一种带高低速功能的换向箱总成的制作方法

1.本发明涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种带高低速功能的换向箱总成。


背景技术：

2.目前三轮汽车的动力传递系统采用单缸发动机+三角带+联体后桥总成和多缸发动机+变速箱总成+传动轴总成+后桥总成两种结构。
3.以单缸发动机为动力的动力传递系统通过三角带传递动力，无传动轴传递动力，故三轮汽车最大长度只能为4600mm，最大允许总质量为2000kg；而以多缸发动机为动力的动力传递系统因有传动轴传递动力，故三轮汽车最大长度最大为5200mm，最大允许总质量为3000kg，其具有载重更大、拉货更多的优势。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种结构合理紧凑并能拓宽速比范围的带高低速功能的换向箱总成。解决以单缸发动机为动力、匹配传动轴传动的三轮汽车中离合器总成与变速箱总成之间动力传递问题。
5.为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种带高低速功能的换向箱总成，包括箱体，所述箱体内转动安装有输入轴，所述箱体内转动安装有轴向与所述输入轴的轴向垂直的中间轴和输出轴，所述输入轴与所述中间轴之间安装有传动装置，所述中间轴上安装有随其一起转动的低速常啮合齿轮和高速常啮合齿轮，所述输出轴上间隙套装有与所述低速常啮合齿轮啮合传动的低速换挡齿轮，所述输出轴上还间隙套装有与所述高速常啮合齿轮啮合传动的高速换挡齿轮，所述输出轴上安装有位于所述低速换挡齿轮和所述高速换挡齿轮之间并随所述输出轴同步转动的啮合座，所述啮合座上安装有随其一起转动的啮合套；所述箱体内还安装有拨动啮合套分别与所述高速换挡齿轮和所述低速换挡齿轮啮合传动的操纵装置。
6.作为一种优选的技术方案，所述传动装置包括安装在所述输入轴上的主动螺伞齿轮，所述中间轴上安装有与所述主动螺伞齿轮传动连接的被动螺伞齿轮。
7.作为一种优选的技术方案，所述主动螺伞齿轮与所述输入轴花键连接，所述被动螺伞齿轮与所述中间轴花键连接。
8.作为一种优选的技术方案，所述低速常啮合齿轮与所述中间轴花键连接，所述高速常啮合齿轮与所述中间轴花键连接。
9.作为一种优选的技术方案，所述低速换挡齿轮包括与所述低速常啮合齿轮啮合传动的低速啮合部，所述低速啮合部面向所述啮合座的一侧设置有低速传动部，所述低速传动部的外齿与所述啮合套的内齿啮合匹配。
10.作为一种优选的技术方案，所述高速换挡齿轮包括与所述高速常啮合齿轮啮合传动的高速啮合部，所述高速啮合部面向所述啮合座的一侧设置有高速传动部，所述高速传动部的外齿与所述啮合套的内齿啮合匹配。
11.作为一种优选的技术方案，所述啮合座与所述输出轴花键连接，所述啮合套与所述啮合座花键连接。
12.作为一种优选的技术方案，所述操纵装置包括滑动安装在所述箱体内的拨叉轴，所述拨叉轴的一端从所述箱体内伸出，所述拨叉轴上固定安装有拨叉，所述啮合套上设置有拨槽，所述拨叉的自由端伸入所述拨槽内，所述拨叉轴和所述箱体之间安装有拨叉锁止装置。
13.作为一种优选的技术方案，所述拨叉锁止装置包括多个设置在所述拨叉轴上且轴向分布的限位孔，所述箱体上设置有位于所述拨叉轴一侧的锁止孔，所述锁止孔内安装有与所述限位孔配合的锁止滚珠，所述锁止孔的外端口处安装有端盖，所述锁止滚珠和所述端盖之间安装有自锁弹簧。
14.作为一种优选的技术方案，所述拨叉轴上设置有两个与所述锁止滚珠配合的限位孔。
