变速器装置及包括该变速器装置的送料器的制作方法

1.本发明涉及变速传动的技术领域，更具体地，涉及变速器装置及包括该变速器装置的送料器。


背景技术：

2.目前，送料器换速时在出厂设置的齿数比情况下，只有两挡速度，电机快、慢两挡，若想得到出厂设置齿数比之外的速度时，需拆卸后盖螺丝、后盖、齿轮锁紧螺母、垫片、齿轮、平键等零件，更换新齿数比的齿轮之后再重新把上述零件安装上去，才可得到新的使用速度，若更换新的齿数比得到的速度并不符合生产实际使用需要，则需要重复上述拆装步骤，过程费时费力。送料器频繁拆装不仅会增大维护成本、影响送料器零件寿命，而且拆卸过程中啮合位置的大量润滑油脂易泄露污染工作环境；另外，送料器拆装需要专业领域技术要求、拆装操作繁琐，若拆装操作不当则会留下安全隐患。
3.中国专利cn112081880a及中国专利cn112081881a均公开了一种变速器结构，换挡时均通过换挡旋钮带动换挡轴旋转180度，凸台的旋转带动换挡拨叉的长槽沿着支撑件滑动，换挡拨叉因此沿着支撑件滑动，支撑件平行于输入轴，即可通过换挡拨叉驱动滑动导套轴向滑动，滑动导套的键滑动到不同齿数比的齿轮组对应的轴向位置，从而实现变速换挡。上述方案均采用换档轴上凸台旋转带动拔叉滑动再由拨叉驱动滑动导套轴向滑动，然而上述方案存在以下技术问题：(1)拨叉并不是标准件，且拨叉需配合导向机构使用，所需零件多，对零件之间的配合要求高，导致成本高昂、工作可靠性降低；(2)当将多挡换挡的拨叉换挡方案用于两档换挡时，若直接减少齿轮数量、延用拨叉换挡方案，采用拨叉拨动导向套实现换挡，则虽然降低了设计研发成本，但仍存在第(1)点指出的问题；若采用拨叉直接拨动齿轮，虽减少了零部件的数量，但是在高转速的情况下，会出现打齿、挂不进挡的问题，成本和工作可靠性难以兼顾；(3)转动换挡旋钮换挡时，无法保证转动至准确的挡位，多旋转一些角度或少旋转一些角度，均易出现空挡的情况。
4.另外，中国专利cn203754045u公开了一种送材机的送料轮传动改良结构，经由该蜗轮轴带动该主动小齿轮进而驱动主动大齿轮，以连动该齿轮传动组的主动轴依序驱动该主动齿轮、两小齿轮及两从动齿轮转动，并借由从动齿轮同步驱动齿轮传动链条转动，以驱使第一、二输送轮组运转。上述方案通过主动小齿轮、主动大齿轮、主动齿轮、小齿轮、从动齿轮五齿轮五轴的结构进行传动，所需齿轮数目多、更需设置两过渡轴、齿轮之间的啮合关系复杂，导致制造成本和安装成本高昂，且安装精度不够时会影响到送料器的工作稳定性。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供变速器装置及包括该变速器装置的送料器，换挡机构直接作用于离合套使得离合套轴向滑动至不同齿数比的从动齿轮对应的轴向位置，离合套与从动齿轮通过传动槽、传动件配合设置，实现变速换挡顺畅，结构简单，易于制造，节约制造成本。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
7.提供一种变速器装置，包括壳体、转动连接于壳体内的从动轴以及若干套接于从动轴的从动齿轮；；变速器装置还包括离合套和换挡机构，所述离合套相对于从动轴可轴向滑动但不可转动地套接于从动轴外周。所述离合套两端面设置有传动槽，所述从动齿轮的端面设置有传动件，所述换挡机构与离合套连接且换挡机构用于驱动离合套沿从动轴轴向移动，所述离合套轴向移动至所述传动槽嵌套于所述传动件时与从动齿轮联接。
8.本发明的变速器装置，换挡机构直接与离合套连接，无需连接拨叉，使得离合套轴向滑动至不同齿数比的从动齿轮对应的轴向位置，传动槽与所述传动件嵌套，实现换挡，结构简单，易于制造，节约制造成本，且无需拆装任何零件即可实现变速，可缩短调机时间、提高生产效率，减少耗材使用时间和使用成本，降低拆卸导致的安全风险，降低对使用者专业技术的要求，延长设备使用寿命；驱动机构为主动轴的转动提供动力，主动轴转动带动位于主动轴上的主动齿轮一起转动进而驱动与离合套嵌套的从动齿轮转动，从而带动从动轴转动将动力输出，实现变速。本发明的变速器装置结构简单、性能可靠、且可降低制造成本。
