RU2025306C1

RU2025306C1 - Two-speed drive mechanism of rear power take-off shaft of general-purpose row crop tractor

Info

Publication number: RU2025306C1
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Бобровник
Original assignee: Белорусская государственная политехническая академия
Priority date: 1991-02-06
Filing date: 1991-02-06
Publication date: 1994-12-30

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: mechanism comprises engine, two energy-using units driven via combined power take-off shaft by selective connection to planetary reduction unit disposed in rear axle housing, to independent power take-off shaft through two-speed reduction unit installed in clutch housing, to synchronous power take-off shaft via gearbox which is linked kinematically with driving wheels via main drive, differential and final drive installed in rear axle housing. The general-purpose row crop tractor is equipped with two-speed planetary reduction unit whose input member is kinematically linked by gear wheel with two-speed reduction unit installed in clutch housing, the output member of said reduction unit is linked via friction coupling and propeller shaft drive with the lower extension of power take-off shaft while the third member has a gear coupling for selective shifting of stages, and is connected to the reduction unit housing or to the input member. The lower extension of the power take-off shaft is disposed below the axis of lower longitudinal rods. EFFECT: wider functional capabilities and improved quality of tractor-implement units. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к механизмам привода валов отбора мощности (ВОМ), используемых на универсально-пропашных транспортных средствах. The invention relates to the field of transport engineering, in particular to mechanisms for driving power take-off shafts (PTOs) used on universal-row vehicles.

Известны валы отбора мощности, служащие для привода от двигателя рабочих органов навесных, полунавесных и прицепных машин. По принципу действия их подразделяют на зависимые, частично независимые и синхронные [1]. Задний вал имеет две скорости независимого и две скорости синхронного ВОМ. Known power take-off shafts, which are used to drive from the engine working bodies of mounted, semi-mounted and trailed machines. According to the principle of action, they are divided into dependent, partially independent and synchronous [1]. The rear shaft has two independent speeds and two synchronous PTO speeds.

Двухскоростной независимый ВОМ обеспечивается за счет двухступенчатого редуктора, установленного в корпусе муфты сцепления. Переключение ступеней выполняется с помощью подвижной зубчатой муфты. Переключение привода с независимого на синхронный и наоборот производится также с помощью муфты. Крутящий момент от ведомого вала двухступенчатого редуктора через внутренний вал и муфту передается валу коронной шестерни планетарного редуктора (независимый ВОМ). Перемещение муфты вперед приводит к ее разъединению с валом и соединению со шлицами ступицы ведущей шестерни второй ступени редуктора коробки передач (синхронный ВОМ). Планератный редуктор ВОМ имеет передаточное число 1,47 и при затянутом тормозе солнечной шестерни, и отпущенном тормозе водила ВОМ включен [2]. Соединение трактора с сельскохозяйственными машинами выполняется с помощью навесной гидравлической системы. A two-speed independent PTO is provided by a two-stage gearbox installed in the clutch housing. The gearshift is performed using a movable gear clutch. Switching of the drive from independent to synchronous and vice versa is also carried out using a coupling. The torque from the driven shaft of the two-stage gearbox is transmitted through the internal shaft and clutch to the shaft of the planetary gearbox crown gear (independent PTO). Moving the clutch forward leads to its separation from the shaft and connection to the splines of the hub of the pinion gear of the second stage of the gearbox gearbox (synchronous PTO). The planter gearbox of the PTO shaft has a gear ratio of 1.47, and when the sun gear brake is applied and the brake of the carrier has been released, it is engaged [2]. The tractor is connected to agricultural machines using a mounted hydraulic system.

Недостаток известного устройства - невозможность передачи крутящего момента одновременно синхронному и независимому ВОМ, что приводит к усложнению конструкций сельскохозяйственных машин и орудий. A disadvantage of the known device is the inability to transmit torque simultaneously to a synchronous and independent PTO, which leads to a complication of the construction of agricultural machines and implements.