15.由于采用了上述技术方案，一种带高低速功能的换向箱总成，包括箱体，所述箱体内转动安装有输入轴，所述箱体内转动安装有轴向与所述输入轴的轴向垂直的中间轴和输出轴，所述输入轴与所述中间轴之间安装有传动装置，所述中间轴上安装有随其一起转动的低速常啮合齿轮和高速常啮合齿轮，所述输出轴上间隙套装有与所述低速常啮合齿轮啮合传动的低速换挡齿轮，所述输出轴上还间隙套装有与所述高速常啮合齿轮啮合传动的高速换挡齿轮，所述输出轴上安装有位于所述低速换挡齿轮和所述高速换挡齿轮之间并随所述输出轴同步转动的啮合座，所述啮合座上安装有随其一起转动的啮合套；所述箱体内还安装有拨动啮合套分别与所述高速换挡齿轮和所述低速换挡齿轮啮合传动的操纵装置；采用本换向箱总成完成以单缸发动机为动力、匹配传动轴传动的三轮汽车中离合器总成与变速箱总成之间动力传递及换向功能，将以单缸发动机为动力的三轮汽车的最大长度由4600mm提升为5200mm、最大允许总质量由2000kg提升为3000kg；通过高低速速比变化，拓宽速比范围，满足动力系统传递需要。
附图说明
16.以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
17.图1是本发明实施例的结构示意图；
18.图2是本发明实施例的内部结构立体图；；
19.图3是本发明实施例局部剖视图；
20.图4是图3中的a-a向剖视图；
21.图5是图3中的b-b向剖视图；
22.图中：1-箱体；21-输入轴；22-中间轴；23-输出轴；31-低速常啮合齿轮；32-高速常啮合齿轮；33-低速换挡齿轮；34-高速换挡齿轮；41-啮合座；42-啮合套；51-主动螺伞齿轮；52-被动螺伞齿轮；61-拨叉；62-拨叉轴；63-拨槽；64-限位孔；65-锁止滚珠；66-端盖；67-自锁弹簧；7-换挡摇臂。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的
方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
24.如图1至图5所示，一种带高低速功能的换向箱总成，包括箱体1，所述箱体1内转动安装有输入轴21，所述箱体1内转动安装有轴向与所述输入轴21的轴向垂直的中间轴22和输出轴23，所述输入轴21与所述中间轴22之间安装有传动装置，所述中间轴22上安装有随其一起转动的低速常啮合齿轮31和高速常啮合齿轮32，所述输出轴23上间隙套装有与所述低速常啮合齿轮31啮合传动的低速换挡齿轮33，所述输出轴23上还间隙套装有与所述高速常啮合齿轮32啮合传动的高速换挡齿轮34，所述输出轴23上安装有位于所述低速换挡齿轮33和所述高速换挡齿轮34之间并随所述输出轴23同步转动的啮合座41，所述啮合座41上安装有随其一起转动的啮合套42；所述箱体1内还安装有拨动啮合套42分别与所述高速换挡齿轮34和所述低速换挡齿轮33啮合传动的操纵装置。
25.输入轴21与箱体1之间安装有两个转动轴承，中间轴22的两个端部与箱体1之间分别安装有一个转动轴承，所述输出轴23与箱体1之间安装有两个转动轴承；输入轴21和中间轴22因受轴向力，故其与所述箱体1之间的转动轴承使用圆锥滚子轴承；输出轴23与箱体1之间的转动轴承采用深沟球轴承。
26.所述传动装置包括安装在所述输入轴21上的主动螺伞齿轮51，所述中间轴22上安装有与所述主动螺伞齿轮51传动连接的被动螺伞齿轮52。所述主动螺伞齿轮51与所述输入轴21花键连接，所述被动螺伞齿轮52与所述中间轴22花键连接。所述啮合座41与所述输出轴23花键连接，所述啮合套42与所述啮合座41花键连接。
