一種齒輪多級變速方法和裝置的製作方法

2023-04-28 04:46:56

專利名稱：一種齒輪多級變速方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種齒輪多級變速方法和裝置。
縱觀現有的各種齒輪變速方法和裝置，一般採用齒輪沿其軸方向移動，實現齒輪的軸向嚙合和分離來達到不同變比速度的齒輪變速。採用該方法的裝置一般設有一拔叉機構或拔叉環機構來軸向拔動齒輪，並同時設有一同步轉動機構來確保齒輪的軸向嚙合。如目前船舶、車輛等交通運輸機械上的變速換擋裝置均採用這種方法，設有這類機構。上述方法和裝置雖有傳動可靠，變速穩定，傳動輸出效率高等優點，但亦存在構造複雜，操作不便，體積大，質量重，成本高等不足之處。
本發明的目的在於提供一種齒輪在其徑向方向上移動而使其在徑向方向上順齒輪轉動方向嚙合和分離的多級變速方法和採用這種方法的該類裝置。使其適用於船舶、車輛等交通運輸機械中。
本發明的目的是這樣實現的一個固定的殼體，一個內齒輪定位在殼體中，並僅能轉動，內齒輪中心有一同心的軸，下文分別簡稱同心內齒輪、同心軸。同心軸上固定有一組不同直徑的齒輪。下文簡稱同心軸齒輪。同心內齒輪和同心軸齒輪下文簡稱同心齒輪。同心軸齒輪組軸向厚度與同心內齒輪軸向厚度相等。同心軸齒輪與同心內齒輪之間，對應各不同直徑的同心軸齒輪各有一組或二組以上主要由二個或二個以上齒輪構造的傳遞機構。它包括一個定位在殼體上相應位置，且僅可在其上限位轉動的基座，一個由二個或二個以上齒輪互相嚙合，並由其各自在基座上固定的軸定位，且僅可繞各自的軸轉動的齒輪及其軸構成齒輪組合體。齒輪組合體中分別可與同心內齒輪和同心軸齒輪嚙合分離的齒輪，下文簡稱離合齒輪。有一個對基座施加一個使其離合齒輪嚙合的力矩和力矩裝置，下文簡稱嚙合力矩和嚙合力矩裝置。上述傳遞機構下文簡稱齒輪傳遞機構。同心齒輪和齒輪的傳遞機構之間，有一套筒。套筒上有一逆轉裝置。對應各齒輪傳遞機構，該套筒上有在其軸向方向上是排列，圓周上是交錯或錯開分布的一系列徑向缺口和徑向通孔作為對應各離合齒輪與同心齒輪嚙合的通道，下文簡稱變速套。
同心齒輪逆轉，帶動其嚙合的離合齒輪逆轉，通過與其作用的逆轉裝置，帶動變速套同步逆轉。同心齒輪和變速套上缺口或通孔共同作用，使原嚙合的齒輪傳遞機構分離，在其齒輪徑向方向上沿其齒輪轉動方向該機構中原通過變速套上缺口或通孔的離合齒輪壓緊在變速套上滾動。直到變速套上相應的缺口和通孔轉到所選擇的齒輪傳遞機構位置，相應的離合齒輪通過套上對應的缺口或通孔通道在嚙合力矩作用下，與其對應的同心齒輪同時觸壓和初步嚙合。順轉同心齒輪帶動離合齒輪在徑向方向上沿其轉動方向進一步可靠嚙合。至此，完成一次換擋。依此，依次使所選擇的齒輪傳遞機構與同心齒輪嚙合、分離，得到選擇的同心內齒輪和同心軸齒輪之間不同的速度變比，達到同心變速和實現循環換擋。完成一次循環換擋，同心齒輪變速套的逆轉角度選定為15°-360°。
同心齒輪順轉，變速套受其作用力很小，壓在其套上的離合齒輪對其施加一個與上述作用力相抵消的靜摩擦力，變速套不轉動。
同樣，採用本方法還可以設計出其它類似的裝置。
綜上所述本發明採用了同心齒輪逆轉、變速套逆轉、齒輪傳遞機構徑向移動、離合齒輪徑向沿其滾動方向嚙合和分離等主要技術措施。故不需拔叉、拔叉環、軸向移動齒輪、同步轉動齒輪等技術措施，因而有操作簡單、靈便、換擋平穩。變速可靠等優點，故採用本方法的多級變速裝置具有結構緊湊、設計合理、性能可靠、體積小、質量輕、效率高成本低等優點，適用於船舶、車輛等交通運輸機械。
下面結合附

