CN104196968B - 一种四驱自走式多功能传动装置 - Google Patents

Abstract

一种四驱自走式多功能传动装置，包括输入轴、后输出轴、 III 轴、 IV 轴、转向轴、 VI 轴、左驱动轴、右驱动轴、四驱传动轴和前输出轴；动力传输到输入轴上，通过拨动输入轴上的高低档双联齿轮以及 III 轴上的Ⅲ档变速双联齿轮和Ⅲ档变速齿轮与其它齿轮啮合，组合形成六档变速，经各档变速后动力传至 IV 轴，此后动力一方面经 IV 轴、转向轴和 VI 轴传至驱动轴，带动驱动轴上的后驱动轮运转；另一方面经 IV 轴和四驱传动轴传至前输出轴，前输出轴通过万向连接轴与前驱动桥连接，经万向连接轴传至前驱动桥，带动前驱动桥上的前驱动轮运转。该装置将动力分为两路驱动，实现了前驱动轮和后驱动轮的四驱传动，操作灵活可靠。

Description

一种四驱自走式多功能传动装置

技术领域

本发明涉及一种四驱自走式多功能传动装置，属于四驱传动技术领域。

背景技术

自走式农业机械主要由动力装置、传动装置、行走及变速装置、操向装置和工作部件等组成，传动装置是自走式农业机械的重要组成部分，其结构也是各种各样。

中国专利文献 CN203289918U 公开了一种《收获机械用变速箱总成》，主要是由变速箱体、Ⅰ轴组件、Ⅱ轴组件、Ⅲ轴组件、Ⅳ轴组件、差速器总成、Ⅵ轴组件和驱动轮轴组件组成，各轴组件两端各装配有一件轴承，分别安装于变速箱体轴承孔内，起到支承各轴的作用，倒档轴组件中倒档轴两端分别安装于变速箱体孔内，起到支承倒档轴的作用；Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴及驱动轮轴上的各齿轮通过矩形花键与各轴配合；副变速光轴上的齿轮与副变速光轴以小间隙方式配合，在其上滑转；差速器轴上的中央传递大齿轮通过两锥齿轮，两件转向齿轮分别在左、右转向弹簧的弹力作用下与中央传递齿轮形成锥齿轮配合，在弹簧力的作用下实现差速转向；外部利用转向器进行转向。 这种收获机械用变速箱总成的缺陷是无后输出轴，收获机械无法实现四驱功能。制动器总成安装在Ⅲ轴上，在负荷大的情况下，制动效果不好，特别在斜坡上，无法制动时，容易造成车辆下滑，非常危险。

公开了一种《四轮驱动手扶拖拉机》，是由变速箱、传动箱及拖车组成的四轮驱动手扶拖拉机，其特殊之处是对转向轴后部偏下部位的变速箱进行适当的加大，在加大部位安装后驱动轴，后驱动轴上套装有与中央传动大齿轮相啮合的传动齿轮以及后离合器与小伞齿轮相啮合 , 后驱输出轴通过万向轴与传动箱的输出轴相连接，传动箱的输入轴上固定有小齿轮 , 小齿轮与轮毂上设有传动拔叉的滑动大齿轮相啮合，滑动大齿轮装置在带的花键的传动输出轴上或将传动箱的输入轴与输出轴均设有花键，位置相对，尺寸相等，二轴同心，设有拔叉槽的花键套 A 套在输入轴上。

上述四轮驱动手扶拖拉机的缺陷是，在转向轴下部增加输出装置造成在水田及泥泞道路上转向非常沉重，而且在变速箱以外，增加了一个传动箱来实现后输出的动力接合和切断，使得制造成本高。

