CN216659572U - 一种拖拉机动力传动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种拖拉机动力传动系统，包括顺次设置的动力换向机构T1、区域换挡变速机构T2和主变速机构T3、PTO装置；所述动力换向机构T1连接发动机，将发动机动力通过区域换挡变速机构T2和主变速机构T3输出给拖拉机后桥以及所述PTO装置；所述区域换挡变速机构T2设置三速区域换挡装置，并且所述区域换挡变速机构T2和主变速机构T3共同设置四速主变速换挡装置。本实用新型实现换向和动力输出过程中发动机动力流不断，且适用于目前国内中小型地块面积为主的拖拉机整车操纵系统，解决现有国产拖拉机动力传动系统换挡时动力流切断、生产效率低问题。

Description

一种拖拉机动力传动系统

技术领域

本实用新型属于拖拉机变速传动领域，尤其是涉及一种拖拉机动力传动系统。

背景技术

现阶段国内普通农民的种植面积还是以中小型面积为主，匹配的中小型马力拖拉机几乎全部采用传动机械式变速箱，国内拖拉机传动系统存在以下问题：

1、拖拉机变速箱换向机构大部分采用双作用干式离合器，用来连接和切断变速箱和动力输出的动力来源，传统双作用干式离合器在换挡时，需要切断动力，造成拖拉机的动力中断，导致燃油经济性的降低，以及生产效率的减低。

2、在一些大马力拖拉机中，使用了结构复杂，挡位较多的全动力换挡，会使拖拉机操控布置复杂，生产成本过高，整体结构过于庞大，此类型拖拉机不适用于普通农户家庭的中小型地块，会产生地面压实严重，地头转向困难，燃油消耗巨大，经济效益低下等诸多问题。

此外，一些进口大马力拖拉机中使用了无级变速变速箱，使用变量泵与行星轮系组合，成本过高，传动效率低下，并不适合现阶段的中国市场。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种拖拉机动力传动系统，实现换向和动力输出过程中发动机动力流不断，且适用于目前国内中小型地块面积为主的拖拉机整车操纵系统，解决现有国产拖拉机动力传动系统换挡时动力流切断、生产效率低问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种拖拉机动力传动系统，包括顺次设置的动力换向机构、区域换挡变速机构和主变速机构、PTO装置；

所述动力换向机构连接发动机，将发动机动力通过区域换挡变速机构和主变速机构输出给拖拉机后桥以及所述PTO装置；

所述区域换挡变速机构设置三速区域换挡装置，所述主变速机构设置四速主变速换挡装置，所述四速主变速换挡装置包括四对换挡用常啮合的主变速主动齿轮和主变速被动齿轮，所述区域换挡变速机构和主变速机构通过其中一对主变速主动齿轮和主变速被动齿轮传动连接。

进一步的，动力换向机构优选的方案为：包括动力轴、换向输出轴、湿式离合器换挡装置；

所述动力轴前端和拖拉机发动机传动连接，其后端和PTO装置传动连接；

所述换向输出轴为空心轴，其活动套装在动力轴上，所述湿式离合器换挡装置将换向输出轴和动力轴传动连接；

所述湿式离合器换挡装置包括：

双向湿式离合器总成，其包括安装在动力轴上的前进挡湿式离合器和后退挡湿式离合器，所述前进挡湿式离合器的从动盘和所述换向输出轴联动；

齿轮换向组件，包括后退挡输入齿轮、后退挡常啮合齿轮、后退挡主动齿轮、惰轮以及后退挡从动齿轮，所述后退挡输入齿轮活动套装在动力轴上且和后退挡湿式离合器从动盘联动，所述后退挡从动齿轮安装在换向输出轴上，所述后退挡常啮合齿轮和后退挡主动齿轮安装在换向轴上，惰轮安装在惰轮轴上，所述换向轴、动力轴及惰轮轴呈三角形结构布置，所述后退挡常啮合齿轮和后退挡输入齿轮常啮合，所述惰轮同时和后退挡主动齿轮及后退挡从动齿轮常啮合。

更进一步的，本动力换向机构方案所对应的所述PTO装置包括PTO输入轴、PTO输出轴以及PTO中间轴，所述PTO中间轴为空心轴，该PTO中间轴活动套装在PTO输入轴上，所述PTO输入轴前端和所述动力轴连接同步转动，其另一端通过PTO湿式离合器和PTO中间轴传动连接， PTO中间轴和PTO输出轴之间通过PTO齿轮组传动连接；