圖1和一種實施例對本發明進行詳細說明附圖1為採用本發明的一種二級變速裝置主要結構，示意圖1. 殼體2. 同心內齒輪3. 變速套4. 缺口5.7. 齒輪傳遞機構6. 彈性爪8. 通孔9.10. 同心齒輪11. 同心軸參見附圖1，本發明是通過定位在殼體[1]中，且僅可轉動的同心內齒輪[2]通過其內齒對彈性爪[6]的作用帶動變速套[3]一同逆轉。同心內齒輪[2]和變速套[3]上的缺口[4]共同作用使齒輪傳遞機構[5]與同心內齒輪[2]，同心軸齒輪[10]一同分離，齒轉傳遞機構[5]壓入變速套[3]內側，其原與同心內齒輪[2]嚙合的離合齒輪壓緊在變速套[3]上滾動。變速套[3]上的通孔[8]轉動到齒輪傳遞機構[7]位置。齒輪傳遞機構[7]上的離合齒輪通過通孔[8]與同心內齒輪[2]嚙合，另一離合齒輪與同心軸齒輪[9]同時嚙合。同心內齒輪[2]順轉，使齒輪傳遞機構[7]上兩離合齒輪進一步嚙合。至此完成一次換擋。同樣，變速套[3]上缺口[4]再次移到齒輪傳遞機構[5]位置，同心內齒輪[2]順轉使齒輪傳遞機[5]上離合齒輪再次嚙合。至此，完成一次循環換擋。同心內齒輪[2]順轉，逆轉裝彈性爪[6]受力很小，齒輪傳遞機構[7]緊壓在變速套[2]上產生一個與之抵消的靜摩擦力，變速套[3]不轉動，該二級變速裝置中，殼體[1]為一圓盤，同心內齒輪[2]定位在圓盤內側僅可轉動。變速套[3]是一套筒，套筒外側裝有一彈性爪[6]，它與同心內齒輪[2]上的內齒觸壓。套筒上有缺口[4]，通孔[8]，缺口[4]，通孔[8]在套筒軸向方向上排列，在圓周上是錯開分布的，亦可以交錯分布，且缺口[4]，通孔[8]方向與套筒徑向方向一致。齒輪傳遞機構[5]，[7]由一個基座和一個由二個齒輪構成的齒輪組合體及一個圖中未畫出的嚙合力矩裝置構成。其中，基座定位在殼體[1]的一側面上，且僅可限位轉動。基座上兩個齒輪互相嚙合，並僅可繞各自固定在基座上的軸轉動。嚙合力矩裝置為公知的普通技術措施，故僅只提出。同心軸齒輪[9]，[10]固定在軸[11]上，軸[11]與同心內齒輪[2]同心。[11]上，軸[11]與同心內齒輪[2]同心。
權利要求
1.一種多級變速方法和裝置，所述方法由同心齒輪逆轉，變速套逆轉，齒輪傳遞機構的徑向嚙合和分離等主要技術措施組成，本發明的特徵在於同心齒輪逆轉，通過作用變速套上的逆轉裝置帶動變速套同步逆轉，逆轉的同心齒輪和變速套上的缺口或通孔共同使齒輪傳遞機構沿其齒輪徑向方向移動。並使該機構中的離合齒輪同時在其徑向方向上沿其齒輪滾動方向分離。變速套逆轉，使其緊壓在變速套上的離合齒輪滾動。變速套上缺口或通孔轉到另一所選擇的齒輪傳遞機構位置。該齒輪傳遞機構上的離合齒輪通過其缺口或通孔通道與其相應同心齒輪觸壓和初嚙合。同心齒輪順轉，變速套不動，該齒輪帶動嚙合齒輪在其齒輪徑向方向上，沿齒輪轉動方向作進一步穩定嚙合。至此完成一次換擋。依次如此，獲循環換擋。
2.根據權利要求1所述同心齒輪其特徵是同心內齒輪和同心軸齒輪同心變速。
3.根據權利要求1所述變套其特徵是完成一次循環換擋逆轉角度選定為15°-360°。
4.根據權利要求1、3所述變速套，其特徵是裝有逆轉彈性爪。
5.根據權利1所述變速套上缺口和通孔其特徵是在變速套軸向方向上排列，圓周上錯開或交錯分布，其方向與變速套徑方向一致。
6.根據權利要求1所述齒輪傳遞機構其特徵是在於該機構中齒輪組合體由二個齒輪互相嚙合並僅可繞各自固定在機座上的軸轉動的齒輪及其軸組成。
7.根據權利要求6所述基座，其特徵在於是定位在殼體的一側面上，且僅限位轉動。
8.根據權利要求6所述基座，其特徵在於有嚙合力矩裝置作用。
全文摘要
本發明涉及一種多級變速方法和裝置，採用同心齒輪變速套逆轉，同心齒輪順轉使齒輪傳遞機構在徑向方向上沿其離合齒輪滾動方向分離和嚙合。具有操作簡單。靈便、換擋平穩、變速可靠、結構緊湊、體積小、質量輕、效率高、成本低等優點，適用於船舶、車輛等交通運輸機械和其它機械。
文檔編號F16H3/20GK1080375SQ9210697
公開日1994年1月5日 申請日期1992年6月20日 優先權日1992年6月20日
發明者甘冬貴 申請人:甘冬貴