一种齿轮箱部件制造技术

本发明专利技术公开了一种齿轮箱部件。为了提高齿轮箱的传动效率和机件寿命；为了使齿轮箱的效率不因档位增加而降低。本齿轮箱部件包括箱体、主轴、从轴、N个主齿轮和N个从齿轮；其中N≥2；从齿轮的轴心位置具有贯通的从键孔；从轴的中段具有从键轴；从键孔与从键轴配合组成从键副；主齿轮的轴心位置具有贯通的主键孔；主轴的中段具有主键轴；主键孔与主键轴配合组成主键副；齿轮副可旋转地装置在箱体；主轴带动主键轴往复移动地进入或退出主键孔；从轴带动从键轴往复移动地进入或退出从键孔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种齿轮箱，特别是一种双轴式齿轮箱。
技术介绍
本说明书中，主轴是动力的输入轴，从轴是动力的输出轴。贯穿主轴的齿轮是主齿轮，贯穿从轴的齿轮是从齿轮。为简洁文字，在不影响理解的前提下，主轴和从轴统称传动轴。主齿轮和从齿轮统称传动齿轮。左主轴承、左从轴承、右主轴承和右从轴承统称传动轴轴承。主键孔和从键孔统称键孔；主键轴和从键轴统称键轴。主隔板孔和从隔板孔统称隔板孔。左主轴孔、左从轴孔、右主轴孔和右从轴孔统称传动轴孔。其余类似的名称亦以此类推。齿轮箱是齿轮式变速器的核心部件。现有技术的双轴式齿轮箱，其中的一根传动轴为固定齿轮轴，即传动齿轮与传动轴刚性联接或为一体结构；另一根传动轴为活动齿轮轴，即传动齿轮与传动轴在非工作状态下为非刚性联接。经过观察可以发现，工作状态下，固定齿轮轴转动，除正在传递动力的齿轮副以外，其余不参与动力传递的齿轮也被带动旋转。这既增加无效的磨耗，又降低了传动效率与机件寿命。此情况随档位数增加而更严重。另一方面，现有技术中，传动齿轮均采用轴承安装的方式装置在箱体内。齿轮箱的档位数越多，需要的轴承越多，这将带来成本上升、重量增加、可靠性下降和传动效率下降的问题。以上两种情况在美国专利US005560250《VariableSpeedMechanism》中均可以看到。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提出一种双轴式齿轮箱部件，其相比现有的双轴式齿轮箱部件具有更高的传动效率。本专利技术的另一个目的在于提高此齿轮箱部件的机件寿命。为解决前述技术问题，本专利技术一种齿轮箱部件包括箱体、主轴、从轴、N个主齿轮和N个从齿轮；其中N≥2；主齿轮和从齿轮一一对应地啮合组成齿轮副；所有的齿轮副的中心距相等；从齿轮的轴心位置具有贯通的从键孔；从轴的中段具有从键轴；从键孔与从键轴配合组成从键副；从轴带动从键轴往复移动地进入或退出从键孔；主齿轮的轴心位置具有贯通的主键孔；主轴的中段具有主键轴；主键孔与主键轴配合组成主键副；箱体的左壁具有左主轴孔和左从轴孔；箱体的右壁具有右主轴孔和右从轴孔；左主轴孔的圆心线与右主轴孔的圆心线重合；左从轴孔的圆心线与右从轴孔的圆心线重合；左主轴孔与左从轴孔的圆心距＝齿轮副的中心距；齿轮副可旋转地装置在箱体；主轴的左段可旋转和可沿轴向往复移动地贯穿左主轴孔；主轴的右段可旋转和可沿轴向往复移动地贯穿右主轴孔；主轴带动主键轴往复移动地进入或退出主键孔；从轴的左段可旋转和可沿轴向往复移动地贯穿左从轴孔；从轴的右段可旋转和可沿轴向往复移动地贯穿右从轴孔。