車用三離合器變速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域，具體涉及到車用變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車的大量普及，人們對(duì)汽車的舒適性、動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性的要求越來(lái)越高，也對(duì)變速器提出了越來(lái)越高的要求。
[0003]車用變速器主要分為兩大類:有級(jí)變速器和無(wú)級(jí)變速。
[0004]無(wú)級(jí)變速器以鋼帶式為主，鋼帶式無(wú)級(jí)變速器依靠鋼帶和帶輪之間的摩擦力傳遞力矩，傳遞的力矩較小，目前主要應(yīng)用于中小排量的轎車上。
[0005]有級(jí)變速器依靠齒輪和離合器傳遞動(dòng)力，主要用在大排量轎車和重型車輛上。有級(jí)變速器分為手動(dòng)擋和自動(dòng)擋兩種類型。手動(dòng)擋變速器對(duì)駕駛?cè)藛T的技術(shù)水平要求較高，在換擋時(shí)有短時(shí)動(dòng)力中斷，會(huì)出現(xiàn)沖擊現(xiàn)象。自動(dòng)擋變速器操作簡(jiǎn)單，機(jī)器自動(dòng)完成擋位切換，被越來(lái)越多的用戶所喜歡，它所占據(jù)的市場(chǎng)份額有進(jìn)一步增大的趨勢(shì)，自動(dòng)變速器逐漸代替手動(dòng)變速器是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。車用有級(jí)自動(dòng)變速器中，主要有兩種類型:液力機(jī)械自動(dòng)變速器(AT)和雙離合變速器(DCT)。AT由液力變矩器與機(jī)械變速器組合而成，利用液力變矩器的緩沖、吸震的功能減小換擋沖擊，擋位切換具有平穩(wěn)、柔和的優(yōu)點(diǎn)。DCT的擋位切換元件為摩擦式離合器和同步器，通過(guò)控制摩擦離合器的摩擦轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)換擋。相比較而言，DCT比AT的傳動(dòng)效率高，燃油經(jīng)濟(jì)性更好，在中高檔轎車上廣泛采用。
[0006]DCT的機(jī)械部分主要由兩個(gè)摩擦離合器和多個(gè)同步裝置及一些齒輪和傳動(dòng)軸組成，兩個(gè)摩擦離合器分別參與奇數(shù)擋位和偶數(shù)擋位的動(dòng)力傳遞。DCT的每一個(gè)擋位都有一個(gè)摩擦離合器和一個(gè)同步器參與動(dòng)力傳遞，其擋位切換分為兩個(gè)步驟，首先結(jié)合同步器，然后結(jié)合摩擦離合器。當(dāng)變速箱工作于奇數(shù)擋時(shí)，奇數(shù)擋摩擦離合器處于閉合狀態(tài)，偶數(shù)擋摩擦離合器處于斷開(kāi)狀態(tài)，如果需要換擋，則預(yù)先結(jié)合與工作擋位相鄰的某一個(gè)偶數(shù)擋同步器，然后斷開(kāi)奇數(shù)擋摩擦離合器的同時(shí)結(jié)合偶數(shù)擋摩擦離合器，從而完成擋位切換。
[0007]DCT的擋位切換存在以以下三個(gè)方面不足。
[0008]—是不能正確選擇需要預(yù)先結(jié)合的同步器，導(dǎo)致?lián)Q擋時(shí)間延長(zhǎng)。假如變速箱目前處于3擋，它的相鄰偶數(shù)擋位為2擋和4擋，當(dāng)車輛的工作條件發(fā)生變化時(shí)，有可能需要換到2擋，也有可能需要換到4擋，但是只能預(yù)先結(jié)合2擋同步器或者4擋同步器。因此，預(yù)先結(jié)合的同步器有可能是錯(cuò)誤的選擇。如果變速器需要切換到低擋位而預(yù)先結(jié)合了高擋位的同步器，就需要先斷開(kāi)高擋位的同步器，然后再結(jié)合低擋位的同步器，最后結(jié)合摩擦離合器，從而使換擋時(shí)間延長(zhǎng)。
[0009]二是兩個(gè)摩擦離合器的轉(zhuǎn)矩容量和散熱條件相差較大，導(dǎo)致可靠性降低。DCT的兩個(gè)摩擦離合器呈環(huán)狀同心布置，它們的摩擦片的半徑相差較大。處于外環(huán)的摩擦離合器的半徑較大，它的轉(zhuǎn)矩容量較大，散熱條件也比較好，因此壽命較長(zhǎng)。而處于內(nèi)環(huán)的摩擦離合器則壽命較短，導(dǎo)致可靠性降低。
