一种挖掘机变速箱论文和设计-王文科

全文摘要

本实用新型提供一种挖掘机变速箱，包括箱体，所述箱体的上端开设有分别与所述箱体的内腔连通且相互平行布置的第一档位槽、第二档位槽和第三档位槽以及分别与所述第一档位槽、所述第二档位槽和所述第三档位槽连通且与所述第一档位槽垂直布置的连接槽，所述第一档位槽的两端分别设置有一档位和倒挡位，所述第二档位槽的两端分别设置有三档位和二档位，所述第三档位槽的两端分别设置有五档位和四档位。由于第一档位槽的两端分别设置有一档位和倒挡位，在进行一档和倒挡之间的滑档操作时，其运动轨迹线为直线，操作方便，且不易出现挂错档位的情况，安全性相对较高。

主设计要求

1.一种挖掘机变速箱，包括箱体，其特征在于，所述箱体的上端开设有分别与所述箱体的内腔连通且相互平行布置的第一档位槽、第二档位槽和第三档位槽以及分别与所述第一档位槽、所述第二档位槽和所述第三档位槽连通且与所述第一档位槽垂直布置的连接槽，所述第一档位槽的两端分别设置有一档位和倒挡位，所述第二档位槽的两端分别设置有三档位和二档位，所述第三档位槽的两端分别设置有五档位和四档位。

设计方案

2.如权利要求1所述的挖掘机变速箱，其特征在于，所述第一档位槽、所述第二档位槽、所述第三档位槽和所述连接槽相互呈“王”字形布置。

3.如权利要求1或2所述的挖掘机变速箱，其特征在于，所述箱体内设置有操纵机构，所述操纵机构包括换挡轴、分别固定连接在所述换挡轴上的第一拨叉、第二拨叉和第三拨叉以及滑动连接在所述换挡轴上的选档装置，所述选档装置上安装有变速操作杆，所述变速操作杆从所述箱体的内腔经所述第一档位槽、所述第二档位槽、所述第三档位槽或所述连接槽穿出到所述箱体的外部。

4.如权利要求1或2所述的挖掘机变速箱，其特征在于，所述箱体内设置有操纵机构，所述操纵机构包括相互平行布置的第一拨叉轴、第二拨叉轴和第三拨叉轴以及同时滑动连接在所述第一拨叉轴、所述第二拨叉轴和所述第三拨叉轴上的选档装置，所述选档装置上安装有变速操作杆，所述变速操作杆从所述箱体的内腔经所述第一档位槽、所述第二档位槽、所述第三档位槽或所述连接槽穿出到所述箱体的外部，所述第一拨叉轴上设置有一倒档拨叉，所述第二拨叉轴上设置有二三档拨叉，所述第三拨叉轴上设置有四五档拨叉。

5.如权利要求4所述的挖掘机变速箱，其特征在于，所述操纵机构还包括互锁块，所述互锁块上开设有用于穿插所述第一拨叉轴的第一穿孔、用于穿插所述第二拨叉轴的第二穿孔、用于穿插所述第三拨叉轴的第三穿孔、两端分别与所述第一穿孔和所述第二穿孔连通的第一连接孔以及两端分别与所述第二穿孔和所述第三穿孔连通的第二连接孔，所述第一连接孔内穿插有第一锁销，所述第二连接孔内穿插有第二锁销，所述第一拨叉轴上开设有与所述第一锁销配合的第一锁孔，所述第二拨叉轴上开设有与所述第一锁销配合的第二锁孔和与所述第二锁销配合的第三锁孔，所述第三拨叉轴上开设有与所述第二锁销配合的第四锁孔，所述第二拨叉轴上还开设有两端分别与所述第二锁孔和所述第三锁孔连通的通孔，所述通孔内穿插有传动销。

6.如权利要求5所述的挖掘机变速箱，其特征在于，所述第一锁孔、所述第二锁孔、所述第三锁孔和所述第四锁孔都为半球形盲孔，所述第一锁销和所述第二锁销的两端的端面都为半球形面。

