CN205401613U - 一种齿轮箱用机械换挡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种齿轮箱用机械换挡装置。该装置包括以固接方式安装在输入轴上的第一、二主动齿轮，以动配合方式安装在被动轴上的第一、二被动齿轮，以固接方式安装在被动轴上并位于第一、二被动齿轮之间的换挡外齿轮，以及与换挡外齿轮相啮合、且沿换挡外齿轮作纵向滑移的换挡内齿套，所述换挡内齿套通过外圆面上加工出的环形卡槽以间隙配合的方式与换挡拨叉前端的卡爪相结合，所述换挡拨叉的末端通过铰接方式与换挡驱动原动机相结合，在所述第一、二被动齿轮的相对内侧分别固接有与换挡内齿套相啮合的换挡齿轮；所述第一主动齿轮与第一被动齿轮相啮合，所述第二主动齿轮与第二被动齿轮相啮合。本实用新型可实现不同速比齿轮对之间切换。

Description

一种齿轮箱用机械换挡装置

技术领域

本实用新型涉及一种齿轮箱用机械换挡装置。

背景技术

齿轮箱是通过大小齿轮的啮合来实现变速效果的一种齿轮传动装置，在工业机械的变速方面有很多的应用。齿轮箱中的低速轴上安装有大齿轮，高速轴上安装有小齿轮，通过齿轮间的啮合和传动作用，就可以完成加速或减速的过程。齿轮箱的特点如下：

1、齿轮箱的产品选择面广

齿轮箱通常是采用通用的设计方案，但是在特殊情况下齿轮箱的设计方案可以根据使用者的需求而进行变化，变型为行业专用的齿轮箱。齿轮箱的设计方案中，平行轴、直立轴、通用箱体和各种零部件都能按照使用者要求更改。

2、齿轮箱运行稳定

齿轮箱的运行稳定可靠，传动功率较高。齿轮箱的外部箱体结构可以使用吸音材质制造，降低齿轮箱工作过程中产生的噪音。齿轮箱本身具备的箱体结构配合大风扇能有效降低齿轮箱的工作温度。在使用齿轮箱的过程中要及时地注意齿轮箱的清洗问题。齿轮箱清洗机利用齿轮箱原有的给排油系统以及过滤后的润滑油对齿轮箱进行清洗，不改变齿轮箱任何硬件设施、不添加任何清洗剂，保证了齿轮箱安全运营，延长了齿轮箱的使用寿命。

3、齿轮箱功能齐全

齿轮箱除了减速功能之外，还具有改变传动方向和传动力矩的功能，例如齿轮箱在采用两个扇形齿轮后可以将力垂直传递到另一个转动轴来实现传动方向的改变，而齿轮箱改变传动力矩的原理是，同等功率条件下，速度转得越快的齿轮，轴所受的力矩越小，反之越大。

根据齿轮箱的使用功能要求，会要求齿轮箱输出不同的转速，即同一齿轮箱同时具有不同的速比。按照齿轮传动的原理，同一组齿轮其齿数是确定的，即其速比是唯一的。为了实现同一齿轮箱具备多种不同的速比，需要设计多组齿数不同的齿轮。

发明内容

本实用新型的目的正是为了提供一种可实现不同速比齿轮对之间切换的齿轮箱用机械换挡装置。

本实用新型是利用换挡内齿套挂合和脱开，使不同速比所对应的齿轮对参与工作，从而实现齿轮箱不同速比之间的切换。同时设计换挡内齿套的旋转机构，在挂合过程中通过旋转机构转动内齿套使其齿体和外齿轮齿槽相位一致，实现顺畅挂合，从而避免相位不一致挂合，轮齿端面撞击的现象出现，可有效防止换挡装置的失效。设计润滑油供给孔，向挂合内齿套滑动部位输送润滑油，用于润滑配合面。

本实用新型的目的可通过以下技术措施来实现：

本实用新型的齿轮箱用机械换挡装置包括以固接方式安装在输入轴上的第一、二主动齿轮，以动配合方式安装在被动轴上的第一、二被动齿轮，以固接方式安装在被动轴上并位于第一、二被动齿轮之间的换挡外齿轮，以及与换挡外齿轮相啮合、且沿换挡外齿轮作纵向滑移的换挡内齿套，所述换挡内齿套通过外圆面上加工出的环形卡槽以间隙配合的方式与换挡拨叉前端的卡爪相结合，所述换挡拨叉的末端通过铰接方式与换挡驱动原动机相结合，在所述第一、二被动齿轮的相对内侧分别固接有与换挡内齿套相啮合的换挡齿轮；所述第一主动齿轮与第一被动齿轮相啮合，所述第二主动齿轮与第二被动齿轮相啮合。

