一种用于履带式车辆自动变速箱的传动系统的制作方法

1.本发明属于变速箱技术领域，具体涉及一种用于履带式车辆自动变速箱的传动系统。


背景技术：

2.目前市场上少有的几家履带式抢险救灾车辆厂家的自动变速操纵系统都处于研发阶段。
3.原有履带式抢险救灾车辆变速系统采用手动军用的t型变速箱 液压系统 行星液力转向机系统，该变速箱传动系统机构设计复杂，主离合器和变速箱在一个箱体内，里面由隔板隔开；主动部份与发动机飞轮刚性连接，被动部份与变速箱主动轴花键连接，用摩擦片结合分离的形式，传递或切断由发动机到变速箱的动力。这套系统由多组齿轮组搭配组合而成，车辆在前进行驶中需要脚踏离合器踏板切断发动机和变速箱的动力联系后进行手动换档操纵，使辆驾驶人员操纵驾驶复杂困难，需要专业很强的驾驶人员；驾驶人员工作强度大，极易使驾驶人员产生疲劳而发生危险；制造成本极高；多重机械结构传动导致传动效率大幅降低；结构零部件众多且加工制作难度大，加工零部件时间周期长。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种用于履带式车辆自动变速箱的传动系统。
5.本发明所采用的技术方案为：
6.一种用于履带式车辆自动变速箱的传动系统，包括变速箱和传动箱，所述变速箱通过螺栓和连接法兰与所述传动箱连接，所述传动箱内设有工作空间，所述工作空间的一侧内壁上转动设有主动轴，所述主动轴贯穿所述传动箱，所述主动轴位于所述传动箱外部的一端与所述变速箱的输出轴连接，所述主动轴位于所述工作空间内的一端可拆卸安装有传动锥齿轮，所述传动锥齿轮的一侧啮合有驱动锥齿轮，所述驱动锥齿轮固定设置在驱动轴的一端，所述驱动轴与所述工作空间的一侧内壁转动连接，所述驱动轴贯穿所述传动箱，所述驱动轴远离所述驱动锥齿轮的一端位于所述传动箱外部；所述驱动轴依次通过转向机、联轴器和减速机将动力传送至主动轮。
7.在上述技术方案中，运用技术成熟重卡自动变速箱系统 将动力进行t形转换的传动箱系统 行星液力转向机系统 操纵液压系统，来实现民用履带车辆自动变速操纵的解决方案。本新技术发明设计的系统最大限度提高了车辆的动力特性，简化操作，降低了能耗。其同功率变速箱的生产成本是本技术发明的4-5倍，本技术发明是在民用履带车辆自动变速操纵上具有重大意义。
8.作为本发明的优选，还包括液压系统，所述液压系统用于转向机制动，所述液压系统包括发动机输出双联泵，所述发动机输出双联泵的一侧连接有主定压阀，所述主定压阀分别连接并控制有转向阀、右刹车油缸和左刹车油缸，所述右刹车油缸和所述左刹车油缸
之间设有散热器，所述散热器位于所述转向阀的一侧，所述发动机输出双联泵的一侧连接有滤清器，所述主定压阀与所述发动机输出双联泵之间设有旋风滤清器。
9.在上述技术方案中，液压系统采用发动机取力口装配油泵输出、管路连接滤清器、主分配阀、转向阀、传动箱、刹车油缸的形式，为动力方向转换的传动箱、行星转向机操纵装置及停车制动操纵装置的液压刹车缸提供清洁并具有设定值压力和流量的液压能源。润滑系统对变速箱和行星转向机的摩擦面提供润滑油。
10.作为本发明的优选，所述右刹车油缸与所述主定压阀之间设有机油调温阀门，所述机油调温阀门的一端与所述右刹车油缸连通，所述机油调温阀门的另一端与所述散热器连通。
11.作为本发明的优选，还包括脚制动装置和方向机，所述脚制动装置和所述方向机位于所述联轴器的一侧，所述脚制动装置控制所述右刹车油缸和所述左刹车油缸，所述方向机通过方向杆控制所述液压系统的转向阀。
