轴心换挡的变速器的制作方法

本实用新型涉及一种换挡机构，尤其涉及一种轴心换挡的变速器。

背景技术：

变速器是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构，通过固定或分挡改变输出轴和输入轴传动比，能够协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度，发挥发动机的最佳性能。

传统变速换挡一般采用拨叉和拨叉轴的移动即利用拨叉和拨叉轴的偏心换挡方式来实现换挡，但是偏心换挡方式因为零部件较多，结构较为复杂，制造也较为麻烦，且布置需求的空间大，导致变速器内结构不够紧凑，变速器内的换挡装置易与其他部件间发生干涉现象，导致换挡变速器的使用寿命降低；现有的通过弹性弹珠方式实现的轴心换挡机构操作相对复杂，且零部件较多，使用寿命也较低。

基于以上问题，需要对现有的轴心换挡机构进行改进，结构简单，布局紧凑且易于制造，对变速器内布置空间需求不大，适合于农用机械等车辆，成本较低且操作灵活，部件更换容易，可避免变速器内的换挡机构与其他部件间的干涉问题，利于提高变速器的使用寿命。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供的轴心换挡的变速器结构简单，结构简单，布局紧凑且易于制造，对变速器内布置空间需求不大，适合于农用机械等车辆，成本较低且操作灵活，部件更换容易，可避免变速器内的换挡机构与其他部件间的干涉问题，利于提高变速器的使用寿命。

本实用新型涉及的轴心换挡的变速器，包括空心传动轴和转动配合设置于空心传动轴上的多个挡位齿轮；

还包括换挡机构，所述换挡机构包括换挡轴和固定于换挡轴上的换挡键，所述空心传动轴上位于挡位齿轮所在区域设有径向贯穿空心传动轴侧壁的轴向换挡槽；所述轴向换挡槽的槽口形状为类矩形或长椭圆形，且长度方向沿轴向设置，优选所述轴向换挡槽槽口形状为四个角作倒圆角处理的长方形，所述轴向换挡槽槽口与换挡键接触的内表面做光滑处理，利于换挡轴带动换挡键轴向移动时减小轴向换挡槽与换挡键间的磨损；所述轴向换挡槽的轴向长度覆盖所有挡位齿轮在所述空心传动轴上所占总长度，利于实现不同挡位的换挡，轴向换挡槽在圆周方向的宽度设定为与换挡键在宽度上小间隙或者无间隙可滑动配合，以便在空心传动轴的带动下形成良好传动；所述轴向换挡槽沿圆周方向的宽度以使换挡键可以通过为宜，利于提高结构运行时的稳定性；所述换挡轴沿轴向穿入空心传动轴且换挡键沿径向伸出轴向换挡槽；所述挡位齿轮内圆设有轴向贯通的径向键槽，所述换挡轴轴向往复移动时带动所述换挡键与相应的挡位齿轮的径向键槽啮合形成对应挡位的传动；所述多个挡位齿轮内圆均设有轴向贯通的径向键槽，径向键槽的设置利于容纳换挡键及对换挡键的固定；所述各挡位齿轮的径向键槽的槽宽和槽深设定及径向键槽的槽口位置设定使移动换挡轴进行换挡时，换挡键可对应传动支撑于径向键槽内，利于换挡键与径向键槽的对应啮合及对换挡挡位齿轮的传动；针对农机来说，比如旋耕机，为了达到旋耕速度可调的目的，设置多个旋耕时的行进挡位，可在停车时进行挡位切换，此时多个挡位齿轮之间依次紧靠设置，换挡轴轴向移动并带动换挡键与对应的换挡齿轮相啮合形成对应挡位是在其它挡位停止或者低速的条件下进行；所述多个挡位齿轮之间的紧凑布局，消除同步器等换挡部件产生空挡而造成增加变速器的尺寸的问题，适用于在停车的情况下完成挡位切换，以实现旋耕操作的速度的改变；当然，也可设置宽度稍大于换挡键轴向尺寸的换挡空间(轴向依然大大小于现有技术同步器所需宽度)从而适用于其他农用机械等结构简单的车辆。

进一步，所述换挡键为至少两个沿圆周方向固定于换挡轴，如图所示，当换挡键为两个时，可由一整体柱状结构沿径向穿过换挡轴并两端对称伸出换挡轴固定形成；所述两个换挡键为一整体的柱状结构，优选所述换挡键为方形横截面且长度方向的四个棱及四个角均做倒圆处理，所述换挡键的外表面光滑处理，利于伸入键槽及减小换挡键与键槽、轴向换挡槽及径向键槽间的磨损；所述换挡轴对应设置有供整体柱状结构穿过的两个键槽，所述键槽的槽口形状为类方形或圆形；优选键槽的槽口形状为四个角做倒圆角处理的方形，所述键槽的槽口做光滑处理，利于换挡键的伸入，利于减小键槽与换挡键间的磨损；所述换挡键的横截面积设定使换挡键穿过键槽后换挡键可与键槽槽口对应贴合及滑动，利于换挡键的滑动伸入入并使伸入的换挡键在键槽中不会过多晃动，利于换挡轴带动换挡键传动的稳定性，利于换挡键对各挡位齿轮的稳定传动；

