CN202597609U

CN202597609U - 一种变速系统

Info

Publication number: CN202597609U
Application number: CN 201220111656
Authority: CN
Inventors: 黄建辉
Original assignee: ZHANGJIAGANG JIUDING MACHINERY CO Ltd
Current assignee: ZHANGJIAGANG JIUDING MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2022-03-23

Abstract

本实用新型公开的变速系统，包括驱动轮、中心轴、行星齿轮机构、输出轮；所述行星齿轮机构包括中心轮、行星轮、行星架与齿圈；所述齿圈、行星架、以及所述中心轮依次轴向固定，所述中心轴固定不动；所述变速系统还包括通过切换所述行星架、齿圈、中心轮和所述驱动轮、输出轮间的连接关系调节输出转速的换挡装置。通过将齿圈、行星架与中心轮进行轴向固定，保证三者换挡时的同步移动，提高工作效率；通过设置换挡装置，根据不同的变速需要调整行星架、齿圈和所述驱动轮、输出轮间的连接关系，输出不同的传动比，稳定性较好，磨损及噪音均较小，使用寿命较长，无需消耗较多的作用力，工作效率较高，相对电机调速而言，使用寿命较长，维修成本较低。

Description

一种变速系统

技术领域

本实用新型涉及一种变速系统，具体涉及一种机械变速系统。

背景技术

现有的非机动车主要是通过人为施加作用力使其运行，其速度与人体施加的作用力成立方比例，因此，若要调节车辆前进速度，就需耗费较多的作用力，劳动量较大，而现有市场上出现的电动自行车可以根据需要进行实时调速，但其主要是通过调节电机的转动速度来实现车辆的运行调速，一但电机出现故障损坏，电动自行车则难以正常运行，影响日常生活的使用，而且，电机的更换及维修成本较高。

而且大多数机床如：钻床、铣床、车床等，主要是采用更换皮带轮来进行变速，该方法费时费力操作不方便，工作效率较低。

此外，一般的变速系统不存在倒档进行反向输出的功能，存在输出方式的局限性。

因此，一种可实现车辆或机床等设备的实时调速，结构简单，操作方便，降低劳动量，提高工作效率，且使用成本较低的变速系统亟待出现。

实用新型内容

为解决传统的变速方式存在结构复杂、劳动量大、工作效率较低、且更换维修等成本较高等问题，本实用新型公开了一种变速系统，以达到有效实现车辆或机床等设备的实时调速，结构简单，操作方便，降低劳动量，提高工作效率，降低使用成本的目的。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种变速系统，包括驱动轮、中心轴、安装于所述中心轴上的行星齿轮机构、以及设置于所述行星齿轮机构输出端的输出轮；所述行星齿轮机构包括中心轮、行星轮、行星架与齿圈；所述齿圈、行星架、以及所述中心轮依次轴向固定，所述中心轴固定不动；

所述变速系统还包括通过切换所述行星架、齿圈、中心轮和所述驱动轮、输出轮间的连接关系调节输出转速的换挡装置。

优选的，所述变速系统还包括将所述齿圈、行星架、以及中心轮轴向固定的定位机构。

优选的，所述定位机构包括定位销，所述行星架沿径向设置有安装所述定位销的销孔，所述齿圈内侧以及所述中心轮外侧设置有与所述销孔对应的凹槽；所述行星架上设置有安装固定所述行星轮的安装孔，所述销孔与所述安装孔垂直相交。

优选的，所述中心轴上设置有轴外花键，所述中心轮内侧设置有与所述轴外花键相匹配的中心轮内花键。

优选的，所述驱动轮上设置有驱动轮外花键，所述齿圈输入端设置有与所述驱动轮外花键相匹配的齿圈第一内花键；所述输出轮上设置有输出轮外花键，所述行星架输出端设置有与所述输出轮外花键相匹配的行星架第一内花键。

优选的，所述行星架输入端设置有与所述驱动轮外花键相匹配的行星架第二内花键。

优选的，所述齿圈输出端设置有与所述输出轮外花键相匹配的齿圈第二内花键。

优选的，所述驱动轮输出端还设置有驱动轮内花键，所述中心轮轮齿与所述驱动轮内花键相匹配，所述行星架上还设置有行星架第三内花键，所述轴外花键与所述行星架第三内花键相匹配。

