一种多功能农用耕作机及其离合机构和直联式农机变速箱的制作方法

本实用新型属于农用耕作设备领域，是一种适用于水田或旱地的微型耕整机，尤其是一种多功能农用耕作机及其离合机构和直联式农机变速箱。

背景技术：

目前，市场上能在水田和旱地上实现旋耕、中耕培土、起垄、运输的多功能耕整机械，普遍采用的是外置式离合器，动力与变速箱离合器之间通过三角皮带传递动力。在作业时，由于转动的三角皮带受到水、泥、枝叶的侵蚀，容易导致失效，并且传递动力出现打滑、损耗大的现象，从而影响了耕整机的使用效果。而有少部分耕整机械，虽然采用了箱体直联技术，不存在磨损与传动问题，但作业挡位少和无转向功能，耕作轴不是独立传动，使机器的适应性很差，使用效率较低。专利申请人在先申请的专利号为2019202170433，专利名称为一种多功能变速箱，其内容如下：一种多功能变速箱，包括变速箱体，变速箱体下部设有平面动力输出口、转向摇臂和转向拨叉套，变速箱体上部设有凸台，变速箱体右侧设有挡位片，挡位片外部设有变速杆座，所述变速箱体中部转动连接第一轴，第一轴中部设有第一轴传动齿轮，第一轴左侧设有第二轴，第二轴中部设有第二轴传动齿轮，第二轴左侧设有第三轴，第三轴中部设有第三轴传动齿轮、二三挡挂挡双联齿轮和第一倒挡挂挡齿轮，第三轴左侧设有第四轴，第四轴中部设有第四轴传动齿轮、第四轴二挡齿轮、第四轴三挡齿轮和第四轴一挡双联齿轮，第四轴左侧设有第五轴，第五轴中部设有第五轴低速齿轮和第五轴副变速双联齿轮，第五轴左侧设有第六轴，第六轴中部设有中央传动齿轮、转向拨叉、转向齿轮和回位弹簧，第六轴上端设有转向隔套，第六轴左侧设有驱动轴，驱动轴中部设有驱动齿轮。该多功能变速箱采用的是外置式离合器，通过增加变速箱的轴数与离合器高度，使离合器与三角皮带远离驱动轮，可减少一定的磨损，但是增加了整机的重量，从而增加了成本与维修的难度，没有从根本上解决这个问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种采用动力直联装配，同时设有主变速和副变速挡位，带有分离转向功能，旋耕传动轴独立传动，不受行驶挡位影响的多功能农用耕作机及其离合机构和直联式农机变速箱，具体方案如下：

离合机构，包括离合器壳体、联接盘、离合器、离合拨叉和离合拨杆，所述离合器壳体一端连接联接盘，离合器设在离合器壳体内且与联接盘连接，纵向传动轴一端连接离合器，另一端穿出离合器壳体另一端连接主动圆锥齿轮，所述离合拨叉设置在离合器相邻处，离合拔杆穿入离合器壳体内连接离合拨叉，拉动离合拔杆带动离合拨叉控制离合器分离和接合。

直联式农机变速箱，包括变速箱体和离合机构，所述变速箱体包括横向传动轴和第二轴，横向传动轴设置在第二轴相邻一侧，第二轴套设有二轴传动齿轮、二轴一挡双联齿轮、二轴三挡齿轮和二轴二挡齿轮，横向传动轴上套设有横向传动齿轮和被动圆锥齿轮，所述横向传动齿轮啮合二轴传动齿轮，所述被动圆锥齿轮与主动圆锥齿轮啮合，所述变速箱体一侧连接靠近主动圆锥齿轮的离合器壳体一端。

