一種換擋變速箱的製作方法
2023-05-29 16:40:41
一種換擋變速箱的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種換擋變速箱，屬於變速器，解決了現有技術中多軸輸出的轉速比變化較大且成本較高的問題，解決該問題的技術方案主要在變速箱體中依次平行設有輸入軸、第一輸出軸、過渡軸組和第二輸出軸，輸入軸與第一輸出軸傳動連接或為同軸結構，第一輸出軸和過渡軸組之間通過換擋齒輪組傳動連接，過渡軸組與第二輸出軸之間通過換擋齒輪組傳動連接，換擋齒輪組由滑移齒輪和至少兩個傳動齒輪組成，變速箱體中設有用於調節滑移齒輪與不同的傳動齒輪嚙合的調節組件。本實用新型主要用於對多軸輸出的相對轉速比要求較嚴格的場合，例如用在塑料拉絲機中帶動牽引輥筒和拉伸輥筒。
【專利說明】一種換擋變速箱
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及變速器，特別是一種換擋變速箱。
【背景技術】
[0002]現有的一種雙輸出軸的變速器，具有一根輸入軸和兩根輸出軸，而輸出軸上設置有多個從動齒輪，輸出軸上的從動齒輪與輸出軸之間設置同步器使從動齒輪與輸出軸同步轉動或相互分離，輸出軸與不同的從動齒輪同步轉動，然後由從動齒輪與輸入軸上的主動齒輪傳動連接，使得輸出軸獲得不同的轉速，由於兩根輸出軸分別與輸入軸進行傳動連接，因此兩根輸出軸進行分別調速，輸出軸上多少個從動齒輪就需要多少個同步器，大大增加了變速器的成本，而且兩根輸出軸之間的轉速並無關係，不適用於對兩根輸出軸的轉速比有嚴格要求的場合，例如用於帶動拉絲機的牽引輥筒和拉伸輥筒，牽引輥筒的轉速要比拉伸輥筒的轉速慢，並且針對不同的原料(例如再生料、填充母料混合料、粉料、顆粒料等)和不同質量要求對拉伸比(拉伸輥筒的轉速/牽引輥筒的轉速)有不同要求。
【發明內容】
[0003]本實用新型所要達到的目的就是提供一種換擋變速箱，具有多軸輸出並且各個輸出軸之間具有多種不同的轉速比。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型採用如下技術方案:一種換擋變速箱，包括變速箱體，所述變速箱體中依次平行設有輸入軸、第一輸出軸、過渡軸組和第二輸出軸，輸入軸與第一輸出軸傳動連接或為同軸結構，第一輸出軸和過渡軸組之間通過換擋齒輪組傳動連接，過渡軸組與第二輸出軸之間通過換擋齒輪組傳動連接，換擋齒輪組由滑移齒輪和至少兩個傳動齒輪組成，滑移齒輪具有兩個或三個齒輪部，變速箱體中設有用於調節滑移齒輪與不同的傳動齒輪嚙合的調節組件。
[0005]進一步的，所述過渡軸組由第一過渡軸、第二過渡軸和第三過渡軸組成，第一過渡軸與第二過渡軸傳動連接，第二過渡軸與第三過渡軸傳動連接，第一過渡軸和第三過渡軸上分別設有滑移齒輪，第一輸出軸和第二輸出軸上分別設有至少兩個傳動齒輪。
[0006]進一步的，所述過渡軸組由第一過渡軸、第二過渡軸和第三過渡軸組成，第一過渡軸與第二過渡軸傳動連接，第二過渡軸與第三過渡軸傳動連接，第一輸出軸和第三過渡軸上分別設有滑移齒輪，第一過渡軸和第二輸出軸上分別設有至少兩個傳動齒輪。
[0007]進一步的，所述過渡軸組由第一過渡軸、第二過渡軸和第三過渡軸組成，第一過渡軸與第二過渡軸傳動連接，第二過渡軸與第三過渡軸傳動連接，第一過渡軸和第二輸出軸上分別設有滑移齒輪，第一輸出軸和第三過渡軸上分別設有至少兩個傳動齒輪。
