CN112096806A - 一种组合式变速箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式变速箱，包括输入模块、变速模块、输出模块和箱体，其中变速模块包括主动轴、从动轴和换档机构，主动轴沿轴向依次套接有第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，从动轴沿着轴向依次套接有与主动轴上对应齿轮啮合的第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮和第八齿轮；换档机构卡合至第三齿轮上的第一环形槽和第六齿轮上的第二环形槽；第三齿轮与第二齿轮、第四齿轮之间分别设置有第一传动件、第二传动件、第三传动件和第四传动件，第六齿轮与第五齿轮、第七齿轮之间分别设置有第六传动件、第五传动件、第八传动件和第七传动件。本发明的组合式变速箱提供了更多的速度选择，结构紧凑简单，不需拆装即可根据需要换档，变速方便可靠。

Description

一种组合式变速箱

技术领域

本发明涉及传动技术领域，更具体地，涉及一种组合式变速箱。

背景技术

在日常生产工作中，由于受到木材材质、厚度、所需的加工形状、刀具切削深度等不同的多种因素的影响，为了获得所需要的速度段位和满足加工所需的更精细的速度要求，送料器一般需要至少8个档位。普通送料器在出厂设置的齿数比情况下，能够直接调整的只有电机的档位(快和慢两档)。想要得到出厂设置齿数比之外的速度时，需拆开送料器防护后盖并拆卸传动部件，更换新齿数比的齿轮后再重新把所有部件安装上去，才能够得到新的速度。若更换的新齿数比所得到的速度并不符合生产实际使用需求，则需要重复上述拆装步骤，过程费时费力。频繁拆装会增大维护成本并且大大影响送料器部件寿命。齿轮啮合位置存在大量润滑油脂，拆卸换档过程中油脂极易泄露造成工作环境的污染，因送料器所处加工生产环境多为木材精加工场地，若木材被油脂玷污则无法正常进入下工序。另外，清理出来的旧油脂若处理不当对环境污染极大，拆卸后重新加注油脂则也会产生额外的成本。拆装过程还需要一定专业领域技术要求，若操作不当则会留下安全隐患。拆装需要专业工具，拆装部件繁琐，极其影响效率。

应不拆装即可换档变速的需要，需要一种变速箱搭配于送料器上以达到该要求，市场上出现过搭配于送料器上使用的变速箱，是一般的采用两级塔齿轮不同级之间啮合脱出的变速方式，只有两档变速，满足不了送料器8速的需求，配上电机快慢档也只能达到四档，剩下的档位依然需要拆卸更换齿轮才能切换。且齿轮在换档时，会有打齿、啮合不进、换档不畅等弊端。而同种方式换档变速的四档组合式变速箱极其复杂，占用空间大且依然存在打齿、啮合不进、换档不畅等弊端，不适合搭配本身体积并不大的送料器使用。

现有技术的组合式变速箱如2005年2月25日公开的发明专利CN104373532A中描述了一种电动车纯机械四档变速箱，通过不同轴上滑动的滑套齿与不同齿轮相套带动提供了可选的四个速度档位，若能搭配于送料器上使用则能进一步细化送料速度的分段，可以满足使用者对送料器速度段位的精细需求，不需拆装即可换档，变速方便快捷，进一步提高变速的效率。但这种可变比同轴组合式变速箱的缺点是整体结构庞大臃肿，占有空间大，并且其中一个档位是无变速比无啮合无限制的自由状态(即空档)，实际只能提供三组不同的变速比(即三个实际档位)。另外，该四档变速箱只能以按顺序进或按顺序退的方式换档，并不能随意组合换档。因此无法应用于送料器上满足4档变速的需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种组合式变速箱，提供了更多的速度段位选择，结构紧凑简单，不需拆装即可根据需要换档，变速方便可靠。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种组合式变速箱，包括输入模块、变速模块、输出模块和箱体，变速模块安装在箱体内，其中输入模块包括输入蜗杆和蜗轮，输入蜗杆和蜗轮啮合，变速模块包括主动轴、从动轴和换档机构，输出模块固定设置在从动轴上，蜗轮固定设置在主动轴上，主动轴与从动轴平行；主动轴沿轴向依次套接有相对于主动轴固定的第一齿轮、相对于主动轴仅可转动的第二齿轮、相对于主动轴仅可轴向滑动并随主动轴转动的第三齿轮和相对于主动轴仅可转动的第四齿轮，从动轴沿着轴向依次套接有相对于从动轴仅可转动的第五齿轮、相对于从动轴仅可沿轴向滑动并随从动轴转动的第六齿轮、相对于从动轴仅可转动的第七齿轮和相对于从动轴固定的第八齿轮；第一齿轮和第五齿轮、第二齿轮和第六齿轮、第三齿轮和第七齿轮、第四齿轮和第八齿轮每组两相啮合且齿数比不相等；第三齿轮上开设有第一环形槽，第六齿轮上开设有第二环形槽，换档机构卡合至第一环形槽和第二环形槽；第三齿轮和第二齿轮相对端面上分别设置有可相互嵌套的第一传动件和第二传动件，第三齿轮和第四齿轮相对端面上分别设置有可相互嵌套的第三传动件和第四传动件，第六齿轮和第五齿轮相对端面上分别设置有可相互嵌套的第六传动件和第五传动件，第六齿轮和第七齿轮相对端面上分别设置有可相互嵌套的第八传动件和第七传动件。

