专利名称：有档齿轮变速箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变速箱，具体地涉及一种有档齿轮变速箱。
背景技术：
目前，对于变速箱来说，一般都是一种速度，对于有速度变化要求的场合，大多数是采用无级调速电机，由于各种调速电机本身都有一定的局限性，要末是造价过高，要末是电机的机械特性偏软，也不能改变输出扭矩的大小，不能做到经济性和实用性的统一，也不能充分发挥电机减速箱的优点，特别是在有档变速的场合，更为明显。目前有档变速也有采用更换电机与减速箱之间的皮带轮，来调整速比，达到变速的目的，这种方式换档时间长、效率低、操作麻烦。也有通过内部的三联齿轮(三挡变速或多档)利用拔叉直接移动档位齿轮达到变速的目的，虽然较前一种操作方便，但由于是直接移动齿轮，齿轮只能做成直齿，因此齿轮强度下降，容易断齿。且容易脱档，噪声大，不是理想的有档齿轮变速箱。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种齿轮强度高，操作方便可靠的有挡齿轮变速箱。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种有档齿轮变速箱，包括第一轴、第二轴及安装于第一轴、第二轴且彼此啮合的至少两对传动齿轮，第一轴传动齿轮与第二轴传动齿轮分别轴向固定，其中第一轴传动齿轮固定于第一轴，而第二轴传动齿轮活动套设于第二轴；在第二轴传动齿轮之间设有与拨叉相连的同步器，该同步器包括与第二轴键连接的传动环、与传动环啮合连接的连接环以及设置在所述传动环两侧并和连接环啮合的同步环；在同步环的侧面设有外圆锥表面或内圆锥表面，而在所述第二轴传动齿轮侧面设有与所述外圆锥表面或内圆锥表面配合的内圆锥表面或外圆锥表面，及与所述连接环啮合的外齿圈。
在所述连接环与传动环之间还设有沿圆周均匀分布的连接环定位装置，该定位装置由设置在传动环上的弹簧球面定位销和连接环内侧的定位槽孔构成。
在所述连接环与传动环之间还设有同步环定位块，该同步环定位块中间设孔并套在所述球面定位销的外侧，在同步环定位块的一侧设有凸棱，而在所述同步环的对应位置设有同步环凹槽。
所述第一轴可以为输入轴，第二轴为输出轴。
所述第一轴可以为中间传动轴，第二轴为输出轴，在变速箱中还设有输入轴，输入轴上设有与中间传动轴啮合的输入轴齿轮。所述输入轴可以为电机轴，而电机通过端部法兰直接连接在变速箱侧壁。在所述变速箱底部可以设有地脚。所述输入轴与所述输出轴同轴，在输出轴相邻输入轴一侧设有同步器，而在所述输入轴齿轮相邻输出轴一侧设有与所述同步器同步环的外圆锥表面或内圆锥表面配合的内圆锥表面或外圆锥表面及与所述连接环啮合的外齿圈。
设置在所述输出轴和中间传动轴上的传动齿轮可以为五对，而在输出轴上设有三个同步器，该三个同步器分别设在第一和第二传动齿轮、第三和第四传动齿轮及第五传动齿轮和输入轴齿轮之间；三个同步器的驱动拨叉分别设置在三个拨叉推杆上，在变速箱上设有变速手柄，该变速手柄在不同位置分别其中一个拨叉推杆相连。所述三个拨叉推杆位于同一平面，在每个拨叉推杆上分别设有推杆定位装置，而在各拨叉推杆之间设有互锁装置；所述推杆定位装置由设置在推杆支架的弹簧、定位钢珠以及设置在拨叉推杆上的定位凹槽构成；所述互锁装置由设置在中间拨叉推杆的通孔、在两侧拨叉推杆上设置的锁定凹槽，及在推杆支架上设置的连通所述通孔和锁定凹槽的孔道，以及分别设置在所述通孔和孔道内的互锁件构成，位于所述通孔中的互锁件的长度等于拨叉推杆的直径，而位于所述孔道中的互锁件的长度略长于孔道的长度。所述互锁件为钢珠。
