一種單手柄操縱12級變速機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種單手柄操縱12級變速機(jī)構(gòu)包括軸、滑移齒輪和手柄座，手柄座上安裝有手柄桿、副手柄桿Ⅰ和副手柄桿Ⅱ，軸包括Ⅰ軸、Ⅱ軸、Ⅲ軸、Ⅳ軸和Ⅴ軸并依次固定，滑移齒輪包括二聯(lián)滑移齒輪和三聯(lián)滑移齒輪，二聯(lián)滑移齒輪安裝在Ⅲ軸上，三聯(lián)滑移齒輪安裝在Ⅴ軸上，二聯(lián)滑移齒輪包括齒輪Ⅰ和齒輪Ⅱ，三聯(lián)滑移齒輪包括齒輪Ⅲ、齒輪Ⅳ和齒輪Ⅴ。有益效果：操作變速方便，只需一個動作就能完成；減少手柄及高低速選擇開關(guān)，有利于外觀設(shè)計(jì)；零件耗用少，降低裝配難度；增加關(guān)鍵零件凸輪，定位可靠，不會因齒輪掉檔引發(fā)事故。
【專利說明】一種單手柄操縱12級變速機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及金屬切削機(jī)床的變速機(jī)構(gòu)，尤其涉及一種單手柄操縱12級變速機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆床(或鉆銑床)的主傳動多用12級變速機(jī)構(gòu)，尤其近年來，由于國外市場興起用雙速電機(jī)代替高效單速電機(jī)用于鉆床的主傳動，因而出現(xiàn)多種傳動方案及變速操縱方法。普遍的方案是12級速度，用兩個手柄及一只高低速選擇開關(guān)操縱。這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于簡單、可靠，缺點(diǎn)有三:操作麻煩；影響機(jī)床外觀；零件沒少用，成本未降低。因此，需要一種新的技術(shù)方案解決上述問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)可靠、操作方便的單手柄操縱12級變速機(jī)構(gòu)。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案:一種單手柄操縱12級變速機(jī)構(gòu)包括軸、滑移齒輪和手柄座，手柄座上安裝有手柄桿、副手柄桿I和副手柄桿II，軸包括I軸、II軸、III軸、IV軸和V軸并依次固定，滑移齒輪包括二聯(lián)滑移齒輪和三聯(lián)滑移齒輪，二聯(lián)滑移齒輪安裝在III軸上，三聯(lián)滑移齒輪安裝在V軸上，二聯(lián)滑移齒輪包括齒輪I和齒輪II，三聯(lián)滑移齒輪包括齒輪II1、齒輪IV和齒輪V，II軸的下端固定潤滑油泵，手柄座與過渡齒輪固定連接，過渡齒輪與傘齒輪固定連接，傘齒輪與凸輪固定連接，凸輪下端安裝固定有支柱，凸輪上端設(shè)有位移傳動件，位移傳動件上端安裝有開關(guān)，凸輪與三聯(lián)滑移齒輪之間通過杠桿I連接，凸輪與杠桿I之間的傳動由套裝在杠桿I一端的算珠形小套I與凸輪表面曲線槽配合形成，凸輪與二聯(lián)滑移齒輪之間通過杠桿II連接，凸輪與杠桿II之間的傳動由套裝在杠桿II 一端的算珠形小套II與凸輪表面曲線槽配合形成。
[0005]上述齒輪I的Z=47，齒輪II的Z=16，齒輪III的Z=47，齒輪IV的Z=32，齒輪V的Z=63，齒輪V因齒數(shù)較大、移動不便而空套在V軸上，并設(shè)有內(nèi)齒與三聯(lián)滑移齒輪的上端外齒形成離合式結(jié)構(gòu)，使滑移輕松，變速操作省力。IV軸上安裝有Z=47的齒輪VLIII軸、IV軸共用齒輪I和齒輪VI，總共少用了兩個齒輪。
[0006]凸輪在設(shè)計(jì)時要控制曲線的升角低于35°，這樣，凸輪工作輕松，操作省力。本實(shí)用新型中，凸輪曲線的升角的設(shè)計(jì)實(shí)際值為23° 11' 42" -32° 46' 48"。本實(shí)用新型中，為了使?jié)L輪穩(wěn)定地停止在曲線的水平線上以確保齒輪不掉檔，將凸輪曲線的水平線延長為4°，從而減小升角。使升角控制在35°內(nèi)，則凸輪工作輕松，操作省力。曲線從最低到最高點(diǎn)是升角最大處，一般的12級變速機(jī)構(gòu)是將凸輪的曲線分為12段，但這樣會使升角會超過45°導(dǎo)致凸輪無法工作，本實(shí)用新型將凸輪設(shè)計(jì)為14個等分位置即12級變速和2個空檔位置，使曲線的升角得到有效控制，本實(shí)用新型中凸輪水平線兩側(cè)的升降曲線角度為3° +3°。凸輪上端為城垛式凹凸臺形狀，它的高凸部位是頂起位移傳動件壓住開關(guān)接通電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)信號，凸輪上的高凸部位與凸輪下端相應(yīng)的電機(jī)高速檔位的錐孔對齊。