Известно устройство, используемое для передачи крутящего момента от двух расположенных источников вращения к выходным хвостовикам независимого и синхронного ВОМ [3]. Это устройство расширяет функциональные возможности универсально-пропашного трактора. Однако для обеспечения работоспособности такой конструкции необходимо предусмотреть в кинематической схеме специальный дифференциальный механизм, но это невозможно выполнить в корпусе заднего моста без нарушения унификации моста. Отсутствие одновременно работающих валов отбора мощности приводит к созданию сельскохозяйственных машин со сложными кинематическими цепями, с приводом рабочих органов от независимого ВОМа и созданию синхронного привода сельскохозяйственных машин от ходовых систем. A device is known that is used to transmit torque from two located sources of rotation to the output shanks of an independent and synchronous PTO [3]. This device extends the functionality of the universal row-crop tractor. However, to ensure the operability of such a design, it is necessary to provide a special differential mechanism in the kinematic scheme, but this cannot be done in the rear axle housing without violating the unification of the bridge. The absence of simultaneously operating power take-off shafts leads to the creation of agricultural machines with complex kinematic chains, with the drive of the working bodies from an independent PTO and the creation of a synchronous drive of agricultural machines from running systems.

Для повышения уровня унификации при агрегатирования с сельскохозяйственными машинами целесообразно иметь два хвостовика заднего ВОМа с двумя скоростями вращения. To increase the level of unification during aggregation with agricultural machines, it is advisable to have two shafts of the rear PTO shaft with two rotation speeds.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, улучшение качественных показателей машинно-тракторного агрегата при выполнении технологических операций. The purpose of the invention is the expansion of functionality, improving the quality indicators of the machine-tractor unit when performing technological operations.

Указанная цель достигается тем, что устанавливаемый на универсально-пропашной трактор механизм оснащен двухскоростным планетарным редуктором, входное звено которого через зубчатое колесо кинематически связано с двухступенчатым редуктором, установленным в корпусе муфты сцепления, выходное звено через фрикционную муфту и карданную передачу - с нижним хвостовиком вала отбора мощности, а третье звено, снабженное зубчатой муфтой для выборочного переключения ступеней, соединено с корпусом редуктора или с входным звеном. Нижний хвостовик вала отбора мощности расположен ниже оси продольных нижних тяг. This goal is achieved by the fact that the mechanism mounted on a universal cultivating tractor is equipped with a two-speed planetary gearbox, the input link of which through a gear wheel is kinematically connected to a two-stage gearbox installed in the clutch housing, the output link through a friction clutch and cardan gear with the lower tail of the selection shaft power, and the third link, equipped with a gear clutch for selective switching of stages, is connected to the gear housing or to the input link. The lower shaft of the power take-off shaft is located below the axis of the longitudinal lower rods.

На чертеже представлена кинематическая схема двухскоростного механизма. The drawing shows a kinematic diagram of a two-speed mechanism.

Универсально-пропашной трактор, в котором применен предложенный механизм привода заднего вала отбора мощности, содержит двигатель 1, главную муфту сцепления 2, коробку передачи 3, задний мост 4, в котором расположены главная передача 5, дифференциал 6 и конечная передача 7, к которому крепятся навеска 8 и ведущие колеса 9. Механизм привода валов отбора мощности содержит двухступенчатый редуктор 10, имеющий двойную ведущую шестерню 11, взаимодействующую с ведомой шестерней первой ступени редуктора 12 и ведомой шестерней второй ступени редуктора 13, а также подвижную муфту 14. Двухступенчатый редуктор 10 расположен в корпусе главной муфты сцепления 2. Механизм привода валов отбора мощности имеет планетарный редуктор 15 комбинированного вала отбора мощности, содержащий коронную шестерню 16, сателлиты 17, вал отбора мощности 18, солнечную шестерню 19, тормозные барабаны водила 20 и солнечной шестерни 21. Крутящий момент к планетарному редуктору передается валом коронной шестерни 22, а снимается с хвостовика вала отбора мощности 23, имеющего ограждение 24. The universal row-crop tractor, in which the proposed mechanism for driving the rear power take-off drive is applied, contains an engine 1, a main clutch 2, a gearbox 3, a rear axle 4 in which the main gear 5, differential 6 and final gear 7 are attached to which are attached the linkage 8 and the drive wheels 9. The drive mechanism of the power take-off shafts comprises a two-stage gearbox 10 having a double drive gear 11 interacting with the driven gear of the first gear stage 12 and the driven gear of the second gear stage 1 3, as well as a movable clutch 14. A two-stage gearbox 10 is located in the housing of the main clutch 2. The drive mechanism of the power take-off shafts has a planetary gear 15 of the combined power take-off shaft, comprising a ring gear 16, satellites 17, a power take-off shaft 18, a sun gear 19, the brake drums of the carrier 20 and the sun gear 21. The torque to the planetary gear is transmitted by the shaft of the ring gear 22, and is removed from the shank of the power take-off shaft 23 having a guard 24.

