专利名称：一种机械式自动变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动变速器，特别是涉及一种基于电磁离合器的机械式自动变速器，属机电设备技术领域。
背景技术：
在农业机械及农产品加工领域，由于农艺要求或农产品加工工艺的需要，其工作部件的速度往往需要可调，且工作部件的速度调节范围也决定了机器的适应性；汽车拖拉机等领域为了提高车辆的通过性能，也需要变速箱具有较多的速度可供选择，对于大田机械工作部件的速度调整，往往通过更换齿轮或链轮的方法进行调速，如播种机排种轴速度的调整，随机具必须携带多组齿轮或链轮，造成工作的不方便，增加了辅助时间，降低了工作效率。对于农产品加工领域，可以通过设计多档位变速箱，但成本较高，影响使用的经济性；也有用变频电机进行调速，虽然速度调整方便，但一般只适合于轻载场合，否则也会降低变频器的寿命；汽车拖拉机等领域自动变速箱，以液力变扭器为基础的自动变速箱技术已经成熟，但其存在效率较低，功率损失等问题，且成本较高，单从传动机械效率来看，其功率损失高于机械式变速箱。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有变速器的不足，提供一种使用方便、传动效率高、 功率损失小，且结构较简单、成本费用较低的机械式自动变速器其技术方案是一种机械式自动变速器，包括圆柱壳体，前、后端盖，通过前端盖设置在圆柱壳体内的动力输入轴及联接在动力输入轴两端上的动力输入齿轮和换档从动齿轮以及换档电机、蜗杆、蜗轮和换档主动齿轮；其特征在于所述动力输入轴上套装有与曲柄一端联接的轴套，曲柄另一端的下端面固接有套装过桥齿轮的过桥齿轮轴；动力输入齿轮的外围呈圆周状固定有各档输入齿轮，各档输入齿轮的直径大小各不相同并依其直径从大到小依次分布在动力输入齿轮的周围，通过过桥齿轮与动力输入齿轮联接；各档输入齿轮的齿轮轴上分别通过平键共轴联接有直径大小各不相同的各档输出主动齿轮，各档输出主动齿轮与各档输入齿轮分别依其直径的大小对应共轴联接；固定在动力输出轴上的各档输出从动齿轮的直径与各档输出主动齿轮的直径相同，并依其直径的大小从大到小呈塔形的安装固定在动力输出轴上，同一档位相同直径的输出主动齿轮与输出从动齿轮对应啮合；霍尔接近开关的档位与输入齿轮的档位对应设置，并以前端盖下端面内动力输入齿轮的中心为圆心呈圆周状排列安装在位于各档输入齿轮轴承中心与动力输入齿轮轴承中心连线的前端盖上，各档霍尔接近开关在前端盖上形成的圆周半径等于固定在曲柄上端面上的钕铁硼磁钢中心到动力输入齿轮轴线的距离，各档霍尔接近开关的输入端可与钕铁硼磁钢抵接；各档霍尔接近开关的开关连线依次串联后与换档开关并联，再串联在换档电机的电源电路中。其技术效果是本发明由于采用各档输入主动齿轮与各档输出齿轮分别依其直径的大小对应共轴联接，使变速器获得了较多的传动比；同时，各档输入主动齿轮和动力输入齿轮之间通过由与各档输入主动齿轮对应设置的各档霍尔接近开关控制的过桥齿轮进行联接，在变速换挡过程中输入主动齿轮和动力输入齿轮不会发生轴向移动，换挡十分方便， 与传统的手动拨叉挂挡机构相比，除实现了自动挂档外，消除了手动拨叉挂档时的冲击，延长了齿轮的使用寿命，提高了变速器的可靠性；另外，本发明采用机、电一体化结构，在没使用液压技术的情况下实现了电控自动变速，较之目前汽车上使用的以液力变扭器为基础的自动变速器，其传动效率较高，功率损失较低，且机构较简单，制造、使用、维护成本也较低。 适用于农业机械、农产品加工机械、茶叶加工机械、汽车拖拉机等领域要求具有较多速度、 结构简单及计算机数控的场合。
图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A-A向剖视图；图3是图1的B-B向剖视图；图4是图1拆去齿轮后的右视图；图5是换档电机的电源联接电路图。
具体实施例方式下面以一个具有9速的机械式自动变速器为例，对其进行具体的阐述如图1 图 4所示，包括圆柱壳体，前、后端盖，通过前端盖设置在圆柱壳体内的动力输入轴及联接在动力输入轴两端上的动力输入齿轮和换档从动齿轮以及换档电机、蜗杆、蜗轮和换档主动齿轮。所述动力输入轴1上套装有与曲柄106 —端联接的轴套105，动力输入轴与轴套之间安装有滚针轴承。曲柄另一端的下端面固接有套装过桥齿轮108的过桥齿轮轴。动力输入齿轮200的外围呈圆周状固定有九档输入齿轮201 209，九档输入齿轮的直径大小各不相同并依其直径从大到小依次分布在动力输入齿轮的周围，通过过桥齿轮与动力输入齿轮联接。九档输入齿轮与动力输入齿轮的中心距分别等于各档输入齿轮和动力输入齿轮的半径及过桥齿轮直径的三者之和。九档输入齿轮的齿轮轴上分别通过平键共轴联接有直径大小各不相同的九档输出主动齿轮301 309，九档输出主动齿轮与九档输入齿轮分别依其直径的大小对应共轴联接。