CN104653720A - 拖拉机部分动力换档传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及拖拉机领域，公开了一种拖拉机部分动力换档传动装置，包括：动力换档部分(1)、普通爬行档换档部分(2)和同步器换档部分(3)，动力换档部分(1)内安装一轴(S1)、二轴(S2)和倒档轴(S3)；同步器换档部分(3)内安装有四轴(S4)和五轴(S5)；所述一轴(S1)的一端与发动机连接，其另一端连接液压控制机构(36)；所述五轴(S5)的一端与后桥连接，其另一端可选择地向前桥输出动力；所述四轴(S4)与所述二轴(S2)同轴布置，且通过普通爬行档换档部分(2)连接。本发明实现部分动力换档同时实现增加档位数，使整个传动装置传动效率提高，降低制造成本。

Description

拖拉机部分动力换档传动装置
技术领域
本发明涉及拖拉机领域，特别是涉及一种拖拉机部分动力换档传动装置。
背景技术
拖拉机的变速箱多为滑动齿轮换档、啮合套换档，换档过程多需要经过空档位置，这样就造成了动力传递的中断。如果拖拉机在低速以低速大牵引力作业，中断动力传递就意味着要使拖拉机停车和重新起步，这样会影响机组的生产效率。近两年有部分企业研发出了同步器换档，及与之相匹配的操作系统，但这种换档方式档位和速度的区间大，操作复杂，变速不流畅，负荷作用时无法实现平稳换档，不能满足精细农业和精耕细播的农艺要求。
拖拉机后桥由中央传动、最终传动、动力输出组成，其是为了满足拖拉机行走及后动力输出实现农机具挂接。后桥中央传动采用螺旋锥齿轮传动，可以在减小其尺寸的同时，提高其承载能力。最终传动采用行星齿轮传动，体积小，承载能力大，工作平稳，很好满足精细农业要求。后动力输出部分采用电液离合器控制，并采用同步器换档方式实现4个不同转速的动力输出，满足更多地方的需求，可配套农机具数量增加。综上所述，开发一种既能保证拖拉机负荷作业时实现平稳换档，又能满足精细农业和精耕细播的农艺要求的传动装置是很有必要的。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供既能保证拖拉机负荷作业时实现平稳换档的拖拉机部分动力换档传动装置。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种拖拉机部分动力换档传动装置，包括：动力换档部分、普通爬行档换档部分和同步器换档部分，动力换档部分内安装一轴、二轴和倒档轴；同步器换档部分内安装有四轴和五轴；所述一轴的一端与发动机连接，其另一端连接液压控制机构；所述五轴的一端与后桥连接，其另一端可选择地向前桥输出动力；所述四轴与所述二轴同轴布置，且通过普通爬行档换档部分连接。
其中，动力换档部分中，所述一轴套设有第一换档离合器、第二换档离合器和低档主动齿轮，通过键连接固定有高档主动齿轮和液压泵主动齿轮，低档主动齿轮可与第二换档离合器相连接，所述高档主动齿轮可与第一换档离合器相连接；所述二轴套设有第三换档离合器、第四换档离合器和高档从动齿轮，通过键连接固定有共用齿轮和倒高档从动齿轮，所述高档从动齿轮可与第三换档离合器相连接，所述共用齿轮可与第四换档离合器相连接；所述倒档轴套设有第一倒档离合器、第二倒档离合器和倒低档主动齿轮，通过键连接固定有倒高档主动齿轮，所述倒低档主动齿轮可与第一倒档离合器相连接，所述倒高档主动齿轮可与第二倒档离合器相连接；所述第一换档离合器和第二右换档离合器的壳体连接一轴离合齿轮，所述第三换档离合器和第四换档离合器的壳体连接二轴离合齿轮，所述第二倒档离合器和第一倒档离合器的壳体连接倒档离合齿轮，所述一轴离合齿轮分别与二轴离合齿轮及倒档离合齿轮常啮合；所述高档主动齿轮与高档从动齿轮常啮合，所述共用齿轮分别与低档主动齿轮及倒低档主动齿轮常啮合；所述倒高档主动齿轮与倒高档从动齿轮常啮合。
