六档变速器设计

文章编号 :1004 - 2539 (2002) 01 - 0072 - 02 DC6J80T六档变速器设计 (大同齿轮集团有限责任公司 ,山西 大同　037300) 　王尚军 摘要 　介绍了仿照日产 TMH421 变速器生产的 DC5J80T五档变速器的特点和主要参数 ,详细介绍 了在五档变速器基础上经过一系列改进 ,设计成功 DC6J80T六档变速器的情况 ,研制成功的 DC6J80T六 档变速器 ,经过 3 万公里道路试验证明 ,能够满足设计和使用要求。 关键词 　变速器 　换档机构 　壳体 　齿轮 1 　前言 DC5J80T变速器是在引进日产柴 TMH421 变速器 制造技术的基础上生产的。该变速器二、三档装有锁 销式同步器 ,四、五档装有锁环式同步器 ,一、倒档为啮 合套 ,双杆远距离操纵。其特点是结构紧凑、体积小、 重量轻、操纵轻便灵活、适应性强 ;主要参数为 i1 = 6. 54 , i2 = 3. 780 , i3 = 2. 168 , i4 = 1. 442 , i5 = 1. 0 , iR = 6. 533 ,最大输入转矩 80kgm ,中心距 148mm ,最大输入 转速 3000r/ min。其结构如图 1 所示。随着国内高速 公路的不断开通 ,为了满足国内重型载重汽车和大客 车的动力性、加速性和经济性的要求 ,我们在充分消化 吸收引进技术的基础上 ,以原引进五档变速器总成为 母体 ,通过改变壳体的结构 ,增加六档齿轮副、六档换 档机构等零部件 ,设计研制成功了 DC6J80T六档变速 器总成。 图 1 　原五档变速器结构图 2 　结构设计 设计思想是以五档变速箱为母体 ,保持引进产品 的先进性和可靠性 ,同时考虑降低制造成本 ,不需要专 用设备和工装刀具 ,使所设计的六档变速箱和五档变 速箱的通用零件尽量多 ,并能拓宽变速箱的适应性 ,缩 短设计制造周期 ,具有较好的经济效益 ,满足我国载重 汽车重载高速的需要。 DC6J80T变速器的具体结构是在五档变速器的基 础上增加一个超速档形成六档变速器。其六档选用锁 环式同步器换档 ,其同步环、齿座、齿套参数同五档变 速箱四、五档同步器参数相同 ,加工工装刀具共用。六 档齿轮装在变速器后端的副壳体中 ,并调整五档变速 器的排档位置 ,改变五档变速器壳体的结构 ,让变速器 壳体左端凸出一个半圆形 ,以布置六档变速叉轴 ;壳体 前后端面设计有六档变速叉轴支承孔 ,使变速叉从主 壳体伸出进入副壳体中 ;后端面设计成法兰结构 ,以便 于同副壳体的连接、定位和固定。重新调整设计副壳 体、二轴、中间轴、六档齿轮副和六档换档机构。为了 提高六档变速叉轴的刚度 ,在副壳体上设计有六档变 速叉轴辅助支承孔。为了提高变速箱二轴的刚度 ,在 副壳体中布置有滚动轴承 ,其轴承与二轴的配合为间 隙配合 ,使滚动轴承起辅助支承作用。 3 　换档机构 3. 1 　排档位置调整 原五档变速器上盖有四排变速叉孔 ,但只用了其 中的三排 ,其结构和排档位置如图 2 所示。为了实现 六档变速 ,我们调整了原五档变速器上盖的排档位置 , 利用第四排变速叉轴孔作为六档换档叉轴孔 ,调整后 的排档位置如图 3 所示 ,通过六档换档导块 ,转换摇臂 拨动六档变速叉轴来实现六档变速叉的换档功能 ,使 得五档和六档变速器共用一个上盖。 图 2 　五档变速器档位图 图 3 　六档变速器档位图 27　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　机械传动 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2002 年 3. 