9.进一步地，所述离合套的外周面设置有环槽，所述换挡机构包括拔挡轴以及位于拔档轴端部的凸起，所述拔挡轴轴线与所述从动轴轴线垂直，所述凸起相对于拔档轴轴心偏心安置于拔挡轴的一端，且所述凸起插入至环槽内。
10.进一步地，所述拔挡轴的另一端设有相对拔挡轴轴心径向距离变化形成有波峰和波谷的凸轮台阶，拔挡轴套设有轴套端盖，所述轴套端盖位于凸轮台阶的外周；所述轴套端盖设有通孔，所述通孔内置有包括滚珠与弹簧的弹簧滚珠结构，弹簧的一端与壳体抵接，弹簧的另一端与滚珠抵接，滚珠抵接于凸轮台阶的外周面；换挡完成时，滚珠抵接至凸轮台阶的波谷。
11.进一步地，所述弹簧滚珠结构为两组，两组弹簧滚珠结构对称于凸轮台阶中心轴线的两侧。
12.进一步地，所述从动轴外周设有限位块，所述离合套内孔处设有限位槽，所述限位块与限位槽滑动连接。
13.进一步地，所述限位块为设于从动轴外周的外花键台阶，所述限位槽为设于所述离合套内孔处的花键内孔，所述外花键台阶与花键内孔滑动连接。
14.进一步地，所述离合套两端均设有若干间隔等分的第一凸台，所述传动槽位于相邻第一凸台之间，所述传动件为间隔等分于从动齿轮面向离合套端面的第二凸台。
15.进一步地，所述第一凸台所占跨角小于相邻第一凸台之间间隔所占跨角，所述第二凸台所述跨角小于相邻第二凸台之间间隔所占跨角。
16.进一步地，还包括转动连接于壳体内的主动轴，所述主动轴和从动轴平行设置，所述主动轴连接有驱动主动轴转动的驱动机构，所述主动轴同轴套接有若干相对于主动轴固定的主动齿轮，所述从动齿轮可相对于从动轴旋转但轴向移动受限地套接于所述从动轴，所述主动齿轮和从动齿轮一一对应且相对应的主动齿轮和从动齿轮啮合。
17.进一步地，所述主动齿轮包括第一主动齿轮和第二主动齿轮，所述从动齿轮包括第一从动齿轮和第二从动齿轮，所述第一主动齿轮和第一从动齿轮啮合，所述第二主动齿轮和第二从动齿轮啮合，所述离合套位于第一从动齿轮和第二从动齿轮之间。
18.进一步地，所述驱动机构包括驱动电机、蜗杆及蜗轮，所述蜗杆连接于驱动电机的
输出端，所述蜗杆与蜗轮啮合，所述蜗轮与主动轴同轴固定连接且所述蜗轮位于第一主动齿轮和第二主动齿轮之间。
19.本发明还提供了一种送料器，包括动力分配机构以及如前所述的变速器装置，所述动力分配机构的输入件连接于所述从动轴的输出端。
20.进一步地，所述动力分配机构包括一平衡于从动轴通过轴承支承于壳体上且相对于壳体可自由转动的过渡轴、两平衡于过渡轴通过轴承支承于壳体上且相对于壳体可自由转动的第一驱动轴、两平衡第一驱动轴且通过轴承支承于壳体上且相对于壳体可自由转动的第二驱动轴，从动轴凸出壳体部分固定套设有主动链轮，过渡轴上固定套设有从动链轮，主动链轮与从动链轮间通过链条连接啮合，过渡轴上从动链轮内侧边套设有一过渡齿轮，两第一驱动轴上分固定套设有两个被动齿轮，过渡齿轮同时与两个被动齿轮啮合；两第一驱动轴端部设有第一链轮，两第二驱动轴端部设有第二链轮，第一链轮和第二链轮齿数相等，分别通过第一链条和第二链条啮合传递动力。
21.本发明的送料器，采用上述变速器装置，无需拆装任何零件即可实现顺畅变速，可缩短调机时间、提高生产效率，减少耗材使用时间和使用成本，降低拆卸导致的安全风险，降低对使用者专业技术的要求，延长设备使用寿命；且结构简单、性能可靠、可降低制造成本。另外，本发明送料器的动力分配机构所需传动齿轮的数目减少，结构得以简化，从而可降低产品的制造成本。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.本发明的变速器装置及包括该变速装置的送料器，无需拆装任何零件即可实现变速，可缩短调机时间、提高生产效率，减少耗材使用时间和使用成本，降低拆卸导致的安全风险，降低对使用者专业技术的要求，延长设备使用寿命；换挡机构直接与离合套连接，无需连接拨叉，结构简单，制造成本更低，具有更好的经济效益。
附图说明
24.图1为变速器装置的爆炸示意图；
25.图2为变速器装置的局部结构示意图；
26.图3为变速器装置换挡的原理示意图；
27.图4为变速器装置拨挡轴的结构示意图；
