CN111594596A - 协调变速驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种协调变速驱动装置，主动皮带轮通过V形带与输出轴上的从动皮带轮连接，主动皮带轮包括左定盘片和右动盘片，左定盘片外凸榫固定在一级输入轴上，右动盘片套装在左定盘片外凸榫上，右动盘片的沉孔中分别设有主动轮压簧，各主动轮压簧的右端共同抵靠在拨叉法兰的左端面，拨叉法兰通过内花键连接在外花键套上，外花键套固定在一级输入轴上，端面斜齿动盘通过其动盘轴承安装在拨叉法兰右端的中心凸台上，端面斜齿动盘的右侧与端面斜齿定盘形成牙嵌式啮合，端面斜齿动盘的圆周上设有离合拉臂，端面斜齿定盘通过其定盘轴承支撑在一级输入轴上，端面斜齿定盘的右端面设有嵌于箱体中的圆周限位凸台。该机构可进行在线调速且传动稳定。

Description

协调变速驱动装置

技术领域

本发明涉及一种协调变速驱动装置，属于变速器技术领域。

背景技术

车辆变速器经常用到皮带轮传动及行星变速机构，皮带轮传动是常用的传动方式，根据不同的作业对象和复杂多变的作业环境，皮带轮传动装置往往需要进行调速，皮带轮调速的最常用的方式是改变主从轮盘的直径比。

传统的行星齿轮包括内齿圈、太阳轮和行星轮，行星轮啮合在太阳轮与内齿圈之间，行星轮轴固定在行星支架上。动力的输入有多种方式，例如行星支架锁死，动力从太阳轮输入，从内齿圈输出；行星支架锁死，动力从内齿圈输入，从太阳轮输出；内齿圈锁死，动力从太阳轮输入，从行星支架输出；内齿圈锁死，动力从行星支架输入，从太阳轮输出；太阳轮锁死，动力从行星支架输入，从内齿圈输出；太阳轮锁死，动力从内齿圈输入，从行星支架输出等等。普通的行星齿轮机构应用在拖拉机等特种车辆上时，经常会遇到很多困难，很难满足特殊的应用场景。例如车速只能挂几档调整，发动机速度降低时输出动力不足，或者内齿圈过大难以布置，或者行星轮、太阳轮与内齿圈不能够布置在同一个平面内等等，影响了行星变速机构在特种车辆上的使用。

当车辆转弯时，车轮以不同的速度旋转。每个车轮驶过的距离不等，内侧车轮比外侧车轮驶过的距离要短。传统车辆的变速箱通过差速器同时带动两个车轮，转向时差速器输出两种不同的转速，使左右车轮以不同转速滚动，保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。

采用传统差速器转向，虽然内侧车轮的转速比外侧低，行驶距离短，但仍需要有较大的转弯半径。拖拉机的作业环境在靠近田埂的区域需要能够急转弯，尤其在田地的角部更是如此，否则田地的角部及靠近田埂的区域会留下较大的未耕作区域，需要人工进行补救，大大降低了耕作效率，提高人工的工作量，不利于现代化自动耕作的推广。而且田地中经常会有井架、电线杆等障碍物，耕作或者收割时需要紧贴绕行，都是传统拖拉机的作业盲区。

此外拖拉机作业时，前进或者倒退经常需要切换，因此传统的变速箱驱动桥不能满足以上的多工况需求。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种协调变速驱动装置，不用张紧轮即可对皮带传动机构进行在线调速，且调速范围宽，皮带不会松弛，传递功率稳定。

为解决以上技术问题，本发明的一种协调变速驱动装置，包括皮带传动机构及行星变速机构，所述皮带传动机构包括安装在一级输入轴左端的主动皮带轮，主动皮带轮通过V形带与从动皮带轮传动连接，从动皮带轮安装在一级输出轴的左端，所述主动皮带轮包括左定盘片和右动盘片，左定盘片的外凸榫向右伸出且固定在一级输入轴的左端头，右动盘片的中心凸台套装在左定盘片外凸榫上，右动盘片中心凸台上均匀分布有多个右端开口的右动盘片沉孔，各右动盘片沉孔中分别设有主动轮压簧，各主动轮压簧的右端共同抵靠在拨叉法兰的左端面，拨叉法兰通过内花键连接在外花键套上，外花键套固定在一级输入轴上，拨叉法兰的中心凸台向右伸出，端面斜齿动盘通过其动盘轴承安装在拨叉法兰中心凸台上，端面斜齿动盘的右侧与端面斜齿定盘形成牙嵌式啮合，端面斜齿动盘的圆周上设有向外伸出的离合拉臂，端面斜齿定盘通过其定盘轴承支撑在一级输入轴上，端面斜齿定盘的右端面设有嵌于箱体凹槽中的定盘圆周限位凸台。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：一级输入轴驱动左定盘片和右动盘片转动，V形带的两侧壁被夹持在左定盘片与右动盘片之间跟随转动，拨叉法兰与主动皮带轮同步旋转，V形带驱动从动皮带轮转动。右动盘片只能在左定盘片外凸榫上平移，确保右动盘片与左定盘片不会发生相对转动。端面斜齿定盘的右端通过定盘圆周限位凸台固定在箱体上，当离合拉臂正向转动端面斜齿动盘时，被端面斜齿定盘的啮合面向左推出，端面斜齿动盘将拨叉法兰向左推出，拨叉法兰在外花键套上向左滑动将右动盘片向左推出，使右动盘片与左定盘片之间的间距缩小，将V形带向外周推出，主动皮带轮呈现大径工作状态。当离合拉臂反向转动端面斜齿动盘时，端面斜齿动盘右移，右动盘片及拨叉法兰向右移动，使右动盘片与左定盘片之间的间距变大，V形带自身的张力使其向主动皮带轮的内周移动，主动皮带轮呈现小径工作状态。主动轮压簧的张力使拨叉法兰与端面斜齿动盘始终保持良好的轴向紧密接触，端面斜齿动盘右移后，右动盘片与左定盘片对V形带两侧保持压力接触，再次起动时V形带不会打滑。

