CN108626340A - 一种具有副变速的四驱变速器 - 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、四驱组件和前驱动组件，所述换挡组件包括副变速换挡组件、主变速换挡组件和四驱换挡组件，所述副变速换挡组件、主变速换挡组件和四驱换挡组件分别控制四驱主动齿轮、主变速组件、轴间差速组件进行档位调节。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具有高速和低速两种模式切换，同时在良好路面行驶时后轮驱动，在非硬质路面行驶时采用前轮驱动，在低速上坡或爬行时采用四驱，可获得良好的驱动能力提高拖拉机的适应性。

Description

一种具有副变速的四驱变速器

技术领域

本发明属于变速器技术领域，具体涉及一种具有副变速的四驱变速器。

背景技术

在铰接式拖拉机中，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。由于拖拉机的工况变化大，装载能力强。因此，为了获得良好驱动性能和低速爬坡性能，通常需要设置低速爬行档位。而对于铰接式拖拉机，由于车头与车型在铰接点相对偏转而转向，因此，为了获得良好的驱动能力和降低传动损失，在良好路面行驶时后轮驱动，在非硬质路面行驶时采用前轮驱动(拖拉机前后轴安装了不同花纹的轮胎)，在低速上坡或爬行时采用四驱。

综上所述，亟需提供一种性能稳定，安全可靠、结构紧凑，可获得良好驱动性能和低速爬坡性能的具有副变速的四驱变速器。

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，可获得良好驱动性能和低速爬坡性能的具有副变速的四驱变速器。

上述目的是通过如下技术方案实现：一种具有副变速的四驱变速器，包括箱体组件、换挡组件、主变速组件、四驱组件和前驱动组件，所述箱体组件至少包括箱体，所述换挡组件、主变速组件、四驱组件和前驱动组件固定在所述箱体上，所述换挡组件包括副变速换挡组件、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；所述四驱组件至少包括前轴、后轴、前驱结合套、后轴结合套和后轴双联齿轮，所述前轴和后轴分别设有前轴换挡结合齿轮和后轴换挡结合齿轮，所述前轴挡结合套和后轴结合套分别套设在所述前轴换挡结合齿轮和后轴换挡结合齿轮上，所述后轴双联齿轮通过后轴轴套空套安装在所述后轴上，所述四驱主动齿轮为双联齿轮，所述副变速换挡组件至少包括副变速拨叉，所述副变速拨叉与四驱主动齿轮相连，所述副变速拨叉可带动四驱主动齿轮沿所述中间轴的轴向移动，并可实现四驱主动齿轮与后轴双联齿轮上不同齿轮的啮合，进而形成不同比例的动力传动；所述四驱换挡组件至少包括后驱拨叉和前驱拨叉，所述前驱拨叉和后驱拨叉分别与所述前轴挡结合套和后轴结合套相连并可带动所述前轴挡结合套和后轴结合套沿前轴和后轴的轴向移动，实现前轴挡结合套和后轴结合套与后轴双联齿轮的套接啮合；所述前驱组件至少包括主动锥齿轮、左半轴、左半轴齿轮、差速器壳、从动锥齿轮、行星齿轮轴、行星齿轮、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差速器壳上并与所述主动锥齿轮啮合；所述行星齿轮轴架上设置有多组所述行星齿轮轴，所述行星齿轮轴沿所述从动锥齿轮的周向均匀设置，所述行星齿轮设置在所述行星齿轮轴上并可自由旋转，所述行星齿轮轴架与所述差速器壳相连，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。

本发明在变速器上布置了前桥主减速与差速器，组成了变速驱动桥；差速器在横向方向上偏离变速器输入轴，有利于降低发动机与变速器的高度，减少装载本变速器的车辆的质心，提高车辆的安全性；同时变速器集成了高速、低两种副变速功能和前驱、后驱、四驱三种驱动模式，集成度高。

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四驱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四驱组件输出二挡或三档。

