CN108468774B - 一种差速四驱变速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变速器，包括箱体组件、换挡组件、主变速组件、差速轴组件和前驱动组件，所述换挡组件、主变速组件、差速轴组件和前驱动组件固定在所述箱体上，所述换挡组件包括主变速换挡组件和四驱换挡组件，所述主变速换挡组件和四驱换挡组件分别控制主变速组件、差速轴组件的档位调节。本发明性能稳定，安全可靠、结构紧凑，可实现装设本发明的运输车辆在轻载良好路面行驶时实现后轮驱动，而在轻载非硬质路面或满载良好路面行驶时实现差速四驱，在满载非硬质路面时实现差速锁止四驱，有利于提高拖拉机从事田间转运和道路运输的驱动能力，防止轮胎打滑或陷车，满足多种路况不同驱动模式的需要。

Description

一种差速四驱变速器

技术领域

本发明属于变速器技术领域，具体涉及一种差速四驱变速器。

背景技术

在在铰接式车辆上，尤其是铰接式拖拉机中，由于拖拉机通常在田间、松散的非硬质路面和硬质路面上行驶或作业。拖拉机在田间行驶或作业时，由于田间的土壤质地松软，承载能力差，极易出现打滑现象，即使是采用开放式四轮驱动，也难免出现打滑陷车现象。而在松散的非硬质路面上行驶时，也同样存在上述问题，因此易采用四轮驱动，尤其是轴间差速锁止四驱。但在硬质路面上行驶时，如果采用将轴间差速锁止，由于前、后轮行驶的路程可能不相等，导致轮胎磨损严重，易采用差速四驱或单独前驱或后驱。然而，在拖拉机运输车领域，拖拉机的工况变化大。在轻载良好路面行驶时需要后轮驱动，而在轻载非硬质路面或满载良好路面行驶时需要差速四驱，在满载非硬质路面时需要差速锁止四驱。

综上所述，亟需提供一种性能稳定，安全可靠、结构紧凑，并可满足多种工况需要，有效减少四轮驱动时功率消耗的差速四驱变速器。

发明内容

本发明的目的是提供一种性能稳定，安全可靠、结构紧凑，并可满足多种工况需要，有效减少四轮驱动时功率消耗的差速四驱变速器。

上述目的是通过如下技术方案实现：一种差速四驱变速器，包括箱体组件、换挡组件、主变速组件、差速轴组件和前驱动组件，所述箱体组件至少包括箱体，所述换挡组件、主变速组件、差速轴组件和前驱动组件固定在所述箱体上，所述换挡组件包括主变速换挡组件和四驱换挡组件，所述主变速组件包括输入轴组件、倒挡轴组件和中间轴组件，所述倒挡轴组件至少包括倒挡轴和设置在所述倒挡轴上的倒挡齿轮，所述输入轴组件至少包括输入轴和固定设置在所述输入轴上的一挡主动齿轮、倒挡主动齿轮、二挡主动齿轮和三挡主动齿轮，所述中间轴组件包括中间轴、四驱主动齿轮、一倒挡结合套和二三挡结合套，所述中间轴通过中间轴滚针轴承设有倒挡从动齿轮、一挡从动齿轮、二挡从动齿轮和三挡从动齿轮，所述四驱主动齿轮通过花键滑动连接在所述中间轴上；所述一挡主动齿轮、二挡主动齿轮、三挡主动齿轮分别与所述一挡从动齿轮、二挡从动齿轮和三挡从动齿轮啮合，所述倒挡主动齿轮与所述倒挡齿轮、倒挡从动齿轮啮合；所述中间轴通过花键设有一倒挡花键毂和二三挡花键毂，所述一倒挡花键毂设置在倒挡从动齿轮和一挡从动齿轮之间，所述二三挡花键毂设置在二挡从动齿轮和三挡从动齿轮之间，所述一倒挡结合套和二三挡结合套分别套设在所述一倒挡花键毂和二三挡花键毂上，所述主变速换挡组件至少包括一倒挡拨叉和二三挡拨叉，所述一倒挡拨叉可带动一倒挡结合套沿所述一倒挡花键毂移动并实现一倒挡结合套与倒挡从动齿轮或一挡从动齿轮的啮合，所述二三挡拨叉可带动二三挡结合套沿所述二三挡花键毂移动并实现二三挡结合套与二倒挡从动齿轮或三挡从动齿轮的啮合；所述差速轴组件包括后轴组件、前轴组件和差速组件，所述后轴组件至少包括后轴、后轴从动齿轮和后轴差速齿轮；所述前轴组件至少包括前轴、前轴齿轮和前轴差速齿轮；所述差速组件至少包括差速器从动齿轮、行星齿轮轴、行星齿轮轴架、行星齿轮推力轴套、行星齿轮、行星齿轮轴架轴套、行星齿轮轴套和推力轴套；所述前轴与后轴通过前轴滚针轴承相连，所述差速器从动齿轮固定在所述行星齿轮轴架上，所述行星齿轮轴架通过行星齿轮轴架轴套安装在所述后轴上并可沿后轴转动，所述后轴差速齿轮和后轴从动齿轮设置在所述后轴上，所述后轴从动齿轮位于所述后轴差速齿轮的外侧，所述前轴齿轮、前轴差速齿轮设置在所述前轴上，所述前轴齿轮位于所述前轴差速齿轮的外侧，所述行星齿轮轴架与所述后轴差速齿轮、前轴差速齿轮之间分别设有推力轴套，所述推力轴套分别套设在所述前轴和后轴上，所述行星齿轮轴架、后轴差速齿轮、前轴差速齿轮与所述推力轴套相接触；所述行星齿轮轴架上设有多个行星齿轮轴，所述行星齿轮轴沿所述差速器从动齿轮的周向均匀设置并通过差速器从动齿轮限位，所述行星齿轮通过所述行星齿轮轴套设置在所述行星齿轮轴上，所述行星齿轮轴架与所述行星齿轮之间设有行星齿轮推力轴套，所述行星齿轮推力轴套套设在所述行星齿轮轴上，所述行星齿轮轴架、行星齿轮与所述行星齿轮推力轴套相接触；所述行星齿轮的两侧分别与前轴差速齿轮和后轴差速齿轮啮合并组成差速传动系统；所述四驱换挡组件至少包括四驱拨叉，所四驱述拨叉与所述四驱主动齿轮相连，所述四驱拨叉可带动所述四驱主动齿轮沿所述中间轴的轴向滑动，并可实现所述四驱主动齿轮与前轴齿轮啮合，或与差速器从动齿轮啮合，或同时与后轴从动齿轮以及差速器从动齿轮啮合，或与后轴从动齿轮啮合；所述前驱组件至少包括主动锥齿轮、左半轴、左半轴齿轮、前驱差速器壳、从动锥齿轮、前驱行星齿轮轴、前驱行星齿轮、前驱行星齿轮轴架、右半轴齿轮和右半轴，所述主动锥齿轮通过花键与所述前轴固定连接，所述从动锥齿轮通过从动锥齿轮螺栓固定在所述前驱差速器壳上并与所述主动锥齿轮啮合；所述前驱行星齿轮轴架上设置有多组所述前驱行星齿轮轴，所述前驱行星齿轮轴沿所述从动锥齿轮的周向均匀设置，所述前驱行星齿轮设置在所述前驱行星齿轮轴上并可自由旋转，所述前驱行星齿轮轴架与所述前驱差速器壳相连，所述左半轴和右半轴分别通过花键齿轮套装在左半轴齿轮和右半轴齿轮内，所述前驱行星齿轮的两侧分别与所述左半轴齿轮和右半轴齿轮啮合并组成差速传动系统。

