CN103925346B - 同步换向带爬行挡拖拉机变速箱 - Google Patents

同步换向带爬行挡拖拉机变速箱 Download PDF

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Abstract

同步换向带爬行挡拖拉机变速箱，包括：同步器换向装置、主变速装置、副变速装置和爬行挡装置；同步器换向装置、主变速装置、副变速装置和爬行挡装置依次排列，其中同步器换向装置一端与发动机相连，爬行挡装置一端与小锥齿轮轴相连。同步器换向装置、主变速装置采用双摩擦锥同步器。通过同步器换向装置、主变速装置、副变速装置、爬行挡装置的组合，可以实现32个前进挡和32个倒退挡，倒退挡数多，很好地满足作业需要；同步器换向装置布置在主变速前端，并采用双摩擦锥同步器结构实现换向挂挡，在低速时不必停车挂挡，换挡冲击及换挡力小，换挡时间少，作业效率高。

Description

同步换向带爬行挡拖拉机变速箱
技术领域
本发明属于拖拉机领域，涉及一种拖拉机变速箱，尤其涉及一种同步换向带爬行挡拖拉机变速箱。
背景技术
随着我国农业机械化水平的快速提高，用户对拖拉机的要求不再仅仅局限于耕、耙等传统作业，更希望能完成农业生产中的辅助生产工作，如短距离内往复搬动生产物资等。同时，对拖拉机低于0.3km/h超低速度及操纵舒适性也有了进一步的要求。目前，国内拖拉机一般采用传统的带倒挡变速箱，倒退挡数一般为2～4个，最低速度大于1.5km/h，由于其挡数较少，速度范围较窄，难以适应快速高效的作业要求。另外，拖拉机换挡时冲击力及所需操纵力较大，往往给驾驶员操纵带来不适。因此，配置传统变速箱的拖拉机不能满足用户需求。因此，有必要开发具有多个倒退挡位、超低速度、换向挂挡、操纵轻便的拖拉机变速箱装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种倒退挡位数多、速度范围广、操纵舒适轻便的拖拉机变速箱。
本发明的技术方案是：同步换向带爬行挡拖拉机变速箱，包括：同步器换向装置、主变速装置、副变速装置和爬行挡装置；同步器换向装置、主变速装置、副变速装置和爬行挡装置依次排列，其中同步器换向装置一端与发动机相连，爬行挡装置一端与小锥齿轮轴相连；同步器换向装置、主变速装置采用双摩擦锥同步器。
同步器换向装置内安装有主离合器轴、换向从动齿轮轴、换向惰轮轴；主变速装置内安装有主变速主动轴和主变速从动轴；副变速装置内安装有副变速主动轴和副变速从动轴；其中主离合器轴、主变速主动轴、副变速主动轴的轴心在同一条直线上，换向从动齿轮轴、主变速从动轴、副变速从动轴和小锥齿轮轴的轴心在同一条直线上，两组轴系相互平行；动力输出前轴从主离合器轴、主变速主动轴和副变速主动轴的内部穿过。
在同步换向器装置中，主离合器轴上空套安装有换向主动齿轮，固定安装有换向同步器合件，换向一级从动齿轮和换向二级主动齿轮与换向从动齿轮轴为一整体，换向惰轮与换向惰轮轴为一整体；换向惰轮分别与换向主动齿轮、换向一级从动齿轮相互啮合，换向二级主动齿轮与换向二级从动齿轮相互啮合，换向二级从动齿轮与主变速主动轴为一整体；换向同步器合件的啮合套可沿轴向左右滑动分别与两侧齿轮的连接齿接合。
在主变速装置中，主变速主动轴上空套安装有Ⅰ挡主动齿轮、Ⅱ挡主动齿轮、Ⅲ挡主动齿轮和Ⅳ挡主动齿轮，固定安装有Ⅰ/Ⅱ挡同步器合件和Ⅲ/Ⅳ挡同步器合件；主变速从动轴上固定安装于Ⅰ挡从动齿轮、Ⅱ挡从动齿轮、Ⅲ挡从动齿轮和Ⅳ挡从动齿轮；Ⅰ挡主动齿轮、Ⅱ挡主动齿轮、Ⅲ挡主动齿轮、Ⅳ挡主动齿轮分别与Ⅰ挡从动齿轮、Ⅱ挡从动齿轮、Ⅲ挡从动齿轮、Ⅳ挡从动齿轮相互啮合；Ⅰ/Ⅱ挡同步器合件和Ⅲ/Ⅳ挡同步器合件的啮合套可以沿轴向左右滑动分别与相邻两侧齿轮的连接齿接合。
