CN114233834B - 一种双驱动正逆变速箱 - Google Patents
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Abstract
一种双驱动正逆变速箱,包括箱体、主动力轴组件、两个成对设置的输出轴组件、直行被动轴组件、转向被动轴组件、双液压驱动器、直行传动机构、转向传动机构、太阳轮组件和两个成对设置的行星差速器总成。通过将液压控制系统与机械传动系统分开式设计,分别设于箱体外内部,简化变速箱结构,便于故障查找和维修,直行传动机构与转向传动机构分开排布,便于故障查找和维修;设计箱体两侧的输出轴正逆运转,减小转向需求半径,实现原地转向的目的,便于狭窄地形操作;行星差速器结构的运用,提高了变速箱对复杂地形的适应性,提升动力。
Description
技术领域
本发明涉及车辆行走、转向、变速领域,具体涉及一种双驱动正逆变速箱。
背景技术
农用机械转向,一般都是调节变速箱两侧驱动轮转速,通过转速差实现转向的目的。或者采用液压驱动正反转变速箱,通过变速箱内部液压控制系统的驱动,实现变速箱两侧输出轴正反转,从而转向。
参见现有的专利名称为“轮式行走机械电液控制变速箱”、专利号为ZL201720927493.2的技术方案,可以看到,在设计液压驱动正反转变速箱时,往往都是将液压控制系统与机械传动系统结合在一起,使得变速箱结构复杂,零部件加工精度较高。出现故障时,无法准确判断出问题的症结所在,给制造和维修都带来不便。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提供一种双驱动正逆变速箱,以解决现有的液压控制系统与机械传动系统结合在一起使得变速箱结构复杂、不利于制造维修的问题。
为了解决上述问题,本发明提供了一种将液压控制系统与机械传动系统区分开,产用双驱动输入:一路专管直行、后退、变速;另一路负责转向,实现两侧输出轴正逆运转的双驱动正逆变速箱。本发明是通过以下技术方案实现的:
一种双驱动正逆变速箱,包括箱体、主动力轴组件、两个成对设置的输出轴组件、直行被动轴组件、转向被动轴组件、双液压驱动器、直行传动机构、转向传动机构、太阳轮组件和两个成对设置的行星差速器总成,所述主动力轴组件包括主传动斜齿轮和主输入轴,所述主输入轴的两端设有轴承并水平设于箱体内部,所述主输入轴伸出于箱体输入端的部分设有键槽,所述主输入轴的中部设有与之花键连接的主传动斜齿轮,并设有卡槽和卡簧对其进行限位。所述直行被动轴组件包括直行被动轴和直行被动斜齿轮,所述转向被动轴组件包括转向被动轴和转向被动斜齿轮,所述直行被动轴和转向被动轴的两端均通过轴承水平设于箱体内部,所述主输入轴、直行被动轴和转向被动轴之间以主输入轴为顶点呈三角形排布,且所述主传动斜齿轮同时与直行被动斜齿轮、转向被动斜齿轮相啮合;所述双液压驱动器贴合安装于箱体外壁,所述双液压驱动器上有直行输入轴、转向输入轴、直行输出轴和转向输出轴,所述直行输入轴的外花键部位和转向输入轴的外花键部位分别插入直行被动轴的内花键和转向被动轴的内花键中;所述直行传动机构和转向传动机构通过轴承水平设于箱体内部,所述直行传动机构和转向传动机构呈并排设置状,其一端分别花键连接于直行输出轴和转向输出轴,另一端分别连接于两个输出轴组件,所述输出轴组件的一部分通过轴承安装于箱体内壁;所述太阳轮组件包括太阳轮轴和安装于太阳轮轴中部的中央齿轮,所述太阳轮轴的端部通过轴承水平安装于箱体内壁,所述太阳轮轴的周向设有圆柱齿槽,所述中央齿轮的内花键孔与圆柱齿槽相配合,在太阳轮轴上且位于中央齿轮的两侧设有卡槽,并放入挡圈进行限位;所述行星差速器总成通过轴承分别水平安装于箱体内壁两侧,两个所述行星差速器总成的行星齿轮分别与位于中央齿轮两侧的圆柱齿槽相啮合。
优选的,所述直行传动机构包括直行一轴组件、直行二轴组件、直行三轴组件和双联拨叉。所述直行一轴组件包括直行一轴,所述直行一轴的一端为凸台,所述凸台的外圆为斜齿结构,所述直行一轴的大端面轴心处设有内花键孔,所述直行一轴的端部通过轴承安装在箱体内壁,且内花键朝向的箱体处设有对应的通孔,以使所述直行输出轴外花键部位插入直行一轴的内花键孔中;所述直行二轴组件包括直行二轴和依次紧挨着并设于直行二轴上的直行斜齿轮、三档主齿轮、第一花键套、二档主齿轮、隔套、一档主齿轮、轴环I,所述直行二轴的端部通过轴承水平设于箱体内部,所述直行斜齿轮、第一花键套、二档主齿轮、隔套I、一档主齿轮与直行二轴花键连接,所述三档主齿轮固定安装于直行二轴的光轴部,所述三档主齿轮的内孔边缘朝向第一花键套的部位,延伸出键套并抵至第一花键套,所述第一花键套外花键连接有第一位移驱动器,所述轴环I位于一档主齿轮的一侧和轴承之间用于限位,所述直行斜齿