进一步地，所述第二轴设在变速箱体中部且相邻另一侧设有旋耕过渡轴，套设在旋耕过渡轴的旋耕过渡齿轮与二轴传动齿轮啮合。

进一步地，所述变速箱体另一侧设置平面动力输出口，所述平面动力输入出口设有螺栓孔和销钉孔连接旋耕箱体或牵引框或铧犁。

多功能农用耕作机，包括发动机、驱动轮、扶手框、扶手、离合手柄、旋耕箱体和直联式农机变速箱，所述发动机连接离合器并固定在联接盘上，驱动轮安装在驱动轴两端，驱动轴安装在变速箱体底部，所述旋耕箱体安装在变速箱体另一侧的平面动力输出口上，扶手框设在旋耕箱体上方并固定在变速箱体顶部，扶手一端固定在扶手框上，离合手柄固定在扶手另一端，离合手柄通过拉杆连接离合拨杆。

进一步地，所述旋耕箱体中部包括旋耕一轴、旋耕正转轴、旋耕二轴、旋耕三轴、旋耕四轴和旋耕主轴，所述旋耕一轴设置在旋耕过渡轴下方，并套设有旋耕一轴传动齿轮和旋耕正反转挂挡齿轮，旋耕一轴相邻处设有旋耕正转轴，旋耕正转轴套设有旋耕正转齿轮，旋耕正转轴下方设有旋耕二轴，旋耕二轴套设有旋耕二轴齿轮，旋耕二轴下方设有旋耕三轴，旋耕三轴套设有旋耕三轴齿轮，旋耕三轴下方设有旋耕四轴，旋耕四轴套设有旋耕四轴齿轮，旋耕四轴下方设有旋耕主轴，旋耕主轴套设有旋耕主轴齿轮。

进一步地，所述旋耕箱体顶部设置有旋耕挂挡机构，所述旋耕挂挡机构包括旋耕挂挡杆、旋耕拨杆、旋耕拨叉和旋耕拨叉轴，旋耕挂挡杆连接旋耕拨杆，旋耕拨杆穿入旋耕箱体连接旋耕拨叉，旋耕拨叉连接旋耕正反转挂挡齿轮，旋耕拨叉轴穿设连接在旋耕拨叉顶部。

进一步，所述旋耕主轴两端通过轴承连接所需要安装的各种刀具。

本发明的优

本实用新型由于采用上述结构设计，具有以下几个优点：

1、本实用新型的变速箱体和离合器采用直联传动，增强发动机的动力传输，无需三角皮带传动，离合器设置在离合器壳体内，能防止其受到外部枝叶、泥土和沙子的侵蚀，不仅提高了动力传输的稳定性和可靠性，还提高了该农耕机在各种恶劣环境下的稳定性和适应性。

2、本实用新型的套设在横向传动轴的被动圆锥齿轮设置在第二轴相邻一侧，并实现变速箱体和旋耕箱体分别与离合器的传动，能够起到降低整机重心，提高整机操控性的作用，还能方便在第一轴和第三轴布置各挡位的挂挡齿轮与挂挡拨叉，方便倒挡双联齿轮布置在变速箱体前端等结构，使变速箱体更紧凑，挡位更多。

