间隔齿式啮合套换挡变速箱的制作方法

本发明涉及变速箱，具体涉及一种间隔齿式啮合套换挡变速箱。

背景技术：

1、变速箱是一种在输入转速一定的情况下实现输出转速变化的一种运动和动力传递装置，一般由输入机构、变速机构、操纵机构及输出机构等组成，是原动机和工作机之间独立的闭式传动装置。

2、变速箱转速稳定、滑动率小，具有恒功率机械特性，传动效率较高，能很好地适应各种机械的工况要求及产品变换需要，易于实现整个系统的机械化、自动化，且结构简单，维修方便，价格相对便宜。广泛应用于农机、矿山、冶金、化工等领域。

3、农业机械用变速箱按换挡结构一般可分为滑移齿换挡变速箱、啮合套换挡变速箱及同步器换挡变速箱。

4、现有的啮合套换挡变速箱，其结构一般包括主动轴组件和换挡轴组件。换挡轴组件包括换挡轴上的固定齿毂、换挡齿轮和滑移齿套，通过叉轴上的拨叉拨动滑移齿套，使之与固定齿毂、换挡齿轮任一个啮合或同时啮合，实现换挡功能。当挡位为三个及以上时，需要两个或多个滑移齿套换挡，而对应不同挡位的齿轮转速不同，不能使两个以上的滑移齿套同时啮合至对应挡位的齿轮，因此需要多个拨叉分别固定在叉轴上，每个拨叉独立控制一个移齿套。由于一个拨叉与一根叉轴组合，这就需要增加选挡机构的叉轴，结构复杂，且占用空间大，操作不方便。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：当挡位达到三个及以上时，如何减小换挡机构占用空间，并且操作方便。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、本发明提供了一种间隔齿式啮合套换挡变速箱，包括主动轴、换挡轴，所述主动轴上固定有多个主动齿轮，所述换挡轴上固定有至少两个固定齿毂，每个固定齿毂的至少一侧设有换挡齿轮，换挡齿轮相对于换挡轴均可转动，且每个换挡齿轮均与一个所述主动齿轮相互对应并啮合；每个固定齿毂上均套有滑移齿套，滑移齿套可沿轴向滑动至与固定齿毂任一侧的换挡齿轮啮合，且同一挡位下，仅有一个滑移齿套同时与固定齿毂以及该固定齿毂其中一侧的换挡齿轮啮合。

4、本发明的有益效果是：

5、采用本发明，通过固定齿毂与换挡齿轮的排布，且同一挡位下，仅有一个滑移齿套同时与固定齿毂以及换挡齿轮啮合，从而可同时拨动两个以上的滑移齿套进行换挡；实现了同一根叉轴控制至少两个拨叉进行换挡，简化了结构，占用空间小，并且操作方便。当挡位达到三个及以上时，一根叉轴即可控制多个挡位，无需选挡而控制多个挡位直线循环换挡。结构简单，换挡方便。

6、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

7、进一步的，所述固定齿毂包括第一固定齿毂和第二固定齿毂，所述滑移齿套包括第一滑移齿套和第二滑移齿套，第一滑移齿套套于第一固定齿毂上，第二滑移齿套套于第二固定齿毂上；第一固定齿毂的两侧以及第二固定齿毂的至少一侧均设有所述换挡齿轮；第一滑移齿套可沿轴向滑动至与第一固定齿毂任一侧的换挡齿轮啮合；第二滑移齿套可沿轴向滑动至与第二固定齿毂任一侧的换挡齿轮啮合。

8、可实现3-4挡位切换，向左或向右同时移动第一滑移齿套和第二滑移齿套，即可控制多个挡位直线循环换挡，并且通过一个叉轴控制两个拨叉即可完成换挡操作，操作方便，占用空间小。

9、进一步的，多个换挡齿轮包括一挡换挡齿轮、二挡换挡齿轮和三挡换挡齿轮，一挡换挡齿轮设于第一固定齿毂右侧，三挡换挡齿轮设于第一固定齿毂左侧，二挡换挡齿轮设于第二固定齿毂右侧；在第一滑移齿套同时与第一固定齿毂以及一挡换挡齿轮啮合的状态下，第二滑移齿套与二挡换挡齿轮啮合并脱离第二固定齿毂。

10、从右往左同时拨动第一滑移齿套和第二滑移齿套时，可依次切换一挡、二挡、三挡，反向操作可依次切换三挡、二挡、一挡，可沿直线循环加减挡，操作方便。

11、进一步的，多个主动齿轮包括一挡主动齿轮、二挡主动齿轮和三挡主动齿轮，一挡主动齿轮与一挡换挡齿轮啮合，二挡主动齿轮与二挡换挡齿轮啮合，三挡主动齿轮与三挡换挡齿轮啮合。