在本发明的组合式变速箱中，第一齿轮与主动轴固定连接安装，对应啮合的从动轴上的第五齿轮相对于从动轴可转动而沿轴向的滑动受限；主动轴上的第二齿轮相对于主动轴可转动而沿轴向的滑动受限，对应啮合的从动轴上的第六齿轮相对于从动轴只能沿轴向滑动而不可转动；主动轴上的第三齿轮相对于主动轴只能沿轴向滑动而不可转动，对应啮合的从动轴上的第七齿轮相对于从动轴可转动而沿轴向的滑动受限；主动轴上的第四齿轮相对于主动轴可转动而沿轴向的滑动受限，对应啮合的从动轴上的第八齿轮与从动轴固定连接安装。

换档机构卡合至第三齿轮的第一环形槽和第六齿轮的第二环形槽，带动第三齿轮和第六齿轮沿轴向滑动。第三齿轮和第二齿轮相对端面上分别设置有可相互嵌套的第一传动件和第二传动件，第三齿轮和第四齿轮相对端面上分别设置有可相互嵌套的第三传动件和第四传动件，第六齿轮和第五齿轮相对端面上分别设置有可相互嵌套的第六传动件和第五传动件，第六齿轮和第七齿轮相对端面上分别设置有可相互嵌套的第八传动件和第七传动件。当第三齿轮滑动至第一传动件与第二传动件嵌套且第三传动件与第四传动件脱离时为第一正位，当第三齿轮滑动至第一传动件与第二传动件脱离且第三传动件与第四传动件脱离时为第一零位，当第三齿轮滑动至第三传动件与第四传动件嵌套且第一传动件与第二传动件脱离时为第一负位。当第六齿轮滑动至第六传动件与第五传动件嵌套且第八传动件与第七传动件脱离时为第二正位，当第六齿轮滑动至第六传动件与第五传动件脱离且第八传动件与第七传动件脱离时为第二零位，当第六齿轮滑动至第八传动件与第七传动件嵌套且第六传动件与第五传动件脱离时为第二负位。