[0010]三是不能越級(jí)換擋，只能逐級(jí)換擋。由于一個(gè)摩擦離合器參與所有奇數(shù)擋的動(dòng)力傳遞，另一個(gè)摩擦離合器參與所有偶數(shù)擋的動(dòng)力傳遞，所以DCT的擋位切換時(shí)只能在奇數(shù)擋和偶數(shù)擋之間交替進(jìn)行，而不能從一個(gè)奇數(shù)擋直接換到另一個(gè)奇數(shù)擋，無(wú)法實(shí)現(xiàn)越級(jí)換擋。在車輛行駛過(guò)程中，有時(shí)是需要越級(jí)換擋的，例如在下陡坡需要利用發(fā)動(dòng)機(jī)快速制動(dòng)時(shí)，就需要越級(jí)降擋。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明目的:克服現(xiàn)有DCT的不足，提供一種換擋更加快捷、可靠性更高、可實(shí)現(xiàn)越級(jí)換擋的變速器。
[0012]為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，采用如下技術(shù)手段:在變速器中設(shè)置三個(gè)摩擦式離合器，第一個(gè)摩擦離合器參與工作的擋位數(shù)為1，4，7，……3η+1 (η為整數(shù))，第二個(gè)摩擦離合器參與工作的擋位數(shù)為2，5，8，……3η+2 (η為整數(shù))，第三個(gè)摩擦離合器參與工作的擋位數(shù)為3，6，9，……3η (η為整數(shù));將三個(gè)摩擦離合器布置到輸入軸的周圍，使它們的散熱條件和轉(zhuǎn)矩容量近似相等。
[0013]本實(shí)用新型采用的具體技術(shù)方案如下。車用三離合器變速器，由一根輸入軸(Al)、一根輸出軸(六5)、三根中間軸(六2、43、六4)、三個(gè)摩擦離合器((:1、02、03)、四個(gè)同步器(51、5253、54)、四個(gè)固定齒輪(61、613、614、615)矛H^一個(gè)空套齒輪(G2、G3、G4、G5、G6、G7、G8、G9、G10、GlU G12)組成，其特征在于:輸入軸(Al)與輸出軸(A5)同軸布置，它們的軸線重合；第一固定齒輪(Gl)安裝在輸入軸(Al)上，它同時(shí)與第一空套齒輪(G2)、第二空套齒輪(G3)和第三空套齒輪(G4)嚙合；第一中間軸(A2)上安裝有第一空套齒輪(G2)、第四空套齒輪(G5)、第七空套齒輪(G8)、第十空套齒輪(G11)、第一摩擦離合器(Cl)、第一同步器(SI)和第四同步器(S4);第二中間軸(A3)上安裝有第二空套齒輪(G3)、第五空套齒輪(G6)、第八空套齒輪(G9)、第^^一空套齒輪(G12)、第二摩擦離合器(C2)和第二同步器(S2);第三中間軸(A4)上安裝有第三空套齒輪(G4)、第六空套齒輪(G7)、第九空套齒輪(G10)、第三摩擦離合器(C3)和第三同步器(S3);輸出軸(A5)上安裝有第二固定齒輪(G13)、第三固定齒輪(G14)、第四固定齒輪(G15);第二固定齒輪(G13)同時(shí)與第四空套齒輪(G5)、第五空套齒輪(G6)、第六空套齒輪(G7)保持嚙合；第三固定齒輪(G14)同時(shí)與第七空套齒輪(G8)、第八空套齒輪(G9)、第九空套齒輪(GlO)保持嚙合；第^^一空套齒輪(G12)同時(shí)與第十空套齒輪(Gll)和第四固定齒輪(G15)保持嚙合；第一摩擦離合器(Cl)參與工作的擋位可用3n+l(η為整數(shù))表示，例如I擋和4擋；第二摩擦離合器(C2)參與工作的擋位可用3η+2 (η為整數(shù))表示，例如2擋和5擋；第三摩擦離合器(03)參與工作的擋位可用3η (η為整數(shù))表示，例如3擋和6擋。
[0014]本實(shí)用新型所述的三離合器變速器與現(xiàn)有DCT相比的有益效果是:三離合器變速器換擋更加快捷，三離合器變速器可以預(yù)先掛入當(dāng)前擋位的兩個(gè)相鄰擋位，DCT只能預(yù)先掛入當(dāng)前擋位的一個(gè)相鄰擋位，因此三離合器變速器的升擋和降擋都很快捷；三離合器變速器可以實(shí)現(xiàn)越級(jí)換擋，DCT不能實(shí)現(xiàn)；三離合器變速器的三個(gè)摩擦離合器的轉(zhuǎn)矩容量和散熱條件近似相等，DCT的兩個(gè)摩擦離合器的轉(zhuǎn)矩容量和散熱條件卻相差較大。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為三離合器變速器的傳動(dòng)方案。