所述PTO齿轮组包括安装在PTO中间轴上的PTO高挡主动齿轮和PTO低挡主动齿轮，所述PTO输出轴上活动套装有与PTO高挡主动齿轮常啮合的PTO高挡从动齿轮，以及与PTO低挡主动齿轮常啮合的PTO低挡从动齿轮，PTO输出轴通过第三同步换挡元件与PTO高挡从动齿轮或PTO低挡从动齿轮联动。

优选的，所述第三同步换挡元件为同步器或啮合套。

所述动力换向机构另一种优选的方案为：包括双作用独立式离合器、换向输出轴及齿轮换向组件，双作用独立式离合器和拖拉机发动机飞轮连接，双作用独立式离合器包括主离合器及副离合器，主离合器的主动力输出轴为空心轴，其活动套装在副离合器的动力轴上，所述动力轴后端和拖拉机的PTO装置连接，所述换向输出轴为空心轴，其活动套装在动力轴上并和主动力输出轴通过齿轮换向组件传动连接；

所述齿轮换向组件包括后退挡输入齿轮、后退挡常啮合齿轮、后退挡主动齿轮、惰轮以及后退挡从动齿轮，所述后退挡输入齿轮安装在主动力输出轴上，所述后退挡从动齿轮活动套装在换向输出轴上，所述换向输出轴通过第四同步换挡元件和后退挡输入齿轮或后退挡从动齿轮联动，所述后退挡常啮合齿轮和后退挡主动齿轮安装在换向轴上，惰轮安装在惰轮轴上，所述换向轴、换向输出轴及惰轮轴呈三角形结构布置，所述后退挡常啮合齿轮和后退挡输入齿轮常啮合，所述惰轮同时和后退挡主动齿轮及后退挡从动齿轮常啮合。

进一步的，本动力换向机构方案所对应的所述PTO装置包括PTO输入轴、PTO输出轴及PTO齿轮组件，所述PTO输入轴和动力轴联动，所述PTO齿轮组件包括安装在PTO输入轴上的PTO高挡主动齿轮和PTO低挡主动齿轮，所述PTO输出轴上活动套装有与PTO高挡主动齿轮常啮合的PTO高挡从动齿轮，以及与PTO低挡主动齿轮常啮合的PTO低挡从动齿轮，PTO输出轴通过第三同步换挡元件与PTO高挡从动齿轮或PTO低挡从动齿轮联动。

优选的，所述第三同步换挡元件、第四同步换挡元件为同步器或啮合套。

进一步的，所述区域换挡变速机构包括换挡主动轴、区域换挡输出轴、三速区域换挡装置；所述三速区域换挡装置包括三对常啮合的区域变速主动齿轮和区域变速被动齿轮，所述区域变速被动齿轮安装在区域换挡输出轴上，所述区域变速主动齿轮活动套装在换挡主动轴上，所述换挡主动轴上设置有两个第一同步换挡元件，其中一个第一同步换挡元件设置在其中两个紧邻的区域变速主动齿轮之间，另一个第一同步换挡元件和剩余一个区域变速主动齿轮对应设置；第一同步换挡元件轴向滑动，与对应区域变速主动齿轮结合，传递动力形成三个区域变速挡位；

所述主变速机构包括动力输出轴、活动套装在动力轴上的主变速输入轴、四速主变速换挡装置；所述动力输出轴和所述区域换挡输出轴同轴心设置；所述四速主变速换挡装置包括四对常啮合的主变速主动齿轮和主变速被动齿轮，四个主变速主动齿轮全部安装在主变速输入轴上，四个主变速被动齿轮中的一个安装在区域换挡输出轴上，剩余三个活动套装在动力输出轴上，所述动力输出轴设置有两个第二同步换挡元件，其中一个第二同步换挡元件布置在最前端的两个主变速被动齿轮之间，另一个第二同步换挡元件布置在剩余两个主变速被动齿轮之间；两个第二同步换挡元件轴向滑动，与两侧主变速被动齿轮结合，传递动力，形成四个主变速挡位。

优选的，所述第一同步换挡元件为同步器或啮合套，所述第二同步换挡元件 为同步器或啮合套。

更进一步的，所述PTO输入轴通过花键套和动力轴联动。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种拖拉机动力传动系统具有以下优势：

