双向传动的变速器的制作方法

1.本发明涉及一种机械传动部件，特别涉及一种双向传动的变速器。


背景技术：

2.双向传动并且能够在传动的反方向超越是机械传动领域所广泛需要的一种传动结构，通常采用两个反向设置的单向器(超越离合器、棘轮传动)切换或者单纯的齿轮传动切换来实现。
3.也就是说，现有技术中，在需要双向传动的结构中，大部分采用功能单一的单向传动结构组合形成，使用时需要切换，并且整体上结构较为复杂，使得变速机构体积增大，成本增高，且传动效率也较低；这种双向传动结构对于农机等对于双向传动具有要求的机械设备来说，较大的体积不利于现场操作，并且在成本上也较高；并且，传统的上述传动结构承载能力也较低。
4.因此，需要一种简单的双向传动结构，结构简单，体积较小，双向传动切换较为容易，适用于农机等对双向传动具有要求的场合。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供一种双向传动的变速器，结构简单，体积较小，双向传动切换较为容易，适用于农机等对双向传动具有要求的场合。
6.本发明的双向传动的变速器，包括动力输入齿轮副、动力输出齿轮副和位于动力输入齿轮副及动力输出齿轮副之间传动的双向传动装置，所述双向传动装置包括传动轴和外套于传动轴的传动轴套；
7.所述传动轴套的内圆开设有传动啮合槽、第一离合槽和第二离合槽，所述第一离合槽和第二离合槽分列传动啮合槽的轴向两端且均与传动啮合槽之间轴向贯通；
8.在周向位置上：
9.第一离合槽的一端超过传动啮合槽，另一端位于传动啮合槽的范围内；第二离合槽与第一啮合槽在周向上相反的一端超过传动啮合槽，另一端位于传动啮合槽的范围内；
10.所述传动轴在圆周方向上可传动且在径向上往复滑动的设有啮合块；
11.所述啮合块的轴向宽度大于传动啮合槽的轴向宽度，所述传动轴和传动轴套之间可被驱动的在轴向上相对滑动使得啮合块在轴向位置上：
12.处于第一离合槽和传动啮合槽所在范围，或者，处于第二离合槽和传动啮合槽所在范围，或者，处于第一离合槽、传动啮合槽和第二离合槽所在范围；
13.或者，所述啮合块的轴向宽度等于或者小于传动啮合槽的轴向宽度，则在被驱动时，啮合块在轴向位置上：处于第一离合槽和传动啮合槽所在范围，或者，处于第二离合槽和传动啮合槽所在范围，或者，处于传动啮合槽所在范围。
14.进一步，所述第一离合槽和第二离合槽在周向上的两端槽壁均向外倾斜形成与传动轴套的内圆之间平滑过渡的坡度。
15.进一步，所述传动轴套包括位于轴向中部的轴套本体和分别固定在轴套本体两端的第一压盘和第二压盘，所述第一离合槽设置于第一压盘的内圆，第二离合槽设置于第二压盘的内圆。
16.进一步，所述传动轴上沿径向开设有啮合块安装槽，所述啮合块通过对啮合块施加径向向外的预紧力的弹簧安装在啮合块安装槽内。
17.进一步，一个所述传动啮合槽、第一离合槽和第二离合槽形成槽组，所述槽组分别为至少两个沿圆周方向均布；所述啮合块为至少两个沿圆周方向均布。
18.进一步，所述槽组为若干组沿径向相对设置，所述啮合块为两个，安装槽为一沿径向的通槽，两个所述啮合块背对背设置于安装槽内并通过同一弹簧的两端被施加所述预紧力。
19.进一步，所述传动轴套可被驱动的沿轴向相对于传动轴滑动，使得所述啮合块处于第一离合槽和传动啮合槽所在范围，或者，处于第二离合槽和传动啮合槽所在范围，或者，处于第一离合槽、传动啮合槽和第二离合槽所在范围；
20.所述传动轴套的外圆固定设有外齿轮并通过外齿轮将动力输出；
