防脱挡结构、变速箱及轨道车辆的制作方法

工程元件,部件;绝热;紧固件装置的制造及其应用技术1.本实用新型涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种防脱挡结构、变速箱及轨道车辆。背景技术：2.现有的轨道车辆对于变速箱分为手动和自动两种，其中，手动是通过拨杆改变发动机曲轴的转矩及转速，以适应车体在各种路段不同行驶条件下运行。3.在高低挡转换过程中对应拨杆调整齿轮组的连接状态过程，操作人员在操作过程中特别是新手或者遇到突发情况下，容易出现换挡操作失误，且当前轨道车辆并没有对脱挡情况作以改进，此外，变速箱内的齿轮组结构复杂，故障也不易排查使得后期检修工作效率变低。技术实现要素：4.本实用新型实施例提供一种防脱挡结构，用以解决现有技术中脱挡情况无法避免使得后期检修效率低的技术问题。5.本实用新型实施例还提供一种变速箱。6.本实用新型实施例还提供一种轨道车辆。7.第一方面，本实用新型实施例提供一种防脱挡结构，包括：8.输入轴；9.啮合套，套设于所述输入轴外，所述啮合套端部周面上设有第一外花键；10.配合齿轮，开设有与所述输入轴相配合的限位孔，所述啮合齿轮沿所述限位孔周面上设有第一内花键；其中，11.所述第一外花键的相邻两侧啮合面呈第一斜面，所述第一内花键的相邻两侧啮合面呈与所述第一斜面相匹配的第二斜面，在所述啮合套与所述配合齿轮配合状态下，所述第一外花键和所述第一内花键啮合。12.根据本实用新型一个实施例的防脱挡结构，所述第一外花键上每一齿相对两侧的所述第一斜面之间的间距沿齿根至齿顶的方向上递减。13.根据本实用新型一个实施例的防脱挡结构，14.所述啮合套设有与所述输入轴相配合的安装内孔，所述啮合套沿所述安装内孔轴线方向上设有第二内花键；15.所述输入轴沿轴线方向上设有与所述第二内花键相啮合的第二外花键。16.根据本实用新型一个实施例的防脱挡结构，17.所述配合齿轮在远离所述啮合套一侧开设有与所述安装内孔相连通的安装孔；18.所述安装孔内用于安装轴承，且所述安装孔的直径大于所述安装内孔的直径。19.根据本实用新型一个实施例的防脱挡结构，所述第一外花键沿所述安装内孔轴线方向上的长度大于所述第一内花键沿所述限位孔轴线方向上的长度。20.根据本实用新型一个实施例的防脱挡结构，所述配合齿轮包括相对设置的第一配合齿轮和第二配合齿轮，所述啮合套设于所述第一配合齿轮和所述第二配合齿轮之间并可通过拨叉与所述第一配合齿轮和所述第二配合齿轮中的一者连接。21.根据本实用新型一个实施例的防脱挡结构，所述第一外花键包括相对设置的第一配合单元和第二配合单元，且第一配合单元与所述第二配合单元之间形成有配合槽，所述拨叉可套设于所述配合槽。22.根据本实用新型一个实施例的防脱挡结构，23.所述第一配合齿轮朝向所述第二配合齿轮的一端面以及所述第二配合齿轮朝向所述第一配合齿轮的一端面上均开设所述限位孔；24.所述第一配合单元与所述第二配合单元用于与所述限位孔配合。25.第二方面，本实用新型实施例还提供一种变速箱，包括：26.箱体；27.上述的防脱挡结构，所述防脱挡结构与所述箱体相连接。28.第三方面，本实用新型实施例还提供一种轨道车辆，包括：29.车体；30.上述的变速箱，变速箱与车体相连接，用于控制所述车体的运行状态。31.本实用新型实施例提供的防脱挡结构，拨叉带动啮合套与配合齿轮相配合，使得第一外花键与第一内花键处于啮合状态，而且套设于输入轴的配合齿轮转动过程中对啮合套进行限位，由此使得拨叉将啮合套调整至与配合齿轮配合状态下时，因为第一外花键和第一内花键的啮合压紧作用使得产生持续的附加轴向力作用与啮合套上，进而起到防脱挡的效果，进一步地，第一外花键和第一内花键中的相邻啮合面呈斜面，由此更有利于提高防脱挡的效果。附图说明32.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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。33.图1为本实用新型实施例防脱挡结构的一角度的截面视图；34.图2为图1所示的部分结构爆炸视图；35.图3为图1所示的配合齿轮的部分结构示意图；36.图4为图1所示的啮合套的一实施例的结构示意图；37.