具体应用过程中，外部动力传递至输入轴接受动力并带动一挡主动齿轮、倒挡主动齿轮、二挡主动齿轮和三挡主动齿轮转动，四者分别带动与其啮合的一挡从动齿轮、倒挡从动齿轮、二挡从动齿轮和三挡从动齿轮转动，一倒挡拨叉控制一倒挡结合套移动，实现倒挡结合套与倒挡从动齿轮或一挡从动齿轮的啮合，中间轴通过四驱主动齿轮向差速轴组件输出倒挡或一档，所述二三挡拨叉控制二三挡结合套沿所述二三挡花键毂移动并实现二三挡结合套与二倒挡从动齿轮或三挡从动齿轮的啮合，中间轴通过四驱主动齿轮向差速轴组件输出二挡或三档。

所述四驱拨叉与所述四驱主动齿轮相连，所述四驱拨叉可带动所述四驱主动齿轮沿所述中间轴的轴向滑动，并可实现所述四驱主动齿轮与前轴齿轮啮合，或与差速器从动齿轮啮合，或同时与后轴从动齿轮以及差速器从动齿轮啮合，或与后轴从动齿轮啮合，实现不同位置动力传输。四驱拨叉在最前端前驱位置时，四驱主动齿轮仅与前轴齿轮啮合，此时，由于行星齿轮轴架无动力传动，可自由转动，不能对后驱输出动力，系统处于单独前驱状态；前驱时，前轴上的主动锥齿轮与锥齿轮轴组件的从动锥齿轮啮合将动力传递给前驱组件，所述锥齿轮轴组件通过轮件差速组件将动力传递至右驱动桥组件和左驱动桥组件。

四驱拨叉在中间差速四驱位置时，四驱主动齿轮仅与差速器从动齿轮啮合，动力经过行星齿轮轴架，传递至行星齿轮轴，再传递至行星齿轮，经过差速后传递至前轴和后轴，实现差速四驱。

四驱拨叉在中间差速锁止四驱位置时，四驱主动齿轮与后轴从动齿轮和差速器从动齿轮同时啮合，四驱主动齿轮与后轴从动齿轮和差速器从动齿轮同时啮合，行星齿轮轴架和后驱的转速相同，前后无差速，处于差速锁止四驱状态。

四驱拨叉在最后侧后驱位置时，四驱主动齿轮仅与后轴从动齿轮啮合，驱动后轴，实现单独后驱。此时，由于行星齿轮轴架无动力传动，可自由转动，不能对后驱输出动力，系统处于单独前驱状态。

本发明对差速组件进行了简化和强化，具体：首先简化了差速器壳，传统的差速器，半轴齿轮、行星齿轮、行星齿轮轴都安装在差速器外壳上，外壳两端固定在箱体上。本发明的差速器组件，将差速器壳用行星齿轮轴架代替，并通过轴套套装在后轴上，用推力轴套定位，在实现结构简化的同时，还能安装后轴从动齿轮，并通过滑动动力输入齿轮，实现不同后驱、差速四驱、差速锁止四驱的切换；其次强化了行星齿轮，由于差速器处于高速端，虽然轴间转速差小，还对行星齿轮的安装条件进行了强化，在行星齿轮内端和外侧分别安装了轴套和推力轴套，减少行星齿轮与行星齿轮轴架和行星齿轮轴的摩擦力。

本发明性能稳定，安全可靠、结构紧凑，可实现装设本发明的运输车辆在轻载良好路面行驶时实现后轮驱动，而在轻载非硬质路面或满载良好路面行驶时实现差速四驱，在满载非硬质路面时实现差速锁止四驱，有利于提高拖拉机从事田间转运和道路运输的驱动能力，防止轮胎打滑或陷车，满足多种路况不同驱动模式的需要。

进一步的技术方案是，所述后轴组件还包括后轴端盖螺栓、后轴密封圈、后轴卡环、后轴角接触轴承和后轴端盖，所述后轴从动齿轮通过花键安装与后轴连接并通过所述后轴卡环与后轴轴阶限位，所述后轴一端通过前轴滚针轴承与前轴连接，另一端通过后轴角接触轴承与所述后轴端盖固定连接，所述后轴端盖通过后轴端盖螺栓固定连接在所述箱体上。