Перед редуктором 15 установлена муфта переключения 25, соединяющая внутренний вал 26 с планетарным редуктором 15 или полый вал 27, связанный с неподвижной шестерней 28 вторичного вала коробки передач. С двойной ведущей шестерней 11 через ведомую шестерню второй ступени редуктора 12, зубчатые колеса 29 и 30, планетарный редуктор 31, муфту 32, карданный вал 33, хвостовик вала 34 кинематически связан с двигателем 1. Хвостовик ВОМа 34 установлен в продольной плоскости трактора под хвостовиком комбинированного вала отбора мощности. Планетарный редуктор 31 содержит коронную шестерню 35, сателлиты 36, солневчную шестерню 37. In front of the gearbox 15, a clutch 25 is mounted connecting the inner shaft 26 to the planetary gearbox 15 or the hollow shaft 27 connected to the stationary gear 28 of the secondary shaft of the gearbox. With a double drive gear 11 through the driven gear of the second stage of the gearbox 12, gears 29 and 30, planetary gearbox 31, clutch 32, driveshaft 33, shaft shank 34 is kinematically connected with engine 1. The VOM 34 shank is mounted in the longitudinal plane of the tractor under the combined shank power take-off shaft. The planetary gear 31 contains a ring gear 35, satellites 36, a sun gear 37.

Солнечная шестерня 37 взаимодействует с зубчатой муфтой 38, установленной соосно планетарному механизму, и через зубчатые колеса 39 и 40 может соединяться с корпусом редуктора 31 или зубчатым колесом 30, что позволяет получить две скорости водила 41. Водило 41 через фрикционную муфту 32 передает крутящий момент хвостовику 34, имеющей ограждение 42. Карданный вал 32 установлен в опоре 43, прикрепленной к днищу заднего моста 4, и имеет защитный кожух 44. Соосно зубчатому колесу 39 устанавливают хвостовик 45 переднего ВОМа. The sun gear 37 interacts with a gear clutch 38 mounted coaxially to the planetary mechanism, and through gears 39 and 40 can be connected to the gear housing 31 or gear 30, which allows two speeds of the carrier 41 to be obtained. The carrier 41 through the friction clutch 32 transmits torque to the shank 34, having a guard 42. The driveshaft 32 is installed in a support 43 attached to the bottom of the rear axle 4 and has a protective casing 44. A shank 45 of the front PTO shaft is mounted coaxially with the gear wheel 39.

Двухскоростной механизм привода заднего вала отбора мощности универсально-пропашного трактора работает следующим образом. The two-speed drive mechanism of the rear power take-off of a universal-row tractor works as follows.

Крутящий момент от двигателя 1 через главную муфту сцепления 2, коробку передач 3, задний мост 4 передается ведущим колесам 9. Для получения синхронного вала отбора мощности включается муфта переключения 25, соединяющая полый вал 27 с валом коронной шестерни 22. Torque from the engine 1 through the main clutch 2, gearbox 3, the rear axle 4 is transmitted to the drive wheels 9. To obtain a synchronous power take-off shaft, the clutch 25 is connected, connecting the hollow shaft 27 with the shaft of the ring gear 22.

При отпущенном тормозном барабане водила 20 и затянутом барабане солнечной шестерни 21 крутящий момент от коронной шестерни 16 через сателлиты 17 передается хвостовику вала отбора мощности 23. Обороты хвостовика пропорциональны пройденному пути. When the brake drum of the carrier 20 is released and the drum of the sun gear 21 is tightened, the torque from the ring gear 16 is transmitted through the satellites 17 to the shank of the power take-off shaft 23. The rotations of the shank are proportional to the distance traveled.

При включении муфты 14 крутящий момент от двойной ведущей шестерни 11 через шестерню второй ступени редуктора 12 и внутренний вал 26 и муфту переключения 25 передается на вал короткой шестерни 22 и планетарный редуктор 15 к хвостовику вала 23. При этом имеем независимый привод вала отбора мощности. При переключении подвижной муфты 14 получаем другую скорость хвостовика ВОМа 23. When the clutch 14 is turned on, the torque from the double drive gear 11 through the gear of the second gear stage 12 and the inner shaft 26 and the shift clutch 25 is transmitted to the short gear shaft 22 and the planetary gear 15 to the shaft end 23. At the same time, we have an independent power take-off drive. When switching the movable clutch 14, we obtain a different speed of the PTO shaft 23.

