CN102252065A

CN102252065A - 高扭矩节能型轻负荷农用车或电动车专用变速箱

Info

Publication number: CN102252065A
Application number: CN2011101837467A
Authority: CN
Inventors: 朱超然
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2011-11-23

Abstract

本发明公开了一种高扭矩节能型轻负荷农用车或电动车专用变速箱，包括外壳，主轴，从轴，传动半轴，其中主轴和从轴上分别安装有对应的各级变速齿轮，同时从轴上安装的中转齿轮与传动半轴上安装的差速器大盘齿轮匹配啮合，主轴上最大档齿轮与从轴上最小从动齿轮匹配啮合，并且主轴上最大档齿轮的直径不大于从轴上最小从动齿轮的直径。本发明在任何档位时均不存在大齿轮驱动小齿轮的升速过程，可以防止转速反复转换而造成的能力损耗。

Description

高扭矩节能型轻负荷农用车或电动车专用变速箱

技术领域

本发明涉及农用车变速箱，特别是涉及一种高扭矩节能型轻负荷农用车或电动车专用变速箱。

背景技术

在农用车单缸柴油机三轮车、四轮车，以及手扶拖拉机的变速箱中的三档齿轮和高档齿轮都存在大齿轮带小齿轮来满足高速运转的现象。也就是说，在传动过程中，慢速档时主动齿轮小于从动齿轮，快速档时主动齿轮大于从动齿轮。这种用变速箱在快速档位时，出现大齿轮带动小齿轮后又小齿轮带动大齿轮的情况。大齿轮带动小齿轮造成扭矩变小，动力缩小，能源浪费。另外还有档位之间的速比相差过大造成一档变二档时发动机带轮过于吃力，提速反应慢的情况。以目前普遍采用的轻负荷农用车变速箱为例，参见图1和图2，该变速箱内主轴和从轴上分别安装有对应的各级变速齿轮，即主动齿轮一档驱动从动一档（小齿轮驱动大齿轮）、主动齿轮二档驱动从动二档（通常也是小齿轮驱动大齿轮）、主动齿轮三档驱动从动三档（属于大齿轮带动小齿轮），另外从轴上的中转轮与传动半轴上的差速器大盘齿轮啮合属于小齿轮带动大齿轮传动过程。这种齿轮箱在最高当时，主动齿轮三档就出现了大齿轮带动小齿轮的过程，其扭矩变小，动力缩小，综合耗能大，能源浪费较多，不利于节能。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种高扭矩节能型轻负荷农用车或电动车专用变速箱。

本发明的技术方案是：一种高扭矩节能型轻负荷农用车或电动车专用变速箱，包括外壳，主轴，从轴，传动半轴，其中主轴和从轴上分别安装有对应的各级变速齿轮，同时从轴上安装的中转齿轮与传动半轴上安装的差速器大盘齿轮匹配啮合，主轴上最大档齿轮与从轴上最小从动齿轮匹配啮合，并且主轴上最大档齿轮的直径不大于从轴上最小从动齿轮的直径；传动半轴上安装的差速器大盘齿轮为复合齿轮，该复合齿轮由一个较大直径的齿轮A和一个较小直径的齿轮B并列复合而成，从轴上安装有可以横向平移的联体中转齿轮，该联体中转齿轮包括较大直径的齿轮C和较小直径的齿轮D，该齿轮C与齿轮D之间的距离不小于所述复合齿轮的厚度，所述齿轮D与齿轮A匹配啮合，平移联体中转齿轮后，齿轮C与齿轮B匹配啮合。