四驱主动齿轮为双联齿轮，副变速拨叉带动所述四驱主动齿轮沿所述中间轴的轴向滑动，并实现四驱主动齿轮与后轴双联齿轮不同齿轮的啮合，进而形成不同比例的动力传动，副变速拨叉置于最后端低速挡位置时，动力由四驱主动齿轮小齿轮输入，传递给后轴双联齿轮上的大齿轮，实现副变速低速，可与主变速组成一套低速挡位，用于重装低速作业环境。副变速拨叉置于最前端高速挡位置时，动力由四驱主动齿轮的大齿轮输入，传递给后轴双联齿轮上的小齿轮，实现副变速高速，可与主变速组成一套高速挡位，用于正常作业环境。

所述四驱拨叉包括前驱拨叉和后驱拨叉，二者控制前驱结合套和后驱结合套沿所述前轴和后轴的轴向移动，并实现所述前驱结合套、后驱结合套分别与所述四驱主动齿轮和后轴双联齿轮的套接啮合进而实现不同位置动力传输。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。

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具有高速和低速两种模式切换，同时在良好路面行驶时后轮驱动，在非硬质路面行驶时采用前轮驱动，在低速上坡或爬行时采用四驱，可获得良好的驱动能力提高拖拉机的适应性。

进一步的技术方案是，所述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：行星齿轮在驱动力的作用下围绕差速器壳公转，行星齿轮不围绕行星齿轮轴自转，此时左半轴和右半轴和等速输出。差速输出时：行星齿轮在驱动力的作用下既围绕差速器壳公转，还围绕行星齿轮轴自转，此时左半轴和右半轴和差速输出。动力传动路线：主动锥齿轮至从动锥齿轮，至差速器壳，至行星齿轮轴，至行星齿轮，然后分别传递至左半轴和右半轴。

差速器壳对应不同的内部结构，为了安装方便可做成体式空心球形，或分开式空心球形，通过螺栓或铆钉连接成一套整体。

进一步的技术方案是，所述后驱拨叉和前驱拨叉固定在一条拨叉轴上组成四驱拨叉，所述四驱换挡组件还包括四驱杆、四驱换挡座、四驱换挡座螺栓和四驱拨叉轴，所述四驱换挡座通过四驱换挡座螺栓固定在箱体上，所述四驱杆与所述四驱拨叉轴相连并通过相连四驱换挡座固定，所述四驱拨叉与所述四驱拨叉轴相连。

此时为单拨叉四驱，当四驱拨叉拨至最后端前驱位置时，此时前驱结合套与前轴换挡结合齿轮和后轴双联齿轮同时结合。动力经过后轴双联齿轮至前驱结合套，至前轴换挡结合齿轮，再至前轴，实现前驱。此时后驱结合套仅与后轴换挡结合齿轮结合，无后驱动力输出。

当四驱拨叉拨至中间位置时，此时前驱结合套与前轴换挡结合齿轮和后轴双联齿轮同时结合，动力经过后轴双联齿轮至前驱结合套，至前轴换挡结合齿轮，再至前轴实现前驱；同时，后驱结合套与后轴换挡结合齿轮和后轴双联齿轮同时结合，动力经过后轴双联齿轮至后驱结合套，至后轴换挡结合齿轮，再至后轴，实现后驱。由于前后驱同时接入，实现四驱。

当四驱拨叉拨至最前端后驱位置时后驱结合套与后轴换挡结合齿轮和后轴双联齿轮同时结合，动力经过后轴双联齿轮至后驱结合套，至后轴换挡结合齿轮，再至后轴，实现后驱。此时，前驱结合套仅与前轴换挡结合齿轮结合，无前驱动力输出。

单拨叉四驱换挡，由于在四驱位置时，前后结合套处于结合行程短，为了使得四驱可靠，结合套的强度要求高，结构尺寸较大，适合应用在四驱箱体结构尺寸较大的场合，而且不便于布置四驱空挡。

进一步的技术方案是，所述四驱换挡组件还包括四驱杆、四驱换挡座、四驱换挡座螺栓和后驱拨叉轴和前驱拨叉轴，所述四驱换挡组件与后驱拨叉轴和前驱拨叉轴相连并可进行选择调节，所述后驱拨叉轴和前驱拨叉轴分别与所述后驱拨叉和前驱拨叉相连。