进一步的技术方案是，所述差速器从动齿轮通过从动齿轮螺栓固定在行星齿轮轴架，所述前轴组件还包括前轴挡圈、前轴卡环和前轴深沟球轴承，所述前轴一端与所述后轴相连，另一端通过前轴深沟球轴承固定在箱体上，所述前轴挡圈和前轴卡环套接在所述前轴上。

进一步的技术方案是，所述前驱差速器壳与所述左半轴齿轮、右半轴齿轮之间分别设有半轴推力轴承，所述半轴推力轴承分别套设在所述左半轴和右半轴上，所述前驱差速器壳、左半轴齿轮、右半轴齿轮与所述半轴推力轴承相接触，所述前驱差速器壳与所述行星齿轮之间设有行星齿轮推力轴承，所述行星齿轮推力轴承套设在所述行星齿轮轴上，所述前驱差速器壳、行星齿轮与所述行星齿轮推力轴承相接触；所述左半轴和右半轴分别套设在半轴角接触轴承内，所述半轴角接触轴承通过轴承定位螺栓与箱体连接，所述轴承定位螺栓与所左半轴和右半轴之间设有半轴密封圈。

等速输出时，前驱行星齿轮在驱动力的作用下围绕前驱差速器壳公转，前驱行星齿轮不围绕前驱行星齿轮轴自转，此时左半轴和右半轴等速输出。

差速输出时，前驱行星齿轮在驱动力的作用下既围绕前驱差速器壳公转，还围绕前驱行星齿轮轴自转，此时左半轴和右半轴差速输出。

动力传动路线：主动锥齿轮至从动锥齿轮，至前驱差速器壳，至前驱行星齿轮轴，至前驱行星齿轮，然后分别传递至左半轴和右半轴。

进一步的技术方案是，所述前驱差速器壳为体式空心球形或分开式空心球形，所述前驱差速器壳通过螺栓或铆钉连接成一套整体。

进一步的技术方案是，所述主变速换挡组件还包括一倒挡拨叉轴、二三挡拨叉轴、主变速换挡座、主变速杆和主变速换挡座螺栓，所述四驱换挡组件还包括四驱拨叉轴、四驱换挡座螺栓、四驱器换挡座和四驱换挡杆，所述四驱器换挡座和主变速换挡座分别通过四驱换挡座螺栓和主变速换挡座螺栓固定在所述箱体上，所述四驱换挡杆和主变速杆分别固定在所述四驱器换挡座和主变速换挡座上，所述一倒挡拨叉轴、二三挡拨叉轴与所述主变速杆相连，所述四驱拨叉轴与所述四驱换挡杆相连，所述四驱拨叉、二三挡拨叉和一倒挡拨分别设置在所述四驱拨叉轴、一倒挡拨叉轴和二三挡拨叉轴上。

进一步的技术方案是，所述输入轴组件还包括输入轴角接触轴承、输入轴后端盖、输入轴前端盖、输入轴密封圈、输入轴端盖螺栓，所述输入轴的两端通过输入轴角接触轴承分别与所述输入轴后端盖和输入轴前端盖连接，所述输入轴后端盖和输入轴前端盖通过输入轴端盖螺栓固定在所述箱体上，至少所述输入轴前端盖内设有输入轴密封圈。

进一步的技术方案是，倒挡轴组件还包括倒挡轴卡环、倒挡轴推力轴承、倒挡齿轮和倒挡轴滚针轴承，倒挡齿轮通过倒挡轴滚针轴承套装在倒挡轴上，倒挡轴推力轴承布置在倒挡齿轮的一侧，倒挡轴卡环布置在倒挡轴两侧将倒挡轴定位在箱体上。

进一步的技术方案是，所述中间轴组件还包括中间轴卡环、中间轴挡圈、中间轴前端盖、中间轴角接触轴承、中间轴端盖锁片、中间轴端盖螺栓和中间轴后端盖，所述中间轴通过中间轴角接触轴承与中间轴前端盖和中间轴后端盖相连，所述中间轴前端盖和中间轴后端盖通过中间轴端盖螺栓固定在箱体上，至少所述中间轴前端盖设有中间轴端盖锁片，所述中间轴卡环、中间轴挡圈套接在所述中间轴上。

进一步的技术方案是，箱体组件还包括离合器壳、箱盖、通气螺栓、箱体螺栓、放油螺栓、差速器盖板螺栓和差速器盖板，所述通气螺栓设置在所述箱体上，所述箱盖和差速器盖板分别通过所述箱体螺栓和差速器盖板螺栓固定在所述箱体上，所述离合器壳与所述箱体固定连接。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明一种实施方式所涉及的变速箱的外形图；

图2为图1中所涉及的变速箱的竖向剖面图；

图3为图2中所涉及的变速箱的沿H-H面的剖面图；

图4为图2中所涉及的变速箱的输入轴前端结构示意图；

图5为本发明一种实施方式所涉及的主变速组件的结构示意图；

图6为本发明一种实施方式所涉及的差速轴组件的结构示意图；

图7为本发明一种实施方式所涉及的前驱动组件的结构示意图；

图8为本发明一种实施方式所涉及的变速箱单独前驱示意图；

图9为本发明一种实施方式所涉及的变速箱差速四驱示意图；

图10为本发明一种实施方式所涉及的变速箱差速锁止四驱示意图；

图11为本发明一种实施方式所涉及的变速箱单独后驱示意图。

图中：

A箱体组件 B换挡组B C主变速组件D差速轴组件 E前驱动组件 A1离合器壳A2箱盖 A3通气螺栓 A4箱体螺栓A5箱体 A6放油螺栓 A7差速器盖板螺栓A8差速器盖板 B1主变速换挡组件

