一种单手柄操纵12级变速机构

1.一种单手柄操纵12级变速机构，其特征在于:该机构包括轴、滑移齿轮和手柄座，所述手柄座上安装有手柄杆、副手柄杆I和副手柄杆π，所述轴包括I轴、π轴、m轴、IV轴和V轴并依次固定，所述滑移齿轮包括二联滑移齿轮和三联滑移齿轮，所述二联滑移齿轮安装在m轴上，所述三联滑移齿轮安装在V轴上，所述二联滑移齿轮包括齿轮I和齿轮π，所述三联滑移齿轮包括齿轮m、齿轮IV和齿轮V，所述π轴的下端固定润滑油栗，所述手柄座与过渡齿轮传动连接，所述过渡齿轮与伞齿轮传动连接，所述伞齿轮与凸轮传动连接，所述凸轮上端为城垛式凹凸台形状，所述凸轮下端安装固定有支柱，所述凸轮上端设有位移传动件，所述位移传动件上端安装有开关，所述凸轮与三联滑移齿轮之间通过杠杆I连接，所述凸轮与杠杆I之间的传动由套装在杠杆I 一端的算珠形小套I与凸轮表面曲线槽配合形成，所述凸轮与二联滑移齿轮之间通过杠杆π连接，所述凸轮与杠杆π之间的传动由套装在杠杆π —端的算珠形小套π与凸轮表面曲线槽配合形成。
2.根据权利要求1所述的一种单手柄操纵12级变速机构，其特征在于:所述凸轮设有14个等分位置即12级变速和2个空档位置，所述等分位置由凸轮下端的锥孔和定位钢球固定。

一种单手柄操纵12级变速机构\n技术领域\n[0001]本发明涉及金属切削机床的变速机构，尤其涉及一种单手柄操纵12级变速机构。\n背景技术\n[0002]钻床(或钻铣床)的主传动多用12级变速机构，尤其近年来，由于国外市场兴起用双速电机代替高效单速电机用于钻床的主传动，因而出现多种传动方案及变速操纵方法。普遍的方案是12级速度，用两个手柄及一只高低速选择开关操纵。这种方式的优点在于简单、可靠，缺点有三:操作麻烦;影响机床外观;零件没少用，成本未降低。因此，需要一种新的技术方案解决上述问题。\n发明内容\n[0003 ]本发明提供一种结构可靠、操作方便的单手柄操纵12级变速机构。\n[0004]本发明采用的技术方案:一种单手柄操纵12级变速机构包括轴、滑移齿轮和手柄座，手柄座上安装有手柄杆、副手柄杆I和副手柄杆π，轴包括I轴、π轴、m轴、IV轴和V轴并依次固定，滑移齿轮包括二联滑移齿轮和三联滑移齿轮，二联滑移齿轮安装在m轴上，三联滑移齿轮安装在V轴上，二联滑移齿轮包括齿轮I和齿轮π，三联滑移齿轮包括齿轮m、齿轮IV和齿轮V，Π轴的下端固定润滑油栗，手柄座与过渡齿轮传动连接，过渡齿轮与伞齿轮传动连接，伞齿轮与凸轮传动连接，凸轮下端安装固定有支柱，凸轮上端设有位移传动件，位移传动件上端安装有开关，凸轮与三联滑移齿轮之间通过杠杆I连接，凸轮与杠杆I之间的传动由套装在杠杆I 一端的算珠形小套I与凸轮表面曲线槽配合形成，凸轮与二联滑移齿轮之间通过杠杆π连接，凸轮与杠杆Π之间的传动由套装在杠杆Π —端的算珠形小套Π与凸轮表面曲线槽配合形成。\n[0005] 上述齿轮I的Z=47，齿轮Π的Z=16，齿轮ΙΠ的Z=47，齿轮IV的Z=32，齿轮V的Z=63，齿轮V因齿数较大、移动不便而空套在V轴上，并设有内齿与三联滑移齿轮的上端外齿形成离合式结构，使滑移轻松，变速操作省力。\n[0006] IV轴上安装有Z=47的齿轮VI，ΙΠ轴、IV轴共用齿轮I和齿轮VI，总共少用了两个齿轮。\n[0007]凸轮在设计时要控制曲线的升角低于35°，这样，凸轮工作轻松，操作省力。