此时为双拨叉四驱，后驱拨叉和前拨叉分别固定在对应的拨叉轴上。当前驱拨叉拨至前驱位置、后驱拨叉拨至空挡位置时，此时前驱结合套与前轴换挡结合齿轮和后轴双联齿轮同时结合，动力经过后轴双联齿轮至前驱结合套，至前轴换挡结合齿轮，再至前轴，实现前驱。此时后驱结合套仅与后轴换挡结合齿轮结合，无后驱动力输出。

当前驱拨叉拨至前驱位置、后驱拨叉拨至后驱位置时，此时前驱结合套与前轴换挡结合齿轮和后轴双联齿轮同时结合，动力经过后轴双联齿轮至前驱结合套，至前轴换挡结合齿轮，再至前轴，实现前驱。同时，后驱结合套与后轴换挡结合齿轮和后轴双联齿轮同时结合。动力经过后轴双联齿轮，至后驱结合套，至后轴换挡结合齿轮，再至后轴，实现后驱。由于前后驱同时接入，实现四驱。

当后驱拨叉拨至前驱位置、前驱拨叉拨至空挡位置时，当后驱结合套与后轴换挡结合齿轮和后轴双联齿轮同时结合。动力经过后轴双联齿轮，至后驱结合套，至后轴换挡结合齿轮，再至后轴，实现后驱。此时，前驱结合套仅与前轴换挡结合齿轮结合，无前驱动力输出。

当后驱拨叉拨至空挡位置、前驱拨叉拨至空挡位置时，由于后驱结合套仅与后轴换挡结合齿轮结合，前驱结合套仅与前轴换挡结合齿轮结合，前后驱均无动力输入，实现四驱挡空挡。

双拨叉方式，前后结合套可以单独操作，前驱、后驱和四驱时，结合行程相同，结合套能完全结合，结构尺寸可以做的很紧促，适合应用在四驱箱体结构尺寸受限的场合，而且能实现四驱空挡，适合更多的作业工况。但双拨叉结构使得换挡操作机构变得复杂。

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，所述副变速换挡组件还包括副变速拨叉轴、副变速换挡座螺栓、副变速器换挡座和副变速换挡杆，所述副变速器换挡座和主变速换挡座分别通过副变速换挡座螺栓和主变速换挡座螺栓固定在所述箱体上，所述副变速换挡杆和主变速杆分别固定在所述副变速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换挡杆相连，所述副变速拨叉轴与所述副变速换挡杆相连，所述副变速拨叉、二三挡拨叉和一倒挡拨分别设置在所述副变速拨叉轴、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，所述四驱组件还包括后轴端盖、后轴端盖螺栓、后轴密封圈、后轴角接触轴承、前轴卡环和前轴轴承，所述后轴通过所述后轴角接触轴承与所述后轴端盖连接，所述后轴端盖通过所述后轴端盖螺栓固定在所述箱体上，所述后轴密封圈设置在所述后轴端盖内，所述前轴设有前轴卡环并通过前轴轴承固定在所述箱体上。