2 　六档换档机构 六档换档机构由换档导块、换档摇臂、转换摇臂 轴、变速叉轴和变速叉等零部件组成。换档导块装在 上盖上 ;转换摇臂、转换摇臂轴、变速叉轴装在主壳体 内 ;变速叉装在副壳体内 ,变速叉轴支承在壳体前后端 面上 ,并穿过壳体后端面进入副壳体内 ;六档转换摇臂 用转换摇臂轴固定在主壳体内侧面。为了提高变速叉 轴的刚度 ,在壳体中设计了辅助支承孔。变速时 ,换档 拨头推动六档换档导块轴向移动 ,导块使转换摇臂摆 动 ,转换摇臂拨动变速叉轴和装在其上的变速叉轴向 移动而完成换档变速。因变速叉轴较长 ,为了提高变 速叉轴和变速叉的刚度 ,六档变速叉两端设计了可转 动的换档拨动导块 ,以弥补变速叉的工作变形对换档 灵活性的影响 ,其结构和运动示意图如图 4 所示。 图 4 　六档换档机构示意图 4 　壳体 4. 1 　主壳体 六档变速器壳体是在五档变速器壳体的基础上 , 在主壳体左侧内壁上设计了六档变速叉轴的半圆形安 装空间 ,外侧面设计了六档转换摇臂轴固定孔 ,在前后 端面设计了六档变速叉轴支承孔 ,在后端面还设计了 与副壳体联结的法兰面、联结螺孔和安装定位销孔 ,并 在后端面设计了润滑油连通孔 ,使主壳体与副壳体内 的润滑油相互连通 ,实现副壳体中的六档齿轮副和滚 针轴承的润滑 ,其结构如图 5 所示。 图 5 　主壳体结构示意图 图 6 　副壳体结构示意图 4. 2 　副壳体 副壳体与主壳体通过法兰面联结在一起。在副壳 体上设计了轴承辅助支承孔 ,以提高二轴的刚度 ,防止 二轴悬臂过长 ,因弯曲大而发生漏油和早期磨损。在 副壳体中设计变速叉轴辅助支承孔 ,以提高变速叉轴 的刚度 ,保证六档变速叉在换档过程中的正常工作。 因放油时副壳体中润滑油和渣质不能放净 ,为解决此 问题 ,在副壳体下端底面设计了放油螺孔。为了减轻 变速器总成的重量 ,副壳体采用压铸铝件。 图 7 　六档齿轮润滑装置 示意图 5 　六档齿轮的润滑 副壳体内腔空间小 ,六档 转速又快 ,主动齿轮直径大 ,旋 转中带起的润滑油沿切线方向 飞出 ,不能直接喷在被动齿轮 等零件上。为了改善六档齿轮 副、滚针轴承和二轴轴承的润 滑性 ,在副壳体中设计了六档 齿轮副润滑导油盘 ,其工作示 意图如图 7 所示。主动齿轮带起的润滑油沿导油盘直 接喷在六档被动齿轮和二轴轴承等零件上 ,在六档齿 轮副工作表面形成较厚润滑膜 ,并使进入滚针轴承润 滑部位的油量增大 ,改善了六档齿轮副、滚针轴承和二 轴轴承的润滑状况。 图 8 　DC6J80T六档变速器结构图 6 　小结 以五档变速器为母体设计的 DC6J80T 六档变速 器 ,其结构如图 8 所示。其主要技术参数为 i1 = 6. 540 , i2 = 3. 780 , i3 = 2. 168 , i4 = 1. 442 , i5 = 1. 000 , i6 = 0. 814 , iR = 6. 533 , 最大输入转距 80kgm , 中心距 148mm ,最大输入转速 3000r/ min。通过 3 万公里的道 路试验证明 ,该变速器换档可靠、轻便灵活 ,其性能满 足设计和使用要求。 收稿日期 :2001 07 06 作者简介 :王尚军 (1967 - ) ,男 ,山西省山阴县人 ,工程师 37第 26 卷 　第 1 期 　　　　　　　　　　　　　　　DC6J80T六档变速器设计