12、进一步的，所述一挡换挡齿轮与三挡换挡齿轮均向第一固定齿毂伸出有第一轮毂，第一轮毂的外径与第一固定齿毂的外径相同，且第一轮毂外周侧可与第一滑移齿套内周侧啮合；所述二挡换挡齿轮向第二固定齿毂伸出有第二轮毂，第二轮毂的外径与第二固定齿毂的外径相同，且第二轮毂外周侧可与第二滑移齿套内周侧啮合。

13、第一滑移齿套、第二滑移齿套可分别在第一轮毂、第二轮毂上滑动实现换挡，通过设置第一轮毂、第二轮毂的长度，以及第一固定齿毂、第二固定齿毂的长度，可决定换挡行程，结构强度大，可适应多挡位换挡的情况，适应性广。

14、进一步的，所述第一滑移齿套内周侧以及第二滑移齿套内周侧均设有啮合内花键结构，所述第一固定齿毂外周侧、第二固定齿毂外周侧、第一轮毂外周侧、以及第二轮毂外周侧均设有啮合外花键结构，啮合内花键结构与啮合外花键结构相互啮合并可相对轴向滑动。

15、传动时沿构件周向受力均匀，结构强度大，使用寿命长，且传动平稳。

16、进一步的，所述啮合内花键结构包括沿自身周向交错分布的内齿和内槽，所述啮合外花键结构包括沿自身周向交错分布的外齿和外槽，外齿伸入内槽内，内齿伸入外槽内；且沿啮合内花键结构周向，内槽的宽度大于外齿的宽度。

17、使得啮合内花键结构与啮合外花键结构之间具有周向活动间隙，换挡轮系过渡时滑移齿套具有周向活动的空间，避免结构干涉。

18、进一步的，还包括叉轴，叉轴上固定有与滑移齿套数量相同的拨叉，每个拨叉与一个滑移齿套对应并接触，且拨叉可拨动滑移齿套沿自身轴向滑动。

19、便于通过一根叉轴控制多个挡位的换挡，操作简便，换挡机构占用空间小。

20、进一步的，还包括箱体，箱体的一侧设有箱盖；所述叉轴、主动轴与换挡轴相互平行地设于箱体内，所述主动轴与换挡轴均与箱体通过轴承连接，所述叉轴与箱体活动连接并可沿自身轴向活动。

21、箱体可容纳润滑油进行润滑，且便于开启箱盖进行维护，结构紧凑，操作方便。

22、进一步的，所述叉轴的一端伸出于箱体外并连接有换挡软轴。

23、通过换挡软轴推拉叉轴进行换挡，可补偿叉轴径向的操作力，适应性好，操作方便。

技术特征：

1.一种间隔齿式啮合套换挡变速箱，其特征在于：包括主动轴(1)、换挡轴(2)，所述主动轴(1)上固定有多个主动齿轮，所述换挡轴(2)上固定有至少两个固定齿毂，每个固定齿毂的至少一侧设有换挡齿轮，换挡齿轮相对于换挡轴(2)均可转动，且每个换挡齿轮均与一个所述主动齿轮相互对应并啮合；每个固定齿毂上均套有滑移齿套，滑移齿套可沿轴向滑动至与固定齿毂任一侧的换挡齿轮啮合，且同一挡位下，仅有一个滑移齿套同时与固定齿毂以及该固定齿毂其中一侧的换挡齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的间隔齿式啮合套换挡变速箱，其特征在于：所述固定齿毂包括第一固定齿毂(3)和第二固定齿毂(4)，所述滑移齿套包括第一滑移齿套(5)和第二滑移齿套(6)，第一滑移齿套(5)套于第一固定齿毂(3)上，第二滑移齿套(6)套于第二固定齿毂(4)上；第一固定齿毂(3)的两侧以及第二固定齿毂(4)的至少一侧均设有所述换挡齿轮；第一滑移齿套(5)可沿轴向滑动至与第一固定齿毂(3)任一侧的换挡齿轮啮合；第二滑移齿套(6)可沿轴向滑动至与第二固定齿毂(4)任一侧的换挡齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述的间隔齿式啮合套换挡变速箱，其特征在于：多个换挡齿轮包括一挡换挡齿轮(9)、二挡换挡齿轮(7)和三挡换挡齿轮(8)，一挡换挡齿轮(9)设于第一固定齿毂(3)右侧，三挡换挡齿轮(8)设于第一固定齿毂(3)左侧，二挡换挡齿轮(7)设于第二固定齿毂(4)右侧；在第一滑移齿套(5)同时与第一固定齿毂(3)以及一挡换挡齿轮(9)啮合的状态下，第二滑移齿套(6)与二挡换挡齿轮(7)啮合并脱离第二固定齿毂(4)。