28.图5为变速器装置拨挡轴另一视角的结构示意图；
29.图6为送料器的爆炸示意图；
30.图7为送料器的结构示意图；
31.图8为送料器另一视角的结构示意图；
32.附图中：100、变速器装置；110、壳体；111、箱体；112、箱盖；120、主动轴；121、中间台阶；122、第一台阶；123、第二台阶；124、第一轴承；125、第二轴承；130、从动轴；131、外花键台阶；132、第三台阶；133、第四台阶；134、第三轴承；135、第四轴承；136、主动链轮；140、驱动机构；141、驱动电机；142、蜗杆；143、蜗轮；150、从动齿轮；151、传动件；152、第一从动齿轮；153、第二从动齿轮；160、主动齿轮；161、第一主动齿轮；162、第二主动齿轮；170、离合套；171、传动槽；172、花键内孔；173、第一凸台；174、环槽；180、换挡机构；181、拔挡轴；182、凸起；183、旋钮；184、凸轮台阶；185、轴套端盖；186、通孔；187、弹簧；189、滚珠；200、动力分
配机构；210、过渡轴；211、从动链轮；220、第一驱动轴；221、被动齿轮；222、第一链轮；230、第二驱动轴；231、第二链轮；240、隔套；250、过渡齿轮；260、滚子链；270、第一滚子链条；280、第二滚子链条。
具体实施方式
33.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
34.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
35.实施例一
36.如图1至图5所示为本发明的变速器装置100的实施例，包括壳体110以及平行设置的主动轴120和从动轴130，主动轴120、从动轴130均通过轴承转动连接于壳体110内，主动轴120连接有驱动主动轴120转动的驱动机构140，主动轴120同轴套接有若干相对于主动轴120固定的主动齿轮160，从动轴130套接有若干可相对于从动轴130旋转但轴向移动受限的从动齿轮150，主动齿轮160和从动齿轮150一一对应且相对应的主动齿轮160和从动齿轮150啮合；变速器装置100还包括离合套170和换挡机构180，离合套170相对于从动轴130可轴向滑动但不可转动地套接于从动轴130外周。离合套170两端面设置有传动槽171，从动齿轮150的端面设置有传动件151，换挡机构180与离合套170连接且换挡机构180用于驱动离合套170沿从动轴130轴向移动，离合套170轴向移动至传动槽171嵌套于传动件151时与从动齿轮150联接。
37.本实施例实施时，换挡机构180直接与离合套170连接，无需连接拨叉，使得离合套170轴向滑动至不同齿数比的从动齿轮150对应的轴向位置，传动槽171与传动件151嵌套，实现换挡；换挡完成后，驱动机构140为主动轴120的转动提供动力，主动轴120转动带动位于主动轴120上的主动齿轮160一起转动，进而驱动与离合套170嵌套的从动齿轮150转动，从而带动从动轴130转动将动力输出，实现变速。本实施例的换挡机构180和离合套170可适用于两挡变速甚至多挡变速，相应地设置主动齿轮160、从动齿轮150、离合套170的位置和数量即可实现两挡变速或多挡变速。
38.离合套170的外周面设置有环槽174，换挡机构180包括拔挡轴181以及拔档轴181上圆柱凸起182，拔挡轴181轴线与从动轴130轴线垂直，凸起182相对于拔档轴181轴心偏心安置于拔挡轴181的一端，且凸起182插入至环槽174内，但不影响离合套170的转动，如图3、图4所示。当拔挡轴181转动一定角度时，凸起182带动离合套170沿从动轴130轴向移动一定距离，使得离合套170与从动齿轮150配合或脱开：当离合套170与从动齿轮150配合时，从动齿轮150在与主动齿轮160啮合转动的过程中，从动轴130也会跟随着一起转动；当离合套
