本發(fā)明涉及齒輪箱。

背景技術：

齒輪換擋結構一般用于汽車等動力傳動系統(tǒng)中。汽車動力傳動系統(tǒng)中的換擋結構多考慮操作手感，所傳動的動力也不大。這種換擋結構不能用于超大動力的大型機械設備的齒輪箱上，因為超大動力所產生的超大扭矩很容易將換擋結構蹦壞。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的問題：超大動力下的齒輪箱換擋。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的方案如下：

一種換擋齒輪箱，包括輸入軸、輸出軸、第一齒輪嚙合機構、第二齒輪嚙合機構、兩個連接切換機構以及換擋桿機構；第一齒輪嚙合機構和第二齒輪嚙合機構均由兩個分別安裝在輸入軸和輸出軸上的雙齒輪機構組成；所述雙齒輪機構包括相互固定連接的嚙合齒輪和連接齒輪，通過軸承安裝在中心軸上，使得雙齒輪機構的嚙合齒輪和連接齒輪能夠同步圍繞中心軸并相對于中心軸旋轉；第一齒輪嚙合機構的兩個的雙齒輪機構的嚙合齒輪相互嚙合；第二齒輪嚙合機構的兩個的雙齒輪機構的嚙合齒輪相互嚙合；兩個連接切換機構分別位于輸入軸和輸出軸上；連接切換機構包括固定齒輪和活動齒套；固定齒輪與中心軸相固定，并位于第一齒輪嚙合機構的雙齒輪機構的連接齒輪和第二齒輪嚙合機構的雙齒輪機構的連接齒輪之間；各連接齒輪和固定齒輪具有相同規(guī)格的橫齒，活動齒套具有內齒，使得活動齒套以橫齒和內齒相嚙合的方式套在固定齒輪上，并能夠移動使活動齒套的一端移動至第一齒輪嚙合機構的雙齒輪機構的連接齒輪或第二齒輪嚙合機構的雙齒輪機構的連接齒輪上與相應的連接齒輪相嚙合；活動齒套的外側設有卡槽；所述換擋桿機構包括兩根豎直安裝在擺動軸上的擺動桿；擺動軸與輸入軸和輸出軸相垂直，擺動桿的中間卡在活動齒套的卡槽內。