B2四驱换挡组件 B11一倒挡拨叉轴 B12二三挡拨叉轴

B13主变速换挡座螺栓 B14主变速换挡座 B15主变速杆

B16一倒挡拨叉 B17二三挡拨叉

B21四驱换挡杆 B22四驱换挡座 B23四驱换挡座螺栓

B24四驱拨叉轴 B25四驱拨叉 C1输入轴组件

C2倒挡轴组件 C3中间轴组件 C11输入轴

C12输入轴角接触轴承C13三挡主动齿轮 C14二挡主动齿轮

C15一挡主动齿轮 C16倒挡主动齿轮 C17输入轴后端盖

C18输入轴前端盖 C19输入轴密封圈 C110输入轴端盖螺栓

C21倒挡轴卡环 C22倒挡轴推力轴承 C23倒挡齿轮

C24倒挡轴滚针轴承 C25倒挡轴 C31中间轴

C32中间轴卡环 C33中间轴挡圈 C34中间轴滚针轴承

C35倒挡从动齿轮 C36一倒挡花键毂 C37一倒挡结合套

C38一挡从动齿轮 C39二挡从动齿轮 C310二三挡结合套

C311二三挡花键毂 C312三挡从动齿轮 C313中间轴前端盖

C314中间轴角接触轴承C315中间轴端盖锁片 C316中间轴端盖螺栓

C317四驱主动齿轮 C318中间轴后端盖 D27前轴卡环

D1后轴组件 D2前轴组件 D3差速组件

D11后轴从动齿轮 D12后轴端盖螺栓 D13后轴密封圈

D14后轴 D15后轴卡环 D16后轴角接触轴承

D17后轴端盖 D18后轴差速齿轮 D21前轴

D22前轴滚针轴承 D23前轴深沟球轴承 D24前轴挡圈

D25前轴齿轮 D26前轴差速齿轮 D31从动齿轮螺栓

D32差速器从动齿轮 D33行星齿轮轴 D34行星齿轮

D35行星齿轮轴架 D36行星齿轮轴架轴套D37行星齿轮推力轴套

D38行星齿轮轴套 D39差速器壳内轴套 E15右半轴齿轮

E1主动锥齿轮 E2半轴角接触轴承 E16右半轴

E3半轴密封圈 E4左半轴 E5轴承定位螺栓

E6左半轴齿轮 E7前驱差速器壳 E8半轴推力轴承

E9从动锥齿轮螺栓 E10从动锥齿轮 E11前驱行星齿轮轴

E12前驱行星齿轮 E13行星齿轮推力轴承E14前驱行星齿轮轴架

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。

本发明实施例如下，参照图1～11，一种差速四驱变速器31，包括箱体组件A、换挡组件B、主变速组件C、差速轴组件D和前驱动组件E，所述箱体组件A至少包括箱体A5，所述换挡组件B、主变速组件C、差速轴组件D和前驱动组件E固定在所述箱体A5上，所述换挡组件B包括主变速换挡组件B1和四驱换挡组件B2，所述主变速组件C包括输入轴组件C1、倒挡轴组件C2和中间轴组件C3，所述倒挡轴组件C2至少包括倒挡轴C25和设置在所述倒挡轴C25上的倒挡齿轮C23，所述输入轴组件C1至少包括输入轴C11和固定设置在所述输入轴C11上的一挡主动齿轮C15、倒挡主动齿轮C16、二挡主动齿轮C14和三挡主动齿轮C13，所述中间轴组件C3包括中间轴C31、四驱主动齿轮C317、一倒挡结合套C37和二三挡结合套C310，所述中间轴C31通过中间轴滚针轴承C34设有倒挡从动齿轮C35、一挡从动齿轮C38、二挡从动齿轮C39和三挡从动齿轮C312，所述四驱主动齿轮C317通过花键滑动连接在所述中间轴C31上；所述一挡主动齿轮C15、二挡主动齿轮C14、三挡主动齿轮C13分别与所述一挡从动齿轮C38、二挡从动齿轮C39和三挡从动齿轮C312啮合，所述倒挡主动齿轮C16与所述倒挡齿轮C23、倒挡从动齿轮C35啮合；所述中间轴C31通过花键设有一倒挡花键毂C36和二三挡花键毂C311，所述一倒挡花键毂C36设置在倒挡从动齿轮C35和一挡从动齿轮C38之间，所述二三挡花键毂C311设置在二挡从动齿轮C39和三挡从动齿轮C312之间，所述一倒挡结合套C37和二三挡结合套C310分别套设在所述一倒挡花键毂C36和二三挡花键毂C311上，所述主变速换挡组件B1至少包括一倒挡拨叉B16和二三挡拨叉B17，所述一倒挡拨叉B16可带动一倒挡结合套C37沿所述一倒挡花键毂C36移动并实现一倒挡结合套C37与倒挡从动齿轮C35或一挡从动齿轮C38的啮合，所述二三挡拨叉B17可带动二三挡结合套C310沿所述二三挡花键毂C311移动并实现二三挡结合套C310与二倒挡从动齿轮C35或三挡从动齿轮C312的啮合；所述差速轴组件D包括后轴组件D1、前轴组件D2和差速组件D3，所述后轴组件D1至少包括后轴D14、后轴从动齿轮D11和后轴差速齿轮D18；所述前轴组件D2至少包括前轴D21、前轴齿轮D25和前轴差速齿轮D26；所述差速组件D3至少包括差速器从动齿轮D32、行星齿轮轴D33、行星齿轮轴架D35、行星齿轮推力轴套D37、行星齿轮D34、行星齿轮轴架轴套D36、行星齿轮轴套D38和推力轴套；所述前轴D21与后轴D14通过前轴滚针轴承D22相连，所述差速器从动齿轮D32固定在所述行星齿轮轴架D35上，所述行星齿轮轴架D35通过行星齿轮轴架轴套D36安装在所述后轴D14上并可沿后轴D14转动，所述后轴差速齿轮D18和后轴从动齿轮D11设置在所述后轴D14上，所述后轴从动齿轮D11位于所述后轴差速齿轮D18的外侧，所述前轴齿轮D25、前轴差速齿轮D26设置在所述前轴D21上，所述前轴齿轮D25位于所述前轴差速齿轮D26的外侧，所述行星齿轮轴架D35与所述后轴差速齿轮D18、前轴差速齿轮D26之间分别设有推力轴套，所述推力轴套分别套设在所述前轴D21和后轴D14上，所述行星齿轮轴架D35、后轴差速齿轮D18、前轴差速齿轮D26与所述推力轴套相接触；所述行星齿轮轴架D35上设有多个行星齿轮轴D33，所述行星齿轮轴D33沿所述差速器从动齿轮D32的周向均匀设置并通过差速器从动齿轮D32限位，所述行星齿轮D34通过所述行星齿轮轴套D38设置在所述行星齿轮轴D33上，所述行星齿轮轴架D35与所述行星齿轮D34之间设有行星齿轮推力轴套D37，所述行星齿轮推力轴套D37套设在所述行星齿轮轴D33上，所述行星齿轮轴架D35、行星齿轮D34与所述行星齿轮推力轴套D37相接触；所述行星齿轮D34的两侧分别与前轴差速齿轮D26和后轴差速齿轮D18啮合并组成差速传动系统3；所述四驱换挡组件B2至少包括四驱拨叉B25，所四驱述拨叉与所述四驱主动齿轮C317相连，所述四驱拨叉B25可带动所述四驱主动齿轮C317沿所述中间轴C31的轴向滑动，并可实现所述四驱主动齿轮C317与前轴齿轮D25啮合，或与差速器从动齿轮D32啮合，或同时与后轴从动齿轮D11以及差速器从动齿轮D32啮合，或与后轴从动齿轮D11啮合；所述前驱组件至少包括主动锥齿轮E1、左半轴E4、左半轴齿轮E6、前驱差速器壳E7、从动锥齿轮E10、前驱行星齿轮轴E11、前驱行星齿轮E12、前驱行星齿轮轴架E14、右半轴齿轮E15和右半轴E16，所述主动锥齿轮E1通过花键与所述前轴D21固定连接，所述从动锥齿轮E10通过从动锥齿轮E10螺栓E9固定在所述前驱差速器壳E7上并与所述主动锥齿轮E1啮合；所述前驱行星齿轮轴架E14上设置有多组所述前驱行星齿轮轴E11，所述前驱行星齿轮轴E11沿所述从动锥齿轮E10的周向均匀设置，所述前驱行星齿轮E12设置在所述前驱行星齿轮轴E11上并可自由旋转，所述前驱行星齿轮轴架E14与所述前驱差速器壳E7相连，所述左半轴E4和右半轴E16分别通过花键齿轮套装在左半轴齿轮E6和右半轴齿轮E15内，所述前驱行星齿轮E12的两侧分别与所述左半轴齿轮E6和右半轴齿轮E15啮合并组成差速传动系统3。

