CN110131367A - 一种动力传动系统及拖拉机 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种拖拉机及其动力传动系统，动力传动系统具体包括主变速器、万向传动装置及副变速器，所述万向传动装置的两端分别与主变速器和副变速器连接，工作时，部分动力由主变速器传递至万向传动装置，并传递至副变速器；所述主变速器包括主箱体和设置于主箱体内的倒档轴组件、输入轴组件、驱动轴组件、一倒档轴组件及二三档轴组件，所述倒档轴组件、输入轴组件、驱动轴组件、一倒档轴组件及二三档轴组件的轴线平行，且所述一倒档轴组件及二三档轴组件设置于所述输入轴组件的一侧；所述输入轴组件包括输入轴和固定设置于所述输入轴上的一三档主动齿轮和二倒档主动齿轮。此结构的动力传动系统，具有结构紧凑、机动性及通过性更好的优点。

Description

一种动力传动系统及拖拉机

技术领域

本发明涉及农用机械领域，特别涉及一种动力传动系统及拖拉机。

背景技术

我国的南方丘陵山区，平原和湖泊少，山地和丘陵岗地多，由于南方雨水充足，主要种植水稻和油菜等作物。为了稻田蓄水和地面平整的需要，田块通常被划分为小块，或小块梯田。农业机械在田间作业时在田头需要掉头转向，由于转向半径大，占用面积多，漏耕严重，不适合丘陵山区地形的要求。虽然履带式拖拉机具有原地转向的能力可以很好的解决田头转向漏耕的问题，但是履带拖拉机在路上行驶速度慢，履带易磨损，山地的适应性差。铰接式拖拉机由于采用铰接式车架，车辆运行过程中偏转前后车架的铰接点转向，具有转向半径小，机动性能强，是南方丘陵山区运输和稻田田间作业过程中比较理想的机具。由于采用铰接点转向，车架中间增加了铰接点，因此铰接式拖拉机通常比轮式拖拉机更长。随着农业机械的马力增加，发动机及其动力装置的结构更长，导致机身的长度增加，而降低了铰接式车辆的机动性。

综上所述，如何提供一种长度相对更短、结构更为紧凑以及机动性能更好的动力传动系统，以及包括此动力传动系统的拖拉机，成了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种长度相对更短、结构更为紧凑以及机动性能更好的动力传动系统，以及包括此动力传动系统的拖拉机。

