五档微耕机变速传动结构的制作方法

1.本实用新型属于机械工程中微耕机的传动装置技术领域，具体涉及一种五档微耕机变速传动结构。


背景技术：

2.微耕机是以小型汽油机或柴油机来带动耕具旋转进行翻土等作业的机械化农用耕具，因其具有重量轻、体积小、结构简单等优点，并能够解决大型农用机械在一些场景无法应用的问题，而越来越广泛地被接受使用。微耕机主要包括机架，设在机架上的发动机，发动机通过传动装置输出连接行走轮或/和耕具，使用时，行走轮可带动微耕机行进，耕具旋转可进行翻土作业。
3.初始开发的微耕机结构，传动装置内安装的齿轮多为单级传动，动力传递的传动比较小，输出的转速缺少可变换的空间，不能满足不同土质匹配不同行进速度的需求，耕作效率有限，还普遍存在动力不足、难以满足人们在不同环境下高效使用的要求。
4.为解决上述问题，技术人员针对微耕机进行了各种传动形式的结构设计，如cn 202441827 u、cn 203130942 u、cn 211288625 u、cn 203594760 u等公开的结构形式，但在使用中还是暴露出一些问题，主要有：1、变速箱体内齿轮传动布置设计复杂；2、变速箱体内零件安装不便，特别是换档拨叉轴不便装配；3、变速箱体对内装的换档定位块的定位效果不好，影响在档稳定性；4、变速箱体的体积也较大，有的为了对轴起到支撑作用，还在内部凸起设有中隔板，导致变速箱体制造复杂，影响装配效率；5、漏油。


技术实现要素：

5.针对现有技术的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种五档微耕机变速传动结构，整体取得具有更精简、清晰的传动过程，利于减小变速箱体积，优化变速箱结构，方便装配的效果。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
7.五档微耕机变速传动结构，包括主轴，所述主轴传动连接副轴，副轴传动连接输出轴；所述主轴上同步转动且依次间隔设有主轴大齿轮、主轴中齿轮、主轴小齿轮和主轴倒档齿轮；所述副轴平行于主轴，主轴通过主轴大齿轮与副轴上可转动套设有的三档小齿轮相啮合，副轴上还同步转动设有副轴双联齿轮且所述副轴双联齿轮可沿副轴的轴向滑动，所述副轴双联齿轮由分别与所述主轴中齿轮和主轴小齿轮相适配的二档中齿轮和一档大齿轮构成，二档中齿轮与三档小齿轮相对的端面上设有相适配的齿槽以在副轴双联齿轮沿轴向滑动时可分别对应实现一档、二档和三档；平行于主轴还设有倒档轴，主轴通过主轴倒档齿轮与倒档轴上可转动套设有的惰轮相啮合，所述惰轮与一档大齿轮相适配以在一档大齿轮沿轴向滑动至与惰轮啮合时可实现倒档；所述主轴、副轴和倒档轴穿设于变速箱体内，变速箱体上还穿设有换档臂单元以用于驱动副轴双联齿轮的轴向滑动，变速箱体上还设有与所述换档臂单元配合使用的换档定位块以便固定换档臂单元从而固定副轴双联齿轮的轴
向位置。
8.进一步完善上述技术方案，所述副轴呈水平，所述换档臂单元包括可转动穿过变速箱体的侧壁的水平转轴，所述水平转轴垂直于副轴，水平转轴的外端垂直连接有摇臂，水平转轴的内端连接有竖直向下延伸的定位臂，定位臂的下部连接有对应于副轴双联齿轮的拨叉本体，所述拨叉本体活动嵌入在副轴双联齿轮中部的环槽内，拨叉本体朝向定位臂的一侧通过凸起设有的转柱可转动连接于定位臂上，所述转柱平行于水平转轴。
9.进一步地，换档定位块设于变速箱体内并位于定位臂的下方；所述定位臂内加工有沿其长度方向延伸贯穿的装配孔，所述装配孔内设有螺旋压簧和定位钢球，装配孔的上端通过内螺纹连接有调节螺栓，所述螺旋压簧被压缩于调节螺栓和定位钢球之间，定位钢球的底部露出于装配孔并抵接于所述换档定位块。
