有等压力对数曲线弧波浪直波纹改型注塑草坪机齿轮箱的制作方法
【技术领域】 本发明涉及一种用于庭院、公园及道路旁边等场所修剪草坪的草坪割草机，尤其是有 等压力对数曲线弧波浪直波纹改型注塑草坪机齿轮箱，其重大创举是离合滑块整体在其中 部设有凸缘（105)和在其后端部设有后拨盘（la7)，因是温挤粉末冶金不好側抽，其办法巧 的是在所述离合滑块其中部设有的凸缘（105)和在其后端部设有的后拨盘（la7)均设有 多个互补交错的开口，这样既方便脱模，跨过了温挤粉末冶金不能制双层凸缘和拨盘的难 关，又方便在双层凸缘和拨盘二者之间插装入拨叉，使得左右都得力即离与合都能得到拨 叉的力，从根本上解决了离合不失误。离合滑块与离合块的端部沿端部圆周设有的多个有 对数螺线的离合锥上制有弧波浪和直波纹，每个离合锥依次为上坡弧波浪（Ial)、顶弧凸 (la2)、下坡直波纹（la3)、底波纹（la4)，也就是说在所述离合滑块与离合块的主形态的轮 廓曲线是对数螺线的一段，以便有对数曲线弧波浪直波纹离合时更接近高等数学的压力角 处处相等的科学依据而更平稳和更可靠。探索温挤粉末冶金制造方法亦有所创新。
【背景技术】 草坪割草机被广泛用于按人们的喜好所选择的有时自走有时不自走的方式来割草。操 作步行者拉动自走操纵手柄，通过钢丝绳及拨杆，使离合块沿轴向移动来离合。现有技术的 自走机构的后轮驱动齿轮减速离合器内的离合装置的离合块，是只靠离合块侧面的圆锥来 离合，需较大的轴向结合力，致使内压圆垫片断裂的损坏现象不时发生；圆锥面间在接合过 程中产生摩擦热，需要齿轮箱内加润滑油；且圆锥面间有摩擦有相对滑动，消耗功率。草坪 割草机齿轮箱无论是塑料类的还是金属类的，受到技术及成本等限制，自走离合不平稳和 不可靠的情况时有发生，解决偶尔发生的不离合问题，一直是业界的国际性老大难问题。 为了克服草坪割草机现有技术的的后轮驱动减速器内的离合机构所致工作状态的不 足，同时也为了发明几种不同类型的草坪割草机用离合器和减速器，本发明人以毕生国内 外工作经验，作了多种设计和创新，恰如人类追求发明的完美是永不停歇的，以下就多种逐 步改进和完善的实用方案结合多种图示而加以详细解说。 第一个方案是提供一种草坪割草机自走机构的后驱减速离合器的改良，也可称为正弦 波式离合块，一能使内压垫片不易断裂，二能使离合件间相对滑动消耗功率及摩擦发热的 工作状态有所改善。 第一个方案解决其技术问题所采取的技术方案的依据是： 机械式离合器的接合件的接合方式有摩擦和刚性两大类，摩擦类可用于较高速但易滑 动和发热；而刚性类例如牙嵌离合器等较高速接合时有冲击和振动；为此，本发明既有侧 面圆锥摩擦离合又有端面正弦波半刚性离合，或许从机械式离合器的跟本上可以说，这是 离合器接合件的刚性和摩擦两类接合方式的巧妙组合。 第一个方案解决其技术问题所采取的技术方案的方程式及建模方法是： 采用PRO/ENGINEERWILDFIRE绘图软件，新设工作目录，新建零件，草绘2个同心圆。 打开可变截面扫描（VarSectSweep)指令，选取以上2圆为扫描轨迹和参考轨迹。 绘制一条平行2圆平面的直线，长度L= (D-d)/2,且对应圆边沿投影线。 建立参数（PARAMETER)I:C实数（realnumber)，可跟据具体工况在0. 