本发明的解决方案是这样实现的：本发明提出一种动力传动系统，包括主变速器、万向传动装置及副变速器，所述万向传动装置的两端分别与主变速器和副变速器连接，工作时，部分动力由主变速器传递至万向传动装置，并传递至副变速器；所述主变速器包括主箱体和设置于主箱体内的倒档轴组件、输入轴组件、驱动轴组件、一倒档轴组件及二三档轴组件，所述倒档轴组件、输入轴组件、驱动轴组件、一倒档轴组件及二三档轴组件的轴线平行，且所述一倒档轴组件及二三档轴组件设置于所述输入轴组件的一侧；所述输入轴组件包括输入轴和固定设置于所述输入轴上的一三档主动齿轮和二倒档主动齿轮。此结构的动力传动系统，采用一倒档轴和二三档轴平行并排设置，且均设置于输入轴的一侧，因此，输入轴上的部分齿轮可共用，有效减少了输入轴上的齿轮数量，从而缩短了输入轴的长度，进一步缩短了主变速器的长度，进而缩短了动力传动系统的长度，使动力传动系统的结构更为紧凑，整车的机动性能进一步增强。此外，由于采用副变速器与主变速器组合使用的方式，通过副变速器，可实现多动不同档位的动力输出，从而满足拖拉机的动力输出要求，提高了拖拉机的实用性。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述副变速器包括副箱体组件及设置于副箱体组件内的副输入轴组件、PTO变速组件、后驱锁止组件及后驱组件；所述副输入轴组件包括两端设置于副箱体组件上的副输入轴，以及设置于副输入轴上的副输入轴主动齿轮；所述PTO变速组件包括两端设置于副箱体组件上的PTO轴，以及依次设置于PTO轴上的中间轴从动齿轮、中间轴D、低档主动齿轮、高档主动齿轮、低档从动齿轮、高低档拨叉、高低档接合套、高低档花键毂以及高档从动齿轮；所述后驱组件包括后锥齿轮轴和后主减速器，所述后锥齿轮轴的一端与所述副输入轴连接，另一端与通过后锥齿轮与所述后主减速器连接。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述后驱锁止组件包括锁止钳、弹簧后座、弹簧前座、钢片、摩擦片、离合器毂及减速电机；所述锁止钳可移动地设置于所述减速电机的输出轴上，所述锁止钳与弹簧后座之间设有推力轴承，弹簧后座与弹簧前座之间设有弹簧，所述弹簧后座设置于所述钢片外侧，所述钢片通过外花键设置于所述离合器毂上，并可在离合器毂上移动；所述摩擦片通过内花键设置于所述副输入轴上，并可在副输入轴上移动，所述离合器毂通过花键安装在后锥齿轮轴上。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述驱动轴组件包括前驱轴组件和后驱轴组件，所述前驱轴组件和后驱轴组件设置于所述一倒档轴组件及二三档轴组件背离所述输入轴组件的一侧。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述一倒档轴组件两端固定设置于主箱体上的一倒档轴，以及依次设置一倒档轴上的倒档从动齿轮、一倒档轴主动齿轮、一倒档轴、一倒档拨叉、一倒档接合套、一倒档花键毂及一档从动齿轮；倒档轴组件包括两端固定设置于主箱体上的倒档轴，所述倒档轴上设有倒档中间齿轮，所述倒档中间齿轮用于与所述一倒档轴上的倒档从动齿轮啮合。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述二三档轴组件包括两端固定设置于主箱体上的二三档轴，所述二三档轴上依次设有二三档主动齿轮、二档从动齿轮、二三档接合套、二三档花键毂、三档从动齿轮、二三档轴及二三档拨叉，所述二档从动齿轮用于与二倒档主动齿轮啮合。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述后驱轴组件包括两端固定设置于主箱体上的后驱轴，所述后驱轴上依次设有后驱轴从动齿轮及后驱轴主动齿轮，所述后驱轴从动齿轮用于与二三档主动齿轮啮合；所述前驱轴组件包括两端固定设置于主箱体上的前驱轴，所述前驱轴上固定设置前驱轴从动齿轮，所述前驱轴从动齿轮用于与后驱轴主动齿轮啮合。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述动力传动系统还包括一端与所述前驱轴固定连接的前桥，所述万向传动装置的一端与所述后驱轴的一端固定连接，所述万向传动装置的另一端与所述副变速器固定连接，所述后驱轴旋转时，带动所述万向传动装置，并带动所述副变速器旋转。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述动力传动系统还包括电控系统，所述电控系统包括电控单元，以及与分别与电控单元电连接的电机控制器、前驱转速传感器、后驱转速传感器、锁紧力旋钮和开关。

