一种变速箱的制作方法

本实用新型实施例涉及调速装置技术领域，具体涉及一种变速箱。

背景技术：

变速箱是可以改变传动比，从而改变转矩和转速的调速装置，在机械领域广泛应用。经过多年的发展，变速箱去的了长足的进步，现有的变速箱中的机械式变速箱需要设置换挡叉和套筒，换挡叉控制套筒在花键轴上滑动以便使齿轮啮合，导致相邻齿轮之间需设有供套筒滑动的间隔，使变速箱结构不紧凑、体积较大。

技术实现要素：

为此，本实用新型实施例提供一种变速箱，以丰富现有调速装置的种类，并解决因现有机械式变速箱需设置套筒导致的结构不紧凑、体积大的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

根据本实用新型实施例的第一方面，一种变速箱，其包括调速螺杆、滑块、滑动齿轮和传动齿轮组，所述滑块螺合于所述调速螺杆，所述滑动齿轮为动力输入齿轮，所述滑动齿轮套设于所述滑块外，所述滑动齿轮可沿所述滑块的周向自由转动，且所述滑动齿轮随所述滑块沿所述调速螺杆的轴向同步移动，所述传动齿轮组包括连接齿轮和主动齿轮，所述连接齿轮套设于所述滑动齿轮外，且所述连接齿轮可随所述滑动齿轮同步旋转，所述主动齿轮套设于所述连接齿轮外，且所述主动齿轮随所述连接齿轮转动；

其中，所述传动齿轮组设有多个，多个所述传动齿轮组沿所述调速螺杆的轴向并排分布。

进一步地，所述滑动齿轮的外沿设有滑动外齿，所述连接齿轮的内沿设有与所述滑动外齿数量相等且啮合使用的连接内齿，所述滑动齿轮与所述连接齿轮啮合传动。

进一步地，所述连接齿轮的外沿设有棘爪，所述主动齿轮的内沿设有倒齿，所述棘爪与所述倒齿配合使用使所述连接齿轮和所述主动齿轮组成内啮合式棘轮机构。

进一步地，所述传动齿轮组还包括从动齿轮，同一所述传动齿轮组的从动齿轮与主动齿轮啮合传动。

进一步地，所述变速箱还包括输出轴，所述从动齿轮固定于所述输出轴，且所述输出轴随所述从动齿轮同步转动。

进一步地，所述变速箱还包括定位杆，所述滑块设有滑孔，所述定位杆穿设于所述滑孔，且所述滑块可沿所述定位杆滑动，当所述调速螺杆旋转时，在所述定位杆的作用下，所述滑块在所述调速螺杆上旋进或旋退。

进一步地，所述变速箱还包括输入轴，所述输入轴包括轴盘和一端固定于所述轴盘的多根扭力杆，在所述滑动齿轮上设有与扭力杆数量相等的用于传递扭矩的扭力孔，多个所述扭力孔沿所述滑动齿轮的轴线的周向均匀分布，多个所述扭力杆一一对应的穿设于所述扭力孔，所述滑动齿轮可沿所述扭力杆滑动，当外接动力带动所述轴盘转动时，通过所述扭力杆使所述滑动齿轮随所述轴盘同步转动。

进一步地，所述变速箱还包括第一转动定位套和第二转动定位套，所述第一转动定位套和所述第二转动定位套的轴线与所述调速螺杆的轴线共线，所述第一转动定位套位于多个所述传动齿轮组的一端，所述第二转动定位套位于多个所述传动齿轮组的另一端；所述第一转动定位套的靠近所述传动齿轮组的一侧设有环状的第一定位槽，所述连接齿轮靠近所述第一转动定位套的一侧设有与所述第一定位槽配合使用的第一定位环，且所述连接齿轮另一侧设有第一定位槽，所述第二转动定位套的靠近所述传动齿轮组的一侧设有第一定位环；相邻的所述第一定位环可滑动的扣合在所述第一定位槽内，以使所述连接齿轮与所述调速螺杆同轴。