21.所述传动轴套外圆还加工有拨叉槽，一驱动拨叉伸入拨叉槽用于驱动传动轴套沿轴向相对于传动轴轴向滑动。
22.进一步，所述第一压盘和第二压盘分别通过圆周方向均布的螺栓可拆卸式固定连接在所述轴套本体。
23.进一步，所述动力输入齿轮副包括动力输入主动齿轮和与动力输入主动齿轮啮合的动力输入从动齿轮，所述动力输入从动齿轮传动配合设置于传动轴；
24.所述动力输出齿轮副包括作为动力输出主动齿轮的所述外齿轮和与动力输出主动齿轮啮合的动力输出从动齿轮，所述动力输出从动齿轮传动配合设置于一动力输出轴，与动力输出轴传动配合设有末端输出齿轮，该末端输出齿轮将动力输出至车辆差速器。
25.本发明的有益效果：本发明的双向传动的变速器，采用传动轴和传动轴套时间设置啮合槽以及处于设定相位的两个离合槽的结构，当其中一个离合槽与啮合槽处于重叠相位且均与啮合块对应时，啮合块径向向外伸出并同时该离合槽和啮合槽内，当传动轴向着离合槽在圆周上超出啮合槽的方向转动时，啮合块与啮合槽啮合传动轴传动至传动轴套(传动轴套主动则传动方向相反)，传动轴向着相反方向转动时，则由于圆周上离合槽的端部位于啮合槽范围内，则啮合块被传动轴带动越过离合槽并被传动轴套的内圆沿径向压回，从而使啮合块与啮合槽脱离啮合，形成超越；同理，驱动传动轴和传动轴套相对轴向滑动，使得啮合块位于另一离合槽和啮合槽的范围内，由于另一离合槽圆周上超出啮合槽的方向相反，则可反向传动；而啮合块位于两个离合槽和啮合槽的范围内时，则可形成空转；由此，采用简单的结构即可实现双侧向传动以及空转的切换，与现有技术的结构相比，体积较小，制作成本极低，双向传动切换较为容易，具有较强的承载能力，适用于农机等对双向传动具有要求的场合。
附图说明
26.下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
27.图1为双向传动装置的纵向剖视图(体现为第一传动方向)；
28.图2为图1沿a-a向剖视图；
29.图3为图1在啮合槽处的径向剖视图；
30.图4为双向传动装置的纵向剖视图(体现为第二传动方向)；
31.图5位图4沿b-b向剖视图；
32.图6为图4在啮合槽处的径向剖视图；
33.图7为第一离合槽和第二离合槽形状图；
34.图8为本发明的变速器局部结构示意图。
具体实施方式
35.如图1-8所示：本实施例的双向传动的变速器，包括动力输入齿轮副、动力输出齿轮副和位于动力输入齿轮副及动力输出齿轮副之间传动的双向传动装置，所述双向传动装置包括传动轴1和外套于传动轴1的传动轴套；位于动力输入齿轮副及动力输出齿轮副之间即用于二者之间传递动力，在此不再赘述；
36.所述传动轴套的内圆开设有传动啮合槽201、第一离合槽301和第二离合槽401，所述第一离合槽301和第二离合槽401分列传动啮合槽201的轴向两端且均与传动啮合槽201之间轴向贯通；当然，传动啮合槽、第一离合槽和第二离合槽均沿径向向外凹陷，且在圆周方向具有一定的长度，同时，在轴向上贯通相连，在此不再赘述；
37.在周向位置上：
38.第一离合槽301的一端超过传动啮合槽201，另一端位于传动啮合槽201的范围内，即第一离合槽301和传动啮合槽201之间在圆周方向上(轴向上的投影)部分重叠(重叠部应能够容纳下述的啮合块，在此不再赘述)，第一离合槽301和传动啮合槽201周向上各自向两端超出；第二离合槽与第一啮合槽在周向上相反的一端超过传动啮合槽201，另一端位于传动啮合槽201的范围内，即第二离合槽与第一啮合槽结构形状上相类似，只是在周向上超过传动啮合槽的方向与第一离合槽相反；