在副变速装置中，副变速主动轴上固定安装有L挡主动齿轮和M挡主动齿轮，常啮合从动齿轮和LL挡主动齿轮与副变速主动轴为一整体；副变速从动轴上固定安装有H/LL啮合套、L/M啮合套，空套安装有LL挡从动齿轮、L挡从动齿轮和M挡从动齿轮；常啮合从动齿轮、LL挡主动齿轮、L挡主动齿轮、M挡主动齿轮分别与常啮合主动齿轮、LL挡从动齿轮、L挡从动齿轮、M挡从动齿轮相互啮合，常啮合主动齿轮与主变速从动轴为一整体；H/LL啮合套和L/M啮合套可以沿轴向左右滑动分别与相邻两侧齿轮的连接齿结合。
爬行挡装置由两个串联的行星齿轮机构组成，共用的内齿圈固定在箱体上，一级行星架和二级行星架安装于内齿圈内，内齿圈、一级行星架和二级行星架与副变速从动轴的轴心在一条直线上；一级太阳轮固定安装于副变速从动轴后端，一级行星架和二级行星架上分别安装有三个行星轮，二级太阳轮与一级行星架焊接为一整体，二级行星架上焊接有内花键毂；一级行星架上的三个行星轮分别于一级太阳轮和内齿圈相互啮合，二级行星架上的三个行星轮分别与二级太阳轮和内齿圈相互啮合；爬行挡啮合套固定安装于小锥齿轮轴上，可沿轴向左右滑动，分别与副变速从动轴、内花键毂接合。
本发明采用上述技术方案后可达到如下的积极效果：同步换向带爬行挡拖拉机变速箱采用上述布置方式，结构紧凑，可将拖拉机发动机动力向拖拉机后桥、前桥及动力输出轴传递。通过同步器换向装置、主变速装置、副变速装置、爬行挡装置的组合，可以实现32个前进挡和32个倒退挡，倒退挡数多，最低速度小于0.25km/h，很好地满足作业需要；同步器换向装置布置在主变速前端，并采用双摩擦锥同步器结构实现换向挂挡，在低速时不必停车挂挡，换挡冲击及换挡力小，换挡时间少，作业效率高；主变速装置采用双摩擦锥同步器换挡，可不停车换挡，换挡冲击及换挡力小，作业效率高。
附图说明
图1为本发明同步换向带爬行挡拖拉机变速箱的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述。如图1所示，同步换向带爬行挡拖拉机变速箱，共有同步器换向装置T1、主变速装置T2、副变速装置T3和爬行挡装置T4共四部分组成。其中同步换向装置T1一端与发动机A相连，爬行挡装置T4与小锥齿轮轴S5相连，此处动力分两路传递，一路经小锥齿轮轴S5通往拖拉机后桥D，另一路经小锥齿轮轴上安装的四驱主动齿轮18通往拖拉机前桥C。
同步换向器装置T1内安装有主离合器轴S1、换向从动齿轮轴S9、换向惰轮轴S8；主变速装置T2内安装有主变速主动轴S3和主变速从动轴S7；副变速装置T3内安装有副变速主动轴S4和副变速从动轴S6。其中主离合器轴S1、主变速主动轴S3、副变速主动轴S4的轴心在同一条直线上，换向从动齿轮轴S9、主变速从动轴S7、副变速从动轴S6和小锥齿轮轴S5的轴心在同一条直线上，两组轴系相互平行；动力输出前轴S2从主离合器轴S1、主变速主动轴S3和副变速主动轴S4的内部穿过。
在同步换向器装置T1中，主离合器轴S1上空套安装有换向主动齿轮1，固定安装有换向同步器合件2，换向一级从动齿轮36和换向二级主动齿轮34与换向从动齿轮轴S9为一整体，换向惰轮35与换向惰轮轴S8为一整体；换向惰轮35分别与换向主动齿轮1、换向一级从动齿轮36相互啮合，换向二级主动齿轮34与换向二级从动齿轮3相互啮合，换向二级从动齿轮3与主变速主动轴S3为一整体；换向同步器合件2的啮合套可沿轴向左右滑动分别与两侧齿轮的连接齿接合。