位于主轴上的最大档齿轮与所述联体中转齿轮同步联动。

主轴到传动半轴之间的传动关系，在任何档位时均不存在大齿轮驱动小齿轮的升速过程。

一种高扭矩节能型轻负荷农用车或电动车专用变速箱，包括外壳，主轴，从轴，传动半轴，其中主轴和从轴上分别安装有对应的各级变速齿轮，同时从轴上安装的中转齿轮与传动半轴上安装的差速器大盘齿轮匹配啮合，还包括一个辅轴，该辅轴上安装有一个辅轴三档从动轮和一个辅轴中转齿轮，该辅轴三档从动轮与主轴上最大档齿轮相互啮合，并且主轴上的最大档齿轮的直径不大于该辅轴三档从动轮的直径，所述辅轴中转齿轮的直径大于从轴上中转齿轮的直径；所述辅轴中转齿轮与从轴中转齿轮以择一的方式传动差速器大盘齿轮。

一种高扭矩节能型轻负荷农用车或电动车专用变速箱，包括外壳，主轴，从轴，传动半轴，其中主、从轴上分别安装有对应的各级变速齿轮，同时轴上安装的中转齿轮与传动半轴上安装的差速器大盘齿轮匹配啮合，从轴上各档从动齿轮以及中转齿轮的直径按照等比例系数R依次增大，增大至从轴上最小从动齿轮的直径不小于主轴上最大档齿轮的直径。

本发明的有益效果

1、本发明中主轴上最大档齿轮的直径不大于从轴上最小齿轮的直径，这样无论是低速档还是高速档均不存在大齿轮驱动小齿轮升速的情况。并且通过合理设计，最高档的速度不低于现有农用车变速箱最高速，最低速不高于现有农用车变速箱的最低速。改造后的变速箱不存在大齿轮带动小齿轮后又从小齿轮带动大齿轮的重复转换过程，这样就可以避免因转换过程中造成的综合能源浪费问题。

2、本发明方案一通过增加联动中转齿轮，并将差速器大盘齿轮修改为大、小不同直径齿轮的复合结构，利用联体中转齿轮与差速器大盘复合齿轮转换传动，使该变速箱可分为三个前进档或六个前进档两种不同的变速箱，差速器大盘齿轮的小齿轮与联动中转齿轮的大齿轮啮合后起到相对的提速作用，可以弥补因主轴三档齿轮直径缩小造成的减速。另外，其速比更均匀合理，并且最高速不低于现有农用车变速箱的最高速，最低速不高于现有农用车变速箱的最低速。

3、本发明方案二是通过增加一个辅轴，利用从轴与主轴之间传动实现低速转换，利用辅轴与主轴之间的传动实现高速转换。辅轴上安装有一个辅轴三档从动轮和一个辅轴中转齿轮，该辅轴三档从动轮的直径不小于主轴最大档齿轮的直径，辅轴中转齿轮的直径大于从轴中转齿轮的直径。辅轴在最高速时直接与传动半轴传动，辅轴中转齿轮的直径增大起到提速作用，可以弥补因主轴三档齿轮直径缩小造成的减速。整个传动过程不存在大齿轮带动小齿轮后又从小齿轮带动大齿轮的重复传动过程。

4、本发明方案三是将从轴上各从动齿轮，以及从轴与传动半轴之间的中转齿轮和差速器大盘齿轮都等比例增大，最终实现从轴上最小齿轮的直径不小于主轴最大齿轮的直径，从而克服了大齿轮带动小齿轮后又从小齿轮带动大齿轮的问题。

附图说明

图1为现有农用机变速箱结构示意图；

图2是图1中主轴和辅轴上各级齿轮转速对比图；

图3是本发明六个前进挡变速箱结构示意图；

图4是图3中主轴和辅轴上各级齿轮转速对比图；

图5是本发明三个前进挡变速箱结构示意图；

图6是本发明变速箱另一种结构示意图；

图7是图6中辅轴结构示意图；

图8是图6的低档齿轮传动关系的侧面结构示意图；

图9是图6的高档齿轮传动关系的侧面结构示意图；

图10是本发明变速箱又一种结构示意图；

图11是图10中主轴和辅轴上各级齿轮转速对比图。

图中Ⅰ轴为主轴，Ⅱ轴为从轴，Ⅲ轴为传动半轴，Ⅳ轴为辅轴，标号11为第一档主动齿轮，12为第二档主动齿轮，13为第三档主动齿轮，21为第一档从动齿轮，22为第二档从动齿轮，23为第三档从动齿轮，24为联体中转齿轮的小齿轮，25为联体中转齿轮的大齿轮，26为中转齿轮，31为复合齿轮的大齿轮，32为复合齿轮的小齿轮，33为差速器大盘齿轮，41为辅轴上安装的辅轴三档从动轮，42为辅轴上安装的中转齿轮，5为变速箱外壳，6为倒车齿轮部分，7为传动皮带轮，8为动力机。