10.进一步地，所述水平转轴和定位臂为一体结构，所述变速箱体的上端开设有装配开口以用于装入各齿轮、换档定位块和换档臂单元。
11.进一步地，所述换档定位块具有朝向定位臂的弧形面，所述弧形面与定位臂下端沿水平转轴摆动的摆动轨迹对应，弧形面上开设有五个档位定位凹槽且各档位定位凹槽沿所述摆动轨迹间隔设置，定位钢球的底部落入在任一个档位定位凹槽内以固定换档臂单元。
12.进一步地，所述变速箱体上设有定位单元以用于固定换档定位块，所述定位单元包括变速箱体内具有的凸起部，所述凸起部上加工有阴角台阶，所述阴角台阶包括相连的水平定位面和竖直侧向定位面，换档定位块的下表面与所述水平定位面相贴，换档定位块的一侧面与所述竖直侧向定位面相贴且该侧面上加工有内螺纹孔，竖直侧向定位面上开设有贯穿变速箱体的侧壁的通孔，穿过所述通孔设有拉紧螺栓，拉紧螺栓的螺杆穿入变速箱体内并与所述内螺纹孔螺纹连接以便拉紧换档定位块。
13.进一步地，所述定位单元的数量为两个。
14.进一步地，倒档轴的中部凸起设有定位凸缘，倒档轴的一端从变速箱体上的倒档轴安装孔穿出变速箱体且所述定位凸缘抵接于变速箱体的内壁，倒档轴的另一端呈悬臂设于变速箱体内并连接所述惰轮；倒档轴穿过变速箱体的轴段与倒档轴安装孔之间夹设有孔轴密封圈，倒档轴穿出变速箱体的外端螺纹连接有拉紧螺母以便拉紧倒档轴，拉紧螺母与变速箱体相抵接的面之间夹设有端面密封圈。
15.进一步地，所述输出轴向下延伸且其上端通过伞齿轮组与副轴的端头传动连接，输出轴穿设于下箱体内，所述下箱体位于变速箱体的下方，变速箱体与下箱体上下相对的面均朝向外侧延伸设有连接凸沿，通过栓接的方式连接两连接凸沿以将变速箱体与下箱体可拆卸连接在一起；所述栓接的方式采用了两组连接螺栓和螺母，所述两组连接螺栓和螺母还栓接连接有水平的延伸连接板，所述延伸连接板继续朝向变速箱体的外侧延伸并通过其自由端连接挡泥板。
16.进一步地，挡泥板对应于两组连接螺栓和螺母之间的边沿位置压制有变形加强筋，下箱体上固定连接有拖挂体，挡泥板在主轴轴向上的前端位置还通过角钢支架连接于所述拖挂体上以进一步提高连接稳定性。
17.相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
18.1、本实用新型的五档微耕机变速传动结构，齿轮传动设计更简单、清晰，便于装配
和维修，益于减小变速箱体的体积。
19.2、本实用新型的变速传动结构，新设计了定位臂的定位结构，螺旋压簧的压缩量可以通过调节螺栓的转动调节；变速箱体的装配开口开设于上端，优化了变速箱体结构，便于装配。
20.3、本实用新型的变速传动结构，倒档轴的封油采用了孔轴和端面密封，实现双保险，有效保证倒档轴安装孔处的封油效果；倒档轴的内端悬臂长度短，仅空套惰轮，相较传统在变速箱体内设置中隔板来支撑倒档轴内端的情况，优化、简化了变速箱体结构。
21.4、本实用新型的变速传动结构，通过在变速箱体内增设定位单元来定位并固定换档定位块，定位可靠，方便装配，使用过程中的稳定性更好。
附图说明
22.图1为具体实施例的五档微耕机变速传动结构的立体图；
23.图2为图1另一视角的立体图；
24.图3为图1的仰视图；
25.图4为图1隐去挡泥板部分的示意图；
26.图5为以图4为基础隐去箱体示意内部的示意图；
27.图6为图5所示齿轮传动的平面设计图；
28.图7为图5另一视角的立体图；
29.图8为图7中换档臂单元和换档定位块部分的单独放大示意图；
30.图9为单独示意换档臂单元的剖视图（主要示意定位臂内部）；