3、本实用新型的变速箱体设有主变速和副变速传动，有倒挡、转向机构，挡位分布合理，作业挡位多，操纵方便，使用效率高。

4、本实用新型的旋耕箱体的传动是独立传动，不受行驶挡位影响，设置有正反转传动机构，使该农耕机在作业时减少动力消耗，使作业适应性更好、范围更广。

5、本实用新型外接口简单合理，有效实现多功能化，装上铧犁、旋耕箱体、或牵引装置后，可轻松实现犁耕、旋耕，中耕培土、起垄、运输等多种作业。

6、本实用新型整体结构美观，结构紧凑，重量轻巧，强度充足，动力输出独立强劲，生产工艺简单，有助于农业低耗，稳定生产。

附图说明

图1为本实用新型的多功能农用耕作机的整体结构示意图。

图2为图1的直联式农机变速箱的结构示意图。

图3为图2的剖视图。

图4为图2的c-c剖视图。

图5为图2的离合机构的结构示意图。

图6为图2的a-a剖视图。

图7为图2的b-b剖视图。

图8为图2的转向操纵结构示意图。

图9为图1的直联式农机变速箱和旋耕箱体连接结构示意图。

图10为图9的d-d剖视图。

图11为图9的立体图。

图12为图9的旋耕挂挡机构的结构示意图。

图中：

1.联接盘；2.离合器壳体；3.变速箱体；4.离合器；5.纵向传动轴；6.主动圆锥齿轮；7.横向传动轴；8.横向轴传动齿轮；9.被动圆锥齿轮；10.第二轴；11.二轴传动齿轮；12.旋耕过渡轴；13.旋耕过渡齿轮；14.第一轴；15.一倒挡挂挡齿轮；16.一轴传动齿轮；17.二.三挡挂挡双联齿轮；18.旋耕箱体；19.二轴一挡双联齿轮；20.二轴三挡齿轮；21.二轴二挡齿轮；22.第三轴；23.副变速大齿轮；24.副变速双联齿轮；25.第四轴；26.中央传动齿轮；27.转向拨叉；28.转向齿轮；29.转向复位弹簧；30.转向隔套；31.驱动轴；32.驱动齿轮；33.倒挡轴；34.倒挡双联齿轮；35.二三挡拨叉轴；36.二三挡拨叉；37.一倒挡拨叉轴；38.一倒挡拨叉；39.副变速拨叉导向轴；40.副变速拨叉轴；41.副变速拨叉；42.离合拨叉；43.离合拨杆；44.挡位片；45.变速杆座；46.主变速杆；47.主变速杆球座；48.主变速杆球座盖；49.主变速杆操纵杆；50.副变速杆操纵杆；51.副变速杆；52.副变速杆球座盖；53.副变速杆球座；54.转向拨叉固定座；55.转向摇臂；56.平面动力输出口；57.拉杆；58.离合手柄；59.扶手；60.扶手框；61.驱动轮；62.旋耕挂挡杆；63.旋耕一轴；64.旋耕一轴齿轮；65.旋耕正转轴；66.旋耕正转齿轮；67.旋耕二轴；68.旋耕二轴齿轮；69.旋耕三轴；70.旋耕三轴齿轮；71旋耕四轴；72.旋耕四轴齿轮；73.旋耕主轴；74.旋耕主轴齿轮；75.旋耕正反转挂挡齿轮；76.发动机；77.旋耕拨杆；78.旋耕拨叉；79.旋耕拨叉轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地解释说明，本具体实施例不用于限定本实用新型的权利范围。

如图1至图3所示，本实用新型提供的多功能农用耕作机及其离合机构和直联式农机变速箱，包括发动机76、直联式农机变速箱、驱动轮61、扶手框60、扶手59、离合手柄58和旋耕箱体18。