图5为图1所示的啮合套与配合齿轮之间的受力简图；38.附图标记：39.10、输入轴；110、第二外花键；40.20、啮合套；210、第一外花键；2110、第一配合单元；2120、第二配合单元；2130、配合槽；2140、第一斜面；220、安装内孔；230、第二内花键；41.30、配合齿轮；310、限位孔；320、第一内花键；3210、第二斜面；330、安装孔；340、第一配合齿轮；350、第二配合齿轮。具体实施方式42.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。43.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。44.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。45.请参照图1至图4，本实用新型实施例提供一种防脱挡结构，包括输入轴10、啮合套20以及配合齿轮30，啮合套20套设于输入轴10外，啮合套20端部周面上设有第一外花键210。配合齿轮30开设有与输入轴10相配合的限位孔310，啮合齿轮沿限位孔310周面上设有第一内花键320；其中，第一外花键210的相邻两侧啮合面呈第一斜面2140，第一内花键320的相邻啮合面呈与第一斜面2140相匹配的第二斜面3210，在啮合套20与配合齿轮30配合状态下，第一外花键210与第一内花键320啮合。46.在挂挡过程中，可以通过套设于啮合套20上的拨叉调整啮合套20的位置与对应的配合齿轮30相配合以实现挂挡操作，将啮合套20拨离啮合齿轮以实现摘除挡位。在挂挡过程中，啮合套20可沿输入轴10的轴线方向上移至与限位孔310内，并使得第一外花键210与第一内花键320啮合。挂挡完成后，配合齿轮30在转动的过程中使得第一内花键320压紧第一外花键210，以免第一外花键210脱离第一内花键320。也即，配合齿轮30在转动过程中，会使得第一外花键210和第一内花键320处于压紧状态，且压紧力的方向朝向限位孔310中心方向，这与啮合套20沿输入轴10的移动方向夹角设置，夹角优选为90度，由此形成对于啮合套20的限位作用，以防止脱挡。47.进一步地，第一外花键210上每一齿相对两侧的第一斜面2140之间的间距沿齿根至齿顶的方向上递减。也即第一外花键210的键齿相邻啮合面呈斜面设置。例如第一外花键210和第一内花键320可以为渐开线花键，由此在第一外花键210和第一内花键320配合状态下，第一外花键210中的啮合面与第一内花键320中的啮合面形成卡接，以提高防脱挡的效果。也即在啮合套20和配合齿轮30转动过程中，第一斜面2140与第二斜面3210之间至少部分贴合，以使得第一外花键210与第一内花键320之间处于抵压啮合状态，由此提高啮合套20和配合齿轮30转动过程中的连接稳定性。48.请继续参照图1、图3和图4，啮合套20设有与输入轴10相配合的安装内孔220，啮合套20沿安装内孔220轴线方向上设有第二内花键230，输入轴10沿轴线方向上设有与第二内花键230相啮合的第二外花键110。可以理解的是，第二内花键230和第二外花键110的具体形状与第一外花键210和第一内花键320近似，在此以配合状态示出，其他状态不在此做过多展示。需要说明的是，第二外花键110沿输入轴10轴线方向上的长度尺寸至少大于啮合套20沿输入轴10往复移动的距离。也即在啮合套20的移动过程中，第二内花键230和第二外花键110始终处于啮合状态。49.第二外花键110和第二内花键230的两侧齿合面为锥度设计，且锥度相反，啮合套20沿输入轴10轴线方向上移动时，第二内花键230与第二外花键110始终处于啮合状态。50.配合齿轮30在远离啮合套20一侧开设有与安装内孔220相连通的安装孔330，安装孔330内用于安装轴承，且安装孔330的直径大于安装内孔220的直径。需要说明的是，当轴承安装完成后，轴承靠近限位孔310的一端面对限位孔310形成密封效果，也同时对安装于限位孔310内的啮合套20的位置进行限定。也即，啮合套20在限位孔310内移动时，可以移动至与轴承靠近限位孔310一侧的端面，进而实现对啮合套20移动距离的限定。51.第一外花键210沿安装内孔220轴线方向上的长度大于第一内花键320沿限位孔310轴线方向上的长度。