一种动力传动装置及拖拉机的制作方法

本实用新型涉及农业机械领域，特别涉及一种动力传动装置及拖拉机。

背景技术：

铰接式拖拉机由于采用铰接式车架，车辆运行过程中偏转前后车架的铰接点转向，具有转向半径小，机动性能强，是南方丘陵山区运输和稻田田间作业过程中比较理想的农业机械。

由于采用铰接点转向，车架中间增加了铰接点，因此铰接式拖拉机通常比轮式拖拉机更长。目前，市场上应用比较广泛的铰接式山地拖拉机，其铰接点主要设置在变速器的后端，这种结构很难缩短机身长度。随着农业机械的马力增加，发动机及其动力装置的结构更长，导致机身的长度增加，从而降低了铰接式车辆的机动性。

综上所述，如何提供一种整车长度更短、驱动能力及机动性更强，以及总体使用寿命更长的拖拉机及其动力传动装置，成了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种整车长度更短、驱动能力及机动性更强，以及总体使用寿命更长的拖拉机及其动力传动装置。

本实用新型的解决方案是这样实现的：本实用新型提出一种动力传动装置，包括前车架、铰接点、后车架、离合器、减速器、变速器、万向传动装置、前桥及锁止装置；所述铰接点设置于前车架和后车架之间，所述变速器设置于所述铰接点上；所述减速器设置于所述离合器与变速器之间，所述万向传动装置设置于所述前桥与变速器之间；所述锁止装置包括前驱锁止组件，所述前驱锁止组件设置于所述变速器内；所述变速器包括变速组件、前驱组件、主减速组件和动力输出组件，所述前驱组件设置于所述变速组件的一端，所述主减速组件和动力输出组件设置于所述变速组件的另一侧，动力输入至变速组件，经变速组件变速后分别输出至前驱组件、主减速组件和动力输出组件。此结构的动力传动装置，由于把变速器后置并安装在铰接点上，因此，变速器的长度不会影响整车的长度，使拖拉机的整体结构更为紧凑，整车长度更短，机动性和通过更好。

本实用新型的另一技术方案在于在上述基础之上，所述减速器包括减速箱体和设置于减速箱体内的输入轴和输出轴，所述输出轴与输入轴平行设置，所述输入轴与所述离合器连接，所述输出轴与所述变速器连接；所述输入轴上设有输入轴主动齿轮，所述输出轴上设有与输入轴主动齿轮啮合的输出轴从动齿轮，输入轴旋转时，带动输入轴主动齿轮旋转，进而带动输出轴从动齿轮旋转，输出轴从动齿轮旋转，带动输出轴旋转，并为所述变速器提供输入动力。

本实用新型的另一技术方案在于在上述基础之上，所述变速组件包括倒挡轴及与所述倒挡轴平行设置的副输入轴和中间轴，所述倒挡轴上设有倒挡中间齿轮；所述副输入轴上依次设置一挡主动齿轮、二挡主动齿轮、三挡主动齿轮、四挡主动齿轮、三联齿轮从动齿轮、倒挡主动齿轮及三联齿轮主动齿轮；所述中间轴上依次设置一挡从动齿轮、一二挡花键毂、二挡从动齿轮、三挡从动齿轮、三四挡花键毂、四挡从动齿轮、高速挡齿轮、高低倒挡花键毂、低速挡齿轮、一二挡接合套、三四挡接合套、高低挡接合套、一二挡拨叉、三四挡拨叉、高低挡拨叉及通用件。

本实用新型的另一技术方案在于在上述基础之上，所述一挡主动齿轮、二挡主动齿轮、三挡主动齿轮及四挡主动齿轮通过花键套装在副输入轴上；所述三联齿轮从动齿轮、倒挡主动齿轮及三联齿轮主动齿轮通过轴承空套在所述副输入轴上；所述四挡主动齿轮与三挡主动齿轮之间设置有挡圈，所述二挡主动齿轮和一挡主动齿轮之间设置有挡圈，所述一挡主动齿轮与轴承，三联齿轮主动齿轮与轴承之间也设置有挡圈。

本实用新型的另一技术方案在于在上述基础之上，所述前驱组件包括前驱轴，所述前驱锁止组件设置于所述前驱轴上；所述前驱止组件包括依次设置于所述前驱轴上的锁止钳、弹簧后座、弹簧前座、电机支座、钢片、摩擦片、离合器毂及减速电机。