39.所述传动轴1在圆周方向上可传动且在径向上往复滑动的设有啮合块；
40.如图1并结合图2和图3，所述啮合块的轴向宽度大于传动啮合槽的轴向宽度，所述传动轴1和传动轴套之间可被驱动的在轴向上相对滑动(可以是传动轴套被驱动轴向滑动，也可是传动轴被驱动轴向滑动，均可实现相对滑动的目的)使得啮合块在轴向位置上：
41.处于第一离合槽301和传动啮合槽201所在范围，此时，当传动轴1带动啮合块向顺时针方向，即向第一离合槽超出传动啮合槽的方向转动时(或者传动轴套被驱动向逆时针方向转动时)，啮合块先靠近传动啮合槽在该方向的槽壁，形成传动；当传动轴带动啮合块向逆时针方向转动时(或者传动轴套被驱动向顺时针方向转动时)，由于第一离合槽相对应的端部位于传动啮合槽的范围内并呈向外倾斜的坡度，形成凸轮效应，对啮合块施加径向向内的压力，因此当啮合块通过该端部到达传动轴套内圆时，被径向压缩脱离传动啮合槽，从而形成超越；
42.同理，如图4并结合图5和图6，当啮合块5处于第二离合槽401和传动啮合槽201所在范围时，则形成反向传动，即传动轴为主动轴是，在逆时针方向传动，反之向超越；从而，在传动轴和传动轴套轴向发生相对滑动而使得啮合块处于上述不同的两个位置，则可完成双向的传动结构；
43.当然，当啮合块同时处于第一离合槽301、传动啮合槽201和第二离合槽所在范围；此时，传动轴无论顺时针还是逆时针转动，均为超越状态，从而形成空转；
44.当然，要实现上述的超越状态，第一离合槽和第二离合槽至少在周向上位于啮合传动槽范围内的一端的槽壁与传动轴套的内圆之间的过渡呈现出向外倾斜的坡度，以保证传动轴带动啮合块越过该位置时能够顺利滑到传动轴套内圆位置形成被压缩使其与传动啮合槽分离，当然，为实现啮合块能够实现径向上的往复滑动，需要对其施加径向向外的预紧力，在此不再赘述；而传动啮合槽的周向的两端的槽壁应该为直角或者锐角过渡，以保证与啮合块之间形成可靠的传动啮合。
45.当然，因为啮合块的轴向宽度尺寸与传动啮合槽的轴向宽度尺寸比例不同，具有的传动配合效果则不同；比如，所述啮合块的轴向宽度等于或者小于传动啮合槽的轴向宽度，则在被驱动时，啮合块在轴向位置上：
46.处于第一离合槽和传动啮合槽所在范围，或者，处于第二离合槽和传动啮合槽所在范围，上述两种结构状态与前述的正反转传动状态相同，可实现正向和反向传动；但是，啮合块处于传动啮合槽所在范围时则属于常啮合状态，可实现正反转均传动的状态，以适应不同的传动要求。
47.本实施例中，所述第一离合槽301和第二离合槽401在周向上的两端槽壁均向外倾斜形成与传动轴套的内圆之间平滑过渡的坡度；该平滑过渡的坡度能够使得啮合块5在周向上进入或者离开第一离合槽301和第二离合槽401时具有较小的阻力以及噪声；如图7所示，由于第一离合槽和第二离合槽的形状形同只是安装相位不同，因而采用同一附图表示；第一离合槽301和第二离合槽401的周向两端的槽壁均呈曲线形平滑过渡，而且在周向尺寸允许的情况下坡度尽量平缓，减少噪声和阻力的同时，对啮合块的冲击力也具有减缓效果。
48.本实施例中，所述传动轴套包括位于轴向中部的轴套本体2和分别固定在轴套本体两端的第一压盘3和第二压盘4，所述第一离合槽301设置于第一压盘3的内圆，第二离合槽401设置于第二压盘4的内圆；如图所示，为了便于制造并节约制造成本，传动轴套通过轴套本体、第一压盘和第二压盘组合形成，第一压盘和第二压盘加工对应的离合槽且轴套本体加工完成传动啮合槽后固定装配形成整体；当然，固定装配的方式具有多种，采用现有的机械装配方式即可，比如通过圆周方向分布的螺栓进行连接装配即可。