动力从输入模块的输入蜗杆输入，蜗轮与输入蜗杆啮合配合，蜗轮与主动轴整体被驱动绕轴心转动。第一齿轮因此随主动轴同转速转动，第一齿轮和第五齿轮啮合，因此第一齿轮带动第五齿轮转动，此时第六齿轮位于第二正位，第三齿轮位于第一零位，第六齿轮上的第六传动件与第五齿轮上的第五传动件嵌套，因此第五齿轮带动第六齿轮同速转动，第六齿轮与从动轴一体同速转动，从动轴上的输出模块输出转速，此时为第一变速输出模式(第一档)。当第三齿轮位于第一正位，第六齿轮位于第二零位，主动轴带动第三齿轮转动，第三齿轮上的第一传动件与第二齿轮上的第二传动件嵌套，因此第三齿轮带动第二齿轮同速转动，第二齿轮和第六齿轮啮合，因此第二齿轮带动第六齿轮转动，第六齿轮与从动轴一体同速转动，从动轴上的输出模块输出转速，此时为第二变速输出模式(第二档)。当第六齿轮位于第二负位，第三齿轮位于第一零位，主动轴带动第三齿轮转动，第三齿轮和第七齿轮啮合，因此第三齿轮带动第七齿轮转动，第六齿轮上的第八传动件与第七齿轮上的第七传动件嵌套，因此第七齿轮带动第六齿轮同速转动，第六齿轮与从动轴一体同速转动，从动轴上的输出模块输出转速，此时为第三变速输出模式(第三档)。当第三齿轮位于第一负位，第六齿轮位于第二零位，主动轴带动第三齿轮转动，第三齿轮上的第三传动件和第四齿轮上的第四传动件嵌套，因此第三齿轮带动第四齿轮同速转动，第四齿轮和第八齿轮啮合，因此第四齿轮带动第八齿轮转动，第八齿轮与从动轴一体同速转动，从动轴上的输出模块输出转速，此时为第四变速输出模式(第四档)。第一齿轮和第五齿轮、第二齿轮和第六齿轮、第三齿轮和第七齿轮、第四齿轮和第八齿轮这四对齿轮的齿数比相互不相等。该组合式变速箱提供了四档的速度档位，能满足更精准的速度要求。并且不需要拆装箱体即可进行换档的操作，档位切换方便快捷。该组合式变速箱同时还采用了传动件嵌套脱离组合选择带动式的变速，旧有塔齿轮组的啮合与脱出的变速一般非常占用空间，同时在换档时齿轮与齿轮啮合之前容易发生碰齿和崩齿的问题，导致工件损坏和变速不平顺，而该组合式变速箱采用了传动件嵌套或脱离的组合选择带动式的变速代替了旧有塔齿轮组的啮合与脱出的变速方式，不需要通过齿轮脱出再重新啮合即可进行换档变速，在结构上节省了空间，结构更加紧凑简单，同时通过传动件的组合选择带动变速有效避免旧有变速方式的弊端，变速更平顺、更方便可靠。

优选地，换档机构包括换档轴、第一换档拨叉、第二换档拨叉和从动件，换档轴与从动轴平行，第一换档拨叉和第二换档拨叉套接至换档轴，第一换档拨叉卡合至第一环形槽，第二换档拨叉卡合至第二环形槽，换档轴沿轴向依次设置有第一圆柱凸轮槽和第二圆柱凸轮槽，第一换档拨叉和第二换档拨叉径向表面均开设有从动孔，从动件分别穿过第一换档拨叉和第二换档拨叉上的从动孔卡入第一圆柱凸轮槽和第二圆柱凸轮槽内。

当换档轴开始转动后，第一换档拨叉和第二换档拨叉随着换档轴上的第一圆柱凸轮槽和第二圆柱凸轮槽的轨迹开始进行轴向的位移，第一换档拨叉和第二换档拨叉卡合至第三齿轮上的第一环形槽和第六齿轮上的第二环形槽，从而带动第三齿轮和第六齿轮轴向位移，完成所需的换档动作。换档轴提供了对第一换档拨叉和第二换档拨叉的横向定位功能，控制了第一换档拨叉和第二换档拨叉到主动轴和从动轴的距离。同时提供了对第一换档拨叉和第二换档拨叉的支撑，让第一换档拨叉和第二换档拨叉更好地嵌套至第一环形槽和第二环形槽。由于第一换档拨叉和第二换档拨叉换档时需要让第三齿轮和第六齿轮满足相互之间的相对位置关系，第一圆柱凸轮槽和第二圆柱凸轮槽的轨迹能够让第一换档拨叉和第二换档拨叉满足换档所需的位置要求。从动件让第一换档拨叉和第二换档拨叉更好地在换档轴上并能够按照所需的轨迹进行轴向的位移。

再优选地，换档机构还包括卡紧件，第一换档拨叉和第二换档拨叉在对应从动孔的轴向位置均开设有卡紧槽，卡紧件卡紧至卡紧槽并覆盖从动孔。卡紧件能够有效地防止从动件松脱，实现第一换档拨叉和第二换档拨叉更好地在换档轴上并能够按照所需的轨迹进行轴向的位移。

又优选地，第一圆柱凸轮槽相对于换挡轴有第一正位、第一零位和第一负位的轴向位移位置，第二圆柱凸轮槽相对于换挡轴有第二正位、第二零位和第二负位的轴向位移位置，第一圆柱凸轮槽和第二圆柱凸轮槽的轴向位移位置互相之间可成逻辑自锁关系。第一圆柱凸轮槽和第二圆柱凸轮槽具有相互之间成逻辑自锁关系的轴向位移位置，第一圆柱凸轮槽和第二圆柱凸轮槽的轴向位移位置让第一换档拨叉和第二换档拨叉满足换档相互之间所需的位置要求。

