一种变速换挡机构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种变速换挡机构，包括隔套、常啮合齿轮、前进档齿轮组、隔环、弹性滑键、拨环、滑键轴和倒挡齿轮。在满足齿轮键槽最小宽度大于弹性滑键键宽，相邻两齿轮键槽之间的最小距离大于弹性滑键键宽，且齿轮键槽最小宽度大等于相邻两齿轮键槽之间的最小距离的条件下。工作时，当拨环带动弹性滑键向头部方向移动，则弹性滑键的头部锲入前进档齿轮的键槽中，实现前进功能；当拨环带动弹性滑键向尾部方向移动时，弹性滑键的尾部在导向斜面的作用下锲入倒档齿轮的键槽中，实现倒退功能。本发明结构简单，采用弹性滑键进行换挡，减小了通过滑移齿轮进行换挡变速时的轴向空间。
【专利说明】
一种变速换挡机构
[0001]【技术领域】本发明涉及一种变速箱的变速换挡机构，具体涉及一种农业机具变速箱的变速换挡机构。属农业机械【技术领域】。
[0002]【背景技术】现有的变速换挡机构包括滑键轴及套在轴上的一组换挡齿轮，各档位齿轮具有不同的传动比，各档位齿轮一端面开有沉槽，沉槽内安装隔环，滑键轴上设有滑槽，弹性滑键嵌入在滑槽和拨环之间，可在滑槽中自由沿轴线滑动。弹性滑键头部锲入前进档齿轮的齿轮键槽中。拨环带动弹性滑键向前移动，隔环使弹性滑键头部下压，进入某前进档齿轮键槽，弹性滑键头部在齿轮键槽中恢复变形，动力传递到该档位齿轮使之转动时，弹性滑键头部所锲入的齿轮的齿轮键槽一端面与弹性滑键头部一端面贴合，带动滑槽上的弹性滑键转动，并带动滑键轴转动，其余的档位齿轮空转，实现前进档齿轮换挡功能。
[0003]农业机具的工作不仅要求有前进档作业速度，往往也需要有后退档速度配合，才能发挥农业机具的作业优势。利用滑键形式进行换挡的方法相对较少，且鲜有弹性滑键、齿轮键槽、滑键轴之间相对位置的有关限制关系说明，如齿轮键槽的最小宽度范围、相邻两键槽的最小间距、弹性滑键与齿轮键槽配合时的角度调节范围以及弹性滑键头的高度等。
[0004]
【发明内容】
本发明的目的在于，克服现有技术存在的问题，提供一种具有弹性滑键、齿轮键槽、滑键轴之间相对位置限制的变速换挡机构，提高变速换挡的可靠性。
[0005]为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0006]本发明的一种变速换挡机构，包括隔套、常啮合齿轮、前进1-4档齿轮、隔环、弹性滑键、拨环、滑键轴和倒挡齿轮；滑键轴固定在变速箱上，常啮合齿轮固定在滑键轴上，前进挡齿轮及倒挡齿轮套在滑键轴上；前进挡齿轮的内孔分别设有齿轮键槽，各前进挡位齿轮之间分别设有隔环，滑键轴上设有滑键槽，弹性滑键安装在滑键槽中，并且可以在滑键槽中沿轴向滑动；弹性滑键的中部设有驱动弹性滑键移动的拨环；其特征在于:
[0007](I)弹性滑键中心线偏转角Θ的范围
「 ?.(b +.( b \ ^ ^ π, (b + 2\.( b'
[0008]arcs in - — arcs ι η —\ < θ <--arcs in - — arcs in —
ηημηn
K ijI JKifIJiK ljI JKijIJ
[0009]其中，b为弹性滑键键宽；Di为齿轮内孔直径；N为齿轮键槽的个数。
[0010](2)齿轮键槽最小宽度S为
[0011]S = 2R1.sin (α + θ) =D1* (sin a cos θ +sin θ cos α )
[0012]并且S>b;
[0013]其中，Rl为齿轮内孔半径；
[0014](3)相邻两齿轮键槽之间的最小距离SI为
[0015]-SI = 2M1 - sin 3 = D.- ' sin — cos (or 十 θ) - cos — sin(or + θ) ?
* ! NN!