发明内容

针对现有自走式农业机械传动装置存在的不足，本发明提供一种能够实现四驱传动、结构简单、便于制造、操作方便且用途多样的四驱自走式多功能传动装置。

本发明的四驱自走式多功能传动装置，采用以下技术方案：

该四驱自走式多功能传动装置，包括输入轴、后输出轴、 III 轴、 IV 轴、转向轴、 VI 轴、左驱动轴、右驱动轴、四驱传动轴和前输出轴；输入轴上安装有高低档双联齿轮；后输出轴上依次安装有Ⅱ档从动齿轮、 III 档 从动齿轮、Ⅰ档从动齿轮和倒档从动齿轮，后输出轴的输出端装有传动轮； III 轴上依次安装有 III 轴主传动齿轮 、Ⅲ档变速双联齿轮和Ⅲ档变速齿轮； IV 轴上安装有 IV 轴齿轮， IV 轴齿轮一方面与转向轴上的中央齿轮啮合，一方面与四驱传动轴上的滑移齿轮啮合；转向轴上安装有中央齿轮，中央齿轮的两侧各安装一个差速齿轮，组成差速器，中央齿轮与 IV 轴齿轮啮合； VI 轴上安装有两个 VI 轴传动双联齿轮，两个 VI 轴传动双联齿轮上的大齿轮分别与两个差速齿轮啮合；左驱动轴和右驱动轴上均安装有驱动齿轮，两个驱动齿轮分别与两个 VI 轴传动双联齿轮上的小齿轮啮合；四驱传动轴上安装有滑移齿轮和四驱锥齿轮，四驱锥齿轮与前输出轴上的锥齿轮啮合；前输出轴是与四驱锥齿轮啮合的锥齿轮轴。

此外，还包括一个倒档轴，倒档轴上安装有倒档齿轮，通过倒档齿轮、倒档从动齿轮和和Ⅲ档变速齿轮实现两档倒退运行。

上述装置，动力传输到输入轴上，通过拨动输入轴上的高低档双联齿轮以及 III 轴上的Ⅲ档变速双联齿轮和Ⅲ档变速齿轮与其它齿轮啮合，组合形成六档变速，经各档变速后动力传至 IV 轴。此后动力一方面经 IV 轴、转向轴和 VI 轴传至驱动轴，带动驱动轴上的后驱动轮运转；另一方面经 IV 轴和四驱传动轴传至前输出轴，前输出轴通过万向连接轴与前驱动桥连接，经万向连接轴传至前驱动桥，带动前驱动桥上的前驱动轮运转。后输出轴可以带动农用机械（如旋耕机等）运转，实现了第三路动力传输。

本发明通过将动力分为两路驱动，实现了前驱动轮和后驱动轮的四驱传动，转向操作更加简便灵活可靠，且传动系配置更加合理，大大减轻操作者的劳动强度，降低了制造成本，同样还可以实现第三路动力传输和倒档功能，可用于配套收获机械和耕作作机械等。

附图说明

图 1 是本发明四驱自走式多功能传动装置的各轴位置关系剖视图。

图 2 是图 1 所示沿 A-A 线剖视的各轴传动关系原理示意图。

图 3 是图 1 所示沿 B-B 线剖视的各轴传动关系原理示意图。

图中： 1 、输入轴， 2 、Ⅱ档从动齿轮， 3 、后输出轴， 4 、 III 档 从动齿轮， 5 、高低档双联齿轮， 6 、Ⅲ档变速双联齿轮， 7 、Ⅰ档从动齿轮， 8 、倒档从动齿轮， 9 、 III 轴主传动齿轮 ， 10 、Ⅲ档变速齿轮， 11 、 III 轴， 12 、 IV 轴齿轮， 13 、 IV 轴， 14 、转向轴， 15 、差速齿轮， 16 、中央齿轮， 17 、 VI 轴， 18 、 VI 轴传动双联齿轮， 19 、左驱动轴， 20 、右驱动轴， 21 、驱动齿轮， 22 、后驱动轮， 23 、链传动， 24 、柴油机， 25 、离合器， 26 、倒档齿轮， 27 、四驱传动轴， 28 、滑移齿轮， 29 、四驱锥齿轮， 30 、前输出轴， 31 、万向连接轴， 32 、前驱动桥， 33 、前驱动轮。