31.图10为单独示意变速箱体的示意图（含倒档轴）；
32.图11为图10中以倒档轴轴线剖开的剖视图；
33.其中，主轴1，主轴大齿轮11，主轴中齿轮12，主轴小齿轮13，主轴倒档齿轮14，副轴2，副轴双联齿轮20，一档大齿轮21，二档中齿轮22，三档小齿轮23，齿槽24，环槽25，倒档轴3，惰轮31，定位凸缘32，孔轴密封圈33，拉紧螺母34，端面密封圈35，小惰轮36，下箱体4，输出轴41，变速箱体5，装配开口51，凸起部52，阴角台阶53，水平定位面531，竖直侧向定位面532，换档臂单元6，摇臂61，水平转轴62，定位臂63，调节螺栓631，螺旋压簧632，定位钢球633，转柱64，拨叉本体65，换档定位块7，弧形面71，档位定位凹槽72，拉紧螺栓73，连接凸沿8，连接螺栓81，螺母82，延伸连接板83，挡泥板9，变形加强筋91，角钢支架92。
具体实施方式
34.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。
35.请参见图1
‑
7，具体实施例的五档微耕机变速传动结构，包括主轴1，所述主轴1传动连接副轴2，副轴2传动连接输出轴41；所述主轴1上同步转动且依次间隔设有主轴大齿轮11、主轴中齿轮12、主轴小齿轮13和主轴倒档齿轮14；所述副轴2平行于主轴1，主轴1通过主轴大齿轮11与副轴2上可转动套设（空套）有的三档小齿轮23相啮合，副轴2上还同步转动设有副轴双联齿轮20且所述副轴双联齿轮20可沿副轴2的轴向滑动，所述副轴双联齿轮20由分别与所述主轴中齿轮12和主轴小齿轮13相适配的二档中齿轮22和一档大齿轮21构成，二档中齿轮22与三档小齿轮23相对的端面上还分别设有可相互啮合的齿槽24以便在啮合时
同步转动，进而使副轴双联齿轮20沿副轴2的轴向滑动时可分别对应实现一档、二档和三档；
36.平行于主轴1还设有倒档轴3，主轴1通过主轴倒档齿轮14与倒档轴3上可转动套设有的惰轮31相啮合，所述惰轮31与一档大齿轮21相适配以在副轴双联齿轮20沿副轴2的轴向滑动至一档大齿轮21与惰轮31啮合时可实现倒档；
37.所述主轴1、副轴2和倒档轴3穿设于变速箱体5内，变速箱体5上还穿设有换档臂单元6以用于驱动副轴双联齿轮20的轴向滑动，变速箱体5上还设有与所述换档臂单元6配合使用的换档定位块7以便固定换档臂单元6从而固定副轴双联齿轮20的轴向位置，也就固定了档位。
38.实施例的变速传动结构，齿轮传动设计更简单、清晰，便于装配和维修，益于减小变速箱体5的体积。
39.请参见图8，其中，所述副轴2呈水平，所述换档臂单元6包括可转动穿过变速箱体5的侧壁的水平转轴62，所述水平转轴62垂直于副轴2，水平转轴62的外端垂直连接有摇臂61，水平转轴62的内端连接有竖直向下延伸的定位臂63，定位臂63的下部连接有对应于副轴双联齿轮20的拨叉本体65，所述拨叉本体65活动嵌入在副轴双联齿轮20中部的环槽25内，拨叉本体65朝向定位臂63的一侧面通过该侧面上凸起的转柱64可转动连接于定位臂63上，所述转柱64平行于水平转轴62。
40.这样，通过手动驱动摇臂61摆动的方式进行换档，水平转轴62相较变速箱体5是转动，相较传统滑动的形式更利于封油，避免渗漏。换档时，定位臂63随摇臂61同步摆动，拨叉本体65优选呈长方体形状，始终落在副轴双联齿轮20中部的环槽25内，有一定量的上下滑动并以转柱64转动，使驱动副轴双联齿轮20轴向运动的过程更灵活、可靠。
