專利名稱：一種機械動力變速器的制作方法
技術領域：
本發明屬于機械動力傳送領域，涉及一種機械動力變速器。
背景技術：
目前機械設施要實現高低檔的齒輪變速，通常為解決高低速齒輪的方便嚙合，要用同步器之類的附加裝置，否則常常造成打齒、撞擊，往往還要等待換檔時機，造成動力傳輸中斷。特別對目前在我國已是上億輛的手動檔汽車、電動車生手駕駛員來說，不僅因換檔造成動力中斷，嚴重影響車速和道路通暢，且因變速器結構復雜，是汽車特別是電動車的一個整車重大系統，成本要占整車的一大部分，大大提高了車重和車價，影響交通與電動車產業發展。
發明內容
為提高車速，降低車價，促進汽車走進更多中低收入家庭，實現電動車產業化，提高國家石油自給，減少廢氣污染，本發明旨在簡化機械變速機構，特別是減少(電動)汽車這種高速運動機械的自重和成本，方便變速，提出如下技術方案:
本發明提供了一種機械動力變速器，在兩軸變速器的變速花鍵軸上與另一固定齒輪軸對應間隔設置有至少一個高速齒輪和至少一個低速齒輪，高速齒輪和低速齒輪分別繞著與變速花鍵軸垂直方向即周向滑轉，高速齒輪和低速齒輪作為一對變速齒輪，高速齒輪和低速齒輪相對兩側的齒根內側分別加工有內嚙合齒輪或內花鍵作為內齒副；高速齒輪和低速齒輪間設有沿花鍵軸橫向滑動的結合套，所述結合套兩頭設有外齒副，所述外齒副與所述內齒副相對應；當所述結合套在撥叉或拉索及拉環的作用下沿花鍵橫向滑動至高速齒輪或低速齒輪一側時，相應的所述結合套一頭的外齒副插入相應側齒輪的內齒副實現變擋。本發明為一種新型機械動力變速器，用于機械動力傳送機構。在本變速器兩軸上，一軸上間隔固定著大小不同的高低速齒輪，一級變速用兩個齒輪，兩級變速用3-4個齒輪，以此類推；在另一變速花鍵軸上與一軸對應嚙合式設置有對相應模數的大小不同、個數相等的高低速齒輪，可以分別繞著變速軸徑向轉(滑)動，此齒輪倆倆相對的兩側的齒根內側分別加工有一個內花鍵漸開線直齒或內花鍵或經過變數的漸開線直齒做為高低速接合與分離的內齒副；在變速花鍵軸上兩個高低速齒輪間(外花鍵上)套有可沿花鍵軸橫向滑動的高低速結合套，套兩頭設有與高低速齒輪兩側的齒根內側的內花鍵漸開線直齒或內花鍵內齒副對應的外花鍵直齒輪或外花鍵的外齒副。低速齒輪或花鍵的內齒副的節圓直徑要盡量大，高速齒輪上的外齒副節圓直徑要盡量小。高、低速齒輪與高低速結合套的嚙合前接觸端面，都是圓弧面，以便于嚙合插入，而齒輪齒型仍為內外齒副相同的標準的漸開線內外直齒或經過變數的漸開線內外直齒或花鍵。當高低速結合套位置在高低兩齒輪間隔正中時，結合套與高、低速齒輪均不嚙合，這時是空擋位置，動力無輸出；當高低速結合套在撥叉或拉索的作用下由此橫向滑動至高或低速齒輪一側時，相應的結合套一頭的外齒副將插入相應高或低速齒輪一側的內齒副并相互嚙合，實現高或低速的動力轉遞，實現了變擋。所述的高低速結合套在撥叉或拉索及拉環的作用，是指兩擋換檔；若為兩檔以上的多檔換檔，也可為在多個撥叉或拉索及拉環的相互結合作用；此高低速結合套在撥叉或拉索及拉環的作用，既可手動拉動，也可用電動吸力開關。