具体实施方式

图 1 给出了本发明四驱自走式多功能传动装置的各轴位置关系，主要包括输入轴 1 、后输出轴 3 、 III 轴 11 、 IV 轴 13 、转向轴 14 、 VI 轴 17 、左驱动轴 19 、右驱动轴 20 、四驱传动轴 27 和前输出轴 30 。输入轴 1 、后输出轴 3 、 III 轴 11 、 IV 轴 13 、转向轴 14 、 VI 轴 17 、左驱动轴 19 、右驱动轴 20 和四驱传动轴 27 的轴线平行。前输出轴 30 与四驱传动轴 27 的轴线垂直。各轴上的部件关系如图 2 和图 3 所示。

输入轴 1 的外端安装有离合器 25 ，离合器 25 通过带传动与柴油机 24 连接。输入轴 1 上安装有高低档双联齿轮 5 ，通过拨叉拨动高低档双联齿轮 5 在输入轴 1 上移动。

后输出轴 3 上依次安装有Ⅱ档从动齿轮 2 、 III 档 从动齿轮 4 、Ⅰ档从动齿轮 7 和倒档从动齿轮 8 。在后输出轴 3 的输出端可以装有传动链轮，通过链传动 23 将动力传输到农用机械（如旋耕机等），带动农用机械运转作业。

轴 11 上依次安装有 III 轴主传动齿轮 9 、Ⅲ档变速双联齿轮 6 和Ⅲ档变速齿轮 10 。

轴 13 上安装有 IV 轴齿轮 12 ， IV 轴齿轮 12 一方面与转向轴 14 上的中央齿轮啮合，将动力传至左驱动轴 19 和右驱动轴 20 ；一方面与四驱传动轴 27 上的滑移齿轮 28 啮合，将动力传至前驱动桥 32 。这样就能够同时将动力传向后驱动轮和前驱动轮，实现四驱传动。

转向轴 14 上安装有中央齿轮 16 ，中央齿轮 16 的两侧各安装一个差速齿轮 15 ，组成差速器，中央齿轮 16 与 IV 轴齿轮 12 啮合。

轴 17 上安装有两个 VI 轴传动双联齿轮 18 ，两个 VI 轴传动双联齿轮 18 上的大齿轮分别与两个差速齿轮 15 啮合。

左驱动轴 19 和右驱动轴 20 上均安装有驱动齿轮 21 ，两个驱动齿轮 21 分别与两个 VI 轴传动双联齿轮 18 上的小齿轮啮合。左驱动轴 19 和右驱动轴 20 上各安装一个后驱动轮 22 。在左驱动轴 19 和右驱动轴 20 上均安装有制动器。

四驱传动轴 27 上安装有滑移齿轮 28 和四驱锥齿轮 29 ，拨动滑移齿轮 28 在四驱传动轴 27 上移动，可实现与 IV 轴齿轮 12 啮合，四驱锥齿轮 29 与前输出轴 30 上的锥齿轮啮合。

前输出轴 30 是与四驱锥齿轮 29 啮合的锥齿轮轴，前输出轴 30 通过万向连接轴 31 与前驱动桥 32 连接。前驱动桥 32 上安装两个前驱动轮 33 。

此外，还包括一个倒档轴，倒档轴上安装有倒档齿轮 26 （参见图 2 ），倒档齿轮 26 与倒档从动齿轮 8 啮合以及Ⅲ档变速齿轮 10 与倒档齿轮 26 啮合，实现两档倒退运行。

上述装置实现四轮驱动的过程如下所述：

柴油机 24 的动力经离合器 25 传输到输入轴 1 上，通过拨动输入轴 1 上的高低档双联齿轮 5 以及 III 轴 11 上的Ⅲ档变速双联齿轮 6 和Ⅲ档变速齿轮 10 与其它齿轮啮合，组合形成六档变速，经各档变速后动力传至 IV 轴 13 。此后动力分两路传输：一方面经 IV 轴 13 上 IV 轴齿轮 12 与转向轴 14 上中央齿轮 16 的啮合、转向轴 14 上差速齿轮 15 与 VI 轴 17 上 VI 轴传动双联齿轮 18 的啮合以及 VI 轴传动双联齿轮 18 与驱动齿轮 21 的啮合，将动力传至左驱动轴 19 和右驱动轴 20 ，带动左驱动轴 19 和右驱动轴 20 上的两个后驱动轮 22 运转；另一方面，经 IV 轴 13 上 IV 轴齿轮 12 与四驱传动轴 27 上滑移齿轮 28 的啮合以及四驱传动轴 27 上四驱锥齿轮 29 与前输出轴 30 上的锥齿轮的啮合，将动力经万向连接轴 31 传至前驱动桥 32 ，带动前驱动桥 32 上的两个前驱动轮 33 运转。通过拨动滑移齿轮 28 实现滑移齿轮 28 与 IV 轴齿轮 12 的啮合或脱开，实现动力结合或切断。后输出轴 3 通过链传动 23 带动后方的农用机械（如旋耕机等）运转，实现了第三路动力传输。