其中，同步器换档部分中，所述四轴套设有三档主动齿轮、四档主动齿轮、五档主动齿轮和六档主动齿轮，通过键连接固定有三四档同步器、五六档同步器、一档主动齿轮和二档主动齿轮，三四档同步器可选择地与三档主动齿轮或四档主动齿轮接合，五六档同步器可选择地与五档主动齿轮或六档主动齿轮接合；所述五轴套设有一档从动齿轮和二档从动齿轮，通过键连接固定有三档从动齿轮、四档从动齿轮、五档从动齿轮、六档从动齿轮和一二档同步器，一二档同步器可选择地与一档从动齿轮或二档从动齿轮接合；一档主动齿轮、二档主动齿轮、三档主动齿轮、四档主动齿轮、五档主动齿轮及六档主动齿轮分别与一档从动齿轮、二档从动齿轮、三档从动齿轮、四档从动齿轮、五档从动齿轮及六档从动齿轮常啮合。
其中，所述普通爬行档换档部分包括普通档传动齿轮、爬行档传动齿轮、爬行换档同步器、中间轴、第一中间齿轮和第二中间齿轮，所述普通档传动齿轮通过键固定于二轴的端部，所述爬行档传动齿轮套设于四轴，所述爬行换档同步器通过键固定于四轴，且所述爬行换档同步器可选择地与普通档传动齿轮或爬行档传动齿轮接合；所述第一中间齿轮和第二中间齿轮通过键固定于所述中间轴，所述第一中间齿轮与普通档传动齿轮常啮合，所述第二中间齿轮与爬行档传动齿轮常啮合。
其中，所述液压控制机构通过惰轮与所述液压泵主动齿轮传动连接，所述液压泵主动齿轮套设于一个惰轮轴。
其中，所述五轴的两端分别通过键连接固定有后桥锥齿轮及前桥传动齿轮，所述后桥锥齿轮用于与后桥连接；所述前桥传动齿轮通过前桥动力离合器可选择地与前桥动力连接。
(三)有益效果
本发明提供的拖拉机部分动力换档传动装置，实现部分动力换档同时实现增加档位数，使整个传动装置传动效率提高，降低制造成本。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图中，S1：一轴；S2：二轴；S3：三轴；S4：四轴：S5：五轴：S6：中间轴；1：动力换档部分；2：普通爬行档换档部分；3：同步器换档部分；4：一轴离合齿轮；5：高档主动齿轮；6：二轴离合齿轮；7：高档从动齿轮；8：共用齿轮；9：倒档离合齿轮；10：倒高档主动齿轮；11：倒低档主动齿轮；12：普通档传动齿轮；13：第一中间齿轮；14：第二中间齿轮；15：前桥动力离合器；16：前桥传动齿轮；17：四档从动齿轮；18：三档从动齿轮；19：六档从动齿轮；20：五档从动齿轮；21：二档从动齿轮；22：一二档同步器；23：一档从动齿轮；24：后桥锥齿轮；25：一档主动齿轮；26：二档主动齿轮；27：五档主动齿轮；28：五六档同步器；29：六档同步齿轮；30：三档主动齿轮；31：三四档同步器；32：四档主动齿轮；33：液压泵主动齿轮；34：惰轮轴；35：惰轮；36：液压控制机构；37：爬行档传动齿轮；38：爬行换档同步器；39：倒高档从动齿轮；40：低档主动齿轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参照图1所示，本发明的拖拉机部分动力换档传动装置，包括：动力换档部分1、普通爬行档换档部分2和同步器换档部分3，动力换档部分1内安装一轴S1、二轴S2和倒档轴S3；同步器换档部分3内安装有四轴S4和五轴S5；一轴S1的一端与发动机连接，一轴S1的另一端连接液压控制机构36；五轴S5的一端与后桥连接，五轴S5的另一端可选择地向前桥输出动力。四轴S4与二轴S2同轴布置，且通过普通爬行档换档部分2连接。
