变速箱及具有其的农用车辆的制作方法

本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及一种变速箱及具有其的农用车辆。

背景技术：

目前履带式农机的变速箱采用的是齿轮在花键轴上滑移，从而得到二到三个不同的传动比用来满足传动的要求。

如图1所示，现有的一种变速箱包括主动轴1、从动轴2、安装于主动轴1上的三联滑移齿轮3，及分别安装于从动轴2上的三个从动齿轮，三个从动齿轮分别为第一从动齿轮41、第二从动齿轮42和第三从动齿轮43，三联滑移齿轮3上一体成型有三个主动齿轮，三个主动齿轮分别为第一主动齿轮31、第二主动齿轮32和第三主动齿轮33，分别与第一从动齿轮41、第二从动齿轮42和第三从动齿轮43啮合，通过三联滑移齿轮3在主动轴1上的移动，可选择地使三联滑移齿轮3上其中一个主动齿轮与从动轴2上的对应的从动齿轮啮合，从而得到不同的传动比，来实现变速箱的变速功能。

上述现有的变速箱，每个主动齿轮具有一组齿，通过该组齿与对应的从动齿轮啮合，来同时实现传动和挂挡的功能，由于自锁能力较强的齿向，如齿向为倒锥的齿轮，在啮合的过程中会破坏渐开线啮合，使传动平稳性变差，所以，为了能够正常传动及保证传动的平稳性，齿轮的齿向不能设置为倒锥等自锁能力较强的，而斜齿齿轮等齿向又由于存在较大的轴向力容易跳挡，所以通常会采用直齿齿轮啮合，但是由于加工精度的限制，不可能完全避免直齿齿轮啮合出现的轴向力，所以采用直齿齿轮也无法避免发生跳挡脱挡的情况，特别是当履带式农机在斜坡地面或泥泞地面等会使负荷较重的情况下行进时，更会加大轴向力，使得变速箱更容易跳挡脱挡，而且齿轮在轴向力较大的情况下啮合也会造成容易打齿和容易磨损等问题。

此外，为了满足传动对齿轮强度的需求，齿轮需具有较大的模数，而模数较大的齿轮必然会加大滑入与之啮合的齿轮齿槽中的难度，即会使挂挡困难，操作力矩大。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的变速箱易跳挡脱挡的缺陷，从而提供一种不易跳挡脱挡的变速箱及具有其的农用车辆。

本发明的一种变速箱，包括第一传动轴和第二传动轴，所述第二传动轴上联动设置有至少两个第二齿轮；

还包括：

至少两个第一齿轮，安装于所述第一传动轴上且相对于所述第一传动轴可转动设置，与所述第二齿轮的数量一致并与对应的所述第二齿轮相啮合；

离合结构，安装于相邻的两个所述第一齿轮之间的所述第一传动轴上，具有与所述第一传动轴联动设置的固定件及与该固定件活动连接的离合件，所述离合件具有使所述固定件与对应的所述第一齿轮联动的连合状态，及使所述固定件与对应的所述第一齿轮非联动的分离状态。

