CN101109431A - 小型轮式拖拉机纵置传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小型轮式拖拉机纵置传动装置。该装置采用有级式机械传动，纵置式布置，内置外啮合齿轮最终传动，可实现8个前进档和4个倒档，可实现540转/分、720转/分及1000转/分动力输出轴转速。该传动装置前部及后部连接尺寸按现小四轮拖拉机横置变速箱设计，可以安装小四轮拖拉机的减速器及半轴总成，同时从根本上解决了小拖横置底盘功率提升到20马力以上后可靠性差的问题，有较高的市场竞争力。

Description

小型轮式拖拉机纵置传动装置
(一)技术领域
本发明属于拖拉机领域，涉及一种小型轮式拖拉机纵置传动装置。
(二)背景技术
目前国内小功率(18.4kW以下)轮式拖拉机根据传动装置结构的不同可分为皮带传动及直接传动两种。皮带传动小四轮拖拉机的突出特点是采用卧式单缸柴油机、变速箱横置，柴油机和变速箱之间通过皮带传递动力，同时后轴直接插入横置变速箱内，没有最终传动，动力输出只有一种转速，改变输出转速非常困难。这种传动方式变速箱中传动齿轮横向布置，结构简单，但传动效率低，换档时需左右用力，不方便。同时匹配的单缸柴油机油耗高、振动及噪声大、排放较差，随着国家排放法规的实施，处于被淘汰的边缘。但由于皮带传动小四轮拖拉机成本低廉，已完全实现社会化生产，还拥有相当大的客户群，我国每年产销在100万台左右。直接传动轮式拖拉机采用立式多缸柴油机，柴油机的振动及噪声较低，同时具有低油耗、低排放的特点，符合产业发展方向。直接传动拖拉机传动系主要有离合器、变速箱、后桥、最终传动等几大总成构成，同时由几个铸造壳体相互连接成一个牢固的整体支撑拖拉机重量。其变速箱为纵置式，主、副变速上下两根轴布置在拖拉机纵垂面内，多采用滑动齿轮或啮合套换档，为6+2档或8+4档；中央传动使用一对圆锥齿轮副变向增扭，大锥齿轮通常安装在差速器上；最终传动采用内置或外置外啮合圆柱齿轮或行星机构；动力输出轴可以有540转/分、720转/分及1000转/分等多种转速。相对于皮带传动的横置结构，直接传动的纵置式传动方式强度好，能满足比较宽的功率要求，传动效率高，容易实现更多的档位，相对作业范围广。但直接传动制造成本高，这就造成同等功率的直接传动拖拉机售价比皮带传动拖拉机高得多，严重制约着其销量的扩大。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、紧凑、传动效率高、成本相对低廉的小型轮式拖拉机纵置传动装置。
本发明的技术方案是：小型轮式拖拉机纵置传动装置主要包括变速箱壳体、一轴、从动轴、小锥齿轮轴、大圆锥齿轮、最终传动主动齿轮轴、倒档轴、差速器、最终传动被动齿轮、动力输出主动轴、动力输出过渡齿轮、动力输出中间齿轮、动力输出主动齿轮、动力输出从动齿轮、动力输出惰轮轴、动力输出轴。其中，一轴与动力输出主动轴布置在变速箱壳体纵向对称平面内并通过花键套连接在一起；小锥齿轮轴在一轴下方，但偏离变速箱壳体纵向对称平面一定距离，从动轴通过滚针轴承支撑在小锥齿轮轴上；最终传动主动齿轮轴通过轴承支撑在变速箱壳体两侧面上，差速器布置在最终传动主动齿轮轴右下方，其轴线与最终传动主动齿轮轴平行；变速箱壳体后部纵向布置3根轴和4个齿轮，上面是动力输出主动轴和动力输出过渡齿轮，中间是动力输出惰轮轴和动力输出中间齿轮、动力输出主动齿轮，下面是动力输出轴和动力输出从动齿轮，其中动力输出过渡齿轮安装在动力输出主动轴上，动力输出中间齿轮及动力输出主动齿轮固定安装在动力输出惰轮轴上，动力输出从动齿轮安装在动力输出轴上。