优选的，所述换挡装置包括支架、设置于所述支架上用于推动所述齿圈纵向移动的推杆、以及用于限制所述推杆行程的限位机构。

优选的，所述支架上上设置有通孔，所述限位机构包括设置于所述推杆上的限位凹槽、以及位于所述通孔内的卡位元件，所述限位凹槽至少为2个；所述推杆的前端还设置有与所述齿圈纵向固定的拨叉。

本实用新型公开的变速系统，包括驱动轮、中心轴、行星齿轮机构、输出轮；所述行星齿轮机构包括中心轮、行星轮、行星架与齿圈；所述齿圈、行星架、以及所述中心轮依次轴向固定，所述中心轴固定不动；所述变速系统还包括通过切换所述行星架、齿圈、中心轮和所述驱动轮、输出轮间的连接关系调节输出转速的换挡装置。通过将齿圈、行星架与中心轮进行轴向固定，保证三者换挡时的同步移动，提高工作效率；通过设置换挡装置，根据不同的变速需要调整行星架、齿圈和所述驱动轮、输出轮间的连接关系，输出不同的传动比，从而调节车轮或机床等设备的运行速度，采用该行星齿轮机构进行变速调节，稳定性较好，磨损及噪音均较小，使用寿命较长，无需消耗较多的作用力，工作效率较高，相对电机调速而言，使用寿命较长，维修成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型公开的一种变速系统的结构示意图；

图2为本实用新型公开的驱动轮的结构示意图；

图3为本实用新型公开的中心轴的结构示意图；

图4为本实用新型公开的输出轮的结构示意图；

图5为本实用新型公开的齿圈的结构示意图；

图6为本实用新型公开的行星架的结构示意图；

图7为本实用新型公开的中心轮的结构示意图；

图8为本实用新型公开的换挡装置的结构示意图。

图中的数字或字母所代表的相应部件的名称：

1、驱动轮 2、中心轴 3、输出轮 4、齿圈 5、行星架 6、中心轮 7、支架 8、推杆 9、凹槽 10、行星轮；11、驱动轮外花键 12、驱动轮内花键；21、轴外花键；31输出轮外花键 41、齿圈第一内花键 42、齿圈第二内花键 43、凸沿 51、行星架第一内花键 52、行星架第二内花键 53、安装孔 54、销孔 55、行星架第三内花键 61、中心轮内花键 71、通孔 72、卡位元件 81、限位凹槽 82、拨叉。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型公开了一种变速系统，以达到有效实现车辆或机床等设备的实时调速，结构简单，操作方便，降低劳动量，提高工作效率，降低使用成本的目的。

如图1-8，一种变速系统，包括驱动轮1、中心轴2、安装于中心轴2上的行星齿轮机构、以及设置于行星齿轮机构输出端的输出轮3；行星齿轮机构包括中心轮6、行星轮10、行星架5与齿圈4；齿圈4、行星架5、以及中心轮6依次轴向固定，中心轴固定不动。保证齿圈、行星架与中心轮可以同步纵向移动，三者间还可相对转动，不会产生相互干涉，保证正常运行。通过将齿圈、行星架与中心轮进行轴向固定，保证三者换挡时的同步移动，提高工作效率。

变速系统还包括通过切换行星架5、齿圈4、中心轮6和驱动轮1、输出轮3间的连接关系调节输出转速的换挡装置。

通过设置换挡装置，根据不同的变速需要调整行星架、齿圈和所述驱动轮、输出轮间的连接关系，输出不同的传动比，从而调节车轮或机床等设备的运行速度，采用该行星齿轮机构进行变速调节，稳定性较好，磨损及噪音均较小，使用寿命较长，无需消耗较多的作用力，工作效率较高，相对电机调速而言，使用寿命较长，维修成本较低。

变速系统还包括将齿圈4、行星架5、以及中心轮6轴向固定的定位机构。定位机构包括定位销或钢珠（未示出），行星架5沿径向设置有安装定位销或钢珠的销孔54，齿圈4内侧以及中心轮6外侧设置有与销孔54对应的凹槽9；行星架5上设置有安装固定行星轮10的安装孔53，销孔54与安装孔53垂直相交。在将齿圈、行星架、中心轮进行固定时，首先将定位销或钢珠放入销孔54内，保证定位销的一端伸入凹槽内，后在将用于固定行星轮的销钉放入安装孔53内，用以支撑固定定位销，防止定位销或钢珠掉落。该定位机构结构简单，便于安装拆卸。

中心轴与中心轮采用花键连接，中心轴2上设置有轴外花键21，中心轮6内侧设置有与轴外花键21相匹配的中心轮内花键61。通过轴外花键21与中心轮内花键61相啮合作用，将中心轮进行有效的固定，保证系统传动时的稳定性。