12.作为本发明的优选，所述工作空间远离所述驱动轴的一侧内壁上转动设有传动轴，所述传动轴贯穿所述传动箱，所述传动轴位于所述传动箱外部的一端与所述驱动轴所述传动箱外部的一端结构相同；所述传动轴位于所述工作空间内的一端有控制机构将所述驱动轴的动力传送至所述传动轴。
13.作为本发明的优选，所述控制机构包括伸缩轴，所述伸缩轴为伸缩结构，所述伸缩轴由液压系统控制其伸缩，所述伸缩轴的一端与所述工作空间一侧内壁转动连接，所述所述伸缩轴上固定设有传动齿轮和控制齿轮，所述传动齿轮的一侧啮合有驱动齿轮，所述驱动齿轮固定设置在驱动轴上，所述控制齿轮的一侧设有有换向齿轮，所述换向齿轮固定设置在传动轴上，所述换向齿轮的一侧设有异形齿轮，所述异形齿轮与所述传动轴固定连接。
14.在上述技术方案中，传动主轴的将动力方向90度t型转换的传动箱装置；传动箱的后端采用齿圈与自动变速箱动力输出主轴啮合装配，将发动机、自动变箱产生的动力输入到传动箱主螺旋伞齿轮上，通过传动箱内被动伞齿轮、传动主轴对自动变速箱输出的动力进行90度的t形转换，再通过传动箱左、右两端齿圈与左、右行星转向机系统的行星齿轮、输入主轴啮合连接，配合液压系统对车辆进行自动变速及左、右转向和刹车制动的驾驶操纵控制。
15.作为本发明的优选，所述控制机构包括伸缩轴，所述伸缩轴转动设置在套筒内，所述套筒内设有电动缸，所述电动缸控制所述伸缩轴伸缩；所述所述伸缩轴上固定设有传动齿轮和控制齿轮，所述传动齿轮的一侧啮合有驱动齿轮，所述驱动齿轮固定设置在驱动轴上，所述控制齿轮的一侧设有有换向齿轮，所述换向齿轮固定设置在传动轴上，所述换向齿轮的一侧设有异形齿轮，所述异形齿轮与所述传动轴固定连接；所述套筒的一侧设有限位块，所述套筒与所述限位块转动连接，所述限位块的一侧设有控制液压缸，所述控制液压缸与所述工作空间的一侧内壁固定连接，所述控制液压缸控制有控制活塞，所述限位块与所述控制活塞固定连接。
16.在上述技术方案中，通过可灵活分离和啮合的齿轮组，不仅能实现车辆半径转向还能实现车辆的中心转向，齿轮组分离和啮合的过程采用径向移动和轴向移动的配合方式，可避免齿轮的齿正对卡死的或者磨损大的情况。
17.作为本发明的优选，所述异形齿轮为内齿圈结构，所述控制齿轮与所述换向齿轮
或所述异形齿轮啮合。
18.在上述技术方案中，内齿啮合结构会改变传动速度，通过减速机可以补偿。
19.作为本发明的优选，所述限位块上固定设有安装件，所述安装件上固定设有滑杆，所述滑杆上滑动设有齿条，所述齿条的一侧啮合有齿圈，所述齿圈与所述套筒固定连接，所述齿条的一侧固定设有安装块，控制液压缸的一侧设有连接块，所述连接块和所述安装块之间设有传动杆，所述传动杆的两端分别与所述连接块和所述安装块铰接。
20.在上述技术方案中，齿轮径向移动使，通过齿条和轴套对齿轮进行小幅度转动，进一步确保了分离后再次啮合的齿轮组之间的准确啮合。
21.作为本发明的优选，所述套筒和所述伸缩轴的连接处设有单向轴承。
22.在上述技术方案中，常规情况下伸缩轴的转动不会带动套筒，而套筒的转动可以带动伸缩轴小幅度转动。