进一步地，所述第一转动定位套的靠近所述传动齿轮组的一侧设有与所述第一定位槽呈同心环状的第二定位槽，所述第二定位槽的半径大于所述第一定位槽的半径，所述主动齿轮的靠近所述第一转动定位套的一侧设有与所述第二定位槽配合使用的第二定位环，且所述主动齿轮的另一侧设有第二定位槽，所述第二转动定位套的靠近所述传动齿轮组的一侧设有第二定位环；相邻的所述第二定位环可滑动的扣合在所述第二定位槽内，以使所述连接齿轮与主动齿轮同轴。

本实用新型实施例具有如下优点：

本实用新型实施例提供的变速箱，调速螺杆带动滑块、滑动齿轮在轴向移动，滑动齿轮带动连接齿轮以及主动齿轮转动，使不同的主动齿轮的转动，实现对外输出不同的传动比，满足变速箱的变速功能，从而丰富了现有调速装置的种类；而且本实施例的变速箱不需要使用换挡叉和套筒，使得相邻的主动齿轮之间不需要预留间距，减小了变速箱在轴向的尺寸，使变速箱在整体上变得更小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例1提供的一种变速箱的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的变速箱的传动结构示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的变速箱的固定套的结构示意图；

图4为本实用新型实施例1提供的变速箱的滑块及卡环的结构示意图；

图5为本实用新型实施例1提供的变速箱的滑动齿轮的结构示意图；

图6为本实用新型实施例1提供的变速箱的连接齿轮的结构示意图；

图7为图6的侧视图；

图8为本实用新型实施例1提供的变速箱的主动齿轮的结构示意图；

图9为图8的侧视图(剖视图)；

图10为本实用新型实施例1提供的变速箱的第一转动定位套的结构示意图；

图11为本实用新型实施例1提供的变速箱的第二转动定位套的结构示意图。

图中：01-箱体；

02-固定套，0201-第一安装孔，0202-第二安装孔；

03-调速螺杆；

04-滑块，0401-螺纹孔，0402-滑孔，0403-卡环；

05-定位杆；

06-滑动齿轮，0601-扭力孔，0602-滑动外齿；

07-输入轴，0701-轴盘，0702-扭力杆；

08-连接齿轮，0801-连接内齿，0802-棘爪；

09-主动齿轮，0901-倒齿；

10-从动齿轮；

11-输出轴；

12-第一转动定位套，1201-第一定位槽，1202-第二定位槽，1203-固定套孔；

13-第二转动定位套，1301-第一定位环，1302-第二定位环。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1

如图1-11所示，实施例1提供了一种变速箱，其包括箱体01、固定套02、调速电机、调速螺杆03、滑块04、定位杆05、滑动齿轮06、输入轴07和传动齿轮组。

箱体01为封闭的壳状机构，设有相对设立的壁板，壁板上设有对应的轴孔，轴孔外侧(箱体01外侧)设有端盖，端盖分两种，一种是与轴配合使用的，一种是封闭轴孔用的。

固定套02呈圆柱状，固定套02设有一个位于固定套02轴线的第一安装孔0201和与第一安装孔0201间隔设置的第二安装孔0202，第一安装孔0201用于安装调速螺杆03，第二安装孔0202用于安装定位杆05。固定套02的轴线与轴孔的轴线共线，固定套02设有两个，分别位于在对应的轴孔内。

调速电机固定在箱体01外，调速电机的电机轴与调速螺杆03的一端连接。

调速螺杆03的两端分别可转动的固定在第一安装孔0201内，且调速螺杆03的一端延伸至箱体01的外侧并与调速电机的电机轴连接。调速螺杆03与丝杠系统的丝杆类似，在调速螺杆03的位于两个固定套02之间的部分设有外螺纹。滑块04与丝杠系统的螺母相似，在滑块04的中心设有螺纹孔0401，滑块04通过螺纹孔0401螺合于调速螺杆03。当调速螺杆03在调速电机的带动下转动时，螺合于调速螺杆03的滑块04会沿调速螺杆03的轴向移动，原理和丝杠系统相同。