进一步，所述换挡键为四个，两两对称设置于换挡轴，其中两个对称的换挡键由一整体柱状结构沿径向穿过换挡轴并两端对称伸出换挡轴固定形成，另外两个换挡键沿径向伸入换挡轴并固定；所述空心传动轴上的换挡槽则与换挡键的相位和数量相对应；进一步利于对挡位齿轮的稳定支撑与传动，提高动力传输的稳定性；传动动力需求较大时，通过增加换挡键的数量或增加适合的换挡键的粗细可实现对挡位齿轮的稳定传动；同时使部件损坏更换变得容易；

进一步，所述挡位齿轮内圆的径向键槽为多个沿圆周方向以两两对称的方式布置分布；利于换挡键与径向键槽的对应啮合；

进一步，多个挡位齿轮之间依次紧靠设置，且相邻换挡齿轮之间预留轴向尺寸等于或大于换挡键轴向尺寸的空挡空间。

进一步，相邻挡位齿轮相对的端面设有环形沉槽，所述环形沉槽的外径在径向上超过所述换挡键的外端头。

进一步，相邻两个挡位齿轮的环形沉槽相对形成空挡空间。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的轴心换挡的变速器改变了现有的轴心换挡通过弹性弹珠实现的复杂结构，通过换挡轴带动径向穿过键槽且与径向键槽的啮合的换挡键轴向运动实现换挡及动力传输；适用于农用机械等车辆，特别是旋耕机械等农机，成本较低且操作灵活，部件更换容易；对变速器内布置空间需求不大，布局紧凑且易于制造；可避免变速器内的换挡机构与其他部件间的干涉问题，利于提高变速器的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为轴向视图。

图3为空心传动轴的结构示意图。

图4为换挡键的安装示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型的结构示意图，图2为轴向视图，图3为空心传动轴的结构示意图，图4为换挡键的安装示意图，如图所示：本实施例的轴心换挡的变速器，包括空心传动轴2和转动配合设置于空心传动轴2上的多个挡位齿轮1；

还包括换挡机构，所述换挡机构包括换挡轴3和固定于换挡轴3上的换挡键4，所述空心传动轴2上位于挡位齿轮1所在区域设有径向贯穿空心传动轴2侧壁的轴向换挡槽201(此处的挡位齿轮指的是须通过本换挡机构换挡的挡位齿轮，并不包含不通过本机构换挡的其他挡位齿轮)，一般情况下，所述轴向换挡槽201的轴向长度覆盖所有挡位齿轮1在所述空心传动轴2上所占总长度；所述轴向换挡槽201的槽口形状为类矩形或长椭圆形，且长度方向沿轴向设置，优选所述轴向换挡槽201槽口形状为四个角作倒圆角处理的长方形，所述轴向换挡槽201槽口与换挡键4接触的内表面做光滑处理，利于换挡轴3带动换挡键4轴向移动时减小轴向换挡槽201与换挡键4间的磨损；所述轴向换挡槽201的轴向长度覆盖所有挡位齿轮1在所述空心传动轴2上所占总长度，利于实现不同挡位的换挡；所述轴向换挡槽201尺寸以使换挡键4可以通过为宜，利于提高结构运行时的稳定性；所述换挡轴3沿轴向穿入空心传动轴2且换挡键4沿径向伸出轴向换挡槽201；所述挡位齿轮1内圆设有轴向贯通的径向键槽，所述换挡轴3轴向往复移动时带动所述换挡键4与相应的挡位齿轮1的径向键槽啮合形成对应挡位的传动；所述多个挡位齿轮1内圆均设有轴向贯通的径向键槽，径向键槽的设置利于容纳换挡键4及对换挡键4的固定；所述各挡位齿轮1的径向键槽的槽宽和槽深设定及径向键槽的槽口位置设定使移动换挡轴3进行换挡时，换挡键4可对应传动支撑于径向键槽内，利于换挡键4与径向键槽的对应啮合及对换挡挡位齿轮1的传动。

针对农机来说，比如旋耕机，为了达到旋耕速度可调的目的，设置多个旋耕时的行进挡位，可在停车时进行挡位切换，此时多个挡位齿轮之间依次紧靠设置，换挡轴轴向移动并带动换挡键与对应的换挡齿轮相啮合形成对应挡位是在其它挡位停止或者低速的条件下进行；所述多个挡位齿轮之间的紧凑布局，利于避免产生空挡而造成增加变速器的尺寸的问题，适用于在停车的情况下完成挡位切换，以实现旋耕操作的速度的改变，从而适用于旋耕机等农用机械；当然，当然，也可设置宽度稍大于换挡键轴向尺寸的换挡空间(轴向依然大大小于现有技术同步器所需宽度)从而适用于其他农用机械等结构简单的车辆，可实现行走间换挡(低速或者高速均可)，在此不再赘述。

