CN220151816U - 液压驱动变速器总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了液压驱动变速器总成，该变速器总成还包括控制机构，控制机构包括控制杆、具有活塞件的油缸以及联动板，活塞杆滑动连接于壳体内，油缸安装于壳体上，联动板用于将油缸的活塞件与控制杆连接在一起；其中，联动板上具有与活塞件适配的活塞件孔，联动板相对活塞件孔的一端具有用于供控制杆安装的控制杆孔，当控制杆安装于控制杆孔中时，控制杆周侧与控制杆孔孔壁之间存在调节间隙；本申请当控制杆伸入长槽孔中时，控制杆与长槽孔孔壁之间均存在调节间隙，由此通过微调联动板能够实现控制杆与控制杆孔安装位置的调整，从而方便使得控制杆的长度方向与控制孔中轴线方向相重合，以实现油缸活塞件对控制杆的灵活控制。

Description

液压驱动变速器总成

技术领域

本实用新型涉及变速器的技术领域，尤其涉及液压驱动变速器总成。

背景技术

液压驱动变速器总成是一种利用液压系统来实现变速功能的传动装置，具有平稳性、变速范围广、调节灵活、承载能力强和能量损失小等优点。

相关技术中的液压驱动变速器总成，如图8所示，包括壳体10，壳体10内转动连接有输入轴11与输出轴12，输入轴11上固定连接有高速主动齿轮111以及低速主动齿轮112，输出轴12上转动连接有与高速主动齿轮111啮合的高速从动齿轮121以及与低速主动齿轮112啮合的低速从动齿轮122，输出轴12上设置有位于高速从动齿轮121以及低速从动齿轮122之间的切换轴套20，切换轴套20用于使高速从动齿轮121或低速从动齿轮122与输出轴12形成固定连接，以实现对档位的切换；壳体10上滑动连接有控制杆41，控制杆41朝向输出轴12一侧设置有用于推动切换轴套20的拨叉44，壳体10外设置有油缸42，油缸42的活塞杆4211与控制杆41之间设置有联动板43，联动板43一端与活塞杆4211端部连接，另一端与控制杆41端部连接，由此油缸42活塞杆4211能够通过联动板43驱动控制杆41移动的方式，驱使控制杆41上的拨叉44推动切换轴套20移动，实现档位切换。

然而，上述切换档位的运动过程，需要确保控制杆41与油缸42活塞杆4211的长度方向相平行，并且控制杆41与活塞杆4211的长度方向需要与联动板43的长度方向均相垂直，才能避免运动过程发生干涉的情况，然而在油缸42安装于壳体10上并使油缸42的活塞杆4211与联动板43连接后，再对控制杆41进行安装的过程中，会出现各部件装配位置的累计误差，导致再对控制杆41于联动板43进行安装时安装位置偏置的问题，即控制杆41的长度方向无法与活塞杆4211长度方向保持平行、控制杆41长度方向无法与联动板43保持垂直，导致运动干涉，不仅导致变速器运行不平稳，而且还增大了工作人员的安装难度。

因此，本申请针对以上一个或者多个问题设计液压驱动变速器总成。

实用新型内容

本实用新型提供了液压驱动变速器总成，可以有效解决上述问题。

本实用新型是这样实现的：

液压驱动变速器总成，包括壳体，壳体内转动设置有输入轴与输出轴，输入轴上固定连接有高速主动齿轮以及低速主动齿轮，所述输出轴上转动连接有与高速主动齿轮相啮合的高速从动齿轮以及与低速主动齿轮相啮合的低速从动齿轮，输出轴上设置有位于高速从动齿轮与低速从动齿轮之间的切换轴套；

高速从动齿轮朝向切换轴套的一侧以及低速从动齿轮的一侧均设置有限位结构，切换轴套具有用于与一限位结构相配合，以使限位结构与输出轴形成固定连接的孔形连接件；

该变速器总成还包括控制机构，控制机构包括控制杆、具有活塞件的油缸以及联动板，活塞杆滑动连接于壳体内，油缸安装于壳体上，联动板用于将油缸的活塞件与控制杆连接在一起；

其中，联动板上具有与活塞件适配的活塞件孔，联动板相对活塞件孔的一端具有用于供控制杆安装的控制杆孔，当控制杆安装于控制杆孔中时，控制杆周侧与控制杆孔孔壁之间存在调节间隙。