所述第一齿轮包括传动部和挂挡部，所述传动部具有与对应的所述第二齿轮啮合的齿结构，所述挂挡部与对应的所述离合件配合。

所述传动部的齿结构和所述第二齿轮均为直齿。

所述固定件固定套装于所述第一传动轴上，其外周壁上设有外离合结构；

所述离合件可滑动地设于所述固定件的外侧，其设有与所述外离合结构联动配合的内离合结构，所述内离合结构借助于所述离合件的滑动，能够与对应的所述挂挡部结合。

所述固定件为轴套，外周壁上设有作为所述外离合结构的齿结构；

所述离合件为齿轮套，内孔壁上设有作为所述内离合结构的齿结构；

所述挂挡部外周壁上设有与所述齿轮套的齿结构配合的齿结构。

所述挂挡部和所述离合件的齿结构的齿向为互相配合的倒锥。

所述离合件的齿结构在齿轴向延伸的两端均成型有倒角结构，所述挂挡部的齿结构在朝向所述离合件的一端成型有倒角结构。

所述轴套的齿结构、所述齿轮套的齿结构及所述挂挡部的齿结构的齿轮模数均小于所述传动部的齿结构的齿轮模数。

所述第一齿轮和所述第二齿轮均设置为三个；

所述离合结构的数量为两个，分别设置于相邻的两个所述第一齿轮之间。

所述第一齿轮通过轴承可转动地设置于所述第一传动轴上。

本发明的一种农用车辆，具有上述的变速箱。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的变速箱，将第二齿轮与第二传动轴联动设置，第一齿轮与第一传动轴相对可转动设置，相邻的两个第一齿轮之间安装有离合结构，离合结构的固定件与第一传动轴联动设置，通过调节离合结构的离合件使固定件与不同的第一齿轮之间切换联动，来实现变速箱的挂挡调挡。在本发明中，传动是由第一齿轮和第二齿轮啮合来实现，挂挡是由离合结构与第一齿轮的配合来实现，比起现有的变速箱传动和挂挡均由同一结构来实现导致的传动平稳和挂挡不跳挡脱挡无法兼得，本发明将传动和挂挡这两个作用分别由不同的结构来实现，可以使得用于传动作用的结构只需满足传动性能，用于挂挡作用的结构只需满足挂挡性能，可以在保证传动强度及平稳性的同时使挂挡不易发生跳挡脱挡。

2.本发明提供的变速箱，所述第一齿轮包括传动部和挂挡部，所述传动部具有与对应的所述第二齿轮啮合的齿结构，所述挂挡部与对应的所述离合件配合。传动部的齿结构与第二齿轮啮合来实现变速箱的传动，挂挡部与离合件配合来实现变速箱的挂挡，使得传动和挂挡分别由不同的结构进行，互不干涉，互不牵制，传动部的齿结构和第二齿轮的具体结构形式可以充分考虑传动性能，例如设置为直齿或斜齿；挂挡部与离合件配合处的具体结构形式可以充分考虑挂挡不脱挡跳挡，例如设置为齿向为倒锥的齿结构，这样可以在保证传动强度及平稳性的同时使挂挡不易发生跳挡脱挡。

3.本发明提供的变速箱，所述传动部的齿结构和所述第二齿轮均为直齿。直线形齿可以确保传动的平稳性，使传动部的齿结构和第二齿轮之间具有较好的传动效果。

4.本发明提供的变速箱，所述固定件固定套装于所述第一传动轴上，其外周壁上设有外离合结构；所述离合件可滑动地设于所述固定件的外侧，其设有与所述外离合结构联动配合的内离合结构，所述内离合结构借助于所述离合件的滑动，能够与对应的所述挂挡部结合。通过离合件的滑动，使内离合结构与不同的第一齿轮的挂挡部切换结合，实现挂挡，挂挡方式快捷简便。

5.本发明提供的变速箱，所述固定件为轴套，外周壁上设有作为所述外离合结构的齿结构；所述离合件为齿轮套，内孔壁上设有作为所述内离合结构的齿结构；所述挂挡部外周壁上设有与所述齿轮套的齿结构配合的齿结构。齿结构既可以通过滑移实现联动的切换，也可以确保联动的稳定性。

6.本发明提供的变速箱，所述挂挡部和所述离合件的齿结构的齿向为互相配合的倒锥。倒锥的齿向具有较强的自锁能力，这样使得挂挡部和离合件分别转动起来的时候可以防止离合件与挂挡部脱离，有效防止脱挡跳挡。

7.本发明提供的变速箱，所述离合件的齿结构在齿轴向延伸的两端均成型有倒角结构，所述挂挡部的齿结构在朝向所述离合件的一端成型有倒角结构。这样可以使得离合件容易与挂挡部和固定件分别滑移配合。

8.本发明提供的变速箱，所述轴套的齿结构、所述齿轮套的齿结构及所述挂挡部的齿结构的齿轮模数均小于所述传动部的齿结构的齿轮模数。这样既可以使传动部的齿结构具有较大的模数，以满足传动对齿结构强度的需求，具有较好的传动效果；又可以使挂挡部具有较小的模数，以降低齿轮套的齿结构与不同的挂挡部的齿结构切换结合的难度，从而降低挂挡难度，减小操作力矩。