具体应用过程中，如图2～7，外部动力传递至输入轴C11接受动力并带动一挡主动齿轮C15、倒挡主动齿轮C16、二挡主动齿轮C14和三挡主动齿轮C13转动，四者分别带动与其啮合的一挡从动齿轮C38、倒挡从动齿轮C35、二挡从动齿轮C39和三挡从动齿轮C312转动，一倒挡拨叉B16控制一倒挡结合套C37移动，实现倒挡结合套与倒挡从动齿轮C35或一挡从动齿轮C38的啮合，中间轴C31通过四驱主动齿轮C317向差速轴组件D输出倒挡或一档，所述二三挡拨叉B17控制二三挡结合套C310沿所述二三挡花键毂C311移动并实现二三挡结合套C310与二倒挡从动齿轮C35或三挡从动齿轮C312的啮合，中间轴C31通过四驱主动齿轮C317向差速轴组件D输出二挡或三档。

所述四驱拨叉B25与所述四驱主动齿轮C317相连，所述四驱拨叉B25可带动所述四驱主动齿轮C317沿所述中间轴C31的轴向滑动，并可实现所述四驱主动齿轮C317与前轴齿轮D25啮合，或与差速器从动齿轮D32啮合，或同时与后轴从动齿轮D11以及差速器从动齿轮D32啮合，或与后轴从动齿轮D11啮合，实现不同位置动力传输。如图8所示，四驱拨叉B25在最前端前驱位置时，四驱主动齿轮C317仅与前轴齿轮D25啮合，此时，由于行星齿轮轴架D35无动力传动，可自由转动，不能对后驱输出动力，系统处于单独前驱状态；前驱时，前轴D21上的主动锥齿轮E1与锥齿轮轴组件的从动锥齿轮E10啮合将动力传递给前驱组件，所述锥齿轮轴组件通过轮件差速组件D3将动力传递至右驱动桥组件和左驱动桥组件。

如图9所示，四驱拨叉B25在中间差速四驱位置时，四驱主动齿轮C317仅与差速器从动齿轮D32啮合，动力经过行星齿轮轴架D35，传递至行星齿轮轴D33，再传递至行星齿轮D34，经过差速后传递至前轴D21和后轴D14，实现差速四驱。

如图10所示，四驱拨叉B25在中间差速锁止四驱位置时，四驱主动齿轮C317与后轴从动齿轮D11和差速器从动齿轮D32同时啮合，四驱主动齿轮C317与后轴从动齿轮D11和差速器从动齿轮D32同时啮合，行星齿轮轴架D35和后驱的转速相同，前后无差速，处于差速锁止四驱状态。