При отпущенном тормозном барабане солнечной шестерни 21 и затянутом барабане водила 20 хвостовик ВОМа 23 не вращается. When the brake drum of the sun gear 21 is released and the drum 20 is pulled, the PTO shaft 23 does not rotate.

Крутящий момент от двигателя 1 передается от двойной ведущей шестерни 11 через зубчатые колеса 29, 30 и планетарный редуктор 31, фрикционную муфту 32, карданный вал 33 к хвостовику ВОМа 34. Для получения одной скорости зубчатое колесо 39 соединяют солнечную шестерню 37 с колесом 30. Планетарный механизм вращается как одно целое. The torque from the engine 1 is transmitted from the double pinion gear 11 through the gears 29, 30 and the planetary gear 31, the friction clutch 32, the driveshaft 33 to the PTO shaft 34. To obtain one speed, the gear wheel 39 connect the sun gear 37 to the wheel 30. Planetary the mechanism rotates as a whole.

Для получения другой скорости зубчатая муфта 38 переводится в положение, когда солнечную шестерню 37 соединяют с корпусом редуктора 31. Скорость водила 41 уменьшается. To obtain a different speed, the gear clutch 38 is set to the position where the sun gear 37 is connected to the gear housing 31. The speed of the carrier 41 is reduced.

В приводе предусматривается установка независимого переднего вала отбора мощности 45. The drive provides for the installation of an independent front PTO 45.

Установка двухскоростного планетарного редуктора 31, входное звено которого через зубчатое колесо 29 кинематически связано с двухскоростным редуктором 10, установленным в корпусе муфты сцепления, а выходное звено - через фрикционную передачу 32 и карданную передачу 33, позволяет получить независимый привод хвостовика ВОМа. Выполнение такой конструкции позволяет максимально унифицировать трансмиссию универсально-пропашного трактора. Расположение нижнего хвостовика вала отбора мощности 34 ниже оси продольных нижних тяг навески 8 позволяет максимально унифицировать задний мост универсально-пропашного трактора. The installation of a two-speed planetary gearbox 31, the input link of which through the gear 29 is kinematically connected with the two-speed gearbox 10 installed in the clutch housing, and the output link through the friction gear 32 and the cardan gear 33, makes it possible to obtain an independent PTO shaft drive. The implementation of this design allows you to unify the transmission of a universal cultivating tractor as much as possible. The location of the lower tail of the power take-off shaft 34 below the axis of the longitudinal lower links of the hitch 8 allows the rear axle of the universal-row tractor to be unified as much as possible.

Использование хвостовика 34 в качестве независимого ВОМа позволяет агрегатировать существующие сельскохозяйственные машины. Верхний хвостовик ВОМа 23 используют для привода синхронных рабочих органов. Using shank 34 as an independent PTO allows aggregating existing agricultural machines. The upper shaft of the VOM 23 is used to drive synchronous working bodies.

Claims

1. TWO-SPEED MECHANISM FOR DRIVING THE REAR SHAFT POWER TAKE-OFF OF A UNIVERSAL-WELL-TROLLED TRACTOR, containing a rotation source, two consumers with a drive through a combined power take-off shaft for selectively engaging independent or synchronous shafts for transmitting torque through a coupling to a planetary gearbox in the rear axle and to an independent power take-off shaft - through a two-speed gearbox installed in the clutch housing, and to a synchronous power take-off shaft - through the gearbox h, kinematically connected through the main gear, differential, final gear located in the rear axle housing, with the driving wheels of the tractor, characterized in that it is equipped with a two-speed planetary gearbox, the input link of which through a gear wheel is kinematically connected with a two-speed gearbox installed in the housing clutches, the output link through the friction clutch and the cardan gear - with the lower tail of the power take-off shaft, and the third link equipped with a gear clutch for selective switching steps, connected to the gear housing or to the input link.

2. The mechanism according to claim 1, characterized in that the lower tail of the power take-off shaft is located below the axis of the longitudinal lower rods.