大圆锥齿轮固定安装在最终传动主动齿轮轴上，并同小圆锥齿轮轴相啮合；最终传动被动齿轮和差速器通过螺栓联成一体，并同动力输出主动轴相啮合。大圆锥齿轮为螺旋锥齿轮，最终传动被动齿轮为斜齿轮。
动力输出过渡齿轮在外力的作用下可向右滑动同动力输出中间齿轮啮合，动力输出主动齿轮与动力输出从动齿轮常啮合。
本发明可达到如下积极效果：小锥齿轮轴偏离纵向对称平面一定距离布置，使得差速器距左右侧面的距离同皮带传动小四轮拖拉机横置传动箱相同，从而使原皮带传动小四轮拖拉机的半轴及半轴壳体可完全借用，同时将最终传动横向布置在差速器之前，相对常规纵置布置，简化了最终传动，节省一对最终传动副及相关零件，显著降低了制造成本。动力输出中间齿轮及动力输出主动齿轮固定安装在动力输出惰轮轴上，改变了以前皮带传动小四轮拖拉机动力输出轴只能有一种转速的现状，通过更换不同齿数的齿轮，可实现540转/分、720转/分及1000转/分多种转速。变速箱壳体前端面及上端面的连接尺寸按皮带传动小四轮拖拉机横置变速箱设计，从而使皮带传动小四轮拖拉机的减速器总成及提升器总成得到借用。同时本传动装置变速箱采用纵置式布置，减少了传动环节，提高了传动效率，从根本上解决了皮带传动小四轮拖拉机横置底盘功率提升到20马力以上后可靠性差的缺陷。
(四)附图说明
图1为本发明纵置传动装置的主剖视图。
图2为本发明纵置传动装置的左剖视图。
图3为本发明纵置传动装置的局部俯剖视图。
(五)具体实施方式
如图1、图2、图3所示的小型轮式拖拉机纵置传动装置，包含III-IV档主动齿轮1、IV档从动齿轮2、III档从动齿轮3、I-II档主动齿轮4、II档从动齿轮5、I档从动齿轮6、一级减速主动齿轮8、一级减速从动齿轮轴7、二级减速主动齿轮9、二级减速从动齿轮10、倒档中间齿轮11、倒档从动齿轮12、小锥齿轮轴13、大圆锥齿轮14、最终传动主动齿轮轴15、差速器16、最终传动被动齿轮17、动力输出过渡齿轮18、动力输出中间齿轮19、动力输出主动齿轮20、动力输出从动齿轮21、一轴22、从动轴23、倒档轴24、动力输出主动轴25、动力输出惰轮轴26、动力输出轴27、变速箱壳体28等主要零部件，其中大圆锥齿轮14与最终传动主动齿轮轴15组合成一个整体，差速器16与最终传动被动齿轮17组合成一个整体，二级减速主动齿轮9同一级减速从动齿轮轴7组合成一个整体。
传动装置前半部分为主、副变速区，图1、2中从上到下纵向布置了4根轴，上面是一轴22，布置在变速箱壳体28纵向对称平面内，小锥齿轮轴13在一轴22下方，但偏离变速箱壳体28纵向对称平面一定距离，从动轴23为空心轴并通过滚针轴承支撑在小锥齿轮轴13上。倒档轴24布置在一级减速从动齿轮轴7和小锥齿轮轴13之间。其中一轴22、从动轴23和III-IV档主动齿轮1、IV档从动齿轮2、III档从动齿轮3、I-II档主动齿轮4、II档从动齿轮5、I档从动齿轮6、一级减速主动齿轮8、一级减速从动齿轮轴7组成主变速区，小锥齿轮轴13、倒档轴24和二级减速主动齿轮9、二级减速从动齿轮10、倒档中间齿轮11、倒档从动齿轮12构成副变速区。
传动装置中间部分为中央及末端传动区，图3中最终传动主动齿轮轴15通过轴承支撑在变速箱壳体28两侧面上，差速器16布置在最终传动主动齿轮轴15右下方，其轴线与最终传动主动齿轮轴15平行，大圆锥齿轮14固定安装在最终传动主动齿轮轴15上，最终传动被动齿轮17通过螺栓连接在差速器16上。
传动装置后半部分为动力输出区，图1中从上到下可以纵向布置3根轴和4个齿轮，上面是动力输出主动轴25和动力输出过渡齿轮18、中间是动力输出惰轮轴26和动力输出中间齿轮19、动力输出主动齿轮20、下面是动力输出轴27和动力输出从动齿轮21。