9.本发明提供的变速箱，所述第一齿轮和所述第二齿轮均设置为三个；所述离合结构的数量为两个，分别设置于相邻的两个所述第一齿轮之间。通过两个离合结构来实现三个挡位的切换，其中两个挡位的切换是通过同一离合结构来实现的，比起通过三个离合结构来分别对应实现三个档位的切换，具有降低成本，简化挂挡操作的效果。

10.本发明提供的农用车辆，具有上述的变速箱。将第二齿轮与第二传动轴联动设置，第一齿轮与第一传动轴相对可转动设置，相邻的两个第一齿轮之间安装有离合结构，离合结构的固定件与第一传动轴联动设置，通过调节离合结构的离合件使固定件与不同的第一齿轮之间切换联动，来实现变速箱的挂挡调挡。在本发明中，传动是由第一齿轮和第二齿轮啮合来实现，挂挡是由离合结构与第一齿轮的配合来实现，比起现有的变速箱传动和挂挡均由同一结构来实现导致的传动平稳和挂挡不跳挡脱挡无法兼得，本发明将传动和挂挡这两个作用分别由不同的结构来实现，可以使得用于传动作用的结构只需满足传动性能，用于挂挡作用的结构只需满足挂挡性能，可以在保证传动强度及平稳性的同时使挂挡不易发生跳挡脱挡。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有一种变速箱的剖视示意图；

图2为本发明的实施例1中提供的变速箱的剖视示意图；

图3为图2中变速箱的挂挡部与离合件配合的示意图；

附图标记说明：

1-第一传动轴，2-第二传动轴，3-第一齿轮，31-传动部，32-挂挡部，4-第二齿轮，51-固定件，52-离合件，6-轴承。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图2所示，本实施例提供一种变速箱，包括第一传动轴1、第二传动轴2、第一齿轮3、第二齿轮4及离合结构。第二齿轮4具有至少两个，联动设置于第二传动轴2上；第一齿轮3具有至少两个，安装于第一传动轴1上且相对于第一传动轴1可转动设置，与第二齿轮4的数量一致并与对应的第二齿轮4相啮合；离合结构安装于相邻的两个第一齿轮3之间的第一传动轴1上，具有与第一传动轴1联动设置的固定件51及与该固定件51活动连接的离合件52，离合件52具有使固定件51与对应的第一齿轮3联动的连合状态，及使固定件51与对应的第一齿轮3非联动的分离状态。

将第二齿轮4与第二传动轴2联动设置，第一齿轮3与第一传动轴1相对可转动设置，相邻的两个第一齿轮3之间安装有离合结构，离合结构的固定件51与第一传动轴1联动设置，通过调节离合结构的离合件52使固定件51与不同的第一齿轮3之间切换联动，来实现变速箱的挂挡调挡。在本发明中，传动是由第一齿轮3和第二齿轮4啮合来实现，挂挡是由离合结构与第一齿轮3的配合来实现，比起现有的变速箱传动和挂挡均由同一结构来实现导致的传动平稳和挂挡不跳挡脱挡无法兼得，本发明将传动和挂挡这两个作用分别由不同的结构来实现，可以使得用于传动作用的结构只需满足传动性能，用于挂挡作用的结构只需满足挂挡性能，可以在保证传动强度及平稳性的同时使挂挡不易发生跳挡脱挡。

作为一种具体的实施方式，在本实施例中，第一齿轮3包括传动部31和挂挡部32，传动部31具有与对应的第二齿轮4啮合的齿结构，挂挡部32与对应的离合件52配合。传动部31的齿结构与第二齿轮4啮合来实现变速箱的传动，挂挡部32与离合件52配合来实现变速箱的挂挡，使得传动和挂挡分别由不同的结构进行，互不干涉，互不牵制，传动部31的齿结构和第二齿轮4的具体结构形式可以充分考虑传动性能，例如设置为直齿或斜齿；挂挡部32与离合件52配合处的具体结构形式可以充分考虑挂挡不脱挡跳挡，例如设置为齿向为倒锥的齿结构，这样可以在保证传动强度及平稳性的同时使挂挡不易发生跳挡脱挡。