（1）本设计中，拖拉机传动系统中设置了湿式离合器换挡装置，使得拖拉机在换向和动力换挡输出过程中发动机的动力流不断，提高了其作业可操控性，提高作业效率。

（2）本设计中，换挡主动轴以及主变速输入轴分别套装在动力轴上，区域换挡输出轴和动力输出轴同轴心且分别和换挡主动轴平行设置，因此本设计便于整车操纵系统布置。同时本设计中区域换挡输出轴和主变速输入轴通过一对啮合的主变速主动齿轮和主变速被动齿轮传动连接，本设计和常规变速箱结构比较，省却了一组传动齿轮结构，使得整体结构紧凑，减小车重，减小整车轴距，减小转弯半径，有利于拖拉机在田间地头完成快速转向动作，减小对地面的压实力，满足目前国内拖拉机在小面积地块例如水田作业需求。

（3）本设计中PTO装置采用PTO齿轮组与PTO湿式离合器组合结构，即实现拖拉机动力双速输出，可为农机具提供两种不同的动力输出转速，使拖拉机可以匹配更多种类的农机具作业。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的一种拖拉机动力传动系统示意图；

图2为本实用新型实施例二所述的一种拖拉机动力传动系统示意图。

附图标记说明：

T1-动力换向机构；T2-区域换挡变速机构；T3-主变速机构；

1-减震器；2-动力轴；3-后退挡湿式离合器；

4-双向湿式离合器总成；5-前进挡湿式离合器；6-换向输出轴；

7-后退挡常啮合齿轮；71-后退挡输入齿轮；8-惰轮；

9-后退挡主动齿轮；90-换向轴；91-后退挡从动齿轮；

10-换挡主动轴；11-第一同步换挡元件；16-区域换挡输出轴；

24-主变速输入轴；29-第二同步换挡元件；31-动力输出轴；

32-差速齿轮组；33-花键套；34-PTO输入轴；

35-PTO高挡主动齿轮；36- PTO低挡主动齿轮；

37-PTO湿式离合器；38-PTO高挡从动齿轮；

39-第三同步换挡元件；40-PTO低挡从动齿轮；41- PTO输出轴；

42-PTO中间轴；44-发动机飞轮；50-双作用独立式离合器；

51-主离合器；52-副离合器；60-第四同步换挡元件；

70-主动力输出轴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一：

如图1所示，一种拖拉机动力传动系统，包括动力换向机构T1和变速机构、PTO装置；所述动力换向机构T1包括动力轴2、换向输出轴6和湿式离合器换挡装置；动力轴2前端通过减震器1和拖拉机发动机输出轴传动连接，其后端和所述PTO装置传动连接，所述动力换向机构T1和变速机构、PTO装置沿动力轴2动力输出方向顺次布置；换向输出轴6为空心轴，其活动套装在动力轴2上，换向输出轴6和动力轴2通过湿式离合器换挡装置传动连接。本实施例中，拖拉机发动机动力通过动力轴2直接传递给PTO装置，该动力同时由动力轴2通过动力换向机构T1及变速机构后输出给拖拉机后桥，且输出给拖拉机后桥的动力输出轴31和动力轴2平行设置。该动力传动系统设计结构紧凑，便于布置，进而能够减小拖拉机自身重量，使得拖拉机整车轴距较小，保证拖拉机转弯半径较小，满足中国目前田间地头小面积作业时拖拉机转向需求，减小对地面的压实力。本实施例中，动力换向机构T1内湿式离合器换挡装置的设置实现拖拉机无动力切断换挡，提高了拖拉机作业可操控性。

本实施例中，所述湿式离合器换挡装置包括双向湿式离合器总成4以及齿轮换向组件，其中双向湿式离合器总成4包括安装在动力轴2上的前进挡湿式离合器5和后退挡湿式离合器3，所述前进挡湿式离合器5的从动盘和换向输出轴6联动，后退挡湿式离合器3从动盘活动套装在动力轴2上。双向湿式离合器总成为常见结构，在此不作详细说明。齿轮换向组件包括后退挡输入齿轮71、后退挡常啮合齿轮7、后退挡主动齿轮9、惰轮8以及后退挡从动齿轮91，所述后退挡输入齿轮71活动套装在动力轴2上，且该后退挡输入齿轮71通过花键安装在后退挡湿式离合器3从动盘对应的轴上，实现后退挡输入齿轮71和后退挡湿式离合器3从动盘联动。后退挡从动齿轮91安装在换向输出轴6上，后退挡常啮合齿轮7和后退挡主动齿轮9安装在换向轴90上，惰轮8安装在惰轮轴上，惰轮轴、换向轴90、以及动力轴2呈三角型结构布置，后退挡常啮合齿轮7和后退挡输入齿轮71常啮合，后退挡主动齿轮9和惰轮8常啮合，惰轮8和后退挡从动齿轮91常啮合。双向湿式离合器总成4的设置实现拖拉机无切断动力换挡方式，提高拖拉机作业可操控性，提高拖拉机作业效率。