发动机动力经离合器，由一轴22输入，分别经主变速区的III-IV档主动齿轮1、IV档从动齿轮2、III档从动齿轮3、I-II档主动齿轮4、II档从动齿轮5、I档从动齿轮6组合得到四个主变速档位，再由一级减速主动齿轮8、一级减速从动齿轮轴7、二级减速主动齿轮9、二级减速从动齿轮10、倒档中间齿轮11、倒档从动齿轮12等组成副变速的两个前进档和一个倒退档，主、副变速的档位互相结合可构成8个前进档及4个倒退档。动力从变速箱的不同档位后经小锥齿轮轴13进入中央、末端传动区，先通过安装在最终传动主动齿轮轴15上的大圆锥齿轮14减速并90度换向，再由最终传动主动齿轮轴15上传到最终传动被动齿轮17上，最终由差速器16将动力分配后分别经左右半轴输出，驱动拖拉机前进或后退。
当动力输出过渡齿轮18向右滑动与动力输出中间齿轮19相啮合时，发动机的动力可经动力输出主动轴25、动力输出过渡齿轮18传到动力输出惰轮轴26上，再通过动力输出主动齿轮20、动力输出从动齿轮21由动力输出轴27输出，实现后置动力输出；通过换装不同齿数动力输出主动齿轮20和动力输出从动齿轮21，可得到540转/分、720转/分、1000转/分等多种转速。

Claims (4)

1.一种小型轮轮式拖拉机纵置传动装置，主要包括变速箱壳体(28)、一轴(22)、从动轴(23)、小锥齿轮轴(13)、大圆锥齿轮(14)、最终传动主动齿轮轴(15)、差速器(16)、最终传动被动齿轮(17)、动力输出主动轴(25)、动力输出过渡齿轮(18)、动力输出中间齿轮(19)、动力输出主动齿轮(20)、动力输出从动齿轮(21)、动力输出惰轮轴(26)、动力输出轴(27)，其特征在于：一轴(22)和动力输出主动轴(25)布置在变速箱壳体(28)纵向对称平面内，通过花键套连接在一起；小锥齿轮轴(13)在一轴(22)下方，但偏离变速箱壳体(28)纵向对称平面一定距离，从动轴(23)通过滚针轴承支撑在小锥齿轮轴(13)上；最终传动主动齿轮轴(15)通过轴承支撑在变速箱壳体(28)两侧面上，差速器(16)布置在最终传动主动齿轮轴(15)右下方，其轴线与最终传动主动齿轮轴(15)平行；变速箱壳体(28)后部纵向布置3根轴和4个齿轮，上面是动力输出主动轴(15)和动力输出过渡齿轮(18)、中间是动力输出惰轮轴(26)和动力输出中间齿轮(19)、动力输出主动齿轮(20)、下面是动力输出轴(27)和动力输出从动齿轮(21)，其中动力输出过渡齿轮(18)安装在动力输出主动轴(15)上，动力输出中间齿轮(19)及动力输出主动齿轮(20)固定安装在动力输出惰轮轴(26)上，动力输出从动齿轮(21)安装在动力输出轴(27)上。
2.根据权利要求1所述的小型轮式拖拉机纵置传动装置，其特征在于：大圆锥齿轮(14)固定安装在最终传动主动齿轮轴(15)上，并同小圆锥齿轮轴(13)相啮合；最终传动被动齿轮(17)和差速器(16)通过螺栓联成一体，并同动力输出主动轴(15)相啮合。
3.根据权利要求1所述的小型轮式拖拉机纵置传动装置，其特征在于：动力输出过渡齿轮(18)在外力的作用下可向右滑动同动力输出中间齿轮(19)啮合；动力输出主动齿轮(20)与动力输出从动齿轮(21)常啮合。
4.根据权利要求2所述的小型轮式拖拉机纵置传动装置，其特征在于：大圆锥齿轮(14)为螺旋锥齿轮，最终传动被动齿轮(17)采用斜齿轮。
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