一种单向控制的机械变速箱的制作方法

本发明涉及变速箱技术领域，特别涉及一种单向控制的机械变速箱。

背景技术：

目前，国内一直沿用的机械变速箱，多是采用齿轮常齿合的传动技术来实现各种变速换向的行为。常齿合的传动链必然会使变速换向过程中，产生作用力和反作用力的相互影响，从而导致传递动能损耗过多及齿面冲击中噪声叠加，尤其在工业叉车作用时，前进和后进频繁的替换情况下，上述缺陷更为明显地降低了工艺叉车机械变速箱的功能。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种单向控制的机械变速箱，通过采用单向控制的传动路线和大功率的超越装量，对前进和后对传动路线实现单向控制，达到降低能耗和噪声的效果，可以有效解决背景技术的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种单向控制的机械变速箱，包括输入轴、换挡轴、前进轴和输出轴，所述输入轴、换挡轴和前进轴三角分布且两端均与变速箱壳体活动连接，所述输入轴和换挡轴均带有渐开线花键，所述输入轴通过传动齿轮组与换挡轴连接，所述换挡轴上设有档位齿轮组，所述档位齿轮组与换挡轴活动连接，所述前进轴上设有与档位齿轮组相对应的被动齿轮组，所述前进轴与输出轴的相同端部通过单向转动齿轮组相连接。

本实施例中，所述传动齿轮组包括主动输入齿轮和被动输入齿轮，所述主动输入齿轮和被动输入齿轮分别固定套接在输入轴和换挡轴上，且所述输入轴与发动机离合器直接连接时主动输入齿轮和被动输入齿轮齿合。

本实施例中，所述档位齿轮组包括一档齿轮、二挡齿轮、三挡齿轮、一倒挡齿轮和二倒挡齿轮，并且均与换挡轴通过滚针轴承连接，所述一档齿轮和一倒挡齿轮相邻设置，所述二挡齿轮和二倒挡齿轮相邻设置，所述三挡齿轮设在二倒挡齿轮侧边。

本实施例中，所述一档齿轮和一倒挡齿轮之间设有第一同步器，所述二挡齿轮和二倒挡齿轮之间设有第二同步器，所述三挡齿轮与被动输入齿轮之间设有第三同步器，所述第一同步器、第二同步器和第三同步器均与换挡轴固定连接。

本实施例中，所述被动齿轮组包括一档被动齿轮、二挡被动齿轮和三挡被动齿轮，并且均与前进轴固定连接。

本实施例中，所述单向转动齿轮组包括前进输出齿轮、倒退输出惰轮、前进输出被动齿轮和倒退输出被动齿轮，所述前进输出齿轮与前进轴一端固定连接，所述倒退输出惰轮内口与前进轴齿连接，所述前进输出被动齿轮和倒退输出被动齿轮分别与前进输出齿轮和倒退输出惰轮对应齿合，且所述前进输出被动齿轮和倒退输出被动齿轮与输出轴靠近伞齿轮的一端单向滚动连接。

本实施例中，所述前进输出被动齿轮和倒退输出被动齿轮的内孔分别设有单向正转离合器和单向反转离合器。

本实施例中，所述单向正转离合器和单向反转离合器均为楔块式单向离合器，所述楔块式单向离合器包括内环和外环，所述内环和外环之间设有楔块。

与传统技术相比，本发明产生的有益效果是：本发明通过输入端控制，当输入轴与发动机离合器直接连接时，通过传动齿轮组把动力传递给换挡轴，换挡轴的档位齿轮组不参与运动，当变速器处于空挡位置时，除开传动齿轮组在空转外，其余传动链均已切断，从而降低了耗能和噪声，并且通过档位齿轮组进行变速和变向，且利用单向转动齿轮组实现前进挡和倒挡的动力传动，从而实现了单控制的机械变速和变向，从而实现通过采用单向控制的传动路线和大功率的超越装量，对前进和后对传动路线实现单向控制，达到降低能耗和噪声的效果。