01-1之间赋值， 例如0.3。 建立参数（PARAMETER) 2 :N整数（integer)，可跟据具体工况在2-100之间选值，例如 13。 建立关系（RELATION)，即本发明的正弦波方程式是： SDi=C*SIN(TRAJPAR* 360 *N) 上式中，i是尺寸数字序列号；SIN=SINE，正弦函数；TRAJPAR，轨迹函数。 再接着，采用旋转，合并，实体化等指令即可。 特别需要指出的是，本发明的波形也可采用其它的波形，例如其它多种数学函数或其 它的非陡峭折线的略为圆滑的波形。 第一个方案也是发明，所采取的技术方案是： 一种草坪割草机后驱减速离合器正弦波式离合块，即自走式草坪割草机用后轮驱动齿 轮减速器内的离合装置的正弦波式离合块，由设在后轮驱动齿轮减速离合器内的离合装置 的原有的侧面圆锥离合块及新设有的端面正弦波式离合块所组成，其特征在于所述的设在 后轮驱动齿轮减速离合器内的离合装置的侧面圆锥离合块的端面是正弦波式离合块。而与 本发明相关离合的部件仍是齿轮内部的侧斜圆锥面以及新增的可与正弦波式离合块相配 合的波型面或是其它可与正弦波式离合块离合的面例如多点凸起包络等。 第一个方案的有益效果是：本设计利用现有的减速离合器壳及大部分零件，仅改动离 合块及与之相配件等少数零件，既改进低速牙嵌离合器为正弦波式离合块以使其可用于 较高速的场合，同时利用端面和侧面共同分担负载又改善了侧面圆锥离合块的磨擦发热工 况，从而可改进现有割草机后齿轮箱内压离合块垫片经常断裂的现象，或许从机械式离合 器的跟本上来说，是接合件的刚性和磨擦两类接合方式的巧妙组合。 下面结合附图和实施例对第一种方案亦是发明进一步说明。 图1是第一种方案亦是发明的左视三维示意图。 图2是第一种方案亦是发明的右视三维示意图。 图3是第一种方案亦是发明的右视二维示意图。 图4是第一种方案亦是发明的B向剖面图。 图5是第一种方案亦是发明的前视二维示意图。 图6是第一种方案亦是发明的A向剖面图。 如图1至图6所示，图中，la.是离合滑块，此处是正弦波式离合块。 操作步行者拉动自走操纵手柄，通过钢丝绳及拨杆，使离合块（Ia)沿轴向移动来接 合。本技术的自走机构的后轮驱动齿轮减速离合器内的离合装置的离合块（Ia)，不但靠离 合块侧面的圆锥来接合，而且有端面的波形来辅助接合。当操作步行者松开自走操纵手柄， 通过钢丝绳及拨杆弹性复位，使离合块（Ia)沿轴向移动来离开。由于端面是圆滑的正弦波 形较之牙嵌离合块更易离开。 第二种方案提供一种草坪割草机自走机构的后驱减速离合器的改良，也可称为正弦波 式离合齿轮，一能使内压垫片不易断裂，二能使离合件间相对滑动消耗功率及摩擦发热的 工作状态有所改善。 第二种方案所采取的技术方案是： 一种草坪割草机后驱减速离合器正弦波式离合齿轮，即自走式草坪割草机用后轮驱动 齿轮减速器内的离合装置的正弦波形离合齿轮，由设在后轮驱动齿轮减速离合器内的离合 装置的内侧面圆锥正弦波形离合内壁和小突起及齿轮所组成，其特征在于所述的设在后轮 驱动齿轮减速离合器内的离合装置的内部内侧面是圆锥或是有波形特别是正弦波形的配 装离合块的内壁以及多个小突起，即与相关离合块配装的是齿轮内部的侧斜圆锥面和正弦 波形相配合的波型面或是其它可与波式离合块离合的面例如多点凸起包络等。 