一种传动装置及电动拖拉机的制作方法

1.本实用新型属于传动技术领域，涉及一种传动装置及电动拖拉机。


背景技术：

2.目前，在我国电动拖拉机产品中，大多数是在原柴油拖拉机传动箱的基础之上，把与发动机相连接的接口稍作改动用来做驱动电机的接口，而传动箱的内部结构没有显著的变化，而发动机相连接的传动箱设计往外较为复杂，导致与驱动电机的匹配性不是很好。为了提高与驱动电机的匹配性，充分发挥驱动电机无级调速的特性，本领域技术人员极有必要提供一种结构简单、紧凑且档位功能齐全的传动装置及电动拖拉机。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种结构简单、紧凑且档位功能齐全，能够充分发挥驱动电机无级调速特性的传动装置及电动拖拉机。
4.根据本实用新型的一个方面，提供一种传动装置，包括：
5.齿轮轴，所述齿轮轴的输入端与动力源相连接，所述齿轮轴上设置第一变速单元；
6.中间轴，所述中间轴平行设置于齿轮轴的下方；
7.变速及倒挡机构，所述变速及倒挡机构设于中间轴及齿轮轴上，用于进行动力传递速度的调整和倒挡的切换；
8.动力输出机构，所述动力输出机构与齿轮轴传动连接。
9.优选的，所述变速及倒挡机构包括：
10.设于齿轮轴上的第一双联齿轮，设于中间轴上的第二双联齿轮和滑移齿轮；所述第二双联齿轮分别与所述齿轮轴上的第一齿轮以及所述第一双联齿轮啮合连接，所述滑移齿轮套设于中间轴上与中间轴同步转动且沿轴向可移动，通过滑移齿轮沿轴向的移动分别实现滑移齿轮与第一双联齿轮的啮合或断开、滑移齿轮与第二双联齿轮的挂接或断开；
11.惰轮轴，所述惰轮轴与齿轮轴、中间轴相互平行，所述惰轮轴上设有惰齿轮，且所述惰齿轮可轴向移动的套设于惰轮轴上，通过惰齿轮及滑移齿轮沿轴向的移动配合，使滑移齿轮通过惰齿轮与第一双联齿轮啮合或断开。
12.进一步的，所述第一双联齿轮通过滚针轴承可转动的套设于齿轮轴上。
13.进一步的，所述第二双联齿轮通过滚针轴承可转动的套设于中间轴上。
14.进一步的，所述滑移齿轮与中间轴花键连接。
15.进一步的，所述第一双联齿轮包括一体连接的第二齿轮和第三齿轮，所述第二双联齿轮包括一体连接的第四齿轮和第五齿轮，所述第四齿轮与所述第一齿轮啮合连接，所述第五齿轮与第二齿轮啮合连接，所述滑移齿轮通过沿中间轴轴向的移动实现与第五齿轮或第三齿轮或惰齿轮的传动连接。
16.进一步的，所述第一齿轮的直径小于第二齿轮的直径，所述第二齿轮的直径大于第五齿轮的直径，所述第三齿轮的直径小于滑移齿轮的直径。
17.进一步的，所述惰齿轮的宽度不低于所述第三齿轮和滑移齿轮宽度之和的一半。
18.进一步的，所述动力输出机构包括动力输出主轴，所述动力输出主轴与齿轮轴的输出端同轴固定连接为一体。
19.进一步的，所述动力输出机构还包括动力输出轴，所述动力输出主轴上套设有动力输出主动齿轮，所述动力输出轴上套设有动力输出从动齿轮，所述动力输出从动齿轮与动力输出主动齿轮啮合连接。
20.进一步的，所述齿轮轴的侧面通过圆锥齿轮连接动力输出轴。
21.优选的，传动装置还包括：
22.壳体，所述壳体沿车身轴向的两侧分别设置第一侧壁和第二侧壁，且壳体内设有若干中间立壁；所述中间立壁包括第一中间立壁、第二中间立壁，所述齿轮轴及中间轴均穿设于第一侧壁与第一中间立壁中，所述动力输出机构穿设于第二中间立壁及第二侧壁中。
23.根据本实用新型的一个方面，提供一种电动拖拉机，还包括：一驱动电机，所述驱动电机的输出端与齿轮轴的输入端传动连接。
24.本实用新型的有益效果在于：
25.(1)本技术的传动装置利用结构简洁，布置紧凑的变速单元，不需要电动机反转就可以实现倒挡；同时还巧妙的实现了高低挡速度的切换，能够较好的与驱动电机匹配，性能更加可靠，充分发挥两驱段无级变速的功能。
26.(2)本技术传动装置设置两路功率输出，可以分别进行液压输出和机械动力输出。并且，本技术只需要一个动力源，相比于现有的电动拖拉机需要2个动力源而言，不需要设置另外一个减速传动单元来给液压输出和机械动力输出提供动力源，结构简单紧凑且成本更低。
附图说明
27.图1为本实用新型传动装置的结构示意图。
28.图2为本实用新型传动装置中惰齿轮的结构示意图。
29.图3为本实用新型传动装置中倒挡传递路线的俯视图。
30.图4为本实用新型传动装置中惰齿轮、第一双联齿轮、滑移齿轮的侧视图。
31.图5为本实用新型中间轴末端处的结构示意图。