为了确保传动的平稳性，使传动部31的齿结构和第二齿轮4之间具有较好的传动效果，在本实施例中，传动部31的齿结构和第二齿轮4均为直齿。作为可变换的实施方式，传动部31的齿结构和第二齿轮4也可以为斜齿。

作为一种具体的实施方式，在本实施例中，固定件51固定套装于第一传动轴1上，其外周壁上设有外离合结构；离合件52可滑动地设于固定件51的外侧，其设有与外离合结构联动配合的内离合结构，内离合结构借助于离合件52的滑动，能够与对应的挂挡部32结合。通过离合件52的滑动，使内离合结构与不同的第一齿轮3的挂挡部32切换结合，实现挂挡，挂挡方式快捷简便。

固定件51、离合件52及挂挡部32的具体结构形式可以有多种，在本实施例中，固定件51为轴套，外周壁上设有作为外离合结构的齿结构；离合件52为齿轮套，内孔壁上设有作为内离合结构的齿结构；挂挡部32外周壁上设有与齿轮套的齿结构配合的齿结构。齿结构既可以通过滑移实现联动的切换，也可以确保联动的稳定性。作为可变换的实施方式，轴套的外周壁上的齿结构可以替换为花键或平键，齿轮套内孔臂上的齿结构可以对应替换为花键槽或平键槽，挂挡部32外周壁上的齿结构可以对应替换为花键或平键。

为了有效防止脱挡跳挡，在本实施例中，所述挂挡部和所述离合件的齿结构的齿向为互相配合的倒锥，如图3所示，离合件的内齿齿槽呈两端窄，中间宽的形状，挂挡部的外齿呈中间窄，靠近离合件的一端宽的形状，其中离合件的内齿齿槽最窄的部位的宽度大于挂挡部的外齿最宽的部位的宽度，所以挂挡部的外齿可以插入到离合件的内齿齿槽内，而当挂挡部和离合件转动起来的时候，挂挡部的外齿其中一面与离合件的内齿齿槽的对应的一面紧密贴合并在倒锥结构的作用下形成自锁，这样可以防止离合件与挂挡部脱离，有效防止脱挡跳挡。

作为一种改进的实施方式，所述离合件的齿结构在齿轴向延伸的两端均成型有倒角结构，所述挂挡部的齿结构在朝向所述离合件的一端成型有倒角结构。这样可以使得离合件容易与挂挡部和固定件分别滑移配合。

为了满足传动对齿结构强度的需求及降低挂挡难度，在本实施例中，轴套的齿结构、齿轮套的齿结构及挂挡部32的齿结构的齿轮模数均小于传动部31的齿结构的齿轮模数。这样既可以使传动部31的齿结构具有较大的模数，以满足传动对齿结构强度的需求，具有较好的传动效果；又可以使挂挡部32具有较小的模数，以降低齿轮套的齿结构与不同的挂挡部32的齿结构切换结合的难度，从而降低挂挡难度，减小操作力矩。

第一齿轮3、第二齿轮4及离合结构的数量不受限制。在本实施例中，第一齿轮3和第二齿轮4均设置为三个；离合结构的数量为两个，分别设置于相邻的两个第一齿轮3之间。通过两个离合结构来实现三个挡位的切换，其中两个挡位的切换是通过同一离合结构来实现的，比起通过三个离合结构来分别对应实现三个档位的切换，具有降低成本，简化挂挡操作的效果。作为可变换的实施方式，也可以将第一齿轮3、第二齿轮4和离合结构分别设置为三个，或者是将第一齿轮3、第二齿轮4分别设置为四个，将离合结构设置为三个。