优选地，可相互嵌套的第一传动件和第二传动件、第三传动件和第四件、第六传动件和第五传动件、第八传动件和第七传动件为相互端面之间的若干等分的凹凸结构，互为凹凸嵌套且有虚位间隔，当相互嵌套时，可限制彼此相互转动。第一传动件和第二传动件、第三传动件和第四件、第六传动件和第五传动件、第八传动件和第七传动件在相互端面之间为若干等分的凹凸结构，相互端面之间的凹凸结构相互嵌套，凹凸结构有虚位间隔便于凹凸结构实现相互嵌套，当凹凸结构相互嵌套时，限制它们彼此之间的相互转动。

在一个实施方式中，换档轴的端部沿轴向依次固定设置有定位盘和换档旋钮，箱体靠近换档轴的端部的端面开设有支撑孔，支撑孔内设置有弹簧柱塞，定位盘朝向箱体的端面设置有定位孔，弹簧柱塞可卡入定位孔内。支撑孔内固定安装有弹簧柱塞，弹簧柱塞的钢珠抵接至定位盘所设定位孔内，对换档轴转动的位置进行定位，当转动换档轴时，钢珠从定位孔中脱出并抵接在定位盘的端面上，继续转动换档轴到下一变速输出模式(即下一档位)，定位盘所设定位孔又继续与弹簧柱塞对齐，钢珠再次卡入定位孔内进行定位，如此可随意转动选择所需档位。这样可保证换档后换档轴转动位置的对准，保证了到所需档位时第一换档拨叉和第二换档拨叉的横向位置的准确性。

在一个实施方式中，第三齿轮与主动轴键连接，第三齿轮可相对于主动轴沿轴向滑动而不能相对于主动轴转动，第六齿轮与从动轴键连接，第六齿轮可相对于从动轴沿轴向滑动而不能相对于从动轴转动。第三齿轮与主动轴键连接能够实现第三齿轮沿主动轴轴向滑动，并且能够通过键连接将主动轴的转速传递给第三齿轮。第六齿轮与从动轴键连接能够实现第六齿轮沿主动轴轴向滑动，并且能够通过键连接将第六齿轮的转速传递给从动轴。

在一个实施方式中，输出模块包括输出部件，从动轴朝向箱盖的端部突出箱盖，输出部件安装在突出箱盖的端部上。经过变速的从动轴的转速通过输出部件输出，输出部件设置在突出箱盖的端部并出在箱体外，这样方便在输出部件上搭配使用其他传动部件，输出部件可作为输出动力带动其他部件。

在一个实施方式中，箱体包括壳体、箱盖和定位螺丝，壳体与箱盖上开设有定位销孔，定位销孔中穿入带定位销杆的定位螺钉定位及紧固。箱体可由壳体和箱盖组合而成，方便拆装维护，带定位销杆的定位螺钉穿过定位销孔一齐压紧壳体与箱体并且能够准确横向定位壳体和箱盖的位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：提供了更多的速度段位选择，结构紧凑简单，不需拆装即可根据需要换档，变速更方便可靠。

附图说明

图1为带组合式变速箱的送料器示意图；

图2为组合式变速箱的局部剖视示意图；

图3为组合式变速箱的内部结构示意图；

图4为组合式变速箱的***装配示意图；

图5为组合式变速箱的档位选择的示意图；

图6为组合式变速箱的换档机构的示意图。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本发明作进一步的说明，但具体实施例并不对本发明作任何限定。

如图1、图2、图3和图4所示，组合式变速箱100包括输入模块10(在本实施例中为电机)、变速模块20、输出模块30和箱体50。如图4所示，箱体50由壳体510和箱盖530组成，壳体510与箱盖530接合平面处设置有密封垫520。壳体510与箱盖530上开设有定位销孔532，箱盖530上开设有固定孔533，壳体510对应位置设有螺纹孔；带定位销杆的定位螺丝(例如为轴肩螺丝)550穿过定位销孔532和螺丝540穿过固定孔533一起锁紧压合并横向定位壳体510与箱盖530。输入蜗杆110设置在壳体510内。箱体50内有三条平行设置的主动轴210、从动轴310和换档轴410。第一齿轮230、第二齿轮240、第三齿轮250和第四齿轮260沿轴向依次套设在主动轴210上，第五齿轮330、第六齿轮340、第七齿轮350和第八齿轮360沿轴向依次套设在从动轴310上。第一齿轮230与第五齿轮330啮合，第二齿轮240与第六齿轮340啮合，第三齿轮250与第七齿轮350啮合，第四齿轮260与第八齿轮360啮合。