轮与直行一轴的斜齿结构相啮合;所述直行三轴组件包括直行三轴和依次紧挨着并设于直行三轴之上的隔套II、三档被动齿轮、隔套III、中间齿轮、二档被动齿轮、第二花键套、一档被动齿轮、轴环II,所述直行三轴的端部通过轴承水平设于箱体内壁,其中一端的螺牙和扁平部位伸出变速箱箱体外,所述三档被动齿轮、二档被动齿轮、一档被动齿轮分别对应啮合于三档主齿轮、二档主齿轮、一档主齿轮,所述三档被动齿轮、中间齿轮、第二花键套与直行三轴花键连接,所述二档被动齿轮、一档被动齿轮固定安装于直行三轴的光轴部,所述二档被动齿轮及一档被动齿轮的内孔边缘朝向第二花键套的部位,均延伸出键套并抵至第二花键套,所述第二花键套外花键连接有第二位移驱动器,所述直行三轴位于第二花键套的两侧部位设有卡簧槽并压入卡簧,对第二花键套限位,所述轴环II位于一档被动齿轮的一侧和轴承之间用于限位;所述双联拨叉的顶部套设在拨叉轴上,所述拨叉轴平行于直行二轴设置且固定于箱体内壁,所述双联拨叉的叉臂分别卡接于第一位移驱动器、第二位移驱动器的凹槽,并同时控制第一位移驱动器和第二位移驱动器水平向滑动。
优选的,所述二档被动齿轮和一档被动齿轮,其安装于直行二轴的光轴部处均设有小内孔,在所述小内孔中均压入有铜衬套。
优选的,所述拨叉轴上自一端至另一端依次设有位1、位2、位3、位4共计4个档位,推动双联拨叉至于位1时,所述第一位移驱动器同时位于三档主齿轮的键套和第一花键套上,所述第二位移驱动器整体位于二档被动齿轮的键套上;当双联拨叉位于位2时,所述第一位移驱动器整体位于第一花键套上,第二位移驱动器同时位于二档被动齿轮的键套和第二花键套上;当双联拨叉位于位3时,所述第一位移驱动器整体位于第一花键套上,第二位移驱动器整体位于第二花键套上。当双联拨叉位于位4时,所述第一位移驱动器整体位于第一花键套上,第二位移驱动器同时位于第二花键套和一档被动齿轮的键套上。
优选的,所述转向传动机构包括转向一轴组件、转向二轴组件、转向三轴组件和怠速轴组件。所述转向一轴组件包括转向一轴、转向一齿轮和凸轮轴环,所述转向一轴的端部通过轴承水平安装于箱体内壁,所述转向一轴朝向箱体的端面轴心处设有内花键孔,且该箱体处设有对应的通孔,以使所述转向输出轴外花键部位插入转向一轴的内花键孔中,所述转向一轴的光轴部固定安装有转向一齿轮,所述转向一轴外花键连接有凸轮轴环,且所述凸轮轴环的牙嵌与转向一齿轮的牙嵌相咬合;所述转向二轴组件包括花键轴和依次紧挨着并花键连接于花键轴之上的转向二齿轮和下传齿轮,所述花键轴的端部通过轴承水平安装于箱体内壁,所述转向二齿轮通过花键轴突出的台阶进行限位,所述下传齿轮与轴承之间安装有隔套进行限位,所述转向二齿轮与转向一齿轮相啮合;所述转向三轴组件包括中心轴、设于中心轴中部的大齿轮和关于大齿轮对称并设置于中心轴两端的两个小齿轮,所述中心轴的端部通过轴承水平设于箱体内壁,所述大齿轮与下传齿轮相啮合,所述小齿轮a与左行星差速器总成的左齿圈外齿相啮合;所述怠速轴组件包括怠速轴和怠速齿轮,所述怠速轴的两端部水平插入箱体内壁,所述怠速齿轮通过滚针轴承安装于怠速轴上,并通过怠速齿轮垫片对怠速齿轮限位,所述怠速齿轮同时与小齿轮b及右行星差速器总成的右齿圈外齿相啮合。
优选的,所述怠速轴的端部的端面具有扁平结构,所述箱体上用于安装怠速轴的端部的孔底配合设置有相应的扁形沉孔,用于容纳扁平结构。
优选的,所述输出轴组件包括齿轮轴、驱动齿轮和输出轴,所述齿轮轴的一端设有外花键并安装于行星架输出口内壁的内花键中,其另一端通过轴承安装于箱体内壁,所述齿轮轴上设有齿槽并与驱动齿轮相啮合,所述输出轴的一端通过轴承设于箱体上,该端的中间部位与驱动齿轮花键连接,所述输出轴的另一端安装有车轮。
优选的,所述直行三轴的扁平部位周向设置有刹车制动器。
为了解决现有的液压控制系统与机械传动系统结合在一起使得变速箱结构复杂、不利于制造维修的问题,本发明提供一种双驱动正逆变速箱,有益效果在于:
(1)通过将液压控制系统与机械传动系统分开式设计,分别设于箱体外内部,简化变速箱结构,便于故障查找和维修,直行传动机构与转向传动机构分开排布,便于故障查找和维修;
(2)通过设计小齿轮a与左齿圈、小齿轮b与怠速齿轮再与右齿圈的配合,由于小齿轮的转向相同,而多添加一级传动,转向便改变一次,从而使得左齿圈与右齿圈不同向运转,最终使得箱体两侧的输出轴正逆运转,减小转向需求半径,实现原地转向的目的,便于狭窄地形操作;
(3)行星差速器结构的运用,提高了变速箱对复杂地形的适应性,提升动力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明双驱动正逆变速箱的一侧的结构示意图;
图2为本发明双液压驱动器贴合安装于箱体外壁的结构示意图;
