农用履带底盘的多级变速器的制作方法

文档序号:12589046阅读:626来源:国知局
农用履带底盘的多级变速器的制作方法与工艺

本发明涉及传动装置技术领域,具体涉及一种农用履带底盘的多级变速器。



背景技术:

目前,市场上的履带拖拉机变速箱一般不具备原地转向功能,履带式拖拉机变速箱通常采用液压泵马达与机械换档一体的设计来实现大范围可调行驶速度,存在齿轮和轴的数量多,系统复杂,成本高,变速箱尺寸过大,故障率高、操作不方便,适应性不强等缺陷。并且,市场上的履带拖拉机变速箱后桥有的不具备原地转向功能,有的变速箱后桥虽然具有转向功能,但是其结构繁杂,安装精度高、难度大,使得变速箱不能避免的存在成本过高、后桥空间尺寸过大等缺点。此外,市场上的履带拖拉机变速箱换档机构一般采用三根或三根以上的轴,才能实现多个前进档和倒档,其齿轮和轴的数量多,直接导致了变速系统复杂、成本高、总体尺寸大以及可靠性低等问题。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足,提供一种结构简单紧凑、体积小、重量轻的农用履带底盘的多级变速器。

为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:

一种农用履带底盘的多级变速器,包括箱体,所述箱体中安装有动力输入轴、作业输出轴和行星轮减速器后桥装置,所述动力输入轴与作业输出轴通过作业换档机构相连,所述动力输入轴通过双轴多档位正反转变速装置与行星轮减速器后桥装置相连,所述双轴多档位正反转变速装置包括并排安装在箱体中的第一转轴和第二转轴,所述第一转轴和第二转轴之间设有多档位正反转转换机构,所述第一转轴位于动力输入轴的一端且与动力输入轴垂直,所述第一转轴通过第一传动机构与动力输入轴相连,所述第二转轴通过第二传动机构与行星轮减速器后桥装置相连。

上述的多级变速器,优选的,所述多档位正反转转换机构包括一档齿轮、二档齿轮、三档齿轮、四档齿轮、第一换档双联齿轮、第二换档双联齿轮、直行档锥齿轮和倒档锥齿轮,所述第一传动机构包括与动力输入轴相连的行走输入锥齿轮,所述一档齿轮、二档齿轮、三档齿轮和四档齿轮固定安装在第二转轴上,所述第一换档双联齿轮滑设于第一转轴上并能通过滑动择一与一档齿轮和二档齿轮啮合或者与一档齿轮和二档齿轮均不啮合,所述第二换档双联齿轮滑设于第一转轴上并能通过滑动择一与三档齿轮和四档齿轮啮合或者与三档齿轮和四档齿轮均不啮合,所述直行档锥齿轮固定安装于第一转轴上,所述倒档锥齿轮可转动的套设于第一转轴上,所述直行档锥齿轮和倒档锥齿轮分设于行走输入锥齿轮两侧且均与行走输入锥齿轮啮合,所述倒档锥齿轮上滑动设置有能通过滑动与一档齿轮、二档齿轮、三档齿轮和四档齿轮其中至少一个啮合或者均不啮合的倒档齿轮,所述多档位正反转转换机构还包括用于驱使第一换档双联齿轮滑动的第一直行档拨叉组件、用于驱使第二换档双联齿轮滑动的第二直行档拨叉组件和用于驱使倒档齿轮滑动的倒档拨叉组件。

上述的多级变速器,优选的,所述行走输入锥齿轮可转动的安装于动力输入轴上并通过一高低速换档机构与动力输入轴相连进行传动,所述高低速换档机构包括第一高低速换档齿轮和高低速双联齿轮,所述行走输入锥齿轮连接有同步转动的高低速换档齿圈和第二高低速换档齿轮,所述高低速双联齿轮可转动的安装于箱体中的一根轴上,所述第一高低速换档齿轮滑设于动力输入轴上并能通过滑动择一与高低速双联齿轮的其中一个齿轮和高低速换档齿圈啮合,所述高低速双联齿轮的另一个齿轮与第二高低速换档齿轮啮合,所述高低速换档机构还包括用于驱使第一高低速换档齿轮滑动的高低速拨叉组件。

上述的多级变速器,优选的,所述作业换档机构包括作业换档轴、作业三联齿轮、第一作业双联齿轮、第二作业双联齿轮和作业固定齿轮,所述作业换档轴可转动的安装于箱体上且与动力输入轴并排设置,所述作业输出轴与作业换档轴相连,所述作业三联齿轮可转动的安装于作业换档轴上,所述作业固定齿轮固设于作业换档轴上,所述第二作业双联齿轮可转动的安装于动力输入轴上,且第二作业双联齿轮的两个齿轮分别与作业三联齿轮的其中一个齿轮和作业固定齿轮啮合,所述第一作业双联齿轮滑设于动力输入轴上并能通过滑动择一与作业三联齿轮的另外两个齿轮啮合或者与作业三联齿轮的任意齿轮均不啮合,所述作业换档机构还包括用于驱使第一作业双联齿轮滑动的作业拨叉组件。

上述的多级变速器,优选的,所述第一直行档拨叉组件、第二直行档拨叉组件、倒档拨叉组件、高低速拨叉组件和作业拨叉组件均包括拨叉、换档轴和滑动驱动件,所述第一直行档拨叉组件、第二直行档拨叉组件和倒档拨叉组件分别设置一根独立的换档轴,所述高低速拨叉组件和作业拨叉组件共用一根换档轴;所述第一直行档拨叉组件、第二直行档拨叉组件和倒档拨叉组件中,换档轴滑设于箱体上,拨叉固接于换档轴上,换档轴与滑动驱动件相连;所述高低速拨叉组件和作业拨叉组件中,换档轴固定安装于箱体上,拨叉滑设于换档轴上并与滑动驱动件相连。