本实用新型的另一技术方案在于在上述基础之上，所述锁止钳可移动地设置于所述减速电机的输出轴上，所述锁止钳与弹簧后座之间设有推力轴承，弹簧后座与弹簧前座之间设有弹簧，所述弹簧后座设置于所述钢片外侧，所述钢片通过外花键设置于所述离合器毂上，并可在离合器毂上移动；所述摩擦片通过内花键设置于所述副输入轴上，并可在副输入轴上移动，所述离合器毂通过花键安装在后驱轴上。

本实用新型的另一技术方案在于在上述基础之上，所述主减速组件包括后驱轴，所述后驱轴设置于所述前驱轴的一端，所述后驱轴上依次设置后驱轴从动齿轮和后驱主动锥齿轮，以及设置于所述后驱轴一端的主减速器。

本实用新型的另一技术方案在于在上述基础之上，所述动力输出组件包括pto输入轴、第二中间轴及pto轴，所述pto输入轴、第二中间轴及pto轴平行设置；所述pto输入轴上依次设有快挡主动齿轮、快慢挡花键毂、慢挡主动齿轮、快慢挡接合套、快慢挡拨叉以及快挡从动齿轮。

本实用新型的另一技术方案在于在上述基础之上，所述第二中间轴上依次设有快挡从动齿轮、pto主动齿轮及慢挡从动齿轮，所述快挡从动齿轮用于与所述快挡主动齿轮啮合，所述慢挡从动齿轮用于与所述慢挡主动齿轮啮合；

所述pto轴上设有pto轴从动齿轮，所述pto轴从动齿轮用于与所述pto主动齿轮啮合。

另一方面，本实用新型还提出一种拖拉机，包括动力传动装置，所述动力传动装置为如上所述的动力传动装置。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型一种拖拉机的结构示意图；

图2为图1中动力传动装置示意图；

图3为图1中减速器的结构示意图；

图4为图1中变速器的结构示意图；

图5为变速器换挡结构示意图；

图6为变速器倒挡结构示意图；

图7为变速器倒挡切换示意图；

图8为拖拉机四驱结构示意图；

图9为拖拉机动力输出结构示意图。

附图标记对应关系为：

1发动机2底盘3车架

4驾驶室5悬挂装置

31前车架32铰接点33后车架

41仪表台42操作机构43座椅

51前配重52悬挂提升器

a前桥b离合器c减速器

d变速器e万向传动装置x通用件

c1减速箱体c2减速箱盖c3输入轴、

c4输出轴c5输出轴从动齿轮

d1变速组件d2前驱组件d3主减速组件

d4动力输出组件

x1端盖x2轴承x3螺栓

x4密封圈x5挡圈x6法兰

x7止推轴套x8轴套x9端盖

x10卡环x11弹簧x12推力轴承

s0倒挡轴s1副输入轴g0倒挡中间齿轮

g11一挡主动齿轮g12二挡主动齿轮g13三挡主动齿轮

g14四挡主动齿轮g15三联齿轮从动齿轮g16倒挡主动齿轮

g17三联齿轮主动齿轮s2中间轴g21一挡从动齿轮

g22一二挡花键毂g23二挡从动齿轮g24三挡从动齿轮

g25三四挡花键毂g26四挡从动齿轮g27高速挡齿轮

g28高低倒挡花键毂g29低速挡齿轮j1一二挡接合套

j2三四挡接合套j3高低挡接合套b1一二挡拨叉

b2三四挡拨叉b3高低挡拨叉

s3前驱轴l前驱锁止机构

l1锁止钳l2弹簧后座l3弹簧前座

l4电机支座l5钢片l6摩擦片

l7离合器毂l8减速电机

s4后驱轴g41后驱轴从动齿轮g42后驱主动锥齿轮

d31主减速器

s5pto输入轴g51快挡主动齿轮g52快慢挡花键毂

g53慢挡主动齿轮j4快慢挡接合套b4快慢挡拨叉

g61快挡从动齿轮g62pto主动齿轮g63慢挡从动齿轮

s6第二中间轴s7pto轴g71pto轴从动齿轮

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。

本实用新型实施例如下，请参见图1至图9所示的拖拉机及动力传动装置的结构示意图，具体地，如图1所示，拖拉机包括发动机1、底盘2、车架3、驾驶室4和悬挂装置。底盘包括动力传动装置和行驶系统。车架3包括前车架31、铰接点32和后车架33。驾驶室4包括仪表台41、操作机构42和座椅43。悬挂装置包括前配重51和悬挂提升器52。如图2所示，动力传动装置包括前桥a，离合器b，减速器c，变速器d和万向传动装置e。行驶系统包括悬架和车轮w，对于主要从事田间作业的拖拉机，亦可以不用悬架。如图3所示，减速器c包括减速箱体c1、减速箱盖c2，输入轴c3、输出轴c4和输出轴从动齿轮c5。如图4所示，变速器d包括变速组件d1，前驱组件d2，主减速组件d3及动力输出组件d4。

