曲线变扭矩换挡盘、换挡机构及农用机械的制作方法

本发明涉及一种农用机械领域，具体涉及一种曲线变扭矩换挡盘、换挡机构及农用机械。

背景技术：

换挡机构是农用机械(如微耕机)必不可少的重要零部件，用于连接换挡操纵机构与变速器上的换挡轴，以实现农用机械的换挡操作。现有的换挡机构通常包括操纵杆、换挡臂和拉索，操纵杆、换挡臂和拉索之间采用平行四边形原理进行连接，换挡臂一般采用条状或杆状，随着换档臂的转动，当换挡臂的力臂变小时，操作者推(拉)换档杆的力臂也变小，使得操作者需要施加的力成倍增加；当换档臂的力臂变大时，操作者推(拉)换挡杆的力臂也相应变大，使得操作者需要施加的力成倍变小，造成换挡不方便，为减小换挡臂力臂变化的影响，也出现了一种圆盘状的等力臂换挡盘，拉索缠绕于换挡盘且换挡盘在转动过程中力臂不变，但操纵杆的力臂变化依然造成操作者手上需要施加的力不停的变化，导致变挡困难，不易换到需要的挡位。

因此，为解决以上问题，需要一种曲线变扭矩换挡盘、换挡机构及农用机械，能够对换挡盘上的驱动力臂进行有效控制和调节，利于使换挡盘的力臂与操纵杆的力臂变化相反，保证驱动操作杆的力稳定，使得换挡更平稳。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的一种曲线变扭矩换挡盘、换挡机构及农用机械，能够对换挡盘上的驱动力臂进行有效控制和调节，利于使换挡盘的力臂与操纵杆的力臂变化相反，保证驱动操作杆的力稳定，使得换挡更平稳。

本发明的曲线变扭矩换挡盘，所述换挡盘与换挡轴沿周向固定并用于驱动换挡轴转动，拉索的端部固定于换挡盘边缘且拉索包绕于换挡盘局部边缘，所述换挡盘为非圆形盘；换挡盘边缘表示位于换挡盘本体沿周长方向的侧壁，换挡盘的边缘线为非圆形，当然，换挡盘的边缘线可根据实际需求设置为曲线，该曲线利于对驱动力臂进行有效控制和调节，使换挡盘的力臂与操纵杆的力臂变化相反，即换挡杆的力臂变小时，换挡盘的力臂变大，当换挡杆的力臂变大时，换挡盘的力臂相应变小，保证驱动操作杆的力稳定，使得换挡更平稳；并且驱动臂被驱动后转动稳定，换挡精度高，避免跳挡或挡位挂不进。

进一步，所述换挡盘设有用于限制拉锁轴向自由度的限位机构；限位机构避免包绕于换挡盘上的拉索脱落，并且避免拉索沿轴向运动，保证拉索对换挡盘驱动力臂精确控制，保证拉索沿其长度方向运动。

进一步，所述换挡盘近似为椭圆盘，换挡盘的支点为椭圆盘的原点；如图所示，拉索包括第一拉索和第二拉索，换挡杆逆时针转动时，第一拉索向左移动，换档臂被带动逆时针转动，第二拉索跟着向右移动；同样，换挡杆顺时针转动时，第二拉索向左移动，换档臂被带动顺时针转动，第一拉索跟着向右移动；通过将换挡盘设置为近似椭圆形，利于驱动力臂r的值与换挡杆力臂变化向匹配，保证驱动换挡杆运动的力恒定，并且近似椭圆形的换挡盘利于换挡杆与换挡盘转动角度的一致性较好，避免换挡杆换挡时因需转动的角度多大或过小而造成换挡不便；并且椭圆形换挡盘沿短轴对称，利于换挡杆反向换挡驱动换挡盘及时，同步性好，保证换挡顺畅。