7.如权利要求4所述的挖掘机变速箱，其特征在于，所述箱体内还设置有传动组件，所述传动组件包括同轴布置的输入轴和输出轴、与所述输入轴平行布置的中间轴、设置在所述输入轴上的五档主动齿轮、设置在所述输出轴上的四挡从动齿轮、三挡从动齿轮、二档从动齿轮、一档从动齿轮和倒挡从动齿轮、设置在所述中间轴上的五档从动齿轮、四挡主动齿轮、三挡主动齿轮、二档主动齿轮、一档主动齿轮和倒挡主动齿轮、同时与所述倒挡主动齿轮和所述倒挡从动齿轮啮合的倒挡过渡齿轮、以及五个分别设在所述输出轴上且依次与所述五档主动齿轮、所述四挡从动齿轮、所述三挡从动齿轮、所述二档从动齿轮和所述一档从动齿轮配合的同步器锥体，所述五档主动齿轮和所述五档从动齿轮相啮合，所述四挡主动齿轮和所述四挡从动齿轮相啮合，所述三挡主动齿轮和所述三挡从动齿轮相啮合，所述二档主动齿轮和所述二档从动齿轮相啮合，所述一档主动齿轮和所述一档从动齿轮相啮合，各所述同步器锥体上都开设有花键孔，所述五档主动齿轮、所述四挡从动齿轮、所述三挡从动齿轮、所述二档从动齿轮和所述一档从动齿轮上分别固定连接或一体连接有与对应的所述花键孔配合的外花键段。

8.如权利要求7所述的挖掘机变速箱，其特征在于，相互对应的所述花键孔和所述外花键段过盈配合。

9.如权利要求7所述的挖掘机变速箱，其特征在于，与所述五档从动齿轮、所述四挡主动齿轮和所述三挡主动齿轮的模数都为2.7，所述二档主动齿轮的模数为3，所述一档主动齿轮和所述倒挡主动齿轮的模数都为3.25。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变速箱，尤其是一种挖掘机变速箱。

背景技术

挖掘机又称为挖土机，是一种使用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。根据行走系统的不同，挖掘机可分为轮式挖掘机和履带式挖掘机，其中，轮式挖掘机由于较为激动性能相对较好，便于转场，应用较为广泛。

挖掘机的功能决定了其在工作时需要反复进行前进和后退动作，因此对于轮式挖掘机的变速箱来说，驾驶员较为频繁使用的档位通常为一档(前进挡)和倒挡(倒车档)，然而，传统的挖掘机变速箱的档位布置结构中，一档和倒挡的位置通常相对较远，且两者的换挡轨迹线为一三折线，操作较不方便，且存在挂错档位的可能，而挂错档容易导致挖掘机失控，存在一定的安全隐患。

有鉴于此，本申请人对挖掘机变速箱的结构进行了深入的研究，遂有本案产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种操作方便且安全性相对较高的挖掘机变速箱。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种挖掘机变速箱，包括箱体，所述箱体的上端开设有分别与所述箱体的内腔连通且相互平行布置的第一档位槽、第二档位槽和第三档位槽以及分别与所述第一档位槽、所述第二档位槽和所述第三档位槽连通且与所述第一档位槽垂直布置的连接槽，所述第一档位槽的两端分别设置有一档位和倒挡位，所述第二档位槽的两端分别设置有三档位和二档位，所述第三档位槽的两端分别设置有五档位和四档位。

作为本实用新型的一种改进，所述第一档位槽、所述第二档位槽、所述第三档位槽和所述连接槽相互呈“王”字形布置。

作为本实用新型的一种改进，所述箱体内设置有操纵机构，所述操纵机构包括换挡轴、分别固定连接在所述换挡轴上的第一拨叉、第二拨叉和第三拨叉以及滑动连接在所述换挡轴上的选档装置，所述选档装置上安装有变速操作杆，所述变速操作杆从所述箱体的内腔经所述第一档位槽、所述第二档位槽、所述第三档位槽或所述连接槽穿出到所述箱体的外部。

作为本实用新型的一种改进，所述箱体内设置有操纵机构，所述操纵机构包括相互平行布置的第一拨叉轴、第二拨叉轴和第三拨叉轴以及同时滑动连接在所述第一拨叉轴、所述第二拨叉轴和所述第三拨叉轴上的选档装置，所述选档装置上安装有变速操作杆，所述变速操作杆从所述箱体的内腔经所述第一档位槽、所述第二档位槽、所述第三档位槽或所述连接槽穿出到所述箱体的外部，所述第一拨叉轴上设置有一倒档拨叉，所述第二拨叉轴上设置有二三档拨叉，所述第三拨叉轴上设置有四五档拨叉。

