同轴式多级变速箱的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种同轴式多级变速箱，包括箱体，所述箱体内设置有驱动装置；和可与驱动装置啮合使得驱动装置输出多种功率的调节变速装置，所述驱动装置包括输入系统，所述输入系统包括输入主动齿轴；以及输出系统，所述输出系统包括可与输入主动齿轴啮合输出功率的输出主轴；所述调节变速装置包括离合齿轮，所述输出主轴贯穿离合齿轮。所述箱体包括第一壳体；所述输出系统包括主动输出装置，其包括输出主轴、固设于离合齿轮相对于第一壳体反侧的第一离合内齿圈；以及从动输出装置，所述从动输出装置包括第二离合内齿圈。本发明的优点在于变速范围大，减速效率高，能够输出多种功率，实现多种等级的变速，能得到无限大的有级变速范围。
【专利说明】
同轴式多级变速箱
技术领域
[0001] 本发明涉及一种机械设备，尤其涉及到减速机。
【背景技术】
[0002] 传统的减速机是恒转速输送的，而变速箱可以改变减速机的传动比、转动方向 (如倒档）和设置空挡。其结构有多种，原理也有多种，如汽车变速箱分手动、自动，也分为 齿轮式和电动式等。
[0003] 传动比是机构中两转动构件角速度的比值，也称速比，等于输入轴转速比上输出 轴转速，即等于所有被动轮齿数乘积比上所有主动轮齿数乘积。
[0004] 然而传统带有变速功能的减速机传动比较小，导致减速效率低，适用范围比较单 一、有限，仍然不能够满足许许多多的工作要求，造成一定的局限性与不方便。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种同轴式多级变速箱，其优 点在于变速范围大，减速效率高，能够输出多种功率，实现多种等级的变速，能得到无限大 的有级变速范围。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
[0007] -种同轴式多级变速箱，包括箱体，所述箱体内设置有驱动装置；和可与驱动装置 啮合使得驱动装置输出多种功率的调节变速装置。
[0008] 本发明进一步设置为：所述驱动装置包括输入系统，所述输入系统包括输入主动 齿轴；以及输出系统，所述输出系统包括输出主轴、可与输入主动齿轴嗤合输出多种功率的 主动输出装置和从动输出装置；所述调节变速装置包括与主动输出装置以及从动输出装置 啮合的离合齿轮，所述输出主轴贯穿离合齿轮。
[0009] 本发明进一步设置为：所述箱体包括第一壳体；所述主动输出装置包括固设于离 合齿轮背向第一壳体反侧，且与离合齿轮啮合的第一离合内齿圈；以及所述从动输出装置 包括第二离合内齿圈，其固设于离合齿轮背向第一壳体的一侧，可与离合齿轮啮合，且第 一、第二离合内齿圈留有用于离合齿轮向第一、第二离合内齿圈之间往返运动的活动间隙， 第一、第二离合内齿圈相对于输出主轴由远至近依次设置，所述第二离合内齿圈背向第一 离合内齿圈的一侧固设有二级从动齿轮、二级主动齿轴和输入从动齿轮，所述输入从动齿 轮设置于第一离合内齿圈相对于第二离合内齿圈的反向；所述二级主动齿轴，其设置于第 一离合内齿圈背向第二离合内齿圈的一侧，所述二级主动齿轴贯穿输入从动齿轮。
[0010] 通过采用上述技术方案，其优点在于变速范围大，减速效率高，能够输出多种功 率，实现多种等级的变速，能得到无限大的有级变速范围。这样设置使得本发明变速范围 大，打破了传统1比6的最大转动比。
[0011] 本发明进一步设置为：所述输出主轴上固设有对离合齿轮限位的固定限位装置， 所述离合齿轮的内壁开设有至少三个均用于与固定限位装置卡接的卡接部位。
[0012] 通过采用上述技术方案，在离合齿轮的内壁开设有卡接部位使得本发明至少拥有 三个不同的档位，能够有三个不同的档速，能够实现不同等级的变速。
[0013] 本发明进一步设置为：所述输入主动齿轴和输出主轴分别贯穿箱体的两侧；所述 卡接部位包括相对于输入主动齿轴由近至远依次排列的第一、第二、第三凹槽；所述输出主 轴上开设有安装凹槽，所述安装凹槽内设置有与第一、第二、第三凹槽中任意一凹槽卡接的 固定限位装置，所述固定限位装置包括依次安装于安装凹槽的弹簧和固定件，且弹簧自然 状态下使得固定件露出安装凹槽的表面。