在主变速装置T2中，主变速主动轴S3上空套安装有Ⅰ挡主动齿轮9、Ⅱ挡主动齿轮7、Ⅲ挡主动齿轮6和Ⅳ挡主动齿轮4，固定安装有Ⅰ/Ⅱ挡同步器合件8和Ⅲ/Ⅳ挡同步器合件5；主变速从动轴S7上固定安装于Ⅰ挡从动齿轮30、Ⅱ挡从动齿轮31、Ⅲ挡从动齿轮32和Ⅳ挡从动齿轮33；Ⅰ挡主动齿轮9、Ⅱ挡主动齿轮7、Ⅲ挡主动齿轮6、Ⅳ挡主动齿轮4分别与Ⅰ挡从动齿轮30、Ⅱ挡从动齿轮31、Ⅲ挡从动齿轮32、Ⅳ挡从动齿轮33相互啮合；Ⅰ/Ⅱ挡同步器合件8和Ⅲ/Ⅳ挡同步器合件5的啮合套可以沿轴向左右滑动分别与相邻两侧齿轮的连接齿接合。
在副变速装置T3中，副变速主动轴S4上固定安装有L挡主动齿轮12和M挡主动齿轮13，常啮合从动齿轮10和LL挡主动齿轮11与副变速主动轴S4为一整体；副变速从动轴S6上固定安装有H/LL啮合套28、L/M啮合套25，空套安装有LL挡从动齿轮27、L挡从动齿轮26和M挡从动齿轮24；常啮合从动齿轮10、LL挡主动齿轮11、L挡主动齿轮12、M挡主动齿轮13分别与常啮合主动齿轮29、LL挡从动齿轮27、L挡从动齿轮26、M挡从动齿轮24相互啮合，常啮合主动齿轮29与主变速从动轴S7为一整体；H/LL啮合套28和L/M啮合套25可以沿轴向左右滑动分别与相邻两侧齿轮的连接齿结合。
爬行挡装置T4由两个串联的行星齿轮机构组成，共用的内齿圈14固定在箱体上，一级行星架22和二级行星架20安装于内齿圈14内，内齿圈14、一级行星架22和二级行星架20与副变速从动轴S7的轴心在一条直线上；一级太阳轮23固定安装于副变速从动轴S7后端，一级行星架22和二级行星架20上分别安装有三个行星轮15和16，二级太阳轮21与一级行星架22焊接为一整体，二级行星架20上焊接有内花键毂19；一级行星架22上的三个行星轮15分别于一级太阳轮23和内齿圈14相互啮合，二级行星架20上的三个行星轮16分别与二级级太阳轮21和内齿圈14相互啮合；爬行挡啮合套17固定安装于小锥齿轮轴S5上，可沿轴向左右滑动，分别与副变速从动轴S7、内花键毂19接合。
在同步换向带爬行挡拖拉机变速箱中，发动机动力分两路传递：第一路从发动机A通过动力输出前轴S2传递至动力输出装置B，驱动动力输出轴；第二路从发动机A通过主离合器轴S1传递至同步器换向装置T1，根据同步器换向装置T1中主离合器轴S1上的换向同步器合件2的状态，可实现两个挡，每个挡的传递路径如下：
前进挡：换向同步器合件2啮合套向右滑动，与换向二级从动齿轮3的连接齿接合，动力由主离合器轴S1→换向同步器合件2→换向二级从动齿轮3。
倒退挡：换向同步器合件2啮合套向左滑动，与换向主齿轮1的连接齿接合，动力由主离合器轴S1→换向同步器合件2→换向主动齿轮1→换向惰轮35→换向一级从动齿轮36→换向二级主动齿轮34→换向二级从动齿轮3。
动力由换向二级从动齿轮3传递至主变速主动轴S3，传递至主变速装置T2中，根据主变速装置T2中的Ⅰ/Ⅱ挡同步器合件8和Ⅲ/Ⅳ挡同步器合件5的状态，可以实现四个挡位，每个挡位传递路径如下：
Ⅰ挡：Ⅰ/Ⅱ挡同步器合件8向右滑动，与Ⅰ挡主动齿轮9的连接齿接合，Ⅲ/Ⅳ挡同步器合件5不与相邻齿轮的连接齿接合。动力由换向二级从动齿轮3→主变速主动轴S3→Ⅰ/Ⅱ同步器合件8→Ⅰ挡主动齿轮9→Ⅰ挡从动齿轮30→主变速从动轴S7。
Ⅱ挡：Ⅰ/Ⅱ挡同步器合件8向左滑动，与Ⅱ挡主动齿轮7的连接齿接合，Ⅲ/Ⅳ挡同步器合件5不与相邻齿轮的连接齿接合。动力由换向二级从动齿轮3→主变速主动轴S3→Ⅰ/Ⅱ同步器合件8→Ⅱ挡主动齿轮7→Ⅱ挡从动齿轮31→主变速从动轴S7。
