专利名称：微型遥控变速箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及小型机器人的组成装置。具体的说是一种小型机器人底盘 的微型遥控变速箱。
技术背景目前，采用小型内燃机为动力的无人运动车辆或机器人所配备的变速箱大 多为如下结构1、固定减速比形式，这种形式仅有固定的减速比和倒顺机构， 调节速度全部依靠内燃机的转速变化，结构简单，但由于不能改变速比，A燃 机不能经常工作在良好特性区，车辆或机器人的运动适应性相对较差；2、离心 式自动变速箱，利用机械离心方式在某轴转速达到预定值时自动结合相应齿轮 以达到变换速比的目的，设计调整得当时能使内燃机运行于较好特性区，但调 整较困难，对需频繁变化速比的特殊地面适应性相对较差；3、离心式变直径带 轮自动变速机构，利用转速变化产生的离心力作为控制力来自动改变一对传动 带轮的直径，进而达到改变速比的目的。和上面那种不同的是，这种机构具有 滑磨特性，过载时能以打滑进行保护，但这也是其缺点所在经常需要调整张 紧度；系统传动效率偏低；占据的空间较大。 实用新型内容为克服现有产品的上述缺陷，本实用新型提供了主要适用于采用内燃机为动 力的履带式和多轮式机器人底盘的一种综合性能更为优秀的微型遥控变速箱。 本实用新型通过以下技术方案来实现一种微型遥控变速箱，包括输入轴、输出轴和箱体，其特征在于还包括操 纵机构、行星轮系、单向离合器、 一档大齿、制动力调整器。其中操纵机构采 用摇杆联动滑块凸轮顶杆形式；制动力调整器为杠杆螺钉式，包括调节螺钉和 摇臂；行星轮系包括倒顺行星轮系、二档行星轮系和三档行星轮系；输入轴和 太阳轮输入齿套在行星轮外的齿轮啮合并通过它将动力传入二档行星轮系和三档行星轮系；两根制动带分别安装在二档行星轮系和三档行星轮系的齿圈凹槽 内；操纵机构设置在箱体内与制动带、制动力调整器等组件连接；单向离合器 与一档大齿用过盈配合装配并通过空心轴和行星轮系连接；制动力调整器的调 节螺钉安装在箱体外表面，摇臂设置在箱体内部。进一步的，所述操纵机构包括倒顺牙嵌式离合器、倒顺离合器拨叉和换档控制器。换档控制器采用摇杆联动滑块凸轮顶杆形式倒顺牙嵌式离合器与倒顺 行星轮系的行星架为花键连接，可以沿轴向滑移；倒顺离合器拨叉则卡在倒顺 牙嵌式离合器的导槽中。进一步的，所述箱体为开有注油、通气孔的全封闭结构，并采用液体润滑油 飞溅式润滑。作为本实用新型的一种改进，所述换档控制器由滑块凸轮、顶杆和基座构成， 并通过摇杆机构连接操纵。作为本实用新型的一种改进，所述制动带采用钢带。 下面对本实用新型作更进 一步描述本实用新型为具有三进三退档位的微型遥控变速箱，由箱体、操纵机构(包 括换档控制器和倒顺离合器拨叉两部分)、调整机构(包括安装在箱体外表面的 调节螺钉和箱体内部的摇臂两部分)、行星轮系、单向离合器、传动轴、制动带 等组成。其特征，在于箱体为开有注油、通气孔的全封闭结构；操纵机构采用 摇杆联动形式；调整机构为杠杆螺钉式；共有三组行星轮系分别对应倒顺、二 档和三档；单向离合器与个一档大齿构成一档组件；共有四根传动轴，其中 输入一根，输出一根，中间套轴二根(一根是太阳轮输入齿套， 一根是空心轴 20);制动带由弹簧钢带构成，用于制动二个行星轮外齿圈实现二、三档切换。本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果1、 采用行星齿轮进行变速，消除了换档时的离合器冲击，实现了柔性变速'；2、 变速控制采用人工遥控操作，彻底消除了离心式变速机构的不适合换档；3、 利用安装于箱体上的杠杆螺钉调整机构可以很方便地对换档机构制动进行调节；4、 釆用单向离合器作为一档自动操作件，使换档操纵机构得以简化(只需 --个操纵件控制二三两档)；5、 全密封结构箱体，保证了内部齿轮机构的良好润滑，提高了变速箱的可 罪性。
图1是本实用新型的行星轮系和操纵机构的结构示意图；图2是本实用新型的结构简图；图3是换档控制器22结构示意图；图4是制动力调整器12结构示意图图5是本实用新型实施例的结构示意图；。
具体实施方式