[0014] 通过采用上述技术方案，调节变速装置设置于输出主轴上，且弹簧自然状态下使 得固定件露出安装凹槽的表面，这样是为了使得离合齿轮与输出主轴能够得到固定，并且 在离合齿轮换挡的时候，调节变速装置对它起到一个限位固定的效果与作用，防止在高速 运转的时候离合齿轮移位。
[0015] 本发明进一步设置为：所述输入主动齿轴套设有第一滚针轴承，所述输出主轴套 设有第二滚针轴承。
[0016] 通过采用上述技术方案，使得输入主动齿轴和输出主轴降低运作时所造成的损 耗，提尚使用寿命。
[0017] 本发明进一步设置为：所述安装凹槽的开口处设置有防止固定件脱落的限位挡 片，所述限位挡片中心开设有用于固定件部分部位外露的通孔。
[0018] 通过采用上述技术方案，限位挡片对固定件起到一个防止脱落、遗失的效果，在限 位挡片中心开设通孔是为了固定件的部分部位能够外露，卡接于第一凹槽、第二凹槽或者 是第三凹槽中的任意一个，实现固定限位的效果与作用。
[0019] 本发明进一步设置为：所述固定件为圆珠，所述限位挡片呈环形结构。
[0020] 通过采用上述技术方案，使得调节变速装置活动更加灵敏。
[0021] 本发明进一步设置为：所述第一凹槽与离合齿轮啮合时为低速档，第二凹槽与离 合齿轮啮合时为空档，第三凹槽与离合齿轮啮合时为高速档。
[0022] 通过采用上述技术方案，使得空档位于低速挡与高速档之间，结构排布更加合理， 节约了不必要的空间。
[0023] 下面结合附图对本发明作进一步描述。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明同轴式多级变速箱高速档实施例的剖面图；
[0025] 图2为本发明同轴式多级变速箱空挡实施例的剖面图；
[0026] 图3为本发明同轴式多级变速箱低速档实施例的剖面图；
[0027] 图4为图2的主动输出装置部放大图；
[0028] 图5为本发明同轴式多级变速箱实施例的主视图。
[0029] 附图标记：1、驱动装置；11、输入系统；111、输入主动齿轴；112、第一滚针轴承； 12、输出系统；121、主动输出装置；1211、输出主轴；1212、第二滚针轴承；1213、第一离合内 齿圈；122、从动输出装置；1221、输入从动齿轮；1222、二级主动齿轴；1223、二级从动齿轮； 1224、第二离合内齿圈；2、固定限位装置；21、安装凹槽；22、弹簧；23、固定件；24、限位挡 片；241、通孔；3、调节变速装置；31、卡接部位；311、第一凹槽；312、第二凹槽；313、第三凹 槽；4、箱体；41、第一壳体。
【具体实施方式】
[0030] 参照图1至图5对本发明同轴式多级变速箱实施例做进一步说明。
[0031] -种同轴式多级变速箱，包括箱体4,所述箱体4内设置有驱动装置1和可与驱动 装置1啮合使得驱动装置1输出多种功率的调节变速装置3。
[0032] 所述驱动装置1包括输入系统11，所述输入系统11包括输入主动齿轴111 ;以及 输出系统12,所述输出系统12包括输出主轴1212、可与输入主动齿轴111啮合输出多种功 率的主动输出装置121和从动输出装置122 ;所述调节变速装置3包括与主动输出装置121 以及从动输出装置122啮合的离合齿轮，所述输出主轴1212贯穿离合齿轮。
[0033] 所述箱体4包括第一壳体41 ;所述主动输出装置121包括固设于离合齿轮背向第 一壳体41反侧，且与离合齿轮嗤合的第一离合内齿圈1213 ;所述从动输出装置122包括输 入从动齿轮1221、二级主动齿轴1222和第二离合内齿圈1224,所述第二离合内齿圈1222 固设于离合齿轮背向第一壳体41的一侧，可与离合齿轮嗤合，且第一离合内齿圈1213和第 二离合内齿圈1224留有用于离合齿轮向第一离合内齿圈1213和第二离合内齿圈1224之 间往返运动的活动间隙，第一离合内齿圈1213和第二离合内齿圈1224相对于输出主轴 1211由远至近依次设置，所述第二离合内齿圈1224背向第一离合内齿圈1213的一侧固设 有二级从动齿轮1223 ;所述输入从动齿轮1221和二级主动齿轴1222均设置于第一离合内 齿圈1213相对于第二离合内齿圈1224的反向；所述二级主动齿轴贯穿输入从动齿轮。
