轴芯滑移带动轴上空转齿轮滑移实现换挡的结构及方法与流程

本发明涉及变速齿轮箱，特别涉及一种轴芯滑移带动轴上空转齿轮滑移实现换挡的结构及方法。

背景技术：

1、变速齿轮箱是一种机械装置，主要通过齿轮的啮合来实现不同的功能。它的主要作用包括加速减速、改变传动方向、改变转动力矩、离合功能以及分配动力等。

2、但是，传统的变速齿轮箱的换挡结构都是通过拨叉换挡，拨叉带着换挡齿轮上下运动啮合不同的齿轮，从而切换不同的档位，最终实现变速箱的变速。然后，现有的拔叉换挡结构存在以下不足：1、变速箱内部需要预留安装拨叉的位置，而且，拨叉换挡是需要外置油缸的，从而变速齿轮箱体积较大；2、拨叉在与齿轮环槽的长时间摩擦中容易磨损，这可能导致齿轮无法准确挂入或掉档，严重情况下拨叉可能会发生断裂；3、变速齿轮通过花键与轴芯进行连接，变速齿轮在花键槽内滑移时，摩擦接触面大，磨损的更快，磨损掉落的铁粉还会污染轴承。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本发明提出一种轴芯滑移带动轴上空转齿轮滑移实现换挡的结构及方法。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、轴芯滑移带动轴上空转齿轮滑移实现换挡的结构，包括有箱体，在所述箱体内分别设置有输入轴、输出轴与滑移轴，在所述输入轴上设置有输入双联齿轮，在所述输出轴上设置有输出双联齿轮，在所述箱体的上端设置有下端开口的上缸体，所述上缸体上设置有上介质接口，在所述箱体内设置有上端开口的下缸体，在所述下缸体上设置有下介质接口，所述滑移轴的两端分别上下活动于所述上缸体与下缸体内，在所述滑移轴上旋转套设有变速齿轮组，在所述箱体上还设置有锁定装置，所述锁定装置能对滑移轴的轴向滑动和轴向旋转进行限位锁定。

4、本发明还提供一种换挡方法，采用上述中的轴芯滑移带动轴上空转齿轮滑移实现换挡的结构，该换挡结构包括有第一变速状态和第二变速状态。

5、从第一变速状态变速至第二变速状态：

6、a1：通过气缸工作带动所述定位销钉的前端置于所述竖向滑槽内；

7、a2：上介质接口进气，下介质接口排气，所述滑移轴带动变速齿轮组往下滑移，第一变速齿轮分别与第一输入齿轮、第一输出齿轮脱离，而第二输入齿轮与第二变速齿轮啮合，第三变速齿轮与第二输出齿轮啮合；

8、a3：通过气缸工作带动所述定位销钉的前端伸入所述第一定位凹槽。

9、从第二变速状态变速至第一变速状态：

10、b1：通过气缸工作带动所述定位销钉的前端置于所述竖向滑槽内；

11、b2：下介质接口进气，上介质接口排气，所述滑移轴带动变速齿轮组往上滑移，第二输入齿轮与第二变速齿轮脱离，第三变速齿轮与第二输出齿轮脱离，而第一变速齿轮分别与第一输入齿轮、第一输出齿轮啮合；

12、b3：通过气缸工作带动所述定位销钉的前端伸入所述第二定位凹槽。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、1、替代了传统的拨叉换挡结构，从而变速齿轮箱内部无需预留拨叉的位置，进而结构更加紧凑、传动效率高、运行可靠；

15、2、也无需外置油缸，从而能够空出一个空位，减轻重量；另外，该空位可以用来增加特殊零件或特殊设计等等，提高变速齿轮箱的实用性，能满足更宽泛的应用需求；

16、3、由于没有了拨叉，从而避免了拨叉在与齿轮环槽的长时间摩擦中而磨损的问题，进而提高了变速齿轮箱运行时的可靠性；

17、4、另外，也克服了传统变速齿轮花键滑移带来的震动和摩擦，有效减少了噪音及震动的产生；

18、5、还设置有锁定装置，锁定装置能对滑移轴的轴向移动和轴向旋转进行限位锁定，从而能够提高齿轮传动时的稳定性。

技术特征：

1.轴芯滑移带动轴上空转齿轮滑移实现换挡的结构，包括有箱体(1)，在所述箱体(1)内分别设置有输入轴(2)、输出轴(3)与滑移轴(8)，在所述输入轴(2)上设置有输入双联齿轮(4)，在所述输出轴(3)上设置有输出双联齿轮(5)，其特征在于：在所述箱体(1)的上端设置有下端开口的上缸体(6)，所述上缸体(6)上设置有上介质接口(9)，在所述箱体(1)内设置有上端开口的下缸体(7)，在所述下缸体(7)上设置有下介质接口(10)，所述滑移轴(8)的两端分别上下活动于所述上缸体(6)与下缸体(7)内，在所述滑移轴(8)上旋转套设有变速齿轮组，在所述箱体(1)上还设置有锁定装置，所述锁定装置能对滑移轴(8)的轴向滑动和轴向旋转进行限位锁定。