动力换档部分1中，一轴S1套设有第一换档离合器C、第二换档离合器A和低档主动齿轮40，一轴S1通过键连接固定有高档主动齿轮5和液压泵主动齿轮33，低档主动齿轮40可与第二换档离合器A相连接，高档主动齿轮5可与第一换档离合器C相连接。二轴S2套设有第三换档离合器D、第四换档离合器B和高档从动齿轮7，二轴S2通过键连接固定有共用齿轮8和倒高档从动齿轮39，高档从动齿轮7可与第三换档离合器D相连接，共用齿轮8可与第四换档离合器B相连接。倒档轴S3套设有第一倒档离合器F、第二倒档离合器G和倒低档主动齿轮10，倒档轴S3通过键连接固定有倒高档主动齿轮11，倒低档主动齿轮10可与第一倒档离合器F相连接，倒高档主动齿轮11可与第二倒档离合器G相连接。第一换档离合器C和第二右换档离合器A的壳体连接一轴离合齿轮4，第三换档离合器D和第四换档离合器B的壳体连接二轴离合齿轮6，第二倒档离合器G和第一倒档离合器F的壳体连接倒档离合齿轮9，一轴离合齿轮4分别与二轴离合齿轮6及倒档离合齿轮9常啮合；高档主动齿轮5与高档从动齿轮7常啮合，共用齿轮8分别与低档主动齿轮40及倒低档主动齿轮10常啮合；倒高档主动齿轮11与倒高档从动齿轮39常啮合。
同步器换档部分3中，四轴S4套设有三档主动齿轮30、四档主动齿轮32、五档主动齿轮27和六档主动齿轮29，四轴S4通过键连接固定有三四档同步器31、五六档同步器28、一档主动齿轮25和二档主动齿轮26，三四档同步器31可选择地与三档主动齿轮30或四档主动齿轮32接合，五六档同步器28可选择地与五档主动齿轮27或六档主动齿轮29接合。五轴S5套设有一档从动齿轮23和二档从动齿轮21，五轴S5通过键连接固定有三档从动齿轮18、四档从动齿轮17、五档从动齿轮20、六档从动齿轮19和一二档同步器22，一二档同步器22可选择地与一档从动齿轮21或二档从动齿轮23接合。一档主动齿轮25、二档主动齿轮26、三档主动齿轮30、四档主动齿轮32、五档主动齿轮27和六档主动齿轮29分别与一档从动齿轮23、二档从动齿轮21、三档从动齿轮18、四档从动齿轮17、五档从动齿轮20及六档从动齿轮19常啮合。五轴S5的两端分别通过键连接固定有后桥锥齿轮24及前桥传动齿轮16，后桥锥齿轮24用于与后桥连接。前桥传动齿轮16通过前桥动力离合器15可选择地与前桥动力连接。当结合前桥动力离合器15后，实现对前桥的动力的输出，完成四轮驱动，当离合器不结合则为后桥驱动方式。
普通爬行档换档部分包括普通档传动齿轮12、爬行档传动齿轮37、爬行换档同步器38、中间轴S6、第一中间齿轮13和第二中间齿轮14，普通档传动齿轮12通过键固定于二轴S2的端部，爬行档传动齿轮套设于四轴S4，爬行换档同步器38通过键固定于四轴S4，且爬行换档同步器38可选择地与普通档传动齿轮12或爬行档传动齿轮37接合；第一中间齿轮13和第二中间齿轮14通过键固定于中间轴S6，第一中间齿轮13与普通档传动齿轮12常啮合，第二中间齿轮14与爬行档传动齿轮37常啮合。
进一步的，液压控制机构36通过惰轮35与液压泵主动齿轮33传动连接，液压泵主动齿轮33套设于一个惰轮轴34。
本发明的拖拉机部分动力换档传动装置，动力换档部分1实现低档、中档、高档、运输档四个前行档位及倒低档、倒中档、倒高档、倒运输档四个倒档位的切换，本发明将一轴S1、二轴S2和倒档轴S3集成在一起，提高动力换档部分1的紧凑性。普通爬行档换档部分2实现普通档ON和爬行档KR的两个档位切换。同步器换档部分3实现6个档位切换，即如图所示的一档I、二档II、三档III、四档IV、五档V和六档VI。
