一种单手柄操纵12级变速机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种单手柄操纵12级变速机构包括轴、滑移齿轮和手柄座，手柄座上安装有手柄杆、副手柄杆Ⅰ和副手柄杆Ⅱ，轴包括Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴、Ⅳ轴和Ⅴ轴并依次固定，滑移齿轮包括二联滑移齿轮和三联滑移齿轮，二联滑移齿轮安装在Ⅲ轴上，三联滑移齿轮安装在Ⅴ轴上，二联滑移齿轮包括齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ，三联滑移齿轮包括齿轮Ⅲ、齿轮Ⅳ和齿轮Ⅴ。有益效果：操作变速方便，只需一个动作就能完成；减少手柄及高低速选择开关，有利于外观设计；零件耗用少，降低装配难度；增加关键零件凸轮，定位可靠，不会因齿轮掉档引发事故。
【专利说明】一种单手柄操纵12级变速机构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及金属切削机床的变速机构，尤其涉及一种单手柄操纵12级变速机构。
【背景技术】
[0002]钻床(或钻铣床)的主传动多用12级变速机构，尤其近年来，由于国外市场兴起用双速电机代替高效单速电机用于钻床的主传动，因而出现多种传动方案及变速操纵方法。普遍的方案是12级速度，用两个手柄及一只高低速选择开关操纵。这种方式的优点在于简单、可靠，缺点有三:操作麻烦；影响机床外观；零件没少用，成本未降低。因此，需要一种新的技术方案解决上述问题。
实用新型内容
[0003]本实用新型提供一种结构可靠、操作方便的单手柄操纵12级变速机构。
[0004]本实用新型采用的技术方案:一种单手柄操纵12级变速机构包括轴、滑移齿轮和手柄座，手柄座上安装有手柄杆、副手柄杆I和副手柄杆II，轴包括I轴、II轴、III轴、IV轴和V轴并依次固定，滑移齿轮包括二联滑移齿轮和三联滑移齿轮，二联滑移齿轮安装在III轴上，三联滑移齿轮安装在V轴上，二联滑移齿轮包括齿轮I和齿轮II，三联滑移齿轮包括齿轮II1、齿轮IV和齿轮V，II轴的下端固定润滑油泵，手柄座与过渡齿轮固定连接，过渡齿轮与伞齿轮固定连接，伞齿轮与凸轮固定连接，凸轮下端安装固定有支柱，凸轮上端设有位移传动件，位移传动件上端安装有开关，凸轮与三联滑移齿轮之间通过杠杆I连接，凸轮与杠杆I之间的传动由套装在杠杆I一端的算珠形小套I与凸轮表面曲线槽配合形成，凸轮与二联滑移齿轮之间通过杠杆II连接，凸轮与杠杆II之间的传动由套装在杠杆II 一端的算珠形小套II与凸轮表面曲线槽配合形成。
[0005]上述齿轮I的Z=47，齿轮II的Z=16，齿轮III的Z=47，齿轮IV的Z=32，齿轮V的Z=63，齿轮V因齿数较大、移动不便而空套在V轴上，并设有内齿与三联滑移齿轮的上端外齿形成离合式结构，使滑移轻松，变速操作省力。IV轴上安装有Z=47的齿轮VLIII轴、IV轴共用齿轮I和齿轮VI，总共少用了两个齿轮。
[0006]凸轮在设计时要控制曲线的升角低于35°，这样，凸轮工作轻松，操作省力。本实用新型中，凸轮曲线的升角的设计实际值为23° 11' 42" -32° 46' 48"。本实用新型中，为了使滚轮稳定地停止在曲线的水平线上以确保齿轮不掉档，将凸轮曲线的水平线延长为4°，从而减小升角。使升角控制在35°内，则凸轮工作轻松，操作省力。曲线从最低到最高点是升角最大处，一般的12级变速机构是将凸轮的曲线分为12段，但这样会使升角会超过45°导致凸轮无法工作，本实用新型将凸轮设计为14个等分位置即12级变速和2个空档位置，使曲线的升角得到有效控制，本实用新型中凸轮水平线两侧的升降曲线角度为3° +3°。凸轮上端为城垛式凹凸台形状，它的高凸部位是顶起位移传动件压住开关接通电机高速运转信号，凸轮上的高凸部位与凸轮下端相应的电机高速档位的锥孔对齐。[0007]手柄座上安装有手柄杆、副手柄杆I和副手柄杆II，其中，副手柄杆I和副手柄杆II不属于实际操作范例，为操作方便而设置，因而，本实用新型属于单手柄操作范例。选速时，只需转动手柄杆顺时针或逆时针转动变速，方便、直观。
