专利名称：动轮式变速装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械变速领域，尤其是动轮式变速装置。
背景技术：
随着开关磁阻调速、变频调速和伺服调速等调速系统的迅速发展，一些传统的机械变速装置已被逐步淘汰，开关磁阻调速、变频调速和伺服调速等调速系统，通过对调速马达的控制，可以使马达输出高速度、宽调速范围和较大的有功功率，基本上满足了大多数机械设备的动力要求。然而，由于现有调速马达均存有低速状态下恒扭矩输出的弱点，对于既要高速度、宽调速范围，又要求低速状态下输出大扭矩的机器来说，仅靠调速马达就无能为力了，比如，大部分机床就属于这类机械。众所周知，如果采用调速马达和传统的机械变速装置相结合的方式，可以实现宽调速范围和低速状态下输出较大扭矩的要求，但是，在高速状态下齿轮的高分贝噪声又无法解决了，这就制约了像机床这类机械的健康发展，从而影响了整个制造业的现代化。
发明内容为了解决一些机械同时需要高速度、宽调速范围和低速状态下输出大扭矩的问题，本实用新型提供一种动轮式变速装置，该装置设有可动轮系，当可动轮系向外移动、使两对齿轮脱开时，离合器与输入轴结合，从输入轴输入的动力、通过离合器传至输出轴，由输出轴把动力输出，此时没有齿轮啮合，没有齿轮噪声；当可动轮系向内移动、至使两对齿轮啮合时，离合器与输入轴脱开，从输入轴输入的动力、经过两级齿轮减速后再传至输出轴，由输出轴把动力输出，从而达到了高速低噪、低速增扭和扩大变速范围的目的。为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是由一组齿轮、轴、轴承、输入轴、离合器和输出轴构成动轮式变速装置，该装置的输入轴通过轴承装在箱体上，输入轴的内端设有齿轮和端齿，输入轴的外端连接动力输入装置；离合器装在输出轴上，一齿轮也装在输出轴上，输出轴通过轴承装在箱体上，输出轴的外端连接动力输出装置，输入轴和输出轴同轴；一组齿轮和轴构成同轴轮系，该同轴轮系可以径向移动，亦称可动轮系；当可动轮系向外移动、使两对齿轮脱开时，离合器与输入轴结合，从输入轴输入的动力、通过离合器直接传至输出轴，由输出轴把动力输出；当可动轮系向内移动、至使两对齿轮啮合时，离合器与输入轴离开，从输入轴输入的动力、经过两级齿轮变速后再传至输出轴，由输出轴把动力输出。本实用新型的有益效果是，动轮式变速装置与变速马达配合时，有两段转速输出，当可动轮系向外移动、使两对齿轮脱开时，从输入轴输入的动力通过离合器和输出轴直接输出，此时没有齿轮啮合，没有齿轮噪声；当可动轮系向内移动、至使两对齿轮啮合时，离合器与输入轴脱开，从输入轴输入的动力、经过两级齿轮减速后再传至输出轴，由输出轴把动力输出，从而达到高速低噪、低速增扭和扩大变速范围的目的，结构独特，应用广泛。
图I是动轮式变速装置高速状态结构示意图；图2是动轮式变速装置低速状态结构示意图；图3是图I的H-H剖视示意图；图4是图2的K-K剖视示意图；图5是图3的M-M剖视示意图；图6是图3的N-N剖视示意图；图7是图4的P-P剖视示意图；图8是图4的Q-Q剖视示意图；图9是图5的U-U剖视展开示意图；图10是图7的V-V剖视展开示意图；图11是本发明中传动齿轮的齿顶倒角示意图；图12是图11的另一种形式；图中I.箱体，2.齿轮轴，3.齿轮，4.换挡电机，5.换挡减速机，6.换挡齿轮，7.轴承，8.偏心套，9.输入轴，10.轴承，11.轴承，12.离合器，13.轴承，14.齿轮，15.轴承，16.输出轴，17.偏心套，18.轴，19.轴承，20.弹簧，21.钢球，22.拨销，23.凸轮，24.导杆。
具体实施方式