上述的多级变速器,优选的,所述第一直行档拨叉组件、第二直行档拨叉组件和倒档拨叉组件的换档轴与箱体之间、以及高低速拨叉组件和作业拨叉组件的换档轴与拨叉之间还设有换档弹性定位组件;所述第一换档双联齿轮、第二换档双联齿轮、倒档锥齿轮、第一高低速换档齿轮和第一作业双联齿轮均设有卡槽,所述第一换档双联齿轮、第二换档双联齿轮、倒档锥齿轮、第一高低速换档齿轮和第一作业双联齿轮对应的拨叉设有卡套于所述卡槽中的U型卡。

上述的多级变速器,优选的,所述行星轮减速器后桥装置包括可转动的安装在箱体上的后桥主轴和分别安装在后桥主轴两端的两组行星轮输出组件,所述后桥主轴通过所述第二传动机构与第二转轴相连,所述行星轮输出组件包括可转动的安装于后桥主轴上的中心齿轮、固定安装在后桥主轴上的行星轮架以及可转动安装在箱体上的驱动轴,所述驱动轴上设有输出齿轮,所述行星轮架上安装有多个同时与中心齿轮和输出齿轮啮合的双行星轮组,所述双行星轮组包括内行星轮、外行星轮和可转动的安装于行星轮架上的行星轮轴,所述内行星轮和外行星轮分别固定安装行星轮轴的两端,所述内行星轮与中心齿轮啮合,所述外行星轮与输出齿轮啮合,所述行星轮减速器后桥装置还包括用于控制两组行星轮输出组件的中心齿轮转速和转向的转向控制机构。

上述的多级变速器,优选的,所述转向控制机构包括转向主动锥齿轮和用于驱动转向主动锥齿轮的旋转驱动件,各行星轮输出组件的中心齿轮均固接有转向从动锥齿轮,两组行星轮输出组件的转向从动锥齿轮分设于转向主动锥齿轮的两侧且均与转向主动锥齿轮啮合。

上述的多级变速器,优选的,所述箱体上对应各行星轮输出组件均安装有用于对驱动轴进行制动的制动装置,所述制动装置包括固设于箱体上的轴套,所述轴套套设于驱动轴外部,所述轴套内安装有由多片制动定片组成的定片组,多片制动定片沿驱动轴轴向方向滑动设置,所述驱动轴上对应任意相邻两片制动定片均安装有一片插设于所述相邻两片制动定片之间的制动动片,所述制动动片沿轴向滑设于驱动轴上,所述定片组一端的制动定片与轴套之间设有制动垫片,定片组另一端设有制动压块,所述制动装置还包括用于驱动制动压块与制动垫片配合压紧或松开定片组的制动驱动组件。

上述的多级变速器,优选的,所述制动驱动组件包括制动齿轮、制动齿条和驱动制动齿条往复运动的伸缩驱动件,所述制动压块沿驱动轴轴向滑设于轴套上,所述制动齿轮套设于驱动轴上并可相对于驱动轴转动和沿驱动轴轴向滑动,所述制动齿轮与制动压块螺旋楔形齿配合连接,所述制动齿条与制动齿轮啮合,所述轴套上还设有阻止制动齿轮向远离定片组的方向滑动的阻挡部件。

与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明农用履带底盘的多级变速器动力输入轴和双轴多档位正反转变速装置的第一转轴采用相互垂直的90°交叉布置形式,能够大大提高多级变速器的结构紧凑性。相比于同功能变速箱,其具有体积小、重量轻等优点。

附图说明

图1为农用履带底盘的多级变速器的原理图。

图2为农用履带底盘的多级变速器的局部主剖视图。

图3为农用履带底盘的多级变速器的俯剖视图。

图4为各部件安装在动力输入轴上的局部剖视图。

图5为各部件安装在作业换档轴上的局部剖视图。

图6为双轴多档位正反转变速装置的局部剖视图。

图7为第一直行档拨叉组件、第二直行档拨叉组件和倒档拨叉组件分别与第一换档双联齿轮、第二换档双联齿轮和倒档齿轮配合的局部剖视图。

图8为第一直行档拨叉组件、第二直行档拨叉组件和倒档拨叉组件的安装结构示意图。

图9为高低速拨叉组件和作业拨叉组件的局部主剖视图。

图10为高低速拨叉组件和作业拨叉组件的局部侧剖视图。

图11为行星轮减速器后桥装置的局部剖视图。

图12为两组行星轮输出组件安装在后桥主轴两侧的局部剖视图。

图13为制动装置的局部剖视图。

图14为制动驱动组件的示意图。

图例说明:

100、箱体;1、动力输入轴;2、作业输出轴;3、行星轮减速器后桥装置;301、后桥主轴;302、中心齿轮;303、行星轮架;304、驱动轴;305、输出齿轮;306、内行星轮;307、外行星轮;308、行星轮轴;309、转向主动锥齿轮;310、制动装置;3101、轴套;3102、制动定片;3103、制动动片;3104、制动垫片;3105、制动压块;3106、制动齿轮;3107、制动齿条;3109、定位衬套;3110、滚动轴承;3111、内卡环;311、旋转驱动件;312、转向从动锥齿轮;4、作业换档机构;400、作业换档轴;401、作业三联齿轮;402、第一作业双联齿轮;403、第二作业双联齿轮;404、作业固定齿轮;405、作业拨叉组件;5、双轴多档位正反转变速装置;501、第一转轴;502、第二转轴;503、一档齿轮;504、二档齿轮;505、三档齿轮;506、四档齿轮;507、第一换档双联齿轮;508、第二换档双联齿轮;509、直行档锥齿轮;510、倒档锥齿轮;511、行走输入锥齿轮;512、倒档齿轮;513、第一直行档拨叉组件;514、第二直行档拨叉组件;515、倒档拨叉组件;516、第一高低速换档齿轮;517、高低速双联齿轮;518、高低速换档齿圈;519、第二高低速换档齿轮;520、高低速拨叉组件;521、拨叉;522、换档轴;523、滑动驱动件;601、传动主动齿轮;602、传动从动齿轮。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1至图5所示,本实施例的农用履带底盘的多级变速器,包括箱体100,箱体100中安装有动力输入轴1、作业输出轴2和行星轮减速器后桥装置3,动力输入轴1与作业输出轴2通过作业换档机构4相连,动力输入轴1通过双轴多档位正反转变速装置5与行星轮减速器后桥装置3相连,双轴多档位正反转变速装置5包括并排安装在箱体100中的第一转轴501和第二转轴502,第一转轴501和第二转轴502之间设有多档位正反转转换机构,其中,第一转轴501位于动力输入轴1的一端且与动力输入轴1垂直,能够提高结构紧凑性,第一转轴501通过第一传动机构与动力输入轴1相连,第二转轴502通过第二传动机构与行星轮减速器后桥装置3相连。优选的,动力输入轴1的端部正对第一转轴501的中部位置。

本实施例中,如图1、图3、图6和图7所示,多档位正反转转换机构包括一档齿轮503、二档齿轮504、三档齿轮505、四档齿轮506、第一换档双联齿轮507、第二换档双联齿轮508、直行档锥齿轮509、倒档锥齿轮510,第一传动机构包括与动力输入轴1相连的行走输入锥齿轮511,一档齿轮503、二档齿轮504、三档齿轮505和四档齿轮506沿轴向依次间隔固定安装在第二转轴502上,第一换档双联齿轮507沿轴向滑设于第一转轴501上,第一换档双联齿轮507能通过滑动择一与一档齿轮503和二档齿轮504中的任意一个啮合或者与一档齿轮503和二档齿轮504均不啮合,第二换档双联齿轮508沿轴向滑设于第一转轴501上,第二换档双联齿轮508能通过滑动择一与三档齿轮505和四档齿轮506中的任意一个啮合或者与三档齿轮505和四档齿轮506均不啮合,直行档锥齿轮509固定安装于第一转轴501上,倒档锥齿轮510可转动的套设于第一转轴501上,直行档锥齿轮509和倒档锥齿轮510分设于行走输入锥齿轮511两侧且均与行走输入锥齿轮511啮合,倒档锥齿轮510上滑动设置有倒档齿轮512,倒档齿轮512能通过滑动与一档齿轮503、二档齿轮504、三档齿轮505和四档齿轮506中的至少一个啮合或者一档齿轮503、二档齿轮504、三档齿轮505和四档齿轮506均不啮合的倒档齿轮512,多档位正反转转换机构还包括用于驱使第一换档双联齿轮507滑动的第一直行档拨叉组件513、用于驱使第二换档双联齿轮508滑动的第二直行档拨叉组件514和用于驱使倒档齿轮512滑动的倒档拨叉组件515。本实施例将倒档齿轮512设置成通过滑动仅与二档齿轮504啮合或者不啮合,以实现通过倒档齿轮512将第一转轴501的动力传递或不传递至第二转轴502,也即倒档齿轮512通过滑动仅具有两个状态,第一个状态是与二档齿轮504啮合,第二个状态是与二档齿轮504不啮合。在其他实施例中,也可将倒档齿轮512设置成与一档齿轮503、三档齿轮505和四档齿轮506其中一个配合进行传动或不传动;或者与一档齿轮503、二档齿轮504、三档齿轮505和四档齿轮506中的两个以上配合。

本实施例中,如图1至图5所示,行走输入锥齿轮511可转动的安装于动力输入轴1上并通过一高低速换档机构与动力输入轴1相连进行传动,高低速换档机构包括第一高低速换档齿轮516和高低速双联齿轮517,行走输入锥齿轮511连接有同步转动的高低速换档齿圈518和第二高低速换档齿轮519,高低速双联齿轮517可转动的安装于箱体100中的一根轴上,第一高低速换档齿轮516滑设于动力输入轴1上,第一高低速换档齿轮516能通过滑动择一与高低速双联齿轮517的其中一个齿轮和高低速换档齿圈518啮合,高低速双联齿轮517的另一个齿轮与第二高低速换档齿轮519常啮合,高低速换档机构还包括用于驱使第一高低速换档齿轮516滑动的高低速拨叉组件520;第一高低速换档齿轮516与高低速换档齿圈518啮合时高低速换档机构的传动比不等于第一高低速换档齿轮516与高低速双联齿轮517啮合时高低速换档机构的传动比,从而实现高低速转换,具体的,第一高低速换档齿轮516与高低速换档齿圈518啮合时高低速换档机构的传动比大于第一高低速换档齿轮516与高低速双联齿轮517啮合时高低速换档机构的传动比。