本实施例中，当前进挡湿式离合器5结合，发动机动力由动力轴2直接传递给换向输出轴6，然后经换挡主动轴10传动给变速机构，经变速机构后传递给拖拉机后桥，实现拖拉机前进作业。当后退挡湿式离合器3结合，动力由动力轴2经齿轮换向组件换向后传递给换向输出轴6，然后经换挡主动轴10传动给变速机构，经变速机构后传递给拖拉机后桥，实现拖拉机倒退作业。

本实施例中，变速机构包括区域换挡变速机构T2和主变速机构T3，区域换挡变速机构T2和主变速机构T3沿动力轴2动力传动输出方向顺次设置。区域换挡变速机构T2包括换挡主动轴10及区域换挡输出轴16、三速区域换挡装置；其中区域换挡输出轴16和换挡主动轴10平行；换挡主动轴10为空心轴，活动套装在动力轴2上且和换向输出轴6联动；三速区域换挡装置包括三对区域变速齿轮副，即包括三对常啮合的区域变速主动齿轮和区域变速被动齿轮，形成Ⅰ挡、Ⅱ挡和Ⅲ挡变速结构，所述区域变速被动齿轮安装在区域换挡输出轴16上，所述区域变速主动齿轮活动套装在换挡主动轴10上，所述换挡主动轴10上设置有两个第一同步换挡元件11，第一同步换挡元件11为同步器或啮合套，两个第一同步换挡元件11中的一个设置在其中两个紧邻的区域变速主动齿轮之间，另一个第一同步换挡元件11和剩余一个区域变速主动齿轮对应设置，第一同步换挡元件轴向滑动、与对应区域变速主动齿轮结合、传递动力形成三个区域变速挡位。

主变速机构T3包括动力输出轴31以及主变速输入轴24、四速主变速换挡装置；主变速输入轴24为空心轴，其活动套装在动力轴2上；所述动力输出轴31和动力轴2平行且和区域换挡输出轴16同轴心设置，并且通过差速齿轮组32和拖拉机后桥总成传动连接；四速主变速换挡装置包括四对主变速齿轮副，四对主变速齿轮副为四对常啮合的主变速主动齿轮和主变速被动齿轮，四对主变速齿轮副形成A挡、B挡、C挡、D挡共四个挡位，A挡、B挡、C挡、D挡四个挡位由前至后顺次布置在主变速机构内。其中四个主变速主动齿轮全部安装在主变速输入轴24上，A挡对应的主变速被动齿轮安装在区域换挡输出轴16的后端，B挡、C挡、D挡的三个主变速被动齿轮活动套装在动力输出轴31上。所述动力输出轴31设置有两个第二同步换挡元件29，第二同步换挡元件29为同步器或啮合套。两个第二同步换挡元件29中的一个布置在A挡主变速被动齿轮和B挡主变速被动齿轮之间，选择性连接A挡主变速被动齿轮和B挡主变速被动齿轮，形成A挡、B挡两个主变速挡位。另一个第二同步换挡元件29布置在C挡主变速被动齿轮和D挡主变速被动齿轮之间，选择性连接C挡主变速被动齿轮和D挡主变速被动齿轮，形成C挡、D挡两个主变速挡位。即本主变速机构T3有A挡、B挡、C挡、D挡共四个主变速挡位。同步器及啮合套换挡为变速箱常见换挡方式，在此不做赘述。在该主变速机构T3结构中，区域换挡输出轴16和主变速输入轴24通过A挡主变速齿轮副传动连接，A挡主变速被动齿轮和其对应的第二同步换挡元件29结合后，来自区域换挡变速机构T2的动力直接传递给动力输出轴31，由于区域换挡变速机构T2输出三个挡位动力源，此时动力输出轴31即可输出三种转速。当该A挡主变速被动齿轮和其对应第二同步换挡元件29脱离开，A挡主变速齿轮副将区域换挡变速机构T2的动力传递给主变速输入轴24，然后传递给B挡、C挡、D挡主变速齿轮副，根据挡位需求滑动第二同步换挡元件，实现不同转速输出。在常规变速机构设计中，区域换挡变速机构和主变速机构间需单独设置一组传动齿轮，以将区域换挡变速机构动力传递给主变速机构，然后经主变速机构进行换挡变速，而本实施例省却了一组传动齿轮，提高了本装置结构紧凑性。