如此设置，可以避免第一外花键210在与第一内花键320安装过程中拨叉与配合齿轮30之间产生刚性冲击。也即当啮合套20与轴承贴合状态下，与啮合套20相连接的拨叉与配合齿轮30之间也可间隔设置，以免对配合齿轮30造成磨损。52.请继续参照图1和图2，在可行的实施例中，配合齿轮30包括相对设置的第一配合齿轮340和第二配合齿轮350，啮合套20设于第一配合齿轮340和第二配合齿轮350之间并可通过拨叉与第一配合齿轮340和第二配合齿轮350中的一者连接。例如，第一配合齿轮340为低速齿轮，第二配合齿轮350为高速齿轮，而拨叉可以控制啮合套20与第一配合齿轮340或者第二配合齿轮350配合以实现换挡操作。也即，当变速箱挂低速挡时，啮合套20与第一配合齿轮340相配合，并传递动力，此时啮合套20上设置的第一外花键210与第一配合齿轮340上设置的第一内花键320啮合并产生的持续附加轴向力使啮合套20压紧第一配合齿轮340，进而实现锁紧挡位，起到防脱挡的作用。同理，当变速箱挂高速挡时，啮合套20与第二配合齿轮350配合，并传递动力，此时啮合套20上设置的第一外花键210与第二啮合齿轮上设置的第一内花键320啮合并产生的持续附加轴向力使啮合套20压紧第二配合齿轮350，进而实现锁紧挡位，起到防脱挡的作用。53.具体可以参照图5，啮合套20移动的方向为沿x方向，也即输入轴10的轴线方向，而配合齿轮30在转动过程中第一外花键210对于第一内花键320产生的力为y方向，也即朝向啮合齿轮的限位孔310中心方向，且x方向与y方向夹角设置，使得第一外花键210难以从第一内花键320脱离，进而实现防脱挡效果。而且，当第一外花键210和第一内花键320的键齿相邻啮合面均为斜面时，可以使得第一外花键210与第一内花键320啮合状态下更难以脱离，由此提高啮合效果。54.进一步地，第一外花键210包括相对设置的第一配合单元2110和第二配合单元2120，且第一配合单元2110与第二配合单元2120之间形成有配合槽2130，拨叉套设于配合槽2130。第一配合单元2110与第二配合单元2120分别与第一配合齿轮340和第二配合齿轮350朝向啮合套20一侧设置的第一内花键320相啮合。拨叉套设于配合槽2130上以控制啮合套20与第一配合齿轮340或第二配合齿轮350连接。55.在本实用新型一实施例中，第一配合齿轮340朝向第二配合齿轮350一端面以及第二配合齿轮350朝向第一配合齿轮340一端面上开设相对设置的限位孔310，进而位于第一配合齿轮340和第二配合齿轮350中部的啮合套20便可以选择第一配合齿轮340和第二配合齿轮350中的一者连接，也即，第一配合单元2110可以与第一配合齿轮340上的限位孔310相配合，第二配合单元2120可以与第二配合齿轮350上的限位孔310相配合。56.在本实用新型一实施例中，还提供一种变速箱，包括箱体和上述与箱体相连接的防脱挡结构，需要说明的是，变速箱包括上述的防脱挡结构的全部优点，在此不做赘述。57.进一步，还提供一种轨道车辆，该轨道车辆包括车体和上述的变速箱，变速箱与车体相连接，变速箱用于控制车体的运行状态。因为变速箱包括上述的防脱挡结构，轨道车辆包括该变速箱，所以轨道车辆具备防脱挡结构的全部优点，在此不做赘述。58.综上，本实用新型实施例提供的防脱挡结构，拨叉带动啮合套20与配合齿轮30相配合，使得第一外花键210与第一内花键320处于啮合状态，而且套设于输入轴10的配合齿轮30转动过程中对啮合套20进行限位，由此使得拨叉将啮合套20调整至与配合齿轮30配合状态下时，因为第一外花键210和第一内花键320的啮合压紧作用使得产生持续的附加轴向力作用于啮合套20上，进而起到防脱挡的效果，进一步地，第一外花键210和第一内花键320中的相邻啮合面呈斜面，由此更有利于提高防脱挡的效果。59.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。60.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。









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