作为进一步改进的，所述控制杆孔为长槽孔，控制杆周侧与长槽孔孔壁之间存在调节间隙。

作为进一步改进的，长槽孔的长度l与长槽孔的宽度b的比值范围为1.1-1.15：1。

作为进一步改进的，油缸的活塞件靠近活塞件孔的一端对称设置有阶梯槽，阶梯槽用于供扳手卡入以限制活塞件发生转动。

作为进一步改进的，所述活塞件包括两个活塞杆，两个活塞杆之间设置有用于连接两个活塞杆的连接环，连接环、油缸内壁以及各活塞杆之间围合形成有油缸腔。

作为进一步改进的，切换轴套内壁布设有若干个凸齿，孔形连接件为切换轴套上相邻凸齿之间形成的限位孔；所述输出轴周侧固定安装有周侧布设有若干个凸齿的空挡连接花键，空挡连接花键周侧相邻凸齿之间形成有用于供切换轴套上凸齿滑动连接的滑移孔；孔形连接件为用于与限位花键上凸齿相配合的限位孔；当切换轴套移动至限位花键上凸齿与限位孔相配合时，切换轴套上凸齿部分位于滑移孔内，以使高速从动齿轮或低速从动齿轮与输出轴实现固定连接。

作为进一步改进的，空挡连接花键上的凸齿与切换轴套上的凸齿长度方向的两端均具有倒圆角，并且限位花键上凸齿朝向切换轴套一端也具有倒圆角。

作为进一步改进的，高速主动齿轮与高速从动齿轮均为斜齿轮，低速主动齿轮与低速从动齿轮均为直齿轮。

作为进一步改进的，高速主动齿轮与高速从动齿轮的模数均为3.5，高速主动齿轮的齿数为49，高速从动齿轮的齿数为45；低速主动齿轮与低速从动齿轮模数均为3.5，低速主动齿轮的齿数为23，低速从动齿轮的齿数为77。

作为进一步改进的，控制杆周侧设置有复位弹簧，复位弹簧一端与拨叉固定连接，另一端与壳体内壁固定连接。

本实用新型的有益效果是：

其一，当控制杆伸入长槽孔中时，控制杆与长槽孔孔壁之间均存在调节间隙，由此通过微调联动板能够实现控制杆与控制杆孔安装位置的调整，从而方便使得控制杆的长度方向与控制孔中轴线方向相重合，以实现油缸活塞件对控制杆的灵活控制；

其二，采用具有两个活塞杆的油缸作为换挡启动源，能够将油缸内部分割为两个储油量较小的油缸腔，解决了活塞件瞬时运动速率过大的问题，起到了保护控制机构的效果；

其三，倒圆角的设置，能够对切换轴套与限位结构之间的配合运动起到导向作用，从而确保变速器换挡的灵活性，避免出现挂不上档的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施例整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例体现控制机构的结构示意图；

图3是本实用新型实施例体现切换轴套的爆炸示意图结构示意图；

图4是本实用新型实施例体现长槽孔的爆炸示意图；

图5是本实用新型实施例图2中A处的放大示意图；

图6是本实用新型实施例体现活塞杆的剖视示意图；

图7是本实用新型实施例图3中B处的放大示意图；

图8是相关技术的结构示意图。

图中附图标识如下：

10、壳体；

11、输入轴；111、高速主动齿轮；112、低速主动齿轮；

12、输出轴；121、高速从动齿轮；122、低速从动齿轮；

20、切换轴套；21、切换槽；

30、限位结构；31、限位花键；311、限位孔；

40、控制机构；41、控制杆；

42、油缸；421、活塞件；4211、活塞杆；4212、连接环；4213、阶梯槽；422、注油孔；423、油缸腔；

43、联动板；431、活塞件孔；432、控制杆孔；

44、拨叉；

50、复位弹簧；

60、空挡连接花键；61、滑移孔；

70、倒圆角；71、第一倒角部；72、第二倒角部。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1、图2所示，液压驱动变速器总成包括壳体10，壳体10内转动连接有输入轴11以及输出轴12。输入轴11周上依次固定安装有高速主动齿轮111以及低速主动齿轮112，输出轴12上依次转动设置有高速从动齿轮121以及低速从动齿轮122，输出轴12上设置有位于高速从动齿轮121与低速从动齿轮122之间的切换轴套20，切换轴套20能够沿输出轴12轴线方向前后滑移。