其中，动力换档部分1的档位传动如下：
(11)、低档，高档主动齿轮5与第一换档离合器C相连接，低档主动齿轮40与第二换档离合器A相连接，动力由一轴S1依次通过高档主动齿轮5、第一换档离合器C、第二换档离合器A、低档主动齿轮40、共用齿轮8传到二轴S2，并由二轴S2通过普通爬行档换档部分2和同步器换档部分3输出。
(12)、中档，高档从动齿轮7与第三换档离合器D相连接，低档主动齿轮40与第二换档离合器A相连接，动力由一轴S1依次通过高档主动齿轮5、高档从动齿轮7、第三换档离合器D、二轴离合齿轮6、一轴离合齿轮4、第二换档离合器A、低档主动齿轮40、共用齿轮8传到二轴S2，并由二轴S2通过普通爬行档换档部分2和同步器换档部分3输出。
(13)、高档，高档主动齿轮5与第一换档离合器C相连接，共用齿轮8与第四换档离合器B相连接，动力由一轴S1依次通过高档主动齿轮5、第一换档离合器C、一轴离合齿轮4、二轴离合齿轮6、第四换档离合器B、共用齿轮8传到二轴S2，并由二轴S2通过普通爬行档换档部分2和同步器换档部分3输出。
(14)、运输档，高档从动齿轮7与第三换档离合器D相连接，共用齿轮8与第四换档离合器B相连接，动力由一轴S1依次通过高档主动齿轮5、高档从动齿轮7、第三换档离合器D、第四换档离合器B、共用齿轮8传到二轴S2，并由二轴S2通过普通爬行档换档部分2和同步器换档部分3输出。
(15)、倒低档，高档主动齿轮5与第一换档离合器C相连接，倒低档主动齿轮10与第一倒档离合器F相连接，动力由一轴S1依次通过高档主动齿轮5、一轴离合齿轮4、倒档离合齿轮9、第一倒档离合器、倒低档主动齿轮10、共用齿轮8传到二轴S2，并由二轴S2通过普通爬行档换档部分2和同步器换档部分3输出。
(16)、倒中档，高档从动齿轮7与第三换档离合器D相连接，倒低档主动齿轮10与第一倒档离合器F相连接，动力由一轴S1依次通过高档主动齿轮5、高档从动齿轮7、第三换档离合器D、二轴离合齿轮6、一轴离合齿轮4、倒档离合齿轮9、第一倒档离合器F、倒低档主动齿轮10、共用齿轮8传到二轴S2，并由二轴S2通过普通爬行档换档部分2和同步器换档部分3输出。
(17)、倒高档，高档主动齿轮5与第一换档离合器C相连接，倒高档主动齿轮11与第二倒档离合器G相连接，动力由一轴S1依次通过高档主动齿轮5、一轴离合齿轮4、倒档离合齿轮9、第二倒档离合器G、倒高档主动齿轮11、高档从动齿轮39传到二轴S2，并由二轴S2通过普通爬行档换档部分2和同步器换档部分3输出。
(18)、倒运输档，高档从动齿轮7与第三换档离合器D相连接，倒高档主动齿轮11与第二倒档离合器G相连接，动力由一轴S1依次通过高档主动齿轮5、高档从动齿轮7、第三换档离合器D、二轴离合齿轮6、一轴离合齿轮4、倒档离合齿轮9、第二倒档离合器G、倒高档主动齿轮11、高档从动齿轮39传到二轴S2，并由二轴S2通过普通爬行档换档部分2和同步器换档部分3输出。
其中，普通爬行档换档部分2的档位传动如下：
(21)、普通档ON，爬行换档同步器38与普通档传动齿轮12接合，从二轴S2输入的动力依次通过普通档传动齿轮12、爬行换档同步器38传输到四轴S4。
(22)、爬行档KR，爬行换档同步器38与爬行档传动齿轮37接合，从二轴S2输入的动力依次通过普通档传动齿轮12、第一中间齿轮13、中间轴S6、第二中间齿轮14、爬行档传动齿轮37、爬行换档同步器38传输到四轴S4。
