[发明专利]铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱及实现方法

说明书

本发明公开了铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱，其中，第一定轴I为输入轴，第四轴IV为行星齿轮轴并作为输出轴；在前进档时，第一定轴I与第四轴IV的太阳轮ZS旋转方向一致，与第二定轴II、第三定轴、倒档轴R旋转方向相反；倒档轴R用于旋转方向转换，实现输出轴与输入轴旋转方向相反的功能，在倒档时，第一定轴I与第二定轴II、第三定轴III旋转方向保持一致，与倒档轴R、第四轴IV的太阳轮ZS旋转方向一致。本发明综合了定轴式变速箱和行星齿轮式变速的优点，具有模块化程度高、结构简单且紧凑，生产成本低且易于维修。实现四个前进档、两个倒退档以及空挡功能，且具有前后两个方向的动力输出，具有取力口功能。

技术领域

应用于变速箱领域，具体涉及一种铰接式自卸车的四进两倒定轴变速机构及其变速箱。

背景技术

变速箱是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构，能够分档改变输出轴和输入轴传动比，以适应在不同路面和载荷条件下，满足驾驶员对车辆调速的控制需求。变速机构是变速箱的核心组成原件，通常由不同的齿轮组成不同的啮合关系，从而实现不同的输入输出速比关系，实现车辆的前进、倒退或空档。

目前常用于铰接式自卸车的变速箱为同轴式液力机械自动变速箱，特点是输入轴与输出轴在同一轴线上，变速机构为行星齿轮机构。行星齿轮机构主要由太阳轮、内齿圈、行星架和行星齿轮等原件组成。速比和动力传动的方向的改变是通过以不同的原件作为主动件或被动件、以及限制不同原件的运动而实现的。

上述同轴式液力机械自动变速箱结构复杂，由于要实现多个档位，不同层级的太阳轮、内齿圈、行星架存在多种共用或关联关系，结构紧凑，零部件数量多，用于铰接式自卸车时可靠性差。

上述同轴式液力机械自动变速箱仅有后端一个输出口，为了满足铰接式自卸车为6×6驱动，需要配合分动箱使用，将动力一分二变为前后输出。上述变速箱一般情况下不能够集成取力口（PTO）。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种铰接式自卸车的六进四倒定轴变速机构及其变速箱。

本发明所采用的技术方案是：

铰接式自卸车四档定轴与行星齿轮混合式变速箱，包括其上均设有齿轮和离合器的第一定轴I、第二定轴II、第三定轴III、第四定轴IV和倒档轴R，且各轴之间通过互相啮合的齿轮和离合器的结合或断开来实现不同的速比关系和旋转方向；其中，所述第一定轴I为输入轴，所述第四定轴IV为行星齿轮轴并作为输出轴；在前进档时，第一定轴I与第四定轴IV的太阳轮ZS旋转方向一致，与第二定轴II、第三定轴、倒档轴R旋转方向相反；倒档轴R用于旋转方向转换，实现输出轴与输入轴旋转方向相反的功能，在倒档时，第一定轴I与第三定轴III旋转方向保持一致；倒档轴R、第二定轴II、第四定轴IV的太阳轮ZS旋转方向一致。

优选的是，所述第一定轴I由内轴和外轴组成，内轴与输入法兰相连，接收从发动机传递过来的转速和扭矩；内轴同时与带锁止离合器的变矩器的输入端相连，带锁止离合器的变矩器的输出端和外轴相连，且外轴同时与缓速器相连。

优选的是，所述第一定轴的内轴与取力口PTO相连，提供动力输出，且与发动机输入保持常连接，用于驱动液压泵或其它动力装置。

优选的是，所述第四定轴IV由内轴和外轴组成，装备有固定齿轮Z41和行星齿轮组；其中，内轴前端为前输出法兰、后端为后输出法兰；内轴和外轴通过离合器C41相连，当C41施加时，内轴和外轴转速相同、传递扭矩；固定齿轮Z41和第四定轴IV的外轴固定相连。

优选的是，所述行星齿轮组由太阳轮ZS、不少于三个行星轮ZP、齿圈ZG、行星架组成；太阳轮ZS和外轴固定连接；齿圈ZG和变速箱的壳体固定连接，任何工况下均保持静止；行星架通过离合器C42和内轴连接，当C42施加时，内轴和行星架7转速相同、传递扭矩。