如图2、图3所示，高速从动齿轮121朝向切换轴套20一侧、低速从动齿轮122朝向切换轴套20一侧均设置有限位结构30，切换轴套20具有用于与限位结构30相配合的孔形连接件。此处要说明的是，当限位结构30与孔形连接件相配合时，高速从动齿轮121或低速从动齿轮122与输出轴12形成固定连接。

当限位结构30与高速从动齿轮121孔形连接件相配合时，限位结构30能够使高速从动齿轮121与输出轴12形成固定连接，继而使高速主动齿轮111转动能够驱使高速从动齿轮121带动输出轴12转动，此时变速器处于高速档状态。

当限位结构30与低速从动齿轮122孔形连接件相配合时，限位结构30能够使低速从动齿轮122与输出轴12形成固定连接，继而使低速主动齿轮112转动能够驱使低速从动齿轮122带动输出轴12转动，此时变速器处于低速档状态。

当限位结构30与两个孔形连接件均脱离时，高速从动齿轮121与低速从动齿轮122能够相对输出轴12发生转动，由此无法带动输出轴12转动，此时变速器处于空挡状态。

如图2所示，变速器总成还包括控制机构40，控制机构40用于控制切换轴套20沿输出轴12轴线方向滑移至与孔形连接件配合或脱离，以实现对变速器档位的切换。

具体的，如图1、图2所示，控制机构40包括滑动连接于壳体10内的控制杆41、安装于壳体10上的油缸42以及用于将油缸42的活塞件421与控制杆41连接在一起的联动板43。

如图4、图5所示，联动板43一端具有活塞件孔431，另一端具有控制杆孔432，活塞件孔431通过螺母固定安装于活塞件孔431中，而控制杆41也通过螺母固定安装于控制杆孔432中。控制杆41与活塞件421的长度方向均与联动板43的长度方向相垂直，控制杆41、油缸42的活塞件421以及输出轴12的长度方向相互平行。

如图4、图5所示，控制杆41朝向输出轴12的一侧设置有拨叉44，拨叉44呈Y形结构。切换轴套20周侧具有用于供拨叉44端部伸入的切换槽21，拨叉44通过推动切换槽21槽壁的方式，实现对切换轴套20沿输出轴12轴线方向上的滑移。

启动油缸42，油缸42的活塞件421伸出或收回，借由联动板43能够同步带动控制杆41发生滑移，最终使得拨叉44带动切换轴套20沿输出轴12轴线方向前后滑移。

为使油缸42的活塞件421能够顺利通过联动板43推动控制杆41进行滑移，就需要确保油缸42的活塞件421与控制杆41的长度方向保持水平，即要确保油缸42活塞件421于活塞件孔431中保持沿孔中轴线方向安装，且控制杆41于控制杆孔432中沿孔中轴线安装。安装油缸42与控制杆41时，由于油缸42活塞件421、控制杆41以及联动板43三者之间的装配位置存在累计误差，容易导致在油缸42安装于壳体10上并且油缸42输出轴12固定安装于活塞件孔431中后，再将控制杆41固定安装于控制杆孔432中时，会出现控制杆41偏离控制杆孔432的中轴线方向，控制杆41的长度方向与油缸42活塞件421的长度方向相偏置的问题，造成后续运动干涉，继而导致换挡不灵活。

为解决上述问题，如图4所示，将联动板43上的控制杆孔432设置为长槽孔，当控制杆41伸入长槽孔中时，控制杆41与长槽孔孔壁之间均存在调节间隙，由此通过微调联动板43能够实现控制杆41与控制杆孔432安装位置的调整，从而方便使得控制杆41的长度方向与控制孔中轴线方向相重合，以实现油缸42活塞件421对控制杆41的灵活控制。优选的，长槽孔的长度l与长槽孔的宽度b的比值范围为1.1-1.15：1，若长槽孔加工参数小于上述比值会导致控制杆41调整范围受限，而参数大于上述角度则会削弱控制杆41安装强度。

如图4所示，油缸42的活塞件421靠近与活塞件孔431安装位置处设置开设有阶梯槽4213，阶梯槽4213的数量为两个，并且两个阶梯槽4213沿活塞件421直径方向对称设置。当油缸42活塞件421伸入活塞件孔431中，将扳手卡入阶梯槽4213中，再将螺母拧紧于油缸42活塞件421的端部，能够限制活塞件421在安装过程中相对螺母发生转动，提高了活塞件421于联动板43安装过程的方便程度。