采用上述结构的齿轮箱部件，非工作态的传动齿轮不会被联动。如此既避免了动力的浪费，又避免了无效的机械磨耗，还提高了机件寿命。本齿轮箱部件工作时仅有一个齿轮副运转，即其传动效率不会因为档位数的增加而下降，此特点尤其适合人力车等小功率机械。本齿轮箱部件还具有结构简单、活动零件少的特点。其承力零件仅有齿轮和传动轴，且二者均为一体结构，相比同尺寸重量的现有齿轮箱部件，本齿轮箱部件能够承受更大的扭力，可靠性更高；也意味着在相同的工作扭力下，本齿轮箱部件的体积和重量更小。本专利技术的另一个目的在于使此齿轮箱部件的效率不因档位增加而降低。为此，需要将齿轮副可转动地装置在箱体，有以下2种技术方案：1、箱体的内腔具有N+1个隔板；箱体由隔板分隔形成N个齿轮舱；相邻的齿轮舱的距离＞主键轴的长度；相邻的齿轮舱的距离＞从键轴的长度；齿轮舱的内宽＞齿轮副的厚度；齿轮副一一对应地装置在齿轮舱中；隔板具有主隔板孔和从隔板孔；左主轴孔和主隔板孔同圆心；左从轴孔和从隔板孔同圆心；主齿轮的一侧或两侧具有中空的主齿轮轴；主齿轮轴插入主隔板孔；当主齿轮与主隔板孔同圆心时，主隔板孔的内圆面与主齿轮轴的外圆面之间具有间隙C1；从齿轮的一侧或两侧具有中空的从齿轮轴；从齿轮轴插入从隔板孔；当从齿轮与从隔板孔同圆心时，从隔板孔的内圆面与从齿轮轴的外圆面之间具有间隙C2；C1＞主齿轮的径向旷量；C2＞从齿轮的径向旷量。2、箱体的内腔具有N+1个隔板；箱体由隔板分隔形成N个“8”字形齿轮舱；齿轮副一一对应地装置在“8”字形齿轮舱中。“8”字形齿轮舱的内壁仿形内置在其中的齿轮副的外轮廓；主半圆形分舱的圆心线与左主轴孔的圆心线重合；从半圆形分舱的圆心线与左从轴孔的圆心线重合；隔板具有容纳主轴、从轴、主键轴和从键轴通过的隔板孔；相邻的“8”字形齿轮舱的距离＞主键轴的长度；相邻的“8”字形齿轮舱的距离＞从键轴的长度；“8”字形齿轮舱的内宽＞齿轮副的厚度；“8”字形齿轮舱由主半圆形分舱和从半圆形分舱组成；当主齿轮与左主轴孔同圆心时，主半圆形分舱的内壁与主齿轮的齿顶圆之间具有间隙C3；当从齿轮与左从轴孔同圆心时，从半圆形分舱的内壁与从齿轮的齿顶圆之间具有间隙C4；C3＞主齿轮的径向旷量；C4＞从齿轮的径向旷量。以上两种技术方案中，传动齿轮的安装不再采用现有的轴承安装的办法，既避免了因使用大量轴承而增加成本和重量，又避免浪费动力来克服轴承的运动阻力，还避免了因轴承故障而导致的可靠性的下降。以上两种方案中，为了使键副顺利接合，主键孔的两端、两侧或一端一侧具有主导向环；主导向环的台阶高为H1；主导向环的小端直径等于主键轴的外接圆直径；从键孔的两端、两侧或一端一侧具有从导向环；从导向环的台阶高为H2；从导向环的小端直径等于从键轴的外接圆直径；主键轴的两端具有主导向锥；主导向锥的台阶高为H3；从键轴的两端具有从导向锥；从导向锥的台阶高为H4；其中C1≤H1+H3，C2≤H2+H4或C3≤H1+H3，C4≤H2+H4。