由于本实用新型产品是在换挡结构上装有同步器，且换档过程是不移动传动齿轮只移动同步器的同步环和连接环，实现从输入轴到输出轴的变速传动，因此可以在停止或没有完全停止的情况下完成换挡，操作轻松平稳、方便、可靠、噪声小，结构简单、紧凑，同时也不会损伤齿轮及其它传动部件；传动齿轮之间也可以采用斜齿轮传动，齿轮强度更高。连接环定位装置可以保证同步环与传动齿轮接触后，连接环再与传动齿轮啮合，动作更可靠，而同步环定位块则用于使同步环与连接环定位装置保持同步移动进而与连接环在初始阶段保持同步。在拔进档的过程中，连接环一移动，定位块轴向有小的移动，带动同步器中同步环也有一个小的轴向移动，这样它的外或内圆锥表面与齿轮同侧的外或内圆锥表面之间会接触由于摩擦阻力的作用，使得齿轮与同步器之间逐渐同速(同步)从而可实现连接环的轻松拔动，也即可在不完全停止的情况下可以进档。在拔脱档的过程中，连接环一移动，由于定位块在回位过程中，其上的凸棱拉动同步环上的凹槽作用，使同步环有一个小的轴向移动回位，从而使同步环的外或内圆锥表面与齿轮同侧的外或内圆锥表面之间脱离接触，从而实现脱档。所述推杆定位装置可以将拨叉推杆定位于连接位置或空挡位置，而所述互锁装置则用于各拨叉推杆之间的互锁，防止出现同步器同时连接传动的情况。由于电机是直接安装在箱体上，因此结构紧凑、整体安装方便，噪声小，省去了连轴器、皮带盘等配件。箱体有地脚可安装，加之电机是直接安装在箱体上，使得整体安装方便可靠、结构紧凑、噪声小。一个手柄即可实现多档变速操作，使整机安装方便、可靠、实用。
图1为本实用新型六挡变速的有挡齿轮变速箱的装配图。
图2为同步器的装配图。
图3a为图2所示同步器的传动环的剖视图。
图3b为图3a的右视图。
图4a为图2所示同步器的连接环的剖视图。
图4b为图4a的左视图。
图4c为图4b的A向视图。
5a为图2所示同步器的同步环的剖视图。
图5b为图5a的左视图。
图6为同步器的球面定位销结构示意图。
图7为同步器的同步环定位块剖视图。
图8a为换档机构正面视图。
图8b为图8a的俯视图。
图8c为图8a的左视图。
图中1.输入轴2.中间传动轴3.输出轴 4.传动轴传动齿轮5.输出轴传动齿轮6.输入轴传动齿轮7.同步器8.拨叉 9.拨叉推杆 10.变速手柄11滚针轴承 12.电机51.第一传动齿轮 52.第二传动齿轮 53.第三传动齿轮54.第四传动齿轮 55.第五传动齿轮71.传动环 72.连接环 73.同步环 74.球面定位销75.弹簧76.同步环定位块 711.定位销孔712.花键 713.外连接齿721.定位槽孔722.同步环连接齿槽 723.内连接齿731.同步环连接齿732.外圆锥表面 733.同步环凹槽761.定位块凸棱91.推杆支架 92.推杆定位装置 93.互锁装置921.定位钢珠922.弹簧923.定位凹槽931.通孔932.锁定凹槽933.孔道 934.互锁件
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的有档齿轮变速箱，包括输入轴1、中间传动轴2和输出轴3，输入轴1上设有与中间传动轴2啮合的输入轴齿轮6，所述输入轴1为电机轴，而电机12通过端部法兰直接连接在变速箱侧壁，在所述变速箱底部设有地脚。中间传动轴2和输出轴3上设有彼此啮合的五对传动齿轮4、5，中间传动轴传动齿轮4与输出轴传动齿轮5分别轴向固定，其中中间传动轴传动齿轮4固定于中间传动轴2，而输出轴上传动齿轮5活动套设于输出轴3，在图1中，输出轴传动齿轮5是通过固定套及滚针轴承11安装在输出轴上(有时也可不用套)。