作为本发明的改进，所述端面斜齿动盘及端面斜齿定盘的斜齿之间通过钢球相互配合，钢球的两侧分别嵌于相应齿槽的弧形球道中。端面斜齿动盘及端面斜齿定盘的斜齿直接接触，改为通过钢球接触，降低了端面斜齿动盘与端面斜齿定盘离合时的摩擦力，延长了使用寿命，且使端面斜齿动盘的转动更加顺畅。

作为本发明的进一步改进，所述左定盘片的外凸榫对应嵌于右动盘片中心凸台的内滑槽中，相邻左定盘片外凸榫之间形成左定盘片外滑槽，右动盘片中心凸台的内凸榫对应嵌于相应的左定盘片外滑槽中。左定盘片外凸榫嵌于右动盘片内滑槽中，右动盘片内凸榫嵌于左定盘片外滑槽中，使得右动盘片与左定盘片形成径向定位但是可轴向滑动，既可调节右动盘片与左定盘片之间的距离，又可避免右动盘片相对于左定盘片产生打滑。

作为本发明的进一步改进，所述外花键套的右端外周嵌装有卡簧，所述卡簧位于所述拨叉法兰中心凸台的右侧。卡簧对拨叉法兰的右行程进行限位，间接限定了右动盘片与左定盘片之间的最大距离。

作为本发明的进一步改进，所述定盘轴承的内圈右端抵靠在一级输入轴的轴肩上，所述外花键套的右端抵靠在所述定盘轴承的内圈左侧，所述外花键套的左端嵌于左定盘片的内台阶孔中，左定盘片固定螺钉旋接在一级输入轴的左端中心且通过垫片压紧在左定盘片的外端中心。左定盘片固定螺钉通过垫片将左定盘片、外花键套和动盘轴承的内圈压紧，使三者在一级输入轴上实现轴向定位；左定盘片和外花键套各自通过平键与一级输入轴实现径向定位；外花键套的左端嵌于左定盘片的内台阶孔中，使两者既实现轴向定位，又实现圆周定位。

作为本发明的进一步改进，所述从动皮带轮包括右定盘片和左动盘片，右定盘片的中心柱向左伸出且固定在输出轴的左端头，右定盘片中心柱外周设有右定盘片外花键，左动盘片通过内花键套装在右定盘片外花键上，左动盘片的左端口对称设有向轴线方向伸出的左动盘片支耳；右定盘片中心柱中均匀设有贯通的右定盘片中心柱通孔及右端开口的右定盘片沉孔，各右定盘片沉孔中分别设有从动轮压簧，各从动轮压簧的右端设有压板，各右定盘片中心柱通孔中分别设有隔套，各隔套分别支撑在压板与相应的左动盘片支耳之间，压板上自右向左均匀插接有多根长杆螺钉，各长杆螺钉分别穿过相应的隔套且旋接在左动盘片支耳的螺孔中。右定盘片固定螺钉通过垫片将右定盘片固定在输出轴的左端轴肩上，隔套实现了压板与左动盘片支耳之间的轴向定位，为长杆螺钉提供穿行空间，使得位于右定盘片两侧的左动盘片与压板构成刚性整体。左动盘片呈浮动状态，左动盘片内花键套装在右定盘片外花键上可轴向滑动，各从动轮压簧的张力将压板向右推出，压板通过长杆螺钉及左动盘片支耳将左动盘片向右推，以夹紧V形带。由于主动皮带轮与从动皮带轮的中心距不变，当主动皮带轮向大径工作状态切换时，在V形带的挤压下，从动皮带轮自动向小径工作状态切换；反之，当主动皮带轮向小径工作状态切换时，V形带对从动皮带轮盘片的压力减小，在从动轮压簧的张力作用下，左动盘片右移，从动皮带轮自动向大径工作状态切换。如此通过离合拉臂转动端面斜齿动盘即可实现主动皮带轮与从动皮带轮直径比的在线调整，从而实现一级输入轴与输出轴之间传动比的在线改变，且在调速过程中，V形带的传动可靠，重新起动皮带也不会出现打滑现象。