将发动机76连接在直联式农机变速箱上，直联式农机变速箱包括离合机构和变速箱体3，离合机构连接变速箱体3，如图5所示，离合机构包括离合器壳体2、联接盘1、离合器4、离合拨叉42和离合拨杆43，离合器壳体2一端通过螺栓固定连接联接盘1，离合器4设在离合器壳体2内且与联接盘1连接，纵向传动轴5一端连接离合器4，另一端穿出离合器壳体2另一端连接主动圆锥齿轮6，离合拨叉42设置在离合器4相邻处，离合拔杆43一端穿入离合器壳体2内连接离合拨叉42，另一端通过拉杆57连接离合手柄，转向把手的结构和控制与现有通用的手扶拖拉机相同。离合手柄58拉动离合拔杆43带动离合拨叉42控制离合器4分离和接合。离合手柄28固定在扶手59一端，扶手59另一端通过螺栓固定在扶手框60上，扶手框60通过螺栓固定连接在变速箱体3右侧顶端。如图3所示，变速箱体3右侧顶端设有挡位片44，挡位片44外设有变速杆座45，变速杆座45上部设有主变速杆46，主变速杆46中部设有主变速杆球座47，主变速杆球座47固定连接主变速杆球座盖48，主变速杆球座47端部设有主变速操纵杆49，主变速杆球座47下部设有副变速杆51，副变速杆51中部设有副变速杆球座53，副变速杆球座53固定连接副变速杆球座盖52，副变速杆球座53端部设有副变速操纵杆50。变速箱体3的变速操纵机构是，挡位片44通过螺栓固定安装变速箱体3顶端与变速杆座45之间，变速杆座45上分别设有主变速杆46和副变速杆51，主变速杆球座47和主变速杆球座盖48夹住主变速杆46形成球铰接，主变速杆46的球头上开槽并通过主变速杆球座47上的销钉限制轴向转动，再通过螺栓固定在变速杆座45上，主变速操纵杆49套在主变速杆46外部，并用销轴连接，如图4所示，在挡位片44的工字导向槽内挂挡位，主变速杆46用于控制驱动轮61的行走速度；副变速杆球座53和副变速杆球座盖52夹住副变速杆51形成球铰接，且副变速杆51的球头设有销钉突出，从而卡住副变速杆球座53的轴向转动，再通过螺栓固定在变速杆座45上，副变速操纵杆50套在副变速杆51上，并且通过销轴连接，如图4所示，在挡位片44的一字导孔槽内的拨挡位，副变速杆51用于调快/慢的挡位。

如图3和图6所示，发动机76连接离合器4并通过螺栓固定在联接盘1上，变速箱体3中部设有横向传动轴7和第二轴10，横向传动轴7安装在第二轴10相邻的左侧前端，第二轴10套设有二轴传动齿轮11、二轴一挡双联齿轮19、二轴三挡齿轮20和二轴二挡齿轮21，二轴传动齿轮11设置在第二轴10的中部且通过轴承静连接，其余通过花键活动连接，第二轴10的一端端头通过花键连接二轴一挡双联齿轮19，另一端通过花键连接二轴二挡齿轮21，二轴传动齿轮11和二轴二挡齿轮21之间套设二轴三挡齿轮20，第二轴10两端设置轴承与变速箱体3连接。横向传动轴7上套设横向传动齿轮8和被动圆锥齿轮9，横向传动齿轮8啮合二轴传动齿轮11，被动圆锥齿轮9啮合主动圆锥齿轮6，靠近主动圆锥齿轮6的离合器壳体2一端通过螺栓连接在变速箱体3一侧。被动圆锥齿轮9套设在横向传动轴7上，横向传动轴7设置在第二轴10相邻的左侧，发动机76的动力输出通过纵向传动轴5和主动圆锥齿轮6传输给变速箱体3，作用在于能够降低整机的重心，提高整机的操控性能，还能方便第一轴14和第三轴22分别布置各挡位的挂挡齿轮与挂挡拨叉，倒挡轴33布置在变速箱体3左侧前端等结构，使变速箱体3更紧凑，挡位更多。