本实施例的第一转轴501和第二转轴502的两端分别通过轴承组件安装在箱体100上,轴承组件包括轴承和固定安装在箱体100上的端盖,第一转轴501和第二转轴502通过轴承安装在端盖中,并在第一转轴501和第二转轴502与端盖之间设置有密封圈。第一换档双联齿轮507、第二换档双联齿轮508通过花键与第一转轴501配合,可沿第一转轴501滑动;倒档锥齿轮510可转动的套设安装在第二转轴502上,其轴向两端分别通过设于第二转轴502上的半圆挡圈和轴肩限位,倒档齿轮512通过花键配合安装在倒档锥齿轮510上,可以在倒档锥齿轮510上沿第二转轴502轴向滑动;直行档锥齿轮509通过花键配合安装在第二转轴502上,其由行走输入锥齿轮511配合时的轴向分力和设于第一转轴501上的轴肩轴向定位。一档齿轮503、二档齿轮504、三档齿轮505和四档齿轮506通过花键配合安装在第二转轴502上,且一档齿轮503、二档齿轮504、三档齿轮505和四档齿轮506之间采用轴向限位结构进行轴向定位。

该多档位正反转转换机构可以实现前进一档、前进二档、前进三档、前进四档、倒档和空档六个档位的转换。在前进一档的档位时,第一直行档拨叉组件513驱使第一换档双联齿轮507滑动至其大齿轮与一档齿轮503啮合,第二直行档拨叉组件514驱使第二换档双联齿轮508滑动至与三档齿轮505和四档齿轮506均不啮合,倒档拨叉组件515驱使倒档齿轮512与二档齿轮504不啮合,动力输入轴1的动力输入到行走输入锥齿轮511后,再通过行走输入锥齿轮511传递至直行档锥齿轮509和倒档锥齿轮510,直行档锥齿轮509和倒档锥齿轮510在行走输入锥齿轮511的驱动下转动,两者的转向相反,且倒档锥齿轮510在第一转轴501上空转,直行档锥齿轮509带着第一转轴501与其同步转动,此时,行走输入锥齿轮511的动力依次经直行档锥齿轮509、第一转轴501、第一换档双联齿轮507的大齿轮和一档齿轮503传递至第二转轴502。前进二档是在前进一档的基础上改变第一换档双联齿轮507的滑动位置,即第一直行档拨叉组件513驱使第一换档双联齿轮507滑动至其小齿轮与二档齿轮504啮合,此时行走输入锥齿轮511的动力依次经直行档锥齿轮509、第一转轴501、第一换档双联齿轮507的小齿轮和二档齿轮504传递至第二转轴502。前进三档是在前进一档的基础上改变第一换档双联齿轮507和第二换档双联齿轮508的滑动位置,即第一直行档拨叉组件513驱使第一换档双联齿轮507滑动至与一档齿轮503和二档齿轮504均不啮合,同时第二直行档拨叉组件514驱使第二换档双联齿轮508滑动至其大齿轮与三档齿轮505啮合,此时行走输入锥齿轮511的动力依次经直行档锥齿轮509、第一转轴501、第二换档双联齿轮508的大齿轮和三档齿轮505传递至第二转轴502。前进四档是在前进三档的基础上改变第二换档双联齿轮508的滑动位置,即第二直行档拨叉组件514驱使第二换档双联齿轮508滑动至其小齿轮与四档齿轮506啮合,此时行走输入锥齿轮511的动力依次经直行档锥齿轮509、第一转轴501、第二换档双联齿轮508的小齿轮和四档齿轮506传递至第二转轴502。空档是在前进一档的基础上改变第一换档双联齿轮507的滑动位置,即第一直行档拨叉组件513驱使第一换档双联齿轮507滑动至与一档齿轮503和二档齿轮504均不啮合,此时行走输入锥齿轮511的动力传递到第一转轴501后不再传递至第二转轴502。在倒档的档位时,第一直行档拨叉组件513驱使第一换档双联齿轮507滑动至与一档齿轮503和二档齿轮504均不啮合,第二直行档拨叉组件514驱使第二换档双联齿轮508滑动至与三档齿轮505和四档齿轮506均不啮合,倒档拨叉组件515驱使倒档齿轮512与二档齿轮504啮合,行走输入锥齿轮511的动力依次经倒档锥齿轮510、倒档齿轮512和二档齿轮504传递至第二转轴502。

上述多档位正反转转换机构与高低速换档机构组合后,可进一步实现2×4共8个前进档、一个高速倒档、一个低速倒档和空档,也即高低速换档机构在高速传动状态下,动力经高低速换档机构和多档位正反转转换机构可实现四个传动比不同的前进档和一个高速倒档,高低速换档机构在低速传动状态下,动力经高低速换档机构和多档位正反转转换机构可实现另外四个传动比不同的前进档和一个低速倒档。采用多档位正反转转换机构与高低速换档机构组合后,其档位设计合理,操作方便,能很好的适应农业机械各工况作业速度的要求。

本实施例的农用履带底盘的多级变速器,其动力输入轴1和双轴多档位正反转变速装置5的第一转轴501采用相互垂直的90°交叉布置形式,能够大大提高多级变速器的结构紧凑性。其双轴多档位正反转变速装置5中,直行档锥齿轮509和倒档锥齿轮510采用共轴设计,分别进行前进档和倒档的动力传递,极大的简化了倒档机构,减少了轴和齿轮的数量,提高了结构紧凑性及降低了成本;并且,采用直行档锥齿轮509和倒档锥齿轮510两个锥齿轮与连接动力输入轴1的行走输入锥齿轮511啮合,能够更好的平衡由于锥齿轮啮合传动产生的轴向力,减少第一转轴501的轴向串动;相比与现有通功能变速机构,该双轴多档位正反转变速装置5具有轴和齿轮数量少、结构简单紧凑、重量轻、速度适应范围广、制造成本低、安装方便等优点,可广泛应用于履带式拖拉机的传动系统中。