实现将第一齿轮3可转动地设置于第一传动轴1上的具体方式可以有多种，在本实施例中，第一齿轮3通过轴承6可转动地设置于第一传动轴1上。

本实施例的变速箱的挂挡换挡过程如下：

如图1所示，三个第一齿轮3分别为左侧的第一齿轮3、中部的第一齿轮3及右侧的第一齿轮3，三个第二齿轮4分别为左侧的第二齿轮4、中部的第二齿轮4及右侧的第二齿轮4。当需要挂至左侧的挡位时，使中部的第一齿轮3与右侧的第一齿轮3之间的离合结构的齿轮套处于使对应的轴套与中部的第一齿轮3、右侧的第一齿轮3均非联动的分离状态，使左侧的第一齿轮3与中部的第一齿轮3之间的离合结构的齿轮套处于使轴套与左侧第一齿轮3联动的连合状态，动力从第一传动轴1传出，带动与第一传动轴1联动的左侧的第一齿轮3与中部的第一齿轮3之间的轴套转动，由于该轴套与左侧的第一齿轮3通过对应的齿轮套联动，所以会带动左侧的第一齿轮3转动，从而带动与左侧的第一齿轮3啮合的左侧的第二齿轮4转动，左侧的第二齿轮4转动带动第二传动轴2转动，从而使与第二传动轴2联动的中部的第二齿轮4和右侧的第二齿轮4转动，并分别带动对应的中部的第一齿轮3、右侧的第一齿轮3转动，由于第一齿轮3与第一传动轴1之间通过轴承6相对可转动设置，所以中部的第一齿轮3和右侧的第一齿轮3会分别相对与第一传动轴1发生空转，不会干涉第一传动轴1的旋转。同理，当需要挂至中部的挡位时，使中部的第一齿轮3与右侧的第一齿轮3之间的离合结构的齿轮套处于使对应的轴套与中部的第一齿轮3联动的连合状态，使左侧的第一齿轮3与中部的第一齿轮3之间的离合结构的齿轮套处于使轴套与左侧第一齿轮3非联动的分离状态，此时第一传动轴1的动力通过中部的第一齿轮3与中部的第二齿轮4之间的啮合传递至第二传动轴2，左侧和右侧的第二齿轮4在第二传动轴2的带动下转动，使对应的左侧和右侧的第一齿轮3转动并相对于第一传动轴1空转，同样不会干涉第一传动轴1的旋转。当需要挂至中部的挡位时，同理。

由此可知，本实施例将第二齿轮4与第二传动轴2联动设置，第一齿轮3与第一传动轴1相对可转动设置，相邻的两个第一齿轮3之间安装有离合结构，离合结构的轴套与第一传动轴1联动设置，通过调节离合结构的齿轮套使轴套与不同的第一齿轮3之间切换联动，来实现变速箱的挂挡调挡。在本实施例中，传动是由第一齿轮3的传动部31和第二齿轮4啮合来实现，挂挡是由离合结构与第一齿轮3的挂挡部32的配合来实现，比起现有的变速箱传动和挂挡均由同一结构来实现导致的传动平稳和挂挡不跳挡脱挡无法兼得，本实施例将传动和挂挡这两个作用分别由不同的结构来实现，可以使得用于传动作用的结构只需满足传动性能，用于挂挡作用的结构只需满足挂挡性能，可以在保证传动强度及平稳性的同时使挂挡不易发生跳挡脱挡。

此外，本实施例将第一齿轮3相对第一传动轴1可转动设置，可以使非挂挡位的第一齿轮3相对于第一传动轴1发生空转，避免对第一传动轴1旋转的干涉，保证变速箱的正常运作。

实施例2

本实施例提供一种农用车辆，具有实施例1中的变速箱。

本实施例的农用车辆，其变速箱将第二齿轮4与第二传动轴2联动设置，第一齿轮3与第一传动轴1相对可转动设置，相邻的两个第一齿轮3之间安装有离合结构，离合结构的固定件51与第一传动轴1联动设置，通过调节离合结构的离合件52使固定件51与不同的第一齿轮3之间切换联动，来实现变速箱的挂挡调挡。在本发明中，传动是由第一齿轮3和第二齿轮4啮合来实现，挂挡是由离合结构与第一齿轮3的配合来实现，比起现有的变速箱传动和挂挡均由同一结构来实现导致的传动平稳和挂挡不跳挡脱挡无法兼得，本发明将传动和挂挡这两个作用分别由不同的结构来实现，可以使得用于传动作用的结构只需满足传动性能，用于挂挡作用的结构只需满足挂挡性能，可以在保证传动强度及平稳性的同时使挂挡不易发生跳挡脱挡。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。