由于控制机构40整体主要通过油缸42的活塞件421进行驱动，若启动油缸42时，活塞件421瞬时运动速率过大，容易造成控制机构40内各部件的损伤。

为解决上述问题，如图6所示，将活塞件421设置为包括两个同轴且相对设置于油缸42内的活塞杆4211，两个活塞杆4211之间设置有用于连接两个活塞杆4211的连接环4212，连接环4212、油缸42内壁以及活塞杆4211之间形成有油缸腔423，油缸42具有与油缸腔423相连通的注油孔422。

可以理解的，油缸42活塞杆4211的的运动速率与单位时间内输入油缸腔423内的油量呈正相关，通过将活塞杆4211设置为两个，将油缸42内的油缸腔423分割为两个储油量较小的油缸腔423，从而很好的解决了活塞件421瞬时运动速率过大的问题，起到了保护控制机构40的效果。

如图1、图2、图4所示，控制杆41上设置有复位弹簧50，复位弹簧50一端与拨叉44远离输出轴12的一端固定连接，另一端与壳体10内壁固定连接。自然状态下，复位复位弹簧50能够使切换轴套20保持在与各孔形连接件相脱离的空挡状态。

当切换轴套20的孔形连接件与高速从动齿轮121的限位结构30相适配时，复位弹簧50处于压缩状态，此时停止向注油孔422中输送油，能够撤去油缸42活塞杆4211的作用力，复位弹簧50释放弹力，能够自动推动拨叉44带动切换轴套20移动至空挡位置。

同样的，当切换轴套20的孔形连接件与低速从动齿轮122的限位结构30相适配时，复位弹簧50处于拉伸状态，此时停止向油缸腔423中输送油，能够撤去油缸42活塞杆4211的作用力，复位弹簧50释放弹力，能够自动推动拨叉44带动切换轴套20移动至空挡位置。

如图2、3所示，输出轴12上同轴且固定安装有空挡连接花键60，切换轴套20滑动连接于空挡连接花键60周侧，切换轴套20内壁面呈圆周阵列布设有若干个凸齿。空挡连接花键60周侧呈圆周阵列布设有若干个凸齿，空挡连接花键60上相邻凸齿之间形成有用于供切换轴套20上的凸齿滑动连接的滑移孔61，滑移孔61相对的两个孔壁与切换轴套20上的凸齿相抵。

如图3所示，限位结构30为一体成型于高速从动齿轮121或低速从动齿轮122上的限位花键31以及设置于限位花键31周侧且呈圆周阵列布设的若干个凸齿，孔形连接件为切换轴套20上相邻凸齿之间形成的限位孔311，限位孔311用于供限位花键31上的凸齿卡入。

当拨叉44推动切换轴套20移动至切换轴套20上的凸齿部分卡入限位孔311中时，切换轴套20上凸齿与限位孔311相对的孔壁相抵，此时切换轴套20上凸齿部分位于滑移孔61内，此时若高速主动齿轮111转动，即可驱使高速从动齿轮121带动输出轴12同步发生转动，使变速器处于高速档状态。低速档状态的切换过程与上述高速档状态切换过程相类似，因此不再多赘述。

如图3、图7所示，空挡连接花键60上的凸齿与切换轴套20上的凸齿长度方向的两端均具有倒圆角70，并且限位花键31上凸齿朝向切换轴套20一端也具有倒圆角70。凸齿上倒圆角70包括布设于凸齿两端的第一导角部71以及布设于凸齿顶面的第二倒角部72，第一倒角部71以及第二倒角部72的角度均设置为7～15°，优选的将凸齿上第一倒角部71以及第二倒角部72的角度设置为10°，采用上述参数对倒圆角70进行加工，使得各倒角部之间平滑过渡，能够对切换轴套20与限位结构30之间的配合运动起到导向作用，从而确保变速器换挡的灵活性，避免出现挂不上档的情况。

如图2、图3所示，低速主动齿轮112与低速从动齿轮122均为直齿轮，由于斜齿轮具有制造简单、转速比稳定等优点，能够有效降低变速器的制造成本。具体的，低速主动齿轮112的齿数为23，低速从动齿轮122的齿数为77,并且低速主动齿轮112与低速从动齿轮122的模数均为3.5。