本实施例中,作业换档机构4包括作业换档轴400、作业三联齿轮401、第一作业双联齿轮402、第二作业双联齿轮403和作业固定齿轮404,作业换档轴400可转动的安装于箱体100上且与动力输入轴1并排设置,作业输出轴2与作业换档轴400相连进行同步转动,作业三联齿轮401可转动的安装于作业换档轴400上,作业固定齿轮404固设于作业换档轴400上,第二作业双联齿轮403可转动的安装于动力输入轴1上,且第二作业双联齿轮403的两个齿轮分别与作业三联齿轮401的其中一个齿轮和作业固定齿轮404常啮合,第一作业双联齿轮402沿轴向滑设于动力输入轴1上,第一作业双联齿轮402能通过滑动择一与作业三联齿轮401的另外两个齿轮啮合或者与作业三联齿轮401的任意齿轮均不啮合,作业换档机构4还包括用于驱使第一作业双联齿轮402滑动的作业拨叉组件405。该种结构形式的作业换档机构4在满足载荷及传动比要求的前提下,能够大大提高结构紧凑性,使变速器的整体尺寸明显减小。而传统采用一个双联齿轮与两个固定齿轮配合形式的换档机构,在满足载荷要求的前提下,不能改变齿轮的模数和减速比,要将发动机转速通过一级减速输出给轴,就必须加大轴上齿轮的直径,这样会使变速箱的整体尺寸明显增大。

上述高低速换档机构的高低速双联齿轮517可转动的安装于作业换档轴400上,这样能够减少轴的数量,提高结构紧凑性,降低成本。

本实施例的动力输入轴1一端伸出至箱体100外部,动力输入轴1穿出箱体100的位置处设有轴承组件,该轴承组件包括轴端盖和轴承,轴端盖通过螺栓固定在箱体100上,轴承安装在动力输入轴1和轴端盖之间,使动力输入轴1可相对于箱体100转动,轴端盖和动力输入轴1之间还设有唇型密封圈,动力输入轴1另一端通过轴承组件安装在箱体100内。第一作业双联齿轮402和第一高低速换档齿轮516通过花键空套在动力输入轴1上,可以沿动力输入轴1滑动。第二作业双联齿轮403通过花键空套在动力输入轴1上,动力输入轴1上于第二作业双联齿轮403轴向两侧均设置轴用卡环和齿轮挡圈,对第二作业双联齿轮403进行轴向限位。高低速换档齿圈518和第二高低速换档齿轮519为一体件,该一体件可自由转动的空套在动力输入轴1上,一体件一端设有插孔,行走输入锥齿轮511部分插入该插孔中并通过花键与一体件配合以实现同步转动,一体件另一端与动力输入轴1的轴肩之间设有推力球轴承挡圈和推力球轴承,推力球轴承以及多档位正反转转换机构的直行档锥齿轮509和倒档锥齿轮510配合时对行走输入锥齿轮511的轴向分力共同作用对一体件和行走输入锥齿轮511轴向限位。作业换档轴400和作业输出轴2通过花键套连接实现同步转动,其中,作业换档轴400通过两套轴承组件安装在箱体100上,作业输出轴2与箱体100之间设有一套轴承组件,各轴承组件可以采用现有技术,可以包括轴承端盖和密封圈等。作业三联齿轮401和第二作业双联齿轮403可转动的空套在作业换档轴400上,作业固定齿轮404通过花键与作业换档轴400配合,并采用挡圈、衬套对作业三联齿轮401、第二作业双联齿轮403和作业固定齿轮404进行轴向定位,防止轴向移动。

本实施例中,如图9和图10所示,高低速拨叉组件520和作业拨叉组件405均包括拨叉521和固定安装于箱体100上的换档轴522,拨叉521滑设于换档轴522上并连接一滑动驱动件523,滑动驱动件523可以采用现有技术,例如伸缩气缸、伸缩油缸以及现有变速器的手动换档机构等;优选的,高低速拨叉组件520和作业拨叉组件405共用一根换档轴522,也即高低速拨叉组件520和作业拨叉组件405的拨叉521滑设于一根换档轴522上,以提高结构紧凑性、降低成本。进一步的,换档轴522与拨叉521之间还设有换档弹性定位组件,用于在各档位状态下对拨叉521进行定位;具体的,换档弹性定位组件包括压紧钢珠和压簧,压簧和压紧钢珠依次装设在设于拨叉521上且开口朝向换档轴522的沉孔中,压簧将压紧钢珠压在换档轴522上,在换档轴522上对应设置有多个定位沉孔,在拨叉521滑动控制相应齿轮处于各个档位状态下时,压紧钢珠正好对应压入其中一个定位沉孔中,从而实现在该档位状态下对拨叉521进行定位,防止拨叉521随意移动。以高低速拨叉组件520为例,换档轴522上对应高低速拨叉组件520设置有两个定位沉孔,当拨叉521处于使第一高低速换档齿轮516与高低速双联齿轮517的其中一个齿轮啮合时,压紧钢珠正好压入第一个定位沉孔中,当拨叉521处于使第一高低速换档齿轮516与高低速换档齿圈518啮合时,压紧钢珠正好压入第二个定位沉孔中。同理,换档轴522上对应作业拨叉组件405设置有三个定位沉孔,当拨叉521处于使第一作业双联齿轮402与作业三联齿轮401的其中一个齿轮啮合时,压紧钢珠正好压入第一个定位沉孔中,当拨叉521处于使第一作业双联齿轮402与作业三联齿轮401的另一个齿轮啮合时,压紧钢珠正好压入第二个定位沉孔中,当拨叉521处于使第一作业双联齿轮402与作业三联齿轮401的任意齿轮均不啮合时,压紧钢珠正好压入第三个定位沉孔中。

