一种多级变速装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及机械传动【技术领域】，具体的是一种多级变速机构，它包括动力输入轴、中间传动体和动力输出轴，所述动力输入轴上设置有主动塔齿轮，所述动力输出轴上设置有与主动塔齿轮匹配的从动塔齿轮，所述主动塔齿轮中的一个主动齿轮通过中间传动体与从动塔齿轮中相对应的一个从动齿轮啮合传动。所述中间传动体包括可径向移动的传动轴，所述传动轴上固定连接有传动齿轮，所述动力输入轴、传动轴和动力输出轴的轴线平行。本发明结构简单，传动平稳，控制方便。
【专利说明】一种多级变速装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械传动【技术领域】，具体的是一种多级变速机构。
【背景技术】
[0002]目前，各种齿轮变速机构和装置，一般采用齿轮沿其轴向移动，实现齿轮的啮合和分离，以实现不同传动比的调整，如目前船舶、车辆等交通运输机械上的变速换挡装置均采用上述结构的齿轮变速装置，上述装置存在结构复杂、操作不便、体积大、成本高的缺陷。
[0003]多级变速机构也可采用行星齿轮结构，大多行星齿轮结构是通过执行机构使得行星齿轮处于不同的啮合状态，以获得不同的传动比，为达到上述目的所使用的行星齿轮，其结构需由多个行星排和众多换挡执行器组成，使得变速机构的结构变得复杂、制造维护技术要求高，这就是现有技术的不足之处。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种结构简单、传动平稳的多级变速机构。
[0005]本方案是通过如下技术措施来实现的:一种多级变速机构，它包括动力输入轴、中间传动体和动力输出轴，所述动力输入轴上设置有主动塔齿轮，所述动力输出轴上设置有与主动塔齿轮匹配的从动塔齿轮，所述主动塔齿轮中的一个主动齿轮通过中间传动体与从动塔齿轮中相对应的一个从动齿轮哨合传动。
[0006]上述中间传动体包括可径向移动的传动轴,所述传动轴上固定连接有传动齿轮，所述动力输入轴、传动轴和动力输出轴的轴线平行。所述传动轴的两端连接有内部设置有轴承的轴承座，轴承座通过液压杆、气缸或丝杠驱动，从而带动传动轴径向移动。
[0007]作为优选，本发明的技术特征还包括:上述主动塔齿轮为堆叠式齿轮组或一体成型结构，所述从动塔齿轮为堆叠式齿轮组或一体成型结构。所述主动塔齿轮和从动塔齿轮的不同层的齿轮参数相同，只是齿数不同，都能正常与传动齿轮啮合。
[0008]上述主动塔齿轮与从动塔齿轮的齿轮数量相等、且位置对应的齿轮参数相同，上述主动塔齿轮和从动塔齿轮从大端至小端半径逐层递减，并且递减量相同。
[0009]上述主动塔齿轮与从动塔齿轮的位置关系可以为下面两种情况:
(一)主动塔齿轮大端和从动塔齿轮大端位于传动齿轮的同侧。进行变速时主动塔齿轮和从动塔齿轮的轴向运动方向相反。
[0010](二)主动塔齿轮大端和从动塔齿轮大端位于传动齿轮的两侧。进行变速时主动塔齿轮和从动塔齿轮的轴向运动方向相同。
[0011]上述动力输入轴与主动塔齿轮配合安装方式有以下两种:
(一)上述动力输入轴上设置有导向键，所述主动塔齿轮通过导向键与动力输入轴配合安装，在这种安装方式中动力输入轴两端通过轴承固定，主动塔齿轮为滑移塔齿轮，通过液压缸、气缸或丝杠驱动可使主动塔齿轮沿着导向键在动力输入轴上滑动。[0012](二)上述主动塔齿轮固定连接在可轴向移动的动力输入轴上，在这种安装方式中动力输入轴在驱动装置下沿着轴向移动，带动主动塔齿轮轴向移动，动力输入轴两端连接有内部设置有轴承的轴承座，液压缸、气缸或丝杠驱动轴承座可使动力输入轴轴向移动并带动主动塔齿轮轴向移动。
[0013]与动力输入轴和主动塔齿轮配合安装的方式一样，上述动力输出轴与从动塔齿轮的安装方式也有以下两种:
(一)上述动力输出轴上设置有导向键，所述从动塔齿轮通过导向键与动力输出轴配合安装，在这种安装方式中动力输出轴两端通过轴承固定，从动塔齿轮为滑移塔齿轮，通过液压缸、气缸或丝杠驱动可使从动塔齿轮沿着导向键在动力输出轴上滑动。
[0014](二)上述从动塔齿轮固定连接在可轴向移动的动力输出轴上，在这种安装方式中动力输出轴在驱动装置下沿着轴向移动，带动从动塔齿轮轴向移动，动力输出轴两端连接有内部设置有轴承的轴承座，液压缸、气缸或丝杠驱动轴承座可使动力输出轴轴向移动并带动从动塔齿轮轴向移动。