[0034] 这样优点在于变速范围大，减速效率高，能够输出多种功率，实现多种等级的变 速，能得到无限大的有级变速范围。
[0035] 所述输出主轴1211上固设有对离合齿轮限位的固定限位装置2所述离合齿轮的 内壁开设有至少三个均用于与固定限位装置2卡接的卡接部位31。
[0036] 所述离合齿轮的内壁相对于输入主动齿轴111由近至远依次排列有第一凹槽 311、第二凹槽312和第三凹槽313,所述输入主动齿轴111和输出主轴1211分别贯穿箱体 4的两侧。
[0037] 所述第一凹槽3111与离合齿轮啮合时为低速档，第二凹槽312与离合齿轮啮合时 为空档，第三凹槽313与离合齿轮啮合时为高速档。这样使得空档位于低速挡与高速档之 间，结构排布更加合理，节约了不必要的空间。使得本发明拥有三个不同的档位，能够有三 个不同的档速，能够实现不同等级的变速。
[0038] 所述输出主轴1211上开设有安装凹槽21，所述安装凹槽21内设置有与第一凹槽 311、第二凹槽312和第三凹槽313卡接的固定限位装置2，所述固定限位装置2包括依次安 装于安装凹槽21的弹簧22和固定件23,且弹簧22自然状态下使得固定件23露出安装凹 槽21的表面。这样是为了使得离合齿轮与输出主轴1211能够得到固定，并且在离合齿轮换 挡的时候，调节变速装置3对它起到一个限位固定的效果与作用，防止在高速运转的时候， 离合齿轮移位。
[0039] 所述安装凹槽21的开口处设置有防止固定件23脱落的限位挡片24,所述限位挡 片24中心开设有用于固定件23部分部位外露的通孔241。这样使得限位挡片24对固定 件23起到一个防止脱落、遗失的效果，在限位挡片24中心开设通孔241是为了固定件23 的部分部位能够外露，卡接于第一凹槽311、第二凹槽312或者是第三凹槽313中的任意一 个，实现固定限位的效果与作用。
[0040] 所述输入主动齿轴111套设有第一滚针轴承112,所述输出主轴1211套设有第二 滚针轴承1212。这样使得输入主动齿轴111和输出主轴1211降低运作时所造成的损耗，提 高使用寿命。
[0041] 所述固定件23为圆珠，所述限位挡片24呈环形结构。这样使得调节变速装置3 活动更加灵敏。
[0042] 当离合齿轮左右换挡移动时，固定件23外露的部分受到压力，向内安装凹槽21施 压，弹簧22受力发生形变，压缩紧绷，使得固定件23完全位于安装凹槽21内；当离合齿轮 上的第一凹槽311、第二凹槽312或者是第三凹槽313中任意一个对准固定件23时，弹簧22 释放弹性势能，自然伸长，使得固定件23与通孔241抵触连接，部分部位外露安装凹槽21， 卡接于第一凹槽311、第二凹槽312或者是第三凹槽313中的任意一个，实现固定限位的效 果与作用。
[0043] 当离合齿轮上的第一凹槽311与固定限位装置2卡接时，第二滚针轴承1212的内 外圈相对静止，第一滚针轴承112工作运动，离合齿轮与第二离合内齿圈1224啮合，再由第 二离合内齿圈1224与二级从动齿轮1223啮合，最后带动输出主轴1211输出，箱体4内部 零部件的连接传动顺序依次是输入主动齿轴111、输入从动齿轮1221、二级主动齿轴1222、 二级从动齿轮1223、第二离合内齿圈1224、离合齿轮、输出主轴7,即同轴式多级变速箱处 于低速档的状态；
[0044] 当离合齿轮上的第三凹槽313与固定限位装置2卡接时，第一滚针轴承112的内 外圈相对静止，第二滚针轴承1224工作运动，离合齿轮与第一离合内齿圈1213啮合，最后 带动输出主轴1211输出，箱体4内部零部件的连接传动顺序依次是输入主动齿轴111、第一 离合内齿圈1213、离合齿轮、输出主轴1211，此时同轴式多级变速箱处于高速档的状态；
