本發明涉及一種應用于車輛變速器上的齒輪機構。
背景技術:
現有行星齒輪機構在應用于變速器中時,行星排組件之間的相互連接、嵌套往往導致整個變速器結構非常復雜,布置困難,給制造和維修帶來極大的困難,尤其是齒輪機構的齒圈加工無法采用滾齒的加工方法,因此加工的效率低,精度差成本較高。
技術實現要素:
為了解決現有齒輪機構應用時由于行星排組件之間的嵌套導致變速器結構復雜以及齒輪機構加工效率低的問題,本發明提供了一種齒輪機構。
本發明的技術解決方案是:
一種齒輪機構,其特殊之處在于:
所述齒輪機構包括固定安裝在齒輪機構輸入軸上的輸入齒輪(T11),由中間軸(T15)、中間軸第一齒輪(T12)和中間軸第二齒輪(T12a)構成的多個中間軸齒輪總成,輸出齒輪(T14),以及由前保持架(T16)、中間保持架(T18)和后保持架(T17)依次固連構成的具有兩個空腔的齒輪保持架總成;
所述輸入齒輪(T11)、齒輪保持架總成和輸出齒輪(T14)三者同軸設置并且兩兩之間能相對轉動;
所述中間保持架(T18)的中部設置有中央輸出軸(T19),中央輸出軸(T19)一端與變速裝置的輸入軸同軸并排設置并能相對轉動,另一端為齒輪機構的一個動力輸出端;
所述中央輸出軸(T19)外同軸套裝有能夠相對轉動的中央輸出軸管(T20),所述中央輸出軸管(T20)的一端與所述輸出齒輪(T14)的輸出端固連,另一端為齒輪機構的另一個動力輸出端;
所述輸入齒輪(T11)和多個中間軸第一齒輪(T12)嚙合且都位于前保持架(T16)和中間保持架(T18)之間的空腔中,所述輸出齒輪(T14)和多個中間軸第二齒輪(T12a)嚙合且都位于后保持架(T17)和中間保持架(T18)之間的空腔中;中間軸第一齒輪(T12)和中間軸第二齒輪(T12a)同軸并排固定,并通過中間軸(T15)可旋轉地安裝于齒輪保持架總成的空腔中,多個中間軸(T15)均穿過中間保持架(T18),其兩端被前保持架(T16)和后保持架(T17)支撐。
基于上述基本技術方案,為了使本發明能夠在徑向尺寸不變的情況下實現大速比,本發明還作出如下優化:
上述每個中間軸齒輪總成還包括同軸并排設置在中間軸(T15)上的中間軸第三齒輪(T13a)、中間軸第四齒輪(T13),……,中間軸第(N-1)齒輪,中間軸第N齒輪,N≥4且為偶數;其中,中間軸第一、二齒輪同軸固連構成中間軸1-2齒輪總成,中間軸第三、四齒輪同軸固連構成中間軸3-4齒輪總成、……、中間軸第(N-1)、N齒輪同軸固連構成中間軸(N-1)-N齒輪總成;中間軸1-2齒輪總成、中間軸3-4齒輪總成、……、中間軸(N-1)-N齒輪總成通過中間軸(T15)可旋轉安裝于前保持架(T16)和后保持架(T17)之間的空腔中且任兩者之間可以相對轉動;
所述齒輪機構還包括至少一個過渡齒輪總成;所述過渡齒輪總成包括安裝在輸入齒輪(T11)和輸出齒輪(T14)之間的第一過渡齒輪(T11a)、第二過渡齒輪(T14a),……,第M過渡齒輪,M=N-2;其中,第一、二過渡齒輪同軸固連構成1-2過渡齒輪總成,第三、四過渡齒輪同軸固連構成3-4過渡齒輪總成、……、第(M-1)、M過渡齒輪同軸固連構成(M-1)-M過渡齒輪總成;
輸入齒輪(T11)、1-2過渡齒輪總成、3-4過渡齒輪總成、……、(M-1)-M過渡齒輪總成和輸出齒輪(T14),以及齒輪保持架總成同軸布置并且兩兩之間能相對轉動;
所述輸入齒輪(T11)和多個中間軸第一齒輪(T12)嚙合;所述輸出齒輪(T14)和多個中間軸第N齒輪嚙合;
所述第一過渡齒輪(T11a)、第二過渡齒輪(T14a)、……、第M過渡齒輪分別與所述多個中間軸第二齒輪(T12a)、多個中間軸第三齒輪(T13a)、……、多個中間軸第(N-1)齒輪嚙合;