将齿轮副可转动地装置在箱体，还有一种常规的技术方案：箱体还包括4N个轴承；箱体的齿轮舱具有N+1个隔板；箱体由隔板分隔形成N个齿轮舱；隔板具有主轴承孔和从轴承孔；左主轴孔和主轴承孔同圆心；左从轴孔和从轴承孔同圆心；主轴承孔的左端固定地装配了一个轴承；主轴承孔的右端固定地装配了一个轴承；从轴承孔的左端固定地装配了一个轴承；从轴承孔的右端固定地装配了一个轴承；齿轮副一一对应地装置在齿轮舱中；主齿轮的两侧具有空心的主齿轮轴；主齿轮轴固定地装配在轴承的内圈；从齿轮的两侧具有空心的从齿轮轴；从齿轮轴固定地装配在轴承的内圈。本方案采用了现有技术中的轴承安装传动齿轮的方法。为使传动轴可旋转和可往复移动地贯穿传动轴孔，有以下两种技术方案：第一种技术方案：主轴的左段贯穿左主轴孔；主轴的右段贯穿右主轴孔；从轴的左段贯穿左从轴孔；从轴的右段贯穿右从轴孔；主轴的左段与左主轴孔为间隙配合；主轴的右段与右主轴孔为间隙配合；从轴的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齿轮箱部件，包括箱体、主轴、从轴、N个主齿轮和N个从齿轮；其中N≥2；所述主齿轮和所述从齿轮一一对应地啮合组成齿轮副；所有的所述齿轮副的中心距相等；所述从齿轮的轴心位置具有贯通的从键孔；所述从轴的中段具有从键轴；所述从键孔与所述从键轴配合组成从键副；所述从轴带动所述从键轴往复移动地进入或退出所述从键孔；其特征在于，所述主齿轮的轴心位置具有贯通的主键孔；所述主轴的中段具有主键轴；所述主键孔与所述主键轴配合组成主键副；所述箱体的左壁具有左主轴孔和左从轴孔；所述箱体的右壁具有右主轴孔和右从轴孔；所述左主轴孔的圆心线与所述右主轴孔的圆心线重合；所述左从轴孔的圆心线与所述右从轴孔的圆心线重合；所述左主轴孔与所述左从轴孔的圆心距＝所述齿轮副的中心距；所述齿轮副可旋转地装置在所述箱体；所述主轴的左段可旋转和可沿轴向往复移动地贯穿所述左主轴孔；所述主轴的右段可旋转和可沿轴向往复移动地贯穿所述右主轴孔；所述主轴带动所述主键轴往复移动地进入或退出所述主键孔；所述从轴的左段可旋转和可沿轴向往复移动地贯穿所述左从轴孔；所述从轴的右段可旋转和可沿轴向往复移动地贯穿所述右从轴孔。

【技术特征摘要】
2014.12.25 CN PCT/CN2014/0949321.一种齿轮箱部件，包括箱体、主轴、从轴、N个主齿轮和N个从齿轮；其中N≥2；所述主
齿轮和所述从齿轮一一对应地啮合组成齿轮副；所有的所述齿轮副的中心距相等；所述从齿
轮的轴心位置具有贯通的从键孔；所述从轴的中段具有从键轴；所述从键孔与所述从键轴配
合组成从键副；所述从轴带动所述从键轴往复移动地进入或退出所述从键孔；其特征在于，
所述主齿轮的轴心位置具有贯通的主键孔；所述主轴的中段具有主键轴；所述主键孔与所述
主键轴配合组成主键副；所述箱体的左壁具有左主轴孔和左从轴孔；所述箱体的右壁具有右
主轴孔和右从轴孔；所述左主轴孔的圆心线与所述右主轴孔的圆心线重合；所述左从轴孔的
圆心线与所述右从轴孔的圆心线重合；所述左主轴孔与所述左从轴孔的圆心距＝所述齿轮副
的中心距；所述齿轮副可旋转地装置在所述箱体；所述主轴的左段可旋转和可沿轴向往复移