[0015]本发明的有益效果从上述的技术方案可以得知:一种多级变速机构，主动塔齿轮中不同尺寸的主动齿轮通过传动齿轮与从动塔齿轮中相对应的从动齿轮啮合即可实现多种传动比，通过控制主动塔齿轮和从动塔齿轮的轴向移动和传动轴的径向移动即可实现不同传动比的调整，其结构简单，传动平稳，降低了装配工艺复杂性与技术性，成本较低，方便控制。
[0016]由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明【具体实施方式】的结构示意图；
图2为本发明【具体实施方式】的俯视结构示意图；
图3为本发明最低速比时的结构示意图；
图4为本发明最高速比时的结构示意图；
图5为本发明变速时初始结构示意图；
图6为本发明升变速的过程的结构示意图1 ;
图7为本发明升变速的过程的结构示意图2 ；
图8为本发明升变速的过程的结构示意图3 ；
图9为本发明降变速的过程的结构示意图1 ;
图10为本发明降变速的过程的结构示意图2 ；
图11为本发明降变速的过程的结构示意图3。
[0018]图中1-动力输入轴，2-主动塔齿轮，3-传动轴，4-传动齿轮，5-动力输出轴，6-从动塔齿轮，7-电机，8-联轴器，9-丝杠I，10-螺母，11-轴承座I，12-丝杠II，13-轴承座支架，14-轴承座II，15-丝杠III。
【具体实施方式】
[0019]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过【具体实施方式】，并结合其附图，对本方案进行阐述。
[0020]如图1和图2所示:一种多级变速机构，它包括动力输入轴1、中间传动体和动力输出轴5，所述动力输入轴I上设置有主动塔齿轮2，所述动力输出轴5上设置有与主动塔齿轮2匹配的从动塔齿轮6，所述主动塔齿轮2中的一个主动齿轮通过中间传动体与从动塔齿轮6中相对应的一个从动齿轮哨合进行传动。
[0021]上述中间传动体包括可径向移动的传动轴3，所述传动轴3上设置有传动齿轮4，所述动力输入轴1、传动轴3和动力输出轴5的轴线平行。其中,传动轴的径向移动结构可以通过下述结构实现:所述传动轴的两端连接有内部设置有轴承的轴承座，轴承座通过液压杆、气缸或丝杠驱动，从而带动传动轴径向移动。
[0022]所述传动轴3的两端通过轴承固定连接，轴承固定在轴承座上,轴承座通过液压缸、气缸或丝杠驱动。在本实施例中，传动轴3两端的轴承座固定在轴承座支架13上，电机7带动丝杠II驱动轴承座支架13的中部位置实现传动轴3的径向移动。
[0023]所述主动塔齿轮2大端和从动塔齿轮6大端位于传动齿轮4的同侧或异侧，在本实施例中，所述主动塔齿轮2大端和从动塔齿轮6大端位于传动齿轮4的同侧。
[0024]所述主动塔齿轮2为堆叠式齿轮组或一体成型结构，所述从动塔齿轮6为堆叠式齿轮组或一体成型结构，在本实施例中，所述主动塔齿轮2为一体成型结构,从动塔齿轮6为一体成型结构。
[0025]所述主动塔齿轮2和从动塔齿轮6的不同层的齿轮参数相同，只是齿数不同，都能正常与传动齿轮4啮合。
[0026]所述主动塔齿轮2与从动塔齿轮6的齿轮数量相等、且位置对应的齿轮参数相同，所述主动塔齿轮2和从动塔齿轮6从大端至小端半径逐层递减，并且递减量相同。
[0027]上述动力输入轴I与主动塔齿轮2配合安装方式有以下两种:
(一)上述动力输入轴I上设置有导向键，所述主动塔齿轮2通过导向键与动力输入轴I配合安装，在这种安装方式中动力输入轴I两端通过轴承固定，主动塔齿轮2为滑移塔齿轮，通过液压缸、气缸或丝杠驱动可使主动塔齿轮2沿着导向键在动力输入轴I上滑动。
[0028](二)上述主动塔齿轮2固定连接在可轴向移动的动力输入轴I上，在这种安装方式中动力输入轴I在驱动装置下沿着轴向移动，带动主动塔齿轮2轴向移动，动力输入轴I两端连接有内部设置有轴承的轴承座，轴承座可在液压缸、气缸或丝杠螺母配合驱动下轴向移动。在本实施例中，主动塔齿轮2固定连接在可轴向移动的动力输入轴I上,所述动力输入轴I两端连接有内部设置有轴承的轴承座I 11，轴承座I 11通过电机7带动与螺母10配合的丝杠I 9驱动，螺母10与轴承座I 11固定连接。