41.请参见图8、图9，其中，换档定位块7设于变速箱体5内并位于定位臂63的下方；所述定位臂63内加工有沿其长度方向延伸贯穿的装配孔，所述装配孔内设有螺旋压簧632和定位钢球633，装配孔的上端通过内螺纹连接有调节螺栓631，所述螺旋压簧632被压缩于调节螺栓631和定位钢球633之间，定位钢球633的底部露出于装配孔并在螺旋压簧632的作用下抵接于所述换档定位块7。
42.请继续参见图4，所述水平转轴62和定位臂63为一体结构，所述变速箱体5的上端开设有装配开口51以用于装入各齿轮、换档定位块7和换档臂单元6。
43.传统结构中，装配孔为上端封闭的盲孔，变速箱体5的装配开口51也因而开设在下端，从下方向装配孔内装入螺旋压簧632和定位钢球633，再顶上换档定位块7并固定，各齿轮也从下端装入，装配比较麻烦。改进后，变速箱体5的装配开口51设在了上端，可向装入换档定位块7并固定，再装入换档臂单元6，自上而下装入定位钢球633、螺旋压簧632和调节螺栓631，装配很方便，螺旋压簧632的压缩量还可以通过调节螺栓631的转动调节；各齿轮也从上端装入。
44.请继续参见图7
‑
9，其中，所述换档定位块7具有朝向定位臂63的弧形面71，所述弧形面71与定位臂63下端沿水平转轴62摆动的摆动轨迹对应，弧形面71上开设有五个档位定位凹槽72且各档位定位凹槽72沿所述摆动轨迹间隔设置，定位钢球633的底部落入在任一个档位定位凹槽72内以固定换档臂单元6。
45.这样，定位稳定，吃档力强，到位感明显，便于操作。实施时，换档定位块7为板状结
构，采用粉末冶金件，相较原线切割的机加方式可提高一致性和制造效率，成本更低。
46.具体的，一档：副轴双联齿轮20滑动至一档大齿轮21与主轴小齿轮13啮合；二档中齿轮22位于主轴中齿轮12和主轴小齿轮13之间，二档中齿轮22与三档小齿轮23的齿槽24不啮合；
47.二档：副轴双联齿轮20朝向三档小齿轮23滑动，二档中齿轮22与主轴中齿轮12啮合；一档大齿轮21位于主轴中齿轮12和主轴小齿轮13之间，二档中齿轮22与三档小齿轮23的齿槽24不啮合；
48.三档：副轴双联齿轮20继续朝向三档小齿轮23滑动，二档中齿轮22与三档小齿轮23的齿槽24啮合以通过三档小齿轮23带动副轴双联齿轮20以及副轴2转动；一档大齿轮21位于主轴中齿轮12和主轴小齿轮13之间；
49.倒档：副轴双联齿轮20滑动至一档大齿轮21与惰轮31啮合；本实施例中，为了更好地调节传动比，倒档上的惰轮31为双联齿轮，惰轮31还联动了一个小惰轮36，小惰轮36在轴向上位于惰轮31与主轴小齿轮13之间，倒档时，一档大齿轮21与小惰轮36啮合；
50.空档：一档与倒档之间的位置，即副轴双联齿轮20滑动至一档大齿轮21位于主轴小齿轮13和惰轮31（本实施例为小惰轮36）之间，二档中齿轮22位于主轴中齿轮12和主轴小齿轮13之间，二档中齿轮22与三档小齿轮23的齿槽24不啮合。
51.请参见图10，其中，所述变速箱体5上设有定位单元以用于固定换档定位块7，所述定位单元包括变速箱体5内一体设有的凸起部52，所述凸起部52上加工有阴角台阶53，阴角台阶53通常为后期机械除料加工而成，阴角台阶53加工之前，凸起部52就是与变速箱体5一体成型的阳角台阶形式；所述阴角台阶53包括相连的水平定位面531和竖直侧向定位面532，换档定位块7的下表面与所述水平定位面531相贴，换档定位块7的一侧面与所述竖直侧向定位面532相贴且该侧面上加工有内螺纹孔，本实施例中该内螺纹孔贯穿换档定位块7，竖直侧向定位面532上开设有贯穿变速箱体5的侧壁的通孔，穿过所述通孔设有拉紧螺栓73，拉紧螺栓73的螺杆穿入变速箱体5内并与所述内螺纹孔螺纹连接以便拉紧换档定位块7。换档定位块7与竖直侧向定位面532之间或拉紧螺栓73的头部与变速箱体5的外壁之间夹设有密封圈。