下面参照附图并通过实施例对本实MJ新型作进--歩详细的描述。结合图1和图2， 一种微型遥控变速箱，包括输入轴1、输出轴2和箱体19，、 操纵机构30、太阳轮输入齿套6、行星轮系50、单向离合器3、 一档大齿4和 制动力调整器12，其中操纵机构30采用摇杆联动滑块凸轮顶杆形式；制动力 调整器12为杠杆螺钉式，包括调节螺钉125和摇臂126;行星轮系包括倒顺行 星轮系501、 二档行星轮系502和三档行星轮系503;输入轴1和太阳轮输入齿 套6 (由三个固定于一个筒型轴套上的齿轮构成，其中一个为输入齿，另两个 分别为二、三档行星轮系的太阳轮)在行星轮系50外的齿轮啮合并通过它将动 力传入二档行星轮系502和三档行星轮系503;两根制动带9， 9-1分别安装在 二档行星轮系502和三档行星轮系503的齿圈凹槽内；操纵机构30设置在箱体 19内与制动带9， 9-1、制动力调整器12连接；单向离合器3与一档大齿4用 过盈配合装配并通过空心轴20和行星轮系50连接;制动力调整器12的调节螺 钉125安装在箱体外表面，摇臂126设置在箱体内部。操纵机构30包括倒顺牙嵌式离合器14、倒顺离合器拨叉21和换档控制器22，其中换档控制器22采用 摇杆联动滑块凸轮顶杆形式，设置在二档行星轮系502和三档行星轮系503之 间，倒顺牙嵌式离合器14和倒顺行星轮系501的行星架为花键连接，可以沿轴 向滑移；倒顺离合器拨义21 t^在倒顺牙嵌式离合器14的导槽中。结合图2至5， 一种微型遥控变速箱，包括输入轴l、输出轴2、单向离 合器3、 一档大齿4、输入双联齿5、太阳轮输入齿套6、三档太阳轮7、三档 行星轮8、制动带9、 二档太阳轮IO、 二档行星轮ll、制动力调整器12、 二档 行星架13、倒顺牙嵌式离合器14、倒档行星架15、倒档齿圈16、倒档行星轮 17、倒档太阳轮18、箱体19、空心轴20、倒顺离合器拨叉21、换档控制器22、 三档齿圈23、 二档齿圈和行星架24。其中，单向离合器3 (单向滚针轴承)与 一档大齿4用过盈配合装配并可在空心轴20上单向转动；倒顺牙嵌式离合器 14两侧分别有多个外伸的用于啮合的牙齿，与倒档行星架15为花键联接，可 通过卡在其导槽中的倒顺离合器拨叉21在箱体外部操纵沿轴向相对移动(图示 位置为空档位)。当其移向二档行星架13并与其上的离合齿啮合时为前进档， 而移向固定在箱体上的啮合齿并啮合时为倒车档；倒档齿圈与输出轴固连并贯 穿于空心轴20内且町自由转动；换档控制器22由滑块凸轮221、顶杆222和 基座224构成并通过摇杆机构223进行控制，摇杆机构223上有一根销子伸入 滑块凸轮221的开口槽中，转动摇杆机构223就能带动滑块凸轮221做横向移 动，顶杆222 —端通过滚珠压在滑块凸轮221的轮廓曲线上另一端固定着制动 带9，滑块凸轮221横向移动就会带动顶杆222做轴向移动，制动带9也因此 可以收紧和放松，详见图3、图4所示(- 档位置，二制动带全部放松)；制动 力调整器12由调节螺钉125和摇臂126组成，转动调节螺钉125可以带动摇臂 126绕其固定于箱体上的销轴摆动，而制动带9的一端就固定在摇臂126上， 这样只要调节螺钉125向下拧动，摇臂126就会向逆时针方向摆动，制动带9 被拉紧，其结构原理详见图4所示；二档行星架13和倒档太阳轮18与空心轴 20固联；太阳轮输入齿套6滑套在空心轴20上；其余相互间装配关系可参图2。参见附图5，本实用新型实施例结构图。动态描述前先设定原动力输入旋 向为轴端视向逆钟向；换档变速器22位于中间的l档位置，即二制动带均为放 松状态倒顺牙嵌式离合器14位于前进档G位置。原动机动力从1轴输入带动输入双联齿5向逆时针方向旋转，此时与双联 齿5相啮合并套装于^心轴20卜.的--档大齿4和太阳轮输入齿套6将作顺钟 向旋转，且太阳轮输入齿套6的转速大于-档大齿4，伹由于换档变速器22位 于中间的l档位置，两制动带均为放松状态，二、三档行星轮由于外圈空转不 能输出动力。单向离合器3在安装时按外圈相对于内轴顺钟向时锁制(接令)， 则此时--档大齿4相当于和空心轴20固联，动力直接通过固接于空心轴20上 的二档行星架13、倒顺牙嵌式离合器14和倒档太阳轮18传递给与倒档齿圈16 相连的输出轴2。