附图说明

图1为本发明的输入轴与换挡轴连接结构示意图；

图2为本发明的前进轴与输出轴连接结构示意图；

图3为本发明的楔块式单向离合器结构示意图。

图中：1、输入轴；2、换挡轴；3、前进轴；4、输出轴；5、传动齿轮组；51、主动输入齿轮；52、被动输入齿轮；6、档位齿轮组；61、一档齿轮；62、二挡齿轮；63、三挡齿轮；64、一倒挡齿轮；65、二倒挡齿轮；7、被动齿轮组；71、一档被动齿轮；72、二挡被动齿轮；73、三挡被动齿轮；8、单向转动齿轮组；81、前进输出齿轮；82、倒退输出惰轮；83、前进输出被动齿轮；84、倒退输出被动齿轮；9、滚针轴承；10、第一同步器；11、第二同步器；12、第三同步器；13、单向正转离合器；14、单向反转离合器；15、楔块式单向离合器；151、内环；152、外环；153、楔块。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-3所示，一种单向控制的机械变速箱，包括输入轴1、换挡轴2、前进轴3和输出轴4，所述输入轴1、换挡轴2和前进轴3三角分布且两端均与变速箱壳体活动连接，所述输入轴1和换挡轴2均带有渐开线花键，所述输入轴1通过传动齿轮组5与换挡轴2连接，所述换挡轴2上设有档位齿轮组6，所述档位齿轮组6与换挡轴2活动连接，所述前进轴3上设有与档位齿轮组6相对应的被动齿轮组7，所述前进轴3与输出轴4的相同端部通过单向转动齿轮组8相连接。

本实施例中，所述传动齿轮组5包括主动输入齿轮51和被动输入齿轮52，所述主动输入齿轮51和被动输入齿轮52分别固定套接在输入轴1和换挡轴2上，且所述输入轴1与发动机离合器直接连接时主动输入齿轮51和被动输入齿轮52齿合，用于把动力传递给换挡轴2。

本实施例中，所述档位齿轮组6包括一档齿轮61、二挡齿轮62、三挡齿轮63、一倒挡齿轮64和二倒挡齿轮65，并且均与换挡轴2通过滚针轴承9连接，所述一档齿轮61和一倒挡齿轮64相邻设置，所述二挡齿轮62和二倒挡齿轮65相邻设置，所述三挡齿轮63设在二倒挡齿轮65侧边，用于转速和转向的切换。

本实施例中，所述一档齿轮61和一倒挡齿轮64之间设有第一同步器10，所述二挡齿轮62和二倒挡齿轮65之间设有第二同步器11，所述三挡齿轮63与被动输入齿轮52之间设有第三同步器12，所述第一同步器10、第二同步器11和第三同步器12均与换挡轴2固定连接，用于把同档位之间的齿轮连接在一起，实现同步传动。

本实施例中，所述被动齿轮组7包括一档被动齿轮71、二挡被动齿轮72和三挡被动齿轮73，并且均与前进轴3固定连接，分别与档位齿轮组6中的前进挡和倒退档相对应，实现对转速和转向的动力传动，形成传动链。

本实施例中，所述单向转动齿轮组8包括前进输出齿轮81、倒退输出惰轮82、前进输出被动齿轮83和倒退输出被动齿轮84，所述前进输出齿轮81与前进轴3一端固定连接，所述倒退输出惰轮82内口与前进轴3齿连接，所述前进输出被动齿轮83和倒退输出被动齿轮84分别与前进输出齿轮81和倒退输出惰轮82对应齿合，且所述前进输出被动齿轮83和倒退输出被动齿轮84与输出轴4靠近伞齿轮的一端单向滚动连接，动力链传动。

本实施例中，所述前进输出被动齿轮83和倒退输出被动齿轮84的内孔分别设有单向正转离合器13和单向反转离合器14，当输出前进方向动力时，由于单向正转离合器13的作用，均作正向方向同步运动，尽管装在同一根输出轴4上的输出反向齿轮，却由于单向反转离合器14的反作用力，而不会随之做正向运动，即前进方向的转动，从而整个相关联的倒退系统的传动链全部处于停止状态，不再产生任何动力传递功能，当输出后退方向动力时，原理相同，使得整个相关联的前进系统的传动链全部处于停止状态，不再产生任何动力传递功能。

本实施例中，所述单向正转离合器13和单向反转离合器14均为楔块式单向离合器15，所述楔块式单向离合器15包括内环151和外环152，所述内环151和外环152之间设有楔块153，通过楔块153实现单向转动。

在本发明中，通过输入端控制，当输入轴1与发动机离合器直接连接时，通过主动输入齿轮51和被动输入齿轮52把动力传递给换挡轴2，换挡轴2上除了第一同步器10、第二同步器11和第三同步器12与换挡轴2联动外，档位齿轮组6均不参与运动，当变速器处于空挡位置时，除开主动输入齿轮51和被动输入齿轮52在空转外，其余传动链均已切断，从而降低了耗能和噪声，并且通过档位齿轮组6进行变速和变向，且利用单向转动齿轮组8实现前进挡和倒挡的动力传动，从而实现了单控制的机械变速和变向。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。