由于高低速兩齒輪兩側的兩個內花鍵節圓直徑之比或結合套兩頭的兩個外花鍵齒節圓直徑之比與高低速兩齒輪的齒節圓直徑之比近似相等，在高低速轉換時大輪轉速低，小輪轉速高，所以兩對內外齒副的線速度非常相近，兩對齒輪在分離與嚙合時不用等待換檔時機或使用同步器，因同時在運動中的兩對內外齒副的線速度非常近式相等，基本實現了同步換檔。若要進一步實現同步，杜絕打齒，可把花鍵軸上高速輪內側的高速內齒副和相應的接合套的高速外齒副的齒數減少，即在齒形不變的情況下把，齒副人工設置為相隔1/2，2/3，3/4 的缺齒。在兩軸變速器的變速花鍵軸上與另一固定齒輪軸對應間隔設置有至少兩個高低速齒輪，這些齒輪可以分別繞著與變速花鍵軸垂直方向即周向滑轉，每對相鄰齒輪作為一對高低速變速齒輪，其相對兩側的齒根內側分別加工有做為高低速接合與分離用的內齒副；高低速齒輪間設有可沿花鍵軸橫向滑動的高低速結合套，套兩頭設有外齒副，與高低速齒輪兩側的齒根內側的內齒副相對應。當高低速結合套在高低兩齒輪間隔正中時，結合套與高、低速齒輪均不嚙合，這時是空擋位置，動力無輸出；當高低速結合套在撥叉或拉環和了拉索的作用下出由此橫向滑動至高或低速齒輪一側時，相應的結合套一頭的外齒副插入相應一側齒輪的內齒副后，就實現了變擋。由于每對高低速齒輪兩側的兩個內花鍵的齒節圓之比與高低兩齒輪的齒輪節圓之比近似為1，兩對內外齒副的線速度近似相等，所以換檔基本無撞擊，不用等待換擋時機。同時結構簡單，成本低，可用于電動汽(三輪)車上。
圖1是本發明兩檔換檔的變速器的結構示意圖。圖1中，I為動力輸出(入)軸，2為高(低)檔輪，3為低(高)檔輪，4為動力輸入(出)花鍵軸，5為變速軸高(低)檔輪，6為結合套高(低)檔輪，7為結合套低(高)檔輪，8為變速軸低(高)檔輪，51為變速軸高(低)檔輪內齒副，61為結合套高(低)檔輪外齒副，71為結合套低(高)檔輪外齒副，81為變速軸低(高)檔輪內齒副，9為動力輸入(出)齒輪，10為動力輸出(入)齒輪，11為撥叉入口，12外花鍵，33為高低速結合套。
具體實施例方式本發明提供了一種機械動力變速器，在兩軸變速器的變速花鍵軸上與另一固定齒輪軸對應間隔設置有至少一個高速齒輪和至少一個低速齒輪，高速齒輪和低速齒輪分別繞著變速花鍵軸軸向滑轉，高速齒輪和低速齒輪作為一對變速齒輪，高速齒輪和低速齒輪相對兩側的齒根內側分別加工有內嚙合齒輪或內花鍵作為內齒副；高速齒輪和低速齒輪間設有沿花鍵軸橫向滑動的結合套，所述結合套兩頭設有外齒副，所述外齒副與所述內齒副相對應；當所述結合套在撥叉或拉索及拉環的作用下沿花鍵橫向滑動至高速齒輪或低速齒輪一側時，相應的所述結合套一頭的外齒副插入相應側齒輪的內齒副實現變擋。