图3为本发明箱体内的直行传动机构的安装结构示意图;
图4为本发明箱体内的转向传动机构的安装结构示意图;
图5为本发明箱体内的双联拨叉的安装结构示意图;
图6为本发明双液压驱动器关于输入、输出轴的结构示意图;
图7为本发明主动力轴组件的结构示意图;
图8为本发明直行被动轴组件的结构示意图;
图9为本发明转向被动轴组件的结构示意图;
图10为本发明直行一轴组件的结构示意图;
图11为本发明转向一轴组件的结构示意图;
图12为本发明转向一齿轮与凸轮轴环相咬合的结构示意图;
图13为本发明转向二轴组件的结构示意图;
图14为本发明转向三轴组件的结构示意图;
图15为本发明怠速轴组件的结构示意图;
图16为本发明位于箱体上的扁形沉孔的结构示意图;
图17为本发明太阳轮组件的结构示意图;
图18为本发明行星差速器总成的正视及对应侧视剖视图;
图19为本发明拨动双联拨叉位于位1时直行二轴组件与直行三轴组件的连接关系示意图;
图20为本发明位2时直行二轴组件与直行三轴组件的连接关系示意图;
图21为本发明位3时直行二轴组件与直行三轴组件的连接关系示意图;
图22为本发明位4时直行二轴组件与直行三轴组件的连接关系示意图。
其中,主动力轴组件1、主输入轴101、键槽1011、主传动斜齿轮102;输出轴组件2、齿轮轴201、驱动齿轮202、输出轴203;直行被动轴组件3、直行被动轴301、直行被动斜齿轮302;转向被动轴组件4、转向被动轴401、转向被动斜齿轮402;双液压驱动器5、直行输入轴501、转向输入轴502、直行输出轴503、转向输出轴504;直行传动机构6、直行一轴组件601、直行一轴6011、凸台60111、内花键孔60112、直行二轴组件602、直行二轴6021、直行斜齿轮6022、三档主齿轮6023、第一花键套6024、二档主齿轮6025、一档主齿轮6026、直行三轴组件603、直行三轴6031、三档被动齿轮6032、中间齿轮6033、二档被动齿轮6034、第二花键套6035、一档被动齿轮6036、双联拨叉604;转向传动机构7、转向一轴组件701、转向一轴7011、转向一齿轮7012、凸轮轴环7013、转向二轴组件702、花键轴7021、转向二齿轮7022、下传齿轮7023、转向三轴组件703、中心轴7031、大齿轮7032、小齿轮7033、怠速轴组件704、怠速轴7041、扁平结构70411、怠速齿轮7042、滚针轴承7043、怠速齿轮垫片7044;太阳轮组件8、太阳轮轴801、卡槽II 8011、中央齿轮802、挡圈803;行星差速器总成9、行星架901、行星齿轮902、齿圈903;通孔10、第一位移驱动器11、第二位移驱动器12、拨叉轴13、铜衬套14、扁形沉孔15、卡簧16、隔套17、轴环18、牙嵌19、刹车制动器20。
具体实施方式
在本申请中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面结合附图对本发明的技术方案进一步说明。
如图1-图22示出了一种双驱动正逆变速箱,包括箱体、主动力轴组件1、两个成对设置的输出轴组件2、直行被动轴组件3、转向被动轴组件4、双液压驱动器5、直行传动机构6、转向传动机构7、太阳轮组件8和两个成对设置的行星差速器总成9。
其中,参见附图7,主动力轴组件1包括主输入轴101和主传动斜齿轮102,主输入轴101的两端设有轴承并水平设于箱体内部,主输入轴101伸出于箱体输入端的部分设有键槽1011,主输入轴101的中部设有与之花键连接的主传动斜齿轮102,并设有卡槽I和卡簧I16对其进行限位。直行被动轴组件3包括直行被动轴301和直行被动斜齿轮302,转向被动轴组件4包括转向被动轴401和转向被动斜齿轮402,直行被动轴301和转向被动轴401的两端均通过轴承水平设于箱体内壁,主输入轴101、直行被动轴301和转向被动轴401之间以主输入轴101为顶点呈三角形排布,且主传动斜齿轮102同时与直行被动斜齿轮302、转向被动斜齿轮402相啮合。双液压驱动器5贴合安装于箱体外壁,双液压驱动器5上有直行输入轴501、转向输入轴502、直行输出轴503和转向输出轴504,直行输入轴501的外花键部位和转向输入轴502的外花键部位分别插入直行被动轴301的内花键孔和转向被动轴401的内花键孔中。
发动机通过主输入轴101上的键槽1011联接,将动力输入,带动主输入轴101转动,从而同时带动直行被动斜齿轮302和转向被动斜齿轮402转动,结合图5,直行被动斜齿轮302和转向被动斜齿轮402通过内花键带动双液压驱动器5的直行输入轴501和转向输入轴502转动,双液压驱动器5通过内部转化和控制,通过直行输出轴503和转向输出轴504分别将直行动力和转向动力予以输出,实现了双驱动。值得一提的是,上述内部转化和控制为HTS动力传输现有技术,此处不再展开叙述。