第二种方案的有益效果是：本设计利用现有的减速离合器壳及大部分零件，仅改动离 合齿轮及与之相配件等少数零件，既改良低速牙嵌离合器为正弦波式离合齿轮以使其可用 于较高速的场合，同时利用端面和侧面共同分担负载又改善了内侧圆锥离合齿轮的磨擦发 热工况，从而可改进现有割草机后齿轮箱内压离合块垫片经常断裂的现象，或许从机械式 离合器的根本上来说，是接合件的刚性和磨擦两类接合方式的巧妙组合。 下面结合附图和实施例对第二种方案也是发明作进一步说明。 图7是第二种方案也是发明正弦波式离合齿轮的立体示意图； 图8是第二种方案也是发明正弦波式离合齿轮的正视示意图； 图9是第二种方案也是发明正弦波式离合齿轮的剖视示意图； 如图7,图8,图9所示， 图中：1b.是正弦波式离合内壁； 2b.是多个微小突起； 3b.是齿轮。 操作步行者拉动自走操纵手柄，通过钢丝绳及拨杆，使离合块沿轴向移动来接合。本技 术的自走机构的后轮驱动齿轮减速离合器内的离合装置的离合齿轮，不但靠离合齿轮内侧 面的圆锥来接合，而且有变形的即波形特别是正弦波内壁以及多个小微突起来辅助接合。 当操作步行者松开自走操纵手柄，通过钢丝绳及拨杆弹性复位，使离合块沿轴向移动来离 开本离合齿轮。由于内壁是圆滑的正弦波形较之牙嵌离合块更易离开。 第三种方案也是发明，所采取的技术方案是： 一种草坪割草机齿轮离合减速器拨叉，即自走式草坪割草机用后轮驱动的齿轮离合减 速器内的离合装置的拨叉，由上拨叉头（Ic)，下拨叉头（2c)，弧形臂（3c)，短轴（(9c)所组 成，所述的拨叉的上端和下端均有同轴线的短轴（9c);所述的短轴由弧形臂（3c)来固定连 结，同时分别连结的是上拨叉头（Ic)和下拨叉头（2c)，其特征是所述的上拨叉头（Ic)和下 拨叉头（2c)是关于主轴线（7c)对称的；从图3拨叉的俯视图可看出，特别是所述的上拨叉 头（Ic)和下拨叉头（2c)的最外端是沿着主轴线（7c)凸出的，相对于所述的短轴（9c)的轴 心线及相对于弧形臂（3c)的中部弧线所在的平面而言。从图3拨叉的俯视图还可看出，上 拨叉头（1)和下拨叉头（2c)的俯视投影落在主轴线（7c)上且凸出；所述的短轴（9c)的轴 心线不在相对于弧形臂（3c)的中部弧线所在的平面，也不在主轴线（7c)上。主轴线（7c) 是齿轮离合减速器内的离合装置的主轴线，也是自走式草坪割草机后轮驱动主轴线。上端 短轴还设有双槽及螺纹以便安放拉杆及通过拉线来操纵；这样使拨叉既有所期望的拨力又 在一定角度转动自如。 第三种方案的有益效果是：本设计的所述的上拨叉头和下拨叉头是对称的及凸出的， 由原来的一个拨点改进为均衡的两个拨点，使原来的单拨扭力矩有所改良，使离合拨动较 前有改善，使垫片不易损坏，再加上其它相关部件的改进，可延续齿轮离合减速器的寿命， 从而提升草坪割草机的品质。 下面结合附图和实施例对第三种方案也是发明进一步说明。 图10,是第三种方案也是发明的拨叉的示意图； 图12,是第三种方案的齿轮离合减速器的示意图； 图11，是第三种方案也是发明的拨叉的俯视图。 如图10至图12所示： 图中Ic.是上拨叉头； 图中2c.是下拨叉头； 图中3c.是弧形臂； 图中4c.是滑动拨套； 图中5c?是推力轴承垫片； 图中6c.是交错轴斜齿轮； 图中7c.