本实用新型在所述被动轴的一端由外向内加工有分别为各齿轮提供润滑油的油道，在位于所述被动轴轴端的油道处安装有与润滑油油泵相连接的旋转接头；在所述被动轴的另一端安装有旋转机构，所述旋转机构由液压马达、电动机提供动力。

本实用新型中所述换挡外齿轮通过过盈配合和键连接方式与被动轴装配在一起；所述第一、二被动齿轮通过轴承与被动轴装配在一起；所述第一、二主动齿轮通过过盈配合和键连接方式与输入轴装配在一起。

本实用新型的设计原理如下：

1、根据齿轮箱功能要求的不同速比，设计相应的齿轮对；

2、在齿轮对被动齿轮上设计用于换挡的换挡齿轮；

3、在被动轴上设计挂合用的换挡外齿轮；

4、换挡内齿套同时与被动齿轮上的换挡齿轮和被动轴上的换挡外齿轮同时连接，实现运动和扭矩从被动齿轮传动至被动轴上；

5、通过换挡内齿套与不同齿轮对的被动齿轮挂合，使不同的齿轮对参与传递运动和动力，得到不同速比；

6、设计旋转机构与被动轴连接，在换挡内齿套挂合过程中，驱动被动轴并带动换挡内齿套转动，使挂合的内外齿轮相位一致，以实现顺畅挂合。

本实用新型的工作原理如下：

齿轮箱的速比由齿轮对的齿数唯一确定，为实现同一齿轮箱拥有不同速比之功能，在齿轮箱内设计并安装不同齿数比的齿轮副。将齿轮副被动齿轮设计为双联齿轮，一齿轮作为主齿轮参与速比，另一齿轮用于换挡挂合。在被动轴上设计换挡外齿轮，该换挡外齿轮上配合一换挡内齿套，换挡内齿套与被动齿轮上的换挡齿轮挂合，可使被动齿轮与被动轴之间形成连接，实现齿轮箱传递动力和运动之基本功能。工作时，按照速比的要求，换挡内齿套在被动轴上滑动与相应的被动齿轮上的换挡齿轮挂合，使该齿轮对参与工作。换挡内齿套的滑动通过拨叉驱动，拨叉的转动通过换挡气缸或油缸或其他原动机驱动，换挡气缸或油缸或其他原动机可通过远程控制操作。在换挡内齿套滑动挂合过程中，为避免换挡内齿套内齿齿体与被动齿轮上的换挡齿轮的外齿齿槽相位不一致，造成齿体与齿体相碰，产生碰撞现象，损坏齿体，引起换挡装置失效。本实用新型在被动轴轴端设置旋转机构，此旋转机构由液压马达、电动机或其他原动机提供动力，可以驱动被动轴进行旋转，被动轴旋转时带动换挡内齿套一并旋转，当换挡内齿套齿体旋转到其相位与挂合外齿齿槽相位一致时，即可实现挂合。旋转驱动液压马达、电动机或其他原动机可通过远程控制操作。为保证挂合和脱开顺利进行，本实用新型在被动轴中心设置一润滑油供给孔，在输出轴上换挡外齿轮的齿槽内钻孔与被动轴中心供油孔贯通，通过此孔将润滑油输送到换挡内齿套滑动部位，为换挡内外齿提供润滑油。

本实用新型的有益效果如下：

1、能够完成机械换挡，在同一齿轮箱内部实现不同速比；

2、设置旋转机构，使换挡机构的故障率低、极大的提高了换挡的可靠性；

3、可实现远程控制换挡，省力可靠；

4、简单实用，安全可靠，采用换挡内齿套挂合换挡，同时设计润滑油路，大大提高换挡机构的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图2的B向视图。

图1、2、3中序号：1是输入轴，2第二主动齿轮，3是第一主动齿轮（第一、二主动齿轮分别是某一速比的主动齿轮），4是换挡内齿套，5换挡外齿轮，6是旋转接头，7是润滑油供给油道，8被动轴，9是第一被动齿轮，15第二被动齿轮（第一、二被动齿轮分别是某一速比的被动齿轮），10、14分别是第一、二被动齿轮上的传动齿，11、13分别是第一、二被动齿轮上的换挡齿轮，12是换挡齿轮上的油孔，16为旋转机构，17是换挡拨叉，18是换挡驱动原动机。