优选的,第一高低速换档齿轮516和第一作业双联齿轮402均设有卡槽,第一高低速换档齿轮516对应的拨叉521设有卡套于第一高低速换档齿轮516的卡槽中U型卡,第一作业双联齿轮402对应的拨叉521设有卡套于第一作业双联齿轮402的卡槽中的U型卡,拨叉521沿换档轴522滑动时可以相应拨动第一高低速换档齿轮516和第一作业双联齿轮402沿动力输入轴1滑动。该种拨叉521与相应齿轮连接配合的结构形式具有结构简单、制作装配容易、工作稳定可靠的优点。

上述作业输出轴2连接作业机具以提供作业所需动力,本实施例的作业输出轴2是作为旋耕轴使用。当作业拨叉组件405驱使第一作业双联齿轮402的小齿轮与作业三联齿轮401啮合时,动力输入轴1的动力依次经第一作业双联齿轮402的小齿轮、作业三联齿轮401、第二作业双联齿轮403和作业固定齿轮404传递至作业换档轴400,作业换档轴400带着作业输出轴2转动,此时为低速作业档;当作业拨叉组件405驱使第一作业双联齿轮402的大齿轮与作业三联齿轮401啮合时,动力输入轴1的动力依次经第一作业双联齿轮402的大齿轮、作业三联齿轮401、第二作业双联齿轮403和作业固定齿轮404传递至作业换档轴400,作业换档轴400带着作业输出轴2转动输出作业动力,此时为高速作业档;当作业拨叉组件405驱使第一作业双联齿轮402的两个齿轮与作业三联齿轮401均不啮合时,动力输入轴1的动力不传递至作业换档轴400,作业换档轴400不带着作业输出轴2转动,此时为空档。

本实施例中,如图7和图8所示,双轴多档位正反转变速装置5的第一直行档拨叉组件513、第二直行档拨叉组件514和倒档拨叉组件515均包括拨叉521和滑设于箱体100上的换档轴522,拨叉521固接于换档轴522上,换档轴522与一滑动驱动件523相连,滑动驱动件523可以采用现有技术,例如伸缩气缸、伸缩油缸以及现有变速器的手动换档机构等。优选的,第一直行档拨叉组件513、第二直行档拨叉组件514和倒档拨叉组件515分别设置一根独立的换档轴522,也即第一直行档拨叉组件513、第二直行档拨叉组件514和倒档拨叉组件515均包括独立的拨叉521和换档轴522。在其他实施例中,第一直行档拨叉组件513、第二直行档拨叉组件514、倒档拨叉组件515、高低速拨叉组件520和作业拨叉组件405也可采用上述高低速拨叉组件520和作业拨叉组件405的结构形式,或者采用现有其他形式的拨叉组件。

进一步的,换档轴522滑设在固接于箱体100上的滑座中,换档轴522与滑座之间还设有换档弹性定位组件,用于在各档位状态下对拨叉521进行定位;具体的,换档弹性定位组件包括压紧钢珠和压簧,滑座上设有开口朝向换档轴522的沉孔,压簧和压紧钢珠依次装设在所述沉孔中且压簧使压紧钢珠紧贴换档轴522,换档轴522上设有多个用于压入压紧钢珠的定位沉孔。在拨叉521滑动控制相应齿轮处于各个档位状态下时,压紧钢珠正好对应压入其中一个定位沉孔中,从而实现在该档位状态下对拨叉521进行定位,防止拨叉521随意移动。以第一直行档拨叉组件513为例,换档轴522上对应第一直行档拨叉组件513设置有三个定位沉孔,当拨叉521处于使第一换档双联齿轮507与一档齿轮503啮合时,压紧钢珠正好压入第一个定位沉孔中,当拨叉521处于使第一换档双联齿轮507与二档齿轮504啮合时,压紧钢珠正好压入第二个定位沉孔中,当拨叉521处于使第一换档双联齿轮507与一档齿轮503和二档齿轮504均不啮合时,压紧钢珠正好压入第三个定位沉孔中。

本实施例中,与高低速拨叉组件520和作业拨叉组件405类似,第一换档双联齿轮507、第二换档双联齿轮508和倒档齿轮512均设有卡槽,第一换档双联齿轮507对应的拨叉521设有卡套于第一换档双联齿轮507的卡槽中U型卡,第二换档双联齿轮508对应的拨叉521设有卡套于第二换档双联齿轮508的卡槽中的U型卡,倒档齿轮512对应的拨叉521设有卡套于倒档齿轮512的卡槽中的U型卡,拨叉521沿换档轴522滑动时可以相应拨动第一换档双联齿轮507、第二换档双联齿轮508和倒档齿轮512沿第一转轴501滑动。该种拨叉521与相应齿轮连接配合的结构形式具有结构简单、制作装配容易、工作稳定可靠的优点。

