专利名称：变速传动装置和具有上述变速传动装置的变速省力千斤顶的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械工程技术领域，涉及一种传动装置，特别是一种变速传动装置。本实用新型还属于机械工程技术领域，涉及一种千斤顶，特别是一种具有上述变速传动装置的变速省力千斤顶。
背景技术：
千斤顶是一种用钢性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底部托爪在行程内顶升重物的轻小起重设备。按结构特征可分为齿条千斤顶、螺旋千斤顶和液压千斤顶三种。关于螺旋千斤顶的相关文献如中国专利文献公开了一种变速省力简式千斤顶申请号200710116269.6 ;公开号CN101195466，包括菱形升降架、顶头座、底座、丝杆，升降架左端设有螺母，右端设有套筒，丝杆两端分别套在螺母和套桶内，升降架右端还设有省力变速器；省力变速器包括一对互相啮合的齿轮，即将输入旋转力施加在不同的齿轮上，实现不同的速度，及达到省力的目的。又如中国专利文献公开了一种链条变速型千斤顶申请号200920185698.3 ;公开号CN201473263U，加强板上定位有主动齿轮、从动齿轮及与主动齿轮、从动齿轮配合传动的传动链条，主动齿轮与螺杆相连接。本千斤顶也是将输入旋转力施加在不同的齿轮上，实现不同的速度，及达到省力的目的。终上所述，现有的变速型千斤顶为了实现变速传动，必须将摇把在两个齿轮之间来回切换，显然增加了 操纵步骤，即存在着操纵繁琐的问题。
发明内容本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种使用方便的变速传动装置。本实用新型的另一个目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种操纵方便且省力具有变速传动装置的变速省力千斤顶。本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:一种变速传动装置，其特征在于，包括壳体；所述的壳体内设有动力输入杆、动力输出套和动力输出齿轮；所述的动力输入杆的一端穿入动力输出套，另一端穿过动力输出齿轮且穿出壳体；所述的动力输出齿轮通过减速传动齿轮组件与动力输出套相连接；所述的动力输入杆与动力输出套和动力输出齿轮之间通过当动力输入杆输入扭矩大于动力输入杆与动力输出套之间负荷扭矩时动力输入杆能从与动力输出套相连接自动地切换至与动力输出齿轮相连接的自动切换机构相连接。本变速传动装置的运行原理为:壳体是固定不动的，动力输出套与目的装置的部件(如千斤顶的丝杆)相连接；为了提高动力输出套运行的稳定性，动力输出套定位在壳体内，如动力输出套和壳体之间通过轴承相连接。通过手轮或摇手等部件与动力输入杆的外端相连接，进而转动动力输入杆。当动力输出套在传动过程中承受的扭矩较小时，如目的装置处于无负荷状态；动力输入杆直接带动动力输出套转动。当动力输出套在传动过程中承受的扭矩增大至动力输入杆与动力输出套之间能承受的负荷扭矩时，如目的装置处于负荷状态，动力输入杆轴向移动，实现动力输入杆与动力输出套脱离，与动力输出齿轮相连接，进而带动动力输出齿轮转动；通过减速传动齿轮组件传动，最终实现带动动力输出套减速转动，同时达到省力的目的。