驱动轮1上设置有驱动轮外花键11，齿圈4输入端设置有与驱动轮外花键11相匹配的齿圈第一内花键41；输出轮3上设置有输出轮外花键31，行星架5输出端设置有与输出轮外花键31相匹配的行星架第一内花键51。驱动轮可将动力通过齿圈、行星架传递给输出轮，输出轮将动力进行输出。

驱动轮1上设置有驱动轮外花键11，行星架5输入端设置有与驱动轮外花键11相匹配的行星架第二内花键52；输出轮3上设置有输出轮外花键31，行星架5输出端设置有与输出轮外花键31相匹配的行星架第一内花键51。驱动轮将作用力通过行星架直接传递给输出轮进行输出。

驱动轮1上设置有驱动轮外花键11，行星架5输入端设置有与驱动轮外花键11相匹配的行星架第二内花键52；输出轮3上设置有输出轮外花键31，齿圈4输出端设置有与输出轮外花键31相匹配的齿圈第二内花键42。通过齿圈与输出轮间的啮合作用，驱动轮将作用力通过行星架、齿圈依次传递给输出轮，输出轮将动力进行输出。

驱动轮输出端还设置有驱动轮内花键12，中心轮轮齿与驱动轮内花键12相匹配，行星架上还设置有行星架第三内花键55，轴外花键21与行星架第三内花键55相匹配。通过轴外花键21与行星架第三内花键55间的啮合作用，将行星架固定于中心轴上不动，此时，由于中心轮与驱动轮啮合，驱动轮将作用力通过中心轮-行星轮-齿圈依次传递，由于齿圈4输出端设置有与输出轮外花键31相匹配的齿圈第二内花键42，齿圈将作用力传递个输出轮，通过输出轮将作用力进行输出。

换挡装置包括支架7、设置于支架7上用于推动齿圈4纵向移动的推杆8，以及用于限制推杆8行程的限位机构。支架7上设置有通孔71，限位机构包括设置于推杆8上的限位凹槽81、以及位于通孔71内的卡位元件72，限位凹槽81至少为2个。通过限位凹槽与卡位元件的相互配合作用，对推杆进行不同行程的限位，实现行星架与齿圈的换挡移动，通过设置卡位元件使得操作人员可清楚的了解档位，以便操作。卡位元件72包括弹簧与钢珠。通过对弹簧的压缩以及复位实现卡位换挡的作用。其中还可直接在支架上设置与限位凹槽相匹配的凸沿，凸沿的边缘为弧形，便于限位凹槽的卡接与脱离，便于换挡操作。

推杆8的前端还设置有与齿圈4纵向固定的拨叉82，齿圈4的输出端外侧设置有凸沿43，拨叉82上设置有卡口，凸沿与卡口相配合，使得推杆与齿圈纵向上固定，齿圈与行星架可随推杆的纵向移动而移动，且拨叉为扇形结构，与齿圈的圆周方向上不存在干涉，不会影响齿圈的圆周转动，保证齿圈的正常运行。除此之外，还可在齿圈外侧设置凹槽，拨叉伸入凹槽内进行定位，具体方式不做限制。

实施例1

限位凹槽为3个，齿圈、行星架、中心轮三者轴向固定，具体工作原理如下：

一档：卡位元件72与推杆8上的前一个限位凹槽81卡接，中心轮内花键61与轴外花键21相啮合，中心轮固定，驱动轮外花键11与齿圈第一内花键41相啮合，输出轮外花键31与行星架第一内花键51相啮合。外部作用力带动驱动轮1运转，驱动轮1将转动通过齿圈4-行星架5-输出轮3依次传递，将转动经输出轮进行输出带动车轮或机床等设备运转。

二档：卡位元件72与推杆8上中间一个限位凹槽81卡接，中心轮内花键61与轴外花键21相啮合，中心轮固定，驱动轮外花键11与行星架第二内花键52相啮合，输出轮外花键31与行星架第一内花键51相啮合。外部作用力带动驱动轮1运转，驱动轮1将转动通过行星架5传递给输出轮3，将转动经输出轮进行输出带动车轮或机床等设备运转。

三档：卡位元件72与推杆8上后一个限位凹槽81卡接，中心轮内花键61与轴外花键21相啮合，中心轮固定，驱动轮外花键11与行星架第二内花键52相啮合，输出轮外花键31与齿圈第二内花键42相啮合。外部作用力带动驱动轮1运转，驱动轮1将转动通过行星架-齿圈-输出轮依次进行传递，将转动经输出轮进行输出带动车轮或机床等设备运转。