另一方面，本发明还提出一种拖拉机，包括动力传动系统，所述动力传动系统为如上任一项所述的动力传动系统。

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为本发明一种拖拉机的结构示意图；

图2为图1中动力传递路线示意图；

图3为主变速器的结构示意图；

图4为主变速器齿轮啮合结构示意图；

图5为副变速器结构示意图；

图6为手拉机四驱锁止原理图；

附图标记对应关系为：

1发动机 2底盘 3车架、

4驾驶室 5悬挂装置

31前车架 32铰接点 33后车架

41仪表台 42操作机构 43座椅

51前配重 52悬挂提升器

A前桥 B离合器 C主变速器

D副变速器 E万向传动装置 F电控系统

W车轮

C1倒档轴组件 C2输入轴组件 C3后驱轴组件

C4前驱轴组件 C5一倒档轴组件 C6二三档轴组件

C7主箱体组件 X通用件

C11倒档中间齿轮 C12倒档轴

C21一三档主动齿轮 C22二倒档主动齿轮 C23输入轴

C31后驱轴从动齿轮 C32后驱轴主动齿轮 C33后驱轴

C41前驱轴 C42前驱轴从动齿轮

C51倒档从动齿轮 C52一倒档轴主动齿轮 C53一倒档轴

C54一倒档拨叉 C55一倒档接合套 C56一倒档花键毂

C57一档从动齿轮

C61二三档主动齿轮 C62二档从动齿轮 C63二三档接合套

C64二三档花键毂 C65三档从动齿轮 C66二三档轴

C67二三档拨叉

C71箱体 C72主箱盖 C73主箱体放油螺栓

X1止推轴套 X2轴套 X3密封圈

X4挡圈 X5螺栓 X6端盖

X7轴承 X8推力轴承 X9弹簧

卡环X10

D1副箱体组件 D2副输入轴组件 D3PTO变速组件

D4后驱锁止组件 D5后驱组件

D11副箱体 D12副箱盖 D13副变速器放油螺栓

D21副输入轴 D22副输入轴主动齿轮

D31中间轴从动齿轮 D32中间轴 D33低档主动齿轮

D34高档主动齿轮 D35低档从动齿轮 D36高低档拨叉

D37高低档接合套 D38高低档花键毂 D39高档从动齿轮

D310PTO轴

D41锁止钳 D42弹簧后座 D43弹簧前座

D44电机支座 D45钢片 D46摩擦片

D47离合器毂 D48减速电机

D51后锥齿轮轴 D52后主减速器

F1电控单元 F2电机控制器 F3前驱转速传感器

F4后驱转速传感器 F5锁紧力旋钮 F6模式开关

F7开关

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。

一种实施例中：

本发明实施例如下，请参见图1至图6所示的动力传动系统及拖拉机，具体如图1和图2所示，动力传动系统具体包括主变速器C、万向传动装置E以及副变速器D，万向传动装置E设置于主变速器C及副变速器D之间，且两端分别与主变速器C和副变速器D连接可拆卸地固定连接，工作过程中，来自发动机的部分动力经离合器B后传入主变速器C，主变速器C再把动力传递至万向传动装置E，再传入副变速器D。具体如图3所示，主变速器C具体包括主箱体组件C7，以及设置于主箱体组件C7内的倒档轴组件C1、输入轴组件C2、驱动轴组件、一倒档轴组件C5及二三档轴组件C6，主箱体组件C7包括主箱体、主箱盖和主箱体放油螺栓C73，倒档轴组件C1、输入轴组件C2、驱动轴组件、一倒档轴组件C5及二三档轴组件C6分别设置于主箱体内，倒档轴组件C1、输入轴组件C2、驱动轴组件、一倒档轴组件C5及二三档轴组件C6的轴线平行，更为具体地，倒档轴组件C1包括倒档轴、输入轴组件C2包括输入轴、驱动轴组件包括驱动轴、一倒档轴组件C5包括一倒档轴、二三档轴组件C6包括二三档轴，且倒档轴、输入轴、驱动轴、一倒档轴及二三档轴平行设置。如图3和图4所示，一倒档轴组件C5及二三档轴组件C6设置于所述输入轴组件C2的一侧，输入轴组件C2包括输入轴和固定设置于输入轴上的一三档主动齿轮C21和二倒档主动齿轮C22。此结构的动力传动系统，采用一倒档轴和二三档轴平行并排设置，且均设置于输入轴的一侧，因此，输入轴上的部分齿轮可共用，有效减少了输入轴上的齿轮数量，从而缩短了输入轴的长度，进一步缩短了主变速器C的长度，进而缩短了动力传动系统的长度，使动力传动系统的结构更为紧凑，整车的机动性能进一步增强。此外，由于采用副变速器D与主变速器C组合使用的方式，通过副变速器D，可实现多动不同档位的动力输出，从而满足拖拉机的动力输出要求，提高了拖拉机的实用性。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图5所示，副变速器D包括副箱体组件D1以及设置于副箱体组件D1内的副输入轴组件D2C2、PTO变速组件D3、后驱锁止组件D4及后驱组件D5。副箱体组件D1包括副箱体、副箱盖及副变速器D放油螺栓。副输入轴组件D2C2包括副输入轴和设置于副输入轴上的副输入轴主动齿轮D22，副输入轴的两端设置于副箱体上。PTO变速组件D3包括PTO轴D310，以及依次设置于PTO轴D310上的中间轴从动齿轮D31、中间轴D、低档主动齿轮D33、高档主动齿轮D34、低档从动齿轮D35、高低档拨叉、高低档接合套D37、高低档花键毂D38以及高档从动齿轮D39，PTO轴D310的两端设置于副箱体上。后驱组件D5包括后锥齿轮轴D51和后主减速器D52，后锥齿轮轴D51的一端与所述副输入轴连接，另一端与通过后锥齿轮与所述后主减速器D52连接。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图5所示，后驱锁止组件D4具体包括锁止钳D41、弹簧后座D42、弹簧前座D43、钢片D45、摩擦片D46、离合器B毂及减速电机D48；更为具体地，锁止钳D41可移动地设置于减速电机D48的输出轴上，锁止钳D41与弹簧后座D42之间设有推力轴承，弹簧后座D42与弹簧前座D43之间设有弹簧，弹簧后座D42设置于钢片D45外侧，钢片D45通过外花键设置于离合器B毂上，并可在离合器B毂上移动。摩擦片D46通过内花键设置于副输入轴上，并可在副输入轴上移动，离合器B毂通过花键安装在后锥齿轮轴D51上。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，对于驱动轴组件，如图3和图4所示，具体包括前驱轴组件C4和后驱轴组件C3，前驱轴组件C4和后驱轴组件C3设置于一倒档轴组件C5及二三档轴组件C6背离所述输入轴组件C2的一侧，即图4中的所示的下侧。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图3所示，对于一倒档轴组件C5，具体包括一倒档轴，以及依次设置一倒档轴上的倒档从动齿轮C51、一倒档轴主动齿轮C52、一倒档轴、一倒档拨叉、一倒档接合套C55、一倒档花键毂C56及一档从动齿轮C57，一倒档轴的两端设置于主箱体上。对于倒档轴组件C1，具体包括倒档轴以及设置于倒档轴上的倒档中间齿轮C11，倒档轴的两端设置于主箱体上，倒档中间齿轮C11用于与所述一倒档轴上的倒档从动齿轮C51啮合。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图3所示，二三档轴组件C6具体包括二三档轴，以及依次设置于二三档轴上的二三档主动齿轮C61、二档从动齿轮C62、二三档接合套C63、二三档花键毂C64、三档从动齿轮C65、二三档轴及二三档拨叉，二三档轴的两端设置于主箱体上，二档从动齿轮C62用于与二倒档主动齿轮C22啮合。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图3所示，后驱轴组件C3包括后驱轴，后驱轴的两端固定设置于主箱体上，后驱轴上依次设有后驱轴从动齿轮C31及后驱轴主动齿轮C32，后驱轴从动齿轮C31用于与二三档主动齿轮C61啮合；