作为本发明的进一步改进，所述行星变速机构包括外齿行星架盘，所述一级输入轴的中段安装有初级齿轮，所述初级齿轮与所述外齿行星架盘相啮合，所述外齿行星架盘的中心通过轴承支撑在二级输入轴的中段，所述外齿行星架盘的右端面固定安装有行星架，所述行星架上对称安装有行星轴，各行星轴分别通过轴承支撑在所述外齿行星架盘上，各行星轴的中段分别安装有双联行星齿轮，各双联行星齿轮分别包括自左向右设置的双联大行星齿轮和双联小行星齿轮；所述一级输出轴的右端安装有一级输出齿轮，所述一级输出齿轮通过过桥齿轮与二级输入大齿轮相啮合，所述二级输入大齿轮固定在所述二级输入轴的左端，所述二级输入轴的右端头设有二级输入小太阳轮，所述二级输入小太阳轮与各所述双联大行星齿轮相啮合；所述二级输入轴的右侧同轴设有二级输出轴，所述二级输出轴的左端通过轴承支撑在所述行星架的内孔中且左端头固定有二级输出大太阳轮，所述二级输出大太阳轮与各所述双联小行星齿轮相啮合。一级输入轴上的初级齿轮驱动外齿行星架盘转动且实现一级减速，外齿行星架盘带动行星架及三根行星轴同步公转，外齿行星架盘的公转与一级输入轴的旋转速度比不变且方向相反；轴承使得二级输入轴与外齿行星架盘之间可以相对转动，一级输出轴右端的一级输出齿轮通过过桥齿轮驱动二级输入大齿轮转动，二级输入大齿轮驱动二级输入轴转动，二级输入轴通过二级输入小太阳轮驱动双联大行星齿轮转动，行星轴的公转与二级输入小太阳轮的旋转方向相反，两者共同决定双联大行星齿轮的旋转速度，轴承使二级输出轴与行星架之间可以相对转动，双联小行星齿轮同步驱动二级输出大太阳轮转动且实现二级输出轴的进一步减速。当二级输入小太阳轮的转速与外齿行星架盘的公转速度相等时，各双联行星齿轮的转速为零，由此可实现在一级输入轴速度不变的情况下，改变二级输入小太阳轮的转速即可实现二级输出轴由零转速至最高转速的变化，实现无级变速。而且实现了一级输入轴与二级输入轴共同驱动二级输出轴转动，提高了输出动力，在保持大功率输出的情况下调速更加方便。

作为本发明的进一步改进，所述二级输出轴的中段通过花键安装有双向离合器，所述双向离合器的左侧安装有空套齿轮一，空套齿轮一与齿轮二相啮合，所述齿轮二固定于中间轴一的左端，所述齿轮二的另一侧与齿轮三相啮合，所述齿轮三固定于主驱动轴的中段；所述齿轮三的左侧安装有左空套齿轮和控制左空套齿轮的左离合器，所述齿轮三的右侧安装有右空套齿轮和控制右空套齿轮的右离合器；所述左空套齿轮与左半轴齿轮相啮合，所述右空套齿轮与右半轴齿轮相啮合；所述左半轴齿轮安装于左半轴的右端，所述左半轴的左端安装有左车轮连接法兰；所述右半轴齿轮安装于右半轴的左端，所述右半轴的右端安装有右车轮连接法兰。前进挡时，双向离合器的左侧结合，使空套齿轮一固定在二级输出轴上，二级输出轴通过空套齿轮一驱动齿轮二转动，齿轮二驱动齿轮三及主驱动轴正向转动。当左离合器与右离合器均结合时，左空套齿轮及右空套齿轮均与主驱动轴固定连接，左空套齿轮通过左半轴齿轮驱动左半轴转动，左半轴通过左车轮连接法兰驱动左车轮转动；右空套齿轮通过右半轴齿轮驱动右半轴转动，右半轴通过右车轮连接法兰驱动右车轮转动，如此车辆进行直线行走。当左离合器单独结合时，左空套齿轮与主驱动轴固定连接，左空套齿轮通过左半轴齿轮驱动左半轴及左车轮单独转动；右空套齿轮悬浮在主驱动轴上，右车轮保持不动，车辆向右拐弯且转弯半径极小。当右离合器单独结合时，右空套齿轮与主驱动轴固定连接，右空套齿轮通过右半轴齿轮驱动右半轴及右车轮单独转动；左空套齿轮悬浮在主驱动轴上，左车轮保持不动，车辆向左拐弯且转弯半径极小。如此随时可以切换左转、行走、右转等，且大大缩小了拖拉机等工程车辆的转弯半径，满足各种工况的作业需求。

作为本发明的进一步改进，所述双向离合器的右侧安装有空套齿轮四，空套齿轮四与空套齿轮五相啮合，所述空套齿轮五套装于所述中间轴一的右端，所述空套齿轮五的另一侧与齿轮六相啮合，所述齿轮六固定于中间轴二的右端，所述中间轴二的左端固定安装有齿轮七，所述齿轮七与齿轮三相啮合。倒退挡时，双向离合器的右侧结合，使空套齿轮四固定在二级输出轴上，二级输出轴通过空套齿轮四驱动空套齿轮五在中间轴一上悬浮转动，空套齿轮五通过齿轮六驱动中间轴二转动，中间轴二通过齿轮七驱动齿轮三反向转动，齿轮三驱动主驱动轴反向转动。同时齿轮三带动齿轮二及中间轴一悬浮转动，齿轮二带动空套齿轮一悬浮转动。前进挡时，齿轮三通过齿轮七带动中间轴二及齿轮六悬浮转动，齿轮六带动空套齿轮五在中间轴一上悬浮转动，空套齿轮五带动空套齿轮四悬浮转动。