[0008]進一步的，所述過渡軸組由第一過渡軸、第二過渡軸和第三過渡軸組成，第一過渡軸與第二過渡軸傳動連接，第二過渡軸與第三過渡軸傳動連接，第一輸出軸和第二輸出軸上分別設有滑移齒輪，第一過渡軸和第三過渡軸上分別設有至少兩個傳動齒輪。
[0009]進一步的，所述第二過渡軸上設有一個從動齒輪和一個主動齒輪，第一過渡軸上設有與第二過渡軸上的從動齒輪嚙合的主動齒輪，第三過渡軸上設有與第二過渡軸上的主動齒輪嚙合的從動齒輪。
[0010]進一步的，所述第二過渡軸上設有一個過渡齒輪，第一過渡軸上設有與第二過渡軸上的過渡齒輪嚙合的主動齒輪，第三過渡軸上設有與第二過渡軸上的過渡齒輪嚙合的從動齒輪。
[0011]進一步的，所述過渡軸組由第一過渡軸組成，兩個滑移齒輪均設在第一過渡軸上，第一輸出軸和第二輸出軸上分別設有至少兩個傳動齒輪；
[0012]或者，所述過渡軸組由第一過渡軸組成，第一過渡軸和第一輸出軸上分別設有至少兩個傳動齒輪，在第一過渡軸上設有與第一輸出軸上的傳動齒輪嚙合的滑移齒輪，第二輸出軸上設有與第一過渡軸上的傳動齒輪嚙合的滑移齒輪；
[0013]或者，所述過渡軸組由第一過渡軸組成，第一過渡軸和第二輸出軸上分別設有至少兩個傳動齒輪，在第一輸出軸上設有與第一過渡軸上的傳動齒輪嚙合的滑移齒輪，第一過渡軸上設有與第二輸出軸上的傳動齒輪嚙合的滑移齒輪。
[0014]進一步的，所述調節組件包括調節絲杆和調節螺母，調節絲杆的軸向與輸入軸的軸向平行，調節螺母套在調節絲杆上配合，滑移齒輪上設有環形定位槽，調節螺母上設有撥叉，撥叉與環形定位槽配合使調節螺母與滑移齒輪同步軸向移動。
[0015]進一步的，所述變速箱體上具有用於觀察滑移齒輪與傳動齒輪嚙合情況的可視窗。
[0016]採用上述技術方案後，本實用新型具有如下優點:由於第一輸出軸是與輸入軸傳動連接或為同軸結構的，因此轉速能夠保持恆定，而第二輸出軸是通過過渡軸組及滑移齒輪與不同的傳動齒輪嚙合傳動實現與第一輸出軸傳動連接，並且採用機械結構調節滑移齒輪與不同的傳動齒輪嚙合傳動進行換擋，使第二輸出軸獲得四種、六種和九種等不同的轉速，例如在拉絲機中使用時需要的六種轉速，自然也就獲得了六檔拉伸比，換擋過程可以採用手動或電動的方式，簡單方便，不僅大大降低工人勞動強度，而且採用純機械結構輸出兩根輸出軸不同的轉速比，不僅傳動穩定、傳動效率高、傳動比精確可靠，而且也減少了換擋變速箱的生產成本和使用成本，同時達到了拉絲機需要多種恆定的拉伸比要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0018]圖1為本實用新型實施例一的結構示意圖；
[0019]圖2為對應第一過渡軸的調節組件的示意圖；
[0020]圖3為對應第三過渡軸的調節組件的示意圖；
[0021]圖4為變速箱體的俯視圖；
[0022]圖5為圖1所示實施例的一種使用情況示意圖；
[0023]圖6為本實用新型實施例二的結構示意圖；
[0024]圖7為本實用新型實施例三的結構示意圖；
[0025]圖8為本實用新型實施例四的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]本實用新型提供一種換擋變速箱，通過滑移齒輪與不同的傳動齒輪嚙合來獲得不同的傳動比，從而使得第二輸出軸的轉速與第一輸出軸的轉速滿足一定的比值要求。滑移齒輪可以在軸上沿軸向移動的，它所傳遞的扭距是傳到軸上的，用滑鍵或花鍵連接，滑移齒輪一般由一個、兩個或三個齒輪組裝而成，或者在一個整體的坯件上加工出一個、兩個或三個齒輪形成，在本實用新型中，適用由兩個或三個齒輪構成的滑移齒輪。傳動齒輪在本實用新型中定義為與滑移齒輪配合的齒輪，是固定在軸上與軸同步轉動的，不能相對軸移動，滑移齒輪和傳動齒輪都優選為直齒圓柱齒輪。