如图2、图3和图7所示，第二轴10上方设有第一轴14，第一轴14中部套设一轴传动齿轮16，一轴传动齿轮16两端用挡圈作轴向定位，与轴花键连接，其它用花键活动连接，第一轴14的一端通过花键连接一倒挡挂挡齿轮15，另一端通过花键连接二三挡挂挡双联齿轮17，一轴传动齿轮16啮合二轴传动齿轮11，二三挡挂挡双联齿轮17啮合二轴二挡齿轮21和二轴三挡齿轮20分别形成二挡和三挡，第一轴14两端用轴承与变速箱体3连接。第一轴14相邻左侧设有倒挡轴33，倒挡轴33套设有倒挡双联齿轮34，为光孔加衬套静连接，倒挡双联齿轮34啮合一倒挡挂挡齿轮15和二轴一挡双联齿轮19分别形成倒挡和一挡。第一轴14相邻右侧与变速箱体3右侧顶端之间设有三个孔位，自左向右依次安装二三挡拨叉轴35、一倒挡拨叉轴37和副变速拨叉轴40，二三挡拨叉轴35中部套设有二三挡拨叉36，一倒挡拨叉轴37中部套设一倒挡拨叉38，副变速拨叉轴40套设副变速拨叉41，二三挡拨叉36、一倒挡拨叉38和副变速拨叉41的拨口方向通向变速箱体3的倒挡开口，二三挡拨叉36的叉口卡在二三挡挂挡双联齿轮17的环形槽上，一倒挡拨叉38的叉口卡在一倒挡挂挡齿轮15的环形槽上，副变速拨叉41的叉口卡在副变速双联齿轮24的环形槽上，副变速拨叉轴40下方设有副变速拨叉导向轴39加强定位。

第二轴10下方设有第三轴22，第三轴22一端通过轴承连接副变速大齿轮23，另一端通过花键活动连接副变速双联齿轮24，副变速大齿轮23啮合二轴一挡双联齿轮19的小齿轮啮合形成快慢挡，副变速双联齿轮24啮合二轴二挡齿轮21，副变速双联齿轮24与副变速大齿轮23用内外齿式连接，第三轴22两端端头通过轴承连接变速箱体3。

第三轴22下方设有第四轴25，第四轴25中部套设有中央传动齿轮26和转向齿轮28，中央传动齿轮26两侧分别设有内圆齿与转向齿轮28的齿牙嵌合连接，第四轴两端分别设有转向隔套30与转向齿轮28活动连接，转向齿轮28与转向隔套30套设有转向复位弹簧29，第四轴两端端头分别通过轴承与变速箱体3连接。第四轴25的下方设置有驱动轴31，驱动轴31中部通过隔套套设有驱动齿轮32，驱动齿轮32与转向齿轮28常啮合。

从变速箱体3中部由上至下的第一轴14至驱动轴31、倒挡轴33以及相关齿轮的布置能实现前进6挡和后退2挡的速度。

如图8至11所示，变速箱体3右侧设置平面动力输出口56，平面动力输出口56下方安装有转向操纵机构，转向操纵机构包括转向拨叉固定座54、转向拔叉27和转向摇臂55，转向拨叉固定座54固定安装在变速箱体3下部，转向拔叉27可自由转动的安装在转向拨叉固定座54上，转向拔叉27的叉位卡在转向齿轮28的槽位上，通过转向摇臂55控制转向拨叉27转动，进而控制转向齿轮28的轴向运动进行分离和接合的动作。

如图6、图9和图10所示，平面动力输出口56设有螺栓孔和销钉孔连接旋耕箱体18，旋耕箱体18中部包括旋耕一轴63、旋耕正转轴65、旋耕二轴67、旋耕三轴69、旋耕四轴71和旋耕主轴73，第二轴10相邻右侧设有旋耕过渡轴12，旋耕过渡轴12中部通过轴承套设连接旋耕过渡齿轮13，旋耕过渡齿轮13与二轴传动齿轮11啮合，旋耕过渡轴12的两端端头分别通过隔套、垫片和螺母固定安装在变速箱体3右侧，旋耕一轴63通过花键套设连接旋耕一轴传动齿轮64和旋耕正反转挂挡齿轮75，并设置在旋耕过渡轴12下方，旋耕一轴63相邻右侧设有旋耕正转轴65，旋耕正转轴65套设有旋耕正转齿轮66，旋耕正转轴65下方设有旋耕二轴67，旋耕二轴67套设有旋耕二轴齿轮68，旋耕二轴67下方设有旋耕三轴69，旋耕三轴69套设有旋耕三轴齿轮70，旋耕三轴69下方设有旋耕四轴71，旋耕四轴71套设有旋耕四轴齿轮72，旋耕四轴71下方设有旋耕主轴73，旋耕主轴73套设有旋耕主轴齿轮74，旋耕一轴63、耕正转轴65、旋耕二轴67、旋耕三轴69、旋耕四轴71和旋耕主轴73两端端头分别套设轴承。旋耕主轴73两端分别通过轴承连接所需要安装的各种刀具，通过上述的布置能实现旋耕正反转功能。旋耕箱体18中部设置有旋耕挂挡机构，如图12所示，旋耕挂挡机构包括旋耕挂挡杆62、旋耕拨杆77、旋耕拨叉78和旋耕拨叉轴79，旋耕挂挡杆62连接旋耕拨杆77，旋耕拨杆77穿入旋耕箱体18连接旋耕拨叉78，旋耕拨叉78连接旋耕正反转挂挡齿轮75，旋耕拨叉轴79穿设连接在旋耕拨叉78顶部。旋耕挂挡杆62用于调节旋耕主轴73的正、反转切换。