在上述的变速传动装置中，所述的减速传动齿轮组件包括位于壳体内壁上且与动力输出齿轮位置相对应的内齿；所述的壳体内设有三个行星轮和一个行星架，所述的内齿和动力输出齿轮之间通过三个上述的行星轮相连接；所述的行星轮定位在行星架上，所述的行星架与动力输出套固定连接。该结构具有结构简单且紧凑，有利于整理布置；同时具有传动性能稳定的优点。在上述的变速传动装置中,所述的减速传动齿轮组件包括位于动力输出套外壁上的外齿，所述的壳体内定位有传动齿轮，所述的传动齿轮的一组齿与动力输出齿轮相哨合，另一组齿与动力输出套的外齿相哨合。在上述的变速传动装置中，所述的自动切换机构包括位于动力输入杆上的限位凸圈，所述的限位凸圈的一端面具有沿周向均匀连续分布有若干个斜齿一，另一端面具有沿周向均匀连续分布有若干个斜齿二，所述的动力输出套上具有与斜齿一相啮合的斜齿三，动力输出齿轮端面上具有与斜齿二相啮合的斜齿四；动力输出齿轮和壳体之间设有能使所述的斜齿四与斜齿二之间最大间距小于斜齿一齿高的弹簧三。在上述的变速传动装置中，所述的自动切换机构包括位于动力输出套内壁上的内螺纹一和位于动力输出齿轮内壁上的内螺纹二 ；所述的动力输入杆的外壁从一端部到另一端部依次设有能与内螺纹一相连接的外螺纹一、限位凸圈和能与内螺纹二相连接的外螺纹二 ；所述的动力输入杆和动力输出套之间设有确定传动负荷扭矩的定负荷扭矩结构；动力输出齿轮和壳体之间设有能使所述的外螺纹二与内螺纹二之间最大间距小于外螺纹一和内螺纹一之间行程的弹簧一。当动力输出套在传动过程中承受的扭矩较小时，动力输入杆无法克服定负荷扭矩结构使动力输入杆和动力输出套之间确定的扭矩，即动力输入杆直接带动动力输出套转动，此时动力输入杆与动力输出齿轮无传动关系。当动力输出套的负载加大，直至动力输出套在传动过程中承受的扭矩增大至定负荷扭矩结构使动力输入杆和动力输出套之间确定的扭矩时，动力输入杆会发生相对于动力输出套周向转动；由此动力输入杆在内螺纹一和外螺纹一的作用下轴向移动，实现动力输入杆与动力输出套失去传动关系；在此过程中，外螺纹二会推动动力输出齿轮克服弹簧弹力轴向移动，当动力输入杆与动力输出套失去传动关系后，外螺纹二会与内螺纹二配合，直至限位凸圈与动力输出齿轮端面相抵靠，因此动力输入杆带动动力输出齿轮传动。当动力输入杆反向旋转时,动力输入杆自然地脱离动力输出齿轮进而与动力输出套相连接。在上述的变速传动装置中，所述的定负荷扭矩结构包括位于动力输入杆内的球体和弹簧二，弹簧的一端与动力输入杆相抵靠，另一段与球体相抵靠，所述的动力输出套内壁开有与球体位置相对应的增扭孔。[0019]在上述的变速传动装置中，所述的定负荷扭矩结构为内螺纹一和外螺纹一之间高静摩擦系数。在上述的变速传动装置中，所述的内螺纹一采用铁制成，外螺纹一采用橡胶或石墨或塑料材料制成。在上述的变速传动装置中，所述的动力输出套内具有与限位凸圈相对应地导向孔部。在上述的变速传动装置中，所述的动力输出套内具有供动力输出齿轮相抵靠的抵靠面。一种变速省力千斤顶，包括菱形升降架、顶头座、底座和丝杆，丝杆上套设有螺母和套筒，螺母设在菱形升降架的一端部上，套筒设在菱形升降架的另一端部上；其特征在于，本千斤顶还包括上述的变速传动装置，所述的变速传动装置中的壳体与套筒或菱形升降架固定连接；所述的动力输出套与丝杆固定连接。与现有技术相比，本变速传动装置根据动力输出套负载状态能自动地切换传动状态，同时，反向旋转动力输入杆也能自动地切换传动状态；由此具有操纵方便的优点。本变速传动装置的部件均设置在壳体内，因此具有外形美观，结构紧凑，有利于提闻传动关系的润滑工况，性能稳定等优点。本变速省力千斤顶在未顶到汽车时能快速地提升，当顶到汽车后能缓慢地抬升且具有省力的优点；当下降汽车时能快速地将汽车下降且收缩菱形升降架，由此操纵方便的优点。
