一種10檔雙中間軸同步器變速箱的制作方法與工藝

本發明涉及一種變速箱，尤其是涉及一種新型10擋雙中間軸同步器變速箱。

背景技術：
目前，常見的雙中間軸重型卡車變速箱結構中，需對兩中間軸齒輪對齒以保證兩中間軸總成的一致性。為保證對齒精度，主箱齒輪一般采用直齒齒輪，存在總成承載力低、噪聲較大的缺點；主箱部分一般采用嚙合套進行換擋，從一個傳動比轉換到另一個傳動比傳動時，由于換擋時要進行嚙合的一對齒輪或嚙合套的嚙合線速度不相等，所以在嚙合時存在沖擊、噪聲，嚴重時甚至會造成輪齒損壞，導致主箱早期磨損；對應于上述結構，駕駛員在操作時需付出較大的換擋力以在短時間內迅速而正確的完成換擋，因此駕駛員易疲勞；副箱一般采用短行程單錐面鎖環式同步器換擋，同步容量小，易造成早期損壞。鑒于上述現有技術中存在的問題，需在變速箱結構上采取措施，使之既能保證高的齒輪承載能力，又能保證變速箱掛擋平順、操作簡單化，以有效減輕駕駛員的勞動強度。

技術實現要素：
本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺點，提供一種換擋操作省力、平穩、噪聲低、具有較長使用壽命的新型10擋雙中間軸鎖環式同步器變速箱，該變速箱改變了主軸上傳動齒輪的類型，采用的技術方案是：一種10擋雙中間軸同步器變速箱，包括主箱部分、副箱和殼體，所述殼體為由前殼、中殼和后殼構成的新三段式殼體，所述雙中間軸包括位于主箱部分中的輸入軸以及與輸入軸連接的主軸，其特征在于：所述主軸通過花鍵過渡套與副箱中的太陽輪連接，主軸的前后端分別設有主軸前定位機構和主軸后定位機構；主軸上還裝有換擋斜齒輪組，所述換擋斜齒輪組包括五個前進擋斜齒輪和一個倒擋斜齒輪；主軸上的四、五擋之間設有單錐鎖環式同步器，二、三擋間設有單錐鎖銷式同步器，倒一擋間設有雙錐面鎖銷式同步器；所述副箱部分有兩個擋位，與主箱部分之間形成5×2的10個前進擋加兩個倒擋的結構，在副箱部分中設有行星輪系機構和加寬雙錐面鎖環式同步器，所述加寬雙錐面鎖環式同步器加寬了同步器中的環的橫向長度。本發明的技術特征還有：所述主軸上安裝的前進擋斜齒輪為右旋斜齒輪，倒擋斜齒輪為左旋斜齒輪。本發明的技術特征還有：所述主軸前定位機構包括主軸前端孔，所述輸入軸的末端伸入到所述主軸前端孔內；輸入軸與主軸結合部位安裝有前推力軸承機構；所述輸入軸的前端通過輸入軸軸承安裝于前殼和輸入軸端蓋上，所述前殼和輸入軸端蓋固定連接。本發明的技術特征還有：所述前推力軸承機構包括設置在輸入軸后端的推力軸承和軸承座圈，推力軸承的后部與套在輸入軸上的軸承座圈相接觸，軸承座圈與輸入軸之間設有襯套，且襯套徑向與輸入軸之間有間隙。本發明的技術特征還有：所述主軸與軸承座圈之間的接觸面為主軸定位面。本發明的技術特征還有：所述倒一擋雙錐面鎖銷式同步器包括與主軸連接的齒套，在齒套、一擋內錐、倒擋內錐上開有安裝孔，定位鎖止銷穿過所述齒套上的安裝孔后、兩端分別鉚接在一擋內錐、倒擋內錐的安裝孔內；彈簧位于推塊內部，推塊裝在齒套上的盲孔中，所述盲孔位于定位鎖止銷的下方；中間錐體上有卡爪，所述卡爪與主軸一擋齒輪上的圓孔配合；外錐上也有卡爪，該外錐卡爪與所述齒套的槽配合。本發明的技術特征還有：所述一擋內錐、外錐與中間錐體的配合面上均粘結有摩擦材料。