该实施例实现了三个档位的更换，便于车辆或机床等设备运行时的即时变速，无需消耗较多的作用力，降低了劳动量。

实施例2

其余与实施例1相同，不同之处在于，限位凹槽为4个，齿圈、行星架、中心轮三者轴向固定，具体工作原理如下：

倒档：卡位元件72与推杆8上后一个限位凹槽81卡接，中心轮内花键61与轴外花键21脱离，轴外花键21与行星架第三内花键55相啮合，此时，行星架固定不动，驱动轮内花键12与中心轮轮齿相连接，输出轮外花键31与齿圈第二内花键42相啮合，外部作用力带动驱动轮1运转，驱动轮1将转动通过中心轮-行星轮-齿圈-输出轮依次进行传递，输出轮相对于驱动轮进行反向输出，将转动经输出轮进行输出带动车轮或机床等设备运转。

实施例3

其余与实施例1相同，不同之处在于，限位凹槽为3个，齿圈、行星架、中心轮三者轴向固定，具体工作原理如下：

二档：卡位元件72与推杆8上中间一个限位凹槽81卡接，中心轮内花键61与轴外花键21相啮合，中心轮固定，驱动轮外花键11与行星架第二内花键52相啮合，输出轮外花键31与齿圈第二内花键42相啮合。外部作用力带动驱动轮1运转，驱动轮1将转动通过行星架-齿圈-输出轮依次进行传递，将转动经输出轮进行输出带动车轮或机床等设备运转。

以上实施例提到的花键端部均存在倒角，便于花键的切入连接，中心轴的两端均可进行输出。

中心轴、驱动轮、输出轮、齿圈以及行星架之间除采用花键固定连接外，还可采用齿轮连接等，具体连接方式不做限制。

以上为对本实用新型实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种变速系统，包括驱动轮、中心轴、安装于所述中心轴上的行星齿轮机构、以及设置于所述行星齿轮机构输出端的输出轮；所述行星齿轮机构包括中心轮、行星轮、行星架与齿圈；其特征在于，所述齿圈、行星架、以及所述中心轮依次轴向固定，所述中心轴固定不动；

2.根据权利要求1所述的变速系统，其特征在于，所述变速系统还包括将所述齿圈、行星架、以及中心轮轴向固定的定位机构。

3.根据权利要求2所述的变速系统，其特征在于，所述定位机构包括定位销，所述行星架沿径向设置有安装所述定位销的销孔，所述齿圈内侧以及所述中心轮外侧设置有与所述销孔对应的凹槽；所述行星架上设置有安装固定所述行星轮的安装孔，所述销孔与所述安装孔垂直相交。

4.根据权利要求1-3任一项所述的变速系统，其特征在于，所述中心轴上设置有轴外花键，所述中心轮内侧设置有与所述轴外花键相匹配的中心轮内花键。

5.根据权利要求4所述的变速系统，其特征在于，所述驱动轮上设置有驱动轮外花键，所述齿圈输入端设置有与所述驱动轮外花键相匹配的齿圈第一内花键；所述输出轮上设置有输出轮外花键，所述行星架输出端设置有与所述输出轮外花键相匹配的行星架第一内花键。

6.根据权利要求5所述的变速系统，其特征在于，所述行星架输入端设置有与所述驱动轮外花键相匹配的行星架第二内花键。

7.根据权利要求6所述的变速系统，其特征在于，所述齿圈输出端设置有与所述输出轮外花键相匹配的齿圈第二内花键。

8.根据权利要求7所述的变速系统，其特征在于，所述驱动轮输出端还设置有驱动轮内花键，所述中心轮轮齿与所述驱动轮内花键相匹配，所述行星架上还设置有行星架第三内花键，所述轴外花键与所述行星架第三内花键相匹配。

9.根据权利要求8所述的变速系统，其特征在于，所述换挡装置包括支架、设置于所述支架上用于推动所述齿圈纵向移动的推杆、以及用于限制所述推杆行程的限位机构。

10.根据权利要求9所述的变速系统，其特征在于，所述支架上设置有通孔，所述限位机构包括设置于所述推杆上的限位凹槽、以及位于所述通孔内的卡位元件，所述限位凹槽至少为2个；所述推杆的前端还设置有与所述齿圈纵向固定的拨叉。