作为本实用新型的一种改进，所述操纵机构还包括互锁块，所述互锁块上开设有用于穿插所述第一拨叉轴的第一穿孔、用于穿插所述第二拨叉轴的第二穿孔、用于穿插所述第三拨叉轴的第三穿孔、两端分别与所述第一穿孔和所述第二穿孔连通的第一连接孔以及两端分别与所述第二穿孔和所述第三穿孔连通的第二连接孔，所述第一连接孔内穿插有第一锁销，所述第二连接孔内穿插有第二锁销，所述第一拨叉轴上开设有与所述第一锁销配合的第一锁孔，所述第二拨叉轴上开设有与所述第一锁销配合的第二锁孔和与所述第二锁销配合的第三锁孔，所述第三拨叉轴上开设有与所述第二锁销配合的第四锁孔，所述第二拨叉轴上还开设有两端分别与所述第二锁孔和所述第三锁孔连通的通孔，所述通孔内穿插有传动销。

作为本实用新型的一种改进，所述第一锁孔、所述第二锁孔、所述第三锁孔和所述第四锁孔都为半球形盲孔，所述第一锁销和所述第二锁销的两端的端面都为半球形面。

作为本实用新型的一种改进，所述箱体内还设置有传动组件，所述传动组件包括同轴布置的输入轴和输出轴、与所述输入轴平行布置的中间轴、设置在所述输入轴上的五档主动齿轮、设置在所述输出轴上的四挡从动齿轮、三挡从动齿轮、二档从动齿轮、一档从动齿轮和倒挡从动齿轮、设置在所述中间轴上的五档从动齿轮、四挡主动齿轮、三挡主动齿轮、二档主动齿轮、一档主动齿轮和倒挡主动齿轮、同时与所述倒挡主动齿轮和所述倒挡从动齿轮啮合的倒挡过渡齿轮、以及五个分别设在所述输出轴上且依次与所述五档主动齿轮、所述四挡从动齿轮、所述三挡从动齿轮、所述二档从动齿轮和所述一档从动齿轮配合的同步器锥体，所述五档主动齿轮和所述五档从动齿轮相啮合，所述四挡主动齿轮和所述四挡从动齿轮相啮合，所述三挡主动齿轮和所述三挡从动齿轮相啮合，所述二档主动齿轮和所述二档从动齿轮相啮合，所述一档主动齿轮和所述一档从动齿轮相啮合，各所述同步器锥体上都开设有花键孔，所述五档主动齿轮、所述四挡从动齿轮、所述三挡从动齿轮、所述二档从动齿轮和所述一档从动齿轮上分别固定连接或一体连接有与对应的所述花键孔配合的外花键段。

作为本实用新型的一种改进，相互对应的所述花键孔和所述外花键段过盈配合。

作为本实用新型的一种改进，与所述五档从动齿轮、所述四挡主动齿轮和所述三挡主动齿轮的模数都为2.7，所述二档主动齿轮的模数为3，所述一档主动齿轮和所述倒挡主动齿轮的模数都为3.25。

采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1、由于第一档位槽的两端分别设置有一档位和倒挡位，在进行一档和倒挡之间的换挡操作时，其运动轨迹线为直线，操作方便，且不易出现挂错档位的情况，安全性相对较高。

