一种手动操纵换挡的4挡行星齿轮组减速器

技术领域

本发明涉及减速器领域，具体涉及一种手动操纵换挡的4挡行星齿轮组减速器。

背景技术

减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。

现有的减速器操作时存在不足之处，不能承受重载，且运转不稳定，操作复杂，传动比不便改变。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种手动操纵换挡的4挡行星齿轮组减速器。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种手动操纵换挡的挡行星齿轮组减速器，包括变速器本体，所述变速器本体上分别设置有传动模块、作动模块和输出模块；

传动模块是设备的主要功能区，负责载荷的输入和传递，是设备的重载模块，作动模块是设备的主要操作区，负责人与重载区的交互，是实现换挡的核心机构，输出模块是设备的执行机构。

优选地，所述传动模块包括第一行星齿轮、第二行星齿轮、第一同步器、第二同步器、第三同步器、第四同步器、第一齿圈、第二齿圈、第一行星架、带轮和轴，由第一行星齿轮和第二行星齿轮相互嵌联而成，所述第一行星齿轮、第二行星齿轮通过第一同步器、第二同步器、第三同步器和第四同步器合成四个不同的档位。

优选地，所述作动模块通过手柄和多组杆件、滑轨、支架的空间位置的逻辑摆放组合而成，所述手柄底部分别通过同步器拨杆分别和第一同步器、第二同步器、第三同步器和第四同步器连接，所述同步器拨杆由作动器控制，且作动器与手柄固定连接，所述作动器底部通过轴承滑轨和作动器滑轨滑动连接，所述作动器滑轨套接在滑杆外壁，所述同步器拨杆分为三层，上层控制第一同步器，中层控制第二同步器，下层分别控制第三同步器和第四同步器。

优选地，所述输出模块包括第二行星架、带轮和缓冲件，所述第二行星架分别嵌设于第一同步器、第二同步器、第三同步器和第四同步器外侧壁，且每组第二行星架两侧均设置有缓冲件。

优选地，所述第二行星架不与带轮直接固连，而是使用软质材料作为缓冲件来过滤启停时的冲击载荷。

优选地，所述作动器顶部设置有错动器，所述错动器上分别固定有第一齿块和第二齿块。

有益效果：

1、可承受重载，且运转平稳；

2、内部机构为纯机械材质，安全可靠，其性能、寿命受外界恶劣环境的影响极小；

3、操作简洁，仅须拨动换挡杆来改变传动比。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明结构示意图；

图2本发明传动模块结构示意图；

图3本发明第一同步器锁止状态示意图；

图4本发明同步器锁止方向示意图；

图5本发明同步器拨杆连接示意图；

图6本发明第一同步器作动状态示意图；

图7本发明作动器滑轨连接示意图；

图8本发明错动器连接示意图；

图9本发明第一齿块和第二齿块连接示意图；

图10本发明第二行星架连接示意图；

附图中标号如下：

1-传动模块，2-作动模块，3-输出模块，4-第一行星齿轮，5-第二行星齿轮，6-第一同步器，7-第二同步器，8-第三同步器，9-第四同步器，10-第一齿圈，11-第二齿圈，12-第一行星架，14-带轮，15-轴，16-手柄，17-同步器拨杆，18-作动器，19-作动器滑轨，20-滑杆，21-轴承滑轨，22-第二行星架，23-缓冲件，24-第一齿块，25-第二齿块，26-错动器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1-10所示，本发明为一种手动操纵换挡的4挡行星齿轮组减速器，包括变速器本体，变速器本体上分别设置有传动模块1、作动模块2和输出模块3；

传动模块1是设备的主要功能区，负责载荷的输入和传递，是设备的重载模块，作动模块2是设备的主要操作区，负责人与重载区的交互，是实现换挡的核心机构，输出模块3是设备的执行机构。

其中，传动模块1包括第一行星齿轮4、第二行星齿轮5、第一同步器6、第二同步器7、第三同步器8、第四同步器9、第一齿圈10、第二齿圈11、第一行星架12、带轮14和轴15，由第一行星齿轮4和第二行星齿轮5相互嵌联而成，第一行星齿轮4、第二行星齿轮5通过第一同步器6、第二同步器7、第三同步器8和第四同步器9合成四个不同的档位。

本实施例的一个具体应用为：4个档位的动力传动路径表述如下：

1挡：第一同步器、第四同步器锁止，第二同步器、第三同步器解锁，此时动力传递至轴，行星架与齿圈锁止，行星轮仅自转，齿圈联动旋转，行星轮自转同时也公转，动力传递至行星架，再通过带轮输出。此过程相当于仅一组行星轮工作，传递路线仅为1条：输入到轴，经行星轮至行星架。输入输出转速比为：