具体实施方式
32.为了便于理解本技术，为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，附图中给出了本技术的较佳实施方式。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
33.此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
34.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
35.在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，还可以是两个元件内部的连通。
36.根据本实用新型提供的一种电动拖拉机，其包括一驱动电机(图中未示出)，以及与驱动电机输出端传动连接的传动装置。其中，驱动电机作为动力源，自驱动电机的接口将驱动力传输至传动装置。
37.参见图1、5所示，传动装置包括壳体1，以及平行设于壳体1内的齿轮轴2、中间轴3；驱动电机的输出端与齿轮轴2的输入端传动连接，中间轴3平行设置于齿轮轴2的下方，在中间轴及齿轮轴上还设有变速及倒挡机构，用于进行动力传递速度的调整和倒挡的切换。其中，齿轮轴2上带有第一齿轮20。此外，传动装置还包括最终传动总成7，中间轴3的末端连接至最终传动总成7，具体的，中间轴3可设为小圆锥齿轮轴，小圆锥齿轮轴经末端的小圆锥与大圆锥齿轮6啮合传动，传递至最终传动总成7。至此，本领域技术人员可根据需求对传动装置进行变速和前进/倒退挡切换调整并最终将调整的动力传递至电动拖拉机车辆的行驶轮。
38.结合图1所示，变速及倒挡机构4包括设于齿轮轴2上的第一双联齿轮41，设于中间轴3上的第二双联齿轮42和滑移齿轮43；第二双联齿轮42分别与齿轮轴2上的第一齿轮20以及第一双联齿轮41啮合连接，滑移齿轮43套设于中间轴3上与中间轴3同步转动且沿轴向可移动，具体的，滑移齿轮43与中间轴3花键连接，通过滑移齿轮43沿轴向的移动分别实现滑移齿轮43与第一双联齿轮41的啮合或断开、滑移齿轮43与第二双联齿轮42的挂接或分开，进而实现高低档变速。其中，第一双联齿轮41通过滚针轴承可转动的套设于齿轮轴2上，第二双联齿轮42通过滚针轴承可转动的套设于中间轴3上。
39.参见图2
‑
4所示，变速及倒挡机构4还包括惰齿轮44，惰齿轮44通过内衬套可轴向移动的套设于惰轮轴45上；通过惰齿轮44及滑移齿轮43沿轴向的移动配合，使滑移齿轮43通过惰齿轮44与第一双联齿轮41啮合，也即滑移齿轮43与惰齿轮44啮合、惰齿轮44与第一双联齿轮41啮合，但滑移齿轮43与第一双联齿轮41非啮合的状态，进而实现倒挡切换。需说明的是，在高低档切换时，需移动惰齿轮44至与第一双联齿轮41及滑移齿轮43断开。其中，惰齿轮44、第一双联齿轮41、滑移齿轮43呈三角状排布。具体的，惰轮轴45穿设于壳体内，且惰轮轴45与齿轮轴2、中间轴3相互平行，且三者呈三角状排布。
40.更具体的，第一双联齿轮41包括一体连接的第二齿轮410和第三齿轮411，第二双联齿轮42包括一体连接的第四齿轮420和第五齿轮421；第四齿轮420与第一齿轮20啮合连接，第五齿轮421与第二齿轮410啮合连接；滑移齿轮43通过沿中间轴3轴向的移动可分别实现滑移齿轮43与第五齿轮421或第三齿轮411或惰齿轮44的传动连接。
41.为了获得高低档调速效果且便于布置，第二齿轮410的直径大于第五齿轮421的直径，第三齿轮411的直径小于滑移齿轮43的直径。并且由于驱动电机的转速较快，使第一齿轮20的直径小于与第二齿轮的直径进行初步的减速。为了实现惰齿轮44与第一双联齿轮41及滑移齿轮43的同时稳定啮合，使惰齿轮44的宽度设计较宽，参见图3所示，惰齿轮44的宽度不低于第三齿轮411和滑移齿轮43宽度之和的一半。具体的，当滑移齿轮43朝第五齿轮421沿轴向移动，使滑移齿轮43与第五齿轮421、第三齿轮411均不连接，同时通过移动惰齿轮44，使惰齿轮44同时与第三齿轮411和滑移齿轮43啮合传动，其中惰齿轮44使滑移齿轮43带动中间轴3同步转动的方向与第三齿轮411的转动方向相反，从而实现了倒挡的切换。
42.基于上述，实现高低挡调整可以采取如下方案：
43.当惰齿轮44沿惰轮轴轴向如图示向左移动，与第三齿轮411、滑移齿轮43均断开，为前进挡状态：