2、由于同步器锥体和与之配合的齿轮之间采用花键结构进行连接，能够承受的扭矩相对较大，同步器锥体与齿轮之间的传动连接不易被切断，维修频率相对较少。

3、由于花键孔和外花键段之间采用过盈配合，两者不会相互碰撞，稳定性相对较高。

4、通过采用具有三个拨叉轴的操纵机构，有利于降低拨叉与轴之间的摩擦，操作手感相对较好。

附图说明

图1为实施例中变速箱的剖切结构示意图，图中省略部分零部件；

图2为实施例中变速箱上各档位槽的位置结构示意图；

图3为实施例中采用的第一种操纵机构的结构示意图；

图4为实施例中采用的第二种操纵机构的结构示意图；

图5为实施例中采用的第二种操纵结构的剖切结构示意图；

图6为图1中A处位置的局部放大图。

图中标示对应如下：

10-箱体； 11-第一档位槽；

12-第二档位槽； 13-第三档位槽；

14-连接槽； 20-操纵机构；

21-换挡轴； 22-第一拨叉；

23-第二拨叉； 24-第三拨叉；

25-选档装置； 31-第一拨叉轴；

32-第二拨叉轴； 33-第三拨叉轴；

34-一倒档拨叉； 35-二三档拨叉；

36-四五档拨叉； 40-互锁块；

41-第一锁销； 42-第二锁销；

43-传动销； 50-传动组件；

51-输入轴； 52-输出轴；

53-中间轴； 54-五档主动齿轮；

55-四挡从动齿轮； 56-三挡从动齿轮；

57-二档从动齿轮； 58-一档从动齿轮；

59-倒挡从动齿轮； 61-五档从动齿轮；

62-四挡主动齿轮； 63-三挡主动齿轮；

64-二档主动齿轮； 65-一档主动齿轮；

66-倒挡主动齿轮； 67-同步器锥体；

68-花键孔； 69-外花键段。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

如图1-图6所示，本实施例提供一种大吨位挖掘机变速箱，其实质也是一种挖掘机变速箱，该变速箱主要用于轮式挖掘机中。该机变速箱包括箱体10，箱体10的上端开设有分别与箱体10的内腔连通且相互平行布置的第一档位槽11、第二档位槽12和第三档位槽13以及分别与第一档位槽11、第二档位槽12和第三档位槽13连通且与第一档位槽11垂直布置的连接槽14，当然，连接槽14也与箱体10的内腔连通。各档位槽都呈直线布置，即各档位槽都为直线型档位槽，且第一档位槽11、第二档位槽12、第三档位槽13和连接槽14相互呈“王”字形布置。

第一档位槽11的两端分别设置有一档位和倒挡位，第二档位槽12的两端分别设置有三档位和二档位，第三档位槽13的两端分别设置有五档位和四档位。这样，在进行一档和倒挡之间的换挡操作时，其运动轨迹线为直线，操作方便，且不易出现挂错档位的情况，安全性相对较高。

箱体10内设置有操纵机构20，本实施例提供了两种具体的操作机构20的结构，第一种操纵机构20如图3所示，该操纵机构20包括水平转动连接在箱体10内的换挡轴21、分别固定连接在换挡轴21上的第一拨叉22、第二拨叉23和第三拨叉24以及滑动连接在换挡轴21上的选档装置25，选档装置25上安装有变速操作杆(图中未示出)，变速操作杆从箱体10的内腔经第一档位槽11、第二档位槽12、第三档位槽13或连接槽14穿出到箱体10的外部，其中，换挡轴21与连接槽14垂直布置。选档装置25为常规的装置，其具体结构以及其与换挡轴21和变速操作杆之间的具体连接结构都与常规的挖掘机变速箱相同，并非本实施例的重点，此处不再详述。使用时，通过操作变速操作杆在对应的档位槽内移动，控制对应的拨叉动作，通过操作变速操作杆在连接槽14内移动，控制选档装置2相对于换挡轴21转动进而选择对应的拨叉，当然，第一档位槽11、第二档位槽12和第三档位槽13依次与第一拨叉22、第二拨叉23和第三拨叉24一一对应。

第二种操纵机构20如图4和图5所示，该操纵机构20包括相互平行布置且与连接槽14垂直布置的第一拨叉轴31、第二拨叉轴32和第三拨叉轴33以及同时滑动连接在第一拨叉轴31、第二拨叉轴32和第三拨叉轴33上的选档装置25，第一拨叉轴31上设置有一倒档拨叉34，第二拨叉轴32上设置有二三档拨叉35，第三拨叉轴33上设置有四五档拨叉36，选档装置25上安装有变速操作杆(图中未示出)，变速操作杆从箱体10的内腔经第一档位槽11、第二档位槽12、第三档位槽13或连接槽14穿出到箱体10的外部。需要说明的是，第二种操纵机构20中的选档装置25虽然与第一种操纵机构20中的选档装置25结构略有不同，但也是一种常规的变速箱选档装置25，其具体结构以及其与换挡轴21和变速操作杆之间的具体连接结构都是常规的结构，并非本实施例的重点，此处也不再详述。第二种操纵机构20中的选档装置25的使用方式与第一种操纵机构20相同，由于三个拨叉分别连接在三个拨叉轴上，有利于降低拨叉与轴之间的摩擦，操作手感相对较好。