進一步，活動齒套的長度不大于固定齒輪的長度，使得活動齒套的兩端均能夠位于固定齒輪上形成空擋狀態(tài)。

進一步，連接齒輪上的橫齒末端具有楔形機構；活動齒套上的內齒末端具有楔形機構。

進一步，連接齒輪和固定齒輪上的橫齒的齒面呈圓弧狀。

進一步，第一齒輪嚙合機構和第二齒輪嚙合機構的兩個雙齒輪機構的嚙合齒輪具有不同的半徑比。

本發(fā)明的技術效果如下：本發(fā)明的結構適用于超大動力下的齒輪箱。

附圖說明

圖1、圖2、圖3是本發(fā)明實施例的整體結構示意圖。其中圖1是第一擋位的狀態(tài)，圖2是空擋擋位的狀態(tài)，圖3是第二擋位的狀態(tài)。

圖4是換擋桿機構的連接示意圖。

圖5是連接切換機構的縱向截面示意圖。

圖6是橫齒末端和內齒末端的楔形結構的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種換擋齒輪箱，包括輸入軸11、輸出軸12、第一齒輪嚙合機構21、第二齒輪嚙合機構22、兩個連接切換機構23以及換擋桿機構。輸入軸11和輸出軸12相互平行的水平安裝在齒輪箱箱體13上。其中，輸入軸11連接發(fā)動機，輸出軸12連接所帶動的機械設備。第一齒輪嚙合機構21和第二齒輪嚙合機構22均由兩個分別安裝在輸入軸11和輸出軸12上的雙齒輪機構組成。雙齒輪機構包括相互固定連接的嚙合齒輪31和連接齒輪3，通過軸承安裝在中心軸上，使得雙齒輪機構的嚙合齒輪31和連接齒輪32能夠同步圍繞中心軸并相對于中心軸旋轉。這里的中心軸是指輸入軸11和輸出軸12。對于輸入軸11上安裝的雙齒輪機構而言，中心軸是輸入軸11；而對于輸出軸12上安裝的雙齒輪機構而言，中心軸是輸出軸12。第一齒輪嚙合機構21的兩個的雙齒輪機構的嚙合齒輪31相互嚙合，也即，第一齒輪嚙合機構21位于輸入軸11上的雙齒輪機構的嚙合齒輪31與輸出軸12上的雙齒輪機構的嚙合齒輪31相互嚙合。第二齒輪嚙合機構22的兩個的雙齒輪機構的嚙合齒輪31相互嚙合，也即，第二齒輪嚙合機構22位于輸入軸11上的雙齒輪機構的嚙合齒輪31與輸出軸12上的雙齒輪機構的嚙合齒輪31相互嚙合。位于輸入軸11上的第一齒輪嚙合機構21的雙齒輪機構的連接齒輪32的位置與位于輸入軸11上的第二齒輪嚙合機構22的雙齒輪機構的連接齒輪32的位置相對設置。位于輸出軸12上的第一齒輪嚙合機構21的雙齒輪機構的連接齒輪32的位置與位于輸出軸12上的第二齒輪嚙合機構22的雙齒輪機構的連接齒輪32的位置相對設置。第一齒輪嚙合機構21和第二齒輪嚙合機構22的兩個雙齒輪機構的嚙合齒輪31具有不同的半徑比，也即第一齒輪嚙合機構21位于輸入軸11上的雙齒輪機構的嚙合齒輪31與輸出軸12上的雙齒輪機構的嚙合齒輪31之間的半徑比，與第二齒輪嚙合機構22位于輸入軸11上的雙齒輪機構的嚙合齒輪31與輸出軸12上的雙齒輪機構的嚙合齒輪31之間的半徑比，兩者不相同。

兩個連接切換機構23分別位于輸入軸11和輸出軸12上。連接切換機構23包括固定齒輪4和活動齒套5。固定齒輪4與中心軸相固定，并位于第一齒輪嚙合機構21的雙齒輪機構的連接齒輪32和第二齒輪嚙合機構22的雙齒輪機構的連接齒輪32之間，并相互留有間隙49。也就是，輸入軸11上的連接切換機構23的固定齒輪4與輸入軸11相固定，當輸入軸11轉動時，帶動相應的固定齒輪4轉動；輸出軸12上的連接切換機構23的固定齒輪4與輸出軸12相固定，當固定齒輪4轉動時，帶動輸出軸12轉動。如圖5所示，固定齒輪4設有橫齒41，活動齒套5具有內齒51。固定齒輪4的橫齒41和活動齒套5的內齒51的齒面均呈呈圓弧狀，并相互嚙合使活動齒套5套在固定齒輪4上?；顒育X套5套在固定齒輪4上，能夠沿著軸向移動。各連接齒輪32和固定齒輪4具有相同規(guī)格的橫齒，使得活動齒套5的一端移動至第一齒輪嚙合機構21的雙齒輪機構的連接齒輪32或第二齒輪嚙合機構22的雙齒輪機構的連接齒輪32上。當活動齒套5的一端移動至第一齒輪嚙合機構21的雙齒輪機構的連接齒輪32上時，連接齒輪32上的橫齒與活動齒套5的內齒51相嚙合，并且活動齒套5的另一端還留在固定齒輪4上，使得活動齒套5橫跨固定齒輪4和第一齒輪嚙合機構21的雙齒輪機構的連接齒輪32。當活動齒套5的一端移動至第二齒輪嚙合機構22的雙齒輪機構的連接齒輪32上時，連接齒輪32上的橫齒與活動齒套5的內齒51相嚙合，并且活動齒套5的另一端還留在固定齒輪4上，使得活動齒套5橫跨固定齒輪4和第二齒輪嚙合機構22的雙齒輪機構的連接齒輪32?；顒育X套5的外側柱面上設有環(huán)狀的卡槽52?？ú?2由活動齒套5柱面上兩個向外凸出的環(huán)狀體53夾持所形成。