进一步，所述换挡盘设置有用于固定拉锁的卡孔，所述卡孔位于换挡盘边缘并靠近长轴端部；所述卡孔为两个并以换挡盘长轴对称分布；通过卡孔的设置，配合卡销转动设置于开孔内，利于拉索端头固定点连接结构强，利于长期使用，并且拉索拉动效果好，驱动顺畅。

进一步，所述换挡盘边缘形成与卡孔连通用于在安装拉锁时方便拉锁嵌入的导入缺口；保证卡销安装后方便拉索安装，提高拉索装拆效率。

进一步，所述导入缺口为条形口且两个卡孔对应的条形口沿换椭圆盘长轴方向由内向外以逐渐靠近的方式倾斜设置；两条形口形成“八”字型分布；通过该结构的导入缺口设置，避免拉索端头易于脱落；当然，所述换挡盘中间设置有用于安装的腰型孔，结构简单，安装方便。

进一步，所述限位机构为沿周长方向设置于换挡盘边缘的限位凹槽；所述限位凹槽的宽度可与拉索的直径相等，进一步保证对拉索限位的稳定性，并且结构简单、紧凑。

本发明还公开了一种换挡机构，包括换挡杆、换挡盘和连接于换挡杆与换挡盘之间的拉索，所述换挡盘为上述结构的曲线变扭矩换挡盘；该换挡机构的所需驱动力稳定，换挡顺畅，利于提高换挡的成功率。

进一步，所述换挡盘近似为椭圆盘，所述拉锁为两根并用于驱动换挡盘往复转动，当换挡杆处于行程中点时，两拉锁相互平行并垂直于椭圆盘的短轴；利于缩短换挡杆驱动换挡盘的有效行程，提高换挡操作及时性。

本发明还公开了一种农用机械，所述农用机械设置有用于换挡操作的换挡机构，所述换挡机构为上述结构的换挡机构；该农用机械换挡操作顺畅，利于提高使用体验。

本发明的有益效果是：本发明公开的一种曲线变扭矩换挡盘、换挡机构及农用机械，通过对换挡盘形状的设置利于对驱动力臂进行有效控制和调节，使换挡盘的力臂与操纵杆的力臂变化相反，即换挡杆的力臂变小时，换挡盘的力臂变大，当换挡杆的力臂变大时，换挡盘的力臂相应变小，利于保证驱动操作杆的力稳定，利用形线的设计使得驱动力臂控制更有效，使得换挡更平稳，并且结构简单紧凑，安装方便，成本低廉；并且驱动臂被驱动后转动稳定，换挡精度高，避免跳挡或挡位挂不进；同时近似椭圆的换挡盘利于换挡杆与换挡盘转动角度的一致性较好，避免换挡杆换挡时因需转动的角度多大或过小而造成换挡不便；利于换挡杆反向换挡驱动换挡盘及时，同步性好，保证换挡顺畅。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明中安装拉索后的结构示意图；

图2为本发明中未安装拉索的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明中安装拉索后的结构示意图，图2为本发明中未安装拉索的结构示意图，如图所示，本实施例公开的一种曲线变扭矩换挡盘，所述换挡盘1与换挡轴沿周向固定并用于驱动换挡轴转动，拉索2的端部固定于换挡盘1边缘且拉索2包绕于换挡盘1局部边缘，所述换挡盘1为非圆形盘；换挡盘1边缘表示位于换挡盘本体沿周长方向的侧壁，换挡盘1的边缘线为非圆形线，当然，换挡盘的边缘线可根据实际需求设置为曲线，该曲线利于对驱动力臂进行有效控制和调节，使换挡盘1的力臂与操纵杆的力臂变化相反，即换挡杆的力臂变小时，换挡盘1的力臂变大，当换挡杆的力臂变大时，换挡盘1的力臂相应变小，利于保证驱动操作杆的力稳定，利用形线的设计使得驱动力臂控制更有效，使得换挡更平稳，并且结构简单紧凑，安装方便，成本低廉；并且驱动臂被驱动后转动稳定，换挡精度高，避免跳挡或挡位挂不进。