减速器c的输入轴c3上设有输入轴主动齿轮，输入轴通过轴承x2支撑在减速箱体c1上，两端通过端盖x1定位，并通过螺栓x3固定在箱体上。输出轴从动齿轮c5通过花键套装在输出轴c4上，输出轴从动齿轮c5通过挡圈x5定位在输出轴c5上，输出轴c5通过轴承x2支撑在减速箱体c1上，两端通过端盖x1定位，并通过螺栓x3固定在箱体上。输入轴c3的动力输入端，输出轴c4的动力输出端端盖x1上安装有密封圈x4。输入轴主动齿轮与输出轴从动齿轮c5常啮合，通过次级齿轮传动，降低输出轴转速，降低在大角度动力传递过程中传动系统抖动。

变速组件d1包括倒挡轴s0，副输入轴s1，倒挡中间齿轮g0，一挡主动齿轮g11，二挡主动齿轮g12，三挡主动齿轮g13，四挡主动齿轮g14，三联齿轮从动齿轮g15，倒挡主动齿轮g16，三联齿轮主动齿轮g17，中间轴s2，一挡从动齿轮g21，一二挡花键毂g22，二挡从动齿轮g23，三挡从动齿轮g24，三四挡花键毂g25，四挡从动齿轮g26，高速挡齿轮g27，高低倒挡花键毂g28，低速挡齿轮g29，一二挡接合套j1，三四挡接合套j2，高低挡接合套j3，一二挡拨叉b1，三四挡拨叉b2，高低挡拨叉b3及通用件x，通用件x包括端盖x1，轴承x2，螺栓x3，密封圈x4，挡圈x5，法兰x6，止推轴套x7，轴套x8，端盖x9，卡环x10，弹簧x11，推力轴承x12。

前驱组件d2包括前驱轴s3和前驱锁止组件l，前驱锁止机构l包括锁止钳l1，弹簧后座l2，弹簧前座l3，电机支座l4，钢片l5，摩擦片l6，离合器毂l7和减速电机l8。主减速组件d3包括后驱轴s4，后驱轴从动齿轮g41，后驱主动锥齿轮g42和主减速器d31。

动力输出组件d4包括pto输入轴s5，快挡主动齿轮g51，快慢挡花键毂g52，慢挡主动齿轮g53，快慢挡接合套j4，快慢挡拨叉b4，快挡从动齿轮g61，pto主动齿轮g62，慢挡从动齿轮g63，第二中间轴s6，pto轴s7和pto轴从动齿轮g71。

离合器b前端安装在发动机a上，后端安装减速器c，减速器c上安装铰接点32，前车架31安装在发动机1上，前桥a、配重51安装在前车架31上，前车架31、前桥a、发动机1、离合器b、减速器c组成前机身。前机身可以围绕铰接点32偏转，后车架33安装在铰接点32上，变速器d安装在后车架33上，驾驶室4安装在变速器d上，悬挂提升器52安装在变速器d上。

离合器b前端安装在发动机a上，后端安装减速器c，变速器的前驱组件d2通过万向传动装置e将动力传递至前桥a，为了提高动力传动效率，如果前桥a上不设置悬架，前桥a的输入端与前驱组件d2的输出端同轴。如果前桥设置悬架，前桥a的输入端与前驱组件d2的输出端同轴仅允许有少量的上下摆动。前驱组件d2处于常断开状态，拖拉机正常行驶时采用后轮驱动，只有后驱打滑时才切入前驱，实现拖拉机四轮驱动。

铰接点32安装在减速器c上，后车架33安装在铰接点32上，变速器d安装在后车架33上，变速器d的副副输入轴s1通过万向传动装置e与减速器c的输出轴c4相连。变速器d与减速器c之间的万向传动装置e为双联等速万向节，双联等速万向节的节点在车架铰接点32的轴线延长线上。

倒挡中间齿轮g0通过轴套x8套装在倒挡轴s0上，倒挡中间齿轮g0可围绕倒挡轴s0自由转动，倒挡轴s0通过螺纹连接固定在箱体c71上，倒挡中间齿轮g0的位置由倒挡轴拨叉b4控制。

一挡主动齿轮g11，二挡主动齿轮g12，三挡主动齿轮g13，四挡主动齿轮g14通过花键套装在副输入轴s1上。三联齿轮主动齿轮g17，倒挡主动齿轮g16，三联齿轮从动齿轮g15组成为一体，通过轴承x2空套在副输入轴s1上。副输入轴s1通过轴承x2支撑在箱体上。四挡主动齿轮g14与三挡主动齿轮g13之间设置有挡圈f6，二挡主动齿轮g12和一挡主动齿轮g11之间设置有挡圈x5，一挡主动齿轮g11与轴承x2，三联齿轮主动齿轮g17与轴承x2之间设置有挡圈x5。

