一种自卸车用十三挡变速器的制作方法

1.本发明涉及一种自卸车用十三挡变速器，属于重型卡车变速器技术领域。


背景技术：

2.在环保和节能减排的政策驱动下，降低整车油耗和排放要求一直是汽车行业发展的重要方向。自卸车作为重型卡车细分车型之一，依然是重卡市场的重要组成部分，用户对整车动力性、经济性、舒适性等需求不断提升，对整车动力总成的燃油经济性要求也越来越高，如何让整车运行时，发动机始终工作在经济转速区显得尤为重要，既要满足重载起步、运行及最低稳定车速需求，又要满足空载高车速等不同工况，而传统的12挡直接挡变速器没有小于1的速比，超速挡变速器头挡速比又小于14，甚至更小，速比范围窄，制约了整车工况需求及动力总成燃油经济性。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种自卸车用13挡变速器。
4.为解决这一技术问题，本发明提供了一种自卸车用十三挡变速器，包括主箱和副箱，所述主箱包括输入轴、主轴、两套中间轴、前壳、中壳和小盖总成，所述输入轴通过深沟球轴承设置于前壳的孔内，其末端设有通过花键连接的输入轴传动齿轮，输入轴后端孔内设有衬套；所述主轴前端安装在输入轴后端孔内，主轴上依次设有五六挡滑套、主轴超速挡齿轮、主轴四挡齿轮、三四挡滑套、主轴三挡齿轮、主轴二挡齿轮、一二挡滑套、主轴一挡齿轮、主轴爬挡齿轮、倒爬挡滑套和主轴倒挡齿轮，主箱无同步器，通过主轴上的滑套实现主箱不同速比的动力传递；所述中间轴为相同齿轮参数的双联齿结构、通过圆柱滚子轴承设于前壳与中壳上，所述中间轴上依次设有中间轴传动齿轮、中间轴超速挡齿轮、中间轴四挡齿轮、中间轴三挡齿轮、中间轴二挡齿轮、中间轴一挡齿轮、以及与中间轴一体的相同齿轮参数的中间轴爬挡齿轮和中间轴倒挡齿轮；所述中间轴传动齿轮与输入轴传动齿轮啮合，将动力由输入轴传递给中间轴；所述副箱设有行星轮系机构，行星轮系机构上设有副箱同步器，通过副箱同步器实现副箱高、低挡的切换及动力传输；所述中壳通过螺栓与前壳连接，中壳上设有小盖总成，实现变速器选、换挡功能。
5.所述中间轴传动齿轮、中间轴超速挡齿轮、中间轴四挡齿轮、中间轴三挡齿轮、中间轴二挡齿轮通过长平键在中间轴上定位，中间轴一挡齿轮内孔与中间轴大过盈配合并通过圆柱销在中间轴上定位。
6.所述中间轴前端设有油泵，通过箱内管润滑惰轮内的滚针轴承。
7.所述主箱的五六挡滑套与主轴超速挡齿轮啮合，构成六挡或十二挡；五六挡滑套与输入轴传动齿轮啮合，构成五挡或十一挡；三四挡滑套与主轴四挡齿轮啮合，构成四挡或十挡；三四挡滑套与主轴三挡齿轮啮合，构成三挡或九挡；一二挡滑套与主轴二挡齿轮啮合，构成二挡或八挡；一二挡滑套与主轴一挡齿轮啮合，构成一挡或七挡；倒爬挡滑套与主
轴爬挡齿轮啮合构成爬挡，倒爬挡滑套与主轴倒挡齿轮啮合，构成倒挡。
8.所述爬挡速比16.274，十二挡速比0.787，前进挡各挡位速比级差平均值为1.287。
9.所述小盖总成上设有双h阀和气控锁止阀，双h阀进气口连接整车气源，双h阀出气口一连接副箱低挡进气管，双h阀出气口二连接副箱高挡进气口，气控锁止阀进气口连接手柄开关，用于控制双h阀出气口一和控制双h阀出气口二出气，实现副箱高、低挡切换；小盖总成上设有锁挡气缸装置，锁挡气缸进气口与副箱高挡气管连接，当副箱处于高挡区时，锁住高挡区的倒挡、爬挡。
