錐孔與凸臺的直徑之差小于兩個同步錐面的直徑之差，實現凸臺支撐同步器錐環6的內圓面，避免兩同步錐面接觸。擋位齒輪II 2和右側的同步器錐環6的結構與上述相同。凸臺上可以設置油槽，以減少凸臺與同步器錐環6的內圓面接觸時的磨擦力。滑動盤13與主軸3通過花鍵連接，如圖7所示，主軸3用于與滑動盤13連接的外花鍵齒的為梭形，主軸3用于與滑動盤13連接的外花鍵齒的為梭形，滑動盤13的內花鍵齒的為梭形。梭形是指中間粗、中間向兩端逐漸變細的物體，梭形外花鍵齒分為中間部分 3a、左側部分北和右側部分3c，梭形內花鍵齒分為中間部分13a、左側部分1 和右側部分 13c。工作原理
空擋時，如圖9所示，主軸3上的外花鍵齒的中間部分3a與滑動盤13上內花鍵齒的中間部分13a接觸，主軸3與滑動盤13之間沒有在主軸3的軸向的作用力。當需要掛擋位齒輪I 1時，換擋撥叉5向左撥動滑動盤13，同步過程中，如圖10所示，滑動盤13旋轉使梭形外花鍵齒左側部分北與梭形內花鍵齒右側部分13c接觸，如圖11所示，產生表面壓力而，由滑動盤13所受摩擦力矩等效的周向力為Ft，Fn和Ft的合力如圖12所示為軸向力Fa，此軸向力1 又轉化為同步器錐環6對擋位齒輪I 1的正壓力，因此增加同步器4對擋位齒輪I 1的摩擦力矩，降低了同步時間，從而使換擋輕便。同步器4掛擋位齒輪II 2的工作原理與掛擋位齒輪I 1的工作原理相同。 擋位齒輪I 1和擋位齒輪II 2的凸臺對同步器4上同步器錐環6進行徑向輔助支撐，以避免同步器4在空擋時同步器錐環6的同步錐面與擋位齒輪I 1或擋位齒輪II 2上的同步錐面接觸，只允許在同步時才能接觸，從而保證同步器的使用壽命。
權利要求
1.一種雙中間軸變速器的同步結構，包括主軸、設置在主軸上的同步器和兩個擋位齒輪，所述的同步器包括用于與換擋撥叉連接的滑動盤和位于滑動盤兩側的兩個同步器錐環，兩個同步器錐環與滑動盤在主軸軸向上固定連接、在主軸徑向上浮動連接，所述的同步器錐環的外錐面為同步錐面，所述的擋位齒輪上設有與同步器錐環上同步錐面相配的同步錐面，擋位齒輪上的同步錐面為內錐面，其特征在于兩個擋位齒輪上各設有一個伸入到相應同步器錐環的內圓中的凸臺，空擋時，同步器錐環的內圓面與凸臺接觸，當同步器錐環上同步錐面與擋位齒輪上的同步錐面面接觸時，同步器錐環的內圓面與擋位齒輪上的凸臺不接觸。
2.根據權利要求1所述的雙中間軸變速器的同步結構，其特征在于所述的擋位齒輪上的凸臺為與主軸同軸線的圓柱臺，所述的同步器錐環的內圓面為直徑大于相應擋位齒輪上的凸臺的直徑的圓柱孔面，圓柱孔與圓柱臺的直徑之差小于空擋時同步器錐環上同步錐面與擋位齒輪上的同步錐面在同一個徑向方上直徑之差。
3.根據權利要求1所述的雙中間軸變速器的同步結構，其特征在于所述的擋位齒輪上的凸臺為與主軸同軸線的圓錐臺，所述的同步器錐環的內圓面為圓錐孔面，當同步器錐環上同步錐面與擋位齒輪上的同步錐面面接觸時，在同一個徑向方向上，同步器錐環上內外圓直徑之差小于擋位齒輪上同步錐面與凸臺的直徑之差，當空擋時，在同一個徑向方向上，同步器錐環圓錐孔與凸臺的直徑之差小于兩個同步錐面的直徑之差。
4.根據權利要求1或2或3所述的雙中間軸變速器的同步結構，其特征在于所述的凸臺上設有油槽。
5.根據權利要求1或2或3所述的雙中間軸變速器的同步結構，其特征在于所述的滑動盤與主軸通過花鍵連接，主軸用于與滑動盤連接的外花鍵齒的為梭形，滑動盤的內花鍵齒的為梭形。
6.根據權利要求5所述的雙中間軸變速器的同步結構，其特征在于所述的滑動盤的兩側各連接有一個滑套，兩滑套與滑動盤在主軸軸向上固定連接、在主軸徑向上浮動連接， 兩個同步器錐環由鎖銷連接成一整體，鎖銷的軸線與兩個同步器錐環的軸線平行，滑動盤上設有徑向槽，滑動盤的徑向槽中設置有定位銷和彈簧，定位銷的一端壓在彈簧上、另一端頂在鎖銷的中部凹槽中。
全文摘要
本發明公開了一種雙中間軸變速器的同步結構，本發明包括主軸、設置在主軸上的同步器和兩個擋位齒輪，兩個擋位齒輪上各設有一個伸入到相應同步器錐環的內圓中的凸臺，空擋時，同步器錐環的內圓面與凸臺接觸，當同步器錐環上同步錐面與擋位齒輪上的同步錐面面接觸時，同步器錐環的內圓面與擋位齒輪上的凸臺不接觸。本發明同步器錐環與擋位齒輪的偏心得到控制，在空擋時，同步器錐環的同步錐面與擋位齒輪的同步錐面不會接觸，因此，不會在空擋時發生同步錐面磨損，使用壽命長。由于滑動盤與主軸特別的連接結構，在換擋時，能產生自增力，降低換擋力，使換擋輕便。
文檔編號F16D23/04GK102494048SQ201110390518
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月1日 優先權日2011年12月1日
發明者任福臣, 李發有, 王穎穎, 石紅云, 陶磊 申請人:中國重汽集團濟南動力有限公司