工作原理：

旋耕工作原理如图10所示，发动机76将动力输入离合器4，通过离合手柄58控制离合器4分离或接合，从而将动力切断或依次传输给纵向传动轴5、主动圆锥齿轮6、被动圆锥齿轮9、横向传动轴8、横向轴传动齿轮7、安装在第二轴10上的二轴传动齿轮11、安装在旋耕过渡轴12上的旋耕过渡齿轮13的大齿轮、旋耕过渡齿轮13的小齿轮、安装在旋耕一轴63上的旋耕一轴传动齿轮64、旋耕正反转挂挡齿轮75；通过旋耕挂挡机构控制旋耕正反转挂挡齿轮75分别啮合安装在旋耕正转轴65的旋耕正转齿轮66和安装在旋耕二轴67的旋耕二轴齿轮68，实现正转和反转功能，再将动力依次传输给安装在旋耕三轴69上旋耕三轴齿轮70、安装在旋耕四轴71上的旋耕四轴齿轮72、安装在旋耕主轴73上的旋耕主轴齿轮74和旋耕主轴73，实现旋耕动力输出。

行走工作原理如图7所示，同旋耕工作原理一样，发动机76将动力输入离合器4，通过离合手柄58控制离合器4分离或接合，从而将动力切断或依次传输给纵向传动轴5、主动圆锥齿轮6、被动圆锥齿轮9、横向传动轴8、横向轴传动齿轮7、安装在第二轴10上的二轴传动齿轮11、一轴传动齿轮16，然后通过主变速杆操纵杆49将安装在第一轴14上的一倒挡挂挡齿轮15、二三挡挂挡双联齿轮17分别与安装在第二轴10上的二轴一挡双联齿轮19的大齿轮、二轴二挡齿轮21、二轴三挡齿轮20、安装在倒挡轴33上的倒挡双联齿轮34啮合，实现主变速一挡、二挡、三挡和倒挡的功能。接着，安装在第三轴22上的副变速大齿轮23与二轴一挡双联齿轮19的小齿轮啮合传递动力；副变速杆操纵杆50将安装在第三轴22上的副变速双联齿轮24的大齿轮分别与二轴二挡齿轮21啮合实现快挡功能，与副变速大齿轮23的小齿轮嵌合实现慢挡功能。然后，安装在第四轴25上的中央传动齿轮26与副变速双联齿轮24的小齿轮啮合实现动力传递，安装在第四轴25上的转向齿轮28通过转向操纵机构实现轴向移动，进而与中央传动齿轮26嵌合与分离，再与安装在驱动轴31上的驱动齿轮32啮合，实现动力输出与转向功能。

由上所述，行走变速转向功能与旋耕功能分别独立输出，机器在实际工作中，不同的行走功能和旋耕功能配合，可实现旋耕、培土、开沟、回填、起垄、深松、除草、运输功能，大大提高了机器的用途。