10.有益效果：本发明采用主箱、副箱组合设计，主箱采用双中间轴结构，直齿轮传动，滑套换挡，结构简单，易于维护，可靠性高；副箱采用行星轮系机构，承载大，采用油泵强制润滑，延长变速器使用寿命。十三挡变速器具有超速挡，头挡速比又达到16.274，兼顾了直接挡变速器和超速挡变速器优势，解决了直接挡变速器最高车速及超速挡变速器起步弊端，同时速比范围达到20.68的优势提高了发动机工作在经济转速区占比，大幅度提升了燃油经济性。本发明十三挡变速器小盖上增加倒、爬挡锁挡气缸装置，将高挡区倒、爬挡锁住，提升司机驾驶操作清晰感及舒适性。本发明十三挡变速器主箱中间轴采用相同齿轮参数的双联齿结构，可采用高效滚齿工艺，主箱中间轴上一挡齿轮采用热装工艺，降低了十三挡变速器因增加挡位带来的制造难度。该变速器主箱采用双中间轴直齿轮传动，副箱采用行星轮系机构，构成6
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2 1结构，速比范围达到20.68，能够兼顾燃油经济性及动力性。
附图说明
11.图1为本发明的结构示意图；
12.图2为本发明中间轴结构示意图；
13.图3为本发明小盖总成结构示意图。
14.图中：ⅰ、主箱；ⅱ、副箱；1、输入轴；2、深沟球轴承；3、前壳；4、衬套；5、输入轴传动齿轮；6、五六挡滑套；7、主轴超速挡齿轮；8、主轴； 9、主轴四挡齿轮；10、小盖总成；11、三四挡滑套；12、主轴三挡齿轮；13、主轴二挡齿轮；14、一二挡滑套；15、主轴一挡齿轮；16、主轴爬挡齿轮； 17、倒爬挡滑套；18、主轴倒挡齿轮；19、中壳；20、行星轮系机构；21、副箱同步器；22、惰轮；23、滚针轴承；24、箱内管；25、中间轴；26、圆柱滚子轴承；27、油泵；28、中间轴传动齿轮；29、长平键；30、中间轴超速挡齿轮；31、中间轴四挡齿轮；32、中间轴三挡齿轮；33、中间轴二挡齿轮；34、圆柱销；35、中间轴一挡齿轮；36、中间轴爬挡齿轮；37、中间轴倒挡齿轮；38、气控锁止阀；39、双h阀；40、锁挡气缸装置；a、双h阀进气口；b、双h阀出气口一；c、双h阀出气口二；d、锁挡气缸进气口； e、气控锁止阀进气口。
具体实施方式
15.下面结合附图及实施例对本发明做具体描述。
16.如图1-图3所示，本发明提供了一种自卸车用十三挡变速器，包括主箱ⅰ和副箱ⅱ，所述主箱ⅰ包括输入轴1、主轴8、两套中间轴25、前壳3、中壳19和小盖总成10，所述输入轴1通过深沟球轴承2设置于前壳3的孔内，其末端设有通过花键连接的输入轴传动齿轮5，输入轴1后端孔内设有衬套4；所述主轴8前端安装在输入轴1后端孔内，主轴8上依次设有五六挡滑套6、主轴超速挡齿轮7、主轴四挡齿轮9、三四挡滑套11、主轴三挡齿轮12、主轴二挡齿轮
13、一二挡滑套14、主轴一挡齿轮15、主轴爬挡齿轮16、倒爬挡滑套17和主轴倒挡齿轮18，主箱i无同步器，通过主轴8上的滑套实现主箱i不同速比的动力传递；所述中间轴25为相同齿轮参数的双联齿结构、通过圆柱滚子轴承26设于前壳3与中壳19上，所述中间轴25上依次设有中间轴传动齿轮28、中间轴超速挡齿轮30、中间轴四挡齿轮31、中间轴三挡齿轮32、中间轴二挡齿轮33、中间轴一挡齿轮35、以及与中间轴25一体的相同齿轮参数的中间轴爬挡齿轮36和中间轴倒挡齿轮37；所述中间轴传动齿轮 28与输入轴传动齿轮5啮合，将动力由输入轴1传递给中间轴25；所述副箱ⅱ设有行星轮系机构20，行星轮系机构20上设有副箱同步器21，通过副箱同步器21实现副箱ⅱ高、低挡的切换及动力传输；所述中壳19通过螺栓与前壳3连接，中壳19上设有小盖总成10，实现变速器选、换挡功能。