如图2、图3所示，高速主动齿轮111与高速从动齿轮121均为斜齿轮，由于斜齿轮具有高平稳性、传动效率高以及承载能力强等优点，能够提高变速器处于高速档状态的性能。具体的，高速主动齿轮111的齿数为49，高速从动齿轮121的齿数为45,并且高速主动齿轮111与高速从动齿轮121的模数均为3.5。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.液压驱动变速器总成，包括壳体(10)，壳体(10)内转动设置有输入轴(11)与输出轴(12)，输入轴(11)上固定连接有高速主动齿轮(111)以及低速主动齿轮(112)，所述输出轴(12)上转动连接有与高速主动齿轮(111)相啮合的高速从动齿轮(121)以及与低速主动齿轮(112)相啮合的低速从动齿轮(122)，输出轴(12)上设置有位于高速从动齿轮(121)与低速从动齿轮(122)之间的切换轴套(20)；

其特征在于：高速从动齿轮(121)朝向切换轴套(20)的一侧以及低速从动齿轮(122)的一侧均设置有限位结构(30)，切换轴套(20)具有用于与一限位结构(30)相配合，以使限位结构(30)与输出轴(12)形成固定连接的孔形连接件；

该变速器总成还包括控制机构(40)，控制机构(40)包括控制杆(41)、具有活塞件(421)的油缸(42)以及联动板(43)，活塞杆(4211)滑动连接于壳体(10)内，油缸(42)安装于壳体(10)上，联动板(43)用于将油缸(42)的活塞件(421)与控制杆(41)连接在一起；

其中，联动板(43)上具有与活塞件(421)适配的活塞件孔(431)，联动板(43)相对活塞件孔(431)的一端具有用于供控制杆(41)安装的控制杆孔(432)，当控制杆(41)安装于控制杆孔(432)中时，控制杆(41)周侧与控制杆孔(432)孔壁之间存在调节间隙。

2.根据权利要求1所述的液压驱动变速器总成，其特征在于：所述控制杆孔(432)为长槽孔，控制杆(41)周侧与长槽孔孔壁之间存在调节间隙。

3.根据权利要求2所述的液压驱动变速器总成，其特征在于：长槽孔的长度l与长槽孔的宽度b的比值范围为1.1-1.15：1。

4.根据权利要求1所述的液压驱动变速器总成，其特征在于：油缸(42)的活塞件(421)靠近活塞件孔(431)的一端对称设置有阶梯槽(4213)，阶梯槽(4213)用于供扳手卡入以限制活塞件(421)发生转动。

5.根据权利要求1所述的液压驱动变速器总成，其特征在于：所述活塞件(421)包括两个活塞杆(4211)，两个活塞杆(4211)之间设置有用于连接两个活塞杆(4211)的连接环(4212)，连接环(4212)、油缸(42)内壁以及各活塞杆(4211)之间围合形成有油缸腔(423)。

6.根据权利要求1所述的液压驱动变速器总成，其特征在于：切换轴套(20)内壁布设有若干个凸齿，孔形连接件为切换轴套(20)上相邻凸齿之间形成的限位孔(311)；所述输出轴(12)周侧固定安装有周侧布设有若干个凸齿的空挡连接花键(60)，空挡连接花键(60)周侧相邻凸齿之间形成有用于供切换轴套(20)上凸齿滑动连接的滑移孔(61)；孔形连接件为用于与限位花键(31)上凸齿相配合的限位孔(311)；当切换轴套(20)移动至限位花键(31)上凸齿与限位孔(311)相配合时，切换轴套(20)上凸齿部分位于滑移孔(61)内，以使高速从动齿轮(121)或低速从动齿轮(122)与输出轴(12)实现固定连接。

7.根据权利要求6所述的液压驱动变速器总成，其特征在于：空挡连接花键(60)上的凸齿与切换轴套(20)上的凸齿长度方向的两端均具有倒圆角(70)，并且限位花键(31)上凸齿朝向切换轴套(20)一端也具有倒圆角(70)。

8.根据权利要求1所述的液压驱动变速器总成，其特征在于：高速主动齿轮(111)与高速从动齿轮(121)均为斜齿轮，低速主动齿轮(112)与低速从动齿轮(122)均为直齿轮。

9.根据权利要求8所述的液压驱动变速器总成，其特征在于：高速主动齿轮(111)与高速从动齿轮(121)的模数均为3.5，高速主动齿轮(111)的齿数为49，高速从动齿轮(121)的齿数为45；低速主动齿轮(112)与低速从动齿轮(122)模数均为3.5，低速主动齿轮(112)的齿数为23，低速从动齿轮(122)的齿数为77。

10.根据权利要求1所述的液压驱动变速器总成，其特征在于：控制杆(41)周侧设置有复位弹簧(50)，复位弹簧(50)一端与拨叉(44)固定连接，另一端与壳体(10)内壁固定连接。