如图4所示，沿轴向开始，主动轴210上的第一齿轮230与主动轴210通过键固定连接(在本实施例中为键固定连接)安装于第一台阶211处，对应啮合的从动轴310上的第五齿轮330安装于从动轴310上的第六台阶311处，第五齿轮330相对于从动轴310能够转动而轴向滑动受限；主动轴210上的第二齿轮240安装于第三台阶213处，第二齿轮240相对于主动轴210能够转动而轴向滑动受限，对应啮合的从动轴310上的第六齿轮340安装于第七台阶312处。在本实施例中，从动轴310的第七台阶312为花键轴，第六齿轮340的内孔为内花键孔，花键轴和内花键孔相互配合使第六齿轮340相对于从动轴310只能轴向滑动而不能转动；主动轴210上的第三齿轮250安装于第四台阶214处，在本实施例中，第四台阶214为花键轴，第三齿轮250的内孔为内花键孔，花键轴和内花键孔相互配合使第三齿轮250相对于主动轴210只能轴向滑动而不能转动，对应啮合的从动轴310上的第七齿轮350安装于第八台阶313处，第七齿轮350相对于从动轴310只能转动而轴向滑动受限；主动轴210上的第四齿轮260安装于第五台阶215处，第四齿轮260相对于主动轴210能够转动而轴向滑动受限，对应啮合的从动轴310上的第八齿轮360与从动轴310通过固定连接(在本实施例中为键固定连接)安装于第九台阶314处。

如图4和图6所示，变速模块20包括换档机构40，换档机构40包括换档轴410、第一换档拔叉460、第二换档拨叉440和从动件450。换档轴410径向表面中部间距设有轴向有规律位移变化的第一圆柱凸轮槽411和第二圆柱凸轮槽412。第一换档拔叉460和第二换档拨叉440的一端分别是第一套筒461和第二套筒441，第一换档拔叉460和第二换档拨叉440的另一端分别是为半圆开口叉状的第一叉端462和为半圆开口叉状的第二叉端442。第一换档拔叉460的第一套筒461和第二换档拨叉440的第二套筒441分别对应套设于换档轴410上的第一圆柱凸轮槽411和第二圆柱凸轮槽412处。第一套筒461和第二套筒441的径向表面对应设有从动孔464、444，从动孔464、444由第一套筒461和第二套筒441的外壁穿至内壁，从动孔464、444内放置有从动件450，第一换档拔叉460和第二换档拨叉440对应的从动件450卡入对应的第一圆柱凸轮槽411和第二圆柱凸轮槽412中，并且使第一换档拔叉460和第二换档拔叉440分别随第一圆柱凸轮槽411和第二圆柱凸轮槽412的轴向位移变化进而驱动第三齿轮250和第六齿轮340随之产生轴向位移。第三齿轮250和第六齿轮340上对应设有第一环形槽251和第二环形槽341，第一换档拔叉460的第一叉端462卡于第三齿轮250的第一环形槽251内，拔动第三齿轮250轴向滑动但不阻碍其转动。第二换档拔叉440的第二叉端442卡于第六齿轮340的第二环形槽341内，拔动第六齿轮340轴向滑动但不阻碍其转动。第一换档拔叉460中间设有贯通孔465，避让从动轴310及从动轴310上的齿轮不干涉。贯通孔465的直径大于第七齿轮350的齿顶圆。第一套筒461和第二套筒441对应从动孔464、444处分别设有第一卡紧槽463和第二卡紧槽443，换档机构40还包括卡紧件430，卡紧件430在第一卡紧槽463和第二卡紧槽443上卡紧，限制从动件450防止其脱出。