[0016]并且S 彡 Sl>b
[0017]其中，β为相邻两齿轮键槽之间的最小距离半弦长角；
[0018](4)轴键槽高度h为顆.
[0019]‘+ (f —, —避Inn y) s i η y
cos γ
[0020]其中，m为弹性滑键颈段厚度，w为弹性滑键头宽度，I为弹性滑键头长度，Y弹性滑键自由角度。
[0021]所述弹性滑键尾部具有导向斜面；弹性滑键的头部高度T小于滑键轴键槽高度h ；弹性滑键自由颈端高度η小于滑键轴键槽高度h ;弹性滑键自由伸长高度H为
r"""二"""- 4'd^......
[0022]ff < h + ?—...................................................................................2
[0023]其中，d为滑键轴直径，D2为齿轮键槽内孔直径。
[0024]本发明的优点及有益效果如下:本发明结构简单，采用弹性滑键进行换挡，减小了通过滑移齿轮进行换挡变速时的轴向空间；本发明还明确了弹性滑键、齿轮键槽、滑键轴之间相对位置的限制关系，提高了变速换挡的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为一种变速换挡机构结构示意图；
[0026]图2为弹性滑键与齿轮键槽配合工作切面示意图；
[0027]图3为弹性滑键与滑键轴配合工作切面示意图；
[0028]图4为弹性滑键正面示意图。
[0029]图标说明
[0030]1.隔套；2.常啮合齿轮；3.前进I档齿轮；4.前进2档齿轮；5.前进3档齿轮；
6.前进4档齿轮；7.隔环；8.弹性滑键；9.拨环；10.滑键轴；11.倒挡齿轮；12.弹性滑键头部；13.弹性滑键尾部；b.弹性滑键宽；Rl.齿轮内孔半径；R2.齿轮键槽内孔半径；S.齿轮键槽最小宽度；S1.相邻两齿轮键槽之间的最小距离；α.接触边与弹性滑键中心线夹角；Θ.弹性滑键中心线偏转角；β.相邻两齿轮键槽之间的最小距离半弦长角；Η.弹性滑键自由伸长高度；h.滑键轴键槽高度；T.弹性滑键头部高度；w.弹性滑键头宽度；1.弹性滑键头长度；η.弹性滑键自由颈端高度；Y.弹性滑键自由角度；m.弹性滑键颈段厚度；d.滑键轴直径。
[0031]【具体实施方式】为了进一步阐明本发明而不是限制本发明，以下结合实施例加以说明。
[0032]实施例1: 一种变速换挡机构
[0033]如图1-4所示，本发明的变速换挡机构，包括隔套1、常啮合齿轮2、前进I档齿轮3、前进2档齿轮4、前进3档齿轮5、前进4档齿轮6、隔环7、弹性滑键8、拨环9、滑键轴10、倒挡齿轮11 ;滑键轴10固定在变速箱上，常啮合齿轮2固定在滑键轴10上，前进挡齿轮3-6及倒挡齿轮11套在滑键轴10上；前进挡齿轮3、4、5、6的内孔分别设有齿轮键槽，各前进挡位齿轮之间分别设有隔环7，滑键轴10上设有滑键槽，弹性滑键8安装在滑键槽中，并且可以在滑键槽中沿轴向滑动；弹性滑键8的中部设有驱动弹性滑键移动的拨环9 ;弹性滑键尾部13具有导向斜面。
[0034]齿轮键槽最小宽度S应满足
[0035]S = 2R1.sin (α + θ) = D1.(sin a cos θ +sin θ cos α )
[0036]相邻两齿轮键槽之间的最小距离SI为
[0037]SI = ZEl.sin βsin 专 coste，的一cos ^ sin (Cf 十 θ) j
[0038]为保证齿轮键齿不会因落入滑键轴键槽，而影响传动，应使相邻两齿轮键槽之间的最小距离Sl>b。
[0039]能保证良好、可靠传动的条件为:齿轮键槽最小宽度大于弹性滑键键宽，相邻两齿轮键槽之间的最小距离大于弹性滑键键宽，且齿轮键槽最小宽度大等于相邻两齿轮键槽之间的最小距离。即
[0040]S 彡 Sl>b。
[0041]弹性滑键8中心线偏转角Θ的范围为
(h + 2^( b\π(b + 2).( h')
[0042]fircS ? Π - — --.t'CS ? Π - θ — — ?ΙΓ?'Η I Π -— — I Il -1
I D1 J UJI a J UJ
[0043]滑键轴10键槽高度h应满足
1、 證/ ?t\.「00441 h >.+ {? — w — ■ tan γ) sin γ