2.根据权利要求1所述的轴芯滑移带动轴上空转齿轮滑移实现换挡的结构，其特征在于：所述输入双联齿轮(4)包括有上下间隔设置的第一输入齿轮(21)与第二输入齿轮(22)，所述输出双联齿轮(5)包括有上下间隔设置的第一输出齿轮(23)与第二输出齿轮(24)。

3.根据权利要求2所述的轴芯滑移带动轴上空转齿轮滑移实现换挡的结构，其特征在于：在所述滑移轴(8)上套设有轴承(31)，所述变速齿轮组包括有套设在所述轴承(31)上的齿轮套(32)，在所述齿轮套(32)上设置有由上至下依次设置的第一变速齿轮(33)、第二变速齿轮(34)与第三变速齿轮(35)，该换挡结构具有两种变速状态，第一种变速状态时，所述第一输入齿轮(21)、第一变速齿轮(33)与第一输出齿轮(23)能依次啮合，第二种变速状态时，所述第二输入齿轮(22)与第二变速齿轮(34)啮合，第三变速齿轮(35)与第二输出齿轮(24)啮合。

4.根据权利要求1所述的轴芯滑移带动轴上空转齿轮滑移实现换挡的结构，其特征在于：所述锁定装置包括有设置在所述箱体(1)上端的气缸安装座(100)，在所述气缸安装座(100)上安装有气缸(11)，在所述上缸体(6)的一侧设置有通孔(12)，在所述滑移轴(8)上端的一侧设置有竖向滑槽(13)，在所述竖向滑槽(13)的上端设置有第一定位凹槽(14)，在所述竖向滑槽(13)的下端设置有第二定位凹槽(15)，所述气缸(11)内设置有磁性活塞(16)，所述磁性活塞(16)上设置有定位销钉(17)，所述定位销钉(17)的一端能活动伸入所述竖向滑槽(13)或第一定位凹槽(14)或第二定位凹槽(15)内。

5.根据权利要求4所述的轴芯滑移带动轴上空转齿轮滑移实现换挡的结构，其特征在于：所述定位销钉(17)的后端穿出气缸(11)外，在所述气缸安装座(100)的后侧设置有传感器(101)，所述传感器(101)用于检测定位销钉(17)的位置，且当所述传感器(101)检测到定位销钉(17)时，所述定位销钉(17)的前端位于所述竖向滑槽(13)内。

6.根据权利要求4所述的轴芯滑移带动轴上空转齿轮滑移实现换挡的结构，其特征在于：所述第一定位凹槽(14)与第二定位凹槽(15)的深度不相同。

7.根据权利要求6所述的轴芯滑移带动轴上空转齿轮滑移实现换挡的结构，其特征在于：在所述气缸(11)的一侧设置有用于检测所述磁性活塞(16)位置的第一磁传感器(102)，且当所述第一磁传感器(102)检测到磁性活塞(16)时，所述定位销钉(17)的前端位于所述第一定位凹槽(14)内。

8.根据权利要求6所述的轴芯滑移带动轴上空转齿轮滑移实现换挡的结构，其特征在于：在所述气缸(11)的一侧还设置有用于检测所述磁性活塞(16)位置的第二磁传感器(103)，且当所述第二磁传感器(103)检测到磁性活塞(16)时，所述定位销钉(17)的前端位于所述第二定位凹槽(15)内。

9.根据权利要求1所述的轴芯滑移带动轴上空转齿轮滑移实现换挡的结构，其特征在于：在所述滑移轴(8)的上下两端均设置有密封圈(91)。

10.一种换挡方法，采用上述权利要求1-9任意一项中的轴芯滑移带动轴上空转齿轮滑移实现换挡的结构，该换挡结构包括有第一变速状态和第二变速状态，其特征在于：

技术总结
本发明涉及一种轴芯滑移带动轴上空转齿轮滑移实现换挡的结构及方法；替代了传统的拨叉换挡结构，从而变速齿轮箱内部无需预留拨叉的位置，进而结构更加紧凑、传动效率高、运行可靠；也无需外置油缸，从而能够空出一个空位，减轻重量；另外，该空位可以用来增加特殊零件或特殊设计等等，提高变速齿轮箱的实用性，能满足更宽泛的应用需求；由于没有了拨叉，从而避免了拨叉在与齿轮环槽的长时间摩擦中而磨损的问题，进而提高了变速齿轮箱运行时的可靠性；也克服了传统变速齿轮花键滑移带来的震动和摩擦，有效减少了噪音及震动的产生；还设置有锁定装置，锁定装置能对滑移轴的轴向移动和轴向旋转进行限位锁定，从而能够提高齿轮传动时的稳定性。

技术研发人员：肖弘燊,邝锦富,李文辉
受保护的技术使用者：广东今科机床有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/20