本实施例通过三个区域变速挡位和四个主变速挡位结合，形成12个挡位变换，由于在变速机构前端设置有湿式离合器换挡装置，最终实现拖拉机12F+12R动力输出。

本实施例中，所述PTO装置包括PTO输入轴34、PTO输出轴41以及PTO中间轴42，所述PTO中间轴42为空心轴，该PTO中间轴42活动套装在PTO输入轴34上，所述PTO输入轴34前端和动力轴2通过花键套33连接同步转动，其后端通过PTO湿式离合器37和PTO中间轴42传动连接， PTO中间轴42和PTO输出轴41之间通过PTO齿轮组传动连接。PTO齿轮组包括安装在PTO中间轴42上的PTO高挡主动齿轮35和PTO低挡主动齿轮36，所述PTO输出轴41上活动套装有与PTO高挡主动齿轮35常啮合的PTO高挡从动齿轮38，以及与PTO低挡主动齿轮36常啮合的PTO低挡从动齿轮40，PTO输出轴通过第三同步换挡元件39与PTO高挡从动齿轮38或PTO低挡从动齿轮40联动。第三同步换挡元件39为同步器或啮合套。本实施例中，发动机传递出的动力经过减震器1传递给动力轴2，然后通过花键套33将动力传递给PTO输入轴34，再将动力传递给PTO湿式离合器37，PTO湿式离合器37将动力传递给PTO高挡主动齿轮35和PTO低挡主动齿轮36， 通过第三同步换挡元件39对PTO高挡从动齿轮38和PTO低挡从动齿轮40进行选择，最终将发动机动力由PTO输出轴41传出。PTO装置采用PTO齿轮组与PTO湿式离合器组合结构，实现了拖拉机动力双速输出，为农机具提供了两种不同的动力输出转速，使拖拉机可以匹配更多种类的农机具作业。

实施例二：

如图2所示，一种拖拉机动力传动系统，包括由前至后顺次设置的动力换向机构T1和变速机构，动力换向机构T1包括双作用独立式离合器50、换向输出轴6及齿轮换向组件，双作用独立式离合器50和发动机飞轮44连接，双作用独立式离合器50包括主离合器51及副离合器52，副离合器52位于主离合器51和发动机飞轮44之间，主离合器51优选为常闭式离合器，副离合器52优选为常开式离合器。主离合器51的主动力输出轴70为空心轴，其活动套装在副离合器52的动力轴2上，该主动力输出轴70和拖拉机的变速机构传动连接，以将发动机动力通过变速机构输出给拖拉机后桥，为拖拉机行走提供动力。动力轴2后端和拖拉机的PTO装置连接，以将发动机动力通过PTO装置输出给拖拉机农机具。换向输出轴6为空心轴，其活动套装在动力轴2上并和主动力输出轴70通过齿轮换向组件传动连接。本实施例中，双作用独立式离合器50的设置使得拖拉机动力输出路线和拖拉机行走动力路线各自独立控制，其中主离合器51采用脚踏控制，副离合器52采用手动控制，此时拖拉机行走和作业独立自由进行，互不干涉，提高拖拉机作业便捷性。

本实施例中，齿轮换向组件包括后退挡输入齿轮71、后退挡常啮合齿轮7、后退挡主动齿轮9、惰轮8以及后退挡从动齿轮91，所述后退挡输入齿轮71安装在主动力输出轴70上，所述后退挡从动齿轮91活动套装在换向输出轴6上，所述换向输出轴6通过第四同步换挡元件60和后退挡输入齿轮71或后退挡从动齿轮91联动。第四同步换挡元件60为同步器或啮合套。所述后退挡常啮合齿轮7和后退挡主动齿轮9安装在换向轴90上，惰轮8安装在惰轮轴上，换向轴90、换向输出轴6及惰轮轴呈三角形结构布置，所述后退挡常啮合齿轮7和后退挡输入齿轮71常啮合，所述惰轮8同时和后退挡主动齿轮9及后退挡从动齿轮91常啮合。具体作业过程，当第四同步换挡元件60和后退挡输入齿轮71结合，发动机动力经主离合器51的主动力输出轴70直接传递给换向输出轴6，换向输出轴6和主动力输出轴70同向转动，将动力输送至变速机构，并通过变速机构输送至拖拉机后桥，拖拉机前行。当第四同步换挡元件60和后退挡从动齿轮91结合，换向输出轴6和主动力输出轴70通过齿轮换向组件传动连接，换向输出轴6和主动力输出轴70反向转动，并将动力输送至变速机构，并通过变速机构输送至拖拉机后桥，拖拉机倒退。齿轮换向组件的设置使得动力换向机构T1输送给变速机构的动力具有正向（控制拖拉机前进）及反向（控制拖拉机倒退）两种输出方向，保证拖拉机前进和倒退挡位相同，提高拖拉机行走便捷性。