作为本发明的进一步改进，所述双向离合器受控于前进倒挡拨叉，所述前进倒挡拨叉的驱动轴固定在前进倒挡绞盘的中心，所述前进倒挡绞盘的外周绳槽中绕包有换挡拉绳；所述左离合器受控于左离合拉臂，所述左离合拉臂的驱动端受控于左转向拉绳；所述右离合器受控于右离合拉臂，所述右离合拉臂的驱动端受控于右转向拉绳。通过换挡拉绳带动前进倒挡绞盘转动，前进倒挡绞盘带动前进倒挡拨叉向左摆动，则双向离合器切换至前进挡；前进倒挡拨叉向右摆动，则双向离合器切换至倒退挡。左离合器与右离合器正常均处于结合状态，牵拉左转向拉绳时，左离合拉臂转动使左离合器切换至分离状态，切断左车轮的动力。牵拉右转向拉绳时，右离合拉臂转动使右离合器切换至分离状态，切断右车轮的动力。

附图说明

图1为本发明协调变速驱动装置的主视图。

图2为本发明去掉箱体后的结构示意图。

图3为本发明协调变速驱动装置的立体图。

图4为本发明去掉箱体及罩壳后的立体图。

图5为本发明中皮带传动机构的主视图。

图6为图5的立体图。

图7为图6的爆炸图。

图8为本发明中行星变速机构的主视图。

图9为图8的立体图。

图10为图9的爆炸图。

图11为本发明中正反转驱动机构的立体图。

图12为本发明前进时的齿轮传动图。

图13为本发明倒退时的齿轮传动图。

图中：1.一级输入轴；1a.初级齿轮；2a.左定盘片；2a1.左定盘片外凸榫；2a2.左定盘片外滑槽；2a3.左定盘片固定螺钉；2b.右动盘片；2b1.右动盘片沉孔；2b2.主动轮压簧；3.内花键拨叉法兰；3a.拨叉法兰中心凸台；4.外花键套；4a.卡簧；5.端面斜齿动盘；5a.离合拉臂；5b.动盘轴承；6.钢球；7.端面斜齿定盘；7a.定盘圆周限位凸台；7b.定盘轴承；8a.右定盘片；8a1.右定盘片外花键；8a2.右定盘片沉孔；8a3.从动轮压簧；8a4.隔套；8a5.右定盘片固定螺钉；8b.左动盘片；8b1.左动盘片内花键；8b2.左动盘片支耳；9.压板；9a.长杆螺钉；10.V形带；11.一级输出轴；11a.一级输出齿轮；11b.过桥齿轮；12.外齿行星架盘；12a.行星架；12b.行星轴；12c.双联行星齿轮；12c1.双联大行星齿轮；12c2.双联小行星齿轮；13.二级输入轴；13a.二级输入大齿轮；13b.二级输入小太阳轮；14.二级输出轴；14a.二级输出大太阳轮；14b.空套齿轮一；14c.双向离合器；14c1.前进倒挡绞盘；14c2.前进倒挡拨叉；14c3.换挡拉绳；14d.空套齿轮四；15.中间轴一；15a.齿轮二；15b.空套齿轮五；16.中间轴二；16a.齿轮六；16b.齿轮七；17.主驱动轴；17a.左离合器；17a1.左离合拉臂；17a2.左转向拉绳；17b.左空套齿轮；17c.齿轮三；17d.右空套齿轮；17e.右离合器；17e1.右离合拉臂；17e2.右转向拉绳；18.左半轴；18a.左车轮连接法兰；18b.左半轴齿轮；19.右半轴；19a.右车轮连接法兰；19b.右半轴齿轮。

具体实施方式

在本发明的以下描述中，术语 “左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指装置必须具有特定的方位。

如图1至图7所示，本发明的协调变速驱动装置包括皮带传动机构、行星变速机构及变速箱驱动桥。一级输入轴1通过轴承支撑于箱体上，皮带传动机构包括安装在一级输入轴1左端的主动皮带轮，主动皮带轮通过V形带10与从动皮带轮传动连接，从动皮带轮安装在输出轴11的左端，主动皮带轮包括左定盘片2a和右动盘片2b，左定盘片2a的外凸榫向右伸出且固定在一级输入轴1的左端头，右动盘片2b的中心凸台套装在左定盘片外凸榫2a1上，右动盘片中心凸台上均匀分布有多个右端开口的右动盘片沉孔2b1，各右动盘片沉孔2b1中分别设有主动轮压簧2b2，各主动轮压簧2b2的右端共同抵靠在拨叉法兰3的左端面，拨叉法兰3通过内花键套装在外花键套4上，外花键套4固定在一级输入轴1上，拨叉法兰3的中心凸台向右伸出，端面斜齿动盘5通过其动盘轴承5b安装在拨叉法兰中心凸台3a上，端面斜齿动盘5的右侧与端面斜齿定盘7形成牙嵌式啮合，端面斜齿动盘5的圆周上设有向外伸出的离合拉臂5a，端面斜齿定盘7通过其定盘轴承7b支撑在一级输入轴1上，端面斜齿定盘7的右端面设有嵌于箱体凹槽中的定盘圆周限位凸台7a。