优选的，本实施例提供的第二种操纵机构20还包括互锁块40，互锁块40上开设有用于穿插第一拨叉轴31的第一穿孔、用于穿插第二拨叉轴32的第二穿孔、用于穿插第三拨叉轴33的第三穿孔、两端分别与第一穿孔和第二穿孔连通的第一连接孔以及两端分别与第二穿孔和第三穿孔连通的第二连接孔，上述各孔位于同一直线上。第一连接孔内穿插有第一锁销41，第二连接孔内穿插有第二锁销42，第一锁销41和第二锁销42的两端的端面都为半球形面。第一拨叉轴31上开设有与第一锁销41配合的第一锁孔，第二拨叉轴32上开设有与第一锁销41配合的第二锁孔和与第二锁销42配合的第三锁孔，第三拨叉轴33上开设有与第二锁销42配合的第四锁孔，且第二拨叉轴32上还开设有两端分别与第二锁孔和第三锁孔连通的通孔，该通孔内穿插有传动销43，其中，第一锁孔、第二锁孔、第三锁孔和第四锁孔都为半球形盲孔，通孔与第二锁孔和第三锁孔之间的连通位置分别位于对应的锁孔的孔底位置。此外，第一锁销41、第二锁销42和传动销43的长度应该满足以下要求：当第一锁销41完全穿插在第二锁孔内且第二锁销42完成穿插在第三锁孔内时，传动销43的两端分别抵顶在第一锁销41和第二锁销42上，这样，当其中一个拨叉轴在速操作杆和选档装置25的带动下转动时，会推动第一锁销41和第二锁销42分别穿插在位于另外两个拨叉轴上的锁孔中，避免两外两个拨叉轴动作，进而避免出箱同时挂两个档位的情况。

如图1和图6所示，箱体10内还设置有传动组件50，传动组件50包括同轴布置的输入轴51和输出轴52、与输入轴平行布置的中间轴53、设置在输入轴51上的五档主动齿轮54、设置在输出轴52上的四挡从动齿轮55、三挡从动齿轮56、二档从动齿轮57、一档从动齿轮58和倒挡从动齿轮59、设置在中间轴53上的五档从动齿轮61、四挡主动齿轮62、三挡主动齿轮63、二档主动齿轮64、一档主动齿轮65和倒挡主动齿轮66、同时与倒挡主动齿轮66和倒挡从动齿轮59啮合的倒挡过渡齿轮(图中未示出)、以及五个分别设在输出轴52上且依次与五档主动齿轮54、四挡从动齿轮55、三挡从动齿轮56、二档从动齿轮57和一档从动齿轮58配合的同步器锥体67，其中，各齿轮既可以采用销建连接的方式与对应的轴传动连接，也可以与对应的轴一体连接(即对应的轴为齿轮轴)。输入轴51和输出轴52之间设置有对应的同步器齿套相互连接，具体的连接方式为常规的方式，此处不再详述，也即是说，五档的动力是依次通过输入轴51、对应的同步器齿套和输出轴52依次传递出去的，五档主动齿轮54和五档从动齿轮61相啮合，两者之间主要起一级减速的作用，并非为了传递五档动力，四挡主动齿轮62和四挡从动齿轮55相啮合，三挡主动齿轮63和三挡从动齿轮56相啮合，二档主动齿轮64和二档从动齿轮57相啮合，一档主动齿轮65和一档从动齿轮68相啮合，各同步器锥体67与对应的齿轮之间的具体配合结构为：各同步器锥体67上都开设有花键孔68，五档主动齿轮54、四挡从动齿轮55、三挡从动齿轮56、二档从动齿轮57和一档从动齿轮58上分别固定连接或一体连接有与对应的花键孔配合的外花键段69，通过采用花键结构进行连接，能够承受的扭矩相对较大，同步器锥体67与对应的齿轮之间的传动连接不易被切断，维修频率相对较少。当然，各同步器锥体67需要与对应的拨叉配合连接，具体的配合连接方式与常规的变速箱相同，也即是说，本实施例中采用的同步器锥体67仅仅是将常规的变速箱中的同步器锥体67的焊接孔变更为花键孔68。

优选的，在本实施例中，相互对应的花键孔68和外花键段69过盈配合，以避免两者相互撞击。生产时，可先将同步器锥体67加热，使其花键孔68胀大，然后穿入外花键段69，待同步器锥体67冷却后，相互对应的花键孔68和外花键段69即可相互抱紧。

此外，在本实施例中，五档从动齿轮61、四挡主动齿轮62和三挡主动齿轮63的模数都为2.7，二档主动齿轮64的模数为3，一档主动齿轮65和倒挡主动齿轮66的模数都为3.25，这样可正经中间轴52和输入轴51之间的中心距，在不改变箱体10的长宽尺寸的情况下提高变速箱的扭矩承载能力。

上面结合附图对本实用新型做了详细的说明，但是本实用新型的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本实用新型做出各种变形，这些都属于本实用新型的保护范围。

设计图

一种挖掘机变速箱论文和设计

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主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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