CN207145588U - 通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮，包括转轴、链轮内芯、链轮体和两个锁定盘，链轮内芯套设在转轴上，并能够在转3的带动下与其同步转动，链轮体弹性地套设在链轮内芯上，该链轮体能够在链轮内芯的带动下转动，并能够相对链轮内芯转动一定角度，两个锁定盘分别安装在链轮内芯的两个端面上，用于限制链轮体的轴向移动，其中，所述转轴、链轮内芯、链轮体和锁定盘分别通过粉末冶金工艺一体成型。采用本实用新型提供的通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮，结构新颖，易于实现，结构强度高，稳定可靠，使用寿命长，制造成本低廉。

Description

通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮

技术领域

本实用新型属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮。

背景技术

粉末冶金技术已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域，成为新材料科学中最具发展活力的分支之一。粉末冶金技术具备显著节能、省材、性能优异、产品精度高且稳定性好等一系列优点，非常适合于大批量生产。

特别是部分用传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和复杂零件也可用粉末冶金技术制造，因而备受工业界的重视。在特殊领域，不但要求链轮具有多级变速齿，而且链轮体要求在转轴的带动下转动的同时，也要与相对转轴转动一定角度，因此，需要在链轮体和转轴之间设置一个链轮内芯，该链轮内芯要求与转轴的连接可靠，并且能够既能带动链轮体转动，又能够使链轮体能够相对其转动，同时限定链轮体相对转动的角度范围。这种变速链轮的结构复杂，采用传统工艺难以制造，或是制造成本高昂。解决以上问题成为当务之急。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮，其链轮体通过链轮内芯安装在转轴上，并能够在链轮内芯的带动下转动，同时能够相对链轮内芯转动一定角度，满足特殊领域的要求。

为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮，其要点在于，包括：转轴；链轮内芯，其套设在转轴上，并能够在转轴的带动下与其同步转动；链轮体，其弹性地套设在链轮内芯上，该链轮体能够在链轮内芯的带动下转动，并能够相对链轮内芯转动一定角度；以及两个锁定盘，其分别安装在链轮内芯的两个端面上，用于限制链轮体的轴向移动；其中，所述转轴、链轮内芯、链轮体和锁定盘分别通过粉末冶金工艺一体成型。

采用以上结构，链轮体通过链轮内芯安装在转轴上，并能够在链轮内芯的带动下转动，同时能够相对链轮内芯转动一定角度，满足特殊领域的要求；整体结构强度高，稳定可靠，使用寿命长，制造成本低廉。

作为优选：所述链轮内芯包括圆筒形的内芯基体，该内芯基体上具有与其同轴的内花键孔，所述转轴的外周面上具有与内花键孔相适应的外花键，所述链轮内芯与转轴键连接；在该内芯基体的两个端面上均设有圆筒形的凸出部，所述内花键孔贯穿两个凸出部，在两个所述凸出部的外周面靠近内芯基体端面的位置均设有外螺纹，两个所述锁定盘的内周面上均具有内螺纹，两个锁定盘与对应的凸出部螺纹配合；所述内芯基体的外周面上具有向外凸出且呈环形阵列分布的飞翼，各个飞翼均具有沿内芯基体的周向分布的第一限位面和第二限位面。采用以上结构，通过内花键孔能够可靠地与转轴连接，使该链轮内芯能够在转轴的带动下与其同步转动，再通过飞翼的第一限位面和第二限位面限定链轮体的相对转动的角度范围；链轮内芯的结构强度高，稳定可靠，使用寿命长，制造成本低廉。