低速挡齿轮g29，高低倒挡花键毂g28，通过轴承x2空套在中间轴s2上，一挡从动齿轮g21，二挡从动齿轮g23，三挡从动齿轮g24，四挡从动齿轮g26通过轴套x8空套在中间轴s2上。一挡从动齿轮g21与轴承x2之间、三挡从动齿轮g24与二挡从动齿轮g23之间、四挡从动齿轮g26与高速挡齿轮g27之间、低速挡齿轮g29与轴承x2通过止推轴套x7定位，使得这几组元件可以以不同转速相对转动。高速挡齿轮g27，三四挡花键毂g25，一二挡花键毂g22通过花键套装在中间轴s2上。高低挡接合套j3通过花键套装在高低倒挡花键毂g28上，并可以沿着高低倒挡花键毂g28前后滑动。三四挡接合套j2通过花键套装在三四挡花键毂g25上，并可以沿着三四挡花键毂g25前后滑动。一二挡接合套j1通过花键套装在一二挡花键毂g22上，并可以沿着一二挡花键毂g22前后滑动。低速挡齿轮g29，高低倒挡花键毂g28，高低挡接合套j3，高速挡齿轮g27组成高低挡切换模块。二挡从动齿轮g23，一二挡接合套j1，一二挡花键毂g22，一挡从动齿轮g21组成一二挡切换模块。四挡从动齿轮g26，三四挡接合套j2，三四挡花键毂g25，三挡从动齿轮g24组成三四挡切换模块。

工作原理如下：

一二挡换挡原理：一二挡接合套j1处于中间位置，实现一二挡之间的空挡。操作一二挡拨叉b1使一二挡接合套j1向前移动，使得一二挡接合套j1的内花键与一挡从动齿轮g21的外花键结合，动力由一挡主动齿轮g11传递至一挡从动齿轮g21，经过一挡从动齿轮g21的外花键传递至一二挡接合套j1，再传递至一二挡花键毂g22，从而传递至中间轴s2，中间轴s2以一挡转动。操作一二挡拨叉b1使一二挡接合套j1向后移动，使得一二挡接合套j1的内花键与二挡从动齿轮g23的外花键结合，动力由二挡主动齿轮g12传递至二挡从动齿轮g23，经过二挡从动齿轮g23的外花键传递至一二挡接合套j1，再传递至一二挡花键毂g22，从而传递至中间轴s2，中间轴s2以二挡转动。

三四挡换挡原理：三四挡接合套j2处于中间位置，实现三四挡之间的空挡。操作三四挡拨叉b2使三四挡接合套j2向前移动，使得三四挡接合套j2的内花键与三挡从动齿轮b39的外花键结合，动力由三挡主动齿轮g13传递至三挡从动齿轮g24，经过三挡从动齿轮g24的外花键传递至三四挡接合套j2，再传递至三四挡花键毂g25，从而传递至中间轴s2，中间轴s2以三挡转动。操作三四挡拨叉b2使三四挡接合套j2向后移动，使得三四挡接合套j2的内花键与四挡从动齿轮g26的外花键结合，动力由四挡主动齿轮g14传递至四挡从动齿轮g26，经过四挡从动齿轮g26的外花键传递至三四挡接合套j2，再传递至三四挡花键毂g25，从而传递至中间轴s2，中间轴s2以四挡转动。

倒挡换挡原理，如图7所示，倒挡中间齿轮g0与高低倒挡接合套j3常啮合，在倒挡空挡位置时，倒挡中间齿轮g0(如图7的g0(1)位置所示)不能与倒挡主动齿轮g16啮合，输出空挡。当倒挡拨叉b4带动倒挡中间齿轮g0向前滑动，倒挡中间齿轮g0同时与倒挡主动齿轮g16和高低倒挡接合套j3啮合，输出倒挡，此时倒挡中间齿轮g0的位置如图7的g0(2)所示。

