CN101284495A - 用于农用车辆,尤其是拖拉机的动力输出装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于农用车辆，尤其是拖拉机的动力输出装置(1)，其中，输出轴(3)通过驱动装置(7)有选择地连接到以不同速度旋转的第一和第二输入轴(8，9)上；通过使选择器套筒(28)在三个设定之间移动实现选择连接，其中，在第一和第二设定中，输出轴(3)连接到第一轴(8)上，从而分别以第一和第二角速度旋转，在第三设定中，输出轴(3)连接到第二轴(9)上，从而以不同于第一和第二角速度的第三角速度旋转。

Description

用于农用车辆，尤其是拖拉机的动力输出装置
技术领域
本发明涉及用于农用车辆，尤其是拖拉机的动力输出装置。
更具体地，本发明涉及一种动力输出装置，包括：具有可连接到机器或拖车上的动力输出端的输出轴；和介于输出轴与以不同角速度旋转的第一、第二输入轴之间的驱动装置；所述驱动装置包括用于将所述输出轴选择连接到所述第一、第二轴上的选择装置，所述选择装置设计成使得输出轴在连接到第一轴上时以第一或第二角速度，尤其是750(或1000)rpm和540rpm旋转，以及在连接到第二轴上时以不同于第一和第二速度的第三角速度旋转。
通常，第一轴为发动机轴，第二轴为车辆传动轴，使得当输出轴通过驱动装置有角度地连接到第二轴上时，动力输出端对应于第三速度的角速度与给车轮传送动力的轴的角速度成正比。为此，第三速度通常称作″地面速度″，并且有利地用于给拖车车轮传送动力。
背景技术
在上述类型的动力输出装置中，例如US 2002/0043121中所描述的，通过两个套筒进行选择：第一套筒与第一轴为同轴的，并且可在分别对应于第一和第二速度的两个工作设定与对应于输出轴空档位置的中间空转设定之间轴向移动；并且第二套筒与第二轴为同轴的，并且可在对应于第三速度的工作设定与对应于输出轴的另一空档位置的空转设定之间轴向移动。
每个套筒在另一个套筒空转时只能设置为相应的工作设定，并且两个套筒都是通过位于车厢内且通过相应的驱动装置连接到相应套筒上的相应控制杆由用户进行操作。
尽管行之有效且广泛使用，但上述装置具有一些缺陷，主要是由于其极为复杂的机械结构，并因此使制造和操作变得复杂。
本发明的目的是提供一种用于农用车辆，尤其是拖拉机的动力输出装置，其成本低廉且易于制造，同时易于操作。
发明内容
根据本发明，提供了一种如权利要求1，优选地如直接或间接引用权利要求1的任何一个从属权利要求所述的用于农用车辆，尤其是拖拉机的动力输出装置。
附图说明
现在将参照附图以举例方式对本发明进行描述，其中：
图1以局部剖开的方式显示了根据本发明的动力输出装置的优选实施例，其中一些部件为清楚目的而去掉；
图2-6显示了在各个不同的操作配置中图1的大比例尺详视图；
图7-9分别显示了图2、4和6的大比例尺详视图。
具体实施方式
图1中的数字1总体上表示用于农用车辆(未显示)，尤其是拖拉机的动力输出装置。
装置1装配到车架2上，该装置1包括穿过车架2的侧壁4安装以围绕轴线5旋转的输出轴3，所述输出轴3具有向外突出且界定了动力输出端6的槽状自由端，所述动力输出端6可有角度地(以已知方式)连接到驱动构件(未显示)，通常为万向节上，从而将动力从输出轴3传递到机器或拖车(未显示)。
在输出轴3的上游，装置1包括介于输出轴3和两个输入轴8、9之间的驱动装置7：轴8是发动机(未显示)输出轴并围绕与轴线5平行的轴线10旋转；轴9是车辆传动装置11的输出轴，并且围绕与轴线5和10平行的轴线12旋转。
更具体地，如图1所示，轴9由车架2支撑以便旋转，并且其自由端上安装有与传动装置11的输出齿轮相啮合的小锥齿轮。靠近小齿轮，轴9安装有与齿轮14相啮合的齿轮13，所述齿轮14与齿轮13一起形成驱动装置7的一部分。齿轮14由车架2支撑以便旋转，并且通过滚子以旋转方式安装到中空主体15上，所述中空主体15相对于车架2固定，与轴线10同轴并且以旋转方式容纳轴8。
驱动装置7还包括彼此同轴且与轴线10同轴的两个轴16和17，所述两个轴从由中空主体15轴向伸出的轴8的端部18伸向侧壁4。侧壁4是由外壁和内壁界定的中空壁，所述外壁和内壁彼此平行、与轴线5垂直、且以一定间距隔开从而形成位于其间的腔室19。
轴16为空心轴，其具有与轴8的端部18大体上相等的直径。轴16以旋转方式穿过侧壁4的内壁安装，并且在其位于内部腔室19中的自由端上牢固地安装有与装在输出轴3上的齿轮21相啮合的齿轮20。