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四驱组件的结构示意图；

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低挡示意图；

图9为本发明一种实施方式所涉及的变速箱高挡示意图；

图10为本发明一种实施方式所涉及的变速箱单拨叉前驱示意图；

图11为本发明一种实施方式所涉及的变速箱单拨叉四驱示意图；

图12为本发明一种实施方式所涉及的变速箱单拨叉后驱示意图；

图13为本发明一种实施方式所涉及的变速箱双拨叉前驱示意图；

图14为本发明一种实施方式所涉及的变速箱双拨叉四驱示意图；

图15为本发明一种实施方式所涉及的变速箱双拨叉后驱示意图。

图中：

A箱体组件 B换挡组件 C主变速组件

D四驱组件 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副变速换挡组件

B3四驱换挡组件 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副变速拨叉

B22副变速器换挡座 B23副变速换挡杆 B24副变速换挡座螺栓

B25副变速拨叉轴 B31四驱杆 B32四驱换挡座

B33四驱换挡座螺栓 B34四驱拨叉轴 B35四驱拨叉

B36后驱拨叉 B37前驱拨叉 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 D1后轴端盖

D2后轴端盖螺栓 D3后轴密封圈 D4后轴角接触轴承

D5后轴 D6后轴换挡结合齿轮 D7后轴结合套

D8后轴双联齿轮 D9后轴轴套 D10前驱结合套

D11前轴换挡结合齿轮 D12前轴 D13前轴卡环

D14前轴轴承 E1主动锥齿轮 E2半轴角接触轴承

E3半轴密封圈 E4左半轴 E5轴承定位螺栓

E6左半轴齿轮 E7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行星齿轮轴

E12行星齿轮 E13行星齿轮推力轴承 E14行星齿轮轴架

E15右半轴齿轮 E16右半轴

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1～15，一种具有副变速的四驱变速器，包括箱体组件A、换挡组件B、主变速组件C、四驱组件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、四驱组件D和前驱动组件E固定在所述箱体A5上，所述换挡组件B包括副变速换挡组件B2、主变速换挡组件B1和四驱换挡组件B3，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；所述四驱组件D至少包括前轴D12、后轴D5、前驱结合套D10、后轴结合套D7和后轴双联齿轮D8，所述前轴D12和后轴D5分别设有前轴换挡结合齿轮D11和后轴换挡结合齿轮D6，所述前轴D12挡结合套和后轴结合套D7分别套设在所述前轴换挡结合齿轮D11和后轴换挡结合齿轮D6上，所述后轴双联齿轮D8通过后轴轴套D9空套安装在所述后轴D5上，所述四驱主动齿轮C317为双联齿轮，所述副变速换挡组件B2至少包括副变速拨叉B21，所述副变速拨叉B21与四驱主动齿轮C317相连，所述副变速拨叉B21可带动四驱主动齿轮C317沿所述中间轴C31的轴向移动，并可实现四驱主动齿轮C317与后轴双联齿轮D8上不同齿轮的啮合，进而形成不同比例的动力传动；所述四驱换挡组件B3至少包括后驱拨叉B36和前驱拨叉B37，所述前驱拨叉B37和后驱拨叉B36分别与所述前轴D12挡结合套和后轴结合套D7相连并可带动所述前轴D12挡结合套和后轴结合套D7沿前轴D12和后轴D5的轴向移动，实现前轴D12挡结合套和后轴结合套D7与后轴双联齿轮D8的套接啮合；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、差速器壳E7、从动锥齿轮E10、行星齿轮轴E11、行星齿轮E12、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D12固定连接，所述从动锥齿轮E10通过从动锥齿轮螺栓E9固定在所述差速器壳E7上并与所述主动锥齿轮E1啮合；所述行星齿轮轴架E14上设置有多组所述行星齿轮轴E11，所述行星齿轮轴E11沿所述从动锥齿轮E10的周向均匀设置，所述行星齿轮E12设置在所述行星齿轮轴E11上并可自由旋转，所述行星齿轮轴架E14与所述差速器壳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。

本发明在变速器上布置了前桥主减速与差速器，组成了变速驱动桥；差速器在横向方向上偏离变速器输入轴C11，有利于降低发动机与变速器的高度，减少装载本变速器的车辆的质心，提高车辆的安全性；同时变速器集成了高速、低两种副变速功能和前驱、后驱、四驱三种驱动模式，集成度高。

具体应用过程中，如图2～6，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向四驱组件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向四驱组件D输出二挡或三档。

四驱主动齿轮C317为双联齿轮，副变速拨叉B21带动所述四驱主动齿轮C317沿所述中间轴C31的轴向滑动，并实现四驱主动齿轮C317与后轴双联齿轮D8不同齿轮的啮合，进而形成不同比例的动力传动，如图8所示，副变速拨叉B21置于最后端低速挡位置时，动力由四驱主动齿轮C317小齿轮输入，传递给后轴双联齿轮D8上的大齿轮，实现副变速低速，可与主变速组成一套低速挡位，用于重装低速作业环境。如图9所示，副变速拨叉B21置于最前端高速挡位置时，动力由四驱主动齿轮C317的大齿轮输入，传递给后轴双联齿轮D8上的小齿轮，实现副变速高速，可与主变速组成一套高速挡位，用于正常作业环境。

