一种拖拉机全自动无级变速器的制作方法

文档序号:5780012
专利名称:一种拖拉机全自动无级变速器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及了一种拖拉机全自动无级变速器,尤其涉及液压动力与机械动力相结合的双排行星齿轮汇流方式的无级变速器。
背景技术
拖拉机向着大型多用途、多功能复合作业的发展正成为一种趋势。因此,大功率拖拉机采用无级自动变速后,便于实现换挡自动化,降低驾驶员劳动强度;全自动无级变速拖拉机能自动适应负荷和行驶阻力的变化,实现变速,从而保证发动机输出动力与拖拉机所需的动力达到最佳匹配,提升整车动力性、燃油经济性和工作效率,这对工作条件恶劣的农业机械尤为重要;采用无级自动变速后,拖拉机行驶平稳可以有效地提高乘坐舒适性。目前无级传动的种类很多,但适用大功率拖拉机的无级变速类型有限,电力无级传动体积及重量偏大;机械钢带式摩擦无级传动传递功率有限;纯液压无级传动中,虽然可实现连续可控的无级变速,但传动效率极低。

实用新型内容为了解决所述现有技术中存在的问题,本实用新型的目的是提供一种变速平稳,并且能够自动根据负载实现拖拉机的增速、减速,使拖拉机始终保持在高效作业模式下连续无级变速,充分发挥大功率拖拉机的动力性、经济性、工作效率高的特性。本实用新型提供的拖拉机全自动无级变速器主要包括箱体27,设置在箱体上的输入轴3和输出轴16,汇流排液压动力输入公共太阳轮齿轮轴12,汇流排机械动力输入轴28,二区段与四区段中间轴26,一区段与三区段中间轴14;发动机动力经输入轴3后部液压动力分配齿轮副6把动力输入给变量泵7 ;在汇流排机械动力输入轴28左端装配有一对双联齿轮,该轴右端装配前排行星齿轮组4 ;汇流排公共太阳轮齿轮轴12支撑后排行星齿轮组5 ;在公共太阳轮齿轮轴的最右端还装配有纯液压挡位离合器11,与离合器刚性联接的有纯液压区段传动齿轮副13的主动齿轮,该轴的动力输入是通过齿轮副10由定量马达8传递;二区段与四区段中间轴26上装配有二、四区段被动齿轮,此两被动齿轮与二区段离合器23及四区段离合器22联接,当二区段离合器23、四区段离合器22分别结合后,可分别实现二区段齿轮副25和四区段齿轮副21作用;一区段与三区段中间轴14上装配有一、三区段被动齿轮,此两被动齿轮与一区段离合器17及三区段离合器18联接,当一区段离合器17、三区段离合器18分别结合后,可分别实现一区段齿轮副19和三区段齿轮副20的作用;输出轴16为最终的动力输出轴,该轴的动力传递分别来自于一三区段中间轴与输出轴齿轮副15与二四区段中间轴与输出轴齿轮副24。所述发动机I动力经过输入轴3进行分流,分配给公共太阳轮齿轮轴12和汇流排机械动力输入轴28,再经变速箱前排行星齿轮组4、后排行星齿轮组5汇流,通过对液压系统流量及转速控制,实现汇流排无极变速的输出。所述汇流排机械动力输入轴28,与前排行星齿轮组4行星齿轮架及后排行星齿轮组5内齿圈采用刚性联接,该轴动力通过前进/后退齿轮副2与输入轴3相连。通过前进/后退齿轮副2在输入轴3左侧的花键上滑移来实现拖拉机的前进/后退,惰轮29实现倒挡。所述汇流排液压动力输入公共太阳轮齿轮轴12,该齿轮轴左侧同轴并列两个齿轮,分别为前排行星齿轮组4和后排行星齿轮组5的太阳轮。所述公共太阳轮齿轮轴12承载纯液压行驶区段的动力传递,纯液压区段时,仅纯液压挡位离合器11的结合,通过纯液压区段传动齿轮副13,经一区段与三区段中间轴14将液压动力传递给输出轴16。后排行星齿轮组5行星架与一区段齿轮副19、三区段齿轮副20的主动齿轮采用刚性联接,一区段齿轮副19、三区段齿轮副20处于常啮合状态。当一区段离合器17、三区段离合器18分别结合后,可分别实现一区段和三区段的无级变速。一区段与三区段中间轴14经一三区段中间轴与输出轴齿轮副15将动力传递到输出轴16。所述前排行星齿轮组4的内齿圈与二区段齿轮副25、四区段齿轮副21的主动齿轮 采用刚性联接,二区段齿轮副25、四区段齿轮副21处于常啮合状态。当二区段离合器23、四区段离合器22分别结合后,可分别实现二区段和四区段的无级变速。二区段与四区段中间轴26经二四区段中间轴与输出轴齿轮副24将动力传递到输出轴16。所述箱体中各轴的布局采用输入轴3顶置,输出轴16底置,其中二区段与四区段中间轴26,一区段与三区段中间轴14采用同轴线布置,汇流排液压动力输入公共太阳轮齿轮轴12与汇流排机械动力输入轴28采用同轴线布置,前述两组同心轴与输出轴16在箱体空间布局中采用“品”字型布局。