23.本发明的有益效果为：本发明作为一种用于履带式车辆自动变速箱的传动系统，设计加装具有高效双螺旋伞齿轮、传动主轴的将动力方向90度t型转换的传动箱装置；传动箱的后端采用齿圈与自动变速箱动力输出主轴啮合装配，将发动机、自动变箱产生的动力输入到传动箱主螺旋伞齿轮上，通过传动箱内被动伞齿轮、传动主轴对自动变速箱输出的动力进行90度的t形转换，再通过传动箱左、右两端齿圈与左、右行星转向机系统的行星齿轮、输入主轴啮合连接，配合液压系统对车辆进行自动变速及左、右转向和刹车制动的驾驶操纵控制。液压系统采用发动机取力口装配油泵输出、管路连接滤清器、主分配阀、转向阀、传动箱、刹车油缸的形式，为动力方向转换的传动箱、行星转向机操纵装置及停车制动操纵装置的液压刹车缸提供清洁并具有设定值压力和流量的液压能源。润滑系统对变速箱和行星转向机的摩擦面提供润滑油。
24.本发明的传动箱中，设计可灵活分离和啮合的齿轮组，不仅能实现车辆半径转向还能实现车辆的中心转向，齿轮组分离和啮合的过程采用径向移动和轴向移动的配合方式，可避免齿轮的齿正对卡死的或者磨损大的情况；并且齿轮径向移动使，通过齿条和轴套对齿轮进行小幅度转动，进一步确保了分离后再次啮合的齿轮组之间的准确啮合。
附图说明
25.下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
26.图1是本发明的结构示意图；
27.图2是本发明图1的传动箱内部结构示意图；
28.图3是本发明图2的控制机构结构示意图；
29.图4是本发明图3的a处放大结构示意图；
30.图5是本发明图1的液压系统结构示意图。
具体实施方式
31.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
32.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.下面结合图1-5说明本发明的具体实施方式，
34.在本发明的一个实施例中，一种用于履带式车辆自动变速箱的传动系统，包括变速箱11和传动箱13，所述变速箱11通过螺栓和连接法兰12与所述传动箱13连接，所述传动箱13内设有工作空间52，所述工作空间52的一侧内壁上转动设有主动轴67，所述主动轴67贯穿所述传动箱13，所述主动轴67位于所述传动箱13外部的一端与所述变速箱11的输出轴连接，所述主动轴67位于所述工作空间52内的一端可拆卸安装有传动锥齿轮66，所述传动锥齿轮66的一侧啮合有驱动锥齿轮65，所述驱动锥齿轮65固定设置在驱动轴64的一端，所述驱动轴64与所述工作空间52的一侧内壁转动连接，所述驱动轴64贯穿所述传动箱13，所述驱动轴64远离所述驱动锥齿轮65的一端位于所述传动箱13外部；所述驱动轴64依次通过转向机14、联轴器15和减速机16将动力传送至主动轮19；驱动轴64和传动轴70分别将动力传动至减速机16：左右转向机14的行星齿轮、内框架轴与左右联轴器15啮合，两端的减速机16将动力传输到两端的主动轮上主动轮19上，主动轮开始旋转。
35.有益地，还包括液压系统20，所述液压系统20用于转向机14制动，所述液压系统20包括发动机输出双联泵22，所述发动机输出双联泵22的一侧连接有主定压阀24，所述主定压阀24分别连接并控制有转向阀26、右刹车油缸27和左刹车油缸28，所述右刹车油缸27和所述左刹车油缸28之间设有散热器29，所述散热器29位于所述转向阀26的一侧，所述发动机输出双联泵22的一侧连接有滤清器30，所述主定压阀24与所述发动机输出双联泵22之间设有旋风滤清器；所述右刹车油缸27与所述主定压阀24之间设有机油调温阀门25，所述机油调温阀门25的一端与所述右刹车油缸27连通，所述机油调温阀门25的另一端与所述散热器29连通；还包括脚制动装置17和方向机18，所述脚制动装置17和所述方向机18位于所述联轴器15的一侧，所述脚制动装置17控制所述右刹车油缸27和所述左刹车油缸28，所述方向机18通过方向杆控制所述液压系统20的转向阀26。