其中,直行传动机构6和转向传动机构7通过轴承水平设于箱体内部,直行传动机构6和转向传动机构7呈并排设置状,其一端分别花键连接于直行输出轴503和转向输出轴504,另一端分别连接于两个输出轴组件2。参见附图10和附图19,优选的,直行传动机构6包括直行一轴组件601、直行二轴组件602、直行三轴组件603和双联拨叉604,直行一轴组件601包括直行一轴6011,直行一轴6011的一端为凸台60111,凸台60111的外圆为斜齿结构,直行一轴6011的大端面轴心处设有内花键孔60112,直行一轴6011的端部通过轴承安装在箱体内壁,且内花键孔60112朝向的箱体处设有对应的通孔10,以使直行输出轴503的外花键部位插入直行一轴6011的内花键孔60112中,直行二轴组件602包括直行二轴6021和依次紧挨着并设于直行二轴6021上的直行斜齿轮6022、三档主齿轮6023、第一花键套6024、二档主齿轮6025、隔套I17、一档主齿轮6026、轴环I18,直行二轴6021的端部通过轴承水平设于箱体内部,直行斜齿轮6022、第一花键套6024、二档主齿轮6025、隔套I、一档主齿轮6026与直行二轴6021花键连接,三档主齿轮6023固定安装于直行二轴6021的光轴部,三档主齿轮6023的内孔边缘朝向第一花键套6024的部位,延伸出键套并抵至第一花键套6024,第一花键套6024外花键连接有第一位移驱动器11,轴环I位于一档主齿轮6026的一侧和轴承之间用于限位,直行斜齿轮6022与直行一轴6011的斜齿结构相啮合,直行三轴组件603包括直行三轴6031和依次紧挨着并设于直行三轴6031之上的隔套II、三档被动齿轮6032、隔套III、中间齿轮6033、二档被动齿轮6034、第二花键套6035、一档被动齿轮6036、轴环II,直行三轴6031的端部通过轴承水平设于箱体内壁,其中一端的螺牙60311和扁平部位60312伸出箱体外。为了加强与光轴部位的紧固连接,在二档被动齿轮6034和一档被动齿轮6036安装于直行三轴6031的光轴部处,均开设有小内孔,在小内孔中均压入有铜衬套14。三档被动齿轮6032、二档被动齿轮6034、一档被动齿轮6036分别对应啮合于三档主齿轮6023、二档主齿轮6025、一档主齿轮6026,三档被动齿轮6032、中间齿轮6033、第二花键套6035与直行三轴6031花键连接,二档被动齿轮6034、一档被动齿轮6036固定安装于直行三轴6031的光轴部,二档被动齿轮6034及一档被动齿轮6036的内孔边缘朝向第二花键套6035的部位,均延伸出键套并抵至第二花键套6035,第二花键套6035外花键连接有第二位移驱动器12,直行三轴6031位于第二花键套6035的两侧部位设有卡槽II并压入卡簧II,对第二花键套6035限位,轴环II位于一档被动齿轮6036的一侧和轴承之间用于限位。
结合附图11-16,其中,转向传动机构7包括转向一轴组件701、转向二轴组件702、转向三轴组件703和怠速轴组件704,转向一轴组件701包括转向一轴7011、转向一齿轮7012和凸轮轴环7013,转向一轴7011的端部通过轴承水平安装于箱体内壁,转向一轴7011朝向箱体的端面轴心处设有内花键孔70112,且该箱体处设有对应的通孔10,以使转向输出轴504外花键部位插入内花键孔70112中,转向一轴7011的光轴部固定安装有转向一齿轮7012,转向一轴7011外花键连接有凸轮轴环7013,且凸轮轴环7013的牙嵌I19与转向一齿轮7012的牙嵌II相咬合,转向二轴组件702包括花键轴7021和依次紧挨着并花键连接于花键轴7021之上的转向二齿轮7022和下传齿轮7023,花键轴7021的端部通过轴承水平安装于箱体内壁,转向二齿轮7022通过花键轴7021凸出的台阶进行限位,下传齿轮7023与轴承之间安装有隔套IV进行限位,转向二齿轮7022与转向一齿轮7012相啮合,转向三轴组件703包括中心轴7031、设于中心轴7031中部的大齿轮7032和关于大齿轮7032对称并设置于中心轴7031两端的两个小齿轮7033,中心轴7031的端部通过轴承水平设于箱体内壁,大齿轮7032与下传齿轮7023相啮合,小齿轮a与其中一个行星差速器总成9的齿圈903的外齿相啮合,怠速轴组件704包括怠速轴7041和怠速齿轮7042,怠速轴7041的两端部水平插入箱体内壁,怠速齿轮7042通过滚针轴承7043安装于怠速轴7041上,怠速齿轮7042两侧安装怠速齿轮垫片7044用于限位和过渡连接,怠速齿轮7042同时与小齿轮b及另一个行星差速器总成9的齿圈903的外齿相啮合。怠速轴7041的端部的端面具有扁平结构70411,箱体上用于安装怠速轴7041的端部的孔底配合设置有相应的扁形沉孔15,用于容纳扁平结构70411,防止怠速轴在传动过程中自转。