[0008]本实用新型的有益效果:操作变速方便，只需一个动作就能完成；减少手柄及高低速选择开关，有利于外观设计；零件耗用少，降低装配难度；增加关键零件凸轮，定位可靠，不会因齿轮掉档引发事故。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的正面结构示意图；
[0010]图2为本实用新型的主传动变速装配结构示意图；
[0011]图3为本实用新型的内部结构示意图；
[0012]图4为图3的C-C面剖视图；
[0013]图5为凸轮与三联滑移齿轮的连接示意图；
[0014]图6为凸轮与二联滑移齿轮的连接示意图；
[0015]图7为凸轮工作图；
[0016]图8为本实用新型的主传动变速图。
[0017]其中，1、手柄座，2、手柄杆，3、副手柄杆I，4、副手柄杆11，5、I轴，6、II轴，7、111轴，8、IV轴，9、V轴，10、润滑油泵，11、二联滑移齿轮，12、三联滑移齿轮，13、过渡齿轮，14、伞齿轮，15、凸轮，16、支柱，17、定位钢球，18、位移传动件，19、杠杆I，20、杠杆II，21、算珠形小套I，22、算珠形小套11，23、开关，24、齿轮I，25、齿轮II，26、齿轮III，27、齿轮IV，28、齿轮V，29、齿轮VI，30、锥孔，31、曲线槽。
【具体实施方式】
[0018]如图1-6所示，一种单手柄操纵12级变速机构包括轴、滑移齿轮和手柄座1，手柄座I上安装有手柄杆2、副手柄杆I 3和副手柄杆II 4，轴包括I轴5、II轴6、111轴7、IV轴8和V轴9并依次固定，滑移齿轮包括二联滑移齿轮11和三联滑移齿轮12，二联滑移齿轮11安装在III轴7上，三联滑移齿轮12安装在V轴9上，二联滑移齿轮11包括齿轮I 24和齿轮II 25，三联滑移齿轮12包括齿轮III 26、齿轮IV 27和齿轮V 28，II轴6的下端固定润滑油泵10，手柄座I与过渡齿轮13固定连接，过渡齿轮13与伞齿轮14固定连接，伞齿轮14与凸轮15固定连接，凸轮15下端安装固定有支柱16，凸轮15上端设有位移传动件18，位移传动件18上端安装有开关23，凸轮15与三联滑移齿轮12之间通过杠杆I 19连接，凸轮15与杠杆I 19之间的传动由套装在杠杆I 19 一端的算珠形小套I 21与凸轮15表面曲线槽31配合形成，凸轮15与二联滑移齿轮11之间通过杠杆II 20连接，凸轮15与杠杆II 20之间的传动由套装在杠杆II 20 一端的算珠形小套II 22与凸轮表面曲线槽31配合形成。
[0019]上述齿轮I 24的Z=47，齿轮II 25的Z=16，齿轮III 26的Z=47，齿轮IV 27的Z=32，齿轮V 28的Z=63，齿轮V 28因齿数较大、移动不便而空套在V轴9上，并设有内齿与三联滑移齿轮12的上端外齿形成离合式结构，使滑移轻松，变速操作省力。IV轴8上安装有Z=47的齿轮VI 29，III轴7、IV轴8共用齿轮I 24和齿轮VI 29，总共少用了两个齿轮。
[0020]凸轮15在设计时要控制曲线的升角低于35°，这样，凸轮15工作轻松，操作省力。本实用新型中，凸轮15曲线的升角的设计实际值为23° 11' 42" -32° 46' 48"。本实用新型中，为了使滚轮稳定地停止在曲线的水平线上以确保齿轮不掉档，将凸轮15曲线的水平线延长为4°，从而减小升角。使升角控制在35°内，则凸轮15工作轻松，操作省力。曲线从最低到最高点是升角最大处，一般的12级变速机构是将凸轮15的曲线分为12段，但这样会使升角会超过45°导致凸轮无法工作，本实用新型将凸轮15设计为14个等分位置即12级变速和2个空档位置，使曲线的升角得到有效控制。凸轮15上端为城垛式凹凸台形状，它的高凸部位是顶起位移传动件18压住开关23接通电机高速运转信号，凸轮15上的高凸部位与凸轮下端相应的电机高速档位的锥孔30对齐。