本实施例中，所述变速机构包括沿动力轴2动力输出方向顺次设置的区域换挡变速机构T2和主变速机构T3，区域换挡变速机构T2和主变速机构T3设置了三速区域换挡装置和四速主变速换挡装置。

区域换挡变速机构T2包括换挡主动轴10及区域换挡输出轴16、三速区域换挡装置；其中区域换挡输出轴16和换挡主动轴10平行；换挡主动轴10为空心轴，活动套装在动力轴2上且和换向输出轴6联动；三速区域换挡装置包括三对区域变速齿轮副，即包括三对常啮合的区域变速主动齿轮和区域变速被动齿轮，形成Ⅰ挡、Ⅱ挡和Ⅲ挡变速结构，所述区域变速被动齿轮安装在区域换挡输出轴16上，所述区域变速主动齿轮活动套装在换挡主动轴10上，所述换挡主动轴10上设置有两个第一同步换挡元件11，第一同步换挡元件11为同步器或啮合套，两个第一同步换挡元件11中的一个设置在其中两个紧邻的区域变速主动齿轮之间，另一个第一同步换挡元件11和剩余一个区域变速主动齿轮对应设置，第一同步换挡元件轴向滑动、与对应区域变速主动齿轮结合、传递动力形成三个区域变速挡位。

主变速机构T3包括动力输出轴31以及主变速输入轴24、四速主变速换挡装置；主变速输入轴24为空心轴，其活动套装在动力轴2上；所述动力输出轴31和动力轴2平行且和区域换挡输出轴16同轴心设置，并且通过差速齿轮组32和拖拉机后桥总成传动连接；四速主变速换挡装置包括四对主变速齿轮副，四对主变速齿轮副为四对常啮合的主变速主动齿轮和主变速被动齿轮，四对主变速齿轮副形成A挡、B挡、C挡、D挡共四个挡位，A挡、B挡、C挡、D挡四个挡位由前至后顺次布置在主变速机构内。其中四个主变速主动齿轮全部安装在主变速输入轴24上，A挡对应的主变速被动齿轮安装在区域换挡输出轴16的后端，B挡、C挡、D挡的三个主变速被动齿轮活动套装在动力输出轴31上。所述动力输出轴31设置有两个第二同步换挡元件29，第二同步换挡元件29为同步器或啮合套。两个第二同步换挡元件29中的一个布置在A挡主变速被动齿轮和B挡主变速被动齿轮之间，选择性连接A挡主变速被动齿轮和B挡主变速被动齿轮，形成A挡、B挡两个主变速挡位。另一个第二同步换挡元件29布置在C挡主变速被动齿轮和D挡主变速被动齿轮之间，选择性连接C挡主变速被动齿轮和D挡主变速被动齿轮，形成C挡、D挡两个主变速挡位。即本主变速机构T3有A挡、B挡、C挡、D挡共四个主变速挡位。同步器及啮合套换挡为变速箱常见换挡方式，在此不做赘述。在该主变速机构T3结构中，区域换挡输出轴16和主变速输入轴24通过A挡主变速齿轮副传动连接，A挡主变速被动齿轮和其对应的第二同步换挡元件29结合后，来自区域换挡变速机构T2的动力直接传递给动力输出轴31，由于区域换挡变速机构T2输出三个挡位动力源，此时动力输出轴31即可输出三种转速。当该A挡主变速被动齿轮和其对应第二同步换挡元件29脱离开，A挡主变速齿轮副将区域换挡变速机构T2的动力传递给主变速输入轴24，然后传递给B挡、C挡、D挡主变速齿轮副，根据挡位需求滑动第二同步换挡元件，实现不同转速输出。在常规变速机构设计中，区域换挡变速机构和主变速机构间需单独设置一组传动齿轮，以将区域换挡变速机构动力传递给主变速机构，然后经主变速机构进行换挡变速，而本实施例省却了一组传动齿轮，提高了本装置结构紧凑性。