前驱轴组件C4包括前驱轴，前驱轴的两端固定设置于主箱体上，前驱轴上固定设置有前驱轴从动齿轮C42，前驱轴从动齿轮C42用于与后驱轴主动齿轮C32啮合。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图1和图2所示，动力传动系统还包括一端与前驱轴固定连接的前桥A，万向传动装置E的一端与后驱轴的一端固定连接，万向传动装置E的另一端与副变速器D固定连接，后驱轴旋转时，带动所述万向传动装置E，进而带动所述副变速器D旋转。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图6所示，动力传动系统还包括电控系统，电控系统包括电控单元F1，以及与分别与电控单元F1电连接的电机控制器F2、前驱转速传感器F3、后驱转速传感器F4、锁紧力旋钮F5及开关F7。

在另一种实施例中：

结构如图1所示，拖拉机主要由发动机1、底盘2、车架3、驾驶室4、悬挂装置5等组成。底盘主要由传动系统和行驶系统组成。车架3主要包括前车架31、铰接点32、后车架33组成。驾驶室4主要由仪表台41、操作机构42、和座椅43。悬挂装置主要由前配重51和悬挂提升器52组成。

如图2所示，其中传动系统主要包括前桥A，离合器B，主变速器C，副变速器D，万向传动装置E和电控系统F。行驶系统主要包括悬架和车轮W，对于主要从事田间作业的拖拉机，亦可以不用悬架。

如图3、图4所示，其中主变速器主要包括倒档轴组件C1，输入轴组件C2，后驱轴组件C3，前驱轴组件C4，一倒挡轴组件C5，二三档轴组件C6，主箱体组件C7和通用件X。

其中倒档轴组件C1包括倒档中间齿轮C11，倒档轴C12。输入轴组件C2主要由一三档主动齿轮C21，二倒档主动齿轮C22和输入轴C23。后驱轴组件C3包括后驱轴从动齿轮C31，后驱轴主动齿轮C32，后驱轴C33，前驱轴组件C4主要由前驱轴C41和前驱轴从动齿轮C42。一倒档轴组件C5包括倒档从动齿轮C51，一倒档轴主动齿轮C52，一倒档轴C53，一倒档拨叉C54，一倒档接合套C55，一倒档花键毂C56和一档从动齿轮C57。二三档轴组件C6包括二三档主动齿轮C61，二档从动齿轮C62，二三档接合套C63，二三档花键毂C64，三档从动齿轮C65，二三档轴C66及二三档拨叉C67。主箱体C7包括箱体C71，主箱盖C72和主箱体放油螺栓C73。通用件X包括止推轴套X1，轴套X2，密封圈X3，挡圈X4，螺栓X5，端盖X6，轴承X7，推力轴承X8，弹簧X9和卡环X10。

如图5所示，副变速器包括副箱体组件D1，副输入轴组件D2，PTO变速组件D3，后驱锁止组件D4和后驱组件D5。

其中副箱体组件D1包括副箱体D11，副箱盖D12，副变速器放油螺栓D13组成。副输入轴组件D2主要由副输入轴D21和副输入轴主动齿轮D22。PTO变速组件D3包括中间轴从动齿轮D31，中间轴D32，低档主动齿轮D33，高档主动齿轮D34，低档从动齿轮D35，高低档拨叉D36，高低档接合套D37，高低档花键毂D38，高档从动齿轮D39和PTO轴D310。