滑块04设有滑孔0402，滑孔0402的轴线与第二安装孔0202的轴线共线，且滑孔0402与第二安装孔0202的直径相等。定位杆05穿设于滑孔0402，且定位杆05的两端分别固定于第二安装孔0202。当调速螺杆03旋转时，在定位杆05的作用下，滑块04在调速螺杆03上旋进或旋退，滑块04沿定位杆05滑动，避免滑块04随调速螺杆03转动。一旦滑块04随调速螺杆03转动，会导致滑块04沿调速螺杆03的轴向位移不准确，造成变速失效或失败。

滑动齿轮06为动力输入齿轮，滑动齿轮06套设于滑块04外，滑动齿轮06可沿滑块04的周向自由转动，且滑动齿轮06随滑块04沿调速螺杆03的轴向同步移动。为了限制滑动齿轮06在滑块04轴向的位移，采用如下方案。可选方案一(如图所示)，在滑动齿轮06内圈加工一个环形的限位槽，在滑块04的外圈加工一个环形的安装槽，定位槽与安装槽在轴向的位置、宽度均相同，以便配合使用。用带有开口的卡环套在安装槽内；卡环的开口靠近的情况下，卡环0403的外径等于滑块04的外径，以便卡环0403缩小后安装到限位槽的位置；到位后，卡环0403张开，卡环0403的外径与限位槽的槽底大径相等，卡环0403卡在安装槽和限位槽之间，实现对滑动齿轮06的轴向限位。可选方案二(无图)，在滑块04上设置两个用于安装卡簧的环槽，环槽间距等于滑动齿轮06的齿宽，安装滑动齿轮06于滑块04，然后安装卡簧以限位滑动齿轮06的轴向位移。

由于在旋转中心的位置设置了调速螺杆03，普通的齿轮轴已经不能与滑动齿轮06连接进行动力的传输，因此需要设计一款新的齿轮轴。在本实施例中，用输入轴07与滑动齿轮06连接以传输动力。输入轴07包括轴盘0701和一端固定于轴盘0701的多根扭力杆0702。在滑动齿轮06上设有与扭力杆0702数量相等的用于传递扭矩的扭力孔0601，多个扭力孔0601沿滑动齿轮06的轴线的周向均匀分布，多个扭力杆0702一一对应的穿设于扭力孔0601，滑动齿轮06可沿扭力杆0702滑动。当外接动力带动轴盘0701转动时，通过扭力杆0702使滑动齿轮06随轴盘0701同步转动。轴盘0701与外接动力连接，例如通过在轴盘0701上固定带轮与电机连接，或通过联轴器与电机轴连接，所以轴盘0701需要露在箱体01外，同时轴盘0701的轴线需要与调速螺杆03的轴线共线。轴盘0701的轴线与固定套02的轴线共线。

传动齿轮组包括连接齿轮08、主动齿轮09和从动齿轮10，连接齿轮08套设于滑动齿轮06外，且连接齿轮08可随滑动齿轮06同步旋转，主动齿轮09套设于连接齿轮08外，主动齿轮09随连接齿轮08转动，从动齿轮10与主动齿轮09啮合传动。传动齿轮组设有多个，多个传动齿轮组沿调速螺杆03的轴向并排分布，多个从动齿轮10沿输出轴11的轴向并排排列，从动齿轮10与主动齿轮09一一对应地外啮合传动。其中输出轴11的两端可转动的固定在箱体01，且输出轴11的轴线与调速螺杆03的轴线平行。多组传动齿轮组共用一个滑动齿轮06，每组的主动齿轮09和从动齿轮10的传动比不同，从而实现调速。

为了使连接齿轮08随滑动齿轮06同步转动，滑动齿轮06的外沿设有滑动外齿0602，连接齿轮08的内沿设有与滑动外齿0602数量相等且啮合使用的连接内齿0801，滑动齿轮06与连接齿轮08啮合传动。