如图1，并且更详细地如图2-9所示，在与支撑齿轮20一端相对的端部上，轴16具有与轴线10同轴、且节圆直径等于轴16的直径的外齿22。
轴17安装为在轴16内部旋转，并且，在面向轴8的端部上具有从轴16轴向伸出并以旋转方式插入腔室23内部的端部，所述腔室轴向形成在轴8的端部18的端部中。
在端部18和轴16之间的间隙内，轴17安装有与轴线10同轴、且具有外齿24a的齿环24，所述外齿具有与齿22以及位于面向齿24a的端部18的端部上的另一齿25相等的齿距和节圆直径。
在与安装有齿环24一端相对的端部上，轴17的端部从轴16轴向伸出，利用轴承以旋转方式穿过侧壁4的外壁安装，并且在腔室19内部安装有与安装在输出轴3上的齿轮27相啮合的齿轮26。
如下文所解释的，轴16、17可有角度和选择性地连接到轴8、9上，从而将输出轴3有角度地连接到轴8或9上，并因此使端部6以不同的速度旋转。
轴16、17通过由套筒28界定的选择器有角度地连接到轴8、9上，所述套筒与轴线10同轴、至少部分地安装在端部18上，并且可在五个设定，即与端部6的相应角速度相对应的三个工作设定；以及位于三个工作设定之间且与端部6的相应空档位置相对应的两个中间空转设定之间轴向移动。
如图2-6所示，面齿29形成在面向齿轮14的套筒28的环形端面上，并且与形成在面向套筒28的齿轮14的环形端面上的类似的面齿30相啮合。
除了面齿29以外，套筒28还具有靠近面齿29、与轴线10同轴且与位于端部18上的齿25相啮合的内齿31；套筒28也具有形成在套筒28与齿31相对的轴向端部上、与齿31类似、且有选择地与轴17的齿24a和轴16的齿22相啮合的内齿32。
套筒28的外侧面上的环形槽33在使用中由已知的叉形接头(未显示)接合，所述叉形接头通过驱动装置(未显示)连接到车厢内的控制杆(未显示)上，以便在控制杆由用户操作时，使套筒28在五个选择设定之间移动。
现在将描述装置1的操作，当处于图2和7的工作设定时，其中端部6通过轴9，经由驱动装置7以角速度V1旋转，所述角速度V1与轴9的速度成正比，并因此与车轮的角速度成正比，称作”地面速度″。
在该设定中，套筒28定位成使面齿29与齿轮14的面齿30相啮合，并且齿32与轴17的齿24a相啮合。因此，旋转通过齿轮13、14和套筒28从轴9传递到轴17，并且通过齿轮26、27从轴17传递到输出轴3，即端部6。因此，角速度V1与轴9的角速度之间的比等于齿轮比：
T1＝(R13/R14)×(R26/R27)
即，齿轮13和14的半径比乘以齿轮26和27的半径比。
图3显示了图2和7中的设定之后并且与端部6的空档位置相对应的下一个设定。在通过移动套筒28从前述设定轴向向右移动来实现的该设定中，齿32仍然与轴17的齿24相啮合，但是由于面齿29不再与面齿30相啮合，并且齿31不与轴8的齿25相啮合，因此套筒28从轴9或轴8接收不到运动，所以也不给轴17传递转动。
套筒28的进一步向右移动使其处于图4和8的设定，其中，输出轴3通过轴17有角度地连接到轴8上，并且端部6以通常为大约540rpm的速度V2旋转。在该设定中，套筒28的齿31与轴8的齿25相啮合，并且齿32与轴17的齿24a相啮合，使得运动通过套筒28从轴8传递给轴17，并且通过齿轮26、27从轴17传递给输出轴3。因此，角速度V2与轴8的角速度之间的比等于齿轮比：
T2＝R26/R27
即，齿轮26和27的半径比。
图5显示了与端部6的另一空档位置相对应的下一个设定。在通过使套筒28进一步向右轴向运动完成的该设定中，齿31仍然与轴8的齿25相啮合，但是齿32与齿24a、齿22都不啮合，因此，尽管套筒28以轴8的角速度旋转，但是套筒28的旋转既不传递给轴17，也不传递给轴16。
如图6和9所示，套筒28进一步的向右移动使其处于另一设定，其中，输出轴3通过轴16有角度地连接到轴8上，并且端部6以通常为大约750rpm或1000rpm的速度V3旋转。
在该设定中，套筒28的齿31与轴8的齿25相啮合，并且齿32与轴16的齿22相啮合，使得运动通过套筒28从轴8传递给轴16，并且通过齿轮20、21从轴16传递给输出轴3。因此，角速度V3与轴8的角速度之间的比等于齿轮比：
T3＝R20/R21
即，齿轮20和21的半径比。
通过上述说明将清楚的认识到根据本发明的装置1的优点。也就是说，装置1只使用由套筒28界定的一个选择器就可以选择端部6的三个不同的角速度，即，540rpm、750rpm或1000rpm、以及所谓的″地面速度″。同时，一个套筒还意味着一个致动叉形接头和一个控制杆，这大大简化了操作人员的控制设计和操作。