本發明的技術特征還有：在二、三擋之間的單錐鎖銷式同步器中，三擋同步環與主軸三擋齒輪的配合面、二擋同步環與主軸二擋齒輪的配合面上均粘結有摩擦材料。本發明的技術特征還有：所述主軸后定位機構包括設置在主軸后端且與主軸過盈配合的后支撐定位軸，后支撐定位軸后端設有后推力軸承機構；所述后推力軸承機構包括套在后支撐定位軸上的推力軸承，推力軸承前后設有推力軸承前墊圈和推力軸承后墊圈。本發明的技術特征還有：所述行星輪系機構包括設置于主軸后端的太陽輪、以及與太陽輪相嚙合的若干設置于行星架上的行星輪，太陽輪后端設有太陽輪后墊片。本發明的有益效果在于：本發明采用新三段式殼體及主副箱組合設計，主箱小中心距雙中間軸結構，齒輪采用斜齒輪，提高了齒輪承載能力與嚙合平穩性，降低嚙合噪音，提高主箱承載能力。主軸采用前、后雙向定位，抵消斜齒產生的軸向力，并承受換擋時產生的軸向力，一擋采用雙錐面鎖銷式同步器換擋，增大同步器摩擦力矩，二、三擋采用單錐鎖銷式同步器換擋，四、五擋采用單錐面鎖環式同步器換擋，降低換擋力，減少換擋時產生的沖擊和噪聲。副箱行星輪系結構，采用加寬雙錐面鎖環式同步器換擋，提高副箱承載能力和使用壽命。該變速箱操作省力、換擋操作平穩、傳動平穩、噪聲低、能延長變速箱實用壽命。附圖說明附圖1是本發明結構示意圖，附圖2是主軸前定位機構示意圖，附圖3是主軸后定位機構示意圖，附圖4是倒一擋雙錐面鎖銷同步器結構示意圖，附圖5是二三擋單錐面鎖銷式同步器結構示意圖，其中：1、輸入軸端蓋；2、輸入軸軸承；3、隔套；4、卡簧；5、輸入軸；6、輸入軸齒輪；7、推力軸承；8、軸承座圈；9、襯套；10、主軸；11、花鍵過渡套；12、主軸太陽輪調整墊片；13、太陽輪；14、后支撐定位軸；15、主軸調整墊片；16、推力軸承前墊圈；17、推力軸承；18、太陽輪后墊片；19、推力軸承后墊圈；20、行星架；21、主軸一擋齒輪；22、一擋內錐；23、中間錐體；24、外錐；25、齒套；26、倒擋內錐；27、彈簧；28、推塊；29、定位鎖止銷；30、主軸倒擋齒輪；31、主軸三擋齒輪；32、三擋同步環；33、二擋同步環；34、主軸二擋齒輪；A為主箱部分；B為副箱部分；C為四、五擋間單錐鎖環式同步器；D為二、三擋間單錐面鎖銷式同步器；E為倒一擋雙錐面鎖銷式同步器；F為加寬雙錐面鎖環式同步器；G為前殼；H為中殼；I為后殼；J為小蓋操縱機構。具體實施方式下面結合附圖，對本發明的具體實施方式進行說明。本發明中公開的新型10擋斜齒雙中間軸同步器變速箱包括主箱部分A和副箱部分B，主箱部分A中設有輸入軸5以及與輸入軸5相連的主軸10，主軸10通過花鍵過渡套11與副箱部分B中太陽輪13連接，主軸10的前后端分別設有主軸前定位機構和主軸后定位機構，主軸10上設有換擋斜齒輪組；主箱部分A中主軸10上設有四、五擋間單錐鎖環式同步器C，二、三擋間設有二、三擋間單錐面鎖銷式同步器D，倒一擋間設有倒一擋雙錐面鎖銷式同步器E；副箱部分B設有行星輪系機構和副箱加寬雙錐面鎖環式同步器F。輸入軸5前端通過輸入軸軸承2安裝于前殼G和輸入軸端蓋1上，前殼G和輸入軸端蓋1固定連接。輸入軸5伸入主軸10的主軸前端孔內；主軸10與軸承座圈8的接觸面為主軸10的定位面；軸承座圈8安裝粉末冶金工藝制成的襯套9，襯套9徑向與輸入軸5留有間隙，以實現主軸10浮動；變速箱主軸前進擋齒輪右旋，主軸倒擋齒輪32左旋，主軸10軸向力向左，主箱部分在擋時，主軸10軸向力傳遞到軸承座圈8，繼而靠推力軸承7傳遞給輸入軸5，靠輸入軸5平衡。