本实施例中,如图1、图3、图11和图12所示,行星轮减速器后桥装置3包括可转动的安装在箱体100上的后桥主轴301和分别安装在后桥主轴301两端的两组行星轮输出组件,后桥主轴301通过第二传动机构与双轴多档位正反转变速装置5的第二转轴502相连,各行星轮输出组件包括可转动的安装于后桥主轴301上的中心齿轮302、固定安装在后桥主轴301上的行星轮架303以及可转动安装在箱体100上的驱动轴304,驱动轴304上设有输出齿轮305,行星轮架303上安装有多个同时与中心齿轮302和输出齿轮305啮合的双行星轮组,双行星轮组包括内行星轮306、外行星轮307和可转动的安装于行星轮架303上的行星轮轴308,内行星轮306和外行星轮307分别固定安装行星轮轴308的两端,内行星轮306与中心齿轮302啮合,外行星轮307与输出齿轮305啮合,行星轮减速器后桥装置3还包括用于控制两组行星轮输出组件的中心齿轮302转速和转向的转向控制机构。

本实施例中,转向控制机构包括转向主动锥齿轮309和用于驱动转向主动锥齿轮309的旋转驱动件311,各行星轮输出组件的中心齿轮302均固接有转向从动锥齿轮312,两组行星轮输出组件的中心齿轮302固接的转向从动锥齿轮312分设于转向主动锥齿轮309的两侧且均与转向主动锥齿轮309啮合。本实施例的旋转驱动件311具体采用液压马达,可以实现无极变速,液压马达通过螺栓固定安装在箱体100上,转向主动锥齿轮309通过花键与液压马达连接,转向主动锥齿轮309通过转向从动锥齿轮312配合时的轴向分力以及液压马达轴向定位。

本实施例中,第二传动机构包括固定安装在第二转轴502上的传动主动齿轮601和固定安装在后桥主轴301上的传动从动齿轮602,传动主动齿轮601与传动从动齿轮602啮合,以将第二转轴502的动力传递至后桥主轴301。传动主动齿轮601通过花键配合安装在第二转轴502上,一档齿轮503、二档齿轮504、三档齿轮505、四档齿轮506和传动主动齿轮601在第二转轴502上通过衬套和轴承进行轴向定位。传动从动齿轮602通过花键配合安装在后桥主轴301上,通过设于后桥主轴301上的轴承和挡圈轴向定位。

本实施例的中心齿轮302可转动的空套安装在后桥主轴301上,并通过设于后桥主轴301上的轴肩和轴用卡环轴向定位;行星轮架303通过花键配合安装在后桥主轴301上,并通过设于后桥主轴301上的轴肩和轴用卡环轴向定位;行星轮轴308通过两个轴承安装在行星轮架303上,可以自由转动,内行星轮306和外行星轮307分别通过花键配合安装在行星轮轴308上,并分别通过设于行星轮轴308上的轴肩和轴用卡环轴向定位。

本实施例中,箱体100上对应各行星轮输出组件均安装有用于对驱动轴304进行制动的制动装置310。

该行星轮减速器后桥装置3可根据不同需要实现原地回转、单边制动和液压马达辅助转向三种转向形式,其灵活性高、适应能力强。原地回转转向时,控制双轴多档位正反转变速装置5不将动力传递至后桥主轴301,后桥主轴301不转动,直接由转向控制机构提供动力转向,此时旋转驱动件311带动转向主动锥齿轮309转动,使两组行星轮输出组件的转向从动锥齿轮312相对反向转动,进而带着两组行星轮输出组件的中心齿轮302也相对反向转动,两组行星轮输出组件的中心齿轮302驱使相应的双行星轮组转动,两组行星轮输出组件的双行星轮组再驱使两根驱动轴304转动,最终两根驱动轴304转动方向相反,且转速相等、扭矩大小相等,实现原地回转。

单边制动转向时,转弯半径取决于履带底盘履带的宽度,在动力输入轴1的动力及转向控制机构的动力共同驱动下或者单一动力的驱动下,都可以采用单边制动转向。以单边制动右转为例,制动装置310对右边驱动轴304进行制动,双轴多档位正反转变速装置5将动力传递至后桥主轴301,后桥主轴301带动两组行星轮输出组件的行星轮架303转动,行星轮架303绕中心齿轮302公转,同时行星轮架303上的双行星轮组公转和自传,由于右边驱动轴304在制动状态下不转动,输出齿轮305也不转动,动力经右边双行星轮组、右边中心齿轮302、右边转向从动锥齿轮312、转向主动锥齿轮309、左边转向从动锥齿轮312、左边中心齿轮302、左边双行星轮组传递至左边驱动轴304,使左边驱动轴304以双倍功率转动,从而实现右转向。也即单边制动转向时,制动侧的驱动轴304被制动而不转动,制动侧的动力经行星轮输出组件和转向主动锥齿轮309传递至未制动侧。如果旋转驱动件311辅助右转,即增加转向时转向主动锥齿轮309的扭矩,其传动方式不变。

液压马达辅助转向时,转弯半径取决于行驶速度和液压马达转速的共同作用,是三种转向形式中转弯半径最大的。在双轴多档位正反转变速装置5驱动两组行星轮输出组件的行星轮架303同向等速转动的同时,旋转驱动件311驱动两组行星轮输出组件的中心齿轮302反向等速转动,此时两组行星轮输出组件的双行星轮组的转速不相等,驱使两侧驱动轴304的转速也不相等,从而实现转向。