本实施例通过三个区域变速挡位和四个主变速挡位结合，形成12个挡位变换，由于在变速机构前端设置有动力换向机构，最终实现拖拉机12F+12R动力输出。

本实施例中， PTO装置包括PTO输入轴34、PTO输出轴41及PTO齿轮组件，所述PTO输入轴34和动力轴2通过花键套联动，所述PTO齿轮组件包括安装在PTO输入轴34上的PTO高挡主动齿轮35和PTO低挡主动齿轮36，所述PTO输出轴41上活动套装有与PTO高挡主动齿轮35常啮合的PTO高挡从动齿轮38，以及与PTO低挡主动齿轮36常啮合的PTO低挡从动齿轮40，PTO输出轴41通过第三同步换挡元件39与PTO高挡从动齿轮38或PTO低挡从动齿轮40联动。第三同步换挡元件39为同步器或啮合套。本结构使得拖拉机PTO输出轴41具有两种速度动力输出选择，增加了农机具的可匹配性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种拖拉机动力传动系统，其特征在于：包括顺次设置的动力换向机构（T1）、区域换挡变速机构（T2）和主变速机构（T3）、PTO装置；

所述动力换向机构（T1）连接发动机，将发动机动力通过区域换挡变速机构（T2）和主变速机构（T3）输出给拖拉机后桥以及所述PTO装置；

所述区域换挡变速机构（T2）设置三速区域换挡装置，所述主变速机构（T3）设置四速主变速换挡装置，所述四速主变速换挡装置包括四对换挡用常啮合的主变速主动齿轮和主变速被动齿轮，所述区域换挡变速机构（T2）和所述主变速机构（T3）通过其中一对主变速主动齿轮和主变速被动齿轮传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种拖拉机动力传动系统，其特征在于：所述动力换向机构（T1）包括动力轴（2）、换向输出轴（6）、湿式离合器换挡装置；

所述动力轴（2）前端和拖拉机发动机传动连接，其后端和PTO装置传动连接；

所述换向输出轴（6）为空心轴，其活动套装在动力轴（2）上，所述湿式离合器换挡装置将换向输出轴（6）和动力轴（2）传动连接；

所述湿式离合器换挡装置包括：

双向湿式离合器总成（4），其包括安装在动力轴（2）上的前进挡湿式离合器（5）和后退挡湿式离合器（3），所述前进挡湿式离合器（5）的从动盘和所述换向输出轴（6）联动；

齿轮换向组件，包括后退挡输入齿轮（71）、后退挡常啮合齿轮（7）、后退挡主动齿轮（9）、惰轮（8）以及后退挡从动齿轮（91），所述后退挡输入齿轮（71）活动套装在动力轴（2）上且和后退挡湿式离合器（3）从动盘联动，所述后退挡从动齿轮（91）安装在换向输出轴（6）上，所述后退挡常啮合齿轮（7）和后退挡主动齿轮（9）安装在换向轴（90）上，惰轮（8）安装在惰轮轴上，所述换向轴（90）、动力轴（2）及惰轮轴呈三角形结构布置，所述后退挡常啮合齿轮（7）和后退挡输入齿轮（71）常啮合，所述惰轮（8）同时和后退挡主动齿轮（9）及后退挡从动齿轮（91）常啮合。

3.根据权利要求2所述的一种拖拉机动力传动系统，其特征在于：所述PTO装置包括PTO输入轴（34）、PTO输出轴（41）以及PTO中间轴（42），所述PTO中间轴（42）为空心轴，该PTO中间轴（42）活动套装在PTO输入轴（34）上，所述PTO输入轴（34）前端和所述动力轴（2）连接同步转动，其另一端通过PTO湿式离合器（37）和PTO中间轴（42）传动连接， PTO中间轴（42）和PTO输出轴（41）之间通过PTO齿轮组传动连接；

所述PTO齿轮组包括安装在PTO中间轴（42）上的PTO高挡主动齿轮（35）和PTO低挡主动齿轮（36），所述PTO输出轴（41）上活动套装有与PTO高挡主动齿轮（35）常啮合的PTO高挡从动齿轮（38），以及与PTO低挡主动齿轮（36）常啮合的PTO低挡从动齿轮（40），PTO输出轴通过第三同步换挡元件（39）与PTO高挡从动齿轮（38）或PTO低挡从动齿轮（40）联动。