其中，同步器换档部分3的档位传动如下：
(31)、一档I，一二档同步器22与一档从动齿轮23接合，输入到四轴S4的动力依次通过一档主动齿轮25、一档从动齿轮23、一二档同步器22传输到五轴S5，从固定于五轴S5的后桥锥齿轮24传动给后桥。
(32)、二档II，一二档同步器22与二档从动齿轮21接合，输入到四轴S4的动力依次通过二档主动齿轮26、一档从动齿轮21、一二档同步器22传输到五轴S5，从固定于五轴S5的后桥锥齿轮24传动给后桥。
(33)、三档III，三四档同步器31与三档主动齿轮30接合，输入到四轴S4的动力依次通过三四档同步器31、三档主动齿轮30、三档从动齿轮18传输到五轴S5，从固定于五轴S5的后桥锥齿轮24传动给后桥。
(34)、四档IV，三四档同步器31与三档主动齿轮32接合，输入到四轴S4的动力依次通过三四档同步器31、四档主动齿轮32、四档从动齿轮17传输到五轴S5，从固定于五轴S5的后桥锥齿轮24传动给后桥。
(35)、五档V，五六档同步器28与五档主动齿轮27接合，输入到四轴S4的动力依次通过五六档同步器28、五档主动齿轮27、五档从动齿轮20传输到五轴S5，从固定于五轴S5的后桥锥齿轮24传动给后桥。
(36)、六档VI，五六档同步器28与五档主动齿轮29接合，输入到四轴S4的动力依次通过五六档同步器28、六档主动齿轮29、六档从动齿轮19传输到五轴S5，从固定于五轴S5的后桥锥齿轮24传动给后桥。
本发明通过动力换档部分1中(11)～(18)、普通爬行档换档部分2中(21)、(22)及同步器换档部分3中(31)～(36)的档位组合，能够实现24个普通前行档位、24个爬行前行档位、24个普通倒档位和24个爬行倒档位，即48个前行档+48个倒档，能够实现0.36～50km/h的速度。既能保证拖拉机负荷作业时实现平稳换档，又能满足精细农业和精耕细播的农艺要求。
本发明可以根据整机中央控制系统所采集的整机行驶速度、主离合器转速、发动转速及油门开度等信号来自动进行判断，并作出相应的换档信号，实现在更准确地时间进行无动力切断式换档，增加使用的电液控制的同步器换档后，在以上信号采集后，根据离合器转速的不同来选择换档时机，以保证对同步器的保护，延长其使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种拖拉机部分动力换档传动装置，包括：动力换档部分(1)、普通爬行档换档部分(2)和同步器换档部分(3)，其特征在于，动力换档部分(1)内安装一轴(S1)、二轴(S2)和倒档轴(S3)；同步器换档部分(3)内安装有四轴(S4)和五轴(S5)；所述一轴(S1)的一端与发动机连接，其另一端连接液压控制机构(36)；所述五轴(S5)的一端与后桥连接，其另一端可选择地向前桥输出动力；所述四轴(S4)与所述二轴(S2)同轴布置，且通过普通爬行档换档部分(2)连接。
2.如权利要求1所述的拖拉机部分动力换档传动装置，其特征在于，动力换档部分(1)中，所述一轴(S1)套设有第一换档离合器(C)、第二换档离合器(A)和低档主动齿轮(40)，通过键连接固定有高档主动齿轮(5)和液压泵主动齿轮(33)，低档主动齿轮(40)可与第二换档离合器(A)相连接，所述高档主动齿轮(5)可与第一换档离合器(C)相连接；所述二轴(S2)套设有第三换档离合器(D)、第四换档离合器(B)和高档从动齿轮(7)，通过键连接固定有共用齿轮(8)和倒高档从动齿轮(39)，所述高档从动齿轮(7)可与第