后驱锁止组件D4包括锁止钳D41，弹簧后座D42，弹簧前座D43，电机支座D44，钢片D45，摩擦片D46，离合器毂D47，减速电机D48，后驱组件D5主要由后锥齿轮轴D51和后主减速器D52。

电控系统F包括电控单元F1，电机控制器F2，前驱转速传感器F3，后驱转速传感器F4，锁紧力旋钮F5，模式开关F6和开关F7。

工作原理如下：

离合器B前端安装在发动机A上，后端安装主变速器C，主变速器C上安装铰接点32，前车架31安装在发动机1，前桥A、配重51安装在前车架31上，前车架31、前桥A、发动机1、离合器B、主变速器C组成前机身。前机身可以围绕铰接点32偏转，后车架33安装在铰接点32上，副变速器D安装在后车架33上，驾驶室4安装在副变速器上，悬挂提升器52安装在副变速器D上。

离合器B前端安装在发动机A上，后端安装主变速器C，主变速器的前驱组件C4通过万向传动装置E将动力传递至前桥A，为了提高动力传动效率，如果前桥A上不设置悬架，前桥A的输入端与前驱轴组件C4的输出端同轴。如果前桥设置悬架，前桥A的输入端与前驱轴组件C4的输出端同轴仅允许有少量的山下摆动。无论是否安装悬架，前桥A的输入端与前驱轴组件C4的输出端不允许左右摆动。

铰接点32安装在主变速器C上，后车架33安装在铰接点32上，副变速器D安装在后车架33上，副变速器D的副输入轴组件D2通过万向传动装置E与主变速器的后驱轴组件C3相连。副变速器D与主变速器C之间的万向传动装置E为双联等速万向节，双联等速万向节的节点在车架铰接点32的轴线延长线上。

倒档轴组件C1包括倒档中间齿轮C11和倒档轴C12。倒档中间齿轮C11通过轴套X2套装在倒档轴C12上，两端通过止推轴套X1定位，倒档中间齿轮C11可围绕倒档轴C12自由转动，倒档轴C12通过螺纹连接固定在箱体C71上。一三档主动齿轮C21，二倒档主动齿轮C22通过花键套装在输入轴C23上，分别通过输入轴C23轴阶和挡圈X4定位，输入轴C23通过轴承X6支撑在箱体C71上，两端通过端盖X6定位固定，动力输入侧端盖X6的内部安装有密封圈。后驱轴从动齿轮C31，后驱轴主动齿轮C32通过花键套装在后驱轴C33上，分别通过后驱轴C33轴阶和挡圈X4定位，后驱轴C33通过轴承X6支撑在箱体C71上，两端通过端盖X6定位固定，动力输出侧端盖X6的内部安装有密封圈。前驱轴从动齿轮C42通过花键套装在前驱轴C41上，分别通过前驱轴C41的轴阶和挡圈X4定位，前驱轴C41通过轴承X6支撑在箱体C71上，两端通过端盖X6定位固定，动力输出侧端盖X6的内部安装有密封圈。

倒档从动齿轮C51，一档从动齿轮C57通过轴套X2空套在一倒档轴C53上，一倒档轴主动齿轮C52，一倒档花键毂C56通过花键套装在一倒档轴C53上，一倒档接合套C55通过花键套装在一倒档花键毂C56上，并可以沿着一倒档轴花键毂C56轴向滑动，一倒档拨叉C54，安装在一倒档接合套C55上，用于控制一倒档接合套C55的运动。一倒档轴花键毂C56两侧加工有止推轴套，倒档从动齿轮C51，一档从动齿轮C57一倒档轴花键毂C56，通过止推轴套X1和挡圈X4定位在一倒档轴C53上，一倒档轴C53通过轴承X7支撑在箱体A1上，两端用端盖X6定位。

二档从动齿轮C62与三档从动齿轮C65通过轴套X2空套在二三档轴C66，二三档主动齿轮C61，二三档花键毂C64通过花键套装在二三档轴C66。二三档接合套C63通过花键套装在二三档花键毂C64上，并可以沿着二三档花键毂C64轴向移动，二三档拨叉C67安装在二三档接合套C63上，用于控制二三档接合套C63的运动。二三档花键毂C64两侧加工有止推轴套，二档从动齿轮C62、三档从动齿轮C65、二三档花键毂C64、二三档主动齿轮C61通过止推轴套X1和挡圈X4定位在二三档轴C66上，二三档轴C66通过轴承X7支撑在箱体A1上，两端用端盖X6定位。