作为优选：各个所述飞翼均为三棱柱结构，其中一个面与内芯基体相连，其余两个面分布形成所述第一限位面和第二限位面。采用以上结构，

作为优选：所述内花键孔的内花键厚度至少有两种，所述转轴的外花键厚度与内花键孔的内花键厚度相适应。采用以上结构，结构简单可靠，易于成型。

作为优选：所述链轮体包括圆筒形的链轮基体，该链轮基体的外周面上具有第一环形齿部、第二环形齿部和第三环形齿部，所述第一环形齿部、第二环形齿部和第三环形齿部沿链轮基体的轴线方向依次排布；所述第一环形齿部的齿顶圆直径小于第二环形齿部的齿顶圆直径，所述第二环形齿部的齿顶圆直径小于第三环形齿部的齿顶圆直径，所述第一环形齿部的齿数小于第二环形齿部的齿数，所述第二环形齿部的齿数小于第三环形齿部的齿数；在所述链轮基体上设有与链轮内芯相适应的内孔，所述链轮内芯位于内孔中，所述内孔的孔壁上分布有与飞翼相适应且数量相同的转动定位槽，各个所述飞翼分别位于对应的转动定位槽中，并能够沿转动定位槽转动，在每个所述转动定位槽中均安装有弹簧，各个弹簧的两端分别与对应的飞翼和转动定位槽的槽壁抵接。采用以上结构，通过第一环形齿部、第二环形齿部和第三环形齿部，能够构成三个不同的速比，以配合实现三级变速的功能，通过转动定位槽配合飞翼，能够使链轮体在链轮内芯的带动下转动的同时，也能够相对链轮内芯转动一定角度；该链轮体的结构强度高，稳定可靠，使用寿命长，制造成本低廉。

作为优选：各个所述转动定位槽均包括转动限位部以及用于安装弹簧的安装部，各个所述安装部分别自对应的转动限位部沿链轮基体的周向延伸，每个安装部的延伸方向相同。采用以上结构，使链轮体相对链轮内芯的转动更加稳定可靠。

作为优选：各个所述转动限位部均自内孔沿链轮基体的径向向外延伸，每个转动限位部具有沿链轮基体的周向分布的第一止动面和第二止动面，其中，所述第一止动面与第一限位面相适应，所述第二止动面与第二限位面相适应，该第二止动面位于远离安装部的一侧。采用以上结构，结构简单合理，易于实现。

作为优选：所述第一环形齿部、第二环形齿部、第三环形齿部和飞翼的外表面均采用淬火工艺硬化。采用以上结构，减少了使用过程中的磨损，有效延长了使用寿命。

作为优选：两个所述锁定盘外盘面的外缘上均沿其周向分布有施力槽。采用以上结构，便于锁定盘的装卸。

作为优选：两个所述凸出部的外缘均具有锥面，各个锥面的半径均朝着远离内芯基体端面的方向逐渐减小。采用以上结构，便于锁定盘的装卸。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

采用本实用新型提供的通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮，结构新颖，易于实现，结构强度高，稳定可靠，使用寿命长，制造成本低廉。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的平面结构示意图；

图3为图2中A-A处的剖视图；

图4为图2的右视图；

图5为图4中B-B处的剖视图；

图6为锁定盘的结构示意图；

图7为链轮体的立体结构示意图；

图8为链轮体的平面结构示意图；

图9为图8的右视图；

图10为链轮内芯的立体结构示意图；

图11为链轮内芯的平面结构示意图；

图12为图11的右视图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1～图5所示，一种通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮，包括转轴3、链轮内芯2、链轮体1和两个锁定盘4，其中，转轴3的外周面上具有外花键31，链轮内芯2套设在转轴3上，并能够在转轴3的带动下与其同步转动，链轮体1弹性地套设在链轮内芯2上，该链轮体1能够在链轮内芯2的带动下转动，并能够相对链轮内芯2转动一定角度，两个锁定盘4分别安装在链轮内芯2的两个端面上，用于限制链轮体1的轴向移动。需要特别指出的是，所述转轴3、链轮内芯2、链轮体1和锁定盘4分别通过粉末冶金工艺一体成型，结构强度高，稳定可靠，使用寿命长，制造成本低廉。

请参见图6，两个所述锁定盘4的内周面均具有内螺纹41，两个所述锁定盘4的外盘面的外缘上均沿其周向分布有施力槽42，以便于锁定盘4的装卸。

请参见图10～图12，所述链轮内芯2采用粉末冶金工艺一体成型，包括圆筒形的内芯基体21，该内芯基体21上具有与其同轴的内花键孔22，该内花键孔22与转轴3的外花键31相适应，即链轮内芯2与转轴3键连接，在该内芯基体21的两个端面上均设有圆筒形的凸出部23，所述内芯基体21的外周面上具有向外凸出且呈环形阵列分布的飞翼24。

请参见图10和图11，所述内花键孔22的内花键厚度共有两种，其中一个内花键的厚度大于其余内花键的厚度，能够有效限定链轮内芯2与转轴3的安装位置，起到防错的作用。同样的，转轴3的外花键31厚度与内花键孔22的内花键厚度相适应。

请参见图10～图12，所述内花键孔22贯穿两个凸出部23，在两个所述凸出部23的外周面靠近内芯基体21端面的位置均设有外螺纹231，两个所述凸出部23的外缘均具有锥面232，各个锥面232的半径均朝着远离内芯基体21端面的方向逐渐减小。