如图4和图5所示，换档轴410上安装的定位盘570面向箱盖530的端面上圆周均匀分布有四个定位孔571，在箱盖530的端面上，与换档轴410同心处180度对称设有两个支撑孔531，支撑孔531内安装固定有两个弹簧柱塞560，弹簧柱塞560的钢珠抵接于定位盘570所设的定位孔571内，对换档轴410进行定位，当转动换档轴410时，钢珠从定位孔571中脱出并抵接于定位盘570的端面上，继续转动换档轴410，到下一档位，定位盘570所设的定位孔571又重新与弹簧柱塞560对齐，钢珠再次卡入定位孔571内进行定位。定位盘570固定连接(在本实施例中为键固定连接)在换档轴410上，换档旋钮580通过螺丝弹垫590固定在换档轴410上。

如图4和图6所示，第三齿轮250沿轴向的两个端面设置有多个间隔等分状的第一传动件252和第三传动件253，第二齿轮240和第四齿轮260朝向第三齿轮250的端面分别设置有多个间隔等分状的第二传动件241和多个间隔等分状的第四传动件261。第六齿轮340沿轴向的两个端面设置有多个间隔等分状的第六传动件342和第八传动件343，第五齿轮330和第七齿轮350朝向第六齿轮340的端面分别设置有多个间隔等分状的第五传动件331和多个间隔等分状的第七传动件351。

第一换档拔叉460和第二换档拔叉440可随第一圆柱凸轮槽411和第二圆柱凸轮槽412的轴向位移变化进而驱动第三齿轮250和第六齿轮340随之产生对应的轴向位移。当第三齿轮250滑动至第一传动件252与第二传动件241嵌套且第三传动件253与第四传动件261脱离时为第一正位，当第三齿轮250滑动至第一传动件252与第二传动件241脱离且第三传动件253与第四传动件261脱离时为第一零位，当第三齿轮250滑动至第三传动件253与第四传动件261嵌套且第一传动件252与第二传动件241脱离时为第一负位。当第六齿轮340滑动至第六传动件342与第五传动件331嵌套且第八传动件343与第七传动件351脱离时为第二正位，当第六齿轮340滑动至第六传动件342与第五传动件331脱离且第八传动件343与第七传动件351脱离时为第二零位，当第六齿轮340滑动至第八传动件343与第七传动件351嵌套且第六传动件342与第五传动件331脱离时为第二负位。

如图3、图4和图5所示，主动轴210上第一齿轮230与第二齿轮240之间套设有蜗轮120，蜗轮120固定连接安装于第二台阶212处，在本实例中蜗轮120与第二齿轮240之间设有卡簧槽，卡簧槽内卡入一个轴用卡簧280，通过轴用卡簧280保证蜗轮120不会接触或干涉第二齿轮240，影响其相对主动轴210自由转动，本实施例之外其也可为一台阶限位使两者不干涉。蜗轮120与输入蜗杆110啮合配合。输出部件(在本实施例为输出齿轮610)通过螺母620和平垫630键连接固定安装于从动轴310上，输出齿轮610设置在从动轴310的朝向并超出箱盖530的第十台阶315处。当动力从输入蜗杆110输入时，蜗轮120与主动轴210整体被驱动绕轴心转动。

当旋动换档旋钮580至第一档位时，弹簧柱塞560的钢珠抵接于定位盘570所设的定位孔571内，对换档轴410进行定位，换档轴410转动带动换档轴410上的第一圆柱凸轮槽411和第二圆柱凸轮槽412同步转动，第一换档拔叉460和第二换档拔叉440随第一圆柱凸轮槽411和第二圆柱凸轮槽412的轴向位移变化进而驱动第三齿轮250和第六齿轮340随之产生对应的轴向位移，此时为第一变速输出模式。在第一变速输出模式中，第一齿轮230随主动轴210同转速转动，第一齿轮230带动第五齿轮330转动，此时第六齿轮340位于第二正位，第三齿轮250位于第一零位，第五齿轮330带动第六齿轮340同速转动，从动轴310通过键连接与第六齿轮340一体同速旋转，从动轴310按变速后的转速通过输出端上的输出齿轮610输出动力。