附图为拖拉机全自动无级变速器结构示意图。附图中1_发动机;2_前进/后退齿轮副;3_输入轴;4_前排行星齿轮组;5_后排行星齿轮组;6_液压动力分配齿轮副;7_变量泵;8_定量马达;9_输入轴输出端;10_定量马达输出齿轮副;11-纯液压挡位离合器;12_公共太阳轮齿轮轴;13_纯液压区段传动齿轮副;14_ 一区段与三区段中间轴;15_—三区段中间轴与输出轴齿轮副;16_输出轴;17- 一区段离合器;18三区段离合器;19_ 一区段齿轮副;20_三区段齿轮副;21_四区段齿轮副;22_四区段离合器;23_ 二区段离合器;24_ 二四区段中间轴与输出轴齿轮副;25_ 二区段齿轮副;26 二区段与四区段中间轴;27_箱体;28_汇流排机械动力输入轴;29_惰轮。
具体实施方式
本实用新型的一种拖拉机全自动无级变速器,工作时发动机I动力通过输入轴3分别经前进/后退齿轮副2和液压动力分配齿轮副6分流到机械传动部分及液压传动部分,进行动力分流。前进/后退齿轮副2由两种双联齿轮副构成,双联主动齿轮可以在输入轴3的花键上滑移,从而实现拖拉机的前进与后退,其中后退的实现是通过增加惰轮29齿轮啮合副实现。变量泵7通过高压油管与定量马达8连接,此变量泵7排量比由电控模块控制实现排量比从-I O +1变化,定量马达8输出轴转速从正转 停止 反转变化,实现公共太阳轮齿轮轴12的正反转。当二区段离合器23、四区段离合器22、一区段离合器17、三区段离合器18处于分离状态时,各个区段齿轮副处于空转状态。此时当纯液压挡位离合器11接合后,变速器传动处于纯液压区段。当上述5个离合器全部处于分离状态时,变速器不向外输出动力,拖拉机处于驻停状态。拖拉机纯液压区段作业时车速,前进及后退同为O 4公里/小时。当拖拉机处于纯液压区段工作状态,变量泵7排量比达到+1时,此时定量马达8输出轴转速达到正转速最大,当变量泵电子控制模块收到拖拉机增速信号后,此时纯液压挡位离合器11分离,一区段离合器17结合,汇流情况如下该状态仅后排行星齿轮组5作用,汇流方式为行星齿轮组内齿圈及太阳轮输入,后排行星齿轮架输出,动力通过一区段齿轮副19、一三区段中间轴与输出轴齿轮副15经一区段与三区段中间轴14及输出轴16向外输出动力。处于一区段时,由于变量泵排量比从+1向-I变化,定量马达输出轴的转速也从正向最大值向反向最大值变化,行星齿轮组在机械动力与液压动力的共同作用下,实现一区段范围内的无级增速,一区段前进及后退行驶速度为2. 5 10公里/小时。当拖拉机处于一区段工作状态,变量泵7排量比达到-I时,此时定量马达8输出轴转速达到反转最大值,当变量泵电子控制模块收到拖拉机增速信号后,此时一区段离合器17分离,二区段离合器23结合,汇流情况如下该状态仅前排行星齿轮组4作用,汇流方·式为行星齿轮组齿轮架及太阳轮输入,行星齿轮内齿圈输出,动力通过二区段齿轮副25和二四区段中间轴与输出轴齿轮副24经二区段与四区段中间轴26及输出轴16向外输出动力。处于二区段时,由于变量泵7排量从-I向+1不断变化,定量马达8输出轴的转速也从反向最大值向正向最大值变化,行星齿轮组在机械动力流与液压动力流的共同作用下,实现二区段范围内的无级增速,二区段前进及后退的行驶速度为5 10公里/小时。当拖拉机处于二区段工作状态,变量泵7排量比达到+1时,此时定量马达8输出轴转速达到正转最大值,当变量泵电子控制模块收到拖拉机增挡信号后,此时二区段离合器23分离,三区段离合器20结合。汇流情况如下该状态仅后排行星齿轮组5作用,汇流方式为行星齿轮组内齿圈及太阳轮输入,行星齿轮组齿轮架输出,动力通过三区段齿轮副20和一三区段中间轴与输出轴齿轮副15经一区段与三区段中间轴14及输出轴16向外输出动力。