4.根据权利要求3所述的间隔齿式啮合套换挡变速箱，其特征在于：多个主动齿轮包括一挡主动齿轮(12)、二挡主动齿轮(10)和三挡主动齿轮(11)，一挡主动齿轮(12)与一挡换挡齿轮(9)啮合，二挡主动齿轮(10)与二挡换挡齿轮(7)啮合，三挡主动齿轮(11)与三挡换挡齿轮(8)啮合。

5.根据权利要求3所述的间隔齿式啮合套换挡变速箱，其特征在于：所述一挡换挡齿轮(9)与三挡换挡齿轮(8)均向第一固定齿毂(3)伸出有第一轮毂(13)，第一轮毂(13)的外径与第一固定齿毂(3)的外径相同，且第一轮毂(13)外周侧可与第一滑移齿套(5)内周侧啮合；所述二挡换挡齿轮(7)向第二固定齿毂(4)伸出有第二轮毂(14)，第二轮毂(14)的外径与第二固定齿毂(4)的外径相同，且第二轮毂(14)外周侧可与第二滑移齿套(6)内周侧啮合。

6.根据权利要求5所述的间隔齿式啮合套换挡变速箱，其特征在于：所述第一滑移齿套(5)内周侧以及第二滑移齿套(6)内周侧均设有啮合内花键结构，所述第一固定齿毂(3)外周侧、第二固定齿毂(4)外周侧、第一轮毂(13)外周侧、以及第二轮毂(14)外周侧均设有啮合外花键结构，啮合内花键结构与啮合外花键结构相互啮合并可相对轴向滑动。

7.根据权利要求6所述的间隔齿式啮合套换挡变速箱，其特征在于：所述啮合内花键结构包括沿自身周向交错分布的内齿(15)和内槽(16)，所述啮合外花键结构包括沿自身周向交错分布的外齿(17)和外槽(18)，外齿(17)伸入内槽(16)内，内齿(15)伸入外槽(18)内；且沿啮合内花键结构周向，内槽(16)的宽度大于外齿(17)的宽度。

8.根据权利要求1所述的间隔齿式啮合套换挡变速箱，其特征在于：还包括叉轴(19)，叉轴(19)上固定有与滑移齿套数量相同的拨叉(20)，每个拨叉(20)与一个滑移齿套对应并接触，且拨叉(20)可拨动滑移齿套沿自身轴向滑动。

9.根据权利要求8所述的间隔齿式啮合套换挡变速箱，其特征在于：还包括箱体(22)，箱体(22)的一侧设有箱盖(23)；所述叉轴(19)、主动轴(1)与换挡轴(2)相互平行地设于箱体(22)内，所述主动轴(1)与换挡轴(2)均与箱体(22)通过轴承连接，所述叉轴(19)与箱体(22)活动连接并可沿自身轴向活动。

10.根据权利要求9所述的间隔齿式啮合套换挡变速箱，其特征在于：所述叉轴(19)的一端伸出于箱体(22)外并连接有换挡软轴(21)。

技术总结
本发明提供了一种间隔齿式啮合套换挡变速箱，包括主动轴、换挡轴，主动轴上固定有多个主动齿轮，换挡轴上固定有至少两个固定齿毂，每个固定齿毂的至少一侧设有换挡齿轮，换挡齿轮相对于换挡轴均可转动，且每个换挡齿轮均与一个主动齿轮相互对应并啮合；每个固定齿毂上均套有滑移齿套，滑移齿套可沿轴向滑动至与固定齿毂任一侧的换挡齿轮啮合，且同一挡位下，仅有一个滑移齿套同时与固定齿毂以及该固定齿毂其中一侧的换挡齿轮啮合。采用本发明，可同时拨动两个以上的滑移齿套进行换挡；当挡位达到三个及以上时，同一根叉轴即可控制至少两个拨叉进行多个挡位换挡，结构简单，占用空间小，并且操作方便。

技术研发人员：褚祥鹏,程照轩,潘良玉,亓文正
受保护的技术使用者：潍柴雷沃智慧农业科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15