所述中間保持架(T18)位于輸入齒輪(T11)和1-2過渡齒輪總成之間,或位于1-2過渡齒輪總成和3-4過渡齒輪總成之間,……,或位于(M-1)-M過渡齒輪總成和輸出齒輪(T14)之間。
進一步地,上述N=4,M=2。
與現有齒輪機構相比,本發明的優點是:
1、本發明采用普通的圓柱齒輪,相對于現有行星齒輪機構取消了齒圈,結構簡單;將本發明應用于變速器時,能夠避免行星排與行星排相關組件之間復雜的嵌套,因此,本發明各組件對加工精度要求低,設計和制造方便結構簡單。
2、本發明由于設置了過渡齒輪總成,因此在徑向尺寸不變的情況下,能實現大速比。
附圖說明
圖1是本發明一優選實施例的結構示意圖;
圖2是圖1所示齒輪機構與離合器組成的變速裝置的示意圖;
圖3是離合器T2、T3分離、T4接合時的動力傳遞路線圖。
具體實施方式
如圖1所示,本發明所提供的齒輪機構包括輸入齒輪T11、沿圓周均布的多組中間軸齒輪總成(每組中間軸齒輪總成由1個中間軸第一齒輪T12、1個中間軸第二齒輪T12a、1個中間軸第三齒輪T13a、1個中間軸第四齒輪T13以及1個中間軸T15構成,其中,齒輪T12、T12a固連為一體同步旋轉,齒輪T13a、T13固連為一體同步旋轉)、過渡齒輪總成(由固連于一體的第一過渡齒輪T11a和第二過渡齒輪T14a構成,第一過渡齒輪T11a和第二過渡齒輪T14套裝在中央輸出軸T19外,相對于中央輸出軸T19能夠轉動)、輸出齒輪T14和具有兩個空腔的齒輪保持架總成(由前保持架T16、中間保持架T18和后保持架T17依次固連構成)。
輸入齒輪T11、齒輪保持架總成、過渡齒輪總成和輸出齒輪T14具有重合的旋轉軸線并且任兩者之間能相對轉動。
輸入齒輪T11與多個中間軸第一齒輪T12嚙合,并位于前保持架T16和中間保持架T18之間的空腔內;多個中間軸第二齒輪T12a與第一過渡齒輪T11a嚙合,多個中間軸第三齒輪T13a與第二過渡齒輪T14a嚙合,多個中間軸第四齒輪T13與輸出齒輪T14嚙合,且都位于中間保持架T18和后保持架T17之間的空腔內。
中間保持架T18的中部設置有中央輸出軸T19,中央輸出軸T19一端與輸入軸同軸并排設置并能相對轉動,另一端作為齒輪機構的第二輸出端;
中央輸出軸T19外同軸套裝有能夠相對轉動的中央輸出軸管T20,中央輸出軸管T20的一端與輸出齒輪T14的輸出端固連,另一端作為齒輪機構的第一輸出端。
圖2為本發明所提供的齒輪機構T1與離合器組成的一個變速裝置的示意圖,圖中,T2、T3和T4均為離合器。
離合器T2包括轉動組件T21和固定組件T22;轉動組件T21與齒輪保持架總成固連,固定組件T22與殼體H固連。
離合器T3包括主動組件T31和從動組件T32;主動組件T31與輸入軸固連,從動組件T32與齒輪保持架總成固連。
離合器T4布置在齒輪機構T1的輸出端,用于切換齒輪機構T1的輸出;D離合器T4包括第二轉動組件T41和第二固定組件T42;第二轉動組件T41與所述中央輸出軸管T20固連,第二固定組件T42與殼體H固連。
離合器T2、T3和T4只能擇一鎖止。
下面結合圖2來說明本發明齒輪機構的動力傳遞路線:
①.當離合器T2接合、T3分離、T4分離時,動力傳遞路線為:輸入端→輸入齒輪T11→中間軸第一齒輪T12→中間軸第二齒輪T12a→第一過渡齒輪T11a→第二過渡齒輪T14a→中間軸第三齒輪T13a→中間軸第四齒輪T13→輸出齒輪T14→第一輸出端。傳動比為iT,輸出轉向與輸入扭矩方向相同。
②.當離合器T2分離、T3接合、T4分離時,動力傳遞路線為:輸入端→整個齒輪機構(作為一個剛體)→第一輸出端。傳動比為1,輸出轉向與輸入扭矩方向相同。
③.當離合器T2、T3分離、T4接合時,動力傳遞路線參見圖3,此工況變速模塊傳動比為(1-iT)。
符號為“+”,表示轉向與輸入扭矩方向相同;
符號為“-”,表示轉向與輸入扭矩方向相反。