CN106195149B - 一种可实现正反换向和异向转动的传动操纵机构 - Google Patents

Abstract

本发明一种可实现正反换向和异向转动的传动操纵机构,由两个半轴、两个滑套、两个大圆锥齿轮、一个小圆锥齿轮、拨叉、壳体、自锁装置组成，壳体分为左壳体和右壳体，左、右两边滑套内部通过滑动花键与左、右两边半轴连接，左、右两边滑套外部通过滑动花键与左、右两边大圆锥齿轮结合或脱开；左、右两边大圆锥齿轮与小圆锥齿轮相啮合；左、右两边大圆锥齿轮和小圆锥齿轮通过圆锥滚子轴承支撑于壳体上；自锁装置由一个自锁弹簧、一个自锁钢球、一根拨叉轴组成；拔叉轴与拨叉连接在一起，拨叉轴上表面沿轴向分布三个凹槽，自锁钢球在自锁弹簧压力作用下嵌入拨叉轴上相应凹槽中，拨叉轴支撑在壳体拨叉轴孔内，自锁弹簧安装在壳体的弹簧孔内。

Description

一种可实现正反换向和异向转动的传动操纵机构

技术领域

本发明涉及一种传动操纵机构，具体来说，是涉及一种可实现正反换向和异向转动的传动操纵机构，可以使左右两端的输出轴同时正转、同时反转或以大小相等、方向相反的转速旋转，属于机械工程技术领域。

背景技术

车辆利用原地转向装置可以在狭小的空间内或窄路面完成转向或者调头行驶，能够使车辆具有很强的机动性。现有的原地转向装置结构比较复杂，利用液压元件实现原地转向的装置效率比较低。且实现正反换向时需要另外增加一套装置，使结构更加复杂，成本增加。本发明是一种可实现正反换向和异向转动的传动操纵机构，它克服了以上缺点，将实现原地转向和正反换向的机构集成为一体，满足了一些特种车辆的前进、倒退、原地转向三种运动状态的切换需要。其结构紧凑简单，易于实现，传动效率高，工作可靠。

发明内容

1、目的：为了使车辆能够实现前进、倒退和原地转向三种运动状态的切换，本发明的目的是提供一种可实现正反换向和异向转动的传动操纵机构，它结构简单，工作可靠。

2、技术方案：本发明是一种可实现正反换向和异向转动的传动操纵机构，它包括五个运动位置：左结合位置、第一空位位置、中间位置、第二空位位置、右结合位置。其中左结合位置为前进行驶状态，中间位置为原地转向状态，右结合位置为倒退行驶状态，两个空位位置是为了避免运动干涉而设置的过渡状态。

所述传动操纵机构主要由两个半轴、两个滑套、两个大圆锥齿轮、一个小圆锥齿轮、拨叉、壳体、自锁装置组成，其中壳体分为左壳体和右壳体，上述部件之间的位置连接关系是：左、右两边的滑套内部通过滑动花键与左、右两边的半轴连接，左、右两边的滑套外部通过滑动花键与左、右两边的大圆锥齿轮结合或脱开。左、右两边的大圆锥齿轮与小圆锥齿轮相啮合。左、右两边的大圆锥齿轮和小圆锥齿轮通过圆锥滚子轴承支撑于壳体上。自锁装置由一个自锁弹簧、一个自锁钢球、一根拨叉轴组成。拔叉轴与拨叉连接在一起，拨叉轴的上表面沿轴向分布三个凹槽，自锁钢球在自锁弹簧压力的作用下嵌入拨叉轴上相应的凹槽中，拨叉轴支撑在壳体拨叉轴孔内，自锁弹簧安装在壳体的弹簧孔内。

所述左结合位置为前进行驶状态，如图5所示零件连接关系是：滑套8与半轴1通过花键连接，滑套8通过花键与大圆锥齿轮7连接，滑套10通过花键与半轴1连接，滑套10通过花键与半轴15连接。动力传递路线为：输入轴32→小圆锥齿轮27→大圆锥齿轮7→滑套8→半轴1→滑套11→半轴15。半轴1和半轴15此时为一根刚性轴。

所述第一空位位置为前进行驶与原地转向的过渡状态，如图6所示零件连接关系是：滑套8与半轴1通过花键连接，滑套8通过花键与大圆锥齿轮7连接，滑套10通过花键与半轴15连接。