如图4所示：主变速器的齿轮的啮合关系是：

一三档主动齿轮C21与一档从动齿轮C57常啮合，一三档主动齿轮C21同时也与三档从动齿轮C65常啮合。二倒档主动齿轮C22与倒档中间齿轮C11常啮合，倒档中间齿轮C11同时与倒档从动齿轮C51常啮合，二倒档主动齿轮C22同时还与二档从动齿轮C62常啮合。一倒档轴主动齿轮C52和二三档主动齿轮C61同时与后驱轴从动齿轮C31常啮合。后驱轴主动齿轮C32与前驱轴从动齿轮C42常啮合。

换挡原理：

倒档：如图3所示，一倒档轴拨叉C54拨动一倒档接合套C55向前滑动，一倒档接合套C55的内花键同时一倒档花键毂C56和倒档从动齿轮C51的外花键啮合。变速器换入倒档，此时的动力传动路线为：输入轴C23至二倒档主动齿轮C22至倒档中间齿轮C11至倒档从动齿轮C51至一倒档轴C53至一倒档轴主动齿轮C52至后驱轴从动齿轮C31至后驱轴C32，一部分动力从后驱轴C32直接输出至副变速器D，另一部分动力从后驱轴C32再传递至后驱轴主动齿轮C33至前驱轴从动齿轮C42至前驱轴C41传递至前桥A。

一档：如图3所示，一倒档轴拨叉C54拨动一倒档接合套C55向后滑动，一倒档接合套C55的内花键同时一倒档花键毂C56和一档从动齿轮C57的外花键啮合。变速器换入一档，此时的动力传动路线为：输入轴C23至一三档主动齿轮C21至一档从动齿轮C57至一倒档轴C53至一倒档轴主动齿轮C52至后驱轴从动齿轮C31至后驱轴C32，一部分动力从后驱轴C32直接输出至副变速器D，另一部分动力从后驱轴C32再传递至后驱轴主动齿轮C33至前驱轴从动齿轮C42至前驱轴C41传递至前桥A。

二档：如图3所示，二三档拨叉C67拨动二三档接合套C63向前滑动，二三档接合套C63的内花键同时二三档花键毂C64和二档从动齿轮C62的外花键啮合。变速器换入二档，此时的动力传动路线为：输入轴C23至二倒档主动齿轮C22至二档从动齿轮C62至二三档轴C66至二三档轴主动齿轮C61至后驱轴从动齿轮C31至后驱轴C32，一部分动力从后驱轴C32直接输出至副变速器D，另一部分动力从后驱轴C32再传递至后驱轴主动齿轮C33至前驱轴从动齿轮C42至前驱轴C41传递至前桥A。

三档：如图3所示，二三档拨叉C67拨动二三档接合套C63向后滑动，二三档接合套C63的内花键同时二三档花键毂C64和三档从动齿轮C65的外花键啮合。变速器换入三档，此时的动力传动路线为：输入轴C23至一三档主动齿轮C21至三档从动齿轮C65至二三档轴C66至二三档轴主动齿轮C61至后驱轴从动齿轮C31至后驱轴C32，一部分动力从后驱轴C32直接输出至副变速器D，另一部分动力从后驱轴C32再传递至后驱轴主动齿轮C33至前驱轴从动齿轮C42至前驱轴C41传递至前桥A。一倒档接合套C55与二三档接合套C63处于中间位置时，对应的换挡组处于空档状态。

如图5所示，副输入轴组件D2主要由副输入轴D21，副输入轴主动齿轮D22通过花键套装在副输入轴D21上，并通过副输入轴轴阶与卡环X10定位。副输入轴D21一端通过轴承X7支撑在副箱体D11上，另一端通过轴套X2安装在后锥齿轮轴D51上。中间轴从动齿轮D31，低档主动齿轮D33，高档主动齿轮D34通过花键套装在中间轴D32上，并通过轴套与中间轴D32轴阶定位，中间轴D32通过轴承X7安装在副箱体D11上，一端通过端盖X6定位，另一端通过卡环X10定位。低档从动齿轮D35，高档从动齿轮D39通过轴套X2空套在PTO轴D310上。高低档花键毂D38通过花键套装在PTO轴D310上。高低档花键毂D38两侧加工有止推轴套，高低档花键毂D38、低档从动齿轮D35、高档从动齿轮D39通过止推轴套X1和PTO轴定位，低档从动齿轮D35、高档从动齿轮D39可在PTO轴自由转动。PTO轴D310两端通过轴承X7安装在副箱体D11上，中间通过轴套X2安装在箱体上。高低档接合套D37通过花键安装在高低档花键毂D38上，并可以在高低档花键毂D38上轴向滑动，高低档拨叉D36安装在高低档接合套D37上。