49.本实施例中，所述传动轴1上沿径向开设有啮合块安装槽101，所述啮合块5通过对啮合块施加径向向外的预紧力的弹簧7安装在啮合块安装槽101内，啮合块安装槽101的设置能够满足啮合块5径向形成滑动即可，同时可安装用于施加预紧力的弹簧，在此不再赘述，整体上安装方便。
50.本实施例中，一个所述传动啮合槽201、第一离合槽301和第二离合槽401形成槽组，所述槽组分别为至少两个沿圆周方向均布；如图所示，本实施例中，槽组为三个沿圆周方向均匀分布，能够保证在传动轴和传动轴套发生轴向相对滑动时啮合块能够顺利进入相应的槽位，同时，在空转或者超越时，由于啮合块不断的从离合槽内进出，能够减小啮合块的不均匀震动；所述啮合块5为至少两个沿圆周方向均布，能够保证双向切换传动的及时性。
51.本实施例中，所述槽组为若干组沿径向相对设置，所述啮合块为两个，分别为啮合块5和啮合块6；安装槽为一沿径向的通槽，两个所述啮合块5、6背对背设置于安装槽101内
并通过同一弹簧7的两端被施加所述预紧力；如图所示，两个啮合块5和6沿径向对称设置于径向贯通的安装槽101内，弹簧7位于安装槽内并对两个啮合块分别施加预紧力，整体上结构简单实用，安装方便。
52.本实施例中，所述传动轴套2可被驱动的沿轴向相对于传动轴1滑动，实际使用时，传动轴套外套于传动轴，方便设置轴向滑移的驱动结构，比如拨叉和拨叉槽的一般驱动结构，在此不再赘述；当然，使用时传动轴套外圆通常还会设有齿轮等动力传递结构，在此不再赘述；通过驱动传动轴套的轴向滑动，使得所述啮合块处于第一离合槽和传动啮合槽所在范围，或者，处于第二离合槽和传动啮合槽所在范围，或者，处于第一离合槽、传动啮合槽和第二离合槽所在范围，从而完成所需的传动方式；
53.所述传动轴套2的外圆固定设有外齿轮15并通过外齿轮15将动力输出；
54.所述传动轴套2外圆还加工有拨叉槽，一驱动拨叉8伸入拨叉槽用于驱动传动轴套2沿轴向相对于传动轴轴向滑动。
55.本实施例中，所述第一压盘3和第二压盘4分别通过圆周方向均布的螺栓可拆卸式固定连接在所述轴套本体，整体上形成可拆卸式结构，可根据需要更换相关部件，具有较强的通用性。
56.本实施例中，所述动力输入齿轮副包括动力输入主动齿轮10和与动力输入主动齿轮10啮合的动力输入从动齿轮11，所述动力输入从动齿轮11传动配合设置于传动轴1，本发明的传动配合在无特别说明的情况下，均采用现有的机械传动结构，比如键连接等；如图所示，动力输入主动齿轮10传动配合设置于一动力输入轴9，当然，动力输入轴9接收的动力可来自其他变速机构，在此不再赘述；
57.所述动力输出齿轮副包括作为动力输出主动齿轮的所述外齿轮和与动力输出主动齿轮啮合的动力输出从动齿轮13，所述传动轴套2的外齿轮1即为动力输出主动齿轮，所述动力输出从动齿轮13传动配合设置于一动力输出轴12，与动力输出轴12传动配合设有末端输出齿轮14，该末端输出齿轮将动力输出至车辆差速器16；如图所示，拨叉(设置于拨叉轴)拨动传动轴套轴向移动，传动轴套带动外齿轮轴向移动，但保持与动力输出从动齿轮的常啮合。
58.本发明中，如无特殊说明，传动轴、传动轴套以及啮合块均为金属零件，当然，也可以采用具有足够强度的非金属材料，在此不再赘述。
59.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。