[0021]手柄座I上安装有手柄杆2、副手柄杆I 3和副手柄杆II 4,其中，副手柄杆I 3和副手柄杆II 4不属于实际操作范例，为操作方便而设置，因而，本实用新型属于单手柄操作范例。选速时，只需转动手柄杆2顺时针或逆时针转动变速,方便、直观。
[0022]操作方法:凸轮15转动是由手柄杆2转动,通过手柄座1、过渡齿轮13、伞齿轮14传动的，凸轮15上端加工成按电机搭配要求的城垛式凹凸形状，凸轮15转动时，凸轮15上端的城垛式凹凸形状的凹部位或凸部位顶起，带动位移传动件18，使开关23呈关闭或打开的状态，从而发出电机低速和高速的指令信号，凸轮15的曲线槽31带动杠杆I 19和杠杆
II20摆动以操纵滑移齿轮上、下移动。
[0023]如图7所示的凸轮15的工作图，技术要求为:热处理T260 ; Ra及Rb是由铣刀按图示曲线加工时自然形成，凸轮15曲线应平滑过渡，用直径为Φ80-0/0.05圆柱检查能顺利通过；未注倒角为:1X45°，曲线槽口倒角0.5X45°。
[0024]如图8所示，说明了级变速中两组滑移齿轮及电机的搭配方法，电机1430 r/min经二级减速后，再由二联滑移齿轮11及三联滑移齿轮12分别传动获得6种转速即60.5r/min、123r/min、238r/min、522r/min、1061r/min 和 2056r/min ；当电机低速时即转速为 940r/min 时,经相同路线使 V轴 9 有 6 种转速即 40r/min、81r/min、156r/min、343r/min、698r/min和1352r/min，使V轴9具有变速范围40?2056 r/min的12级不同转速。
[0025]有益效果:操作变速方便，只需一个动作就能完成；减少手柄及高低速选择开关，有利于外观设计；零件耗用少，降低装配难度；增加关键零件凸轮，定位可靠，不会因齿轮掉档引发事故。
【权利要求】
1.一种单手柄操纵12级变速机构，其特征在于:该机构包括轴、滑移齿轮和手柄座，所述手柄座上安装有手柄杆、副手柄杆I和副手柄杆II，所述轴包括I轴、II轴、III轴、IV轴和V轴并依次固定，所述滑移齿轮包括二联滑移齿轮和三联滑移齿轮，所述二联滑移齿轮安装在III轴上，所述三联滑移齿轮安装在V轴上，所述二联滑移齿轮包括齿轮I和齿轮II，所述三联滑移齿轮包括齿轮II1、齿轮IV和齿轮V，所述II轴的下端固定润滑油泵，所述手柄座与过渡齿轮固定连接，所述过渡齿轮与伞齿轮固定连接，所述伞齿轮与凸轮固定连接，所述凸轮下端安装固定有支柱，所述凸轮上端设有位移传动件，所述位移传动件上端安装有开关，所述凸轮与三联滑移齿轮之间通过杠杆I连接，所述凸轮与杠杆I之间的传动由套装在杠杆I 一端的算珠形小套I与凸轮表面曲线槽配合形成，所述凸轮与二联滑移齿轮之间通过杠杆II连接，所述凸轮与杠杆II之间的传动由套装在杠杆II 一端的算珠形小套II与凸轮表面曲线槽配合形成。
2.根据权利要求1所述的一种单手柄操纵12级变速机构，其特征在于:所述凸轮上端为城垛式凹凸台形状。
3.根据权利要求1所述的一种单手柄操纵12级变速机构，其特征在于:所述凸轮设有14个等分位置即12级变速和2个空档位置，所述等分位置由凸轮下端的锥孔和定位钢球固定。
【文档编号】F16H3/087GK203703022SQ201420039297
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年1月22日 优先权日:2014年1月22日
【发明者】王豫康, 何发辉 申请人:南通西马特机器制造有限公司