170与从动齿轮150脱开时，从动齿轮150与主动齿轮160啮合转动的过程中，从动轴130并不会跟随着一起转动。其中，凸起182设置为凸起小圆柱，以便于改善凸起182在环槽174内滑动的平稳性，拔挡轴181的另一端连接有旋钮183以便于换挡操作。另外，需要说明的是，采用转动拔挡轴181实现换挡是为了操作便捷做出的优选，并不作为本发明的限制性规定，其他如可线性推动离合套170滑动的换挡机构180也可适用于本发明。
39.拔挡轴181的另一端设有相对拔挡轴181轴心有径向距离变化形成有波峰和波谷的凸轮台阶184，拔挡轴181套设有轴套端盖185，轴套端盖185位于凸轮台阶184的外周；轴套端盖185设有通孔186，所述通孔186内置有包括滚珠189与弹簧187的弹簧滚珠结构，弹簧187的一端与壳体110抵接，弹簧187的另一端与滚珠189抵接，滚珠189抵接于凸轮台阶184的外周面，如图3、图4、图5所示；换挡完成时，滚珠189抵接至凸轮台阶184的波谷。弹簧滚珠结构为两组，两组弹簧滚珠结构对称于凸轮台阶184中心轴线的两侧。本实施例中，凸轮台阶184上的波峰和波谷对称分布，转动拔挡轴181过程中，滚珠189始终压迫抵接于凸轮台阶184的外周面：当完成换挡时，滚珠189抵接至凸轮台阶184的波谷；当未换挡到位时，滚珠189抵接至凸轮台阶184的波峰或其他腰部位置，此时，在弹簧187的作用下，拔挡轴181继续旋转复位至凸轮台阶184的波谷，可有效防止空挡情况的出现。为获得更好的复位和换挡效果，本实施例的波峰可设置于两个换挡位置时滚珠189抵接凸轮台阶184位置的中间位置，如图5所示。当弹簧滚珠结构设置两组时，轴套端盖185也径向对称设置有两贯穿内孔的通孔186，通孔186限定滚珠189只能沿着通孔186轴线移动；壳体110对轴套端盖185成半包裹状，即轴套端盖185部分设于壳体110内、部分设于壳体110外。另外，本实施例的拔挡轴181套设有一o型密封圈，密封圈受壳体110对应内孔壁、拔档轴对应台阶面压迫从而达到密封作用。
40.所述从动轴外周设有限位块，所述离合套内孔处设有限位槽，所述限位块与限位槽滑动连接，使得离合套170相对于从动轴130可轴向滑动但不可转动。具体到本实施例中，从动轴130设有外花键台阶131，离合套170设有花键内孔172，外花键台阶131作为限位块，花键内孔172作为限位槽，外花键台阶131与花键内孔172滑动连接，离合套170可与从动轴130相对轴向移动，但离合套170无法相对从动轴130转动，如图1所示。当然，外花键台阶131与花键内孔172滑动连接并不是本发明离合套170与从动轴130之间连接的唯一形式，其他可限制离合套170相对从动轴130转动的限位结构也可适用于本发明。
41.离合套170两端均设有若干间隔等分的第一凸台173，传动槽171位于相邻第一凸台173之间，传动件151为间隔等分于从动齿轮150面向离合套170端面的第二凸台，如图1所示。当第二凸台嵌入传动槽171时，离合套170与从动齿轮150处于配合状态，可以限制从动齿轮150和从动轴130之间的相对旋转运动。其中，第一凸台173所占跨角小于相邻第一凸台173之间间隔所占跨角，第二凸台跨角小于相邻第二凸台之间间隔所占跨角。所有间隔等分的凸台所占跨角小于相邻凸台间隔所占跨角，当凸台嵌入间隔空隙中时有一定的跨角虚位，使得两者在有比较大的转速差的情况下，从脱开状态开始配合时更容易嵌入。
42.实施例二
43.本发明的变速器装置100的实施例，本实施例与实施例一相类似，所不同之处在于：本实施例的变速器装置100进行两挡速度变换。主动齿轮160包括第一主动齿轮161和第二主动齿轮162，从动齿轮150包括第一从动齿轮152和第二从动齿轮153，第一主动齿轮161
和第一从动齿轮152啮合，第二主动齿轮162和第二从动齿轮153啮合，离合套170位于第一从动齿轮152和第二从动齿轮153之间。驱动机构140包括驱动电机141、蜗杆142及蜗轮143，蜗杆142连接于驱动电机141的输出端，蜗杆142与蜗轮143啮合，蜗轮143与主动轴120同轴固定连接且蜗轮143位于第一主动齿轮和第二主动齿轮之间。在本实施例中，壳体110包括可拆卸连接的箱体111和箱盖112。