[0007]手柄座上安裝有手柄桿、副手柄桿I和副手柄桿II，其中，副手柄桿I和副手柄桿II不屬于實(shí)際操作范例，為操作方便而設(shè)置，因而，本實(shí)用新型屬于單手柄操作范例。選速時，只需轉(zhuǎn)動手柄桿順時針或逆時針轉(zhuǎn)動變速，方便、直觀。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果:操作變速方便，只需一個動作就能完成；減少手柄及高低速選擇開關(guān)，有利于外觀設(shè)計(jì)；零件耗用少，降低裝配難度；增加關(guān)鍵零件凸輪，定位可靠，不會因齒輪掉檔引發(fā)事故。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型的主傳動變速裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖4為圖3的C-C面剖視圖；
[0013]圖5為凸輪與三聯(lián)滑移齒輪的連接示意圖；
[0014]圖6為凸輪與二聯(lián)滑移齒輪的連接示意圖；
[0015]圖7為凸輪工作圖；
[0016]圖8為本實(shí)用新型的主傳動變速圖。
[0017]其中，1、手柄座，2、手柄桿，3、副手柄桿I，4、副手柄桿11，5、I軸，6、II軸，7、111軸，8、IV軸，9、V軸，10、潤滑油泵，11、二聯(lián)滑移齒輪，12、三聯(lián)滑移齒輪，13、過渡齒輪，14、傘齒輪，15、凸輪，16、支柱，17、定位鋼球，18、位移傳動件，19、杠桿I，20、杠桿II，21、算珠形小套I，22、算珠形小套11，23、開關(guān)，24、齒輪I，25、齒輪II，26、齒輪III，27、齒輪IV，28、齒輪V，29、齒輪VI，30、錐孔，31、曲線槽。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1-6所示，一種單手柄操縱12級變速機(jī)構(gòu)包括軸、滑移齒輪和手柄座1，手柄座I上安裝有手柄桿2、副手柄桿I 3和副手柄桿II 4，軸包括I軸5、II軸6、111軸7、IV軸8和V軸9并依次固定，滑移齒輪包括二聯(lián)滑移齒輪11和三聯(lián)滑移齒輪12，二聯(lián)滑移齒輪11安裝在III軸7上，三聯(lián)滑移齒輪12安裝在V軸9上，二聯(lián)滑移齒輪11包括齒輪I 24和齒輪II 25，三聯(lián)滑移齒輪12包括齒輪III 26、齒輪IV 27和齒輪V 28，II軸6的下端固定潤滑油泵10，手柄座I與過渡齒輪13固定連接，過渡齒輪13與傘齒輪14固定連接，傘齒輪14與凸輪15固定連接，凸輪15下端安裝固定有支柱16，凸輪15上端設(shè)有位移傳動件18，位移傳動件18上端安裝有開關(guān)23，凸輪15與三聯(lián)滑移齒輪12之間通過杠桿I 19連接，凸輪15與杠桿I 19之間的傳動由套裝在杠桿I 19 一端的算珠形小套I 21與凸輪15表面曲線槽31配合形成，凸輪15與二聯(lián)滑移齒輪11之間通過杠桿II 20連接，凸輪15與杠桿II 20之間的傳動由套裝在杠桿II 20 一端的算珠形小套II 22與凸輪表面曲線槽31配合形成。
[0019]上述齒輪I 24的Z=47，齒輪II 25的Z=16，齒輪III 26的Z=47，齒輪IV 27的Z=32，齒輪V 28的Z=63，齒輪V 28因齒數(shù)較大、移動不便而空套在V軸9上，并設(shè)有內(nèi)齒與三聯(lián)滑移齒輪12的上端外齒形成離合式結(jié)構(gòu)，使滑移輕松，變速操作省力。IV軸8上安裝有Z=47的齒輪VI 29，III軸7、IV軸8共用齒輪I 24和齒輪VI 29，總共少用了兩個齒輪。
[0020]凸輪15在設(shè)計(jì)時要控制曲線的升角低于35°，這樣，凸輪15工作輕松，操作省力。本實(shí)用新型中，凸輪15曲線的升角的設(shè)計(jì)實(shí)際值為23° 11' 42" -32° 46' 48"。本實(shí)用新型中，為了使?jié)L輪穩(wěn)定地停止在曲線的水平線上以確保齒輪不掉檔，將凸輪15曲線的水平線延長為4°，從而減小升角。使升角控制在35°內(nèi)，則凸輪15工作輕松，操作省力。曲線從最低到最高點(diǎn)是升角最大處，一般的12級變速機(jī)構(gòu)是將凸輪15的曲線分為12段，但這樣會使升角會超過45°導(dǎo)致凸輪無法工作，本實(shí)用新型將凸輪15設(shè)計(jì)為14個等分位置即12級變速和2個空檔位置，使曲線的升角得到有效控制。凸輪15上端為城垛式凹凸臺形狀，它的高凸部位是頂起位移傳動件18壓住開關(guān)23接通電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)信號，凸輪15上的高凸部位與凸輪下端相應(yīng)的電機(jī)高速檔位的錐孔30對齊。