cos γ
[0045]弹性滑键8的头部高度T小于滑键轴10键槽高度h ;弹性滑键8的自由颈端高度η小于滑键轴10键槽高度h ;弹性滑键8的自由伸长高度H应满足
J I)2.....― Zj2 — -Jrf2 — A2
[0046]H < h + ^^^_L
— 2
[0047]当本发明的变速换挡机构进入工作状态时，将拨环9带动弹性滑键8向头部方向移动，则弹性滑键头部12锲入前进档齿轮的键槽中，前进档齿轮带动固定在滑键轴10上的常啮合齿轮2转动，实现前进功能；当拨环9带动弹性滑键8向尾部方向移动时，弹性滑键尾部13，在导向斜面的作用下锲入倒档齿轮11的键槽中，倒档齿轮11带动固定在滑键轴10上的常啮合齿轮2转动，实现倒退功能。
[0048]除上述实施例外，本发明还可以有其他的实施方式。凡采用等同方式形成的配合方案，均在本发明要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种变速换挡机构，包括隔套、常啮合齿轮、前进1-4档齿轮、隔环、弹性滑键、拨环、滑键轴和倒挡齿轮；滑键轴固定在变速箱上，常啮合齿轮固定在滑键轴上，前进挡齿轮及倒挡齿轮套在滑键轴上；前进挡齿轮的内孔分别设有齿轮键槽，各前进挡位齿轮之间分别设有隔环，滑键轴上设有滑键槽，弹性滑键安装在滑键槽中，并且可以在滑键槽中沿轴向滑动；弹性滑键的中部设有驱动弹性滑键移动的拨环；其特征在于: (1)弹性滑键中心线偏转角Θ的范围? -- + 2).? b) Λ π.(b + 2).f b) arcs I η - — arcs in ——< θ <--arcs in -- — arcsiri ~.I D1 JUJ:+VI D1 JUJ 其中，b为弹性滑键键宽巩为齿轮内孔直径；N为齿轮键槽的个数； (2)齿轮键槽最小宽度S为
S = 2R1.sin (α + θ) = D1.(sin a cos θ +sin θ cos α ) 并且S>b ； 其中，Rl为齿轮内孔半径；Θ为弹性滑键中心线偏转角；α为接触边与弹性滑键中心线夹角； (3)相邻两齿轮键槽之间的最小距离SI为
SI = 2Μ1 ' sin β = β, ^ ' sin 土 cos (or + Θ) — cos — sin (Cr + Θ) I 'NNj 并且S彡Sl>b ； 其中，β为相邻两齿轮键槽之间的最小距离半弦长角； (4)轴键槽高度h为 rM/ f\ h >...............................+ (I ? r ~ ^ tan f) sm f
cos γ 其中，h为轴键槽高度，m为弹性滑键颈段厚度，w为弹性滑键头宽度，I为弹性滑键头长度，Y弹性滑键自由角度。
2.根据权利要求1所述的一种变速换挡机构，其特征在于所述弹性滑键头部高度T小于轴键槽高度h。
3.根据权利要求1或2所述的一种变速换挡机构，其特征在于所述弹性滑键自由颈端高度η小于轴键槽高度h。
4.根据权利要求1或3所述的一种变速换挡机构，其特征在于所述弹性滑键自由伸长高度H为
— //^Li V I___ ? I-- "T:.....................................................................................................................................................................................................................................................2 其中，d为滑键轴直径，D2为齿轮键槽内孔直径。
5.根据权利要求1所述的一种变速换挡机构，其特征在于所述弹性滑键尾部具有导向斜面。
【文档编号】F16H59/02GK104265872SQ201410498144
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2014年9月25日
【发明者】方文熙, 唐莉娜, 张德晖, 陈顺辉, 陈伟武, 郑文鑫, 吴传宇, 张玉春 申请人:福建农林大学, 中国烟草总公司福建省公司