如图1、2所示，动轮式变速装置包括箱体I、齿轮轴2、齿轮3、轴承7、输入轴9、轴承10、轴承11、离合器12、轴承13、齿轮14、轴承15、输出轴16和轴承19，其特点是输入轴9通过轴承10和轴承11装在箱体I上，输入轴9的内端设有齿轮和端齿，输入轴9的外端连接动力输入装置；离合器12装在输出轴16上，齿轮14也装在输出轴16上，输出轴16通过轴承13和轴承15装在箱体I上，输出轴16的外端连接动力输出装置，输入轴9和输出轴16同轴；齿轮3固装在齿轮轴2上，齿轮轴2和齿轮3构成同轴轮系，并且齿轮轴2和齿轮3构成的同轴轮系可以径向移动，亦称可动轮系；当可动轮系向外移动、使齿轮轴2与齿轮14开脱开、齿轮3与输入轴9脱开时,离合器12受离合器系统的控制,离合器12与输入轴9结合,从输入轴9输入的动力,通过离合器12传至输出轴16,由输出轴16把动力输出，此时没有齿轮啮合，没有齿轮噪声；当可动轮系向内移动、至齿轮轴2与齿轮14啮合、齿轮3与输入轴9哨合时,离合器12受离合器系统的控制,离合器12与输入轴9脱开,从输入轴9输入的动力，经过齿轮3、齿轮轴2和齿轮14传至输出轴16，由输出轴16把动力输出，从而达到了降低速度、增加扭矩的目的，并且高速状态I : I输出，没有齿轮噪声。如图1、2所示，齿轮轴2和齿轮3所构成的可动轮系，其特点是齿轮轴2的一端通过轴承7装在偏心套8中，齿轮轴2的另一端通过轴承19装在偏心套17中，偏心套8和偏心套17通过轴18固定连接在一起，并且偏心套8、偏心套17和轴18可以同时转动，当偏心套8、偏心套17和轴18同时转动时，齿轮轴2和齿轮3构成的可动轮系就会径向来回移动，使齿轮轴2与齿轮14、齿轮3与输入轴9啮合或脱开。如图1、2所示，可动轮系中偏心套8的外圆是齿轮，偏心套8与换挡齿轮6啮合，换挡齿轮6是换挡减速机5的输出轴，换挡减速机5的另一端装有换挡电机4，当换挡电机4工作时、就会通过换挡减速机5、换挡齿轮6驱动偏心套8、偏心套17和轴18同时转动。[0022]如图3、4、5、6、7、8、9、10所示，离合器系统包括输入轴9、离合器12、轴承13、齿轮14、输出轴16、弹簧20、钢球21、拨销22和凸轮23，其特点是输入轴9的端部设有端齿；输出轴16的内端设有空腔，输出轴16空腔的口部设有内齿，输出轴16空腔内含装着离合器12 ;离合器12的外端设有端齿，离合器12的端齿与输入轴9的端齿相配合；离合器12外端的周向设有外齿，离合器12的外齿与输出轴16的内齿相配合、形成轴向移动副；离合器12中间的周向固装着至少两个均匀分布的拨销22，拨销22从输出轴16的长孔中穿出，离合器12的内端装有弹簧20 ;输出轴16外面套装着齿轮14，齿轮14的裙部与输出轴16交错接合，齿轮14的腔内固装着凸轮23，凸轮23的凸部与拨销22结合，并控制拨销22 ;当可动轮系向外移动、使齿轮轴2与齿轮14脱开、齿轮3与输入轴9脱开时，尚合器12在弹簧20的作用下与输入轴9结合，从而形成输入轴9到输出轴16的动力传递通道；当可动轮系向内移动、至齿轮轴2与齿轮14啮合、齿轮3与输入轴9啮合时，动力从输入轴9输入、经过齿轮3和齿轮轴2传至齿轮14，齿轮14通过其裙部驱动输出轴16，输出轴16开始旋转时较齿轮14滞后Y度转角，齿轮14与凸轮23 —同旋转，凸轮23旋转的前Y度转角将驱动拨销22下移，拨销22带动离合器12同时下移，使离合器12与输入轴9脱开，从而形成输入轴9经过齿轮3、齿轮轴2和齿轮14到输出轴16的动力传递通道。两钢球21对称装在输出轴16的两孔内，齿轮14裙部的周向对称位置分别开有三个槽，当齿轮14和输出轴16旋转时，钢球21在惯性力的作用下，被甩在齿轮14的槽内，死死地呆在齿轮14和输出轴16的骑缝上，使齿轮14和输出轴16不得再有相对运动，从而保证离合器12无论是闭合还是脱开状态都具有准确的位置。如图11、12所示，输入轴9、齿轮3、齿轮轴2和齿轮14的齿顶均设有倒角，其中齿顶宽度为f，倒角长度为S，倒角角度为0和X，倒角留量为t ;s < f，0 < 0 <75。，0< X < 45°，t > I。如图3、4所示，输入轴9、离合器12和输出轴16的中心均有通孔，其特点是输入轴