如图10～15，所述四驱拨叉B35包括前驱拨叉B37和后驱拨叉B36，二者控制前驱结合套D10和后驱结合套沿所述前轴D12和后轴D5的轴向移动，并实现所述前驱结合套D10、后驱结合套分别与所述四驱主动齿轮C317和后轴双联齿轮D8的套接啮合进而实现不同位置动力传输。前驱时，前轴D12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将动力传递至右驱动桥组件和左驱动桥组件。

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具有高速和低速两种模式切换，同时在良好路面行驶时后轮驱动，在非硬质路面行驶时采用前轮驱动，在低速上坡或爬行时采用四驱，可获得良好的驱动能力提高拖拉机的适应性。

上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图7，所述差速器壳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；，所述差速器壳E7与所述行星齿轮E12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E11上，所述差速器壳E7、行星齿轮E12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：行星齿轮E12在驱动力的作用下围绕差速器壳E7公转，行星齿轮E12不围绕行星齿轮轴E11自转，此时左半轴E4和右半轴E16和等速输出。差速输出时：行星齿轮E12在驱动力的作用下既围绕差速器壳E7公转，还围绕行星齿轮轴E11自转，此时左半轴E4和右半轴E16和差速输出。动力传动路线：主动锥齿轮E1至从动锥齿轮E10，至差速器壳E7，至行星齿轮轴E11，至行星齿轮E12，然后分别传递至左半轴E4和右半轴E16。

差速器壳E7对应不同的内部结构，为了安装方便可做成体式空心球形，或分开式空心球形，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10～和图12，所述后驱拨叉B36和前驱拨叉B37固定在一条拨叉轴上组成四驱拨叉B35，所述四驱换挡组件B3还包括四驱杆B31、四驱换挡座B32、四驱换挡座螺栓B33和四驱拨叉轴B34，所述四驱换挡座B32通过四驱换挡座螺栓B33固定在箱体A5上，所述四驱杆B31与所述四驱拨叉轴B34相连并通过相连四驱换挡座B32固定，所述四驱拨叉B35与所述四驱拨叉轴B34相连。

此时为单拨叉四驱，如图10所示，当四驱拨叉B35拨至最后端前驱位置时，此时前驱结合套D10与前轴换挡结合齿轮D11和后轴双联齿轮D8同时结合。动力经过后轴双联齿轮D8至前驱结合套D10，至前轴换挡结合齿轮D11，再至前轴D12，实现前驱。此时后驱结合套仅与后轴换挡结合齿轮D6结合，无后驱动力输出。

如图11所示，当四驱拨叉B35拨至中间位置时，此时前驱结合套D10与前轴换挡结合齿轮D11和后轴双联齿轮D8同时结合，动力经过后轴双联齿轮D8至前驱结合套D10，至前轴换挡结合齿轮D11，再至前轴D12实现前驱；同时，后驱结合套与后轴换挡结合齿轮D6和后轴双联齿轮D8同时结合，动力经过后轴双联齿轮D8至后驱结合套，至后轴换挡结合齿轮D6，再至后轴D5，实现后驱。由于前后驱同时接入，实现四驱。

如图12所示，当四驱拨叉B35拨至最前端后驱位置时后驱结合套与后轴换挡结合齿轮D6和后轴双联齿轮D8同时结合，动力经过后轴双联齿轮D8至后驱结合套，至后轴换挡结合齿轮D6，再至后轴D5，实现后驱。此时，前驱结合套D10仅与前轴换挡结合齿轮D11结合，无前驱动力输出。

单拨叉四驱换挡，由于在四驱位置时，前后结合套处于结合行程短，为了使得四驱可靠，结合套的强度要求高，结构尺寸较大，适合应用在四驱箱体A5结构尺寸较大的场合，而且不便于布置四驱空挡。