Ⅲ挡: Ⅲ/Ⅳ挡同步器合件5向右滑动，与Ⅲ挡主动齿轮6的连接齿接合，Ⅰ/Ⅱ挡同步器合件8不与相邻齿轮的连接齿接合。动力由换向二级从动齿轮3→主变速主动轴S3→Ⅲ/Ⅳ挡同步器合件5→Ⅲ挡主动齿轮6→Ⅲ挡从动齿轮32→主变速从动轴S7。
Ⅳ挡: Ⅲ/Ⅳ挡同步器合件5向左滑动，与Ⅳ挡主动齿轮4的连接齿接合，Ⅰ/Ⅱ挡同步器合件8不与相邻齿轮的连接齿接合。动力由换向二级从动齿轮3→主变速主动轴S3→Ⅲ/Ⅳ挡同步器合件5→Ⅳ挡主动齿轮4→Ⅳ挡从动齿轮33→主变速从动轴S7。
动力由主变速从动轴S7，经常啮合主动齿轮29传递至副变速装置T3中。根据副变速装置T3中H/LL啮合套28和L/M啮合套25的状态，可以实现四个挡位，每个挡位传递路径如下：
LL挡：H/LL啮合套28向右滑动，与LL挡从动齿轮27的连接齿接合，L/M啮合套25不与相邻齿轮的连接齿接合。动力由主变速从动轴S7→常啮合主动齿轮29→常啮合从动齿轮10→副变速主动轴S4→LL挡主动齿轮11→LL挡从动齿轮27→H/LL啮合套28→副变速从动轴S6。
L挡：L/M啮合套25向左滑动，与L挡从动齿轮26的连接齿接合，H/LL啮合套28不与相邻齿轮的连接齿接合。动力由主变速从动轴S7→常啮合主动齿轮29→常啮合从动齿轮10→副变速主动轴S4→L挡主动齿轮12→L挡从动齿轮26→L/M啮合套25→副变速从动轴S6。
M档：L/M啮合套25向右滑动，与M挡从动齿轮24的连接齿接合，H/LL啮合套28不与相邻齿轮的连接齿接合。动力由主变速从动轴S7→常啮合主动齿轮29→常啮合从动齿轮10→副变速主动轴S4→M挡主动齿轮13→M挡从动齿轮24→L/M啮合套25→副变速从动轴S6。
H挡：H/LL啮合套28向左滑动，与常啮合主动齿轮29的连接齿接合，L/M啮合套25不与相邻齿轮的连接齿接合。动力由主变速从动轴S7→常啮合主动齿轮29→H/LL啮合套28→副变速从动轴S6。
动力由副变速从动轴S6传递至爬行挡装置T4中，根据爬行挡装置T4中爬行挡啮合套17的状态，可以实现两个挡位，每个挡位动力传递路径如下：
直接挡：爬行挡啮合套向左滑动，与副变速从动轴S6接合。动力由副变速从动轴S6→爬行挡啮合套17→小锥齿轮轴S5。
爬行挡：爬行挡啮合套向右滑动，与内花键毂19接合。动力由副变速从动轴S6→一级太阳轮23→行星轮15→一级行星架22→二级太阳轮21→行星轮16→二级行星架20→内花键毂19→爬行挡啮合套17→小锥齿轮轴S5。
在实现每个挡位时，动力传递至小锥齿轮轴S5时，其中一部分动力经四驱主动齿轮18传递至前桥C。动力由小锥齿轮轴S5→四驱主动齿轮18→前桥C。
本拖拉机变速箱经同步器换向装置T1、主变速装置T2、副变速装置T3和爬行挡装置T4组合，可实现将发动机动力向后桥D、前桥C传递，并可实现32个前进挡位和32个倒退挡位。

Claims (1)

1.同步换向带爬行挡拖拉机变速箱，包括：同步器换向装置（T1）、主变速装置（T2）、副变速装置（T3）和爬行挡装置（T4）；其特征在于：同步器换向装置（T1）、主变速装置（T2）、副变速装置（T3）和爬行挡装置（T4）依次排列，其中同步器换向装置（T1）一端与发动机（A）相连，爬行挡装置（T4）一端与小锥齿轮轴（S5）相连；同步器换向装置（T1）、主变速装置（T2）采用双摩擦锥同步器；同步器换向装置（T1）内安装有主离合器轴（S1）、换向从动齿轮轴（S9）、换向惰轮轴（S8）；主变速装置（T2）内安装有主变速主动轴（S3）和主变速从动轴（S7）；副变速装置（T3