[0021]手柄座I上安裝有手柄桿2、副手柄桿I 3和副手柄桿II 4,其中，副手柄桿I 3和副手柄桿II 4不屬于實(shí)際操作范例，為操作方便而設(shè)置，因而，本實(shí)用新型屬于單手柄操作范例。選速時，只需轉(zhuǎn)動手柄桿2順時針或逆時針轉(zhuǎn)動變速,方便、直觀。
[0022]操作方法:凸輪15轉(zhuǎn)動是由手柄桿2轉(zhuǎn)動,通過手柄座1、過渡齒輪13、傘齒輪14傳動的，凸輪15上端加工成按電機(jī)搭配要求的城垛式凹凸形狀，凸輪15轉(zhuǎn)動時，凸輪15上端的城垛式凹凸形狀的凹部位或凸部位頂起，帶動位移傳動件18，使開關(guān)23呈關(guān)閉或打開的狀態(tài)，從而發(fā)出電機(jī)低速和高速的指令信號，凸輪15的曲線槽31帶動杠桿I 19和杠桿
II20擺動以操縱滑移齒輪上、下移動。
[0023]如圖7所示的凸輪15的工作圖，技術(shù)要求為:熱處理T260 ; Ra及Rb是由銑刀按圖示曲線加工時自然形成，凸輪15曲線應(yīng)平滑過渡，用直徑為Φ80-0/0.05圓柱檢查能順利通過；未注倒角為:1X45°，曲線槽口倒角0.5X45°。
[0024]如圖8所示，說明了級變速中兩組滑移齒輪及電機(jī)的搭配方法，電機(jī)1430 r/min經(jīng)二級減速后，再由二聯(lián)滑移齒輪11及三聯(lián)滑移齒輪12分別傳動獲得6種轉(zhuǎn)速即60.5r/min、123r/min、238r/min、522r/min、1061r/min 和 2056r/min ；當(dāng)電機(jī)低速時即轉(zhuǎn)速為 940r/min 時,經(jīng)相同路線使 V軸 9 有 6 種轉(zhuǎn)速即 40r/min、81r/min、156r/min、343r/min、698r/min和1352r/min，使V軸9具有變速范圍40?2056 r/min的12級不同轉(zhuǎn)速。
[0025]有益效果:操作變速方便，只需一個動作就能完成；減少手柄及高低速選擇開關(guān)，有利于外觀設(shè)計(jì)；零件耗用少，降低裝配難度；增加關(guān)鍵零件凸輪，定位可靠，不會因齒輪掉檔引發(fā)事故。
【權(quán)利要求】
1.一種單手柄操縱12級變速機(jī)構(gòu)，其特征在于:該機(jī)構(gòu)包括軸、滑移齒輪和手柄座，所述手柄座上安裝有手柄桿、副手柄桿I和副手柄桿II，所述軸包括I軸、II軸、III軸、IV軸和V軸并依次固定，所述滑移齒輪包括二聯(lián)滑移齒輪和三聯(lián)滑移齒輪，所述二聯(lián)滑移齒輪安裝在III軸上，所述三聯(lián)滑移齒輪安裝在V軸上，所述二聯(lián)滑移齒輪包括齒輪I和齒輪II，所述三聯(lián)滑移齒輪包括齒輪II1、齒輪IV和齒輪V，所述II軸的下端固定潤滑油泵，所述手柄座與過渡齒輪固定連接，所述過渡齒輪與傘齒輪固定連接，所述傘齒輪與凸輪固定連接，所述凸輪下端安裝固定有支柱，所述凸輪上端設(shè)有位移傳動件，所述位移傳動件上端安裝有開關(guān)，所述凸輪與三聯(lián)滑移齒輪之間通過杠桿I連接，所述凸輪與杠桿I之間的傳動由套裝在杠桿I 一端的算珠形小套I與凸輪表面曲線槽配合形成，所述凸輪與二聯(lián)滑移齒輪之間通過杠桿II連接，所述凸輪與杠桿II之間的傳動由套裝在杠桿II 一端的算珠形小套II與凸輪表面曲線槽配合形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單手柄操縱12級變速機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述凸輪上端為城垛式凹凸臺形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單手柄操縱12級變速機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述凸輪設(shè)有14個等分位置即12級變速和2個空檔位置，所述等分位置由凸輪下端的錐孔和定位鋼球固定。
【文檔編號】F16H3/087GK203703022SQ201420039297
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】王豫康, 何發(fā)輝 申請人:南通西馬特機(jī)器制造有限公司