是主轴线； 图中8c.是下壳体； 图中9c.是短轴； 操作步行者拉动自走操纵手柄，通过钢丝绳及拉杆，使通过螺纹及两槽而连结的并且 通过已安装于齿轮减速离合器壳体如下壳体（8c)的上下端的短轴（9c)转动一定的角度， 并通过弧形臂（3c)连动上拨叉头（Ic)和下拨叉头（2c)，推动滑动拨套（4c)并推动离合轴 承垫片（5c)和离合块沿轴向移动，从而接合自走机构的后轮驱动齿轮减速离合器内的离 合装置的离合齿轮即交错轴斜齿轮（6c)来进行自走。当操作步行者松开自走操纵手柄，通 过钢丝绳及拉杆使拨叉弹性复位，使离合块沿轴向移动来离开离合齿轮。也就是说，离合齿 轮减速器拨叉实质掌控着草坪割草机的自走。 第四种方案也是发明，所采取的技术方案是： 一种自走式草坪割草机用后轮驱动的齿轮离合减速器内的离合装置的单边拨滑套，也 就是草坪割草机齿轮离合减速器单边拨滑套（4d)，由滑套（41d)，单拨边（42d)，内锥凸缘 (43d)所组成；所述的单边拨滑套（4d)的滑套（41d)上设有圆盘状的单拨边（42d);在所述 的单边拨滑套的单拨边（42d)上设有内锥凸缘（43d)，内锥凸缘（43d)的内侧面是圆锥面， 最好是与轴向夹角不大于30度。由于所述的单边拨滑套（4d)是套装并滑动在主轴上，因 此所述的单边拨滑套（4d)的轴线（7d)重合于草坪割草机齿轮离合减速器内的离合装置的 主轴线（7d)，这也是自走式草坪割草机后轮驱动主轴线。所述的单边拨滑套（4d)的滑套 (41d)的外面活动套装有拨叉；拨叉可与所述的单边拨滑套（4d)的单拨边（42d)相接触并 拨动之，即由所述的单拨边（42d)的内锥凸缘（43d)接触推力轴承垫片，从而使离合装置工 作。所述的单边拨滑套（4d)的单拨边（42d)呈圆盘状；所述的单拨边（42d)的圆盘的背面 和所述的内锥凸缘（43d)均可接触推力轴承垫片。拨叉的上端短轴还设有双槽及螺纹以便 安放拉杆及通过拉线来操纵，从而使拨叉既有所期望的拨力又在一定角度转动自如。
[0063]第四种方案的有益效果是：本设计的所述的草坪割草机齿轮离合减速器单边拨滑 套（4d)，使原来的单拨扭力矩有所改良，使离合拨动较前有改善，使垫片不易损坏，再加上 其它相关部件的改进，可延续齿轮离合减速器的寿命，从而提升草坪割草机的品质。
[0064] 第四种方案的一种草坪割草机齿轮离合减速器单边拨滑套，由滑套（41d)，单拨边 (42d)，内锥凸缘（43d)所组成；其特征是：所述的单边拨滑套的滑套（41d)上设有单拨边 (42d);在所述的单边拨滑套的单拨边（42d)上设有内锥凸缘（43d)。特别是所述的单边拨 滑套（4d)的滑套（41d)上设有圆盘状的单拨边（42d)。 下面结合附图和实施例对第四种方案亦是发明进一步说明。 图13,是第四种方案也是发明的示意图； 图14,是第四种方案的齿轮离合减速器的示意图； 图15,是第四种方案也是发明的剖视图。 如图13至图15所示： Id.是上拨叉头； 2d.是下拨叉头； 3d.是弧形臂； 4d.是滑动拨套； 5d?是推力轴承垫片； 6d.是交错轴斜齿轮； 7d.是主轴线； 8d.是下壳体； 9d.是短轴； 42d.是单边； 43d.是内锥凸缘。 