關(guān)于“富勒RT11509C”變速器的構(gòu)造和工作原理

摘要：變速器是汽車傳動系統(tǒng)中一個重要組成，汽車復(fù)雜的使用條件要求汽車的驅(qū)動力和車速能在一定范圍內(nèi)變化，其基本功用是：改變發(fā)動機(jī)傳到汽車驅(qū)動輪上的扭矩和轉(zhuǎn)速； 在發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變的情況下，實現(xiàn)汽車倒向行駛；在離合器結(jié)合狀態(tài)下，切斷發(fā)動機(jī)與傳動系統(tǒng)的動力聯(lián)系。在本文中，我將重點介紹有關(guān)富勒RT11509C變速器的構(gòu)造和基本原理。

關(guān)鍵詞：汽車、富勒變速器、扭矩、動力

一、富勒變速箱結(jié)構(gòu)

富勒變速箱由一個具有5個前進(jìn)檔、一個倒檔的主變速箱和一個具有高、低兩檔的副變速箱組合而成的一個具有9個前進(jìn)檔（1至8檔和一個爬行檔）和一個倒檔的整體式變速箱（5個前進(jìn)檔和1個倒檔的主變速箱與1個高、低兩檔的副變速箱組合出現(xiàn)10個前進(jìn)檔和兩個倒檔，然而由于高速爬行檔和高速倒檔沒有意義，因此從操縱機(jī)構(gòu)上把這兩個檔位摘除，從而形成9個前進(jìn)檔和1個倒檔）。其主箱和副箱都采用雙副軸結(jié)構(gòu)，它們共用一個變速箱殼體，殼體內(nèi)有一中間隔板將前箱和后箱劃分為主箱和副箱。主箱兩個副軸支承在變速箱前殼和中間隔板之間，主箱二軸前端插在1軸軸孔內(nèi)，后端支承在中間隔板上。變速箱輸出端有一個整體式端蓋與變速器殼相連接，在變速箱殼體后端面上有兩個定位銷釘，以確保后端蓋與殼體同軸度，副箱兩根副軸即支承在中間隔板與后端蓋之間，副箱輸出軸用兩盤錐軸承懸臂支承在端蓋上。

二、富勒變速箱動力傳遞

富勒RTll509C變速箱動力傳遞較為獨(dú)特，且輸入扭矩較大，動力從輸入軸輸入，分流于兩根中間副軸，再匯聚于主軸輸出，主箱的主軸就是副箱的輸入軸，此時副箱在重復(fù)主箱的動力傳遞過程，最終將動力自副箱輸出軸傳出，此種傳動方式由于每根中間軸只傳遞二分之一的扭矩，改善了齒輪的受力，使齒寬減薄了40%，縮短了變速箱的軸向長度，也給傳動系統(tǒng)傳遞動力提供了方便。

三、富勒變速箱工作原理

為了使主軸齒輪能與兩個中間軸齒輪正確嚙合，均勻分配負(fù)荷、主軸齒輪在主軸上徑向浮動，取消了齒輪內(nèi)孔與主軸的滾針軸承，使結(jié)構(gòu)大為簡化，使用故障也可降低。主軸采用了鉸接式浮動結(jié)構(gòu)，主軸軸徑插入輸入軸孔內(nèi)，軸徑與輸入齒輪內(nèi)孔間1.12mm間隙，可使接合套與齒輪套合時產(chǎn)生平面相對運(yùn)動，順利套合。主軸后端通過漸開線花間鍵插入副變速箱的驅(qū)動齒輪孔內(nèi)，副變速器的驅(qū)動齒輪支承在球軸承上。工作時，兩根中間軸齒輪對主軸齒輪施加的徑向力大小相等，方向相反，相互抵消，使主軸浮動后僅承擔(dān)扭矩傳遞，不承受彎曲負(fù)荷，因而軸可以做得較細(xì)，軸承和殼體受力亦得到改善。由于雙中間軸傳動較為平衡，且所有齒輪受力較小，因此采用直齒傳動，結(jié)構(gòu)簡單。主箱通常采用滑動接合套換檔，主軸上的接合套通過漸開線花鍵套在主軸上，移動接合套使接合套的接合齒與主軸齒輪的內(nèi)接合齒嚙合傳遞動力，接合套齒和主軸齒輪內(nèi)接合齒端處有大小錐角α=32°。由于主軸齒輪和主軸處于浮動狀態(tài)換檔過程中，兩錐角之間的摩擦能起到一定的同步作用。副變速器采用慣性鎖銷式同步器，用氣操縱換檔，高檔同步環(huán)和低檔錐環(huán)上各鉚有三根銷止銷，滑動齒套通過花鍵與副變速器輸出軸結(jié)合。高檔同步環(huán)和低檔錐環(huán)基體為鐵基粉末冶金鍛造燒結(jié)而成，在高檔同步環(huán)內(nèi)錐面和低檔錐環(huán)的外錐面上分別粘有高摩擦性能的非金屬材料。在副變速器驅(qū)動齒輪和副變速器減速齒輪上分別有與之對應(yīng)的外錐面和內(nèi)錐面。