图1是本变速传动装置的立体结构示意图。图2是本变速传动装置另一视角的立体结构示意图。图3是本变速传动装置的剖视结构示意图。图4是本变速传动装置的减速传动齿轮组件的另一种结构示意图。图5是本变速省力千斤顶的结构示意图。图6是本变速传动装置另一技术方案的剖视结构示意图。图7是本变速传动装置动力输出套的齿面结构示意图。图中，A、变速传动装置；1、壳体；2、动力输入杆；2a、摇把连接孔；2b、外螺纹一；2c、限位凸圈；2d、外螺纹二 ；3、动力输出套；3a、内螺纹一 ；4、动力输出齿轮；4a、内螺纹二 ；
5、弹簧一 ；6、抵靠面；7、导向孔部；8、球体；9、弹簧二 ；10、增扭孔；11、内齿；12、行星轮；
13、行星架；14、菱形升降架；15、顶头座；16、底座；17、丝杆；18、套筒；19、平面轴承；20、外齿；21、传动齿轮；22、斜齿一 ；23、斜齿二 ；24、斜齿三；25、斜齿四；26、弹簧三。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。如图1至图3所示，本变速传动装置包括壳体1、动力输入杆2、动力输出套3、动力输出齿轮4、减速传动齿轮组件和自动切换机构。[0037]具体来说，壳体I包括具有圆筒状内腔的箱体和用于封盖内腔的盖板。箱体上开有定位凹肩，盖板设置在定位凹肩处，盖板外侧设有卡在定位凹肩侧面上的卡簧。动力输入杆2、动力输出套3和动力输出齿轮4均设置在壳体I内。为了保证动力输出套3相对于壳体I仅能周向转动及提高转动的稳定性，动力输出套3和壳体I之间通过轴承相连接，或通过卡簧等部件进行定位。动力输入杆2的一端穿入动力输出套3，另一端穿过动力输出齿轮4且穿出壳体I的盖板。动力输入杆2的另一端还设有摇把连接孔2a。动力输入杆2与动力输出套3和动力输出齿轮4之间通过自动切换机构相连接。当动力输入杆2输入扭矩大于动力输入杆2与动力输出套3之间负荷扭矩时，自动切换机构能使动力输入杆2能从与动力输出套3相连接自动地切换至与动力输出齿轮4相连接。动力输出齿轮4通过减速传动齿轮组件与动力输出套3相连接。更具体来说，自动切换机构包括位于动力输出套3内壁上的内螺纹一 3a和位于动力输出齿轮4内壁上的内螺纹二 4a ;动力输入杆2的一端部外壁从一端部到另一端部依次设有能与内螺纹一 3a相连接的外螺纹一 2b、限位凸圈2c和能与内螺纹二 4a相连接的外螺纹二 2d ;动力输入杆2和动力输出套3之间设有确定传动负荷扭矩的定负荷扭矩结构；动力输出齿轮4和壳体I之间设有能使外螺纹二 2d与内螺纹二 4a之间最大间距小于外螺纹
一2b和内螺纹一 3a之间行程的弹簧一 5。为了避免动力输出齿轮4在弹簧一 5的作用下滑动行程过大，在动力输出套3内具有供动力输出齿轮4相抵靠的抵靠面6。在外螺纹二 2d与内螺纹二 4a未连接时,动力输出齿轮4在弹簧一 5的作用下动力输出齿轮4抵靠在抵靠面6上。为了提高动力输入杆2转动及轴向运动的稳定性，动力输出套3内具有与限位凸圈2c相对应地导向孔部7，即限位凸圈2c外壁与导向孔部7内壁相依靠，同时，壳体I的盖板上开有与动力输入杆2大小相适应的让位孔。定负荷扭矩结构包括球体8和弹簧二 9 ;动力输入杆2的侧壁上开有安装孔，球体8和弹簧二 9设在安装孔。安装孔的一端口较小，能使球体8部分穿出但又能防止球体8脱落，安装孔的另一端口设有螺母。