当旋动换档旋钮580至第二档位时，定位盘570所设的定位孔571与弹簧柱塞560脱开后又重新对齐，钢珠再次卡入下一定位孔571内进行定位，换档轴410转动带动换档轴410上的第一圆柱凸轮槽411和第二圆柱凸轮槽412转动，第一换档拔叉460和第二换档拔叉440随第一圆柱凸轮槽411和第二圆柱凸轮槽412的轴向位移变化进而驱动第三齿轮250和第六齿轮340随之产生对应的轴向位移，此时为第二变速输出模式。在第二变速输出模式中，第三齿轮250位于第一正位，第六齿轮340位于第二零位，主动轴210带动第三齿轮250转动，第三齿轮250带动第二齿轮240同速转动，第二齿轮240带动第六齿轮340转动，从动轴310通过键连接与第六齿轮340一体同速旋转，从动轴310按变速后的转速通过输出端上的输出齿轮610输出动力。

当旋动换档旋钮580至第三档位时，定位盘570所设的定位孔571与弹簧柱塞560脱开后又重新对齐，钢珠再次卡入下一定位孔571内进行定位，换档轴410转动带动换档轴410上的第一圆柱凸轮槽411和第二圆柱凸轮槽412转动，第一换档拔叉460和第二换档拔叉440随第一圆柱凸轮槽411和第二圆柱凸轮槽412的轴向位移变化进而驱动第三齿轮250和第六齿轮340随之产生对应的轴向位移，此时为第三变速输出模式。在第三变速输出模式中，第六齿轮340位于第二负位，第三齿轮250位于第一零位，主动轴210带动第三齿轮250转动，第三齿轮250带动第七齿轮350转动，第七齿轮350带动第六齿轮340同速转动，从动轴310通过键连接与第六齿轮340一体同速旋转，从动轴310按变速后的转速通过输出端上的输出齿轮610输出动力。

当旋动换档旋钮580至第四档位时，定位盘570所设的定位孔571与弹簧柱塞560脱开后又重新对齐，钢珠再次卡入下一定位孔571内进行定位，换档轴410转动带动换档轴410上的第一圆柱凸轮槽411和第二圆柱凸轮槽412转动，第一换档拔叉460和第二换档拔叉440随第一圆柱凸轮槽411和第二圆柱凸轮槽412的轴向位移变化进而驱动第三齿轮250和第六齿轮340随之产生对应的轴向位移，此时为第四变速输出模式。在第四变速输出模式中，第三齿轮250位于第一负位，第六齿轮340位于第二零位，主动轴210带动第三齿轮250转动，第三齿轮250带动第四齿轮260同速转动，第四齿轮260带动第八齿轮360转动，第八齿轮360固定在从动轴310上因此两者一体同速旋转，从动轴310按变速后的转速通过输出端上的输出齿轮610输出动力。

随换档轴410转动角度的变化，第一换档拔叉460带动第三齿轮250有第一正位、第一零位、第一负位三种状态；第二换档拔叉440带动第六齿轮340有第二正位、第二零位、第二负位三种状态。换档轴410上的第一圆柱凸轮槽411和第二圆柱凸轮槽412在轴向位移变化上成逻辑关系，当第一换档拔叉460驱动第三齿轮250向第一正位或第一负位时，第二换档拔叉440则限定第六齿轮340于第二零位上；当第二换档拔叉440驱动第六齿轮340向第二正位或第二负位时，第一换档拔叉460则限定第三齿轮250于第一零位上，使第一换档拔叉460和第二换档拔叉440相互之间有互锁功能。本实例中第一档位、第二档位、第三档位和第四档位的齿轮组合顺序为本实施例的应用，但本申请的换档齿轮组合顺序不限于本实施例的组合顺序，通过调节第一圆柱凸轮槽411与第二圆柱凸轮槽412之间的逻辑关系得出与本实施例不相同的齿轮组合顺序也属本申请范围。第一齿轮230和第五齿轮330、第二齿轮240和第六齿轮340、第三齿轮250和第七齿轮350、第四齿轮260和第八齿轮360这四对齿轮的齿数比相互不相等。