主箱部分向低擋位換擋時，主軸10承受向右的軸向換擋力，通過主軸后支撐定位軸14、主軸調整墊片15、推力軸承前墊圈16、推力軸承17、推力軸承后墊圈19傳遞到行星架20，靠行星架20平衡軸向力。新三段式殼體由前殼G、中殼H、后殼I連接構成。前殼G和中殼H內分布有主變速器，后殼I內分布有副變速器。前殼G帶一段主箱部分殼體，其上設置有小蓋操縱機構J。新三段式殼體優點在于提高殼體的剛性及加工性能。主箱部分A設有5個前進擋和一個倒擋，換擋斜齒輪組中的齒輪采用斜齒設計，主軸10上前進擋齒輪為右旋，各對應軸受到的軸向力與常規設計相反，主軸10軸向定位移到前端，主軸10與輸入軸5相結合部位，安裝有推力軸承結構，抵消輸入軸5和主軸10的軸向力。副箱部分B有兩個擋位，與主箱部分A一起構成5×2結構，形成10個前進擋加兩個倒擋。副箱B采用行星輪系，使用加寬雙錐面鎖環式同步器F換擋，目的在于提高副箱承載能力和使用壽命。四五擋間單錐鎖環式同步器C，結構緊湊，減小換擋力和換擋沖擊。倒一擋雙錐面鎖銷式同步器E包括一擋內錐22、中間錐體23、外錐24、齒套25、倒擋內錐26、若干彈簧27、若干推塊28、若干定位鎖止銷29；一擋內錐22、外錐24上與中間錐體23的配合面粘結摩擦材料。中間錐體23上分布有若干卡爪，與主軸一擋齒輪21上的圓孔配合，外錐24上分布若干卡爪，與齒套25上的槽配合。齒套25通過花鍵安裝于主軸10上，并能軸向移動。齒套25、一擋內錐22、倒擋內錐26上設有若干安裝孔，定位鎖止銷29分別穿過齒套25上的安裝孔，且兩端分別鉚接在一擋內錐22、倒擋內錐26上的安裝孔內。齒套25上在定位鎖止銷29的下方設有盲孔，彈簧27置于推塊28內部，推塊28置于上述盲孔內。齒套25倒擋側與主軸倒擋齒輪30的結合齒端有相同的大錐角，具有自動定心和同步作用。二三擋單錐面鎖銷式同步器D，包括三擋同步環32、二擋同步環33、齒套、倒擋內錐、若干彈簧、若干推塊、若干定位鎖止銷。三擋同步環32、二擋同步環33上分別與主軸三擋齒輪31和主軸二擋齒輪34的配合面粘結摩擦材料。結合圖4詳細描述本發明10擋雙中間軸斜齒變速箱雙錐面鎖銷式同步器工作過程。當操縱變速箱換一擋時，齒套25沿軸向向主軸一擋齒輪21移動，離開主軸倒擋齒輪30，定位鎖止銷29在沒有克服彈簧27的彈力之前帶動一擋內錐22、倒擋內錐26沿軸向向主軸一擋齒輪21移動，使一擋內錐22的外錐面與中間椎體23的內錐面接觸、中間椎體23的外錐面與外錐24的內錐面接觸，兩對摩擦錐面產生摩擦力矩，迫使一擋內錐22以及與其鉚接在一起的帶有鎖止錐面的定位鎖止銷29轉動，即定位鎖止銷29在齒套25相應的鎖止錐面的安裝孔內轉動一個角度，使齒套25和定位鎖止銷29在摩擦力矩的作用下相互鎖止。當一擋內錐22和主軸一擋齒輪21的轉速一致時，齒套25和定位鎖止銷29結束鎖止，定位鎖止銷29克服彈簧力下壓推塊28，齒套25繼續沿軸向向主軸一擋齒輪21移動，齒套25外花鍵與主軸一擋齒輪21內花鍵嚙合，完成無沖擊換擋過程。當然，上述說明并非對本發明的限制，本發明也不僅限于上述舉例，本技術領域的普通技術人員在本發明的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也屬于本發明的保護范圍。