CN110645325A - 手动单排行星齿轮变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了手动单排行星齿轮变速器，包括：变速器壳体，所述变速器壳体一端通过螺栓固定安装有第一变速器端盖，所述变速器壳体远离第一变速器端盖一端内部固定设置有输出外壳，所述输出外壳远离第二变速器端盖一端内部固定卡接有棘轮，所述输出外壳一端外部固定套接有深沟球轴承，所述输出外壳外部通过深沟球轴承转动安装有第二变速器端盖，本发明采用机械传动部件进行换挡，换挡过程中机械摩擦较小，零部件较少，与现有的变速器相比，有更高的传递效率；以及采用行星排机构进行动力的传递，减少了整个传动机构齿轮部件的数目，并且本发明结构较为紧凑，零件较少，减小了轴向尺寸，使得本发明的质量更轻便，制造安装以及检查维护均较为方便。

Description

手动单排行星齿轮变速器

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，具体为手动单排行星齿轮变速器。

背景技术

随着机动车、电动车的发展，变速器也在不断的需求中获得了进步和发展。比较成熟的变速器一般与发动机或电动机相集成，可实现4到5档的变速，而要实现更高档数的变换往往需要通过串联变速器的方式来实现。同时，一些小型的机动车、电动车往往希望变速器的结构更为紧凑，从而降低整车质量，提高可利用空间。

但是，传统的变速器在使用过程中存在一些弊端，比如：

1、传统的串联变速器由于零部件较多，互相之间的传动较为复杂，各个零部件之间产生的机械摩擦叠加之后传动阻力增加，导致传动动作协调性大大降低。

2、传统的串联变速器由于零部件较多，且部件质量以及系统体积均较大，会导致制造安装困难、检查维护不便的缺点。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，并提供了一种手动单排行星齿轮变速器。该变速器可实现三个档位的变换，具有结构紧凑，可靠性好，换挡冲击小，适用范围广等特点；可应用于小型机动车、小型电动车变速器、重型卡车变速器中的副变速器等。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：手动单排行星齿轮变速器，包括：变速器壳体，所述变速器壳体一端通过螺栓固定安装有第一变速器端盖，所述变速器壳体远离第一变速器端盖一端内部固定设置有输出外壳，所述输出外壳远离第二变速器端盖一端内部固定卡接有棘轮，所述输出外壳一端外部固定套接有深沟球轴承，所述输出外壳外部通过深沟球轴承转动安装有第二变速器端盖，所述第二变速器端盖通过螺栓固定安装在变速器壳体远离第一变速器端盖一端；所述变速器壳体内部位于第一变速器端盖与第二变速器端盖之间通过轴承转动安装有中间轴，所述中间轴远离第一变速器端盖一端外部固定套接有中间轴圆柱直齿轮齿圈，所述中间轴内部插接有太阳轮，所述太阳轮位于中间轴内部一段外部活动套接有弹簧，所述太阳轮靠近第一变速器端盖一端内部螺纹安装有拉杆，所述太阳轮靠近输出外壳一端外部转动套接有行星齿轮，所述行星齿轮外部啮合有外齿圈，所述外齿圈外部固定卡接在输出外壳内部，所述行星齿轮上部横向插接有行星架，所述行星架外部转动安装有第二棘爪，所述第二棘爪底部设置有第二棘爪弹片，所述第二棘爪弹片通过轴承转动安装在太阳轮外部；所述太阳轮外部位于行星齿轮远离第二棘爪弹片一侧固定焊接有滑块，所述滑块底部一侧面固定焊接有棘爪销，所述棘爪销外部固定套接有第一棘爪；所述第一变速器端盖位于中间轴底部内壁固定焊接有输入轴悬臂外壳，所述输入轴悬臂外壳内壁固定卡接有滚针轴承，所述输入轴悬臂外壳内部中心通过滚针轴承转动安装有输入轴，所述输入轴位于输入轴悬臂外壳内部一端外部固定套接有悬臂外壳盖，所述悬臂外壳盖外部通过滚针轴承与输入轴悬臂外壳内壁转动连接，所述悬臂外壳盖位于输入轴悬臂外壳外部一端外表面固定焊接有输入轴圆柱直齿轮齿圈，所述输入轴圆柱直齿轮齿圈与中间轴圆柱直齿轮齿圈啮合；所述棘轮与中间轴之间活动卡接有弹片支座，所述弹片支座一端固定焊接有第一棘爪弹片，所述第一棘爪弹片与第一棘爪相配合。