如图4所示，主动轴210的两个轴端设置有第一轴承220和第二轴承270，从动轴310的两个轴端设置有第三轴承320和第四轴承370，换档轴410两个轴端设置有第五轴承420和第六轴承470。第一轴承220、第三轴承320和第五轴承420固定于壳体510上轴承孔513、512、511处。第二轴承270、第四轴承370和第六轴承470固定于箱盖530上，从动轴310和换档轴410在箱盖530端有一段轴体超出支承轴承，其上各设有第一密封件380和第二密封件480，第一密封件380和第二密封件480的外圈与箱盖530配合并且端面平齐于箱盖面，起密封作用。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种组合式变速箱，包括输入模块、变速模块、输出模块和箱体，变速模块安装在箱体内，其特征在于，输入模块包括输入蜗杆和蜗轮，输入蜗杆和蜗轮啮合，变速模块包括主动轴、从动轴和换档机构，输出模块固定设置在从动轴上，蜗轮固定设置在主动轴上，主动轴与从动轴平行；主动轴沿轴向依次套接有相对于主动轴固定的第一齿轮、相对于主动轴仅可转动的第二齿轮、相对于主动轴仅可沿轴向滑动的第三齿轮和相对于主动轴仅可转动的第四齿轮，从动轴沿着轴向依次套接有相对于从动轴仅可转动的第五齿轮、相对于从动轴仅可沿轴向滑动的第六齿轮、相对于从动轴仅可转动的第七齿轮和相对于从动轴固定的第八齿轮；第一齿轮和第五齿轮、第二齿轮和第六齿轮、第三齿轮和第七齿轮、第四齿轮和第八齿轮每组两相啮合且齿数比不相等；第三齿轮上开设有第一环形槽，第六齿轮上开设有第二环形槽，换档机构卡合至第一环形槽和第二环形槽；第三齿轮和第二齿轮相对端面上分别设置有可相互嵌套的第一传动件和第二传动件，第三齿轮和第四齿轮相对端面上分别设置有可相互嵌套的第三传动件和第四传动件，第六齿轮和第五齿轮相对端面上分别设置有可相互嵌套的第六传动件和第五传动件，第六齿轮和第七齿轮相对端面上分别设置有可相互嵌套的第八传动件和第七传动件。

2.根据权利要求1所述的组合式变速箱，其特征在于，换档机构包括换档轴、第一换档拨叉、第二换档拨叉和从动件，换档轴与从动轴平行，第一换档拨叉和第二换档拨叉套接至换档轴，第一换档拨叉卡合至第一环形槽，第二换档拨叉卡合至第二环形槽，换档轴沿轴向依次设置有第一圆柱凸轮槽和第二圆柱凸轮槽，第一换档拨叉和第二换档拨叉径向表面均开设有从动孔，两个从动件分别穿过第一换档拨叉和第二换档拨叉上的从动孔卡入第一圆柱凸轮槽和第二圆柱凸轮槽内。

3.根据权利要求2所述的组合式变速箱，其特征在于，换档机构还包括卡紧件，第一换档拨叉和第二换档拨叉在对应从动孔的轴向位置均开设有卡紧槽，卡紧件卡紧至卡紧槽并覆盖从动孔。

4.根据权利要求2所述的组合式变速箱，其特征在于，第一圆柱凸轮槽相对于换挡轴有第一正位、第一零位和第一负位的轴向位移位置，第二圆柱凸轮槽相对于换挡轴有第二正位、第二零位和第二负位的轴向位移位置，第一圆柱凸轮槽和第二圆柱凸轮槽的轴向位移位置互相之间可成逻辑自锁关系。

5.根据权利要求1所述的组合式变速箱，其特征在于，可相互嵌套的第一传动件和第二传动件、第三传动件和第四件、第六传动件和第五传动件、第八传动件和第七传动件为相互端面之间的若干等分的凹凸结构，互为凹凸嵌套且有虚位间隔，当相互嵌套时，可限制彼此相互转动。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的组合式变速箱，其特征在于，换档轴的端部沿轴向依次固定设置有定位盘和换档旋钮，箱体靠近换档轴的端部的端面开设有支撑孔，支撑孔内设置有弹簧柱塞，定位盘朝向箱体的端面设置有定位孔，弹簧柱塞可卡入定位孔内。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的组合式变速箱，其特征在于，第三齿轮与主动轴键连接，第三齿轮可相对于主动轴沿轴向滑动而不能相对于主动轴转动，第六齿轮与从动轴键连接，第六齿轮可相对于从动轴沿轴向滑动而不能相对于从动轴转动。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的组合式变速箱，其特征在于，输出模块包括输出部件，从动轴朝向箱盖的端部突出箱盖，输出部件安装在突出箱盖的端部上。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的组合式变速箱，其特征在于，箱体包括壳体、箱盖和定位螺丝，壳体与箱盖上开设有定位销孔，定位销孔中穿入带定位销杆的定位螺钉定位及紧固。

Images