操作步行者拉动自走操纵手柄，通过钢丝绳及拉杆，使通过螺纹及两槽而连结的并且 通过已安装于齿轮减速离合器壳体如下壳体8的带有上下端的短轴转动一定的角度，并通 过弧形臂3连动上拨叉头1和下拨叉头2,由所述的2个拨叉头同步接触和推动滑动拨套4 的单拨边42,并由所述的滑动拨套的滑套41及单拨边42的背面和设在单拨边42上的内锥 凸缘43上的内圆锥面共同推动离合轴承垫片5和离合块沿主轴线7轴向移动，从而接合自 走机构的后轮驱动齿轮减速离合器内的离合装置的离合齿轮即交错轴斜齿轮6来进行自 走。当操作步行者松开自走操纵手柄，通过钢丝绳及拉杆使拨叉弹性复位，使离合块沿轴向 移动来离开离合齿轮。也就是说，离合齿轮减速器拨叉和本发明单边拨滑套4实质共同掌 控着草坪割草机的自走。 第五种方案亦是发明所采取的技术方案是： 一种草坪割草机减速器油口，即自走式草坪割草机用后轮驱动齿轮减速器的侧面放置 的油口，由设在后轮驱动齿轮减速离合器的下壳体侧面的侧平台（4e)，设在减速器侧面而 不是底面的螺纹孔（2e)以及设在螺纹孔的下方且在壳体内的下底面的缺口（3e)所组成， 其特征在于所述的设在减速器的螺纹孔是在壳体侧面的，也就是说，特别是所述的螺纹孔 (2e)的轴线是不垂直于底面的。为了方便脱模即不用侧抽芯，放螺蚊孔的侧平台（4e)是与 上部大弧形构件直接相连的而不是中间有低凹的。所述的螺纹孔是为拧入油口螺丝的，故 尽可能使螺纹线的外径贴近底内面，以便泄油时少滞留油。所述的设在螺纹孔的下方且在 壳体内的下底面的缺口（3e)可以是圆柱形，长方形或其它形的浅缺口，是为了防止螺丝不 触及而设的。 第五种方案被采用的原因是： 草坪割草机被广泛用于按人们的喜好所选择的有时自走有时不自走的方式来割草。操 作步行者拉动自走操纵手柄，通过钢丝绳及拨杆，使离合块沿轴向移动来离合。现有技术的 自走机构的后轮驱动齿轮减速离合器内的离合装置的离合块，是只靠离合块侧面的圆锥来 离合，需较大的轴向结合力，致使内压圆垫片断裂的损坏现象不时发生；圆锥面间在接合过 程中产生摩擦热，需要齿轮箱内加润滑油。而原有的泄油口设在减速器的下壳的底部，如图 1的下油口（Ie)所示。下油口有2个缺点，一个是壳体外部下方的高高凸出的垫片和螺帽 易碰调高装置的轴；另一个是壳体内部的凸出的有内螺纹的高台高于底面，致使泄油时在 所述的下油口的高台的上部平面以下的壳内滞留油很多。 为了克服草坪割草机现有技术的的后轮驱动减速器即减速器下部油口所致的底部易 碰，泄油滞留的不足，本发明提供一种草坪割草机自走机构的后驱减速离合器即减速器的 油口的改良，也可称为侧面放置的减速器的油口，一能使底部不碰，，二能使泄油滞留较少。 第五种方案亦是发明的有益效果是：本设计利用现有的减速离合器壳及大部分零件， 仅改动下壳体及与之相配的少数零件，例如螺丝的长短，既改良了减速器外部的按装不碰， 又改良了其内部的油滞留的问题。 下面结合附图和实施例对第五种方案亦是发明作进一步说明。 图16,是原下壳油口的剖面图； 图17,是原下壳油口的仰视图； 图18,是第五种方案亦是发明的示意图； 图19,是第五种方案亦是发明的剖面图； 图20,是第五种方案亦是发明的装配剖面图。 如图16,图17,图18,图19及图20所示： 图中，Ie.是原油口； 图中，2e.是有螺纹的油口； 图中，3e.