进一步的，所述第一变速器端盖与变速器壳体之间均匀填充有油封。

进一步的，所述第二变速器端盖与输出外壳之间固定卡接安装有唇形密封圈。

进一步的，所述拉杆一端设置在第一变速器端盖外部。

进一步的，所述第二棘爪弹片与第二棘爪相配合。

进一步的，所述第一棘爪与棘轮内部齿轮卡接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、采用机械传动部件进行换挡，换挡过程中机械摩擦较小，零部件较少，与现有的变速器相比，有更高的传递效率。

2、采用行星排机构进行动力的传递，减少了整个传动机构齿轮部件的数目，并且本发明结构较为紧凑，零件较少，减小了轴向尺寸，使得本发明的质量更轻便，制造安装以及检查维护均较为方便。

附图说明

图1为本发明手动单排行星齿轮变速器的整体结构示意图；

图2为本发明手动单排行星齿轮变速器的棘轮棘爪结构图；

图3为本发明手动单排行星齿轮变速器空挡时的机构简图；

图4为本发明手动单排行星齿轮变速器一挡时的机构简图；

图5为本发明手动单排行星齿轮变速器二挡时的机构简图；

图6为本发明手动单排行星齿轮变速器三挡时的机构简图。

图1-图6中：1、输出外壳；2、唇形密封圈；3、深沟球轴承；4、变速器端盖；5、第二棘爪弹片；6、行星架；7、第二棘爪；8、行星齿轮；9、外齿圈；10、滑块；11、第一棘爪；12、棘轮；13、中间轴圆柱直齿轮齿圈；14、弹簧；15、中间轴；16、变速器壳体；17、拉杆；18、油封；19、变速器端盖；20、滚针轴承；21、输入轴；22、输入轴悬臂外壳；23、悬臂外壳盖；24、输入轴圆柱直齿轮齿圈；25、棘爪销；26、太阳轮；27、弹片支座；28、第一棘爪弹片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2，本发明提供一种技术方案：手动单排行星齿轮变速器，包括：变速器壳体16，所述变速器壳体16一端通过螺栓固定安装有第一变速器端盖19，所述第一变速器端盖19与变速器壳体16之间均匀填充有油封18，能够使得第一变速器端盖19与变速器壳体16之间的密封效果更佳，所述变速器壳体16远离第一变速器端盖19一端内部固定设置有输出外壳1，所述输出外壳1远离第二变速器端盖5一端内部固定卡接有棘轮12，所述输出外壳1一端外部固定套接有深沟球轴承3，所述输出外壳1外部通过深沟球轴承3转动安装有第二变速器端盖4，所述第二变速器端盖4与输出外壳1之间固定卡接安装有唇形密封圈2，使得第二变速器端盖4与输出外壳1之间密封效果更佳，所述第二变速器端盖4通过螺栓固定安装在变速器壳体16远离第一变速器端盖4一端；所述变速器壳体16内部位于第一变速器端盖19与第二变速器端盖4之间通过轴承转动安装有中间轴15，所述中间轴15远离第一变速器端盖19一端外部固定套接有中间轴圆柱直齿轮齿圈13，所述中间轴15内部插接有太阳轮26，所述太阳轮26位于中间轴15内部一段外部活动套接有弹簧14，所述太阳轮26靠近第一变速器端盖19一端内部螺纹安装有拉杆17，所述太阳轮26靠近输出外壳1一端外部转动套接有行星齿轮8，所述行星齿轮8外部啮合有外齿圈9，所述外齿圈9外部固定卡接在输出外壳1内部，所述行星齿轮8上部横向插接有行星架6，所述行星架6外部转动安装有第二棘爪7，所述第二棘爪7底部设置有第二棘爪弹片5，所述第二棘爪弹片5通过轴承转动安装在太阳轮26外部，所述第二棘爪弹片5与第二棘爪7相配合，使得第二棘爪弹片5能够与第二棘爪7卡接；所述太阳轮26外部位于行星齿轮8远离第二棘爪弹片5一侧固定焊接有滑块10，所述滑块10底部一侧面固定焊接有棘爪销25，所述棘爪销25外部固定套接有第一棘爪11，所述第一棘爪11与棘轮12内部齿轮卡接，使得第一棘爪11能够卡接在棘轮12内部；所述第一变速器端盖19位于中间轴15底部内壁固定焊接有输入轴悬臂外壳22，所述输入轴悬臂外壳22内壁固定卡接有滚针轴承20，所述输入轴悬臂外壳22内部中心通过滚针轴承20转动安装有输入轴21，所述输入轴21位于输入轴悬臂外壳22内部一端外部固定套接有悬臂外壳盖23，所述悬臂外壳盖23外部通过滚针轴承20与输入轴悬臂外壳22内壁转动连接，所述悬臂外壳盖23位于输入轴悬臂外壳22外部一端外表面固定焊接有输入轴圆柱直齿轮齿圈24，所述输入轴圆柱直齿轮齿圈24与中间轴圆柱直齿轮齿圈13啮合；所述棘轮12与中间轴15之间活动卡接有弹片支座27，所述弹片支座27一端固定焊接有第一棘爪弹片28，所述第一棘爪弹片28与第一棘爪11相配合。