9、离合器12和输出轴16的通孔中装有导杆24。权利要求1.动轮式变速装置包括箱体(I)、齿轮轴(2)、齿轮(3)、轴承(7)、输入轴(9)、轴承(10)、轴承(11)、离合器(12)、轴承(13)、齿轮(14)、轴承(15)、输出轴(16)和轴承(19)，其特征在于输入轴(9)通过轴承(10)和轴承(11)装在箱体(I)上，输入轴(9)的内端设有齿轮和端齿，输入轴(9)的外端连接动カ输入装置；离合器(12)装在输出轴(16)上，齿轮(14)也装在输出轴(16)上，输出轴(16)通过轴承(13)和轴承(15)装在箱体(I)上，输出轴(16)的外端连接动カ输出装置，输入轴(9)和输出轴(16)同轴；齿轮(3)固装在齿轮轴(2)上，齿轮轴(2)和齿轮(3)构成同轴轮系，并且齿轮轴(2)和齿轮(3)构成的同轴轮系可以径向移动，亦称可动轮系。
2.根椐权利要求I所述的动轮式变速装置，其特征在于由齿轮轴(2)和齿轮(3)所构成的可动轮系，齿轮轴(2)的一端通过轴承(7)装在偏心套(8)中，齿轮轴(2)的另一端通过轴承(19)装在偏心套(17)中，偏心套(8)和偏心套(17)通过轴(18)固定连接在一起，并且偏心套(8)、偏心套(17)和轴(18)可以同时转动。
3.根椐权利要求2所述的动轮式变速装置，其特征在于可动轮系中偏心套(8)的外圆是齿轮，偏心套(8)与换挡齿轮(6)啮合，换挡齿轮(6)是换挡减速机(5)的输出轴，换挡减速机(5)的另一端装有换挡电机(4)。
4.根椐权利要求I所述的动轮式变速装置，其特征在于离合器系统包括输入轴(9)、离合器(12)、轴承(13)、齿轮(14)、输出轴(16)、弹簧(20)、钢球(21)、拨销(22)和凸轮(23)，输入轴(9)的端部设有端齿；输出轴(16)的内端设有空腔，输出轴(16)空腔的ロ部设有内齿，输出轴(16)空腔内含装着离合器(12);离合器(12)的外端设有端齿,离合器(12)的端齿与输入轴(9)的端齿相配合；离合器(12)外端的周向设有外齿，离合器(12)的外齿与输出轴(16)的内齿相配合、形成轴向移动副；离合器(12)中间的周向固装着至少两个均匀分布的拨销(22)，拨销(22)从输出轴(16)的长孔中穿出，离合器(12)的内端装有弹簧(20);输出轴(16)外面套装着齿轮(14)，齿轮(14)的裙部与输出轴(16)交错接合，齿轮(14)的腔内固装着凸轮(23)，凸轮(23)的凸部与拨销(22)结合，并控制拨销(22)。
5.根椐权利要求4所述的动轮式变速装置，其特征在于所设的两钢球(21)对称装在输出轴(16)的两孔内，齿轮(14)裙部的周向对称位置分别开有三个槽。
6.根椐权利要求I所述的动轮式变速装置，其特征在于输入轴(9)、齿轮(3)、齿轮轴(2)和齿轮(14)的齿顶均设有倒角，其中齿顶宽度为f，倒角长度为S，倒角角度为Θ和λ，倒角留量为 t ;s < f，0 < Θ く 75。，0 < λ < 45°，t > I。
7.根椐权利要求I所述的动轮式变速装置，其特征在于输入轴(9)、离合器(12)和输出轴(16)的中心均有通孔，输入轴(9)、离合器(12)和输出轴(16)的通孔中装有导杆(24)。
专利摘要动轮式变速装置，设有可径向移动的可动轮系，与变速马达配合时有两段转速输出，当可动轮系向外移动、使两对齿轮脱开时，从输入轴输入的动力通过离合器和输出轴直接输出，此时没有齿轮啮合，没有齿轮噪声；当可动轮系向内移动、至使两对齿轮啮合时，离合器与输入轴脱开，从输入轴输入的动力、经过两级齿轮减速后再传至输出轴，由输出轴把动力输出，从而达到高速低噪、低速增扭和扩大变速范围的目的，结构独特，应用广泛。
文档编号F16H55/17GK202441820SQ20122000018
公开日2012年9月19日 申请日期2012年1月4日 优先权日2012年1月4日
发明者党金行 申请人:党金行