[0027]實施例一:
[0028]如圖1所示為本實用新型第一種實施例，一種換擋變速箱，包括變速箱體5，變速箱體5中依次平行設有輸入軸51、第一輸出軸52、第一過渡軸53、第二過渡軸54、第三過渡軸55和第二輸出軸56，輸入軸51與第一輸出軸52傳動連接，考慮變速箱體5內部的空間有限，對結構有緊湊性方面的要求，同時要求有較高的傳動效率和穩定精確的傳動比，因為變速箱體5內都和常規減速裝置一樣採用齒輪傳動，具體是輸入軸51上設置有主動齒輪503，第一輸出軸52上設有與輸入軸51上的主動齒輪503嚙合傳動的從動齒輪504。
[0029]在本實施例中，第一輸出軸52上設有兩個傳動齒輪501，第二輸出軸56上設有三個傳動齒輪501，一般情況下，所有傳動齒輪501的齒數不同，簡化傳動比設計，以滿足滑移齒輪502與不同的傳動齒輪501嚙合後得到不同傳動比。第一過渡軸53和第三過渡軸55上分別設有滑移齒輪502，第一輸出軸52與第一過渡軸53之間傳動能夠形成兩種傳動比，第三過渡軸55和第二輸出軸56之間傳動能夠形成三種傳動比，因此能夠產生六種不同的傳動比，使第二輸出軸56能夠獲得六種不同的轉速，完全可以滿足拉絲機中不同的原料(例如再生料、填充母料混合料、粉料、顆粒料等)和不同質量要求對拉伸比(拉伸輥筒的轉速/牽引輥筒的轉速)的不同要求。
[0030]在本實施例中，第一過渡軸53、第二過渡軸54及第三過渡軸55之間的傳動連接也是需要齒輪嚙合實現，具體是第二過渡軸54上設有一個從動齒輪504和一個主動齒輪503，第一過渡軸53上設有與第二過渡軸54上的從動齒輪504嚙合的主動齒輪503，第三過渡軸55上設有與第二過渡軸54上的主動齒輪503嚙合的從動齒輪504。
[0031]見圖2和圖3，變速箱體5中設有兩個調節組件，一個調節組件用於調節第一過渡軸53上的滑移齒輪502到不同位置與第一輸出軸52上不同的傳動齒輪501嚙合傳動，另一個調節組件用於調節第三過渡軸55上的滑移齒輪502到不同位置與第二輸出軸56上不同的傳動齒輪501嚙合傳動。其中，圖2對應的是調節第一過渡軸53上的滑移齒輪502的調節組件，圖3對應的是調節第三過渡軸55上的滑移齒輪502的調節組件。調節組件包括調節絲杆6和調節螺母61，調節絲杆6的軸向與輸入軸51的軸向平行，調節螺母61套在調節絲杆6上配合，滑移齒輪502上設有環形定位槽5021，調節螺母61上設有撥叉62，撥叉62與環形定位槽5021配合使調節螺母61與滑移齒輪502同步軸向移動。調節絲杆6通過軸承定位在變速箱體5中，調節絲杆6的一端伸出變速箱體5並且設置有便於轉動調節絲杆6的調節手輪63。調節絲杆6轉動後，由於調節螺母61無法跟隨轉動，因此就相對調節絲杆6軸向移動，從而通過撥叉62帶動滑移齒輪502同步軸向移動。由於滑移齒輪502需要嚙合傳動後要轉動，因此環形定位槽5021環繞滑移齒輪502的軸向設置。