44.①
当滑移齿轮43如图1结合图4所示恰好与第三齿轮411挂接时(此时滑移齿轮43与惰齿轮44断开)，形成如下的低挡动力传递路线：驱动电机
→
齿轮轴2(第一齿轮20)
→
第四齿轮420(同步带动第五齿轮421)
→
第二齿轮410(同步带动第三齿轮411)
→
滑移齿轮43(带动中间轴3转动)
→
大圆锥齿轮6
→
最终传动总成。由于传动路线中是由直径相对较小的第五齿轮带动直径相对较大的第二齿轮，第三齿轮与第二齿轮同转速运转，继续由直径相对较小的第三齿轮带动直径相对较大的滑移齿轮43转动，整体形成减速路线。
45.②
当滑移齿轮43沿图1所示向左移动至恰好与第五齿轮421挂接时，形成如下的高挡动力传递路线：驱动电机
→
齿轮轴2(第一齿轮20)
→
第四齿轮420(同步带动第五齿轮421)
→
滑移齿轮43(带动中间轴3转动)
→
大圆锥齿轮6
→
最终传动总成。由于传动路线中是直接由第五齿轮421带动滑移齿轮43转动，无减速过程，整体形成高挡路线。
46.由此，在驱动电机的作用下，上述方案可分别实现高低挡的两驱段无级变速。
47.惰齿轮44沿惰轮轴轴向如图示向右移动，使惰齿轮44的右半部分与第三齿轮411啮合，同时滑移齿轮43沿图示方向向左移动至恰好与惰齿轮44的左半部分啮合(此时滑移齿轮43与第三齿轮411为断开状态)时，形成如下的倒挡动力传递路线：驱动电机
→
齿轮轴2(第一齿轮20)
→
第四齿轮420(同步带动第五齿轮421)
→
第二齿轮410(同步带动第三齿轮411)
→
惰齿轮44
→
滑移齿轮43(带动中间轴3转动)
→
大圆锥齿轮6
→
最终传动总成。由于传动路线中由惰齿轮44驱动滑移齿轮反转，进而带动中间轴反转，整体形成倒挡路线。
48.进一步参见图1所示，传动装置还包括动力输出机构，动力输出机构与齿轮轴的输出端传动连接，进而可将动力传输给相关结构，比如液压齿轮泵，农机具等。
49.动力输出机构5包括动力输出主轴50，动力输出主轴50与齿轮轴2同轴固定连接为一体。具体的，动力输出主轴50与齿轮轴2通过花键套21连接，动力输出主轴50的端部通过衬套支撑22件伸入动力输出主轴50内为动力输出主轴50及齿轮轴2的转动提供稳定的支撑作用；当沿轴向移动花键套21至图示位置时，动力输出主轴50与齿轮轴2不连接，齿轮轴2的端部在动力输出主轴50内可相对转动；当沿图示方向向左移动花键套21，使动力输出主轴50与齿轮轴2一体连接时，齿轮轴2与动力输出主轴50同步转动。
50.动力输出机构还包括动力输出轴51，动力输出主轴50上套设有动力输出主动齿轮500，动力输出轴51上套设有动力输出从动齿轮510，其中，动力输出主动齿轮500与动力输出主轴50花键连接，动力输出从动齿轮510与动力输出轴51花键连接，动力输出从动齿轮
510与动力输出主动齿轮500啮合连接。从而可形成两路动力输出，动力输出主轴50远离齿轮轴2的输出端可以连接齿轮泵进行一路液压输出；同时，动力输出主轴还可以通过动力输出主动齿轮500与动力输出从动齿轮510将动力经动力输出轴51的轴头传递至农机具进行另一路机械动力输出。需要说明的是，根据动力输出的排布需要，还可以在齿轮轴2的侧面(垂直于纸面的一侧或两侧)通过圆锥齿轮连接用于液压输出的另一动力输出轴；原动力输出主轴50不需要配置液压输出的轴头，仅作为动力传递给动力输出轴51作为机械动力输出用。
51.基于此，对于壳体1而言，其沿车身轴向的两侧分别设置第一侧壁10和第二侧壁11，且壳体1内设有若干中间立壁，比如设置靠近第一侧壁10的第一中间立壁12、靠近第二侧侧壁11的第二中间立壁13，齿轮轴2及中间轴3均通过轴承穿设于第一侧壁10与第一中间立壁12中；第二中间立壁13通过轴承固定于动力输出主轴50的中部；在动力输出机构5中，动力输出主轴50及动力输出轴51均通过轴承固定于第二侧壁11上，动力输出轴51位于壳体1内的端部通过轴承固定在第二中间立壁13上。惰轮轴45同样固定于壳体1内的另外两处立壁上。
52.本领域技术人员可显见，可对本实用新型的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本实用新型的精神和范围。因此，旨在使本实用新型覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本实用新型的修改和变型。