弹簧的一端与动力输入杆2相抵靠或与螺母相抵靠，另一段与球体8相抵靠。动力输出套3内壁开有与球体8位置相对应的增扭孔10。增扭孔10的数量为I 4个；本实施例给出的数量为4个，且沿着动力输出套3周向均匀分布。球体8采用钢或橡胶制成，显然橡胶能产生的扭矩更大。根据实际情况，定负荷扭矩结构采用以下方案替换:定负荷扭矩结构为内螺纹一3a和外螺纹一 2b之间高静摩擦系数。内螺纹一 3a采用铁制成，外螺纹一 2b采用橡胶或石墨或塑料材料制成。减速传动齿轮组件包括位于壳体I内壁上且与动力输出齿轮4位置相对应的内齿11 ;根据实际情况，内齿11可单独加工再与壳体I紧配合。壳体I内设有三个行星轮12和一个行星架13，内齿11和动力输出齿轮4之间通过三个上述的行星轮12相连接；行星轮12定位在行星架13上，行星架13与动力输出套3固定连接。如图5所示，一种具有上述变速传动装置A的变速省力千斤顶，包括菱形升降架
14、顶头座15、底座16、丝杆17和上述的变速传动装置A，丝杆17上套设有螺母和套筒18，螺母设在菱形升降架14的一端部上，套筒18设在菱形升降架14的另一端部上；变速传动装置A中的壳体I与套筒18或菱形升降架14固定连接；动力输出套3与丝杆17固定连接。具体来说，变速传动装置A中的壳体I与套筒18通过焊接或螺栓固定连接；动力输出套3与丝杆17连为一体或插接。为了保证动力输出套3与壳体I之间传动的稳定性，在动力输出套3与壳体I之间还设有平面轴承19。利用本变速省力千斤顶作业时，如升降汽车；将千斤顶置于车身下方，此时顶头座15与车身之间具有较大的间距，即本千斤顶处于空载状态；利用摇手等工具摇动动力输入杆2使顶头座15向上运动，此时动力输入杆2具有相对于壳体I向外脱离运动趋势，即动力输入杆2在定负荷扭矩结构的作用下，动力输入杆2带动动力输出套3等速传动。当顶头座15与汽车车身相抵靠并承受一定的作用力，且当动力输入杆2带动动力输出套3传动所需的扭矩超过定负荷扭矩结构能承受的扭矩后，外螺纹一 2b沿着内螺纹一3a运动，即动力输入杆2周向转动且轴向移动，直至外螺纹一 2b脱离内螺纹一 3a。在此过程中，外螺纹二 2d会克服弹簧弹力推动动力输出齿轮4轴向移动,一般动力输出齿轮4的移动距离为外螺纹二 2d螺距的0.05 0.2倍；该结构使外螺纹二 2d更容易与内螺纹二 4a相连接。在动力输入杆2持续旋转中，外螺纹二 2d必定与内螺纹二 4a相连接；进而动力输入杆2继续轴向运动直至限位凸圈2c与动力输出齿轮4相抵靠后，动力输入杆2再带动动力输出齿轮4旋转，进而依次带动行星轮12、行星架13、动力输出套3和丝杆17旋转；实现顶头座15减速上升，同时实现省力的目的。摇动动力输入杆2反向转动时，动力输入杆2在外螺纹2d和内螺纹4a的作用下轴向向内运动直至脱离；在动力输入杆2持续转动中，外螺纹一 2b和内螺纹一 3a相连接且直至限位凸圈2c与动力输出套3相抵靠，同时定负荷扭矩结构重新产生作用；由此动力输入杆2直接带到动力输出套3旋转，即实现汽车快速下降。实施例二如图4所示，本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于:减速传动齿轮组件包括位于动力输出套3外壁上的外齿20,所述的壳体I内定位有传动齿轮21，传动齿轮21的一组齿与动力输出齿轮4相啮合，另一组齿与动力输出套3的外齿20相啮合。动力输出齿轮4也定位在壳体I上。