本发明中，凸轮曲线的升角的设计实际值为23° 11' 42〃-32° 467 48〃。本发明中，为了使滚轮稳定地停止在曲线的水平线上以确保齿轮不掉档，将凸轮曲线的水平线延长为4°，从而减小升角。使升角控制在35°内，则凸轮工作轻松，操作省力。曲线从最低到最高点是升角最大处，一般的12级变速机构是将凸轮的曲线分为12段，但这样会使升角会超过45°导致凸轮无法工作，本发明将凸轮设计为14个等分位置即12级变速和2个空档位置，使曲线的升角得到有效控制，本发明中凸轮水平线两侧的升降曲线角度为3°+3°。凸轮上端为城垛式凹凸台形状，它的高凸部位是顶起位移传动件压住开关接通电机高速运转信号，凸轮上的高凸部位与凸轮下端相应的电机高速档位的锥孔对齐。\n[0008]手柄座上安装有手柄杆、副手柄杆I和副手柄杆Π，其中，副手柄杆I和副手柄杆Π不属于实际操作范例，为操作方便而设置，因而，本发明属于单手柄操作范例。选速时，只需转动手柄杆顺时针或逆时针转动变速，方便、直观。\n[0009]本发明的有益效果:操作变速方便，只需一个动作就能完成;减少手柄及高低速选择开关，有利于外观设计;零件耗用少，降低装配难度;增加关键零件凸轮，定位可靠，不会因齿轮掉档引发事故。\n附图说明\n[0010]图1为本发明的正面结构示意图；\n[0011]图2为本发明的主传动变速装配结构示意图；\n[0012]图3为本发明的内部结构示意图；\n[0013]图4为图3的C-C面剖视图；\n[0014]图5为凸轮与三联滑移齿轮的连接示意图；\n[0015]图6为凸轮与二联滑移齿轮的连接示意图；\n[0016]图7为凸轮工作图；\n[0017]图8为本发明的主传动变速图。\n[0018] 其中，1、手柄座，2、手柄杆，3、副手柄杆I，4、副手柄杆Π，5、I轴，6、Π轴，7、ΙΠ轴，\n8、IV轴，9、V轴，10、润滑油栗，11、二联滑移齿轮，12、三联滑移齿轮，13、过渡齿轮，14、伞齿轮，15、凸轮，16、支柱，17、定位钢球，18、位移传动件，19、杠杆I，20、杠杆Π，21、算珠形小套1，22、算珠形小套Π，23、开关，24、齿轮1，25、齿轮Π，26、齿轮ΙΠ，27、齿轮IV，28、齿轮V，29、齿轮VI，30、锥孔，31、曲线槽。\n具体实施方式\n[0019] 如图1-6所示，一种单手柄操纵12级变速机构包括轴、滑移齿轮和手柄座I，手柄座I上安装有手柄杆2、副手柄杆13和副手柄杆Π 4，轴包括I轴5、Π轴6、ΙΠ轴7、IV轴8和V轴9并依次固定，滑移齿轮包括二联滑移齿轮11和三联滑移齿轮12，二联滑移齿轮11安装在m轴7上，三联滑移齿轮12安装在V轴9上，二联滑移齿轮11包括齿轮124和齿轮Π 25，三联滑移齿轮12包括齿轮ΙΠ26、齿轮IV27和齿轮V28，n轴6的下端固定润滑油栗10，手柄座I与过渡齿轮13传动连接，过渡齿轮13与伞齿轮14传动连接，伞齿轮14与凸轮15传动连接，凸轮15下端安装固定有支柱16，凸轮15上端设有位移传动件18，位移传动件18上端安装有开关23，凸轮15与三联滑移齿轮12之间通过杠杆119连接，凸轮15与杠杆119之间的传动由套装在杠杆119 一端的算珠形小套121与凸轮15表面曲线槽31配合形成，凸轮15与二联滑移齿轮11之间通过杠杆Π 20连接，凸轮15与杠杆Π 20之间的传动由套装在杠杆Π 20—端的算珠形小套Π 22与凸轮表面曲线槽31配合形成。