[0029]与动力输入轴I和主动塔齿轮2配合安装的方式一样，上述动力输出轴5与从动塔齿轮6的安装方式也有以下两种:
(一)上述动力输出轴5上设置有导向键，所述从动塔齿轮6通过导向键与动力输出轴5配合安装，在这种安装方式中动力输出轴5两端通过轴承固定，从动塔齿轮6为滑移塔齿轮，其可以沿着导向键在动力输出轴5上滑动。
[0030](二)上述从动塔齿轮6固定连接在可轴向移动的动力输出轴5上，在这种安装方式中动力输出轴5在驱动装置下沿着轴向移动，带动从动塔齿轮6轴向移动，动力输出轴5两端连接有内部设置有轴承的轴承座，轴承座可在液压缸、气缸或丝杠驱动下轴向移动。在本实施例中，从动塔齿轮6固定连接在可轴向移动的动力输出轴5上，所述动力输出轴5两端连接有内部设置有轴承的轴承座I 11，轴承座I 11通过电机7带动与螺母10配合的丝杠II 15驱动，螺母10与轴承座I 11固定连接。
[0031]如图3所示，主动塔齿轮2中的最小主动齿轮通过传动齿轮4与从动塔齿轮6中的最大从动齿轮啮合，输出转速最低，速比最低。
[0032]如图4所示，主动塔齿轮2中的最大主动齿轮通过传动齿轮4与从动塔齿轮6中的最小从动齿轮啮合，输出转速最大，速比最高。
[0033]本发明所述的多级变速机构的变速过程分为升变速和降变速。
[0034]如图5、图6、图7和图8所示，升变速的过程为:从动塔齿轮6下降一个或多个齿轮位与传动齿轮4脱离啮合，传动轴3带动传动齿轮4向动力输出轴5方向径向移动，传动齿轮4与新的从动塔齿轮6中的从动齿轮啮合，主动塔齿轮2上升与从动塔齿轮6下降相同的齿轮位，实现主动塔齿轮3与传动齿轮4啮合，完成升变速过程。
[0035]如图5、图9、图10、图11所示，降变速的过程为:主动塔齿轮2下降一个或多个齿轮位与传动齿轮4脱离啮合，传动轴3带动传动齿轮4向动力输入轴I方向径向移动，传动齿轮4与新的主动塔齿轮2中的主动齿轮啮合，从动塔齿轮6上升与主动塔齿轮2下降相同的齿轮位，实现从动塔齿轮6与传动齿轮4啮合，完成降变速过程。
[0036]在本发明中，上述主动塔齿轮2大端和从动塔齿轮6大端还可以位于传动齿轮4的两侧。进行变速时，主动塔齿轮2与从动塔齿轮6的轴向运动方向相同，在此不再赘述。
[0037]本发明中未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述实施方式，本领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种多级变速机构，其特征是:它包括动力输入轴、中间传动体和动力输出轴，所述动力输入轴上设置有主动塔齿轮，所述动力输出轴上设置有与主动塔齿轮匹配的从动塔齿轮，所述主动塔齿轮中的一个主动齿轮通过中间传动体与从动塔齿轮中相对应的一个从动齿轮哨合传动。
2.根据权利要求1所述的多级变速机构，其特征是:所述中间传动体包括可径向移动的传动轴，所述传动轴上固定连接有传动齿轮，所述动力输入轴、传动轴和动力输出轴的轴线平行。
3.根据权利要求2所述的多级变速机构，其特征是:所述主动塔齿轮为一体成型结构，所述从动塔齿轮为一体成型结构。
4.根据权利要求2所述的多级变速机构，其特征是:所述主动塔齿轮为堆叠式齿轮组，所述从动塔齿轮为堆叠式齿轮组。
5.根据权利要求3或4所述的多级变速机构，其特征是:所述主动塔齿轮与从动塔齿轮的齿轮数量相等、且位置对应的齿轮参数相同，所述主动塔齿轮和从动塔齿轮从大端至小端半径逐层递减，并且递减量相同。
6.根据权利要求2所述的多级变速机构，其特征是:所述主动塔齿轮大端与从动塔齿轮大端位于传动齿轮的同侧。
7.根据权利要求2所述的多级变速机构，其特征是:所述主动塔齿轮大端与从动塔齿轮大端位于传动齿轮的两侧。
8.根据权利要求1或2所述的多级变速机构，其特征是:所述动力输入轴和动力输出轴上分别安装有导向键，所述主动塔齿轮和从动塔齿轮分别通过导向键与动力输入轴和动力输出轴配合安装。
9.根据权利要求1或2所述的多级变速机构，其特征是:所述主动塔齿轮固定在可轴向移动的动力输入轴上，所述从动塔齿轮固定在可轴向移动的动力输出轴上。
【文档编号】F16H3/32GK103758948SQ201310747578
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】胥祥朋 申请人:胥祥朋