实施例1：

请参阅图3，图3为本发明手动单排行星齿轮变速器空挡时的机构简图，空挡时拉杆17处于左端极限处，滑块10随之移动，并只与第一棘爪弹片28接触，使第一棘爪 11与棘轮 12分离，从而中断动力转递路径，达到空挡状态。

实施例2：

请参阅图4，图4为本发明手动单排行星齿轮变速器一挡时的机构简图，一档时拉杆17较空挡位置向右移动，使滑块10与第一棘爪弹片28接触的同时与外齿圈9接合。其结果为第一棘爪 11与棘轮 12分离，动力从输入轴21依次经中间轴15、滑块10、外齿圈9、行星齿轮8、行星架6，最后传给输出外壳1。假设太阳轮26的齿数为z1，外齿圈的齿数为z3，则此时其传动比为

，此时变速器为减速档。

实施例3：

请参阅图5，图5为本发明手动单排行星齿轮变速器二挡时的机构简图，二挡时拉杆17较一挡位置向右移动，使滑块10只与外齿圈9接合。其结果为第一棘爪 11与棘轮 12接合，由于棘轮 12的转速大于输出外壳1中棘轮的转速时，棘轮 12传递动力，输出外壳1中棘轮空转，动力从输入轴21依次经中间轴15、滑块10、外齿圈9，最后传给输出外壳1。则此时其传动比为

，此时变速器为直接档。

实施例4：

请参阅图6，图6为本发明手动单排行星齿轮变速器三挡时的机构简图，三挡时拉杆17较二挡位置向右移动，使滑块10只与行星架6接合。其结果为第一棘爪 11与棘轮 12接合，由于棘轮 12的转速小于输出外壳1中棘轮的转速时，棘轮 12空转，输出外壳1中棘轮传递动力，动力从输入轴21依次经中间轴15、滑块10、行星架6、行星齿轮8、外齿圈9，最后传给输出外壳1。假设太阳轮26的齿数为z1，外齿圈的齿数为z3，则此时其传动比为