換擋桿機構包括擺動軸14和擺動桿15。擺動軸14安裝在水平安裝在齒輪箱箱體13上，并與與輸入軸11和輸出軸12相垂直。擺動桿15豎直安裝在擺動軸14上，中間卡在活動齒套5的卡槽52內。擺動桿15有兩根，分別對應連接切換機構23的活動齒套5。兩根擺動桿15能夠圍繞擺動軸14同步擺動。當擺動桿15擺動時，通過中間所連接的活動齒套5的卡槽52帶動活動齒套5沿著輸入軸11或輸出軸12的軸向移動。由于兩根擺動桿15同步擺動，由此帶動兩個連接切換機構23的兩個活動齒套5同時向第一齒輪嚙合機構21或第二齒輪嚙合機構22的方向擺動。當兩個活動齒套5橫跨固定齒輪4和第一齒輪嚙合機構21的雙齒輪機構的連接齒輪32時，如圖1所示，形成第一擋位的狀態(tài)。此時，輸入軸11的轉動帶動輸入軸11上的固定齒輪4和活動齒套5轉動，通過活動齒套5和第一齒輪嚙合機構21的雙齒輪機構的連接齒輪32的嚙合作用進而帶動輸入軸11上的第一齒輪嚙合機構21的雙齒輪機構的嚙合齒輪31轉動，再通過第一齒輪嚙合機構21兩個雙齒輪機構的嚙合齒輪31的嚙合作用帶動輸出軸12上的第一齒輪嚙合機構21的雙齒輪機構的嚙合齒輪31轉動，再經輸出軸12上的固定齒輪4和活動齒套5最終帶動輸出軸12的轉動。當兩個活動齒套5橫跨固定齒輪4和第二齒輪嚙合機構22的雙齒輪機構的連接齒輪32時，如圖3所示，形成第二擋位的狀態(tài)。此時，輸入軸11的轉動帶動輸入軸11上的固定齒輪4和活動齒套5轉動，通過活動齒套5和第二齒輪嚙合機構22的雙齒輪機構的連接齒輪32的嚙合作用進而帶動輸入軸11上的第二齒輪嚙合機構22的雙齒輪機構的嚙合齒輪31轉動，再通過第二齒輪嚙合機構22兩個雙齒輪機構的嚙合齒輪31的嚙合作用帶動輸出軸12上的第二齒輪嚙合機構22的雙齒輪機構的嚙合齒輪31轉動，再經輸出軸12上的固定齒輪4和活動齒套5最終帶動輸出軸12的轉動。當兩個活動齒套5完全位于固定齒輪4上時，如圖2所示，形成空擋狀態(tài)。此時，輸入軸11的轉動無法帶動輸出軸12轉動。顯而易見地，這種空擋狀態(tài)下要求活動齒套5的長度不大于固定齒輪4的長度。

此外，為便于活動齒套5移動至雙齒輪機構的連接齒輪32上，連接齒輪32上的橫齒末端具有楔形機構，活動齒套5上的內齒末端具有楔形機構。如圖6所示， 81是連接齒輪32上的橫齒，84是活動齒套5上的內齒。內齒84也即為圖5中的內齒51。橫齒81的末端具有楔形結構82，內齒84的末端具有楔形結構85。橫齒81末端的的楔形結構82使得齒間具有寬口結構83，內齒84末端的楔形結構85使得齒間具有寬口結構86。寬口結構83正對著內齒84末端的楔形結構85，楔形結構82正對著內齒84末端的寬口結構86，從而能夠便于活動齒套5移動至連接齒輪32上。