参见附图17,其中,太阳轮组件8包括太阳轮轴801和安装于太阳轮轴801中部的中央齿轮802,太阳轮轴801的端部通过轴承水平安装于箱体内壁,太阳轮轴801的周向设有圆柱齿槽,中央齿轮802的内花键孔与圆柱齿槽相配合,在太阳轮轴801上且位于中央齿轮802的两侧设有卡槽II 8011,并放入挡圈803进行限位。
参见附图18,其中,行星差速器总成9包括行星架901、行星齿轮902、齿圈903,行星齿轮902依靠滚针轴承和行星轴安装在行星架901的外沿上,可绕圆心处的行星轴自转,行星齿轮902外侧露出于行星架并与齿圈903的内齿相啮合,左、右行星差速器总成9中各有4件行星齿轮902,均布在行星架901的外沿上,两个行星差速器总成9通过行星架901分别水平安装于箱体内壁两侧,行星齿轮902内侧分别与位于中央齿轮802两侧的圆柱齿槽相啮合。由于行星差速器总成为现有技术,对其结构不再作详细阐述。
其中,输出轴组件的一部分通过轴承安装于箱体上,优选的,输出轴组件2包括齿轮轴201、驱动齿轮202和输出轴203,齿轮轴201的一端设有外花键并安装于行星架901输出口内壁的内花键中,其另一端通过轴承安装于箱体内壁,齿轮轴201上设有齿槽并与驱动齿轮202相啮合,输出轴203的一端通过轴承设于箱体上,该端的中间部位与驱动齿轮202花键连接,输出轴203的另一端安装有车轮。
当车辆需要制动时,在直行三轴6031的扁平部位的周向设置有刹车制动器20,刹车制动器20对扁平部位施加阻力,阻止直行三轴6031转动,切断动力向下传递,实现制动。
本发明的工作原理为:
(1)当车辆需要直行前进时,双液压驱动器5的直行输出轴503开始正向转动(为了表述方便,从图中由外向里转动,视为做正向转动,后文反向转动道理亦然),将动力传递给直行一轴组件601,同时转向输出轴504静止,无动力输入,直行一轴6011开始转动,将动力传递给直行二轴组件602中的直行斜齿轮6022,于是直行二轴6021转动,从而带动第一花键套6024、二档主齿轮6025、一档主齿轮6026一起转动,此时,第一位移驱动器11整体位于第一花键套6024上,三档主齿轮6023得不到动力传递,处于跟转状态,第二位移驱动器12同时位于二档被动齿轮6034的键套和第二花键套6035上,实现连锁,一档被动齿轮6036处于跟转状态,无动力传递到直行三轴6031上,动力由二档主齿轮6025传递到二档被动齿轮6034和第二花键套6035上,带动直行三轴6031转动,从而带动中间齿轮6033转动,实现二档传动,此后中间齿轮6033带动中央齿轮802转动,从而带动太阳轮轴801作正向转动,继而带动两个行星差速器总成9中的行星齿轮902转动,此时,齿圈903均处于制动状态,因此行星齿轮902只能各自绕齿圈903的内齿转动,从而带动行星架901转动,行星架901带动齿轮轴201转动,继而带动驱动齿轮202转动,继而带动输出轴203正向转动,并传动到车辆两侧履带,实现车辆前进。
当车辆需要直行后退时,双液压驱动器5的直行输出轴503开始反向转动,将动力传递给直行一轴组件601,同时转向输出轴504静止,无动力输入,原理同上,动力逐级传递到输出轴203,使其作反向转动,实现车辆后退。
(2)当车辆需要变速时,设置双联拨叉604,其中拨叉为双联结构,双联拨叉604的顶部套设在拨叉轴13上,拨叉轴13平行于直行二轴6021设置且固定于箱体内壁,双联拨叉604的叉臂分别卡接于第一位移驱动器11、第二位移驱动器12的凹槽,通过拨动双联拨叉604,同时控制第一位移驱动器11和第二位移驱动器12水平向滑动予以实现变速功能,在拨叉轴13上自一端至另一端依次设有位1、位2、位3、位4共计4个档位。图19-图22示出了具体结构设计和功能如下:
推动双联拨叉604至于位1时,第一位移驱动器11同时位于三档主齿轮6023的键套和第一花键套6024上,实现连锁,直行二轴6021同时带动三档主齿轮6023、二档主齿轮6025和一档主齿轮6026一起转动,第二位移驱动器12整体位于二档被动齿轮6034的键套上,因此二档被动齿轮6034和一档被动齿轮6036都处于跟转状态,无动力传递到直行三轴6031上。动力由三档主齿轮6023传递到三档被动齿轮6032上,带动直行三轴6031转动,从而带动中间齿轮6033转动,实现三档传动;