[0045] 当离合齿轮位于第一离合内齿圈1213和第二离合内齿圈1224之间时，即所述固 定限位装置2与离合齿轮上的第二凹槽312卡接，离合齿轮位于第一离合内齿圈1213和第 二离合内齿圈1224之间均不与两者啮合，此时同轴式多级变速箱处于空档的状态。
[0046] 所述二级从动齿轮的齿数为85齿，二级主动齿轴的齿数为15齿，输入从动齿轮的 齿数为90齿，输入主动齿轴的齿数为30。
[0047] 传动比的推算公式：
[0048]
[0049] 原先档位的传动比很小，本发明打破了传统1比6的最大转动比，变速范围大，能 够实现不同等级的变速，〇档时传动可以比在1 : 1至1 : 17范围之间，甚至于可以达到 更大的传动比值，能得到无限大的有级变速范围。
[0050] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施 例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种同轴式多级变速箱，其特征在于：包括 箱体，所述箱体内设置有 驱动装置；和可与驱动装置啮合使得驱动装置输出多种功率的 调节变速装置。2. 根据权利要求1所述的同轴式多级变速箱，其特征在于： 所述驱动装置包括 输入系统，所述输入系统包括输入主动齿轴；以及 输出系统，所述输出系统包括输出主轴、可与输入主动齿轴嗤合输出多种功率的主动 输出装置和从动输出装置； 所述调节变速装置包括与主动输出装置以及从动输出装置啮合的离合齿轮，所述输出 主轴贯穿离合齿轮。3. 根据权利要求2所述的同轴式多级变速箱，其特征在于： 所述箱体包括第一壳体； 所述主动输出装置包括固设于离合齿轮背向第一壳体反侧，且与离合齿轮啮合的第一 离合内齿圈； 所述从动输出装置包括 第二离合内齿圈，其固设于离合齿轮背向第一壳体的一侧，可与离合齿轮啮合，且第 一、第二离合内齿圈留有用于离合齿轮向第一、第二离合内齿圈之间往返运动的活动间隙， 第一、第二离合内齿圈相对于输出主轴由远至近依次设置，所述第二离合内齿圈背向第一 离合内齿圈的一侧固设有二级从动齿轮；和 输入从动齿轮，其设置于第一离合内齿圈相对于第二离合内齿圈的反向；以及 二级主动齿轴，其设置于第一离合内齿圈背向第二离合内齿圈的一侧，所述二级主动 齿轴贯穿输入从动齿轮。4. 根据权利要求3所述的同轴式多级变速箱，其特征在于： 所述输出主轴上固设有对离合齿轮限位的固定限位装置； 所述离合齿轮的内壁开设有至少三个均用于与固定限位装置卡接的卡接部位。5. 根据权利要求4所述的同轴式多级变速箱，其特征在于： 所述输入主动齿轴和输出主轴分别贯穿箱体的两侧； 所述卡接部位包括相对于输入主动齿轴由近至远依次排列的第一、第二、第三凹槽； 所述输出主轴上开设有安装凹槽，所述安装凹槽内设置有与第一、第二、第三凹槽中任 意一凹槽卡接的固定限位装置，所述固定限位装置包括依次安装于安装凹槽的弹簧和固定 件，且弹簧自然状态下使得固定件露出安装凹槽的表面。6. 根据权利要求5所述的同轴式多级变速箱，其特征在于： 所述输入主动齿轴套设有第一滚针轴承； 所述输出主轴套设有第二滚针轴承。7. 根据权利要求6所述的同轴式多级变速箱，其特征在于： 所述安装凹槽的开口处设置有防止固定件脱落的限位挡片，所述限位挡片中心开设有 用于固定件部分部位外露的通孔。8. 根据权利要求7所述的同轴式多级变速箱，其特征在于： 所述固定件为圆珠； 所述限位挡片呈环形结构。9.根据权利要求8所述的同轴式多级变速箱，其特征在于： 所述第一凹槽与离合齿轮啮合时为低速档，第二凹槽与离合齿轮啮合时为空档，第三 凹槽与离合齿轮啮合时为高速档。
【文档编号】F16H3/091GK105889464SQ201410827419
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年12月26日
【发明人】应成龙
【申请人】浙江汇鑫传动机械有限公司