具体实施方式

实施例一：参见图3和图4，一种高扭矩节能型轻负荷农用车或电动车专用变速箱，在变速箱外壳5内依次通过轴承安装有主轴（即Ⅰ轴），从轴（即Ⅱ轴），传动半轴（即Ⅲ轴）。其中主轴上依次安装有第一档主动齿轮11，第二档主动齿轮12，第三档主动齿轮13。从轴上依次安装有第一档从动齿轮21，第二档从动齿轮22，第三档从动齿轮23。

第三档主动齿轮13是主轴上最大档齿轮，第三档从动齿轮23是从轴上最小档齿轮。该主轴上最大档齿轮13的直径不大于从轴上最小从动齿轮23的直径。

本实施例中，从轴上安装的中转齿轮为联体中转齿轮，该联体中转齿轮包括较大直径的齿轮C（标号为25）和较小直径的齿轮D（标号为24）。传动半轴上安装的差速器大盘齿轮为复合齿轮，该复合齿轮由一个较大直径的齿轮A（标号为31）和一个较小直径的齿轮B（标号为32）并列复合而成。

从轴上安装的联体齿轮的齿轮C与齿轮D之间的距离不小于所述大盘复合齿轮的厚度。齿轮D与齿轮A匹配啮合时，主轴与从轴之间的传动分为低速一、二、三档。当齿轮C与齿轮B匹配啮合时，主轴与从轴之间的传动分为高速一、二、三档。本实施例与现有农用车变速箱相比，档位增加一倍，并且通过调整可使最低档低于现有变速箱最低档，最高档高于现有变速箱最高档，各档位分配均匀，并且结构简单容易制造或改造。同时，本实施例均不存在大齿轮带动小齿轮的情况，可以防止转速反复转换而造成的动力能量损耗。

实施例二：参见图4和图5，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：位于主轴上的最大档齿轮与所述联体中转齿轮同步联动，这样主轴与从轴之间均存在一、二、三档，其中第一档和第二档时，中转齿轮D与齿轮A匹配啮合。第三档（即高档）时，中转齿轮C与齿轮B匹配啮合，起到提速作用，这样可以弥补因主轴三档齿轮因直径缩小而造成减速的问题，保证最高转速不低于现有农用车变速箱的最高转速。

实施例三：参见图6、图7、图8和图9，另一种高扭矩节能型轻负荷农用车或电动车专用变速箱，在变速箱外壳内依次通过轴承安装有主轴（即Ⅰ轴），从轴（即Ⅱ轴），传动半轴（即Ⅲ轴）。其中主轴上依次安装有第一档主动齿轮11，第二档主动齿轮12，第三档主动齿轮13；从轴上依次安装有第一档从动齿轮21，第二档从动齿轮22；辅轴上安装有第三档从动齿轮41和辅轴中转轮42。其中辅轴上第三档从动齿轮41的直径不小于主轴上第三档主动齿轮13的直径，这样造成最高速时辅轴的转速相对于现有变速箱从轴的转速有所降低，这一问题通过修改辅轴上中转齿轮42直径来弥补，即辅轴上的中转齿轮42的直径大于从轴上中转齿轮26的直径，从而可以提高转速。整个传动过程中，各齿轮的传动关系均不存在大齿轮带小齿轮的升速情况，可以防止转速反复转换而造成的能力损耗。