四、起步同步器

由于齒輪動轉(zhuǎn)慣性大，而主箱沒有同步器，必然會使車輛起步時，踏下離合器待掛檔的時間較長，因而加裝了中間軸制動裝置，即起步同步器。當(dāng)踏下離合器踏板并克服可感覺到明顯阻力后踏板到底，踏板臂將離合器制動閥（按扭閥）打開，壓縮空氣進(jìn)入離合器制動閥，將活塞推向副軸制動齒輪，活塞制動面即靠在了該齒輪牙齒的端上，二者發(fā)生摩擦，由于齒輪和軸是慣性運(yùn)動，被制動后即很快靜止，縮短了司機(jī)等待掛檔時間，達(dá)到了起步掛檔的目的。起步同步器只允許在起步時使用。

五、操縱裝置

主箱采用“雙H”換檔操縱機(jī)構(gòu)與副箱高、低檔操縱換檔機(jī)構(gòu)相結(jié)合形成變速器操縱裝置。

（一）雙H換檔

所謂“雙H”換檔機(jī)構(gòu)就是在主箱的換檔的操縱機(jī)構(gòu)上1—2檔（低速）和5-6檔（高速）的換檔撥塊是一體的，3-4（低速）和7—8（高速）的換檔撥塊是一體的，只是l—2、3-4和5-6、7-8檔交錯安排。

在變速器蓋上面安裝有兩位三通氣閥（XXH換檔閥），與換檔軸上的拔桿處于l—2、3-4低檔區(qū)時，雙H換檔閥向副箱換檔氣缸低速檔上工作缸接頭l供氣，而高速檔工作缸接頭2排氣，低速檔工作缸的壓縮空氣閥推動活塞向后拉動換檔軸5，控制同步器滑套向后移動掛合低速檔。當(dāng)變速器蓋上的換檔軸撥桿推向高速檔位置時，撥桿上的凸臺將雙H換檔閥閥芯頂進(jìn)，使閥的氣路換向，此時雙H換檔閥向高速檔工作接頭2提供壓縮空氣，而低速檔工作缸接頭l排氣，此時活塞3連同換檔桿5推向前，使滑套掛入高速檔（直接檔）。

（二）副箱操縱系統(tǒng)

副箱操縱系統(tǒng)主要由減壓濾清閥、雙H換檔閥和換檔氣缸等機(jī)件組成。該系統(tǒng)的作用是根據(jù)換檔撥塊的橫向位置，自動地將副箱換入所需要的檔位段。

當(dāng)換檔撥頭處在低檔段時，由輔助氣路來的壓縮空氣經(jīng)減壓閥降為4.1bar～4.4bar后，即進(jìn)入雙H換向閥的l口，此時l口與4口是相通和，壓縮空氣從4口輸出，通過低檔管路進(jìn)入低速換檔氣缸，氣體將活塞向后推動，活塞帶動換檔叉軸、換檔叉、滑動齒輪向后移動，通過同步器同步后嚙入低檔齒輪，此時，副箱傳動速比3.35，輸出軸降速。當(dāng)換檔撥塊橫向右移在高檔段時，換檔軸帶動換檔撥塊軸向移動，撥塊將雙H換向閥閥桿頂進(jìn)，此時，壓縮空氣從2口輸出，通過高檔管路進(jìn)入換檔氣缸，氣體將活塞向前推，活塞帶動換檔叉軸、換檔叉、滑動齒輪向前移動，通過同步器同步后嚙入主箱輸出軸（主軸）輸出齒輪上，活塞前方的氣體經(jīng)雙H換向閥的排氣口5排出，此時副箱傳動速比l。由于主箱機(jī)械操縱機(jī)構(gòu)的撥塊是一種特殊結(jié)構(gòu)，變速桿在高檔區(qū)掛入五、六、七、八檔時，變速桿所撥動的還是一、二檔和三、四檔換檔軸，所以，副箱的高檔使變速器在原有的基礎(chǔ)上有增加了四個檔，即五、六、七、八檔。

六、結(jié)論

以此論文的編寫過程中，得到了專家和老師的大力支持與幫助，在此表示深深的感謝。由于本人水平有限，在技術(shù)和能力上的不足點還請專家及老師指點，使我能夠在以后的工作中得到更好的進(jìn)步。

（作者單位：南京中邦智慧教育有限責(zé)任公司）