液压系统采用发动机取力口装配油泵输出、管路连接滤清器、主分配阀、转向阀、传动箱、刹车油缸的形式，为动力方向转换的传动箱、行星转向机操纵装置及停车制动操纵装置的液压刹车缸提供清洁并具有设定值压力和流量的液压能源。润滑系统对变速箱和行星转向机的摩擦面提供润滑油。
36.在本发明的另一个实施例中，所述工作空间52远离所述驱动轴64的一侧内壁上转动设有传动轴70，所述传动轴70贯穿所述传动箱13，所述传动轴70位于所述传动箱13外部的一端与所述驱动轴64所述传动箱13外部的一端结构相同；所述传动轴70位于所述工作空间52内的一端有控制机构将所述驱动轴64的动力传送至所述传动轴70。
37.有益地，所述控制机构包括伸缩轴53，所述伸缩轴53为伸缩结构，所述伸缩轴53由液压系统控制其伸缩，所述伸缩轴53的一端与所述工作空间52一侧内壁转动连接，所述所述伸缩轴53上固定设有传动齿轮62和控制齿轮71，所述传动齿轮62的一侧啮合有驱动齿轮63，所述驱动齿轮63固定设置在驱动轴64上，所述控制齿轮71的一侧设有有换向齿轮69，所述换向齿轮69固定设置在传动轴70上，所述换向齿轮69的一侧设有异形齿轮68，所述异形齿轮68与所述传动轴70固定连接。
38.在本发明的另一个实施例中，所述控制机构包括伸缩轴53，所述伸缩轴53转动设
置在套筒54内，所述套筒54内设有电动缸，所述电动缸控制所述伸缩轴53伸缩；所述所述伸缩轴53上固定设有传动齿轮62和控制齿轮71，所述传动齿轮62的一侧啮合有驱动齿轮63，所述驱动齿轮63固定设置在驱动轴64上，所述控制齿轮71的一侧设有有换向齿轮69，所述换向齿轮69固定设置在传动轴70上，所述换向齿轮69的一侧设有异形齿轮68，所述异形齿轮68与所述传动轴70固定连接；所述套筒54的一侧设有限位块55，所述套筒54与所述限位块55转动连接，所述限位块55的一侧设有控制液压缸57，所述控制液压缸57与所述工作空间52的一侧内壁固定连接，所述控制液压缸57控制有控制活塞56，所述限位块55与所述控制活塞56固定连接；所述异形齿轮68为内齿圈结构，所述控制齿轮71与所述换向齿轮69或所述异形齿轮68啮合；所述限位块55上固定设有安装件72，所述安装件72上固定设有滑杆74，所述滑杆74上滑动设有齿条73，所述齿条73的一侧啮合有齿圈61，所述齿圈61与所述套筒54固定连接，所述齿条73的一侧固定设有安装块60，控制液压缸57的一侧设有连接块58，所述连接块58和所述安装块60之间设有传动杆59，所述传动杆59的两端分别与所述连接块58和所述安装块60铰接；所述套筒54和所述伸缩轴53的连接处设有单向轴承。控制液压缸57启动，控制控制活塞56收缩，带动限位块55移动，套筒54和伸缩轴53跟随限位块55一起移动，控制齿轮71和传动齿轮62脱离啮合状态，套筒54内电动缸控制伸缩轴53伸出，控制齿轮71与换向齿轮69的不在同一水平面；控制活塞56伸出，传动齿轮62与驱动齿轮63重新回到啮合位置，套筒54内电动缸控制伸缩轴53进一步伸出，控制齿轮71与异形齿轮68啮合；此过程中控制液压缸57和限位块55的相对位置移动，导致传动杆59转动，从而导致齿条73沿滑杆74滑动，齿条73带动齿圈61转动，在单向轴承的作用下套筒54带动伸缩轴53小幅度转动，避免了齿轮分离和啮合使齿正对卡死的问题。控制齿轮71从与异形齿轮68啮合变为和换向齿轮69啮合，与上述原理相同。