如图5所示，锁止钳D41设置有螺母，并安装在减速电机D48的输出轴上，其输出轴上设置有螺杆，与锁止钳D41上的螺母形成螺母螺杆移动副，推力轴承X8安装锁止钳D41与弹簧后座D43之间，弹簧X9安装在弹簧后座D42与弹簧前座D43之间，弹簧后座D43安装在钢片D45外侧。钢片D45设置有外花键，并通过外花键安装在离合器毂D47上，钢片D45可以在离合器毂D47前后移动，不可以相对转动。摩擦片D46设置有内花键并通过内花键安装在副输入轴D21上，并可以沿着副输入轴D21上的花键前后移动，不可以相对转动。摩擦片D46与钢片D45间隔布置，离合器毂D47通过花键安装在后锥齿轮轴D51上。

如图6所示，电机控制器F2，前驱转速传感器F3，后驱转速传感器F4，锁紧力旋钮F5，模式开关F6，开关F7连接在电控单元F1上。开关F7的具有打开或关闭四驱功能，模式开关F6具有自动和手动两种模式。自动模式下，电控单元F1根据前驱转速传感器F3，后驱转速传感器F4的信号控制电机控制F2以控制减速电机D48的位置，实现四驱锁止控制。手动模式下，电控单元F1根据锁紧力旋钮F5的位置，控制减速电机D48的位置，实现不同程度的四驱锁止控制。在车辆熄火后，电控单元F1控制车辆自动转入非四驱模式，防止车辆错误的长期挂入四驱模式。

四驱锁止原理：如图5所示，锁止钳D41在减速电机D48的控制下移动，锁止钳D41运动使推力轴承X8压缩弹簧X9，弹簧使钢片D45和摩擦片D46压紧，将从副输入轴D21上传递的动力输入至后锥齿轮轴D51。后锥齿轮轴D51通过轴承X7安装在副箱体D11上，后锥齿轮轴D51上设置有主动锥齿轮，通过从动锥齿轮驱动后主减速器D52。后驱锁止组件D4包括锁止钳D41，弹簧后座D42，弹簧前座D43，电机支座D44，钢片D45，摩擦片D46，离合器毂D47，减速电机D48，后驱组件D5主要由后锥齿轮轴D51和后主减速器D52。

高低档换挡原理：如图5所示，高低档接合套D37向前滑动，高低档接合套D37的内花键同时与高低档花键毂D38和低档从动齿轮D35的外花键同时啮合，换入低档。此时的副变速器PTO输出低档。其副变速器的PTO动力传动路线为：副输入轴D21至副输入轴主动齿轮D22至中间轴从动齿轮D31至中间轴D32至低档主动齿轮D33至低档从动齿轮D35至高低档接合套D37至高低档花键毂D38至PTO轴D310。

高低档接合套D37向后滑动，高低档接合套D37的内花键同时与高低档花键毂D38和高档从动齿轮D39的外花键同时啮合，换入高档。此时的副变速器PTO输出高档。其副变速器的PTO动力传动路线为：副输入轴D21至副输入轴主动齿轮D22至中间轴从动齿轮D31至中间轴D32至高档主动齿轮D34至高档从动齿轮D39至高低档接合套D37至高低档花键毂D38至PTO轴D310。

高低档转速的调节在与主变速器C的组合，可以实现一档410r/min，540r/min二档540r/min，和720r/min，三档720r/min，和1000r/min等多个PTO转速输出。

上述结构的动力传动系统，具如如下优点：

首先，采用一倒档轴和二三档轴平行并排设置，且均设置于输入轴的一侧，因此，输入轴上的部分齿轮可共用，有效减少了输入轴上的齿轮数量，从而缩短了输入轴的长度，进一步缩短了主变速器的长度，进而缩短了动力传动系统的长度，使动力传动系统的结构更为紧凑，整车的机动性能进一步增强。

其次，由于采用副变速器与主变速器组合使用的方式，通过副变速器，可实现多动不同档位的动力输出，从而满足拖拉机的动力输出要求，提高了拖拉机的实用性。

第三，采用一根万向传动装置，即万向轴实现铰接式车辆后驱与PTO轴的动力输出，传递效率高。

第四，采用电控四驱锁止装置，可以根据前后轴转速变化和模式输入信号实现不同的驱动模式，提高通过性。

第五，四驱锁止装置具有熄火后防锁止功能，防止车辆长期错误挂入四驱。

另一方面，本发明还提出一种拖拉机，包括动力传动系统，动力传动系统具体为如上所述的动力传动系统。

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)