在本实施例的可选方案中，主动齿轮09沿连接齿轮08的周向单向转动，方便换挡，避免打齿。其中换挡即滑动齿轮06与不同的连接齿轮08配合的过程。为了使主动齿轮09沿连接齿轮08的周向单向转动，连接齿轮08的外沿设有可沿连接齿轮08的法线方向伸缩的棘爪0802，主动齿轮09的内沿设有倒齿0901，棘爪0802与倒齿0901配合使用使连接齿轮08和主动齿轮09组成内啮合式棘轮机构。某一个主动齿轮09带动与其啮合的从动齿轮10转动，从而使输出轴11转动，输出轴11上的其他的从动齿轮10会分别带动啮合的主动齿轮09转动，通过单向传动的设计，避免连接齿轮08空转，方便换挡，避免打齿。本实施例的变速器为单向传动的变速器。

由于滑动齿轮06仅有一个，而连接齿轮08设有多个，当滑动齿轮06与其中一个连接齿轮08配合时，其余的连接齿轮08的轴线会与调速螺杆03的轴线发生偏移，导致滑动齿轮06不能滑向其他的连接齿轮08。因此变速箱还设置了第一转动定位套12和第二转动定位套13。第一转动定位套12和第二转动定位套13分别套设在两个相对应的轴孔内，且第一转动定位套12和第二转动定位套13的轴线与调速螺杆03的轴线共线。第一转动定位套12和第二转动定位套13均设有与轴孔共轴线的用于安装固定套02的固定套孔1203，两个固定套02分别安装于所述固定套孔1203内。调速螺杆03和定位杆05从设有调速电机的一侧伸出箱体01外，且定位杆05在箱体1外侧的部分与箱体1连接，如此，在调速螺杆03的转动时，定位杆05可有效避免滑块04以及固定套1203沿调速螺杆03的轴线转动。第一转动定位套12位于多个传动齿轮组的一端，第二转动定位套13位于多个传动齿轮组的另一端。第一转动定位套12的靠近传动齿轮组的一侧设有呈环状的第一定位槽1201，连接齿轮08靠近第一转动定位套12的一侧设有与第一定位槽1201配合使用的第一定位环1301，且连接齿轮08另一侧设有第一定位槽1201，第二转动定位套13的靠近传动齿轮组的一侧设有第一定位环1301。相邻的第一定位环1301可滑动的扣合在第一定位槽1201内，以使连接齿轮08与调速螺杆03同轴。

由于连接齿轮08与主动齿轮09之间设有棘轮机构，为保证主动齿轮09的轴线始终与连接齿轮08的轴线共线，因此第一转动定位套12的靠近传动齿轮组的一侧设有与第一定位槽1201呈同心环状的第二定位槽1202，第二定位槽1202的半径大于第一定位槽1201的半径。主动齿轮09的靠近第一转动定位套12的一侧设有与第二定位槽1202配合使用的第二定位环1302，且主动齿轮09的另一侧设有第二定位槽1202，第二转动定位套13位于多个传动齿轮组的另一端，第二转动定位套13的靠近传动齿轮组的一侧设有第二定位环1302。相邻的第二定位环1302可滑动的扣合在第二定位槽1202内，以使连接齿轮08与主动齿轮09同轴。

为了使扭力杆0702的受力更合理，在第一转动定位套12和第二转动定位套13上均设有扭力孔0601，扭力杆0702的穿设在第一转动定位套12和第二转动定位套13的扭力孔0601中，避免扭力杆0702的一端出现悬空设置的情况。第一转动定位套12和第二转动定位套13随输入轴07同步转动。

本实施例提供的变速箱，调速螺杆03带动滑块04、滑动齿轮06在轴向移动，滑动齿轮06带动连接齿轮08以及主动齿轮09转动，使不同的主动齿轮09的转动，实现对外输出不同的传动比，满足变速箱的变速功能，从而丰富了现有调速装置的种类；而且本实施例的变速箱不需要使用换挡叉和套筒，使得相邻的主动齿轮09之间不需要预留间距，减小了变速箱在轴向的尺寸，使变速箱在整体上变得更小。

在本实施例中，固定套02、调速螺杆03、滑块04、滑动齿轮06、轴盘0701、连接齿轮08、主动齿轮09、第一转动定位套12以及第二转动定位套13共轴线，从动齿轮10和输出轴11共轴线。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。