39.本发明工作原理：
40.双特fc6a-140液力自动变速箱11用高强螺栓与连接法兰12和传动箱13相连接；双特fc6a-140液力自动变速箱11的动力输出齿轮轴与传动箱13的主动轴67装配啮合，将液力自动变速箱11动力传递到传动箱13的传动锥齿轮66上；传动锥齿轮66带动驱动锥齿轮65转动，驱动锥齿轮65带动驱动轴64转动，驱动轴64带动传动齿轮62转动，传动齿轮62带动伸缩轴53转动，伸缩轴53带动控制齿轮71转动，控制齿轮71带动换向齿轮69转动，换向齿轮69带动传动轴70转动；
41.当方向杆处于水平位置时，拨动自动档档位器、脚踏油门对车辆进行前进、后退的操作；车辆行进过程中，踩下脚制动装制踏板，通过脚制动装置17拉动转向阀转向阀26，刹车阀杆使制动滑阀逐渐移动，启动右刹车油缸27、左刹车油缸28，液压压力拉动制动带抱死制动鼓，对车进行车辆刹车控制。转动方向机18的方向杆，拉动液压系统20的转向阀26上左(右)拉臂使转向阀26内的滑阀开始逐渐移动来调节锁闭离合器油缸液压压力的大小，锁闭离合器摩擦片逐渐分离，框架轴不再输出动力，车辆进行自由半径转向；方向杆继续转动，制动离合器油缸中的压力加大，制动离合器逐渐结合，转向半径减少，车辆开始半径转向；当方向杆转动到底时，通向制动离合器的油路则被关闭，且打开了制动离合器的回油通路，使制动离合器重新回到原始状态，即分离状态。通向转向侧停车制动装置液压油缸的通路被打开，停车制动装置工作，制动鼓被制动带抱死，即转向侧的动力输出轴被制动抱死。该侧的主动轮便停止转动。此时，减速机16内行星转向器中框架轴不动，齿圈带动行星齿轮自
转，太阳齿轮反方向空转，连着主轴的齿圈并没有被制动，车辆做原地转向，此时的转向半径是车辆的最小转向半径。
42.特别的，套筒54内的电动缸控制伸缩轴53伸出可以使控制齿轮71与异形齿轮68啮合，内啮合齿轮传动从而改变传动轴70的转动方向，配合减速机16改变一侧的传动，可实现两侧主动轮19反向同速转动，车辆做中心转向。
43.为了进一步提高本发明的使用效果，可以将本发明的异形齿轮68设置两个(图未示)，即控制液压缸57两侧各有一个异形齿轮68(两侧结构对称)，驱动齿轮63传动其中一个异形齿轮68，经传动齿轮62和控制齿轮71将动力传送至另一个异形齿轮68，可以使动力先减速在加速(加减比例相等)，实现两侧动力相同且反向，无需通过减速机再次调节转速。
44.为了进一步提高本发明的使用效果，可将伸缩轴53设置为三节(图未示)，三节伸缩轴53之间设置万向节传动，以实现伸缩轴53一端的传动齿轮62和驱动齿轮63啮合不改变，只改变另一端控制齿轮71与异形齿轮68或换向齿轮69的啮合，具体的与传动齿轮62连接的一节伸缩轴53位置不改变，中间的一节伸缩轴53不固定(浮动)，与控制齿轮71连接的一节伸缩轴53由控制液压缸57控制其径向移动，由电动缸控制其轴向移动；使不需要更换啮合状态的齿轮不运动，避免了不必要的磨损。
45.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
46.以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。