如图11所示，四驱拨叉B25在最后侧后驱位置时，四驱主动齿轮C317仅与后轴从动齿轮D11啮合，驱动后轴D14，实现单独后驱。此时，由于行星齿轮轴架D35无动力传动，可自由转动，不能对后驱输出动力，系统处于单独前驱状态。

本发明对差速组件D3进行了简化和强化，具体：首先简化了差速器壳，传统的差速器，半轴齿轮、行星齿轮D34、行星齿轮轴D33都安装在差速器外壳上，外壳两端固定在箱体A5上。本发明的差速器组件，将差速器壳用行星齿轮轴架D35代替，并通过轴套套装在后轴D14上，用推力轴套定位，在实现结构简化的同时，还能安装后轴从动齿轮D11，并通过滑动动力输入齿轮，实现不同后驱、差速四驱、差速锁止四驱的切换；其次强化了行星齿轮D34，由于差速器处于高速端，虽然轴间转速差小，还对行星齿轮D34的安装条件进行了强化，在行星齿轮D34内端和外侧分别安装了轴套和推力轴套，减少行星齿轮D34与行星齿轮轴架D35和行星齿轮轴D33的摩擦力。

本发明性能稳定，安全可靠、结构紧凑，可实现装设本发明的运输车辆在轻载良好路面行驶时实现后轮驱动，而在轻载非硬质路面或满载良好路面行驶时实现差速四驱，在满载非硬质路面时实现差速锁止四驱，有利于提高拖拉机从事田间转运和道路运输的驱动能力，防止轮胎打滑或陷车，满足多种路况不同驱动模式的需要。

上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图6，所述后轴组件D1还包括后轴端盖螺栓D12、后轴密封圈D13、后轴卡环D15、后轴角接触轴承D16和后轴端盖D17，所述后轴从动齿轮D11通过花键安装与后轴D14连接并通过所述后轴卡环D15与后轴D14轴阶限位，所述后轴D14一端通过前轴滚针轴承D22与前轴D21连接，另一端通过后轴角接触轴承D16与所述后轴端盖D17固定连接，所述后轴端盖D17通过后轴端盖螺栓D12固定连接在所述箱体A5上。

上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图6，所述差速器从动齿轮D32通过从动齿轮螺栓D31固定在行星齿轮轴架D35，所述前轴组件D2还包括前轴挡圈D24、前轴卡环D27和前轴深沟球轴承D23，所述前轴D21一端与所述后轴D14相连，另一端通过前轴深沟球轴承D23固定在箱体A5上，所述前轴挡圈D24和前轴卡环D27套接在所述前轴D21上。

上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图7，所述前驱差速器壳E7与所述左半轴齿轮E6、右半轴齿轮E15之间分别设有半轴推力轴承E8，所述半轴推力轴承E8分别套设在所述左半轴E4和右半轴E16上，所述前驱差速器壳E7、左半轴齿轮E6、右半轴齿轮E15与所述半轴推力轴承E8相接触，所述前驱差速器壳E7与所述行星齿轮D34之间设有行星齿轮推力轴承E13，所述行星齿轮推力轴承E13套设在所述行星齿轮轴D33上，所述前驱差速器壳E7、行星齿轮D34与所述行星齿轮推力轴承E13相接触；所述左半轴E4和右半轴E16分别套设在半轴角接触轴承E2内，所述半轴角接触轴承E2通过轴承定位螺栓E5与箱体A5连接，所述轴承定位螺栓E5与所左半轴E4和右半轴E16之间设有半轴密封圈E3。

等速输出时，前驱行星齿轮E12在驱动力的作用下围绕前驱差速器壳E7公转，前驱行星齿轮E12不围绕前驱行星齿轮轴E11自转，此时左半轴E4和右半轴E16等速输出。

差速输出时，前驱行星齿轮E12在驱动力的作用下既围绕前驱差速器壳E7公转，还围绕前驱行星齿轮轴E11自转，此时左半轴E4和右半轴E16差速输出。

动力传动路线：主动锥齿轮E1至从动锥齿轮E10，至前驱差速器壳E7，至前驱行星齿轮轴E11，至前驱行星齿轮E12，然后分别传递至左半轴E4和右半轴E16。

上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图7，所述前驱差速器壳E7为体式空心球形或分开式空心球形，所述前驱差速器壳E7通过螺栓或铆钉连接成一套整体。

上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图3，所述主变速换挡组件B1还包括一倒挡拨叉轴B11、二三挡拨叉轴B12、主变速换挡座B14、主变速杆B15和主变速换挡座B14螺栓B13，所述四驱换挡组件B2还包括四驱拨叉轴B24、四驱换挡座螺栓B23、四驱器换挡座和四驱换挡杆B21，所述四驱器换挡座和主变速换挡座B14分别通过四驱换挡座螺栓B23和主变速换挡座B14螺栓B13固定在所述箱体A5上，所述四驱换挡杆B21和主变速杆B15分别固定在所述四驱器换挡座和主变速换挡座B14上，所述一倒挡拨叉轴B11、二三挡拨叉轴B12与所述主变速杆B15相连，所述四驱拨叉轴B24与所述四驱换挡杆B21相连，所述四驱拨叉B25、二三挡拨叉B17和一倒挡拨分别设置在所述四驱拨叉轴B24、一倒挡拨叉轴B11和二三挡拨叉轴B12上。

上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图4和图5，所述输入轴组件C1还包括输入轴角接触轴承C12、输入轴后端盖C17、输入轴前端盖C18、输入轴密封圈C19、输入轴端盖螺栓C110，所述输入轴C11的两端通过输入轴角接触轴承C12分别与所述输入轴后端盖C17和输入轴前端盖C18连接，所述输入轴后端盖C17和输入轴前端盖C18通过输入轴端盖螺栓C110固定在所述箱体A5上，至少所述输入轴前端盖C18内设有输入轴密封圈C19。