请参见图10和图11，所述内芯基体21的外周面上具有向外凸出且呈环形阵列分布的飞翼24，各个飞翼24均具有沿内芯基体21的周向分布的第一限位面241和第二限位面242。具体地说，各个所述飞翼24均为三棱柱结构，其中一个面与内芯基体21相连，其余两个面分布形成所述第一限位面241和第二限位面242。所述第一限位面241沿内芯基体21的径向自内芯基体21的外周面向外延伸，所述第二限位面242自内芯基体21的外周面延伸至第一限位面241的外端。各个所述飞翼24的外表面均采用淬火工艺硬化，以提高飞翼24外表面的强度，减少了使用过程中的磨损，有效延长了使用寿命。

如图4～图6所示，所述链轮体1采用粉末冶金工艺一体成型，包括圆筒形的链轮基体11，该链轮基体11的外周面上具有第一环形齿部12、第二环形齿部13和第三环形齿部14，所述第一环形齿部12、第二环形齿部13和第三环形齿部14沿链轮基体11的轴线方向依次排布。

请参见图5和图6，所述第一环形齿部12的齿顶圆直径小于第二环形齿部13的齿顶圆直径，所述第二环形齿部13的齿顶圆直径小于第三环形齿部14的齿顶圆直径，所述第一环形齿部12的齿数小于第二环形齿部13的齿数，所述第二环形齿部13的齿数小于第三环形齿部14的齿数。具体地说，所述第一环形齿部12的齿顶圆直径为164mm，所述第二环形齿部13的齿顶圆直径为180mm，所述第三环形齿部14的齿顶圆直径为196mm。所述第一环形齿部12、第二环形齿部13和第三环形齿部14的滚子直径d为16mm，所述第一环形齿部12的齿数为26，所述第二环形齿部13的齿数为28，所述第三环形齿部14的齿数为30。以上结构能够构成三个不同的速比，以具有配合实现三级变速的功能。并且，所述第一环形齿部12、第二环形齿部13和第三环形齿部14的外表面均采用淬火工艺硬化，以提高第一环形齿部12、第二环形齿部13和第三环形齿部14外表面的强度，减少了使用过程中的磨损，有效延长了使用寿命。

请参见图4和图5，在所述链轮基体11上设有与其同心的内孔15，该内孔15的两端贯穿链轮基体11的两个端面，所述内孔15的孔壁上具有阵列分布的转动定位槽16，转动定位槽16的数量与飞翼24的数量相同。各个所述飞翼24分别位于对应的转动定位槽16中，并能够沿转动定位槽16转动，在每个所述转动定位槽16中均安装有弹簧5，各个弹簧5的两端分别与对应的飞翼24和转动定位槽16的槽壁抵接。通过弹簧5能够使链轮体1在转速较低时回转复位。

各个转动定位槽16均沿内孔15的轴线方向延伸，各个所述转动定位槽16均包括用于限定链轮基体11转动范围的转动限位部161以及用于安装弹性部件的安装部162。各个所述安装部162分别自对应的转动限位部161沿链轮基体11的周向延伸，每个安装部162的延伸方向相同。各个所述转动限位部161均自内孔15沿链轮基体11的径向向外延伸，每个转动限位部161具有沿链轮基体11的周向分布的第一止动面161a和第二止动面161b，其中，所述第一止动面161a与第一限位面241相适应，所述第二止动面161b与第二限位面242相适应，所述第二止动面161b位于远离安装部162的一侧，通过第一止动面161a和第二止动面161b能够限定链轮体1的转动范围，结构简单可靠，易于实现。各个所述转动限位部161的深度大于对应安装部162的深度。通过转动定位槽配16合其它部件，能够使链轮体1在链轮内芯2的带动下转动的同时，也能够相对链轮内芯2转动一定角度，满足特殊领域的应用要求。

链轮体1具有三个速比不同的齿部，能够配合实现三级变速。

转轴3能够带动链轮内芯2同步转动，链轮内芯2能够带动链轮体1转动，同时链轮体1能够相对链轮内芯2转动，转速越快，链轮体1相对链轮内芯2的转动角度越大，其最大转动角度受转动定位槽16和飞翼24的限定，当转速减小，链轮体1在弹簧5的作用下相对链轮内芯2方向转动，当停止转动时，链轮体1和链轮内芯2的相对位置完成复位。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮，其特征在于，包括：