一级输入轴1驱动左定盘片2a和右动盘片2b转动，V形带10的两侧壁被夹持在左定盘片2a与右动盘片2b之间跟随转动，拨叉法兰3与主动皮带轮同步旋转，V形带10驱动从动皮带轮转动。右动盘片2b只能在左定盘片外凸榫2a1上平移，确保右动盘片2b与左定盘片2a不会发生相对转动。端面斜齿定盘7的右端通过定盘圆周限位凸台7a固定在箱体上。

当离合拉臂5a正向转动端面斜齿动盘5时，被端面斜齿定盘7的啮合面向左推出，端面斜齿动盘5将拨叉法兰3向左推出，拨叉法兰3在外花键套4上向左滑动将右动盘片2b向左推出，使右动盘片2b与左定盘片2a之间的间距缩小，将V形带10向外周推出，主动皮带轮呈现大径工作状态。

当离合拉臂5a反向转动端面斜齿动盘5时，端面斜齿动盘5右移，右动盘片2b及拨叉法兰3向右移动，使右动盘片2b与左定盘片2a之间的间距变大，V形带10自身的张力使其向主动皮带轮的内周移动，主动皮带轮呈现小径工作状态。主动轮压簧2b2的张力使拨叉法兰3与端面斜齿动盘5始终保持良好的轴向紧密接触，端面斜齿动盘5右移后，右动盘片2b与左定盘片2a对V形带10两侧保持压力接触，再次起动时V形带10不会打滑。

端面斜齿动盘5及端面斜齿定盘7的斜齿之间通过钢球6相互配合，钢球6的两侧分别嵌于相应齿槽的弧形球道中。端面斜齿动盘5及端面斜齿定盘7的斜齿直接接触，改为通过钢球6接触，降低了端面斜齿动盘5与端面斜齿定盘7离合时的摩擦力，延长了使用寿命，且使端面斜齿动盘5的转动更加顺畅。

左定盘片外凸榫2a1对应嵌于右动盘片中心凸台的内滑槽中，相邻左定盘片外凸榫2a1之间形成左定盘片外滑槽2a2，右动盘片中心凸台的内凸榫对应嵌于相应的左定盘片外滑槽2a2中。左定盘片外凸榫2a1嵌于右动盘片内滑槽中，右动盘片内凸榫嵌于左定盘片外滑槽2a2中，使得右动盘片2b与左定盘片2a形成径向定位但是可轴向滑动，既可调节右动盘片2b与左定盘片2a之间的距离，又可避免右动盘片2b相对于左定盘片2a产生打滑。

外花键套4的右端外周嵌装有卡簧4a，卡簧4a位于所述拨叉法兰中心凸台3a的右侧。卡簧4a对拨叉法兰3的右行程进行限位，间接限定了右动盘片2b与左定盘片2a之间的最大距离。

定盘轴承7b的内圈右端抵靠在一级输入轴1的轴肩上，外花键套4的右端抵靠在定盘轴承7b的内圈左侧，外花键套4的左端嵌于左定盘片2a的内台阶孔中，左定盘片固定螺钉2a3旋接在一级输入轴1的左端中心且通过垫片压紧在左定盘片2a的外端中心。左定盘片固定螺钉2a3通过垫片将左定盘片2a、外花键套4和定盘轴承7b的内圈压紧，使三者在一级输入轴1上实现轴向定位；左定盘片2a和外花键套4各自通过平键与一级输入轴1实现径向定位；外花键套4的左端嵌于左定盘片2a的内台阶孔中，使两者既实现轴向定位，又实现圆周定位。

从动皮带轮包括右定盘片8a和左动盘片8b，右定盘片8a的中心柱向左伸出且固定在输出轴11的左端头，右定盘片中心柱外周设有右定盘片外花键8a1，左动盘片8b通过左动盘片内花键8b1套装在右定盘片外花键8a1上，左动盘片8b的左端口对称设有向轴线方向伸出的左动盘片支耳8b2；右定盘片中心柱中均匀设有贯通的右定盘片中心柱通孔及右端开口的右定盘片沉孔8a2，各右定盘片沉孔8a2中分别设有从动轮压簧8a3，各从动轮压簧8a3的右端设有压板9，各右定盘片中心柱通孔中分别设有隔套8a4，各隔套8a4分别支撑在压板9与相应的左动盘片支耳8b2之间，压板9上自右向左均匀插接有多根长杆螺钉9a，各长杆螺钉9a分别穿过相应的隔套8a4且旋接在左动盘片支耳8b2的螺孔中。