上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图5，倒挡轴组件C2还包括倒挡轴卡环C21、倒挡轴推力轴承C22、倒挡齿轮C23和倒挡轴滚针轴承C24，倒挡齿轮C23通过倒挡轴滚针轴承C24套装在倒挡轴C25上，倒挡轴推力轴承C22布置在倒挡齿轮C23的一侧，倒挡轴卡环C21布置在倒挡轴C25两侧将倒挡轴C25定位在箱体A5上。

上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图5，所述中间轴组件C3还包括中间轴卡环C32、中间轴挡圈C33、中间轴前端盖C313、中间轴角接触轴承C314、中间轴端盖锁片C315、中间轴端盖螺栓C316和中间轴后端盖C318，所述中间轴C31通过中间轴角接触轴承C314与中间轴前端盖C313和中间轴后端盖C318相连，所述中间轴前端盖C313和中间轴后端盖C318通过中间轴端盖螺栓C316固定在箱体A5上，至少所述中间轴前端盖C313设有中间轴端盖锁片C315，所述中间轴卡环C32、中间轴挡圈C33套接在所述中间轴C31上。

上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图1和图2，箱体组件A还包括离合器壳A1、箱盖A2、通气螺栓A3、箱体螺栓A4、放油螺栓A6、差速器盖板A8螺栓A7和差速器盖板A8，所述通气螺栓A3设置在所述箱体A5上，所述箱盖A2和差速器盖板A8分别通过所述箱体螺栓A4和差速器盖板A8螺栓A7固定在所述箱体A5上，所述离合器壳A1与所述箱体A5固定连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种差速四驱变速器，其特征在于，包括箱体组件、换挡组件、主变速组件、差速轴组件和前驱动组件，所述箱体组件至少包括箱体，所述换挡组件、主变速组件、差速轴组件和前驱动组件固定在所述箱体上，所述换挡组件包括主变速换挡组件和四驱换挡组件，所述主变速组件包括输入轴组件、倒挡轴组件和中间轴组件，所述倒挡轴组件至少包括倒挡轴和设置在所述倒挡轴上的倒挡齿轮，所述输入轴组件至少包括输入轴和固定设置在所述输入轴上的一挡主动齿轮、倒挡主动齿轮、二挡主动齿轮和三挡主动齿轮，所述中间轴组件包括中间轴、四驱主动齿轮、一倒挡结合套和二三挡结合套，所述中间轴通过中间轴滚针轴承设有倒挡从动齿轮、一挡从动齿轮、二挡从动齿轮和三挡从动齿轮，所述四驱主动齿轮通过花键滑动连接在所述中间轴上；所述一挡主动齿轮、二挡主动齿轮、三挡主动齿轮分别与所述一挡从动齿轮、二挡从动齿轮和三挡从动齿轮啮合，所述倒挡主动齿轮与所述倒挡齿轮、倒挡从动齿轮啮合；所述中间轴通过花键设有一倒挡花键毂和二三挡花键毂，所述一倒挡花键毂设置在倒挡从动齿轮和一挡从动齿轮之间，所述二三挡花键毂设置在二挡从动齿轮和三挡从动齿轮之间，所述一倒挡结合套和二三挡结合套分别套设在所述一倒挡花键毂和二三挡花键毂上，所述主变速换挡组件至少包括一倒挡拨叉和二三挡拨叉，所述一倒挡拨叉可带动一倒挡结合套沿所述一倒挡花键毂移动并实现一倒挡结合套与倒挡从动齿轮或一挡从动齿轮的啮合，所述二三挡拨叉可带动二三挡结合套沿所述二三挡花键毂移动并实现二三挡结合套与二倒挡从动齿轮或三挡从动齿轮的啮合；所述差速轴组件包括后轴组件、前轴组件和差速组件，所述后轴组件至少包括后轴、后轴从动齿轮和后轴差速齿轮；所述前轴组件至少包括前轴、前轴齿轮和前轴差速齿轮；所述差速组件至少包括差速器从动齿轮、行星齿轮轴、行星齿轮轴架、行星齿轮推力轴套、行星齿轮、行星齿轮轴架轴套、行星齿轮轴套和推力轴套；所述前轴与后轴通过前轴滚针轴承相连，所述差速器从动齿轮固定在所述行星齿轮轴架上，所述行星齿轮轴架通过行星齿轮轴架轴套安装在所述后轴上并可沿后轴转动，所述后轴差速齿轮和后轴从动齿轮设置在所述后轴上，所述后轴从动齿轮位于所述后轴差速齿轮的外侧，所述前轴齿轮、前轴差速齿轮设置在所述前轴上，所述前轴齿轮位于所述前轴差速齿轮的外侧，所述行星齿轮轴架与所述后轴差速齿轮、前轴差速齿轮之间分别设有推力轴套，所述推力轴套分别套设在所述前轴和后轴上，所述行星齿轮轴架、后轴差速齿轮、前轴差速齿轮与所述推力轴套相接触；所述行星齿轮轴架上设有多个行星齿轮轴，所述行星齿轮轴沿所述差速器从动齿轮的周向均匀设置并通过差速器从动齿轮限位，所述行星齿轮通过所述行星齿轮轴套设置在所述行星齿轮轴上，所述行星齿轮轴架与所述行星齿轮之间设有行星齿轮推力轴套，所述行星齿轮推力轴套套设在所述行星齿轮轴上，所述行星齿轮轴架、行星齿轮与所述行星齿轮推力轴套相接触；所述行星齿轮的两侧分别与前轴差速齿轮和后轴差速齿轮啮合并组成差速传动系统；所述四驱换挡组件至少包括四驱拨叉，所述四驱拨叉与所述四驱主动齿轮相连，所述四驱拨叉可带动所述四驱主动齿轮沿所述中间轴的轴向滑动，并可实现所述四驱主动齿轮与前轴齿轮啮合，或与差速器从动齿轮啮合，或同时与后轴从动齿轮以及差速器从动齿轮啮合，或与后轴从动齿轮啮合；所述前驱组件至少包括主动锥齿轮、左半轴、左半轴齿轮、前驱差速器壳、从动锥齿轮、前驱行星齿轮轴、前驱行星齿轮、前驱行星齿轮轴架、右半轴齿轮和右半轴，所述主动锥齿轮通过花键与所述前轴固定连接，所述从动锥齿轮通过从动锥齿轮螺栓固定在所述前驱差速器壳上并与所述主动锥齿轮啮合；所述前驱行星齿轮轴架上设置有多组所述前驱行星齿轮轴，所述前驱行星齿轮轴沿所述从动锥齿轮的周向均匀设置，所述前驱行星齿轮设置在所述前驱行星齿轮轴上并可自由旋转，所述前驱行星齿轮轴架与所述前驱差速器壳相连，所述左半轴和右半轴分别通过花键齿轮套装在左半轴齿轮和右半轴齿轮内，所述前驱行星齿轮的两侧分别与所述左半轴齿轮和右半轴齿轮啮合并组成差速传动系统。