实施例三本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于:如6所不，自动切换机构包括限位凸圈2c，限位凸圈2c位于动力输出套3内，限位凸圈2c与动力输入杆2固定连接或连为一体。限位凸圈2c限位凸圈2c的一端面具有沿周向均匀连续分布有若干个斜齿一 22，另一端面具有沿周向均匀连续分布有若干个斜齿二 23。动力输出套3具有环形凹肩，在环形凹肩的底面上具有与斜齿一 22相啮合的斜齿三24。动力输出齿轮4端面上具有与斜齿二 23相啮合的斜齿四25 ;动力输出齿轮4和壳体之间设有能使斜齿四25与斜齿二 23之间最大间距小于斜齿一 22齿高的弹簧三26，即斜齿一 22与斜齿三24相啮合时，斜齿四25与斜齿23之间间距最大，此时斜齿四25与斜齿
二23之间间距仍小于斜齿一 22的齿高。假设动力输入杆2顺时针旋转时，当输入扭矩小于定负荷扭矩结构确定的扭矩时，动力输入杆2通过定负荷扭矩结构带动动力输出套3同步旋转。当输入扭矩大于定负荷扭矩结构确定的扭矩时，迫使斜齿一 22相对于斜齿三24周向转动且轴向运动，即斜齿四25与斜齿二 23之间间距缩小，由于斜齿四25与斜齿二 23之间最大间距小于斜齿一 22齿高，且当斜齿二 23与斜齿四25相抵靠后，会迫使动力输出齿轮4克服弹簧三26的弹力向外侧运动，直至斜齿一 22完全脱离斜齿三24后，斜齿二 23会与斜齿四25相啮合；此时，动力输入杆2通过斜齿二 23会与斜齿四25、减速传动齿轮组件再带动输出套减速旋转。反之，动力输入杆2逆时针旋转时，斜齿二 23相对于斜齿四25周向转动且轴向运动，即斜齿二 23自然地脱离斜齿四25 ;斜齿一 22与斜齿三24之间间距缩小，由于斜齿四25与斜齿二 23之间最大间距小于斜齿一 22齿高，且当斜齿一 22与斜齿三24相抵靠后，会迫使动力输出齿轮4克服弹簧三26的弹力向外侧运动，直至斜齿二 23完全脱离斜齿四25后，斜齿一 22会与斜齿三24相啮合；此时，动力输入杆2通过定负荷扭矩结构带动动力输出套3同步旋转。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
权利要求1.一种变速传动装置,其特征在于,包括壳体(I);所述的壳体(I)内设有动力输入杆(2)、动力输出套(3)和动力输出齿轮(4);所述的动力输入杆(2)的一端穿入动力输出套(3)，另一端穿过动力输出齿轮(4)且穿出壳体(I);所述的动力输出齿轮(4)通过减速传动齿轮组件与动力输出套(3)相连接；所述的动力输入杆(2)与动力输出套(3)和动力输出齿轮(4)之间通过当动力输入杆(2)输入扭矩大于动力输入杆(2)与动力输出套(3)之间负荷扭矩时动力输入杆(2)能从与动力输出套(3)相连接自动地切换至与动力输出齿轮(4)相连接的自动切换机构相连接。
2.根据权利要求1所述的变速传动装置，其特征在于，所述的减速传动齿轮组件包括位于壳体(I)内壁上且与动力输出齿轮(4)位置相对应的内齿(11);所述的壳体(I)内设有三个行星轮(12)和一个行星架(13)，所述的内齿(11)和动力输出齿轮(4)之间通过三个上述的行星轮(12)相连接；所述的行星轮(12)定位在行星架(13)上，所述的行星架(13)与动力输出套(3)固定连接。
3.根据权利要求1所述的变速传动装置，其特征在于，所述的减速传动齿轮组件包括位于动力输出套(3)外壁上的外齿(20),所述的壳体(I)内定位有传动齿轮(21),所述的传动齿轮(21)的一组齿与动力输出齿轮(4)相啮合，另一组齿与动力输出套(3)的外齿(20)相Ρ 合。