右定盘片固定螺钉8a5通过垫片将右定盘片8a固定在输出轴11的左端轴肩上，隔套8a4实现了压板9与左动盘片支耳8b2之间的轴向定位，为长杆螺钉9a提供穿行空间，使得位于右定盘片8a两侧的左动盘片8b与压板9构成刚性整体。左动盘片8b呈浮动状态，左动盘片内花键8b1套装在右定盘片外花键8a1上可轴向滑动，各从动轮压簧8a3的张力将压板9向右推出，压板9通过长杆螺钉9a及左动盘片支耳8b2将左动盘片8b向右推，以夹紧V形带10。

由于主动皮带轮与从动皮带轮的中心距不变，当主动皮带轮向大径工作状态切换时，在V形带10的挤压下，从动皮带轮自动向小径工作状态切换；反之，当主动皮带轮向小径工作状态切换时，V形带10对从动皮带轮盘片的压力减小，在从动轮压簧8a3的张力作用下，左动盘片8b右移，从动皮带轮自动向大径工作状态切换。如此通过离合拉臂5a转动端面斜齿动盘5即可实现主动皮带轮与从动皮带轮直径比的在线调整，从而实现一级输入轴1与输出轴11之间传动比的在线改变，且在调速过程中，V形带10的传动可靠，重新起动皮带也不会出现打滑现象。

图8至图10为行星变速机构，一级输入轴1的中段安装有初级齿轮1a，初级齿轮1a与外齿行星架盘12相啮合，外齿行星架盘12的中心通过轴承支撑在二级输入轴13的中段，二级输入轴13的左端安装有二级输入大齿轮13a，二级输入大齿轮13a的左右两侧分别安装有轴承并且通过轴承支撑在箱体的墙壁中。外齿行星架盘12的右端面固定安装有行星架12a，行星架12a上对称安装有行星轴12b，各行星轴12b分别通过轴承支撑在外齿行星架盘12上，各行星轴12b的中段分别安装有双联行星齿轮12c，各双联行星齿轮12c分别包括自左向右设置的双联大行星齿轮12c1和双联小行星齿轮12c2。

一级输出轴11的右端安装有一级输出齿轮11a，一级输出齿轮11a通过过桥齿轮11b与二级输入大齿轮13a相啮合，二级输入大齿轮13a固定在二级输入轴13的左端，二级输入轴13的右端头设有二级输入小太阳轮13b，二级输入小太阳轮13b与各双联大行星齿轮12c1相啮合；二级输入轴13的右侧同轴设有二级输出轴14，二级输出轴14的中段通过轴承支撑在箱体的墙壁中，二级输出轴14的左端通过轴承支撑在行星架12a的内孔中且左端头固定有二级输出大太阳轮14a，二级输出大太阳轮14a与各双联小行星齿轮12c2相啮合。

一级输入轴1上的初级齿轮1a驱动外齿行星架盘12转动且实现一级减速，外齿行星架盘12带动行星架12a及三根行星轴12b同步公转，外齿行星架盘12的公转与一级输入轴1的旋转速度比不变且方向相反；轴承使得二级输入轴13与外齿行星架盘12之间可以相对转动，一级输出轴11右端的一级输出齿轮11a通过过桥齿轮11b驱动二级输入大齿轮13a转动，二级输入大齿轮13a驱动二级输入轴13转动，二级输入轴13通过二级输入小太阳轮13b驱动双联大行星齿轮12c1转动，行星轴12b的公转方向与二级输入小太阳轮13b的旋转方向相反，行星轴12b的公转速度与二级输入小太阳轮13b的旋转速度共同决定双联大行星齿轮12c1的旋转速度，轴承使二级输出轴14与行星架12a之间可以相对转动，双联小行星齿轮12c2同步驱动二级输出大太阳轮14a转动且实现二级输出轴14的进一步减速。当二级输入小太阳轮13b的转速与外齿行星架盘12的公转速度相等时，各双联行星齿轮12c的转速为零，由此可实现在一级输入轴1速度不变的情况下，改变二级输入小太阳轮13b的转速即可实现二级输出轴14由零转速至最高转速的变化，实现无级变速。而且实现了一级输入轴1与二级输入轴13共同驱动二级输出轴14转动，提高了输出动力，在保持大功率输出的情况下调速更加方便。

如图1至图4、图11所示，变速箱驱动桥中左车轮连接法兰18a安装于左半轴18的左端，左半轴18的右端安装有左半轴齿轮18b；右车轮连接法兰19a安装于右半轴19的右端，右半轴19的左端安装有右半轴齿轮19b；二级输出轴14的中段通过花键安装有双向离合器14c，双向离合器14c的左侧安装有空套齿轮一14b，空套齿轮一14b与齿轮二15a相啮合，齿轮二15a固定于中间轴一15的左端，齿轮二15a的另一侧与齿轮三17c相啮合，齿轮三17c固定于主驱动轴17的中段；齿轮三17c的左侧安装有左空套齿轮17b和控制左空套齿轮17b的左离合器17a，齿轮三17c的右侧安装有右空套齿轮17d和控制右空套齿轮17d的右离合器17e；左空套齿轮17b与左半轴齿轮18b相啮合，右空套齿轮17d与右半轴齿轮19b相啮合。