4.根据权利要求3所述的一种拖拉机动力传动系统，其特征在于：所述第三同步换挡元件（39）为同步器或啮合套。

5.根据权利要求1所述的一种拖拉机动力传动系统，其特征在于：所述动力换向机构（T1）包括双作用独立式离合器（50）、换向输出轴（6）及齿轮换向组件，双作用独立式离合器（50）和拖拉机发动机飞轮（44）连接，双作用独立式离合器（50）包括主离合器（51）及副离合器（52），主离合器（51）的主动力输出轴（70）为空心轴，其活动套装在副离合器（52）的动力轴（2）上，所述动力轴（2）后端和拖拉机的PTO装置连接，所述换向输出轴（6）为空心轴，其活动套装在动力轴（2）上并和主动力输出轴（70）通过齿轮换向组件传动连接；

所述齿轮换向组件包括后退挡输入齿轮（71）、后退挡常啮合齿轮（7）、后退挡主动齿轮（9）、惰轮（8）以及后退挡从动齿轮（91），所述后退挡输入齿轮（71）安装在主动力输出轴（70）上，所述后退挡从动齿轮（91）活动套装在换向输出轴（6）上，所述换向输出轴（6）通过第四同步换挡元件（60）和后退挡输入齿轮（71）或后退挡从动齿轮（91）联动，所述后退挡常啮合齿轮（7）和后退挡主动齿轮（9）安装在换向轴（90）上，惰轮（8）安装在惰轮轴上，所述换向轴（90）、换向输出轴（6）及惰轮轴呈三角形结构布置，所述后退挡常啮合齿轮（7）和后退挡输入齿轮（71）常啮合，所述惰轮（8）同时和后退挡主动齿轮（9）及后退挡从动齿轮（91）常啮合。

6.根据权利要求5所述的一种拖拉机动力传动系统，其特征在于：所述PTO装置包括PTO输入轴（34）、PTO输出轴（41）及PTO齿轮组件，所述PTO输入轴（34）和动力轴（2）联动，所述PTO齿轮组件包括安装在PTO输入轴（34）上的PTO高挡主动齿轮（35）和PTO低挡主动齿轮（36），所述PTO输出轴（41）上活动套装有与PTO高挡主动齿轮（35）常啮合的PTO高挡从动齿轮（38），以及与PTO低挡主动齿轮（36）常啮合的PTO低挡从动齿轮（40），PTO输出轴（41）通过第三同步换挡元件（39）与PTO高挡从动齿轮（38）或PTO低挡从动齿轮（40）联动。

7.根据权利要求6所述的一种拖拉机动力传动系统，其特征在于：所述第三同步换挡元件（39）、第四同步换挡元件（60）为同步器或啮合套。

8.根据权利要求2或5所述的一种拖拉机动力传动系统，其特征在于：所述区域换挡变速机构（T2）包括换挡主动轴（10）、区域换挡输出轴（16）、三速区域换挡装置；所述三速区域换挡装置包括三对常啮合的区域变速主动齿轮和区域变速被动齿轮，所述区域变速被动齿轮安装在区域换挡输出轴（16）上，所述区域变速主动齿轮活动套装在换挡主动轴（10）上，所述换挡主动轴（10）上设置有两个第一同步换挡元件（11），其中一个第一同步换挡元件（11）设置在其中两个紧邻的区域变速主动齿轮之间，另一个第一同步换挡元件（11）和剩余一个区域变速主动齿轮对应设置；第一同步换挡元件（11）轴向滑动，与对应区域变速主动齿轮结合，传递动力形成三个区域变速挡位；

所述主变速机构（T3）包括动力输出轴（31）、活动套装在动力轴（2）上的主变速输入轴（24）、四速主变速换挡装置；所述动力输出轴（31）和所述区域换挡输出轴（16）同轴心设置；所述四速主变速换挡装置的四对常啮合的主变速主动齿轮和主变速被动齿轮中，四个主变速主动齿轮全部安装在主变速输入轴（24）上，四个主变速被动齿轮中的一个安装在区域换挡输出轴（16）上，剩余三个活动套装在动力输出轴（31）上，所述动力输出轴（31）设置有两个第二同步换挡元件（29），其中一个第二同步换挡元件（29）布置在最前端的两个主变速被动齿轮之间，另一个第二同步换挡元件布置在剩余两个主变速被动齿轮之间；两个第二同步换挡元件（29）轴向滑动，与两侧主变速被动齿轮结合，传递动力，形成四个主变速挡位。

9.根据权利要求8所述的一种拖拉机动力传动系统，其特征在于：所述第一同步换挡元件（11）为同步器或啮合套，所述第二同步换挡元件（29） 为同步器或啮合套。

10.根据权利要求3或6所述的一种拖拉机动力传动系统，其特征在于：所述PTO输入轴（34）通过花键套（33）和动力轴（2）联动。

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