優選地，所述結合套在撥叉或拉索及拉環的作用下沿花鍵橫向滑動時，所述結合套位于在花鍵軸上的高速齒輪和低速齒輪的正中間時，所述結合套與高速齒輪和低速齒輪均不嚙合。優選地，花鍵軸上高速齒輪和低速齒輪相對兩側的兩個內齒副或所述結合套兩頭的兩個外齒副的節圓的直徑之比，與高速齒輪和低速齒輪的齒節圓的直徑之比近似相等。優選地，所述外齒副為外花鍵；高速齒輪和低速齒輪兩側的兩個內花鍵與所述結合套兩頭的兩個外花鍵，分別為兩兩對應的漸開線直齒或經過變數的漸開線直齒或漸開線花鍵。優選地，在變速器實現變速的兩軸上，固定齒輪軸上間隔固定著高速齒輪和低速齒輪，其齒輪個數在3個以上，兩兩構成一對高低速齒輪，其中一個齒輪在換檔時承擔著高檔輪或低檔輪的功能；在變速花鍵軸上對應嚙合式設置的低速齒輪和高速齒輪，高速齒輪和低速齒輪個數在3個以上，高速齒輪和低速齒輪間的結合套在兩個以上。優選地，所述結合套在撥叉或拉索及拉環作用，為所述接合套在多個撥叉或拉索及拉環的相互結合作用。優選地,撥叉或拉索及拉環通過手動拉動或通過電動吸力開關拉動。優選地，高速齒輪和低速齒輪的內齒副與所述結合套上的外齒副嚙合前的接觸面是圓弧面。優選地，花鍵軸上高速輪內側的內齒副和相應的接合套的外齒副的齒數在齒形不變的情況下設置為1/2、2/3或3/4的缺齒或齒形短缺。參見圖1，本發明是在普通機械變速箱的基礎上所作的改進，圖中省略了部分減速器結構和動力與作功部分，僅畫出了變速器兩軸，其一軸I上間隔固定著大小不同的齒輪2和3，與齒輪2、3對應嚙合的齒輪5和8軸向固定在動力輸入(出)花鍵軸4上，并能在花鍵軸4上周向轉(滑)動，此對齒輪相對兩側的齒根內側分別加工有一個內花鍵漸開線直齒或內花鍵做為高低速接合與分離的內齒副51和81 ;在動力輸入(出)花鍵軸4上齒輪5和8間的外花鍵12上套有可沿花鍵軸4橫向滑動的高低速結合套33，套兩頭設有漸開線外花鍵直齒輪或外花鍵的外齒副61和71，與高低速齒輪兩側的齒根內側的內花鍵漸開線直齒或內花鍵內齒副51和81相對應，內外齒副51、61的圓直徑要盡量大，內外齒副71、81的圓直徑要盡量小，以實現同在運動中的兩對內外齒副的線速度(角速度乘于轉速)非常相近，。高、低速齒輪與高低速結合套的嚙合接觸端面，都是圓弧面，以便于嚙合插入，而齒輪齒型仍為內外齒副相同的標準的漸開線內外直齒或花鍵。當高低速結合套33位置在齒輪
5、8正中間時，結合套與高、低速齒輪均不嚙合，這時是空擋位置，動力無輸出；當高低速結合套33在撥叉或拉索的作用下由此橫向滑動至高或低速齒輪一側時，相應的結合套一頭的外齒副將插入相應高或低速齒輪一側的內齒副并相互嚙合，實現高或低速的動力轉遞，實現了變擋。所述的高低速結合套在撥叉或拉索及拉環的作用，是指兩擋換檔，若為兩檔以上的多檔換檔，也可為在多個撥叉或拉索及拉環的相互結合作用；此高低速結合套在撥叉或拉索及拉環的作用，既可手動拉動，也可用電動吸力開關。由于高低速兩齒輪兩側的兩個內花鍵51、81圓直徑之比51/81或結合套兩頭的兩個外花鍵齒61、71圓直徑之比61/71同高速齒輪5與低速齒輪8的齒輪圓直徑之比5/8非常相近，在高低速轉換時，由于輸出軸反向帶動的大輪5和小輪8都在轉，且大輪5轉速低，小輪8轉速高，所以同在運動中的兩對內外齒副的線速度(角速度乘于轉速)非常相近，基本實現了同步換檔。
權利要求