2.根据权利要求1所述的差速四驱变速器，其特征在于，所述后轴组件还包括后轴端盖螺栓、后轴密封圈、后轴卡环、后轴角接触轴承和后轴端盖，所述后轴从动齿轮通过花键安装与后轴连接并通过所述后轴卡环与后轴轴阶限位，所述后轴一端通过前轴滚针轴承与前轴连接，另一端通过后轴角接触轴承与所述后轴端盖固定连接，所述后轴端盖通过后轴端盖螺栓固定连接在所述箱体上。

3.根据权利要求2所述的差速四驱变速器，其特征在于，所述差速器从动齿轮通过从动齿轮螺栓固定在行星齿轮轴架，所述前轴组件还包括前轴挡圈、前轴卡环和前轴深沟球轴承，所述前轴一端与所述后轴相连，另一端通过前轴深沟球轴承固定在箱体上，所述前轴挡圈和前轴卡环套接在所述前轴上。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的差速四驱变速器，其特征在于，所述前驱差速器壳与所述左半轴齿轮、右半轴齿轮之间分别设有半轴推力轴承，所述半轴推力轴承分别套设在所述左半轴和右半轴上，所述前驱差速器壳、左半轴齿轮、右半轴齿轮与所述半轴推力轴承相接触，所述前驱差速器壳与所述行星齿轮之间设有行星齿轮推力轴承，所述行星齿轮推力轴承套设在所述行星齿轮轴上，所述前驱差速器壳、行星齿轮与所述行星齿轮推力轴承相接触；所述左半轴和右半轴分别套设在半轴角接触轴承内，所述半轴角接触轴承通过轴承定位螺栓与箱体连接，所述轴承定位螺栓与所左半轴和右半轴之间设有半轴密封圈。

5.根据权利要求4所述的差速四驱变速器，其特征在于，所述前驱差速器壳为体式空心球形或分开式空心球形，所述前驱差速器壳通过螺栓或铆钉连接成一套整体。

6.根据权利要求5所述的差速四驱变速器，其特征在于，所述主变速换挡组件还包括一倒挡拨叉轴、二三挡拨叉轴、主变速换挡座、主变速杆和主变速换挡座螺栓，所述四驱换挡组件还包括四驱拨叉轴、四驱换挡座螺栓、四驱器换挡座和四驱换挡杆，所述四驱器换挡座和主变速换挡座分别通过四驱换挡座螺栓和主变速换挡座螺栓固定在所述箱体上，所述四驱换挡杆和主变速杆分别固定在所述四驱器换挡座和主变速换挡座上，所述一倒挡拨叉轴、二三挡拨叉轴与所述主变速杆相连，所述四驱拨叉轴与所述四驱换挡杆相连，所述四驱拨叉、二三挡拨叉和一倒挡拨分别设置在所述四驱拨叉轴、一倒挡拨叉轴和二三挡拨叉轴上。

7.根据权利要求6所述的差速四驱变速器，其特征在于，所述输入轴组件还包括输入轴角接触轴承、输入轴后端盖、输入轴前端盖、输入轴密封圈、输入轴端盖螺栓，所述输入轴的两端通过输入轴角接触轴承分别与所述输入轴后端盖和输入轴前端盖连接，所述输入轴后端盖和输入轴前端盖通过输入轴端盖螺栓固定在所述箱体上，至少所述输入轴前端盖内设有输入轴密封圈。

8.根据权利要求7所述的差速四驱变速器，其特征在于，倒挡轴组件还包括倒挡轴卡环、倒挡轴推力轴承、倒挡齿轮和倒挡轴滚针轴承，倒挡齿轮通过倒挡轴滚针轴承套装在倒挡轴上，倒挡轴推力轴承布置在倒挡齿轮的一侧，倒挡轴卡环布置在倒挡轴两侧将倒挡轴定位在箱体上。

9.根据权利要求8所述的差速四驱变速器，其特征在于，所述中间轴组件还包括中间轴卡环、中间轴挡圈、中间轴前端盖、中间轴角接触轴承、中间轴端盖锁片、中间轴端盖螺栓和中间轴后端盖，所述中间轴通过中间轴角接触轴承与中间轴前端盖和中间轴后端盖相连，所述中间轴前端盖和中间轴后端盖通过中间轴端盖螺栓固定在箱体上，至少所述中间轴前端盖设有中间轴端盖锁片，所述中间轴卡环、中间轴挡圈套接在所述中间轴上。

10.根据权利要求9所述的差速四驱变速器，其特征在于，箱体组件还包括离合器壳、箱盖、通气螺栓、箱体螺栓、放油螺栓、差速器盖板螺栓和差速器盖板，所述通气螺栓设置在所述箱体上，所述箱盖和差速器盖板分别通过所述箱体螺栓和差速器盖板螺栓固定在所述箱体上，所述离合器壳与所述箱体固定连接。