是下缺口； 图中，4e.是侧平台； 下面结合附图和实施例，对第五种方案亦是发明作进一步说明： 第五种方案是一种草坪割草机减速器油口，即自走式草坪割草机用后轮驱动齿轮减 速器的侧面放置的油口，它主要包括设在后轮驱动齿轮减速离合器的下壳体侧面的侧平台 (4e)，设在减速器侧面而不是底面的作油口的螺纹孔（2e)以及设在螺纹孔的下方且在壳 体内的下底面的缺口（3e)，其特征在于所述的设在减速器的螺纹孔是在壳体侧面的，也就 是说，特别是所述的螺纹孔（2e)的轴线是不垂直于底面的。为了方便脱模即不用侧抽芯， 放螺蚊孔的侧平台（4e)是与上部大弧形构件直接相连的而不是中间有低凹的。所述的螺 纹孔是为拧入油口螺丝的，故尽可能使螺纹线的外径贴近底内面，以便泄油时少滞留油。所 述的设在螺纹孔的下方且在壳体内的下底面的缺口（3e)可以是圆柱形，长方形或其它形 的浅缺口，是为了防止螺丝不触及而设的。 一种草坪割草机减速器油口，主要包括设在减速器的下壳体侧面的侧平台（4e)和其 上作油口的螺纹孔（2e)以及设在螺纹孔的下方且在壳体内的下底面的缺口（3e)，其特征 在于所述的设在减速器的螺纹孔是在壳体侧面的，也就是说，特别是所述的螺纹孔（2e)的 轴线是不垂直于底面的。放螺蚊孔的侧平台（4e)是与上部大弧形构件直接相连的而不是 中间有低凹的。所述的螺纹孔的螺纹线的外径贴近底内面。所述的设在螺纹孔的下方且在 壳体内的下底面的缺口（3e)可以是圆柱形，长方形或其它形的浅缺口。所述的螺纹孔（2e) 是在壳体侧面的，也就是说，特别是所述的螺纹孔（2e)的轴线是不垂直于底面的。且所述 的放螺蚊孔的侧平台（4e)是与上部大弧形构件直接相连的而不是中间有低凹的。 在具体实施时，在所述的作侧面油口的螺纹孔（2e)，装配垫片和螺丝即可。当要泄出润 滑油时，拧下螺丝，由于流出口较低，且有所述的缺口（3e)，油就少滞留。由于所述的作侧面 油口的螺纹孔（2e)的从底面到侧面的新设计，解决了原壳底的易碰问题。 人类追求技术进步是不断的，第六种方案是不要内离合而用转动的外离合的方法。 一般草坪割草机被广泛用于按人们的喜好所选择的有时自走有时不自走的方式来割 草。操作步行者拉动自走操纵手柄，通过钢丝绳及拨杆，使离合块沿轴向移动来离合。现 有技术的自走机构的后轮驱动齿轮减速离合器内的离合装置的离合块，是只靠离合块侧面 的圆锥来离合，需较大的轴向结合力，致使内压圆垫片断裂的损坏现象不时发生；圆锥面间 在接合过程中产生摩擦热，需要齿轮箱内加润滑油；且圆锥面间有摩擦有相对滑动，消耗功 率。无论怎样，齿轮减速离合器内的离合器总要发热，能否不要齿轮减速离合器内的离合 器，而把离合机构放到齿轮箱的外边？这样不但减少发热，而且可以减低齿轮箱的造价；所 以，第六种方案亦称为草坪机用依支架转动离合的蜗杆交错齿轮箱就应运而生了。若用粉 末冶金伞齿则变速比小且不耐用；若无支架，离合时特别是分离，有时粘住而不可靠。粘住 是指皮带和大皮带轮有时在需要分离时却偏偏有连带的现象。 为了追求完美，进一步改良一般草坪割草机的自走机构的后轮驱动齿轮减速离合器内 的离合装置，根除靠离合块侧面的圆锥来离合，圆锥面间在接合过程中产生摩擦热，消耗功 率，致使内压圆垫片断裂的损坏现象的发生；同时为了减低齿轮箱的造价，本发明在多次改