当双联拨叉604位于位2时,第一位移驱动器11整体位于第一花键套6024上,三档主齿轮6023得不到动力传递,处于跟转状态,直行二轴6021同时带动二档主齿轮6025、一档主齿轮6026一起转动,第二位移驱动器12同时位于二档被动齿轮6034的键套和第二花键套6035上,实现连锁,一档被动齿轮6036处于跟转状态,无动力传递到直行三轴6031上,动力由二档主齿轮6025传递到二档被动齿轮6034和第二花键套6035上,带动直行三轴6031转动,从而带动中间齿轮6033转动,实现二档传动;
当双联拨叉604位于位3时,第一位移驱动器11整体位于第一花键套6024上,三档主齿轮6023得不到动力传递,处于跟转状态,直行二轴6021同时带动二档主齿轮6025、一档主齿轮6026一起转动,第二位移驱动器12整体位于第二花键套6035上,二档被动齿轮6034和一档被动齿轮6036都处于跟转状态,无动力传递到直行三轴6031上,实现空档传动;
当双联拨叉604位于位4时,第一位移驱动器11整体位于第一花键套6024上,三档主齿轮6023得不到动力传递,处于跟转状态,直行二轴6021同时带动二档主齿轮6025、一档主齿轮6026一起转动,第二位移驱动器12同时位于第二花键套6035和一档被动齿轮6036的键套上,实现连锁,二档被动齿轮6034处于跟转状态,无动力传递到直行三轴6031上,动力由一档主齿轮6026传递到一档被动齿轮6036和第二花键套6035上,带动直行三轴6031转动,从而带动中间齿轮6033转动,实现一档传动。
(3)当车辆需要前进减速差速右转向时,直行传动机构正常工作,双液压驱动器5的转向输出轴504开始正向转动,同时直行输出轴503开始正向转动,动力逐级传递给转向一轴7011、凸轮轴环7013、转向一齿轮7012、转向二齿轮7022、花键轴7021、下传齿轮7023、大齿轮7032、中心轴7031、小齿轮a和小齿轮b,此时小齿轮a和小齿轮b作正向转动,由于小齿轮a与左行星差速器总成9(图中位于左边,为了便于表述,将该行星差速器总成称为左行星差速器总成,后文出现的左齿圈、右齿圈、左行星齿轮、右行星齿轮、左行星架、右行星架也是为了表述方便)的左齿圈903的外齿相啮合,此时,左齿圈903反向转动,其内齿带动左行星齿轮902正向转动,左行星齿轮902则起到内外差速的作用,因此左行星架901被左行星齿轮902带动作正向减速转动;同时,由于怠速齿轮7042同时与小齿轮b及右行星差速器总成9的右齿圈903的外齿相啮合,所以小齿轮b正向转动,带动怠速齿轮7042反向转动,再带动右齿圈903正向转动,此时,其内齿带动右行星齿轮902反向转动,右行星齿轮902则起到内外差速的作用,因此右行星架901被右行星齿轮902带动作反向减速转动,则最终实现两侧输出轴203以不同速度正逆运转的目的,变速箱左侧作减速前进运动,右侧作减速后退运动,完成减速差速右转向的目的。当转向完成后,转向输出轴504停止转动,无动力传递给转向一轴组件701,最终左、右行星差速器总成9中的左、右齿圈902又都处于制动状态,左、右行星架901恢复正向快速转动,继续前进。
车辆需要前进减速差速左转向时,转向输出轴504开始反向转动,其原理同上,不再赘述。
(4)当车辆需要原地右转向时,直行传动机构停止工作,双液压驱动器5的转向输出轴504开始正向转动,同时直行输出轴503静止,由于太阳轮轴801处于制动状态,左齿圈903带着行星齿轮902绕太阳轮轴801作正向转动,因此左行星架901被左行星齿轮902带动作正向转动,其他原理同(3)中所述,此处不再赘述,则最终实现两侧输出轴203以相同速度正逆运转的目的,完成原地右转弯的目的。当转向完成后,转弯输出轴504停止转动,无动力传递给转向一轴组件701,转弯传动机构停止工作,并处于锁死状态。再启动直行传动系统,车辆可继续直行。
同理,车辆需要原地左转向时,转向输出轴504开始反向转动,其原理同上,不再赘述。
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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
Claims (8)
1.一种双驱动正逆变速箱,包括箱体、主动力轴组件(1)和两个成对设置的输出轴组件(2),所述主动力轴组件(1)包括主输入轴(101)和主传动斜齿轮(102),所述主输入轴(101)的两端设有轴承并水平设于箱体内部,所述主输入轴(101)伸出于箱体输入端的部分设有键槽(1011),所述主输入轴(101)的中部设有与之花键连接的主传动斜齿轮(102),并设有卡槽I和卡簧I(16)对其进行限位,所述输出轴组件的一部分通过轴承安装于箱体上,其特征在于:还包括:
直行被动轴组件(3)和转向被动轴组件(4),所述直行被动轴组件(3)包括直行被动轴(301)和直行被动斜齿轮(302),所述转向被动轴组件(4)包括转向被动轴(401)和转向被动斜齿轮(402),所述直行被动轴(301)和转向被动轴(401)的两端均通过轴承水平设于箱体内壁,所述主输入轴(101)、直行被动轴(301)和转向被动轴(401)之间以主输入轴(101)为顶点呈三角形排布,且所述主传动斜齿轮(102)同时与直行被动斜齿轮(302)、转向被动斜齿轮(402)相啮合;
贴合安装于箱体外壁的双液压驱动器(5),所述双液压驱动器(5)上有直行输入轴(501)、转向输入轴(502)、直行输出轴(503)和转向输出轴(504),所述直行输入轴(501)的外花键部位和转向输入轴(502)的外花键部位分别插入直行被动轴(301)的内花键孔和转向被动轴(401)的内花键孔中;
通过轴承水平设于箱体内部的直行传动机构(6)和转向传动机构(7),所述直行传动机构(6)和转向传动机构(7)呈并排设置状,其一端分别花键连接于直行输出轴(503)和转向输出轴(504),另一端分别连接于两个输出轴组件(2);
太阳轮组件(8),所述太阳轮组件(8)包括太阳轮轴(801)和安装于太阳轮轴(801)中部的中央齿轮(802),所述太阳轮轴(801)的端部通过轴承水平安装于箱体内壁,所述太阳轮轴(801)的周向设有圆柱齿槽,所述中央齿轮(802)的内花键孔与圆柱齿槽相配合,在太阳轮轴(801)上且位于中央齿轮(802)的两侧设有卡槽II(8011),并放入挡圈(803)进行限位;
两个成对设置的行星差速器总成(9),其通过行星架(901)分别水平安装于箱体内壁两侧,两个所述行星差速器总成(9)的行星齿轮(902)分别与位于中央齿轮(802)两侧的圆柱齿槽相啮合。
2.根据权利要求1所述的双驱动正逆变速箱,其特征在于:所述直行传动机构(6)包括:
直行一轴组件(601),所述直行一轴组件(601)包括直行一轴(6011),所述直行一轴(6011)的一端为凸台(60111),所述凸台(60111)的外圆为斜齿结构,所述直行一轴(6011)的大端面轴心处设有内花键孔(60112),所述直行一轴(6011)的端部通过轴承安装在箱体内壁,且内花键孔(60112)朝向的箱体处设有对应的通孔(10),以使所述直行输出轴(503)外花键部位插入内花键孔(60112)中;
直行二轴组件(602),所述直行二轴组件(602)包括直行二轴(6021)和依次紧挨着并设于直行二轴(6021)上的直行斜齿轮(6022)、三档主齿轮(6023)、第一花键套(6024)、二档主齿轮(6025)、隔套I(17)、一档主齿轮(6026)、轴环I(18),所述直行二轴(6021)的端部通过轴承水平设于箱体内部,所述直行斜齿轮(6022)、第一花键套(6024)、二档主齿轮(6025)、隔套I(17)、一档主齿轮(6026)与直行二轴(6021)花键连接,所述三档主齿轮(6023)固定安装于直行二轴(6021)的光轴部,所述三档主齿轮(6023)的内孔边缘朝向第一花键套(6024)的部位,延伸出键套并抵至第一花键套(6024),所述第一花键套(6024)外花键连接有第一位移驱动器(11),所述轴环I(18)位于一档主齿轮(6026)的一侧和轴承之间用于限位,所述直行斜齿轮(6022)与直行一轴(6011)的斜齿结构相啮合;
直行三轴组件(603),所述直行三轴组件(603)包括直行三轴(6031)和依次紧挨着并设于直行三轴(6031)之上的隔套II(17)、三档被动齿轮(6032)、隔套III(17)、中间齿轮(6033)、二档被动齿轮(6034)、第二花键套(6035)、一档被动齿轮(6036)、轴环II(18),所述直行三轴(6031)的端部通过轴承水平设于箱体内壁,其中一端的螺牙(60311)和扁平部位(60312)伸出箱体外,所述三档被动齿轮(6032)、二档被动齿轮(6034)、一档被动齿轮(6036)分别对应啮合于三档主齿轮(6023)、二档主齿轮(6025)、一档主齿轮(6026),所述三档被动齿轮(6032)、中间齿轮(6033)、第二花键套(6035)与直行三轴(6031)花键连接,所述二档被动齿轮(6034)、一档被动齿轮(6036)固定安装于直行三轴(6031)的光轴部,所述二档被动齿轮(6034)及一档被动齿轮(6036)的内孔边缘朝向第二花键套(6035)的部位,均延伸出键套并抵至第二花键套(6035),所述第二花键套(6035)外花键连接有第二位移驱动器(12),所述直行三轴(6031)位于第二花键套(6035)的两侧部位设有卡槽II并压入卡簧II(16),对第二花键套(6035)限位,所述轴环II(18)位于一档被动齿轮(6036)的一侧和轴承之间用于限位;