1.一種機械動力變速器，其特征在于:在兩軸變速器的變速花鍵軸上與另一固定齒輪軸對應間隔設置有至少一個高速齒輪和至少一個低速齒輪，高速齒輪和低速齒輪分別繞著與變速花鍵軸垂直方向滑轉，高速齒輪和低速齒輪作為一對變速齒輪，高速齒輪和低速齒輪相對兩側的齒根內側分別加工有內嚙合齒輪或內花鍵作為內齒副；高速齒輪和低速齒輪間設有沿花鍵軸橫向滑動的結合套，所述結合套兩頭設有外齒副，所述外齒副與所述內齒副相對應；當所述結合套在撥叉或拉索及拉環的作用下沿花鍵橫向滑動至高速齒輪或低速齒輪一側時，相應的所述結合套一頭的外齒副插入相應側齒輪的內齒副實現變擋。
2.根據權利要求1所述的機械動力變速器，其特征在于:所述結合套在撥叉或拉索及拉環的作用下沿花鍵橫向滑動時，所述結合套位于在花鍵軸上的高速齒輪和低速齒輪的正中間時，所述結合套與高速齒輪和低速齒輪均不嚙合。
3.根據權利要求1所述的機械動力變速器，其特征在于:花鍵軸上高速齒輪和低速齒輪相對兩側的兩個內齒副或所述結合套兩頭的兩個外齒副的節圓的直徑之比，與高速齒輪和低速齒輪的齒節圓的直徑之比近似相等。
4.根據權利要求1所述的機械動力變速器，其特征在于:所述外齒副為外花鍵；高速齒輪和低速齒輪兩側的兩個內花鍵與所述結合套兩頭的兩個外花鍵，分別為兩兩對應的漸開線直齒或經過變數的漸開線直齒或漸開線花鍵。
5.根據權利要求1所述的機械動力變速器，其特征在于:在變速器實現變速的兩軸上，固定齒輪軸上間隔固定著高速齒輪和低速齒輪，其齒輪個數在3個以上，兩兩構成一對高低速齒輪，其中一個齒輪在換檔時承擔著高檔輪或低檔輪的功能；在變速花鍵軸上對應嚙合式設置的低速齒輪和高速齒輪，高速齒輪和低速齒輪個數在3個以上，高速齒輪和低速齒輪間的結合套在兩個以上。
6.根據權利要求1所述的機械動力變速器，其特征在于:所述結合套在撥叉或拉索及拉環作用，為所述接合套在多個撥叉或拉索及拉環的相互結合作用。
7.根據權利要求1所述的機械動力變速器，其特征在于:撥叉或拉索及拉環通過手動拉動或通過電動吸力開關拉動。
8.根據權利要求1所述的機械動力變速器，其特征在于:高速齒輪和低速齒輪的內齒副與所述結合套上的外齒副嚙合前的接觸面是圓弧面。
9.根據權利要求1所述的機械動力變速器，其特征在于:花鍵軸上高速輪內側的內齒副和相應的接合套的外齒副的齒數在齒形不變的情況下設置為1/2、2/3或3/4的缺齒或齒形短缺。
全文摘要
本發明涉及一種機械動力變速器，屬于機械動力傳送領域。該機械動力變速器在兩軸變速器的變速花鍵軸上與另一固定齒輪軸對應間隔設置有至少一個高速齒輪和一個低速齒輪，所述高速齒輪和低速齒輪分別繞著與變速花鍵軸垂直方向即周向滑轉，所述高速齒輪和低速齒輪作為一對變速齒輪，所述高速齒輪和低速齒輪相對兩側的齒根內側分別加工有內嚙合齒輪或內花鍵做為內齒副；所述高速齒輪和低速齒輪間設有沿花鍵軸橫向滑動的結合套，所述結合套兩頭設有外齒副，所述外齒副與所述內齒副相對應。本發明使得換檔基本無撞擊，不用等待換擋時機，同時結構簡單，成本低。
文檔編號F16H3/083GK103104660SQ201210371929
公開日2013年5月15日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日
發明者劉培生, 李海燕 申請人:劉培生, 李海燕