所述中间位置为原地转向状态，如图7所示零件连接关系是：滑套8与半轴1通过花键连接，滑套8通过花键与大圆锥齿轮7连接，滑套10通过花键与半轴15连接，滑套10通过花键与大圆锥齿轮11连接。动力传递路线为：输入轴32到小圆锥齿轮27，然后分为两路到大圆锥齿轮7和大圆锥齿轮11，其中大圆锥齿轮7动力传到滑套8再到半轴1，大圆锥齿轮11动力传到滑套10再到半轴15。

所述第二空位位置为倒退行驶与原地转向的过渡状态，如图8所示零件连接关系是：滑套10与半轴15通过花键连接，滑套10通过花键与大圆锥齿轮11连接，滑套8通过花键与半轴1连接。

所述右结合位置为倒退行驶状态，如图9所示零件连接关系是：滑套10与半轴15通过花键连接，滑套10通过花键与大圆锥齿轮11连接，滑套8通过花键与半轴1连接，滑套8通过花键与半轴15连接。动力传递路线为：输入轴32→小圆锥齿轮27→大圆锥齿轮11→滑套10→半轴15→滑套8→半轴1。半轴1和半轴15此时为一根刚性轴。

3、优点及功效：

1.结构简单。整个操纵机构主要部件加工简单，易于实现。

2.工作可靠。在工作过程中，操纵机构的主要受力部件均为花键和齿轮等，所以，在设计过程中，只要保证轴和滑套、齿轮有足够的强度就能保证整个机构的可靠性。

3.可以实现两端输出轴运动的切换。可以使两端输出轴同时正转和反转，也可以使两端输出轴实现大小相等，方向相反转动。

附图说明

图1为本发明中操纵机构的一种应用场合三维图。

图2为本发明中操纵机构的三维图。

图3为本发明中操纵机构的零件分解图。

图4为本发明中操纵机构的自锁装置局部三维图。

图5为本发明中操纵机构左结合位置示意图。

图6为本发明中操纵机构第一空位位置示意图。

图7为本发明中的操纵机构中间位置示意图。

图8为本发明中操纵机构第二空位位置示意图。

图9为本发明中操纵机构右结合位置示意图。

图中符号说明如下：

具体实施方式

滑动式摇臂机构的结构如图3所示，它主要由两个半轴、两个滑套、两个大圆锥齿轮、一个小圆锥齿轮、拨叉、壳体组成，其中壳体分为左壳体和右壳体。它们之间的位置连接 关系是：左、右两边的滑套内部通过滑动花键与左、右两边的半轴连接，左、右两边的滑套外部通过滑动花键与左、右两边的大圆锥齿轮结合或脱开。左、右两边的大圆锥齿轮与小圆锥齿轮相啮合。左、右两边的大圆锥齿轮和小圆锥齿轮通过圆锥滚子轴承支撑于壳体上。工作时，通过拨叉16拨动滑套8、滑套10同时运动，使滑套8、滑套10与大圆锥齿轮7、大圆锥齿轮11、半轴1、半轴15通过滑动花键结合或脱开以实现两端半轴运动状态的切换。

大圆锥齿轮7通过圆锥滚子轴承6支撑于左壳体4内的圆孔。调整螺母2通过螺纹与左壳体4连接，通过调节调整螺母2位置可以调整圆锥滚子轴承6的预紧度，其目的是为了提高轴承的旋转精度，增加轴承装置的刚性，减小装置工作时轴的震动。唇形密封圈5外圈支撑在调整螺母2内部，内圈紧贴着半轴1，安装时唇形开口朝向里面。大圆锥齿轮11通过圆锥滚子轴承12支撑于右壳体9内的圆孔。调整螺母14通过螺纹与右壳体9连接，通过调节调整螺母14位置可以调整圆锥滚子轴承12的预紧度。唇形密封圈12外圈支撑在调整螺母14内部，内圈紧贴着半轴15，安装时唇形开口朝向里面。

小圆锥齿轮27通过花键与输入轴32连接，小圆锥齿轮断面通过轴端挡圈26轴向固定，轴端挡圈26通过螺栓25固定在输入轴32上，输入轴32通过两个圆锥滚子轴承31、33支撑在套杯30上，套杯30支撑在右壳体9上，套杯30和右壳体9之间安装有垫片29。轴承端盖36支撑在套杯30内孔中，轴承端盖36和套杯30之间安装有垫片35。毡圈密封圈34安装在轴承端盖36相应的位置中。