双向离合器14c的右侧安装有空套齿轮四14d，空套齿轮四14d与空套齿轮五15b相啮合，空套齿轮五15b套装于中间轴一15的右端，空套齿轮五15b的另一侧与齿轮六16a相啮合，齿轮六16a固定于中间轴二16的右端，中间轴二16的左端固定安装有齿轮七16b，齿轮七16b与齿轮三17c相啮合。

如图12所示，前进挡时，双向离合器14c的左侧结合，使空套齿轮一14b固定在二级输出轴14上，二级输出轴14通过空套齿轮一14b驱动齿轮二15a转动，齿轮二15a驱动齿轮三17c及主驱动轴17正向转动。齿轮三17c通过齿轮七16b带动中间轴二16及齿轮六16a悬浮转动，齿轮六16a带动空套齿轮五15b在中间轴一15上悬浮转动，空套齿轮五15b带动空套齿轮四14d悬浮转动。

如图13所示，倒退挡时，双向离合器14c的右侧结合，使空套齿轮四14d固定在二级输出轴14上，二级输出轴14通过空套齿轮四14d驱动空套齿轮五15b在中间轴一15上悬浮转动，空套齿轮五15b通过齿轮六16a驱动中间轴二16转动，中间轴二16通过齿轮七16b驱动齿轮三17c反向转动，齿轮三17c驱动主驱动轴17反向转动。同时齿轮三17c带动齿轮二15a及中间轴一15悬浮转动，齿轮二15a带动空套齿轮一14b悬浮转动。

前进时，左离合器17a与右离合器17e均结合，左空套齿轮17b及右空套齿轮17d均与主驱动轴17固定连接，左空套齿轮17b通过左半轴齿轮18b驱动左半轴18转动，左半轴18通过左车轮连接法兰18a驱动左车轮转动；右空套齿轮17d通过右半轴齿轮19b驱动右半轴19转动，右半轴19通过右车轮连接法兰19a驱动右车轮转动，如此车辆进行直线行走。

向右转向时，左离合器17a单独结合，左空套齿轮17b与主驱动轴17固定连接，左空套齿轮17b通过左半轴齿轮18b驱动左半轴18及左车轮单独转动；右空套齿轮17d悬浮在主驱动轴17上，右车轮保持不动，车辆向右拐弯且转弯半径极小。

向左转向时，右离合器17e单独结合，右空套齿轮17d与主驱动轴17固定连接，右空套齿轮17d通过右半轴齿轮19b驱动右半轴19及右车轮单独转动；左空套齿轮17b悬浮在主驱动轴17上，左车轮保持不动，车辆向左拐弯且转弯半径极小。如此随时可以切换左转、行走、右转等，且大大缩小了拖拉机等工程车辆的转弯半径，满足各种工况的作业需求。

双向离合器14c受控于前进倒挡拨叉14c2，前进倒挡拨叉14c2的驱动轴固定在前进倒挡绞盘14c1的中心，前进倒挡绞盘14c1的外周绳槽中绕包有换挡拉绳14c3。通过换挡拉绳14c3带动前进倒挡绞盘14c1转动，前进倒挡绞盘14c1带动前进倒挡拨叉14c2向左摆动，则双向离合器14c切换至前进挡；前进倒挡拨叉14c2向右摆动，则双向离合器14c切换至倒退挡。

左离合器17a受控于左离合拉臂17a1，左离合拉臂17a1的驱动端受控于左转向拉绳17a2；左离合器17a与右离合器17e正常均处于结合状态，牵拉左转向拉绳17a2时，左离合拉臂17a1转动使左离合器17a切换至分离状态，切断左车轮的动力。

右离合器17e受控于右离合拉臂17e1，右离合拉臂17e1的驱动端受控于右转向拉绳17e2。牵拉右转向拉绳17e2时，右离合拉臂17e1转动使右离合器17e切换至分离状态，切断右车轮的动力。

以上所述仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种协调变速驱动装置，包括皮带传动机构及行星变速机构，所述皮带传动机构包括安装在一级输入轴左端的主动皮带轮，主动皮带轮通过V形带与从动皮带轮传动连接，从动皮带轮安装在一级输出轴的左端，其特征在于：所述主动皮带轮包括左定盘片和右动盘片，左定盘片的外凸榫向右伸出且固定在一级输入轴的左端头，右动盘片的中心凸台套装在左定盘片外凸榫上，右动盘片中心凸台上均匀分布有多个右端开口的右动盘片沉孔，各右动盘片沉孔中分别设有主动轮压簧，各主动轮压簧的右端共同抵靠在拨叉法兰的左端面，拨叉法兰通过内花键连接在外花键套上，外花键套固定在一级输入轴上，拨叉法兰的中心凸台向右伸出，端面斜齿动盘通过其动盘轴承安装在拨叉法兰中心凸台上，端面斜齿动盘的右侧与端面斜齿定盘形成牙嵌式啮合，端面斜齿动盘的圆周上设有向外伸出的离合拉臂，端面斜齿定盘通过其定盘轴承支撑在一级输入轴上，端面斜齿定盘的右端面设有嵌于箱体凹槽中的定盘圆周限位凸台。