4.根据权利要求1或2或3所述的变速传动装置，其特征在于，所述的自动切换机构包括位于动力输入杆(2)上的限位凸圈(2c)，所述的限位凸圈(2c)的一端面具有沿周向均匀连续分布有若干个斜齿一(22)，另一端面具有沿周向均匀连续分布有若干个斜齿二(23)，所述的动力输出套(3)上具有与斜齿一(22)相啮合的斜齿三(24)，动力输出齿轮(4)端面上具有与斜齿二(23)相啮合的斜齿四(25);动力输出齿轮(4)和壳体之间设有能使所述的斜齿四(25)与斜齿二(23)之间最大间距小于斜齿一(22)齿高的弹簧三(26)。
5.根据权利要求1或2或3所述的变速传动装置，其特征在于，所述的自动切换机构包括位于动力输出套(3)内壁上的内螺纹一(3a)和位于动力输出齿轮(4)内壁上的内螺纹二(4a);所述的动力输入杆(2)的外壁从一端部到另一端部依次设有能与内螺纹一(3a)相连接的外螺纹一(2b)、限位凸圈(2c)和能与内螺纹二(4a)相连接的外螺纹二(2d);所述的动力输入杆(2)和动力输出套(3)之间设有确定传动负荷扭矩的定负荷扭矩结构；动力输出齿轮(4)和壳体(I)之间设有能使所述的外螺纹二(2d)与内螺纹二(4a)之间最大间距小于外螺纹一(2b )和内螺纹一(3a)之间行程的弹簧一(5 )。
6.根据权利要求5所述的变速传动装置，其特征在于，所述的定负荷扭矩结构包括位于动力输入杆(2 )内的球体(8 )和弹簧二( 9 ),弹簧的一端与动力输入杆(2 )相抵靠,另一段与球体(8)相抵靠，所述的动力输出套(3)内壁开有与球体(8)位置相对应的增扭孔(10)。
7.根据权利要求5所述的变速传动装置，其特征在于，所述的定负荷扭矩结构为内螺纹一(3a)和外螺纹一(2b)之间高静摩擦系数。
8.根据权利要求5所述的变速传动装置，其特征在于，所述的动力输出套(3)内具有与限位凸圈(2c)相对应地导向孔部(7)。
9.根据权利要求1或2或3所述的变速传动装置，其特征在于，所述的动力输出套(3)内具有供动力输出齿轮(4)相抵靠的抵靠面(6)。
10.一种变速省力千斤顶， 包括菱形升降架(14)、顶头座(15)、底座(16)和丝杆(17)，丝杆(17)上套设有螺母和套筒(18)，螺母设在菱形升降架(14)的一端部上，套筒(18)设在菱形升降架(14)的另一端部上； 其特征在于，本千斤顶还包括上述的变速传动装置(A)，所述的变速传动装置(A)中的壳体(I)与套筒(18)或菱形升降架(14)固定连接；所述的动力输出套(3)与丝杆(17)固定连接。
专利摘要本实用新型提供了一种变速传动装置和具有上述变速传动装置的变速省力千斤顶，属于机械工程技术领域。它解决了现有的变速型千斤顶存在着操纵繁琐的问题。本变速传动装置，包括壳体；壳体内设有动力输入杆、动力输出套和动力输出齿轮；动力输入杆的一端穿入动力输出套，另一端穿过动力输出齿轮且穿出壳体；动力输出齿轮通过减速传动齿轮组件与动力输出套相连接；动力输入杆与动力输出套和动力输出齿轮之间通过自动切换机构相连接。本变速传动装置根据动力输出套负载状态能自动地切换传动状态，同时，反向旋转动力输入杆也能自动地切换传动状态；由此具有操纵方便的优点。
文档编号F16H37/02GK203009759SQ20122071042
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者谢永喜, 王成军 申请人:谢永喜