27.所述低速常啮合齿轮31与所述中间轴22花键连接，所述高速常啮合齿轮32与所述中间轴22花键连接。所述低速换挡齿轮33包括与所述低速常啮合齿轮31啮合传动的低速啮合部，所述低速啮合部面向所述啮合座41的一侧设置有低速传动部，所述低速传动部的外齿与所述啮合套42的内齿啮合匹配。图中低速换挡齿轮33的低速啮合部和低速传动部半径相同，并且均与啮合座41的半径相等，这种尺寸结构仅仅是一种具体实施方式，例如当输出轴23的速度相对输入轴21更慢时，就需要增大低速换挡齿轮33的低速啮合部的半径，而低速传动部和啮合座41的半径可以随着低速啮合部的半径进行改变，也可以不随其改变。所述高速换挡齿轮34包括与所述高速常啮合齿轮32啮合传动的高速啮合部，所述高速啮合部面向所述啮合座41的一侧设置有高速传动部，所述高速传动部的外齿与所述啮合套42的内齿啮合匹配。述高速换挡齿轮34的高速啮合部半径要小于其高速传动部的半径，高速传动部的半径要与啮合座41的半径保持一致，高速啮合部的半径要随着设计的变速比来确定。
28.所述操纵装置包括滑动安装在所述箱体1内的拨叉轴62，所述拨叉轴62的一端从所述箱体1内伸出，所述拨叉轴62上固定安装有拨叉61，所述啮合套42上设置有拨槽63，所述拨叉61的自由端伸入所述拨槽63内，所述拨叉轴62和所述箱体1之间安装有拨叉61锁止装置。所述拨叉61锁止装置包括多个设置在所述拨叉轴62上且轴向分布的限位孔64，所述箱体1上设置有位于所述拨叉轴62一侧的锁止孔，所述锁止孔内安装有与所述限位孔64配合的锁止滚珠65，所述锁止孔的外端口处安装有端盖66，所述锁止滚珠65和所述端盖66之间安装有自锁弹簧67。所述拨叉轴62上设置有两个与所述锁止滚珠65配合的限位孔64，两个限位孔64分别对应输出轴23的低速动力输出模式和高速动力输出模式。
29.本换向箱总成通过输入轴21花键与皮带轮离合器联接，输出轴23通过花键与变速箱总成联接。改变了动力传递方向(由横向改为纵向)，同时通过高低速速比变化，拓宽速比范围。
30.本换向箱总成内部采用三根轴，分别为输入轴21、中间轴22和输出轴23，输入轴21横向安装，中间轴22和输出轴23纵向上下安装，动力由输入轴21经过中间轴22传递到输出轴23，动力方向有横向改为纵向，使动力实现转向。
31.主动螺伞齿轮51与输入轴21通过花键联接，被动螺伞齿轮52、高速常啮合齿轮32、低速常啮合齿轮31与中间轴22通过花键联接，主动螺伞齿轮51与被动螺伞齿轮52常啮合。高速换挡齿轮34、低速换挡齿轮33空套于输出轴23上，分别与高速常啮合齿轮32和低速常啮合齿轮31常啮合；啮合座41与输出轴23通过花键联接，啮合套42与啮合座41通过花键联接，啮合套42位于高速换挡齿轮34和低速换挡齿轮33之间。
32.本换向箱总成右侧面外部设计有变速操纵机构，操控换挡摇臂7旋转带动拨叉轴62移动，完成变速箱高挡、低挡挡位切换；内置换挡结构，拨叉轴62带动拨叉61上下滑移，拨叉61带动啮合套42上下滑移与高速换挡齿轮34或低速换挡齿轮33啮合。使得变速箱获得高低速不同的传动比，使得机车有足够的扭矩输出。
33.本换向箱总成内设有自锁机构，通过自锁弹簧67、锁止滚珠65与拨叉轴62上的限位孔64配合限制拨叉轴62位移，使得拨叉61具有稳定的工作状态，从而限制啮合套42的位移，防止脱挡。
34.三轮汽车的单缸发动机与离合器总成通过三角带联接传动，离合器总成与换向箱总成通过花键联接传动，换向箱总成与变速箱总成通过花键联接传动，变速箱总成与后桥总成、传动轴总成联接传动，从而构成三轮汽车的整个动力总成。
35.采用本换向箱总成完成以单缸发动机为动力、匹配传动轴传动的三轮汽车中离合器总成与变速箱总成之间动力传递及换向功能，将以单缸发动机为动力的三轮汽车的最大长度由4600mm提升为5200mm、最大允许总质量由2000kg提升为3000kg；通过高低速速比变化，拓宽速比范围，满足动力系统传递需要。