[0032]見圖4，變速箱體5上具有用於觀察滑移齒輪502與傳動齒輪501嚙合情況的可視窗50。在本實施例中，可視窗50設置兩個，分別對應觀察第一過渡軸53的滑移齒輪502與傳動齒輪501嚙合情況和對應觀察第三過渡軸55上的滑移齒輪502與傳動齒輪501嚙合情況，此外也可以僅設置一個的可視窗50，可視窗50的面積足夠大，能夠同時觀察這兩個位置的嚙合情況，或者將變速箱體5的頂部採用透明材料製成亦可。
[0033]上述實施例中，第一過渡軸53上的滑移齒輪502由兩個齒數不同的齒輪構成，兩個齒輪分別位於環形定位槽5021的兩側，在換擋時，從圖1中看，第一過渡軸53上的滑移齒輪502中在上的齒輪與第一輸出軸52上在上的傳動齒輪501嚙合，第一過渡軸53上的滑移齒輪502中在下的齒輪與第一輸出軸52上在下的傳動齒輪501嚙合，這個滑移齒輪502的移動距離就是第一輸出軸52上兩個傳動齒輪501的間距減去滑移齒輪502上兩個齒輪的間距，縮短了移動距離，減少工人的操作強度，便於調節換擋。第三過渡軸55上的滑移齒輪502由三個齒數不同的齒輪構成，也採用同樣的結構，在其中兩個齒輪之間設置環形定位槽5021。此外，除了手動調節滑移齒輪的位置，也可以採用電機驅動調節絲杆來調節。
[0034]在上述實施例的基礎上，還可以增加輸出軸，例如增加第三輸出軸，相應增加一套過渡軸組，第三輸出軸通過增加的這一套過渡軸組與第二輸出軸傳動連接，從而實現三軸輸出，以此類推，可以增加第四輸出軸、第五輸出軸等等。
[0035]見圖5，在塑料拉絲機中，擠出機擠出塑料絲經冷卻後，由牽引輥筒2向前牽引，經加熱後，由拉伸輥筒3進行拉伸，牽引輥筒2的轉速要比拉伸輥筒3的轉速慢，塑料坯絲才能被拉長拉細而增加強度，因此適用本實用新型的換擋變速箱，驅動電機4與輸入軸51傳動連接，優選是齒輪嚙合傳動或鏈輪鏈條傳動或三角皮帶傳動等，例如本實施例中，輸入軸51的一端伸出變速箱體5並且設置有從動鏈輪511，驅動電機4的電機軸41上設置有主動鏈輪411，主動鏈輪411通過鏈條與從動鏈輪511連接傳動，牽引輥筒2由第二輸出軸56通過鏈輪鏈條傳動，拉伸輥筒3由第一輸出軸52通過鏈輪鏈條傳動，由於牽引輥筒2和拉伸輥筒3的相對位置較分散，同時要求對牽引輥筒2、拉伸輥筒3的轉速比要精確控制，所以優選鏈輪鏈條傳動或三角皮帶傳動，不僅傳動效率高，而且傳動比容易計算，轉速容易控制。而採用三根過渡軸，是考慮了要使得牽引輥筒2和拉伸輥筒3要保持同向轉動。
[0036]實施例二:
[0037]見圖6，本實施例與實施例一的區別主要有兩點:其一，在於輸入軸51與第一輸出軸52是同軸結構。在本實施例中，「同軸結構」是指完全由一根軸構成了輸入軸51和第一輸出軸52，這根軸的其中一端與驅動電機傳動連接，另一端則是與拉伸輥筒傳動連接。這樣可以省略了輸入軸51與第一輸出軸52之間的傳動結構，直接通過輸入軸51與驅動電機減速傳動，使第一輸出軸52得到預設的轉速；其二，第二過渡軸上僅設有一個過渡齒輪505，第一過渡軸53上設有與第二過渡軸54上的過渡齒輪505嚙合的主動齒輪503，第三過渡軸55上設有與第二過渡軸54上的過渡齒輪505嚙合的從動齒輪504，這樣傳動比計算更加簡單，結構也得到簡化，減少零件的同時也使得成本能夠降低。
[0038]除此之外，「同軸結構」也可以是指兩根軸同軸固定連接，軸線重合，例如第一輸出軸52是空心軸結構，輸入軸51插入第一輸出軸52配合固定與第一輸出軸52同步轉動。
[0039]實施例三:
[0040]見圖7，本實施例與實施例一的區別僅在於將實施例一中原先設置在第三過渡軸55上的滑移齒輪502設置到了第二輸出軸56上，而將實施例一中原先設置在第二輸出軸56上的三個傳動齒輪501設置到了第三過渡軸55上，換擋原理與實施例一相同，不再贅述。
[0041]本實施例中輸入軸51與第一輸出軸52的關係也可以採用實施例二中提到的「同軸結構」。
[0042]與本實施例相類似的，也可以將第一過渡軸53上的滑移齒輪502和第一輸出軸52上的兩個傳動齒輪501互換位置，即兩個傳動齒輪501設在第一過渡軸53上，滑移齒輪502設在第一輸出軸52上。因此除了圖7所示結構外，還可以得到與實施例一所示結構有區別的其它兩種結構，第一種是第一輸出軸和第三過渡軸上分別設有滑移齒輪，第一過渡軸和第二輸出軸上分別設有傳動齒輪；第二種是第一輸出軸和第二輸出軸上分別設有滑移齒輪，第一過渡軸和第三過渡軸上分別設有傳動齒輪。調節組件的位置進行一些適應性調速，操作原理均不變。
[0043]實施例四:
[0044]見圖8，本實施例與實施例一的區別是在過渡軸組上，本實施例將過渡軸組縮減至一根軸，即過渡軸組僅由第一過渡軸53組成。輸入軸51與第一輸出軸52通過齒輪傳動連接，在第一輸出軸52和第二輸出軸56上分別設有兩個和三個傳動齒輪501，在第一過渡軸53上設有兩個滑移齒輪502，一個滑移齒輪502設在第一過渡軸53上半段(上下的方位以圖8所在紙面為參照)，另一個滑移齒輪502設在第一過渡軸53下半段，第一過渡軸53上半段的滑移齒輪502與第一輸出軸52的傳動齒輪501嚙合傳動，第一過渡軸53下半段的滑移齒輪502與第二輸出軸56的傳動齒輪501嚙合傳動，同樣能夠實現第一輸出軸52和第二輸出軸56的同向不同速轉動，從而輸出不同的轉速比。由於第一過渡軸53上同時設置兩個滑移齒輪502，所以第一過渡軸53的長度較長，留出足夠的換擋空間，同時為了便於設置調節組件，兩個調節組件分別設置在變速箱體5的兩側，其中用於調節第一過渡軸53上半段的滑移齒輪502的調節組件設在變速箱體5的上側(上下的方位以圖8所在紙面為參照)，另外用於調節第一過渡軸53下半段的滑移齒輪502的調節組件設在變速箱體5的下側。具體調節方式可以參見實施例一。
[0045]由於本實施例中第一過渡軸53等軸件的長度較長，因此可以在變速箱體5內設置相應的支撐座500，支撐座內設置軸承，各個軸件分別與各自對應的支撐座中的軸承裝配，減少軸件轉動時的徑向跳動。
[0046]本實施例中輸入軸51與第一輸出軸52的關係也可以採用實施例二中提到的「同軸結構」。而且本實施例也可以根據實施例三的調整原理將滑移齒輪502和傳動齒輪501的設置位置進行變化，除了圖8所示結構外，還可以在第一過渡軸和第一輸出軸上分別設有傳動齒輪，在第一過渡軸上設有與第一輸出軸上的傳動齒輪嚙合的滑移齒輪，第二輸出軸上設有與第一過渡軸上的傳動齒輪嚙合的滑移齒輪；或者是在第一過渡軸和第二輸出軸上分別設有傳動齒輪，在第一輸出軸上設有與第一過渡軸上的傳動齒輪嚙合的滑移齒輪，第一過渡軸上設有與第二輸出軸上的傳動齒輪嚙合的滑移齒輪。
[0047]除上述優選實施例外，本實用新型還有其他的實施方式，本領域技術人員可以根據本實用新型作出各種改變和變形，只要不脫離本實用新型的精神，均應屬於本實用新型權利要求書中所定義的範圍。
【權利要求】