具体实施方式

本实用新型以下将结合实例（附图）作进一步描述：

如图1、2、3所示，本实用新型的齿轮箱用机械换挡装置包括以固接方式安装在输入轴1上的第一、二主动齿轮3、2，以动配合方式安装在被动轴8上的第一、二被动齿轮9、15，以固接方式安装在被动轴8上并位于第一、二被动齿轮9、15之间的换挡外齿轮5，以及与换挡外齿轮5相啮合、且沿换挡外齿轮作纵向滑移的换挡内齿套4，所述换挡内齿套4通过外圆面上加工出的环形卡槽以间隙配合的方式与换挡拨叉17前端的卡爪相结合，所述换挡拨叉17的末端通过铰接方式与换挡驱动原动机18相结合，所述换挡驱动原动机18固定安装在箱体内设置的支架上，在所述第一、二被动齿轮9、15的相对内侧分别固接有与换挡内齿套4相啮合的换挡齿轮11、13；所述第一主动齿轮3与第一被动齿轮9相啮合，所述第二主动齿轮2与第二被动齿轮15相啮合。

本实用新型在所述被动轴8的一端由外向内加工有分别为各齿轮提供润滑油的油道，在位于所述被动轴8轴端的油道处安装有与润滑油油泵相连接的旋转接头6；在所述被动轴8的另一端安装有旋转机构16，所述旋转机构由液压马达、电动机提供动力。

所述换挡外齿轮5通过过盈配合和键连接方式与被动轴8装配在一起；所述第一、二被动齿轮9、15通过轴承与被动轴8装配在一起；所述第一、二主动齿轮3、2通过过盈配合和键连接方式与输入轴1装配在一起。

所述被动齿轮与相应的换挡齿轮可以是属同一零件的整体式结构或通过其他方式（螺纹、花键等）装配在一起两个部件组成，能一起转动且可传递运动和扭矩。

工作时，按照预定速比由换挡驱动原动机18提供动力，带动换挡拨叉17转动，拨动换挡内齿套4在换挡外齿轮5上沿轴向滑动，挂合合适速比的被动齿轮9和15上的换挡齿轮11和13，使相应的齿轮对3和9或2和15参与工作，进而为齿轮传动机构提供不同的速比。以图1为例，当换挡内齿套4拨向左侧时，与被动齿轮9上换挡齿轮11挂合，此时齿轮9与3参与工作，齿轮15空转；当换挡内齿套4拨向右侧时，与被动齿轮15上换挡齿轮13挂合，此时齿轮15与2参与工作，齿轮9空转。在换挡驱动原动机18工作时，旋转机构16启动，驱动被动轴8进行旋转，被动轴8旋转时带动换挡内齿套4一并旋转，使换挡内齿套4齿体旋转到其相位与挂合外齿齿槽相位一致，以实现有效挂合。

Claims (4)

1.一种齿轮箱用机械换挡装置，其特征在于：它包括以固接方式安装在输入轴上的第一、二主动齿轮，以动配合方式安装在被动轴上的第一、二被动齿轮，以固接方式安装在被动轴上并位于第一、二被动齿轮之间的换挡外齿轮，以及与换挡外齿轮相啮合、且沿换挡外齿轮作纵向滑移的换挡内齿套，所述换挡内齿套通过外圆面上加工出的环形卡槽以间隙配合的方式与换挡拨叉前端的卡爪相结合，所述换挡拨叉的末端通过铰接方式与换挡驱动原动机相结合，在所述第一、二被动齿轮的相对内侧分别固接有与换挡内齿套相啮合的换挡齿轮；所述第一主动齿轮与第一被动齿轮相啮合，所述第二主动齿轮与第二被动齿轮相啮合。

2.根据权利要求1所述的齿轮箱用机械换挡装置，其特征在于：在所述被动轴的一端由外向内加工有分别为各齿轮提供润滑油的油道，在位于所述被动轴轴端的油道处安装有与润滑油油泵相连接的旋转接头；在所述被动轴的另一端安装有旋转机构，所述旋转机构由液压马达、电动机提供动力。

3.根据权利要求1所述的齿轮箱用机械换挡装置，其特征在于：所述换挡外齿轮通过过盈配合和键连接方式与被动轴装配在一起；所述第一、二被动齿轮通过轴承与被动轴装配在一起。

4.根据权利要求1所述的齿轮箱用机械换挡装置，其特征在于：所述第一、二主动齿轮通过过盈配合和键连接方式与输入轴装配在一起。