此外，通过使用同心轴16、17传递运动，套筒28可以与输出轴3隔开并且位于车辆上靠近驾驶舱的更为中心的位置处，因此有利地减少和简化了套筒28和驾驶舱中的控制杆之间的驱动，并且在可靠性和生产成本方面具有明显的优势。

Claims (14)

1.一种用于农用车辆，尤其是拖拉机的动力输出装置，该装置(1)包括：输出轴(3)，和介于输出轴(3)与以不同角速度旋转的第一和第二输入轴(8，9)之间的驱动装置(7)；所述驱动装置(7)包括选择装置(28)，该选择装置用于将输出轴(3)有选择地连接到第一和第二轴(8，9)上，并且设计成使输出轴(3)在连接到第一轴(8)上时以第一或第二角速度(V2，V3)旋转，在连接到第二轴(9)上时以不同于第一和第二角速度(V2，V3)的第三角速度(V1)旋转；其特征在于，所述装置(1)的选择装置包括能够在分别对应于输出轴(3)的第一、第二和第三角速度(V2，V3，V1)的三个不同的设定之间移动的选择器(28)。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述选择器(28)能够设置到位于所述三个设定之间且对应于输出轴(3)的两个空档位置的两个中间设定。
3.如如上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述驱动装置(7)包括彼此同轴且与第一轴(8)同轴的两个轴(16，17)；所述两个轴(16，17)之一为空心轴(16)，所述两个轴(16，17)中的另一个为在所述空心轴(16)内部自由旋转的内轴(17)。
4.如权利要求3所述的装置，其中，所述空心轴(16)在面向第一轴(8)的一端上具有外齿(22)，并且在相对端部上安装有与装于输出轴(3)上的第二齿轮(21)相啮合的第一齿轮(20)。
5.如权利要求4所述的装置，其中，在从空心轴(16)朝向第一轴(8)轴向伸出的一端上，所述内轴(17)具有与空心轴(16)的齿(22)相同的外齿(24a)，并且在相对的端部上安装有与装于输出轴(3)上的第四齿轮(27)相啮合的第三齿轮(26)。
6.如权利要求5所述的装置，其中，所述第一轴(8)在面向所述空心轴(16)和内轴(17)的端部(18)上具有外齿(25)。
7.如上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述选择器为套筒(28)。
8.如权利要求7所述的装置，其中，所述套筒(28)与第一轴(8)同轴，并且所述套筒(28)能够在其中套筒(28)使第一轴(8)有角度地连接到空心轴(16)上的第一设定、其中套筒(28)使第一轴(8)有角度地连接到内轴(17)上的第二设定、和其中套筒(28)使第二轴(9)有角度地连接到内轴(17)上的第三设定之间轴向移动。
9.如权利要求8所述的装置，其中，所述套筒(28)具有第一和第二内齿(31，32)，所述第一和第二内齿以一定距离隔开并且设计成，在第一设定中，第一齿(31)与第一轴(8)的齿(25)相啮合，第二齿(32)与空心轴(16)的齿(22)相啮合，在第二设定中，第一齿(31)与第一轴(8)的齿(25)相啮合，第二齿(32)与内轴(17)的齿(24a)相啮合。
10.如权利要求9所述的装置，其中，所述驱动装置(7)包括安装到第二轴(9)上并与具有面齿(30)的第六齿轮(14)相啮合的第五齿轮(13)，所述面齿(30)与第一轴(8)同轴并面向套筒(28)；并且其中，套筒(28)具有面齿(29)，当套筒(28)设置到第三设定并且套筒(28)的第二齿轮(32)与内轴(17)的齿(24a)相啮合时，所述面齿(29)与第六齿轮(14)的面齿(30)相啮合。
11.如上述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述第一轴(8)是发动机输出轴，第二轴(9)是车辆传动装置(11)的输出轴。
12.如上述权利要求中任一项所述的装置，其中，选择器(28)在农用车辆上居中定位。
13.如上述权利要求中任一项所述的装置，其中，第二角速度(V3)高于第一角速度(V2)。
14.如上述权利要求中任一项所述的装置，其中，第一角速度(V2)为大约540rpm，第二角速度(V3)为大约750或1000rpm。
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