上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图13～15，所述四驱换挡组件B3还包括四驱杆B31、四驱换挡座B32、四驱换挡座螺栓B33和后驱拨叉B36轴和前驱拨叉B37轴，所述四驱换挡组件B3与后驱拨叉B36轴和前驱拨叉B37轴相连并可进行选择调节，所述后驱拨叉B36轴和前驱拨叉B37轴分别与所述后驱拨叉B36和前驱拨叉B37相连。

此时为双拨叉四驱，后驱拨叉B36和前拨叉分别固定在对应的拨叉轴上。如图13所示，当前驱拨叉B37拨至前驱位置、后驱拨叉B36拨至空挡位置时，此时前驱结合套D10与前轴换挡结合齿轮D11和后轴双联齿轮D8同时结合，动力经过后轴双联齿轮D8至前驱结合套D10，至前轴换挡结合齿轮D11，再至前轴D12，实现前驱。此时后驱结合套仅与后轴换挡结合齿轮D6结合，无后驱动力输出。

如图14所示，当前驱拨叉B37拨至前驱位置、后驱拨叉B36拨至后驱位置时，此时前驱结合套D10与前轴换挡结合齿轮D11和后轴双联齿轮D8同时结合，动力经过后轴双联齿轮D8至前驱结合套D10，至前轴换挡结合齿轮D11，再至前轴D12，实现前驱。同时，后驱结合套与后轴换挡结合齿轮D6和后轴双联齿轮D8同时结合。动力经过后轴双联齿轮D8，至后驱结合套，至后轴换挡结合齿轮D6，再至后轴D5，实现后驱。由于前后驱同时接入，实现四驱。

如图15所示，当后驱拨叉B36拨至前驱位置、前驱拨叉B37拨至空挡位置时，当后驱结合套与后轴换挡结合齿轮D6和后轴双联齿轮D8同时结合。动力经过后轴双联齿轮D8，至后驱结合套，至后轴换挡结合齿轮D6，再至后轴D5，实现后驱。此时，前驱结合套D10仅与前轴换挡结合齿轮D11结合，无前驱动力输出。

当后驱拨叉B36拨至空挡位置、前驱拨叉B37拨至空挡位置时，由于后驱结合套仅与后轴换挡结合齿轮D6结合，前驱结合套D10仅与前轴换挡结合齿轮D11结合，前后驱均无动力输入，实现四驱挡空挡。

双拨叉方式，前后结合套可以单独操作，前驱、后驱和四驱时，结合行程相同，结合套能完全结合，结构尺寸可以做的很紧促，适合应用在四驱箱体A5结构尺寸受限的场合，而且能实现四驱空挡，适合更多的作业工况。但双拨叉结构使得换挡操作机构变得复杂。

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和主变速换挡座螺栓B13，所述副变速换挡组件B2还包括副变速拨叉轴B25、副变速换挡座螺栓B24、副变速器换挡座B22和副变速换挡杆B23，所述副变速器换挡座B22和主变速换挡座B14分别通过副变速换挡座螺栓B24和主变速换挡座螺栓B13固定在所述箱体A5上，所述副变速换挡杆B23和主变速杆B15分别固定在所述副变速器换挡座B22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与所述主变速换挡杆相连，所述副变速拨叉轴B25与所述副变速换挡杆B23相连，所述副变速拨叉B21、二三挡拨叉B17和一倒挡拨分别设置在所述副变速拨叉轴B25、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，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6，所述四驱组件D还包括后轴端盖D1、后轴端盖螺栓D2、后轴密封圈D3、后轴角接触轴承D4、前轴卡环D13和前轴轴承D14，所述后轴D5通过所述后轴角接触轴承D4与所述后轴端盖D1连接，所述后轴端盖D1通过所述后轴端盖螺栓D2固定在所述箱体A5上，所述后轴密封圈D3设置在所述后轴端盖D1内，所述前轴D12设有前轴卡环D13并通过前轴轴承D14固定在所述箱体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)