52.本实施例中，所述定位单元的数量为两个，两个定位单元的水平定位面531共面，竖直侧向定位面532共面，可以减少定位单元的长度，减重并保持可靠定位的效果。
53.传统结构中，换档定位块7仅通过两拉紧螺栓73进行紧固，定位可靠性较差，拉紧前还要调节与定位钢球633的抵接效果，装配效率低。改进后，定位可靠，方便装配，使用过程中的稳定性也更好。
54.请参见图11，其中，倒档轴3的中部凸起设有定位凸缘32，倒档轴3的一端从变速箱体5上的倒档轴安装孔穿出变速箱体5且所述定位凸缘32抵接于变速箱体5的内壁，倒档轴3的另一端呈悬臂设于变速箱体5内并连接所述惰轮31；倒档轴3穿过变速箱体5的轴段与倒档轴安装孔之间夹设有孔轴密封圈33，倒档轴3穿出变速箱体5的外端螺纹连接有拉紧螺母34以便拉紧倒档轴3，拉紧螺母34与变速箱体5相抵接的面之间夹设有端面密封圈35。
55.倒档轴3穿过变速箱体5的轴段上开设有环槽，孔轴密封圈33落在所述环槽内，安装时，因倒档轴安装孔的孔口棱边不可避免的要剪切孔轴密封圈33，经常出现孔轴密封圈33失效的情况，或导致孔轴密封圈33的使用寿命不长，增设端面密封圈35后可实现双保险，
有效保证倒档轴安装孔处的封油效果。倒档轴3的内端悬臂长度短，仅空套惰轮31，相较传统在变速箱体5内设置中隔板来支撑倒档轴3的内端的情况，优化、简化了变速箱体5结构。
56.请继续参见图1
‑
3，其中，所述输出轴41向下延伸且其上端通过伞齿轮组与副轴2的端头传动连接，输出轴41穿设于下箱体4内，所述下箱体4位于变速箱体5的下方，变速箱体5与下箱体4上下相对的面均朝向外侧呈左右对称的延伸设有连接凸沿8，通过栓接的方式连接上下对应的两连接凸沿8以将变速箱体5与下箱体4可拆卸连接在一起；在一侧上，所述栓接的方式采用了两组连接螺栓81和螺母82，所述两组连接螺栓81和螺母82还栓接连接有水平的延伸连接板83，所述延伸连接板83继续朝向变速箱体5的外侧延伸并通过其自由端连接挡泥板9。
57.其中，挡泥板9对应于两组连接螺栓81和螺母82之间的边沿位置压制有变形加强筋91，下箱体4上固定连接有拖挂体（图中未示出），挡泥板9在主轴1轴向上的前端位置还通过角钢支架92连接于所述拖挂体上以进一步提高连接稳定性。
58.传统结构中，挡泥板9直接连接在变速箱体5上，有的是通过挡泥板9的对应边沿经弯形处理后与变速箱体5相贴并用螺栓连接，有的是在变速箱体5上伸出两凸耳部来连接挡泥板9，都比较麻烦，需要挡泥板9或变速箱体5上有特殊的构造设计，挡泥板9向外侧悬伸长度长，使用时刚度较差；改进后，增加了延伸连接板83，直接借用变速箱体5与下箱体4可拆卸连接所用的连接螺栓81和螺母82，在栓接时把延伸连接板83也连接上，作为挡泥板9的连接部，挡泥板9和变速箱体5都无需设计连接部，简化了加工，延伸连接板83的自由端托在挡泥板9下部，也提高了使用时挡泥板9的刚度。实施时，延伸连接板83的自由端与挡泥板9也是栓接。再辅以角钢支架92连接于所述拖挂体上，进一步提高挡泥板9的稳定性。拖挂体为现有技术部件，连接于下箱体4上，不再赘述。
59.因为下箱体4外形上左右对称度高，与变速箱体5连接时容易在出现错装，实施时，可使靠前的左右两栓接穿孔之间的距离大于或小于靠后的左右两栓接穿孔之间的距离，使错装时连接螺栓81无法穿过，达到防止下箱体4错装的效果。
60.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。