其中Z为齿圈齿数，Z为太阳轮齿数，本设备中齿圈1、2齿数相等，太阳轮1、2齿数相等。

2挡：第一同步器、第三同步器锁止，第二同步器、第四同步器解锁，此时动力传递至轴，第一齿圈锁止，第二齿圈与轴同转速，第一行星齿轮自转与公转并行，第二行星齿轮作与第一行星齿轮不同状态的自转和公转，第一齿圈与行星架转速相同，此过程第一行星齿轮和第二行星齿轮共同工作，动力传递2者协作，动力传递路线分为2条：其1为输入到轴，经第一行星齿轮至第一行星架和第二齿圈，再经第二行星齿轮传递至第一行星架，经第二行星齿轮，传递至行星架。输入输出转速比为：

3挡：第一同步器、第二同步器锁止，第三同步器、第四同步器解锁。此时太阳轮、行星轮、齿圈之间均无相对运动，3者全部同速，且速度与轴相同，输入输出转速比为：

i

4挡：第二同步器、第三同步器锁止，第一同步器、第四同步器解锁。此时动力传递分为2条通道，其1为输入到第一行星架及第二齿圈，再传递至第二行星架，其第二行星架为输入到第一行星架，再到轴，再到第二行星架,2者以一定关系叠加。输入输出转速比为：

实施例2：

其中，作动模块2通过手柄16和多组杆件、滑轨、支架的空间位置的逻辑摆放组合而成，手柄16底部分别通过同步器拨杆17分别和第一同步器6、第二同步器7、第三同步器8和第四同步器9连接，同步器拨杆17由作动器18控制，且作动器18与手柄16固定连接，作动器18底部通过轴承滑轨21和作动器滑轨19滑动连接，作动器滑轨19套接在滑杆20外壁，同步器拨杆17分为三层，上层控制第一同步器6，中层控制第二同步器7，下层分别控制第三同步器8和第四同步器9。

本实施例的具体应用为：根据上述档位逻辑，1挡须第一同步器和第四同步器锁止，第二同步器和第三同步器解锁；2挡须第一同步器和第三同步器锁止，第二同步器和第四同步器解锁；3挡须同步器第一同步器和第二同步器锁止，第三同步器和第四同步器解锁；4挡须同步器第二同步器和第三同步器，第一同步器和第四同步器解锁。综上，4处同步器总有2处锁止，另2处解锁，因此采用如图4所示的控制面板，使手柄前、后、左、右动作各控制1处同步器，按箭头所示路线一一锁止同步器，就实现了换挡操作；

图3说明：图示状态为1挡，即第一同步器左移锁止，第三同步器和第四同步器左移(左移4锁止，右移3锁止)；第二同步器右移解锁；

图4说明：沿箭头方向同步器锁止，逆箭头方向同步器解锁，每1处箭头表示同步器作动一次。例如，从中心位置沿箭头向下再向左移动手柄，则挂入3挡；沿此反方向操作则推出3挡；

如图5，同步器拨杆分为3层，上层控制第一同步器，中层控制第二同步器，下层控制同步器第三同步器和第四同步器；

图4中共3处需要锁止同步器1，使用图6所示作动器控制同步器拨杆，该作动器与手柄固连。作动器上移，可在1、2挡锁止第一同步器，作动器下移后左移，可在3挡锁止第一同步器，反向则可解锁第一同步器；

共2处需要锁止同步器2，使用，图7所示作动器控制同步器拨杆，该作动器与手柄固连。可在3挡和4挡下移锁止第二同步器，反向操作可解锁第二同步器；

同步器3、4动作简单，作动器左移则第四同步器锁止，3解锁，作动器右移则第三同步器锁止，4解锁，使用图8所示作动器来控制，此作动器与手柄固连；

3挡时第四同步器不锁止，保持解锁状态，此处使用图9所示错动器，其工作原理是，当作动器下移，先锁止第二同步器，此时作动器上轴承脱出轴承滑轨，而错动器上齿1滑入轴承滑轨，由于错动器固连于中层的作动器滑轨上，仅上下移动，就限制第三同步器和第四同步器的左右移动，使2者均处于解锁状态。

4挡时作动器下移时其上的轴承也会脱出轴承滑轨，此时错动器的齿2已滑入轴承滑轨，从而保证第三同步器保持锁止、第四同步器保持解锁。

实施例3：其中，所述输出模块3包括第二行星架22、带轮14和缓冲件23，第二行星架22分别嵌设于第一同步器6、第二同步器7、第三同步器8和第四同步器9外侧壁，且每组第二行星架22两侧均设置有缓冲件，第二行星架22不与带轮14直接固连，而是使用软质材料作为缓冲件来过滤启停时的冲击载荷。

本实施例的一个具体应用为：输出带轮支承件与动力传递件分开，轴负责支承其所受皮带带来的拉力与相应的弯矩；第二行星架负责输出动力。如此可使变速器行星齿轮组泄压，从而更灵活，寿命更长，运行更平稳。第二，如图10所示，行星架不与带轮直接固连，而是使用软质材料作为缓冲件来过滤启停时的冲击载荷，另外，换挡时由于同步器啮合会大概率自转一个小角度，这个角度可在此缓冲件处得以补偿。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式，显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。