专利名称：对齿式变速器的制作方法
技术领域：
本实用新型专为二冲程，四冲程机动车的自动化变速而设计，也可用于矿山机械，起重机等起动力矩较大的机械设备。本实用新型为有级变速。
目前机动车普遍采用有级变速器；其进退档的啮合方式是顺齿轮轴的方向啮合；该啮合方式有两大缺点1.在进档时要受齿轮正面阻挡；此时不仅要松开离合器，还要加同步器。2.在退档时还有齿轮咬合的静压摩擦力，也必须松开离合器。现有较新的产品也只是将中间啮合齿轮改为啮合套加同步器，仍需配合离合器。
无级变速器虽然是自动化理想的变速器，但它的传动效果不理想。目前最典型的有两种(一)摩擦无级变数器，其咬合面大多是点和线的接触；其中只有皮带轮无级变速器的摩擦面要大一些；但皮带轮本身就不能与现今的技术相适应。(二)油压蜗轮无级变速器，其缺点有二1.构造复杂，造价高；2.不能直接传递发动机的暴发力。
传动效果最佳的还是啮合方式，目前看来用啮合方式设计无级变速器还是不可能的。
本实用新型的目的是提供一种结构简单，易于操作，造价低的新型变速器。本说明书所列举的是四档，适合于中型轿车，小轿车可增设一级高速档，中型货车可增加一级中速档，重型货车可增加一级中速档和一级起动档，二轮摩托车只设起动档和高速档。
本实用新型为一种“对齿式变速器”它主要由输入轴、输出轴、变速齿轮、蜗轮、蜗杆、蜗杆支架、圆锥齿轮、柱塞式油压活塞、油压活塞缸、壳体及安全离合器组成。其特征在于
(一)输入轴与输出轴通过滑付由壳体支撑。输入轴通过安全离合器与发动机连接。壳体顶部与蜗杆架相对应固定有一至五个柱塞式油压活塞缸。
(二)输入轴上固定有一至五个蜗杆支架，支架一端与输入轴滑配合；另一端与柱塞式活塞杆连接；所述一至五个支架上分别装有一个圆锥齿轮和一个蜗杆，圆锥齿轮和蜗杆由短柱固定连接；短柱与支架滑配合。蜗杆支架与输入柱的滑配合之间分别固定在输入轴上一至五个圆锥齿轮，并与蜗杆支架上的圆锥齿轮常啮合。
(三)输出轴上装有一至五个蜗轮，蜗轮与输出轴之间设有棘轮机构，装有二个蜗轮以上的；其中一棘轮机构为反向。
(四)输入轴与输出轴对应于安全离合器的一端，分别固定有一至二个齿数不等的变速齿轮；对应于变速齿轮的壳体顶部固定有一至二个柱塞式油压活塞缸；在活塞连杆上固定有中间啮合齿轮。
(五)蜗轮为弧面齿；其弧面以包含蜗杆半圆为准。蜗杆伸长亦为弧面；其弧面以包含蜗轮分度圆的四分之一为准。蜗杆沿垂直于输入轴方向伸向蜗轮上方。
本实用新型不同于其他变速器的结构是(一)使用蜗杆和蜗轮作起动传动。因蜗杆与蜗轮的转动方向互相垂直；蜗杆推动蜗轮是蜗杆旋向斜面的分力；因此直接啮合不发生对接撞击。
(二)蜗杆的起动力矩很大，因此其减速作用也很大，为了使蜗杆的转速不大于发动机的转速；应取掉后桥减速器。倒车是改变倒档蜗杆螺纹的旋向，来改变倒档蜗轮的转动方向。
(三)蜗杆与蜗轮不能逆向传动，即蜗杆能推动蜗轮，而蜗轮则不能使蜗杆转动，当发动机熄火时蜗杆就会卡住蜗轮，使车轮不能滑行，因此在蜗轮与输出轴之间设置棘轮机构，使输出轴在指定方向不能带动蜗轮；而蜗在这一方向却能带动输出轴。倒档棘轮应与之相反。在刹车失灵时可动用倒档作前进方向的临时紧急刹车，用起动档或中速档作后退方向的临时紧急刹车。
(四)通过起动和第二次加速后，高速档就可用垂直于齿轮轴的对齿啮合进档。因齿顶的齿距大于齿根的齿距；故进档无平面阻挡，退档时亦无咬合静压摩擦。
本实用新型的内容由附图1、2、3、4、5给出。现结合
于下附图1上是起动档、中速档、倒档的进退档结构。、、
与、、顺次配对为常啮合。将输入轴的动力传给蜗杆，蜗杆沿r方向(垂直于蜗杆和B轴)提起时为退档；压下时为进档。附图1下为高速档进退档结构，当中间啮合齿轮沿r方向(垂直于AB轴及两切点连线)提起时为退档，压下时为进档；另一种啮合方式如图2下，活塞杆移动距离较长，但对啮合的压力要求不高。
附图2上是蜗杆支架的结构，支架的一端与A轴滑配合；另一端与柱塞式油压活塞杆连接，蜗杆与圆锥齿轮通过一短轴相互固定连接，短轴与支架滑配合。