[0016]圖2為三離合器變速器擋位擴(kuò)展示意。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合圖1介紹本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0018]車用三離合器變速器，由一根輸入軸(Al)、一根輸出軸(A5)、三根中間軸(A2、A3、A4)、三個(gè)摩擦離合器(Cl、C2、C3)、四個(gè)同步器(S1、S2、S3、S4)、四個(gè)固定齒輪(Gl、G13、G14、G15)和 ^^一個(gè)空套齒輪(G2、G3、G4、G5、G6、G7、G8、G9、G10、G1UG12)組成。
[0019]本實(shí)用新型所述的所有空套齒輪與支承它們的軸可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能相對(duì)移動(dòng)；所有同步器與支承它們的軸可以相對(duì)移動(dòng)，但不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；所有固定齒輪與它們所在的軸固定為一個(gè)整體，不能與軸產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0020]本實(shí)用新型所述的所有同步器都有三個(gè)位置，分別是左位、中位和右位。同步器處于左位時(shí)，與它左邊的空套齒輪結(jié)合，使它左邊的空套齒輪與軸同步旋轉(zhuǎn)；同步器處于右位時(shí)，與它右邊的空套齒輪結(jié)合，使它右邊的空套齒輪與軸同步旋轉(zhuǎn)；同步器處于中位時(shí)，對(duì)它左邊和右邊的齒輪均不產(chǎn)生約束。
[0021]輸入軸(Al)和輸出軸(A5)同軸布置，它們的軸線重合。三根中間軸(A2、A3、A4)布置在輸入軸(Al)和輸出軸(A5)的周圍。
[0022]輸入軸(Al)上安裝有第一固定齒輪(G1)。
[0023]第一中間軸(A2)上安裝有第一空套齒輪(G2)、第四空套齒輪(G5)、第七空套齒輪(G8)、第十空套齒輪(G11)、第一摩擦離合器(Cl)、第一同步器(SI)和第四同步器(S4)。第一空套齒輪(G2)與第一中間軸(A2)通過(guò)第一摩擦離合器(Cl)相連，當(dāng)?shù)谝荒Σ岭x合器(Cl)閉合時(shí)，第一空套齒輪(G2)與第一中間軸(A2)結(jié)合為一個(gè)整體；當(dāng)?shù)谝荒Σ岭x合器(Cl)斷開(kāi)時(shí)，第一空套齒輪(G2)可以繞第一中間軸(A2)旋轉(zhuǎn)。第一同步器(SI)安裝在第四空套齒輪(G5)和第七空套齒輪(G8)之間，當(dāng)?shù)谝煌狡?SI)處于左位時(shí)，它與第四空套齒輪(G5)結(jié)合，使第四空套齒輪(G5)與第一中間軸(A2)結(jié)合為一個(gè)整體；當(dāng)?shù)谝煌狡?br>(SI)處于右位時(shí)，它與第七空套齒輪(G8)結(jié)合，使第七空套齒輪(G8)與第一中間軸(A2)結(jié)合為一個(gè)整體；當(dāng)?shù)谝煌狡?SI)處于中位時(shí)，它對(duì)第四空套齒輪(G5)和第七空套齒輪(G8)均沒(méi)有約束。當(dāng)?shù)谒耐狡?S4)處于左位時(shí)，它與第十空套齒輪(Gll)結(jié)合，使第十空套齒輪(Gll)與第一中間軸(A2)結(jié)合為一個(gè)整體；當(dāng)它處于中位或右位時(shí)，對(duì)第十空套齒輪(GlI)沒(méi)有約束。
[0024]第二中間軸(A3)上安裝有第二空套齒輪(G3)、第五空套齒輪(G6)、第八空套齒輪(G9)、第^^一空套齒輪(G12)、第二摩擦離合器(C2)和第二同步器(S2)。第二空套齒輪(G3)與第二中間軸(A3)通過(guò)第二摩擦離合器(C2)相連，當(dāng)?shù)诙Σ岭x合器(C2)閉合時(shí)，第二空套齒輪(G3)與第二中間軸(A3)結(jié)合為一個(gè)整體；當(dāng)?shù)诙Σ岭x合器(C2)斷開(kāi)時(shí)