固定在动力输出轴4上的九档输出从动齿轮401 409的直径与各档输出主动齿轮的直径相同，并依其直径的大小从大到小呈塔形的安装固定在动力输出轴上，同一档位相同直径的输出主动齿轮与输出从动齿轮对应啮合。曲柄上端面上固接有钕铁硼磁钢107。霍尔接近开关的档位与输入齿轮的档位对应设置，并以前端盖2下端面内动力输入齿轮200的中心为圆心呈圆周状排列安装在位于九档输入齿轮轴承中心与动力输入齿轮200轴承中心连线的前端盖上，九档霍尔接近开关在前端盖上形成的圆周半径等于固定在曲柄上端面上的钕铁硼磁钢107中心到动力输入齿轮轴线的距离，九档霍尔接近开关的输入端可与钕铁硼磁钢抵接。九档霍尔接近开关的开关连线依次串联后与换档开关 KO并联，再串联在换档电机100的电源电路中。其换档变速过程当变速器位于1档位置时，钕铁硼磁钢107正对1档霍尔接近开关K21的输入端(见图5)，霍尔接近开关K21断开，换档电机100失电不转，并依靠蜗杆101、蜗轮102组成的传动副自锁定位。当需要1档换入2档时，按下换档按钮开关K0，换档电机得电，逆时针转动，通过蜗杆101和蜗轮102传动换档主动齿轮103及与换档主动齿轮啮合的换档从动齿轮104，由换档从动齿轮带动与其联接的轴套105和联接在轴套上的曲柄108及动力输入轴1转动，联接在曲柄另一端面上的钕铁硼磁钢107离开1档霍尔接近开关K21，使K21变为闭合状态，此时即使释放换档按钮，换档电机也会继续逆时针转动，当钕铁硼磁钢107转到2档霍尔接近开关K22输入端时，2档霍尔接近开关K22由闭合状态变为断开状态，换档电机失电停转，并依靠蜗杆蜗轮自锁定位，从而实现换挡变速。
权利要求
1.一种机械式自动变速器，包括圆柱壳体，前、后端盖，通过前端盖设置在圆柱壳体内的动力输入轴及联接在动力输入轴两端上的动力输入齿轮和换档从动齿轮以及换档电机、 蜗杆、蜗轮和换档主动齿轮；其特征在于所述动力输入轴(1)上套装有与曲柄(106) —端联接的轴套(105)，曲柄另一端的下端面固接有套装过桥齿轮(108)的过桥齿轮轴；动力输入齿轮O00)的外围呈圆周状固定有各档输入齿轮OOl 209)，各档输入齿轮的直径大小各不相同并依其直径从大到小依次分布在动力输入齿轮的周围，通过过桥齿轮(108)与动力输入齿轮联接；各档输入齿轮的齿轮轴上分别通过平键共轴联接有直径大小各不相同的各档输出主动齿轮(301 309)，各档输出主动齿轮与各档输入齿轮分别依其直径的大小对应共轴联接；固定在动力输出轴(4)上的各档输出从动齿轮GOl 409)的直径与各档输出主动齿轮的直径相同，并依其直径的大小从大到小呈塔形的安装固定在动力输出轴上，同一档位相同直径的输出主动齿轮与输出从动齿轮对应啮合；霍尔接近开关(K21-29) 的档位与输入齿轮的档位对应设置，并以前端盖下端面内动力输入齿轮的中心为圆心呈圆周状排列安装在位于各档输入齿轮轴承中心与动力输入齿轮200轴承中心连线的前端盖上，各档霍尔接近开关在前端盖上形成的圆周半径等于固定在曲柄上端面上的钕铁硼磁钢 (107)中心到动力输入齿轮轴线的距离，各档霍尔接近开关的输入端可与钕铁硼磁钢抵接； 各档霍尔接近开关的开关连线依次串联后与换档开关(KO)并联，再串联在换档电机(100) 的电源电路中。
2.根据权利要求1所述的机械式自动变速器，其特征在于所述动力输入轴(1)与套装在其上的轴套(10 之间装有滚针轴承。
3.根据权利要求1所述的机械式自动变速器，其特征在于所述各档输入齿轮OOl 209)与动力输入齿轮(301 309)的中心距分别等于各档输入齿轮和动力输入齿轮的半径及过桥齿轮(108)直径的三者之和。
4.根据权利要求1所述的机械式自动变速器，其特征在于所述各档霍尔接近开关 (21-29)在前端盖( 上形成的圆周，其半径等于钕铁硼磁钢(107)中心到动力输入齿轮 (200)轴线的距离。
全文摘要
本发明公开了一种机械式自动变速器，其包括圆柱壳体，前、后端盖，通过前端盖设置在圆柱壳体内的动力输入轴及联接在动力输入轴两端上的动力输入齿轮和换档从动齿轮以及换档电机、蜗杆、蜗轮和换档主动齿轮；动力输入轴(1)上套装有与曲柄(106)联接的轴套(105)，曲柄的另一端固接有过桥齿轮轴；动力输入齿轮(200)与设置在其外围的各档输入齿轮(201～209)通过过桥齿轮(108)联接；各档输入齿轮的齿轮轴上分别共轴联接有各档输出主动齿轮(301～309)；动力输出轴(4)上的各档输出从动齿轮(401～409)分别与输出从动齿轮啮合；霍尔接近开关(K21-29)的输入端可与钕铁硼磁钢抵接。其使用方便、传动效率高、功率损失小。
文档编号F16H63/02GK102330795SQ201110301518
公开日2012年1月25日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者何超波, 周可金, 夏涛, 宛晓春, 李尚庆 申请人:安徽农业大学