本实施例中，所述换挡盘1设有用于限制拉锁轴向自由度的限位机构；轴向表示沿换挡轴的中心轴方形；所述限位机构可为设置于换挡盘1端面的挡片或设置于换挡盘1周向侧壁的限位凹槽3，并且避免拉索2沿轴向运动，保证拉索对换挡盘1驱动力臂精确控制，保证拉索2沿其长度方向运动。

本实施例中，所述换挡盘1近似为椭圆盘，换挡盘1的支点为椭圆盘的原点；如图所示，拉索包括第一拉索2和第二拉索2a，换挡杆逆时针转动时，第一拉索2向左移动，换档臂被带动逆时针转动，第二拉索2a跟着向右移动；同样，换挡杆顺时针转动时，第二拉索2a向左移动，换档臂被带动顺时针转动，第一拉索2跟着向右移动。通过将换挡盘设置为近似椭圆形，利于驱动力臂r的值与换挡杆力臂变化向匹配，保证驱动换挡杆运动的力恒定，并且近似椭圆形的换挡盘利于换挡杆与换挡盘转动角度的一致性较好，避免换挡杆换挡时因需转动的角度多大或过小而造成换挡不便；并且椭圆形换挡盘沿短轴对称，利于换挡杆反向换挡驱动换挡盘及时，同步性好，保证换挡顺畅。当然，所述换挡臂的四分之一边缘轮廓线可为椭圆线或抛物线或其他能实现本发明目的的所有曲线，换挡臂的四分之一边缘轮廓线是以长轴和短轴为均分线均分后的边缘轮廓线；本实施例四分之一边缘轮廓线可优选为多条短抛物线连接而成曲线，抛物线的曲率变化为线性变化，结合换挡盘转动更能适应于换挡杆力矩的变化，更利于保证换挡杆的驱动力稳定。

本实施例中，所述换挡盘1设置有用于固定拉锁的卡孔4，所述卡孔4位于换挡盘1边缘并靠近长轴端部；所述卡孔4为两个(包括卡孔4和卡孔4a)并以换挡盘1长轴对称分布；所述拉索2通过卡销5固定安装于卡孔4，所述卡销5转动安装于卡孔4内并沿周长方向固定于换挡盘1，通过卡孔4的设置，配合卡销5转动设置于开孔内，利于拉索2端头固定点连接结构强，利于长期使用，并且拉索2拉动效果好，驱动顺畅。

本实施例中，所述换挡盘边缘形成与卡孔4连通用于在安装拉锁时方便拉锁嵌入的导入缺口6；保证卡销5安装后方便拉索2安装，提高装拆效率。

本实施例中，所述导入缺口为条形口且两个卡孔对应的条形口(包括条形口6和条形口6a)沿换椭圆盘长轴方向由内向外以逐渐靠近的方式倾斜设置；两条形口形成“八”字型分布；通过该结构的导入缺口设置，避免拉索端头易于脱落；当然，所述换挡盘中间设置有用于安装的腰型孔，结构简单，安装方便。

本实施还公开了一种换挡机构，包括换挡杆、换挡盘1和连接于换挡杆与换挡盘1之间的拉索2，所述换挡盘1为上述结构的曲线变扭矩换挡盘1；该换挡机构的所需驱动力稳定，换挡顺畅，利于提高换挡的成功率。

本实施例中，所述换挡盘1近似为椭圆盘，所述拉锁为两根并用于驱动换挡盘1往复转动，当换挡杆处于行程中点时，两拉锁相互平行并垂直于椭圆盘的短轴；利于缩短换挡杆驱动换挡盘1的有效行程，提高换挡操作及时性。

本实施还公开了一种农用机械，所述农用机械设置有用于换挡操作的换挡机构，所述换挡机构为上述结构的换挡机构；该换挡机构适用于各种农用机械，比如微耕机、旋耕机等，保证换挡操作顺畅，使用方便。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。