36.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种带高低速功能的换向箱总成，包括箱体，所述箱体内转动安装有输入轴，其特征在于：所述箱体内转动安装有轴向与所述输入轴的轴向垂直的中间轴和输出轴，所述输入轴与所述中间轴之间安装有传动装置，所述中间轴上安装有随其一起转动的低速常啮合齿轮和高速常啮合齿轮，所述输出轴上间隙套装有与所述低速常啮合齿轮啮合传动的低速换挡齿轮，所述输出轴上还间隙套装有与所述高速常啮合齿轮啮合传动的高速换挡齿轮，所述输出轴上安装有位于所述低速换挡齿轮和所述高速换挡齿轮之间并随所述输出轴同步转动的啮合座，所述啮合座上安装有随其一起转动的啮合套；所述箱体内还安装有拨动啮合套分别与所述高速换挡齿轮和所述低速换挡齿轮啮合传动的操纵装置。2.如权利要求1所述的带高低速功能的换向箱总成，其特征在于：所述传动装置包括安装在所述输入轴上的主动螺伞齿轮，所述中间轴上安装有与所述主动螺伞齿轮传动连接的被动螺伞齿轮。3.如权利要求2所述的带高低速功能的换向箱总成，其特征在于：所述主动螺伞齿轮与所述输入轴花键连接，所述被动螺伞齿轮与所述中间轴花键连接。4.如权利要求1所述的带高低速功能的换向箱总成，其特征在于：所述低速常啮合齿轮与所述中间轴花键连接，所述高速常啮合齿轮与所述中间轴花键连接。5.如权利要求1所述的带高低速功能的换向箱总成，其特征在于：所述低速换挡齿轮包括与所述低速常啮合齿轮啮合传动的低速啮合部，所述低速啮合部面向所述啮合座的一侧设置有低速传动部，所述低速传动部的外齿与所述啮合套的内齿啮合匹配。6.如权利要求1所述的带高低速功能的换向箱总成，其特征在于：所述高速换挡齿轮包括与所述高速常啮合齿轮啮合传动的高速啮合部，所述高速啮合部面向所述啮合座的一侧设置有高速传动部，所述高速传动部的外齿与所述啮合套的内齿啮合匹配。7.如权利要求1所述的带高低速功能的换向箱总成，其特征在于：所述啮合座与所述输出轴花键连接，所述啮合套与所述啮合座花键连接。8.如权利要求1所述的带高低速功能的换向箱总成，其特征在于：所述操纵装置包括滑动安装在所述箱体内的拨叉轴，所述拨叉轴的一端从所述箱体内伸出，所述拨叉轴上固定安装有拨叉，所述啮合套上设置有拨槽，所述拨叉的自由端伸入所述拨槽内，所述拨叉轴和所述箱体之间安装有拨叉锁止装置。9.如权利要求8所述的带高低速功能的换向箱总成，其特征在于：所述拨叉锁止装置包括多个设置在所述拨叉轴上且轴向分布的限位孔，所述箱体上设置有位于所述拨叉轴一侧的锁止孔，所述锁止孔内安装有与所述限位孔配合的锁止滚珠，所述锁止孔的外端口处安装有端盖，所述锁止滚珠和所述端盖之间安装有自锁弹簧。10.如权利要求9所述的带高低速功能的换向箱总成，其特征在于：所述拨叉轴上设置有两个与所述锁止滚珠配合的限位孔。

技术总结
本发明公开了一种带高低速功能的换向箱总成，包括箱体，箱体内安装有输入轴、中间轴和输出轴，输入轴与中间轴之间安装有传动装置，中间轴上安装有低速常啮合齿轮和高速常啮合齿轮，输出轴上间隙套装有低速换挡齿轮和高速换挡齿轮，输出轴上安装有啮合座，啮合座上安装有啮合套；箱体内还安装有操纵装置；采用本换向箱总成完成以单缸发动机为动力、匹配传动轴传动的三轮汽车中离合器总成与变速箱总成之间动力传递及换向功能，将以单缸发动机为动力的三轮汽车的最大长度由4600mm提升为5200mm、最大允许总质量由2000kg提升为3000kg；通过高低速速比变化，拓宽速比范围，满足动力系统传递需要。足动力系统传递需要。足动力系统传递需要。


技术研发人员：姜文娟 王海廷 秦秀文 张奇 王龙杰 刘健新 赵衡
受保护的技术使用者：山东五征集团有限公司
技术研发日：2023.04.18
技术公布日：2023/8/9