，此时变速器为加速档。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.手动单排行星齿轮变速器，其特征在于，包括：变速器壳体（16），所述变速器壳体（16）一端通过螺栓固定安装有第一变速器端盖（19），所述变速器壳体（16）远离第一变速器端盖（19）一端内部固定设置有输出外壳（1），所述输出外壳（1）远离第二变速器端盖（5）一端内部固定卡接有棘轮（12），所述输出外壳（1）一端外部固定套接有深沟球轴承（3），所述输出外壳（1）外部通过深沟球轴承（3）转动安装有第二变速器端盖（4），所述第二变速器端盖（4）通过螺栓固定安装在变速器壳体（16）远离第一变速器端盖（4）一端；所述变速器壳体（16）内部位于第一变速器端盖（19）与第二变速器端盖（4）之间通过轴承转动安装有中间轴（15），所述中间轴（15）远离第一变速器端盖（19）一端外部固定套接有中间轴圆柱直齿轮齿圈（13），所述中间轴（15）内部插接有太阳轮（26），所述太阳轮（26）位于中间轴（15）内部一段外部活动套接有弹簧（14），所述太阳轮（26）靠近第一变速器端盖（19）一端内部螺纹安装有拉杆（17），所述太阳轮（26）靠近输出外壳（1）一端外部转动套接有行星齿轮（8），所述行星齿轮（8）外部啮合有外齿圈（9），所述外齿圈（9）外部固定卡接在输出外壳（1）内部，所述行星齿轮（8）上部横向插接有行星架（6），所述行星架（6）外部转动安装有第二棘爪（7），所述第二棘爪（7）底部设置有第二棘爪弹片（5），所述第二棘爪弹片（5）通过轴承转动安装在太阳轮（26）外部；所述太阳轮（26）外部位于行星齿轮（8）远离第二棘爪弹片（5）一侧固定焊接有滑块（10），所述滑块（10）底部一侧面固定焊接有棘爪销（25），所述棘爪销（25）外部固定套接有第一棘爪（11）；所述第一变速器端盖（19）位于中间轴（15）底部内壁固定焊接有输入轴悬臂外壳（22），所述输入轴悬臂外壳（22）内壁固定卡接有滚针轴承（20），所述输入轴悬臂外壳（22）内部中心通过滚针轴承（20）转动安装有输入轴（21），所述输入轴（21）位于输入轴悬臂外壳（22）内部一端外部固定套接有悬臂外壳盖（23），所述悬臂外壳盖（23）外部通过滚针轴承（20）与输入轴悬臂外壳（22）内壁转动连接，所述悬臂外壳盖（23）位于输入轴悬臂外壳（22）外部一端外表面固定焊接有输入轴圆柱直齿轮齿圈（24），所述输入轴圆柱直齿轮齿圈（24）与中间轴圆柱直齿轮齿圈（13）啮合；所述棘轮（12）与中间轴（15）之间活动卡接有弹片支座（27），所述弹片支座（27）一端固定焊接有第一棘爪弹片（28），所述第一棘爪弹片（28）与第一棘爪（11）相配合。

2.根据权利要求1所述的手动单排行星齿轮变速器，其特征在于：所述第一变速器端盖（19）与变速器壳体（16）之间均匀填充有油封（18）。

3.根据权利要求1所述的手动单排行星齿轮变速器，其特征在于：所述第二变速器端盖（4）与输出外壳（1）之间固定卡接安装有唇形密封圈（2）。

4.根据权利要求1所述的手动单排行星齿轮变速器，其特征在于：所述拉杆（17）一端设置在第一变速器端盖（19）外部。

5.根据权利要求1所述的手动单排行星齿轮变速器，其特征在于：所述第二棘爪弹片（5）与第二棘爪（7）相配合。

6.根据权利要求1所述的手动单排行星齿轮变速器，其特征在于：所述第一棘爪（11）与棘轮（12）内部齿轮卡接。

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