1.一种具有副变速的四驱变速器，其特征在于，包括箱体组件、换挡组件、主变速组件、四驱组件和前驱动组件，所述箱体组件至少包括箱体，所述换挡组件、主变速组件、四驱组件和前驱动组件固定在所述箱体上，所述换挡组件包括副变速换挡组件、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；所述四驱组件至少包括前轴、后轴、前驱结合套、后轴结合套和后轴双联齿轮，所述前轴和后轴分别设有前轴换挡结合齿轮和后轴换挡结合齿轮，所述前轴挡结合套和后轴结合套分别套设在所述前轴换挡结合齿轮和后轴换挡结合齿轮上，所述后轴双联齿轮通过后轴轴套空套安装在所述后轴上，所述四驱主动齿轮为双联齿轮，所述副变速换挡组件至少包括副变速拨叉，所述副变速拨叉与四驱主动齿轮相连，所述副变速拨叉可带动四驱主动齿轮沿所述中间轴的轴向移动，并可实现四驱主动齿轮与后轴双联齿轮上不同齿轮的啮合，进而形成不同比例的动力传动；所述四驱换挡组件至少包括后驱拨叉和前驱拨叉，所述前驱拨叉和后驱拨叉分别与所述前轴挡结合套和后轴结合套相连并可带动所述前轴挡结合套和后轴结合套沿前轴和后轴的轴向移动，实现前轴挡结合套和后轴结合套与后轴双联齿轮的套接啮合；所述前驱组件至少包括主动锥齿轮、左半轴、左半轴齿轮、差速器壳、从动锥齿轮、行星齿轮轴、行星齿轮、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差速器壳上并与所述主动锥齿轮啮合；所述行星齿轮轴架上设置有多组所述行星齿轮轴，所述行星齿轮轴沿所述从动锥齿轮的周向均匀设置，所述行星齿轮设置在所述行星齿轮轴上并可自由旋转，所述行星齿轮轴架与所述差速器壳相连，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所述的具有副变速的四驱变速器，其特征在于，所述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。

3.根据权利要求2所述的具有副变速的四驱变速器，其特征在于，所述后驱拨叉和前驱拨叉固定在一条拨叉轴上组成四驱拨叉，所述四驱换挡组件还包括四驱杆、四驱换挡座、四驱换挡座螺栓和四驱拨叉轴，所述四驱换挡座通过四驱换挡座螺栓固定在箱体上，所述四驱杆与所述四驱拨叉轴相连并通过相连四驱换挡座固定，所述四驱拨叉与所述四驱拨叉轴相连。

4.根据权利要求2所述的具有副变速的四驱变速器，其特征在于，所述四驱换挡组件还包括四驱杆、四驱换挡座、四驱换挡座螺栓和后驱拨叉轴和前驱拨叉轴，所述四驱换挡组件与后驱拨叉轴和前驱拨叉轴相连并可进行选择调节，所述后驱拨叉轴和前驱拨叉轴分别与所述后驱拨叉和前驱拨叉相连。

5.根据权利要求3或4所述的具有副变速的四驱变速器，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，所述副变速换挡组件还包括副变速拨叉轴、副变速换挡座螺栓、副变速器换挡座和副变速换挡杆，所述副变速器换挡座和主变速换挡座分别通过副变速换挡座螺栓和主变速换挡座螺栓固定在所述箱体上，所述副变速换挡杆和主变速杆分别固定在所述副变速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换挡杆相连，所述副变速拨叉轴与所述副变速换挡杆相连，所述副变速拨叉、二三挡拨叉和一倒挡拨分别设置在所述副变速拨叉轴、一倒挡拨叉轴和二三挡拨叉轴上。

6.根据权利要求5所述的具有副变速的四驱变速器，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。

7.根据权利要求6所述的具有副变速的四驱变速器，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。

8.根据权利要求7所述的具有副变速的四驱变速器，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。

9.根据权利要求8所述的具有副变速的四驱变速器，其特征在于，所述四驱组件还包括后轴端盖、后轴端盖螺栓、后轴密封圈、后轴角接触轴承、前轴卡环和前轴轴承，所述后轴通过所述后轴角接触轴承与所述后轴端盖连接，所述后轴端盖通过所述后轴端盖螺栓固定在所述箱体上，所述后轴密封圈设置在所述后轴端盖内，所述前轴设有前轴卡环并通过前轴轴承固定在所述箱体上。

10.根据权利要求9所述的具有副变速的四驱变速器，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。