此时若换档变速器22移向2档位置，则二档齿圈/行星架24被制动带9 制动，由于此时通过太阳轮输入齿套6和二档太阳轮10输入的动力可传入二^ 行星架13而使空心轴20的转速超越一档大齿4的传动速度，单向离合器3处 于分离状态，后面的传动路径与l档时相同，输出轴转速将随二档太阳轮10 而变动。换档变速器22移向3档位置时，二档齿圈/行星架24放松，三档齿圈23 被制动，动力通过二档齿,/行星架24和二档太阳轮10共同输入二档行星架 13，其余情况与二档时相同。当倒顺离合器拨叉21扳向R位时，倒顺牙嵌式离合器14被顺着倒档行星 架15的花键移向接近于倒档行星轮的- -侧并与箱体19上伸出的啮合齿相啮合， 这就使倒档行星架15处于固定状态，由空心轴20和倒档太阳轮18输入的动力 将通过倒档行星轮17啮合到倒档齿圈16，这样倒档齿圈16与倒档太阳轮18 的转向相反了，从而使输出轴2转向也发生了变换。当然，本实用新型还可以有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本发明做出各种相应的改变 和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所的权利要求的保护范 围。
权利要求1.一种微型遥控变速箱，包括输入轴(1)、输出轴(2)和箱体(19)，其特征在于还包括操纵机构(30)、太阳轮输入齿套(6)、行星轮系(50)、单向离合器(3)、一档大齿(4)和制动力调整器(12)，其中操纵机构(30)采用摇杆联动滑块凸轮顶杆形式；制动力调整器(12)为杠杆螺钉式，包括调节螺钉(125)和摇臂(126)；行星轮系包括倒顺行星轮系(501)、二档行星轮系(502)和三档行星轮系(503)；输入轴(1)和太阳轮输入齿套(6)在行星轮系(50)外的齿轮啮合并通过它将动力传入二档行星轮系(502)和三档行星轮系(503)；两根制动带(9，9-1)分别安装在二档行星轮系(502)和三档行星轮系(503)的齿圈凹槽内；操纵机构(30)设置在箱体(19)内与制动带(9，9-1)、制动力调整器(12)连接；单向离合器(3)与一档大齿(4)用过盈配合装配并通过空心轴(20)和行星轮系(50)连接；制动力调整器(12)的调节螺钉(125)安装在箱体外表面，摇臂(126)设置在箱体内部。
2. 根据权利要求1所述的微型遥控变速箱，其特征在于所述操纵机构(30) 包括倒顺牙嵌式离合器(14)、倒顺离合器拨叉(21)和换档控制器(22)，其 中换档控制器(22)采用摇杆联动滑块凸轮顶杆形式，设置在二档行星轮系(502) 和三档行星轮系(503)之间，倒顺牙嵌式离合器(14)和倒顺行星轮系(E01) 的行星架为花键连接，可以沿轴向滑移；倒顺离合器拨叉(21)卡在倒顺牙嵌 式离合器(14)的导槽中。
3. 根据权利要求1或2所述的微型遥控变速箱，其特征在于所述箱体(丄9) 为开有注油、通气孔的全封闭结构，并采用液体润滑油飞溅式润滑。
4. 根据权利要求1或2所述的微型遥控变速箱，其特征在于所述换档控制器 (22)由滑块凸轮(221)、顶杆(222)和基座(224)构成，并通过摇杆机构 (223)连接操纵。
5. 根据权利要求1或2所述的微型遥控变速箱，其特征在于所述制动带'(9i 9-1)采用钢带。
专利摘要本实用新型涉及小型机器人的组成装置。一种小型机器人底盘的微型遥控变速箱，包括输入轴、输出轴和箱体，操纵机构、行星轮系、单向离合器、一档大齿、制动力调整器。其中操纵机构采用摇杆联动滑块凸轮顶杆形式；制动力调整器为杠杆螺钉式；行星轮系包括倒顺行星轮系、二档行星轮系和三档行星轮系；输入轴和太阳轮输入齿套在行星轮外的齿轮啮合并通过它将动力传入二档行星轮系和三档行星轮系；操纵机构设置在箱体内与制动带、制动力调整器等组件连接；单向离合器与一档大齿用过盈配合装配并通过空心轴和行星轮系连接。本实用新型实现了柔性变速，彻底消除了离心式变速机构的不适合换档，保证了内部齿轮机构的良好润滑，提高了变速箱的可靠性。
文档编号F16H57/04GK201110352SQ20072018428
公开日2008年9月3日 申请日期2007年10月15日 优先权日2007年10月15日
发明者朱健声 申请人:杭州师范大学