）内安装有副变速主动轴（S4）和副变速从动轴（S6）；其中主离合器轴（S1）、主变速主动轴（S3）、副变速主动轴（S4）的轴心在同一条直线上，换向从动齿轮轴（S9）、主变速从动轴（S7）、副变速从动轴（S6）和小锥齿轮轴（S5）的轴心在同一条直线上，两组轴系相互平行；动力输出前轴（S2）从主离合器轴（S1）、主变速主动轴（S3）和副变速主动轴（S4）的内部穿过；在同步器换向装置（T1）中，主离合器轴（S1）上空套安装有换向主动齿轮（1），固定安装有换向同步器合件（2），换向一级从动齿轮（36）和换向二级主动齿轮（34）与换向从动齿轮轴（S9）为一整体，换向惰轮（35）与换向惰轮轴（S8）为一整体；换向惰轮（35）分别与换向主动齿轮（1）、换向一级从动齿轮（36）相互啮合，换向二级主动齿轮（34）与换向二级从动齿轮（3）相互啮合，换向二级从动齿轮（3）与主变速主动轴（S3）为一整体；换向同步器合件（2）的啮合套可沿轴向左右滑动分别与两侧齿轮的连接齿接合；在主变速装置（T2）中，主变速主动轴（S3）上空套安装有Ⅰ挡主动齿轮（9）、Ⅱ挡主动齿轮（7）、Ⅲ挡主动齿轮（6）和Ⅳ挡主动齿轮（4），固定安装有Ⅰ/Ⅱ挡同步器合件（8）和Ⅲ/Ⅳ挡同步器合件（5）；主变速从动轴（S7）上固定安装于Ⅰ挡从动齿轮（30）、Ⅱ挡从动齿轮（31）、Ⅲ挡从动齿轮（32）和Ⅳ挡从动齿轮（33）；Ⅰ挡主动齿轮（9）、Ⅱ挡主动齿轮（7）、Ⅲ挡主动齿轮（6）、Ⅳ挡主动齿轮（4）分别与Ⅰ挡从动齿轮（30）、Ⅱ挡从动齿轮（31）、Ⅲ挡从动齿轮（32）、Ⅳ挡从动齿轮（33）相互啮合；Ⅰ/Ⅱ挡同步器合件（8）和Ⅲ/Ⅳ挡同步器合件（5）的啮合套可以沿轴向左右滑动分别与相邻两侧齿轮的连接齿接合；在副变速装置（T3）中，副变速主动轴（S4）上固定安装有L挡主动齿轮（12）和M挡主动齿轮（13），常啮合从动齿轮（10）和LL挡主动齿轮（11）与副变速主动轴（S4）为一整体；副变速从动轴（S6）上固定安装有H/LL啮合套（28）、L/M啮合套（25），空套安装有LL挡从动齿轮（27）、L挡从动齿轮（26）和M挡从动齿轮（24）；常啮合从动齿轮（10）、LL挡主动齿轮（11）、L挡主动齿轮（12）、M挡主动齿轮（13）分别与常啮合主动齿轮（29）、LL挡从动齿轮（27）、L挡从动齿轮（26）、M挡从动齿轮（24）相互啮合，常啮合主动齿轮（29）与主变速从动轴（S7）为一整体；H/LL啮合套（28）和L/M啮合套（25）可以沿轴向左右滑动分别与相邻两侧齿轮的连接齿结合；爬行挡装置（T4）由两个串联的行星齿轮机构组成，共用的内齿圈（14）固定在箱体上，一级行星架（22）和二级行星架（20）安装于内齿圈（14）内，内齿圈（14）、一级行星架（22）和二级行星架（20）与副变速从动轴（S7）的轴心在一条直线上；一级太阳轮（23）固定安装于副变速从动轴（S7）后端，一级行星架（22）安装有三个行星轮（15）和二级行星架（20）上安装有三个行星轮（16），二级太阳轮（21）与一级行星架（22）焊接为一整体，二级行星架（20）上焊接有内花键毂（19）；一级行星架（22）上的三个行星轮（15）分别于一级太阳轮（23）和内齿圈（14）相互啮合，二级行星架（20）上的三个行星轮（16）分别与二级太阳轮（21）和内齿圈（14）相互啮合；爬行挡啮合套（17）固定安装于小锥齿轮轴（S5）上，可沿轴向左右滑动，分别与副变速从动轴（S7）、内花键毂（19）接合。
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