本实施例中，所述换挡键4为至少两个，如图所示，如果为两个，可由一整体柱状结构沿径向穿过换挡轴3并两端对称伸出换挡轴3固定形成，也可在换挡轴上形成径向沉孔，换挡键插入径向沉孔(盲孔)形成固定，在此不再赘述；所述两个换挡键4为一整体的柱状结构，优选所述换挡键4为方形横截面且长度方向的四个棱及四个角均做倒圆处理，所述换挡键4的外表面光滑处理，利于伸入键槽及减小换挡键4与键槽、轴向换挡槽4及径向键槽间的磨损；所述换挡轴3对应设置有供整体柱状结构穿过的两个键槽，所述键槽的槽口形状为类方形或圆形；优选键槽的槽口形状为四个角做倒圆处理的方形，所述键槽的槽口做光滑处理，利于换挡键4的伸入，利于减小键槽与换挡键4间的磨损；所述换挡键4的横截面积设定使换挡键4穿过键槽后换挡键4可与键槽槽口对应贴合及滑动，利于换挡键4的滑动伸入并使伸入的换挡键4在键槽中不会过多晃动，利于换挡轴3带动换挡键4传动的稳定性，利于换挡键4对各挡位齿轮1的稳定传动。

本实施例中，所述换挡键4为四个，两两对称设置于换挡轴3，其中两个对称的换挡键4由一整体柱状结构沿径向穿过换挡轴3并两端对称伸出换挡轴3固定形成，另外两个换挡键4沿径向伸入换挡轴3并固定，可采用现有的机械固定结构，比如通过过盈配合进行固定；所述空心传动轴2上的换挡槽201则与换挡键4的相位和数量相对应；进一步利于对挡位齿轮1的稳定支撑与传动，提高动力传输的稳定性；传动动力需求较大时，通过增加换挡键4的数量或增加适合的换挡键4的粗细可实现对挡位齿轮1的稳定传动，同时使部件损坏更换变得容易。

本实施例中，所述挡位齿轮1内圆的径向键槽为多个沿圆周方向以两两对称的方式布置分布；利于换挡键4与径向键槽的对应啮合。

本实施例中，多个挡位齿轮1之间紧靠设置，换挡轴3轴向移动并带动换挡键4与对应的换挡齿轮1相啮合形成对应挡位是在其它挡位停止或低速的条件下进行，一般为停止状态换挡，停止状态换挡不需要在挡位之间设置空挡区域，适应于农用机械操作灵活的特点；低速换挡同样适用于农用机械，在低速状态下还利于挡位齿轮的径向键槽与换挡键4寻找对应啮合，这里的低速指的是能够拉出以及挂入挡位的低速，在此不再赘述；所述多个挡位齿轮1之间的紧凑布局，利于避免导致产生空挡而造成增加变速器的尺寸的问题，适用于在停车的情况下完成挡位切换，以实现旋耕操作的速度的改变，从而适用于旋耕机机械。

本实施例中，多个挡位齿轮1之间依次紧靠设置，且相邻换挡齿轮之间预留轴向尺寸等于或大于换挡键轴向尺寸的空挡空间；可根据需要随时进行换挡，该结构使得挡位齿轮之间的轴向空间远远小于常规的同步器的轴向尺寸，使得变速器整体结构紧凑。

本实施例中，相邻挡位齿轮1相对的端面设有环形沉槽，所述环形沉槽的外径在径向上超过所述换挡键的外端头，即从径向上环形沉槽可在径向上容纳所述换挡键，以保证换挡键轴向移动的顺畅性。

本实施例中，相邻两个挡位齿轮1沿轴向相抵使得两个环形沉槽相对形成空挡空间，整体封闭且能保证换挡的顺畅性；由于存在换挡空间，挡位齿轮之间不存在转动干涉，因此，可在车辆行走过程中换挡；如图所示，图中具有三个挡位齿轮1，即挡位齿轮ⅰ101、挡位齿轮ⅱ102和挡位齿轮ⅲ103，挡位齿轮ⅰ两端具有环形沉槽1011、挡位齿轮ⅱ两端具有环形沉槽1021和挡位齿轮ⅲ的两端具有环形沉槽1031，挡位齿轮ⅰ内圆具有用于与换挡键4相配合啮合传动的径向键槽1012、挡位齿轮ⅱ内圆具有用于与换挡键4相配合啮合传动的径向键槽1022和挡位齿轮ⅲ的内圆具有用于与换挡键4相配合啮合传动的径向键槽1032；如图所示，相邻的挡位齿轮ⅰ101、挡位齿轮ⅱ102和挡位齿轮ⅲ103轴向抵紧，挡位齿轮ⅰ101的环形沉槽1011和挡位齿轮ⅱ102的环形沉槽1021端部紧形成换挡空间；挡位齿轮ⅲ103的环形沉槽1031和挡位齿轮ⅱ102另一端的环形沉槽1021端部紧形成换挡空间。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。