44.具体地，蜗轮143固定套设在主动轴120的中间台阶121处，中间台阶121两侧设有第一台阶122和第二台阶123，第一主动齿轮161和第二主动齿轮162分别固定在第一台阶122和第二台阶123，具体地，第一主动齿轮161、第二主动齿轮162和蜗轮143均通过平键与主动轴120固定连接安装，蜗轮143相对主动轴120固定连接安装成一体，蜗轮143与蜗杆142啮合配合，当动力从蜗杆142输入时，蜗轮143与主动轴120整体被驱动按照一定比例转速绕轴心旋转。另外，主动轴120两端还安装有第一轴承124和第二轴承125，第一轴承124和第二轴承125分别支承于箱体111和箱盖112上，主动轴120相对壳体110可转动但轴向位置固定。从动轴130设有外花键台阶131、外花键台阶131设于从动轴130的中部，外花键台阶131两侧设有第三台阶132和第四台阶133，第一从动齿轮152和第二从动齿轮153分别安装于第三台阶132和第四台阶133，第一从动齿轮152和第二从动齿轮153相对于从动轴130能够自由旋转但轴向移动受限。另外，从动轴130两端还安装有第三轴承134和第四轴承135，第三轴承134和第四轴承135分别支承于箱体111和箱盖112上，在第四轴承135外侧安装有一密封圈，受从动轴对应台阶面与箱盖112内孔面压迫而达到密封作用，从动轴130相对壳体110可转动但轴向位置固定，离合套170与第一从动齿轮152或第二从动齿轮153配合时，第一从动齿轮152或第二从动齿轮153的转动才会驱动从动轴130按一定比例的转速绕轴心旋转，如图1所示。
45.本实施例中，拔挡轴181的另一端设有相对拔挡轴181轴心径向距离变化形成有波峰和波谷的凸轮台阶184，凸轮台阶184设置有四个波峰和四个波谷，四个波峰和四个波谷间隔、均匀、对称分布，如图4、图5所示。弹簧滚珠结构为两组，两组弹簧滚珠结构对称于凸轮台阶184中心轴线的两侧，如图3所示。当离合套170与第一从动齿轮152配合、与第二从动齿轮153脱开时记为滚珠189的位置记为a位，当离合套170从第一从动齿轮152脱开、与第二从动齿轮153配合时滚珠189的位置记为b位，波峰在a位与b位夹角的中间位置，a位和b位均位于波谷。滚珠189受弹簧187压迫抵接于拔档轴凸轮台阶184上，当转动拔档轴，凸轮台阶184迫使滚珠189径向移动越过波峰而滚珠189与拔档轴凸轮台阶184接触处不是谷值时，受弹簧187力驱使拔档轴向最近波谷方向转动以使滚珠189落到凸轮台阶184某一波谷处。
46.实施例三
47.如图6至图8所示为本发明的送料器的实施例，包括动力分配机构200以及如实施例一或实施例二的变速器装置100，动力分配机构200的输入件连接于从动轴130的输出端。具体地，从动轴130的端部凸出壳体110部分连接有动力分配机构200的输入，动力分配机构200包括一平衡于从动轴130通过轴承支承于壳体110上相对于壳体110可自由转动的过渡轴210、两平衡于过渡轴210通过轴承支承于壳体110上且相对于壳体110可自由转动的第一驱动轴220、两平衡第一驱动轴220且通过轴承支承于壳体110上且相对于壳体110可自由转动的第二驱动轴230。减速箱从动轴130凸出减速箱端上固定套设有一主动链轮136，过渡轴210上固定套设有一从动链轮211，主动链轮136与从动链轮211间通过滚子链260连接啮合。
48.过渡轴210上从动链轮211内侧边套设有一隔套240，隔套240内侧固定套设有一过渡齿轮250，两第一驱动轴220上分固定套设有两个被动齿轮221。过渡齿轮250同时与两个被动齿轮221啮合。当过渡齿轮250旋转时同时带动两个被动齿轮221转把动力分配出去。两第一驱动轴220端部设有第一链轮222，两第二驱动轴230端部设有第二链轮231，第一链轮222和第二链轮231齿数相等，分别通过第一滚子链条270和第二滚子链条280啮合传递动力。
49.采用本实施例的动力分配机构200，所需传动齿轮的数目减少，结构得以简化，从而可降低产品的制造成本。
50.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。