\n[0020] 上述齿轮124的Z=47，齿轮Π 25的Z=16，齿轮ΙΠ26的Z=47，齿轮IV27的Z=32，齿轮V28的Z=63，齿轮V 28因齿数较大、移动不便而空套在V轴9上，并设有内齿与三联滑移齿轮12的上端外齿形成离合式结构，使滑移轻松，变速操作省力。IV轴8上安装有Z=47的齿轮VI29，ΙΠ轴7、IV轴8共用齿轮124和齿轮VI29，总共少用了两个齿轮。\n[0021]凸轮15在设计时要控制曲线的升角低于35°，这样，凸轮15工作轻松，操作省力。本发明中，凸轮15曲线的升角的设计实际值为23° 11'42〃-32° 46'48〃。本发明中，为了使滚轮稳定地停止在曲线的水平线上以确保齿轮不掉档，将凸轮15曲线的水平线延长为4°，从而减小升角。使升角控制在35°内，则凸轮15工作轻松，操作省力。曲线从最低到最高点是升角最大处，一般的12级变速机构是将凸轮15的曲线分为12段，但这样会使升角会超过45°导致凸轮无法工作，本发明将凸轮15设计为14个等分位置即12级变速和2个空档位置，使曲线的升角得到有效控制。凸轮15上端为城垛式凹凸台形状，它的高凸部位是顶起位移传动件18压住开关23接通电机高速运转信号，凸轮15上的高凸部位与凸轮下端相应的电机高速档位的锥孔30对齐。\n[0022]手柄座I上安装有手柄杆2、副手柄杆13和副手柄杆Π 4，其中，副手柄杆13和副手柄杆Π 4不属于实际操作范例，为操作方便而设置，因而，本发明属于单手柄操作范例。选速时，只需转动手柄杆2顺时针或逆时针转动变速，方便、直观。\n[0023]操作方法:凸轮15转动是由手柄杆2转动，通过手柄座1、过渡齿轮13、伞齿轮14传动的，凸轮15上端加工成按电机搭配要求的城垛式凹凸形状，凸轮15转动时，凸轮15上端的城垛式凹凸形状的凹部位或凸部位顶起，带动位移传动件18，使开关23呈关闭或打开的状态，从而发出电机低速和高速的指令信号，凸轮15的曲线槽31带动杠杆119和杠杆Π 20摆动以操纵滑移齿轮上、下移动。\n[0024]如图7所示的凸轮15的工作图，技术要求为:热处理T260; Ra及Rb是由铣刀按图示曲线加工时自然形成，凸轮15曲线应平滑过渡，用直径为Φ80-0/0.05圆柱检查能顺利通过;未注倒角为:I X 45°，曲线槽口倒角0.5 X 45°。\n[0025]如图8所示，说明了级变速中两组滑移齿轮及电机的搭配方法，电机1430 r/min经二级减速后，再由二联滑移齿轮11及三联滑移齿轮12分别传动获得6种转速即60.5r/min、123r/min、238r/min、522r/min、1061r/min和2056r/min ；当电机低速时即转速为940 r/min时，经相同路线使 V 轴 9有 6 种转速即 40r/min、81r/min、156r/min、343r/min、698r/min和1352r/min，使V轴9具有变速范围40〜2056 r/min的12级不同转速。\n[0026]有益效果:操作变速方便，只需一个动作就能完成;减少手柄及高低速选择开关，有利于外观设计;零件耗用少，降低装配难度;增加关键零件凸轮，定位可靠，不会因齿轮掉档引发事故。