高低挡换挡原理。高低挡接合套j3处于中间位置，实现高低挡之间的空挡。操作高低挡拨叉b3使高低挡接合套j3向前移动，高低挡接合套j3的内花键与高速挡齿轮g27的外花键结合，由于高速挡齿轮g27通过花键套装在中间轴s2上，因此，高低挡接合套j3的内花键与高速挡齿轮g27的外花键结合的本质是使得高低倒挡花键毂g28与中间轴s2结合。此时高低挡接合套j3以高速挡输出。操作高低挡拨叉b3使高低挡接合套j3向后移动，高低挡接合套j3的内花键与低速挡齿轮g29的外花键结合，由于高速挡齿轮g27与三联齿轮主动齿轮g17常啮合，三联齿轮主动齿轮g17与三联齿轮从动齿轮g15为一体，三联齿轮从动齿轮g15与低速挡齿轮b31常啮合。其传递路线为：高速挡齿轮g27，至三联齿轮从动齿轮g15，至三联齿轮主动齿轮g17，至低速挡齿轮g29，高低挡接合套j3。此时高低挡接合套j3以低速挡输出。

后驱轴从动齿轮g41通过花键套装在后驱轴s4上，后驱轴从动齿轮g41与高低挡接合套j3上的外齿常啮合，后驱轴从动齿轮g41为宽齿轮，高低挡接合套j3在空挡、高挡和低挡时都与后驱轴从动齿轮g41常啮合传动。后驱轴s4上加工有后驱主动锥齿轮g42，后驱主动锥齿轮g42将动力传递至主减速器d31的从动锥齿轮。后驱轴s4通过轴承x2固定在箱体上

前驱轴s3通过轴承x2和轴套x8分别支撑在箱体和后驱轴s4上，前驱轴上设置有前驱锁止装置l。锁止钳l1设置有螺母，并安装在减速电机l8的输出轴上，其输出轴上设置有螺杆，与锁止钳l1上的螺母形成螺母螺杆移动副，推力轴承x8安装锁止钳l1与弹簧后座d43之间，弹簧x9安装在弹簧后座l2与弹簧前座l3之间，弹簧后座d43安装在钢片l5外侧。钢片l5设置有外花键，并通过外花键安装在离合器毂l7上，钢片l5可以在离合器毂l7前后移动，不可以相对转动。摩擦片l6设置有内花键并通过内花键安装在副输入轴d21上，并可以沿着副输入轴d21上的花键前后移动，不可以相对转动。摩擦片l6与钢片l5间隔布置，离合器毂l7通过花键安装在后驱轴s4上。减速电机l8的通断由驾驶员控制，驾驶员控制减速电机l8通电，前驱锁止，车辆进入四驱模式，驾驶员控制减速电机断电，前驱端口，车辆进入后轮驱动的两轮驱动模式。

四驱锁止原理如下：

锁止钳l1在减速电机l8的控制下移动，锁止钳l1运动使推力轴承x8压缩弹簧x9，弹簧使钢片l5和摩擦片l6压紧，将从副输入轴d21上传递的动力输入至后驱轴s4。

后驱轴s4通过轴承x7安装在副箱体d11上，后驱轴s4上设置有主动锥齿轮，通过从动锥齿轮驱动后主减速器d52。

后驱锁止组件d4包括锁止钳l1，弹簧后座l2，弹簧前座l3，电机支座l4，钢片l5，摩擦片l6，离合器毂l7，减速电机l8，后驱组件d5主要由后驱轴s4和后主减速器d52。

pto换挡原理：

pto快速挡：快慢挡接合套j4前移，快慢挡接合套j4同时与快慢挡花键毂g52和快挡主动齿轮g51的外花键结合，pto变速器换人快挡。其动力传递路线为。pto输入轴s5，至快慢挡花键毂g52，快慢挡接合套j4，快挡主动齿轮g51，快挡从动齿轮g61，第二中间轴s6，pto主动齿轮g62，pto从动齿轮e10，pto轴s7。

pto慢速挡：快慢挡接合套j4后移，快慢挡接合套j4同时与快慢挡花键毂g52和慢挡主动齿轮g53的外花键结合，pto变速器换人慢挡。其动力传递路线为。pto输入轴s5，至快慢挡花键毂g52，快慢挡接合套j4，慢挡主动齿轮g53，慢挡从动齿轮g63，第二中间轴s6，pto主动齿轮g62，pto从动齿轮e10，pto轴s7。

上述结构的拖拉机及其动力传动装置，具有如下优点：

第一、变速器后置安装与铰接点上，变速器的长度不会影响整车长度，有利于降低拖拉机的整车长度，提高机动性能。

第二、通过在铰接点前端设置减速器减速，可有效减低万向传动装置在传动过程中的转速，减少万向传动装置抖动，提高万向传动装置及整车的使用寿命。

第三、拖拉机采用后驱为主，四驱为辅，驱动能力更强。

第四、通过采用电控多片摩擦片式四驱锁止装置，四驱控制更为便捷，可在拖拉机行进中操控四驱。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。