三换档离合器(D)相连接，所述共用齿轮(8)可与第四换档离合器(B)相连接；所述倒档轴(S3)套设有第一倒档离合器(F)、第二倒档离合器(G)和倒低档主动齿轮(10)，通过键连接固定有倒高档主动齿轮(11)，所述倒低档主动齿轮(10)可与第一倒档离合器(F)相连接，所述倒高档主动齿轮(11)可与第二倒档离合器(G)相连接；所述第一换档离合器(C)和第二右换档离合器(A)的壳体连接一轴离合齿轮(4)，所述第三换档离合器(D)和第四换档离合器(B)的壳体连接二轴离合齿轮(6)，所述第二倒档离合器(G)和第一倒档离合器(F)的壳体连接倒档离合齿轮(9)，所述一轴离合齿轮(4)分别与二轴离合齿轮(6)及倒档离合齿轮(9)常啮合；所述高档主动齿轮(5)与高档从动齿轮(7)常啮合，所述共用齿轮(8)分别与低档主动齿轮(40)及倒低档主动齿轮(10)常啮合；所述倒高档主动齿轮(11)与倒高档从动齿轮(39)常啮合。
3.如权利要求1所述的拖拉机部分动力换档传动装置，其特征在于，同步器换档部分(3)中，所述四轴(S4)套设有三档主动齿轮(30)、四档主动齿轮(32)、五档主动齿轮(27)和六档主动齿轮(29)，通过键连接固定有三四档同步器(31)、五六档同步器(28)、一档主动齿轮(25)和二档主动齿轮(26)，三四档同步器(31)可选择地与三档主动齿轮(30)或四档主动齿轮(32)接合，五六档同步器(28)可选择地与五档主动齿轮(27)或六档主动齿轮(29)接合；所述五轴(S5)套设有一档从动齿轮(23)和二档从动齿轮(21)，通过键连接固定有三档从动齿轮(18)、四档从动齿轮(17)、五档从动齿轮(20)、六档从动齿轮(19)和一二档同步器(22)，一二档同步器(22)可选择地与一档从动齿轮(21)或二档从动齿轮(23)接合；一档主动齿轮(25)、二档主动齿轮(26)、三档主动齿轮(30)、四档主动齿轮(32)、五档主动齿轮(27)及六档主动齿轮(29)分别与一档从动齿轮(23)、二档从动齿轮(21)、三档从动齿轮(18)、四档从动齿轮(17)、五档从动齿轮(20)及六档从动齿轮(19)常啮合。
4.如权利要求1所述的拖拉机部分动力换档传动装置，其特征在于，所述普通爬行档换档部分包括普通档传动齿轮(12)、爬行档传动齿轮(37)、爬行换档同步器(38)、中间轴(S6)、第一中间齿轮(13)和第二中间齿轮(14)，所述普通档传动齿轮(12)通过键固定于二轴(S2)的端部，所述爬行档传动齿轮套设于四轴(S4)，所述爬行换档同步器(38)通过键固定于四轴(S4)，且所述爬行换档同步器(38)可选择地与普通档传动齿轮(12)或爬行档传动齿轮(37)接合；所述第一中间齿轮(13)和第二中间齿轮(14)通过键固定于所述中间轴(S6)，所述第一中间齿轮(13)与普通档传动齿轮(12)常啮合，所述第二中间齿轮(14)与爬行档传动齿轮(37)常啮合。
5.如权利要求2所述的拖拉机部分动力换档传动装置，其特征在于，所述液压控制机构(36)通过惰轮(35)与所述液压泵主动齿轮(33)传动连接，所述液压泵主动齿轮(33)套设于一个惰轮轴(34)。
6.如权利要求1所述的拖拉机部分动力换档传动装置，其特征在于，所述五轴(S5)的两端分别通过键连接固定有后桥锥齿轮(24)及前桥传动齿轮(16)，所述后桥锥齿轮(24)用于与后桥连接；所述前桥传动齿轮(16)通过前桥动力离合器(15)可选择地与前桥动力连接。
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