1.一種換擋變速箱，包括變速箱體，其特徵在於:所述變速箱體中依次平行設有輸入軸、第一輸出軸、過渡軸組和第二輸出軸，輸入軸與第一輸出軸傳動連接或為同軸結構，第一輸出軸和過渡軸組之間通過換擋齒輪組傳動連接，過渡軸組與第二輸出軸之間通過換擋齒輪組傳動連接，換擋齒輪組由滑移齒輪和至少兩個傳動齒輪組成，變速箱體中設有用於調節滑移齒輪與不同的傳動齒輪嚙合的調節組件。
2.根據權利要求1所述的換擋變速箱，其特徵在於:所述過渡軸組由第一過渡軸、第二過渡軸和第三過渡軸組成，第一過渡軸與第二過渡軸傳動連接，第二過渡軸與第三過渡軸傳動連接，第一過渡軸和第三過渡軸上分別設有滑移齒輪，第一輸出軸和第二輸出軸上分別設有至少兩個傳動齒輪。
3.根據權利要求1所述的換擋變速箱，其特徵在於:所述過渡軸組由第一過渡軸、第二過渡軸和第三過渡軸組成，第一過渡軸與第二過渡軸傳動連接，第二過渡軸與第三過渡軸傳動連接，第一輸出軸和第三過渡軸上分別設有滑移齒輪，第一過渡軸和第二輸出軸上分別設有至少兩個傳動齒輪。
4.根據權利要求1所述的換擋變速箱，其特徵在於:所述過渡軸組由第一過渡軸、第二過渡軸和第三過渡軸組成，第一過渡軸與第二過渡軸傳動連接，第二過渡軸與第三過渡軸傳動連接，第一過渡軸和第二輸出軸上分別設有滑移齒輪，第一輸出軸和第三過渡軸上分別設有至少兩個傳動齒輪。
5.根據權利要求1所述的換擋變速箱，其特徵在於:所述過渡軸組由第一過渡軸、第二過渡軸和第三過渡軸組成，第一過渡軸與第二過渡軸傳動連接，第二過渡軸與第三過渡軸傳動連接，第一輸出軸和第二輸出軸上分別設有滑移齒輪，第一過渡軸和第三過渡軸上分別設有至少兩個傳動齒輪。
6.根據權利要求2至5任一所述的換擋變速箱，其特徵在於:所述第二過渡軸上設有一個從動齒輪和一個主動齒輪，第一過渡軸上設有與第二過渡軸上的從動齒輪嚙合的主動齒輪，第三過渡軸上設有與第二過渡軸上的主動齒輪嚙合的從動齒輪。
7.根據權利要求2至5任一所述的換擋變速箱，其特徵在於:所述第二過渡軸上設有一個過渡齒輪，第一過渡軸上設有與第二過渡軸上的過渡齒輪嚙合的主動齒輪，第三過渡軸上設有與第二過渡軸上的過渡齒輪嚙合的從動齒輪。
8.根據權利要求1所述的換擋變速箱，其特徵在於:所述過渡軸組由第一過渡軸組成，兩個滑移齒輪均設在第一過渡軸上，第一輸出軸和第二輸出軸上分別設有至少兩個傳動齒輪； 或者，所述過渡軸組由第一過渡軸組成，第一過渡軸和第一輸出軸上分別設有至少兩個傳動齒輪，在第一過渡軸上設有與第一輸出軸上的傳動齒輪嚙合的滑移齒輪，第二輸出軸上設有與第一過渡軸上的傳動齒輪嚙合的滑移齒輪； 或者，所述過渡軸組由第一過渡軸組成，第一過渡軸和第二輸出軸上分別設有至少兩個傳動齒輪，在第一輸出軸上設有與第一過渡軸上的傳動齒輪嚙合的滑移齒輪，第一過渡軸上設有與第二輸出軸上的傳動齒輪嚙合的滑移齒輪。
9.根據權利要求1至5和8任一所述的換擋變速箱，其特徵在於:所述調節組件包括調節絲杆和調節螺母，調節絲杆的軸向與輸入軸的軸向平行，調節螺母套在調節絲杆上配合，滑移齒輪上設有環形定位槽，調節螺母上設有撥叉，撥叉與環形定位槽配合使調節螺母與滑移齒輪同步軸向移動。
10.根據權利要求1至5和8任一所述的換擋變速箱，其特徵在於:所述變速箱體上具有用於觀察滑移齒輪與傳動齒輪嚙合情況的可視窗。
【文檔編號】F16H3/32GK204164279SQ201420633541
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】陳志淡, 鄒虎生, 陽紅祥, 陳向榮, 陳慶楷 申請人:雁峰集團有限公司