在输出轴上传动齿轮5是通过拔叉拨动同步器7来实现与输出轴的连接的，同步器7结构参见图2，该同步器7包括与输出轴3键连接的传动环71、与传动环71啮合连接的连接环72以及设置在所述传动环72两侧并和连接环72啮合的同步环73；传动环71的结构请见图3a、图3b，在传动环71的内侧设有花键712用于与输出轴3键连接，在传动环71外侧设有外连接齿713用于与连接环72连接；连接环72的结构参见图4a、4b和4c，在连接环72的内侧设有与传动环71连接的内连接齿723和与同步环73连接的同步环连接齿槽722；在同步环73的侧面设有外圆锥表面732或内圆锥表面，见图5a，而在所述输出轴传动齿轮5侧面设有与所述外圆锥表面732或内圆锥表面配合的内圆锥表面或外圆锥表面，及与所述连接环72啮合的外齿圈。
如图2所示，在所述连接环72与传动环71之间还设有沿圆周均匀分布的连接环定位装置，该定位装置由设置在传动环71上的弹簧75、球面定位销74和连接环71内侧的定位槽孔721构成，球面定位销74的结构如图6所示。球面定位销74和弹簧75安装在传动环71的定位销孔711内，如图3a、3b所示。
参见图2、图5a、图5b和图7，在所述连接环72与传动环71之间还设有同步环定位块76，该同步环定位块76中间设孔并套在所述球面定位销74的外侧，在同步环定位块76的一侧设有凸棱761，而在所述同步环73的对应位置设有同步环凹槽733。
在图1中，所述输入轴1与所述输出轴3同轴，在输出轴3相邻输入轴1一侧设有同步器7，而在所述输入轴齿轮6相邻输出轴3一侧设有与所述同步器7同步环73的外圆锥表面732或内圆锥表面配合的内圆锥表面或外圆锥表面及与所述连接环72啮合的外齿圈。设置在所述输出轴3上的同步器7为三个，该三个同步器7分别设在第一和第二传动齿轮51、52，第三和第四传动齿轮53、54及第五传动齿轮55和输入轴齿轮6之间。
如图8a、8b和8c所示，三个同步器7的驱动拨叉8分别设置在三个拨叉推杆9上，在变速箱上设有变速手柄10，该变速手柄10在不同位置分别其中一个拨叉推杆9相连。所述三个拨叉推杆9位于同一平面，在每个拨叉推杆9上分别设有推杆定位装置92，而在各拨叉推杆9之间设有互锁装置93；所述推杆定位装置92由设置在推杆支架91的弹簧922、定位钢珠921以及设置在拨叉推杆9上的定位凹槽923构成；所述互锁装置93由设置在中间拨叉推杆9的通孔931、在两侧拨叉推杆9上设置的锁定凹槽932，及在推杆支架91上设置的连通所述通孔931和锁定凹槽932的孔道933，以及分别设置在所述通孔931和孔道933内的互锁件934构成，位于所述通孔931中的互锁件934的长度等于拨叉推杆9的直径，而位于所述孔道933中的互锁件934的长度略长于孔道933的长度。所述互锁件934可以为钢珠。拔档机构具有互锁功能，可保证每次只能拔进一个档位。
上面以六挡三轴齿轮变速器为例进行了说明，实际上本实用新型的有档齿轮变速器也可以采用两轴齿轮变速器，如只有输入轴、输出轴，传动齿轮也可以为两对或两对以上，同步器可以设在输入轴或输出轴上等等。但本实用新型产品不限于上述具体实施例，凡对本实用新型产品所作的任何改进或变型均属本实用新型产品权利要求的保护范围。