拨动拨叉16使滑套8、滑套10能够同时轴向运动，拨叉16和切换杆24通过球头连接。切换杆24支撑于切换杆球座18上，切换杆球座18通过内六角螺栓19固定在右壳体9上，切换杆球座18和右壳体9之间安装有垫片17。弹簧20一端支撑在切换杆球座18上，另一端支撑在弹簧座21上，弹簧座21通过锁片22连接在切换杆24上。橡胶防尘罩23穿过切换杆24罩在右壳体上。

自锁装置由一个自锁钢球39、一个自锁弹簧40、拨叉轴38组成,如图4所示。拨叉轴38上表面沿轴向分布对应于前进、倒退、原地转向三种状态的三个凹槽。当拨叉轴38连同拨叉16一起轴向移动到某一状态时，必有一个凹槽正好对准自锁钢球39。于是钢球在弹簧压力下嵌入该凹槽中，拨叉轴的轴向位置被固定。当需要切换状态时，驾驶员需要对拨叉轴或拨叉施加一定的轴向力，克服弹簧的压力将钢球由拨叉轴的凹槽中挤出推回孔中，拨叉轴和拨叉方能在进行轴向移动。

Claims (1)

1.一种可实现正反换向和异向转动的传动操纵机构,使左右两端的输出轴同时正转、同时反转或以大小相等、方向相反的转速旋转，其特征在于：它包括五个运动位置：左结合位置、第一空位位置、中间位置、第二空位位置及右结合位置；其中，左结合位置为前进行驶状态，中间位置为原地转向状态，右结合位置为倒退行驶状态，两个空位位置是为了避免运动干涉而设置的过渡状态；

所述传动操纵机构由两个半轴、两个滑套、两个大圆锥齿轮、一个小圆锥齿轮、拨叉、壳体及自锁装置组成，其中，壳体分为左壳体和右壳体，左、右两边的滑套内部通过滑动花键与左、右两边的半轴连接，左、右两边的滑套外部通过滑动花键与左、右两边的大圆锥齿轮结合或脱开；左、右两边的大圆锥齿轮与小圆锥齿轮相啮合；左、右两边的大圆锥齿轮和小圆锥齿轮通过圆锥滚子轴承支撑于壳体上；自锁装置由一个自锁弹簧、一个自锁钢球、一根拨叉轴组成；拔叉轴与拨叉连接在一起，拨叉轴的上表面沿轴向分布三个凹槽，自锁钢球在自锁弹簧压力的作用下嵌入拨叉轴上相应的凹槽中，拨叉轴支撑在壳体拨叉轴孔内，自锁弹簧安装在壳体的弹簧孔内；

所述左结合位置为前进行驶状态，左滑套与左半轴通过花键连接，左滑套通过花键与左大圆锥齿轮连接，右滑套通过花键与左半轴连接，右滑套通过花键与右半轴连接；动力传递路线为：输入轴→小圆锥齿轮→左大圆锥齿轮→左滑套→左半轴→右滑套→右半轴；左半轴和右半轴此时为一根刚性轴；

所述第一空位位置为前进行驶与原地转向的过渡状态，左滑套与左半轴通过花键连接，左滑套通过花键与左大圆锥齿轮连接，右滑套通过花键与右半轴连接；

所述中间位置为原地转向状态，左滑套与左半轴通过花键连接，左滑套通过花键与左大圆锥齿轮连接，右滑套通过花键与右半轴连接，右滑套通过花键与右大圆锥齿轮连接；动力传递路线为：输入轴到小圆锥齿轮，然后分为两路到左大圆锥齿轮和右大圆锥齿轮，其中左大圆锥齿轮动力传到左滑套再到左半轴，右大圆锥齿轮动力传到右滑套再到右半轴；

所述第二空位位置为倒退行驶与原地转向的过渡状态，右滑套与右半轴通过花键连接，右滑套通过花键与右大圆锥齿轮连接，左滑套通过花键与左半轴连接；

所述右结合位置为倒退行驶状态，右滑套与右半轴通过花键连接，右滑套通过花键与右大圆锥齿轮连接，左滑套通过花键与左半轴连接，左滑套通过花键与右半轴连接；动力传递路线为：输入轴→小圆锥齿轮→右大圆锥齿轮→右滑套→右半轴→左滑套→左半轴；左半轴和右半轴此时为一根刚性轴。