转轴(3)；

链轮内芯(2)，其套设在转轴(3)上，并能够在转轴(3)的带动下与其同步转动；

链轮体(1)，其弹性地套设在链轮内芯(2)上，该链轮体(1)能够在链轮内芯(2)的带动下转动，并能够相对链轮内芯(2)转动一定角度；以及

两个锁定盘(4)，其分别安装在链轮内芯(2)的两个端面上，用于限制链轮体(1)的轴向移动；

其中，所述转轴(3)、链轮内芯(2)、链轮体(1)和锁定盘(4)分别通过粉末冶金工艺一体成型。

2.根据权利要求1所述的通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮，其特征在于：所述链轮内芯(2)包括圆筒形的内芯基体(21)，该内芯基体(21)上具有与其同轴的内花键孔(22)，所述转轴(3)的外周面上具有与内花键孔(22)相适应的外花键(31)，所述链轮内芯(2)与转轴(3)键连接；

在该内芯基体(21)的两个端面上均设有圆筒形的凸出部(23)，所述内花键孔(22)贯穿两个凸出部(23)，在两个所述凸出部(23)的外周面靠近内芯基体(21)端面的位置均设有外螺纹(231)，两个所述锁定盘(4)的内周面上均具有内螺纹(41)，两个锁定盘(4)与对应的凸出部(23)螺纹配合；

所述内芯基体(21)的外周面上具有向外凸出且呈环形阵列分布的飞翼(24)，各个飞翼(24)均具有沿内芯基体(21)的周向分布的第一限位面(241)和第二限位面(242)。

3.根据权利要求2所述的通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮，其特征在于：各个所述飞翼(24)均为三棱柱结构，其中一个面与内芯基体(21)相连，其余两个面分布形成所述第一限位面(241)和第二限位面(242)。

4.根据权利要求2或3所述的通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮，其特征在于：所述内花键孔(22)的内花键厚度至少有两种，所述转轴(3)的外花键(31)厚度与内花键孔(22)的内花键厚度相适应。

5.根据权利要求2或3所述的通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮，其特征在于：所述链轮体(1)包括圆筒形的链轮基体(11)，该链轮基体(11)的外周面上具有第一环形齿部(12)、第二环形齿部(13)和第三环形齿部(14)，所述第一环形齿部(12)、第二环形齿部(13)和第三环形齿部(14)沿链轮基体(11)的轴线方向依次排布；

所述第一环形齿部(12)的齿顶圆直径小于第二环形齿部(13)的齿顶圆直径，所述第二环形齿部(13)的齿顶圆直径小于第三环形齿部(14)的齿顶圆直径，所述第一环形齿部(12)的齿数小于第二环形齿部(13)的齿数，所述第二环形齿部(13)的齿数小于第三环形齿部(14)的齿数；

在所述链轮基体(11)上设有与链轮内芯(2)相适应的内孔(15)，所述链轮内芯(2)位于内孔(15)中，所述内孔(15)的孔壁上分布有与飞翼(24)相适应且数量相同的转动定位槽(16)，各个所述飞翼(24)分别位于对应的转动定位槽(16)中，并能够沿转动定位槽(16)转动，在每个所述转动定位槽(16)中均安装有弹簧(5)，各个弹簧(5)的两端分别与对应的飞翼(24)和转动定位槽(16)的槽壁抵接。

6.根据权利要求5所述的通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮，其特征在于：各个所述转动定位槽(16)均包括转动限位部(161)以及用于安装弹簧(5)的安装部(162)，各个所述安装部(162)分别自对应的转动限位部(161)沿链轮基体(11)的周向延伸，每个安装部(162)的延伸方向相同。

7.根据权利要求6所述的通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮，其特征在于：各个所述转动限位部(161)均自内孔(15)沿链轮基体(11)的径向向外延伸，每个转动限位部(161)具有沿链轮基体(11)的周向分布的第一止动面(161a)和第二止动面(161b)，其中，所述第一止动面(161a)与第一限位面(241)相适应，所述第二止动面(161b)与第二限位面(242)相适应，该第二止动面(161b)位于远离安装部(162)的一侧。

8.根据权利要求6或7所述的通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮，其特征在于：所述第一环形齿部(12)、第二环形齿部(13)、第三环形齿部(14)和飞翼(24)的外表面均采用淬火工艺硬化。

9.根据权利要求1～3中任一项所述的通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮，其特征在于：两个所述锁定盘(4)外盘面的外缘上均沿其周向分布有施力槽(42)。

10.根据权利要求2或3所述的通过粉末冶金工艺制造的三级变速链轮，其特征在于：两个所述凸出部(23)的外缘均具有锥面(232)，各个锥面(232)的半径均朝着远离内芯基体(21)端面的方向逐渐减小。