后输出轴 3 和 III 轴 11 之间的六档前进变速和两档倒退变速过程如下所述：

Ⅰ档前进运动：拨动高低档双联齿轮 5 和 III 档 从动齿轮 4 啮合，拨动Ⅲ档变速齿轮 10 与Ⅰ档从动齿轮 7 啮合。

Ⅱ档前进运动：拨动高低档双联齿轮 5 和 III 档 从动齿轮 4 啮合，拨动Ⅲ档变速双联齿轮 6 与Ⅱ档从动齿轮 2 啮合。

Ⅲ档前进运动：拨动高低档双联齿轮 5 与 III 档 从动齿轮 4 啮合，拨动Ⅲ档变速双联齿轮 6 与Ⅲ档从动齿轮 4 啮合。

档 前进运动：拨动高低档双联齿轮 5 与 I 档从动齿轮 7 啮合，拨动Ⅲ档变速齿轮 10 与Ⅰ档从动齿轮 7 啮合。

档前进 运动：拨动高低档双联齿轮 5 与 I 档从动齿轮 7 啮合，拨动Ⅲ档变速双联齿轮 6 与Ⅱ档从动齿轮 2 啮合。

档 前进运动：拨动高低档双联齿轮 5 与 I 档从动齿轮 7 啮合，拨动Ⅲ档变速双联齿轮 6 与Ⅲ档从动齿轮 4 啮合。

Ⅰ档倒退运动；拨动高低档双联齿轮 5 与 III 档 从动齿轮 4 啮合，拨动Ⅲ档变速齿轮 10 与倒档齿轮 26 （参见图 2 ）啮合，倒档齿轮与倒档从动齿轮 8 啮合。

Ⅱ档倒退运动：拨动高低档双联齿轮 5 与 I 档从动齿轮 7 啮合，拨动Ⅲ档变速齿轮 10 与倒档齿轮 26 啮合，倒档齿轮 26 与倒档从动齿轮 8 啮合。

Claims (1)

1.一种四驱自走式多功能传动装置，包括输入轴、后输出轴、III轴、IV轴、转向轴、VI轴、左驱动轴、右驱动轴、四驱传动轴和前输出轴；其特征是：输入轴上安装有高低档双联齿轮；后输出轴上依次安装有Ⅱ档从动齿轮、 III档从动齿轮、Ⅰ档从动齿轮和倒档从动齿轮，后输出轴的输出端装有传动轮；III轴上依次安装有III轴主传动齿轮、Ⅲ档变速双联齿轮和Ⅲ档变速齿轮；IV轴上安装有IV轴齿轮，IV轴齿轮一方面与转向轴上的中央齿轮啮合，一方面与四驱传动轴上的滑移齿轮啮合；转向轴上安装有中央齿轮，中央齿轮的两侧各安装一个差速齿轮，组成差速器，中央齿轮与IV轴齿轮啮合；VI轴上安装有两个VI轴传动双联齿轮，两个VI轴传动双联齿轮上的大齿轮分别与两个差速齿轮啮合；左驱动轴和右驱动轴上均安装有驱动齿轮，两个驱动齿轮分别与两个VI轴传动双联齿轮上的小齿轮啮合；四驱传动轴上安装有滑移齿轮和四驱锥齿轮，四驱锥齿轮与前输出轴上的锥齿轮啮合；前输出轴是与四驱锥齿轮啮合的锥齿轮轴。