1.一种动力传动系统，其特征在于，包括主变速器、万向传动装置及副变速器，所述万向传动装置的两端分别与主变速器和副变速器连接，工作时，部分动力由主变速器传递至万向传动装置，并传递至副变速器；

所述主变速器包括主箱体和设置于主箱体内的倒档轴组件、输入轴组件、驱动轴组件、一倒档轴组件及二三档轴组件，所述倒档轴组件、输入轴组件、驱动轴组件、一倒档轴组件及二三档轴组件的轴线平行，且所述一倒档轴组件及二三档轴组件设置于所述输入轴组件的一侧；

所述输入轴组件包括输入轴和固定设置于所述输入轴上的一三档主动齿轮和二倒档主动齿轮。

2.根据权利要求1所述的动力传动系统，其特征在于，所述副变速器包括副箱体组件及设置于副箱体组件内的副输入轴组件、PTO变速组件、后驱锁止组件及后驱组件；

所述副输入轴组件包括两端设置于副箱体组件上的副输入轴，以及设置于副输入轴上的副输入轴主动齿轮；

所述PTO变速组件包括两端设置于副箱体组件上的PTO轴，以及依次设置于PTO轴上的中间轴从动齿轮、中间轴D、低档主动齿轮、高档主动齿轮、低档从动齿轮、高低档拨叉、高低档接合套、高低档花键毂以及高档从动齿轮；

所述后驱组件包括后锥齿轮轴和后主减速器，所述后锥齿轮轴的一端与所述副输入轴连接，另一端与通过后锥齿轮与所述后主减速器连接。

3.根据权利要求2所述的动力传动系统，其特征在于，所述后驱锁止组件包括锁止钳、弹簧后座、弹簧前座、钢片、摩擦片、离合器毂及减速电机；

所述锁止钳可移动地设置于所述减速电机的输出轴上，所述锁止钳与弹簧后座之间设有推力轴承，弹簧后座与弹簧前座之间设有弹簧，所述弹簧后座设置于所述钢片外侧，所述钢片通过外花键设置于所述离合器毂上，并可在离合器毂上移动；

所述摩擦片通过内花键设置于所述副输入轴上，并可在副输入轴上移动，所述离合器毂通过花键安装在后锥齿轮轴上。

4.根据权利要求3所述的动力传动系统，其特征在于，所述驱动轴组件包括前驱轴组件和后驱轴组件，所述前驱轴组件和后驱轴组件设置于所述一倒档轴组件及二三档轴组件背离所述输入轴组件的一侧。

5.根据权利要求4所述的动力传动系统，其特征在于，所述一倒档轴组件两端固定设置于主箱体上的一倒档轴，以及依次设置一倒档轴上的倒档从动齿轮、一倒档轴主动齿轮、一倒档轴、一倒档拨叉、一倒档接合套、一倒档花键毂及一档从动齿轮；

所述倒档轴组件包括两端固定设置于主箱体上的倒档轴，所述倒档轴上设有倒档中间齿轮，所述倒档中间齿轮用于与所述一倒档轴上的倒档从动齿轮啮合。

6.根据权利要求5所述的动力传动系统，其特征在于，所述二三档轴组件包括两端固定设置于主箱体上的二三档轴，所述二三档轴上依次设有二三档主动齿轮、二档从动齿轮、二三档接合套、二三档花键毂、三档从动齿轮、二三档轴及二三档拨叉，所述二档从动齿轮用于与二倒档主动齿轮啮合。

7.根据权利要求6所述的动力传动系统，其特征在于，所述后驱轴组件包括两端固定设置于主箱体上的后驱轴，所述后驱轴上依次设有后驱轴从动齿轮、后驱轴主动齿轮、后驱轴及前驱轴组件，所述后驱轴从动齿轮用于与二三档主动齿轮啮合；

所述前驱轴组件包括两端固定设置于主箱体上的前驱轴，所述前驱轴上固定设置前驱轴从动齿轮，所述前驱轴从动齿轮用于与后驱轴主动齿轮啮合。

8.根据权利要求7所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统还包括一端与所述前驱轴固定连接的前桥，所述万向传动装置的一端与所述后驱轴的一端固定连接，所述万向传动装置的另一端与所述副变速器固定连接，所述后驱轴旋转时，带动所述万向传动装置，并带动所述副变速器旋转。

9.根据权利要求8所述的动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统还包括电控系统，所述电控系统包括电控单元，以及与分别与电控单元电连接的电机控制器、前驱转速传感器、后驱转速传感器、锁紧力旋钮和开关。

10.一种拖拉机，包括动力传动系统，其特征在于，所述动力传动系统为权利要求1至9中任一项所述的动力传动系统。