双联拨叉(604),所述双联拨叉(604)的顶部套设在拨叉轴(13)上,所述拨叉轴(13)平行于直行二轴(6021)设置且固定于箱体内壁,所述双联拨叉(604)的叉臂分别卡接于第一位移驱动器(11)、第二位移驱动器(12)的凹槽,并同时控制第一位移驱动器(11)和第二位移驱动器(12)水平向滑动。
3.根据权利要求2所述的双驱动正逆变速箱,其特征在于:所述二档被动齿轮(6034)和一档被动齿轮(6036),其安装于直行三轴(6031)的光轴部处均开设有小内孔,在所述小内孔中均压入有铜衬套(14)。
4.根据权利要求2所述的双驱动正逆变速箱,其特征在于:所述拨叉轴(13)上自一端至另一端依次设有位1、位2、位3、位4共计4个档位,推动双联拨叉(604)至于位1时,所述第一位移驱动器(11)同时位于三档主齿轮(6023)的键套和第一花键套(6024)上,所述第二位移驱动器(12)整体位于二档被动齿轮(6034)的键套上;
当双联拨叉(604)位于位2时,所述第一位移驱动器(11)整体位于第一花键套(6024)上,第二位移驱动器(12)同时位于二档被动齿轮(6034)的键套和第二花键套(6035)上;
当双联拨叉(604)位于位3时,所述第一位移驱动器(11)整体位于第一花键套(6024)上,第二位移驱动器(12)整体位于第二花键套(6035)上;
当双联拨叉(604)位于位4时,所述第一位移驱动器(11)整体位于第一花键套(6024)上,第二位移驱动器(12)同时位于第二花键套(6035)和一档被动齿轮(6036)的键套上。
5.根据权利要求1所述的双驱动正逆变速箱,其特征在于:所述转向传动机构(7)包括:
转向一轴组件(701),所述转向一轴组件(701)包括转向一轴(7011)、转向一齿轮(7012)和凸轮轴环(7013),所述转向一轴(7011)的端部通过轴承水平安装于箱体内壁,所述转向一轴(7011)朝向箱体的端面轴心处设有内花键孔(70112),且该箱体处设有对应的通孔(10),以使所述转向输出轴(504)外花键部位插入内花键孔(70112)中,所述转向一轴(7011)的光轴部固定安装有转向一齿轮(7012),所述转向一轴(7011)外花键连接有凸轮轴环(7013),且所述凸轮轴环(7013)的牙嵌I(19)与转向一齿轮(7012)的牙嵌II(19)相咬合;
转向二轴组件(702),所述转向二轴组件(702)包括花键轴(7021)和依次紧挨着并花键连接于花键轴(7021)之上的转向二齿轮(7022)和下传齿轮(7023),所述花键轴(7021)的端部通过轴承水平安装于箱体内壁,所述转向二齿轮(7022)通过花键轴(7021)凸出的台阶进行限位,所述下传齿轮(7023)与轴承之间安装有隔套IV(17)进行限位,所述转向二齿轮(7022)与转向一齿轮(7012)相啮合;
转向三轴组件(703),所述转向三轴组件(703)包括中心轴(7031)、设于中心轴(7031)中部的大齿轮(7032)和关于大齿轮(7032)对称并设置于中心轴(7031)两端的两个小齿轮(7033),所述中心轴(7031)的端部通过轴承水平设于箱体内壁,所述大齿轮(7032)与下传齿轮(7023)相啮合,所述小齿轮a(7033)与其中一个行星差速器总成(9)的齿圈(903)的外齿相啮合;
怠速轴组件(704),所述怠速轴组件(704)包括怠速轴(7041)和怠速齿轮(7042),所述怠速轴(7041)的两端部水平插入箱体内壁,所述怠速齿轮(7042)通过滚针轴承(7043)安装于怠速轴(7041)上,并通过怠速齿轮垫片(7044)对怠速齿轮限位,所述怠速齿轮(7042)同时与小齿轮b(7033)及另一个行星差速器总成(9)的齿圈(903)的外齿相啮合。
6.根据权利要求5所述的双驱动正逆变速箱,其特征在于:所述怠速轴(7041)的端部的端面具有扁平结构(70411),所述箱体上用于安装怠速轴(7041)的端部的孔底配合设置有相应的扁形沉孔(15),用于容纳扁平结构(70411)。
7.根据权利要求4或5所述的双驱动正逆变速箱,其特征在于:所述输出轴组件(2)包括齿轮轴(201)、驱动齿轮(202)和输出轴(203),所述齿轮轴(201)的一端设有外花键并安装于行星架(901)输出口内壁的内花键中,其另一端通过轴承安装于箱体内壁,所述齿轮轴(201)上设有齿槽并与驱动齿轮(202)相啮合,所述输出轴(203)的一端通过轴承设于箱体上,该端的中间部位与驱动齿轮(202)花键连接,所述输出轴(203)的另一端安装有车轮。
8.根据权利要求7所述的双驱动正逆变速箱,其特征在于:所述直行三轴(6031)的扁平部位周向设置有刹车制动器(20)。
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