2.根据权利要求1所述的协调变速驱动装置，其特征在于：所述端面斜齿动盘及端面斜齿定盘的斜齿之间通过钢球相互配合，钢球的两侧分别嵌于相应齿槽的弧形球道中。

3.根据权利要求1所述的协调变速驱动装置，其特征在于：所述左定盘片的外凸榫对应嵌于右动盘片中心凸台的内滑槽中，相邻左定盘片外凸榫之间形成左定盘片外滑槽，右动盘片中心凸台的内凸榫对应嵌于相应的左定盘片外滑槽中。

4.根据权利要求1所述的协调变速驱动装置，其特征在于：所述外花键套的右端外周嵌装有卡簧，所述卡簧位于所述拨叉法兰中心凸台的右侧。

5.根据权利要求1所述的协调变速驱动装置，其特征在于：所述定盘轴承的内圈右端抵靠在一级输入轴的轴肩上，所述外花键套的右端抵靠在所述定盘轴承的内圈左侧，所述外花键套的左端嵌于左定盘片的内台阶孔中，左定盘片固定螺钉旋接在一级输入轴的左端中心且通过垫片压紧在左定盘片的外端中心。

6.根据权利要求1所述的协调变速驱动装置，其特征在于：所述从动皮带轮包括右定盘片和左动盘片，右定盘片的中心柱向左伸出且固定在输出轴的左端头，右定盘片中心柱外周设有右定盘片外花键，左动盘片通过内花键套装在右定盘片外花键上，左动盘片的左端口对称设有向轴线方向伸出的左动盘片支耳；右定盘片中心柱中均匀设有贯通的右定盘片中心柱通孔及右端开口的右定盘片沉孔，各右定盘片沉孔中分别设有从动轮压簧，各从动轮压簧的右端设有压板，各右定盘片中心柱通孔中分别设有隔套，各隔套分别支撑在压板与相应的左动盘片支耳之间，压板上自右向左均匀插接有多根长杆螺钉，各长杆螺钉分别穿过相应的隔套且旋接在左动盘片支耳的螺孔中。

7.根据权利要求1所述的协调变速驱动装置，其特征在于：所述行星变速机构包括外齿行星架盘，所述一级输入轴的中段安装有初级齿轮，所述初级齿轮与所述外齿行星架盘相啮合，所述外齿行星架盘的中心通过轴承支撑在二级输入轴的中段，所述外齿行星架盘的右端面固定安装有行星架，所述行星架上对称安装有行星轴，各行星轴分别通过轴承支撑在所述外齿行星架盘上，各行星轴的中段分别安装有双联行星齿轮，各双联行星齿轮分别包括自左向右设置的双联大行星齿轮和双联小行星齿轮；所述一级输出轴的右端安装有一级输出齿轮，所述一级输出齿轮通过过桥齿轮与二级输入大齿轮相啮合，所述二级输入大齿轮固定在所述二级输入轴的左端，所述二级输入轴的右端头设有二级输入小太阳轮，所述二级输入小太阳轮与各所述双联大行星齿轮相啮合；所述二级输入轴的右侧同轴设有二级输出轴，所述二级输出轴的左端通过轴承支撑在所述行星架的内孔中且左端头固定有二级输出大太阳轮，所述二级输出大太阳轮与各所述双联小行星齿轮相啮合。

8.根据权利要求7所述的协调变速驱动装置，其特征在于：所述二级输出轴的中段通过花键安装有双向离合器，所述双向离合器的左侧安装有空套齿轮一，空套齿轮一与齿轮二相啮合，所述齿轮二固定于中间轴一的左端，所述齿轮二的另一侧与齿轮三相啮合，所述齿轮三固定于主驱动轴的中段；所述齿轮三的左侧安装有左空套齿轮和控制左空套齿轮的左离合器，所述齿轮三的右侧安装有右空套齿轮和控制右空套齿轮的右离合器；所述左空套齿轮与左半轴齿轮相啮合，所述右空套齿轮与右半轴齿轮相啮合；所述左半轴齿轮安装于左半轴的右端，所述左半轴的左端安装有左车轮连接法兰；所述右半轴齿轮安装于右半轴的左端，所述右半轴的右端安装有右车轮连接法兰。

9.根据权利要求8所述的协调变速驱动装置，其特征在于：所述双向离合器的右侧安装有空套齿轮四，空套齿轮四与空套齿轮五相啮合，所述空套齿轮五套装于所述中间轴一的右端，所述空套齿轮五的另一侧与齿轮六相啮合，所述齿轮六固定于中间轴二的右端，所述中间轴二的左端固定安装有齿轮七，所述齿轮七与齿轮三相啮合。

10.根据权利要求9所述的协调变速驱动装置，其特征在于：所述双向离合器受控于前进倒挡拨叉，所述前进倒挡拨叉的驱动轴固定在前进倒挡绞盘的中心，所述前进倒挡绞盘的外周绳槽中绕包有换挡拉绳；所述左离合器受控于左离合拉臂，所述左离合拉臂的驱动端受控于左转向拉绳；所述右离合器受控于右离合拉臂，所述右离合拉臂的驱动端受控于右转向拉绳。

Images