本实施例的行星轮减速器后桥装置3采用2K-H型中的WW型行星轮,相比于现有变速器所用齿轮和轴的数量更少,避免了采用外齿圈等大尺寸零件而造成装配难度大、占用空间大、重量高等问题,能够以小空间布置实现大传动比,并且多点啮合也增加了齿轮传递扭矩的能力和可靠性。其设置转向控制机构控制两组行星轮输出组件的中心齿轮302转速和转向,使行星轮减速器后桥装置3集功能多样化于一身,不但具有普通差速功能,且利用转向控制机构进行辅助,可实现直线行驶、原地转向、差速转向等多种转向形式,其转向灵活性高、适应能力强,对于农业机械作业的复杂环境有更好的适应性。在设置制动装置310后还可分别对驱动轴304进行制动,可用于配合单边制动转向,也可以用于停车制动。与同功能变速箱后桥相比,该行星轮减速器后桥装置3具有结构精简、装配要求低、空间尺寸小、传递扭矩大等优点,可广泛应用于传动系统中。

本实施例中,如图13和图14所示,制动装置310包括固设于箱体100上的轴套3101,轴套3101套设于驱动轴304外部,轴套3101内安装有由多片制动定片3102组成的定片组,多片制动定片3102沿驱动轴304轴向方向滑动设置,驱动轴304上对应任意相邻两片制动定片3102均安装有一片插设于该相邻两片制动定片3102之间的制动动片3103,制动动片3103沿轴向滑设于驱动轴304上,定片组一端的制动定片3102与轴套3101之间设有对定片组进行轴向限位和维修补偿所用的制动垫片3104,定片组另一端设有制动压块3105,制动装置310还包括用于驱动制动压块3105与制动垫片3104配合压紧或松开定片组的制动驱动组件。

本实施例中,制动驱动组件包括制动齿轮3106、制动齿条3107和驱动制动齿条3107往复运动的伸缩驱动件(图中未示出),制动压块3105沿驱动轴304轴向滑设于轴套3101上,制动齿轮3106套设于驱动轴304上并可相对于驱动轴304转动和沿驱动轴304轴向滑动,制动齿轮3106与制动压块3105螺旋楔形齿配合连接,制动齿条3107与制动齿轮3106啮合,轴套3101上还设有阻止制动齿轮3106向远离定片组的方向滑动的阻挡部件。

上述多片制动定片3102滑设在轴套3101内具体是,各制动定片3102可转动的套设于驱动轴304上,制动定片3102外沿设有外花键,轴套3101的内壁设有的内花键,各制动定片3102外花键与轴套3101的内花键沿驱动轴304轴向滑动配合,该种结构及方式利于保证制动定片3102滑动的稳定性。制动压块3105沿驱动轴304轴向滑设于轴套3101内具体是,制动压块3105套设于驱动轴304上并可相对于驱动轴304转动和沿驱动轴304滑动,在制动压块3105的外沿设有外花键,制动压块3105的外花键与轴套3101的内花键沿驱动轴304轴向滑动配合,该种结构及方式利于提高结构紧凑性和降低成本,并且方便加工和装配。上述多片制动动片3103沿轴向滑设于驱动轴304上具体是,驱动轴304上设有外花键,各制动动片3103设有套设于驱动轴304的外花键上并与驱动轴304的外花键沿驱动轴304轴向滑动配合,制动动片3103随驱动轴304一起转动,该种结构及方式利于保证制动动片3103滑动的稳定性。上述阻挡部件包括定位衬套3109、内卡环3111和安装在驱动轴304与轴套3101之间的滚动轴承3110,定位衬套3109位于制动齿轮3106和滚动轴承3110之间,且制动齿轮3106、定位衬套3109和滚动轴承3110依次紧贴,内卡环3111安装在轴套3101内且位于滚动轴承3110远离制动齿轮3106的一侧,使滚动轴承3110不能沿驱动轴304轴向向远离制动齿轮3106的方向移动,该种结构及方式利于提高结构紧凑性和降低成本,并且方便加工和装配。上述制动齿轮3106与制动压块3105螺旋楔形齿配合连接具体是通过设于制动齿轮3106上的螺旋楔形齿与设于制动压块3105上的反向螺旋楔形齿进行配合。上述伸缩驱动件可以采用现有技术中的伸缩气缸、伸缩油缸以及电机和液压马达与旋转直线转换机构的组合等。

伸缩驱动件驱动制动齿条3107往复直线运动时,制动齿条3107相应驱使制动齿轮3106正反转动,当制动齿轮3106正向转动时,制动压块3105不转动,制动齿轮3106与制动压块3105之间的螺旋楔形齿错开,制动齿轮3106与制动压块3105之间间隙增大,又因为制动齿轮3106背靠定位衬套3109、滚动轴承3110和内卡环3111,内卡环3111卡于轴套3101内,制动齿轮3106不能沿驱动轴304轴向内卡环3111方向移动,所以推动制动压块3105向定片组移动,从而压缩轴套3101内的制动定片3102和制动动片3103的间隙,使定片组的多片制动定片3102相互靠近压紧制动动片3103,利用制动定片3102和制动动片3103之间相互贴合时的摩擦力实现制动;当制动齿条3107驱使制动齿轮3106反向转动时,制动齿轮3106与制动压块3105之间的楔形齿错位减小,制动齿轮3106与制动压块3105之间间隙减小,制动压块3105不再压缩轴套3101内的制动定片3102和制动动片3103,不产生制动作用。

本实施例制动装置310采用多片交错设置制动定片3102和制动动片3103配合对驱动轴304进行制动,能大大增大制动力,提高制动性能和可靠性,并且制动定片3102、制动动片3103、制动压块3105和制动垫片3104等制动部件均安装在轴套3101内,不会受到外部灰尘或飞溅的外物影响,能够避免外物进入而影响制动,延长了使用寿命。该制动装置310具有结构紧凑、占用空间小、制作装配难度和要求低、易于控制等优点。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。

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