17.所述中间轴传动齿轮28、中间轴超速挡齿轮30、中间轴四挡齿轮31、中间轴三挡齿轮32、中间轴二挡齿轮33通过长平键29在中间轴25上定位，中间轴一挡齿轮35内孔与中间轴25大过盈配合并通过圆柱销34在中间轴25 上定位。
18.所述中间轴25前端设有油泵27，通过箱内管24润滑惰轮22内的滚针轴承23。
19.所述主箱i的五六挡滑套6与主轴超速挡齿轮7啮合，构成六挡或十二挡；五六挡滑套6与输入轴传动齿轮5啮合，构成五挡或十一挡；三四挡滑套11与主轴四挡齿轮9啮合，构成四挡或十挡；三四挡滑套11与主轴三挡齿轮12啮合，构成三挡或九挡；一二挡滑套14与主轴二挡齿轮13啮合，构成二挡或八挡；一二挡滑套14与主轴一挡齿轮15啮合，构成一挡或七挡；倒爬挡滑套17与主轴爬挡齿轮16啮合构成爬挡，倒爬挡滑套17与主轴倒挡齿轮18啮合，构成倒挡。
20.所述爬挡速比16.274，十二挡速比0.787，前进挡各挡位速比级差平均值为1.287；变速器各挡位速比如下表所示。
21.挡位爬挡1挡2挡3挡4挡5挡6挡速比16.27412.1209.3647.2625.6914.3753.443挡位7挡8挡9挡10挡11挡12挡倒挡速比2.7702.1401.6601.3011.0000.78714.972
22.所述小盖总成10上设有双h阀39和气控锁止阀38，双h阀进气口a连接整车气源，双h阀出气口一b连接副箱低挡进气管，双h阀出气口二c连接副箱高挡进气口，气控锁止阀进气口e连接手柄开关，用于控制双h阀出气口一b和控制双h阀出气口二c出气，实现副箱ⅱ高、低挡切换；小盖总成10上设有锁挡气缸装置40，锁挡气缸进气口d与副箱ⅱ高挡气管连接，当副箱ⅱ处于高挡区时，锁住高挡区的倒挡、爬挡，避免司机因误操作导致的风险，同时提升司机驾驶操作清晰感及舒适性。
23.本发明采用主箱、副箱组合设计，主箱采用双中间轴结构，直齿轮传动，副箱采用行星轮系机构；主箱通过若干齿轮与四个滑套啮合分别组成七个前进挡、一个倒挡，副箱行星轮系机构实现两个挡位，主箱和副箱共同构成6
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2 1共十三个前进挡，主箱在爬挡齿轮、副箱在低挡位置时，头挡速比达到 16.274，主箱在五挡齿轮(超速挡)、副箱在高挡位置时，最高挡速比0.787，速比范围达到20.68，同时，变速器小盖上增加倒、爬挡锁挡气缸装置，将高挡区倒、爬挡锁住，提升司机驾驶操作清晰感及舒适性，满足自卸车不同工况需求，提高整车动力性及燃油经济性。
24.本发明具有超速挡，头挡速比又达到16.274，兼顾了直接挡变速器和超速挡变速
器优势，解决了直接挡变速器最高车速及超速挡变速器起步弊端，同时速比范围达到20.68的优势提高了发动机工作在经济转速区占比，大幅度提升了燃油经济性。
25.本发明上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包围。