附图3是总成图W2为壳体下半部，A轴与B轴的传动结构为俯视图，A轴上装有与发动机相连的安全离合器F。、、和一个变速齿轮①；三个支承蜗杆的支架H1、H2、H3，支承架上分别装有圆锥齿轮
、和蜗杆⑨、⑧、⑦。B轴上装有三个蜗轮⑥、⑤、④和一个变速齿轮，中间啮合齿轮②通过架Q与柱塞式油压活塞杆连接，如图2下，活塞缸固定在壳体顶部如图5，P为壳体四个支承点。
附图4是壳体正视图。
附图5为壳体侧面剖面图。
附图6为说明书摘要附图。亦是本变速器的原理结构图，只含主要部件，其标号分别为①输入轴高速档变速齿轮。
②中间啮合齿轮。
③输出轴高速档变速齿轮。
④中速档蜗轮。
⑤起动档蜗轮。
⑥倒档蜗轮。
⑦中速档蜗杆。
⑧起动档蜗杆。
⑨倒档蜗杆。
A轴中速档圆锥齿轮。
A轴起动档圆锥齿轮。
A轴倒档圆锥齿轮。
中速档蜗杆圆锥齿轮。
起动档蜗杆圆锥齿轮。 倒档蜗杆圆锥齿轮。
C中速档蜗轮与B轴的棘轮机构。
D起动档蜗轮与B轴的棘轮机构。
E倒档蜗轮与B轴的棘轮机构。
F安全离合器。
A输入轴。
B输出轴。
Q中间啮合齿轮架。
其具体实施细则如下本实用新型主要零部件无特殊工艺要求，在实施中只须注意以下几点(一)、机动车后桥减速器的传动比一般为1∶6(小数点以后数字省略，只作一般粗略估算。)一般变速器的快档为直接档，即发动机与车轮的传动比为1∶6。本变速器取掉后桥减速器后，使后桥传动比为1∶1，则体变速器的高速档①与③应为1∶6。再按4、3、2的变速比例，起动档蜗轮齿数为24齿，中速档蜗轮齿数为18至12齿，而起动档和中速档从A轴取得的转速应与发动机转数相同。
(二)、为了简化制造程序采取如下措施
为同一型号的圆锥齿轮。
蜗轮④的直径小于⑤⑥，但齿距相等。高速档采用图1下的结构可降低壳体上部的高度。
(三)、使退档先于进档有以下两个方案1.柱塞式油压缸的排油孔大于进油孔。2.开启油门设置两级启动将推杆或按键的全程分为两段第一段开启排油门，第二段开启进油门。
(四)、壳体内采用齿轮自身离心喷浅润滑，滑付采用含油轴承，槽路供油。
(五)、蜗杆与蜗轮采用圆弧齿啮合，蜗轮弧面以能包含蜗杆半圆为准，蜗杆伸长亦为弧面，其弧面以能包含蜗轮分度圆的四分之一为准。蜗杆沿垂直于输入轴方向伸向蜗轮上方，以增加蜗杆与蜗轮啮合的机械强度。
权利要求一种“对齿式变速器”，它主要由输入轴、输出轴、变速齿轮、蜗轮、蜗杆、蜗杆支架、圆锥齿轮、柱塞式油压活塞、油压活塞缸、壳体及安全离合器组成，其特征在于(一)输入轴与输出轴通过滑付由壳体支撑；输入轴通过安全离合器与发动机连接；壳体顶部与蜗杆架相对应固定有一至五个柱塞式油压活塞缸；(二)输入轴上固定有一至五个蜗杆支架，支架一端与输入轴滑配合；另一端与柱塞式活塞杆连接；所述一至五个支架上分别装有一个圆锥齿轮和一个蜗杆，圆锥齿轮和蜗杆由短轴固定连接；短柱与支架滑配合；蜗杆支架与输入轴的滑配合之间分别固定在输入轴上一至五个圆锥齿轮，并与蜗杆支架上的圆锥齿轮常啮合。(三)输出轴上装有一至五个蜗轮。蜗轮与输出轴之间设有棘轮机构；装有二个蜗轮以上的；其中一棘轮机构为反向。(四)输入轴与输出轴上，对应于安全离合器一端的另一端，分别固定有一至二个齿数不等的变速齿轮；对应于变速齿轮的壳体上部顶端，固定有一至二个柱塞式油压活塞缸；在活塞连杆上固定有中间啮合齿轮；(五)蜗轮为弧面齿；弧面以能包含蜗杆半圆为准。蜗杆伸长亦为弧面；其弧面以能包含蜗轮分度圆的四分之一为准；蜗杆沿垂直于输入轴方向伸向蜗轮上方。
专利摘要本实用新型为“对齿式变速器”，其主要特征在于使用蜗杆推动蜗轮作起动，再通过蜗杆推动蜗轮作中间加速，过渡到高速挡。起动挡、中速挡、倒挡的进退挡是用蜗杆与蜗轮的对接和脱开来完成。高速挡是用中间啮合齿轮与输入轴和输出轴的变速齿轮同时对接和脱开来完成，对接方向与两轴垂直。蜗轮与输出轴间设有棘轮机构，以保证车轮的熄火滑行。本变速器为直接进退挡，不与离合器配合。只有高速挡才能用车轮的滑行带动发动机。
文档编号F16H37/02GK2042134SQ88218948
公开日1989年8月2日 申请日期1988年10月13日 优先权日1988年10月13日
发明者黄明鑫 申请人:黄明鑫