实施例四：参见图10和图11，又一种高扭矩节能型轻负荷农用车或电动车专用变速箱，在变速箱外壳内依次通过轴承安装有主轴，从轴，传动半轴。其中主轴上依次安装有第一档主动齿轮11，第二档主动齿轮12，第三档主动齿轮13；从轴上依次安装有第一档从动齿轮21，第二档从动齿轮22，第三档从动齿轮23。本实施例是将从轴上各从动齿轮的直径按照等比例系数R依次增大，同时从轴上中转齿轮26的直径也按照比例系数R等比例增大，增大至从轴上最小直径的从动齿轮的直径不小于主轴上最大档齿轮的直径。整个传动过程中，各齿轮的传动关系均不存在大齿轮带小齿轮的升速情况，可以防止转速反复转换而造成的能力损耗。

Claims

1.一种高扭矩节能型轻负荷农用车或电动车专用变速箱，包括外壳，主轴，从轴，传动半轴，其中主轴和从轴上分别安装有对应的各级变速齿轮，同时从轴上安装的中转齿轮与传动半轴上安装的差速器大盘齿轮匹配啮合，其特征在于，主轴上最大档齿轮与从轴上最小从动齿轮匹配啮合，并且主轴上最大档齿轮的直径不大于从轴上最小从动齿轮的直径；传动半轴上安装的差速器大盘齿轮为复合齿轮，该复合齿轮由一个较大直径的齿轮A和一个较小直径的齿轮B并列复合而成，从轴上安装有可以横向平移的联体中转齿轮，该联体中转齿轮包括较大直径的齿轮C和较小直径的齿轮D，该齿轮C与齿轮D之间的距离不小于所述复合齿轮的厚度，所述齿轮D与齿轮A匹配啮合，平移联体中转齿轮后，齿轮C与齿轮B匹配啮合。

2.根据权利要求1所述的高扭矩节能型轻负荷农用车或电动车专用变速箱，其特征在于，位于主轴上的最大档齿轮与所述联体中转齿轮同步联动。

3.根据权利要求1或2所述的高扭矩节能型轻负荷农用车或电动车专用变速箱，其特征在于，主轴到传动半轴之间的传动关系，在任何档位时均不存在大齿轮驱动小齿轮的升速过程。

4.一种高扭矩节能型轻负荷农用车或电动车专用变速箱，包括外壳，主轴，从轴，传动半轴，其中主轴和从轴上分别安装有对应的各级变速齿轮，同时从轴上安装的中转齿轮与传动半轴上安装的差速器大盘齿轮匹配啮合，其特征在于，还包括一个辅轴，该辅轴上安装有一个辅轴三档从动轮和一个辅轴中转齿轮，该辅轴三档从动轮与主轴上最大档齿轮相互啮合，并且主轴上的最大档齿轮的直径不大于该辅轴三档从动轮的直径，所述辅轴中转齿轮的直径大于从轴上中转齿轮的直径；所述辅轴中转齿轮与从轴中转齿轮以择一的方式传动差速器大盘齿轮。

5.根据权利要求4所述的高扭矩节能型轻负荷农用车或电动车专用变速箱，其特征在于，主轴到传动半轴之间的传动关系，在任何档位时均不存在大齿轮驱动小齿轮的升速过程。

6.一种高扭矩节能型轻负荷农用车或电动车专用变速箱，包括外壳，主轴，从轴，传动半轴，其中主、从轴上分别安装有对应的各级变速齿轮，同时轴上安装的中转齿轮与传动半轴上安装的差速器大盘齿轮匹配啮合，其特征在于，从轴上各档从动齿轮以及中转齿轮的直径按照等比例系数R依次增大，增大至从轴上最小从动齿轮的直径不小于主轴上最大档齿轮的直径。

7.根据权利要求6所述的高扭矩节能型轻负荷农用车或电动车专用变速箱，其特征在于，主轴到传动半轴之间的传动关系，在任何档位时均不存在大齿轮驱动小齿轮的升速过程。