动地贯穿所述左主轴孔；所述主轴的右段可旋转和可沿轴向往复移动地贯穿所述右主轴孔；
所述主轴带动所述主键轴往复移动地进入或退出所述主键孔；所述从轴的左段可旋转和可沿
轴向往复移动地贯穿所述左从轴孔；所述从轴的右段可旋转和可沿轴向往复移动地贯穿所述
右从轴孔。
2.如权利要求1所述的齿轮箱部件，其特征在于，所述箱体的内腔具有N+1个隔板；所述
箱体由所述隔板分隔形成N个齿轮舱；相邻的所述齿轮舱的距离＞所述主键轴的长度；相邻
的所述齿轮舱的距离＞所述从键轴的长度；所述齿轮舱的内宽＞所述齿轮副的厚度；所述齿
轮副一一对应地装置在所述齿轮舱中；所述隔板具有主隔板孔和从隔板孔；所述左主轴孔和
所述主隔板孔同圆心；所述左从轴孔和所述从隔板孔同圆心；所述主齿轮的一侧或两侧具有
中空的主齿轮轴；所述主齿轮轴插入所述主隔板孔；当所述主齿轮与所述主隔板孔同圆心时，
所述主隔板孔的内圆面与所述主齿轮轴的外圆面之间具有间隙C1；所述从齿轮的一侧或两侧
具有中空的从齿轮轴；所述从齿轮轴插入所述从隔板孔；当所述从齿轮与所述从隔板孔同圆
心时，所述从隔板孔的内圆面与所述从齿轮轴的外圆面之间具有间隙C2；所述C1＞所述主齿
轮的径向旷量；所述C2＞所述从齿轮的径向旷量。
3.如权利要求1所述的齿轮箱部件，其特征在于，所述箱体的内腔具有N+1个隔板；所述
箱体由所述隔板分隔形成N个“8”字形齿轮舱；所述齿轮副一一对应地装置在所述“8”字
形齿轮舱中；所述“8”字形齿轮舱的内壁仿形内置在其中的所述齿轮副的外轮廓；所述主半
圆形分舱的圆心线与所述左主轴孔的圆心线重合；所述从半圆形分舱的圆心线与所述左从轴
孔的圆心线重合；所述隔板具有容纳所述主轴、所述从轴、所述主键轴和所述从键轴通过的
隔板孔；相邻的所述“8”字形齿轮舱的距离＞所述主键轴的长度；相邻的所述“8”字形齿
轮舱的距离＞所述从键轴的长度；所述“8”字形齿轮舱的内宽＞所述齿轮副的厚度；所述“8”
字形齿轮舱由主半圆形分舱和从半圆形分舱组成；当所述主齿轮与所述左主轴孔同圆心时，
所述主半圆形分舱的内壁与所述主齿轮的齿顶圆之间具有间隙C3；当所述从齿轮与所述左从
轴孔同圆心时，所述从半圆形分舱的内壁与所述从齿轮的齿顶圆之间具有间隙C4；所述C3＞
所述主齿轮的径向旷量；所述C4＞所述从齿轮的径向旷量。
4.如权利要求2或3所述的齿轮箱部件，其特征在于，所述主键孔的两端、两侧或一端一侧
具有主导向环；所述主导向环的台阶高为H1；所述主导向环的小端直径等于所述主键轴的外
接圆直径；所述从键孔的两端、两侧或一端一侧具有从导向环；所述从导向环的台阶高为H2；
所述从导向环的小端直径等于所述从键轴的外接圆直径；所述主键轴的两端具有主导向锥；
所述主导向锥的台阶高为H3；所述从键轴的两端具有从导向锥；所述从导向锥的台阶高为H4；
其中C1≤H1+H3，C2≤H2+H4或C3≤H1+H3，C4≤H2+H4。
5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄跃波，
申请(专利权)人：黄跃波，
类型：发明
国别省市：广东;44