权利要求1.一种有档齿轮变速箱，包括第一轴、第二轴及安装于第一轴、第二轴且彼此啮合的至少两对传动齿轮，其特征在于第一轴传动齿轮与第二轴传动齿轮分别轴向固定，其中第一轴传动齿轮固定于第一轴，而第二轴传动齿轮活动套设于第二轴；在第二轴传动齿轮之间设有与拨叉相连的同步器，该同步器包括与第二轴键连接的传动环、与传动环啮合连接的连接环以及设置在所述传动环两侧并和连接环啮合的同步环；在同步环的侧面设有外圆锥表面或内圆锥表面，而在所述第二轴传动齿轮侧面设有与所述外圆锥表面或内圆锥表面配合的内圆锥表面或外圆锥表面，及与所述连接环啮合的外齿圈。
2.根据权利要求1所述的有档齿轮变速箱，其特征在于在所述连接环与传动环之间还设有沿圆周均匀分布的连接环定位装置，该定位装置由设置在传动环上的弹簧球面定位销和连接环内侧的定位槽孔构成。
3.根据权利要求2所述的有档齿轮变速箱，其特征在于在所述连接环与传动环之间还设有同步环定位块，该同步环定位块中间设孔并套在所述球面定位销的外侧，在同步环定位块的一侧设有凸棱，而在所述同步环的对应位置设有同步环凹槽。
4.根据权利要求1、2或3所述的有档齿轮变速箱，其特征在于所述第一轴为输入轴，第二轴为输出轴。
5.根据权利要求1、2或3所述的有档齿轮变速箱，其特征在于所述第一轴为中间传动轴，第二轴为输出轴，在变速箱中还设有输入轴，输入轴上设有与中间传动轴啮合的输入轴齿轮。
6.根据权利要求5所述的有档齿轮变速箱，其特征在于所述输入轴为电机轴，而电机通过端部法兰直接连接在变速箱侧壁。
7.根据权利要求5所述的有档齿轮变速箱，其特征在于所述输入轴与所述输出轴同轴，在输出轴相邻输入轴一侧设有同步器，而在所述输入轴齿轮相邻输出轴一侧设有与所述同步器同步环的外圆锥表面或内圆锥表面配合的内圆锥表面或外圆锥表面及与所述连接环啮合的外齿圈。
8.根据权利要求7所述的有档齿轮变速箱，其特征在于设置在所述输出轴和中间传动轴上的传动齿轮为五对，而在输出轴上设有三个同步器，该三个同步器分别设在第一和第二传动齿轮、第三和第四传动齿轮及第五传动齿轮和输入轴齿轮之间；三个同步器的驱动拨叉分别设置在三个拨叉推杆上，在变速箱上设有变速手柄，该变速手柄在不同位置分别其中一个拨叉推杆相连。
9.根据权利要求8所述的有档齿轮变速箱，其特征在于所述三个拨叉推杆位于同一平面，在每个拨叉推杆上分别设有推杆定位装置，而在各拨叉推杆之间设有互锁装置；所述推杆定位装置由设置在推杆支架的弹簧、定位钢珠以及设置在拨叉推杆上的定位凹槽构成；所述互锁装置由设置在中间拨叉推杆的通孔、在两侧拨叉推杆上设置的锁定凹槽，及在推杆支架上设置的连通所述通孔和锁定凹槽的孔道，以及分别设置在所述通孔和孔道内的互锁件构成，位于所述通孔中的互锁件的长度等于拨叉推杆的直径，而位于所述孔道中的互锁件的长度略长于孔道的长度。
10.根据权利要求5所述的有档齿轮变速箱，其特征在于在所述变速箱底部设有地脚。
专利摘要本实用新型涉及一种有档齿轮变速箱，包括第一轴、第二轴及安装于第一轴、第二轴且彼此啮合的至少两对传动齿轮，第一轴传动齿轮与第二轴传动齿轮分别轴向固定，其中第一轴传动齿轮固定于第一轴，而第二轴传动齿轮活动套设于第二轴；在第二轴传动齿轮之间设有与拨叉相连的同步器。由于本实用新型产品是在换档结构上装有同步器，且换档过程是不移动传动齿轮只移动同步器，实现从输入轴到输出轴的变速传动，因此可以在停止或没有完全停止的情况下完成换档，操作轻松平稳、方便、可靠、噪声小，结构简单、紧凑，同时也不会损伤齿轮及其它传动部件。
文档编号F16H61/18GK2876440SQ20062000028
公开日2007年3月7日 申请日期2006年1月12日 优先权日2006年1月12日
发明者吴奇克 申请人:吴奇克