处于三区段时,由于变量泵7排量从+1向-I不断变化,马达输出轴的转速也从正向最大值向反向最大值变化,行星齿轮组在机械动力流与液压动力流的共同作用下,实现三区段范围内的无级增速,三区段前进及后退的行驶速度为8 28公里/小时。当拖拉机处于三区段工作状态,变量泵7排量比达到-I时,此时定量马达8输出轴转速达到反转最大值,当变量泵电子控制模块收到拖拉机增速信号后,此时三区段离合器18分离,四区段离合器22结合,汇流情况如下该状态仅前排行星齿轮组4作用,汇流方式为行星齿轮齿轮架及太阳轮输入,前排行星齿轮内齿圈输出,动力通过四区段齿轮副21和二四区段中间轴与输出轴齿轮副24经二区段与四区段中间轴26及输出轴16向外输出动力。处于四区段时,由于变量泵7排量比从-I向+1不断变化,马达输出轴的转速也从反向最大值向正向最大值变化,在机械动力流与液压动力流的共同作用下,实现四区段范围内的无级增速,四区段前进及后退的行驶速度为14 50公里/小时。上述实施例及图仅用此说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施方式对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本实用新型的宗旨和范围,其均因涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种拖拉机全自动无级变速器,主要包括箱体(27),设置在箱体上的输入轴(3)和输出轴(16),汇流排液压动力输入公共太阳轮齿轮轴(12),汇流排机械动力输入轴(28),二区段与四区段中间轴(26),一区段与三区段中间轴(14);发动机动力经输入轴(3)后部液压动力分配齿轮副(6)把动力输入给变量泵(7);在汇流排机械动力输入轴(28)左端装配有一对双联齿轮,该轴右端装配前排行星齿轮组(4);汇流排公共太阳轮齿轮轴支撑后排行星齿轮组(5);在公共太阳轮齿轮轴(12)的最右端还装配有纯液压行驶区段离合器(11),与离合器刚性联接的有纯液压区段传动齿轮副(13)的主动齿轮,该轴的动力输入是通过齿轮副(10)由定量马达(8)传递;二区段与四区段中间轴(26)上装配有二、四区段被动齿轮,此两被动齿轮与二区段离合器(23)及四区段离合器(22)联接,当二区段离合器(23)、四区段离合器(22)分别结合后,可分别实现二区段齿轮副(25)和四区段齿轮副(21)作用;一区段与三区段中间轴(14)上装配有一、三区段被动齿轮,此两被动齿轮与一区段离合器(17)及三区段离合器(18)联接,当一区段离合器(17)、三区段离合器(18)分别结合后,可分别实现一区段齿轮副(19)和三区段齿轮副(20)的作用;输出轴(16)为最终的动力输出轴,该轴的动力传递分别来自于一三区段中间轴与输出轴齿轮副(15)与二四区段中间轴与输出轴齿轮副(24)。
2.根据权利要求I所述的拖拉机全自动无级变速器,其特征是纯液压区段时,仅纯液压挡位离合器(11)的结合,通过纯液压区段传动齿轮副(13),经一区段与三区段中间轴(14)将液压动力传递给输出轴(16)。
专利摘要本实用新型公开了一种拖拉机全自动无级变速器。其实用新型特征在于,发动机动力通过传动机构首先进行分流,分配给机械传动部分及液压传动部分。再经前排行星齿轮组(4)或后排行星齿轮组(5)汇流,通过对液压系统及执行元件的流量、转速及旋向控制,实现在各个区段间的连续无极变速。该变速器有以下特点能自动适应负荷,实现无级调速,保证发动机工作在最佳工况。该新型无级变速传动装置集机械式和液压式变速器的优点,与普通机械式无级变速器相比,具有传递功率大,效率高等特点。更有利于提高拖拉机的动力性、经济性、作业效率。
文档编号F16H47/00GK202510651SQ20112038809
公开日2012年10月31日 申请日期2011年10月13日 优先权日2011年10月13日
发明者倪向东, 史俊龙, 史立新, 张海军, 朱思洪, 邓晓亭 申请人:南京农业大学
再多了解一些
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