[发明专利]一种换挡机构、变速机构和动力输出机构

说明书

本发明公开了一种换挡机构，包括动力输入轴和套接固定在动力输入轴上的传动套，传动套上设置有刚性传动齿轮和换挡环，动力输入轴的圆周表面设置有传动槽，传动套贯穿设置有限位孔，传动槽内搁置有可活动并部分穿过限位孔的换挡钢球。当动力输入轴运转时，换挡球受到离心力的作用脱离动力输入轴，动力输入轴和刚性传动齿轮处于分离状态，不传递动力；在需要换挡时，横向移动换挡环将换挡球压入传动槽中，动力输入轴和刚性传动齿轮传递动力，退回空挡后，由回位弹簧将换挡环推回原位，这时该换挡机构又处于空挡状态，该机构减少了换挡过程中拉离合器浪费的时间，从根本上解决了因用户操作原因导致的变速箱换挡机构或者变速箱齿轮的人为损坏或报废。

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种换挡机构、变速机构和动力输出机构。

背景技术

现有的农机变速箱主要由箱体、变速及操纵机构、中间传动和输出部分组成。动力通过皮带轮传入输入轴，通过变速箱的操纵机构实现换挡达到输出端不同的输出转速，满足爬坡、作业、行走等不同工况的要求。

但目前的农机变速箱也存在以下问题和不足：

1、现有的变速方法采用操纵机构推动拨叉带动换挡齿轮实现换挡，而农业机械在作业时属于低速高扭矩，这在换挡过程中会存在换挡困难、打齿的现象。在换挡过程中，需要分离离合器才能实现换挡，一是浪费了作业时间；二是由于用户知识和操作水平限制，存在未拉离合器就直接换挡，会造成变速机构或传动齿轮损坏，甚至变速箱报废的风险。

2、现有农业机械变速箱输出左右半轴均采用同轴输出，即左右半轴中心都呈同一直线，这样在旋耕、除草作业时，其左右半轴的中间变速箱箱体部分未能安装旋耕刀，导致这部分土地未能进行旋耕作业，形成漏耕，需要人工进行补耕，增加了人工劳动成本。

3、传统的机械式变速箱倒挡均采用惰轮作为中间传动实现倒挡设计，在制造和安装过程中增加制造成本。且重量增加。由于惰轮属于悬臂结构，在大扭矩传动作业时，会造成惰轮轴变形的问题。

4、现有旋耕机作业过程中变速箱都设计有4个档位，包括三个前进挡和一个倒挡，这在复合作业情况下档位选择少，尤其在作业精度要求高时，不能满足作业需求。

因此本领域技术人员致力于开发一种换挡顺畅的换挡机构、结构精简的变速机构和可多角度调整的动力输出机构。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种换挡顺畅的换挡机构。

为实现上述目的，本发明提供了一种换挡机构，包括动力输入轴和套接固定在所述动力输入轴上的传动套，所述传动套上固定连接有刚性传动齿轮，所述传动套上还套接有可横向移动的换挡环，所述动力输入轴的表面设置有若干个周向排列的传动槽，所述传动套贯穿设置有位于所述传动槽上方的限位孔，所述传动槽内搁置有可活动并部分穿过所述限位孔的换挡球，所述换挡环位于所述限位孔的一侧；所述换挡环与所述刚性传动齿轮之间夹持有套接在所述传动套上的复位弹簧。

所述换挡环的一侧与所述传动套之间设置有轴向延伸的限位腔，所述限位腔的底部一体化设置有斜向面对所述限位孔的挤压部，所述限位腔的高度小于所述换挡球的直径。

所述换挡环连接有向外延伸的拨叉。

两个相邻所述传动槽之间还设置有过渡槽连接，所述过渡槽的深度小于所述传动槽的深度。

本发明还提供了采用一种上述换挡机构的变速机构，包括与所述动力输入轴平行设置的传动轴和动力输出轴，所述动力输入轴、传动轴和动力输出轴的轴心呈等边三角形设置，所述换挡机构除所述动力输入轴外设置有四组且分别两两相对设置在所述动力输入轴上。