用于变速器的紧凑减速传动装置 |
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| 申请号 | CN200880129735.7 | 申请日 | 2008-07-03 | 公开(公告)号 | CN102057186A | 公开(公告)日 | 2011-05-11 |
| 申请人 | 迪尔公司; | 发明人 | 托马斯·乔治·沃尔; 亚伦·大卫·微克勒; | ||||
| 摘要 | 用于多速 变速器 (12)的紧凑的减速传动装置(70)，其中，减速传动 输入轴 (78)和 输出轴 (88)与所述变速器内的 主轴 横向间隔且平行。减速传动装置(70)利用与其中一个速度档位 齿轮 (72)一体的输入齿轮(74)并选择性连接轴(24)，其提供一输入给机械 前轮驱动 装置(41)。所述减速传动装置(70)是双速选择性接合变速器，其内部许多机构位于变速器内其他未被占用的空间内。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于车辆变速器的减速传动装置，所述车辆变速器包括一从动档位齿轮和一主输出驱动轴，与所述主输出驱动轴共轴，所述档位齿轮选择性连接和脱离所述主输出驱动轴，所述减速传动装置包括： |
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| 说明书全文 | 用于变速器的紧凑减速传动装置技术领域[0001] 本发明涉及作业机械领域，尤其涉及一种用于作业机械中使用的变速器。 背景技术[0002] 作业机械，例如农业拖拉机，可以利用原动力使其驱动，原动力可采用多种驱动形式，如后轮驱动、四轮驱动(4WD)、机械前轮驱动(MFWD)、环行履带驱动等。在拖拉机使用机械前轮驱动方式的情况下，前轮驱动是一个典型的非全时驱动方式，驾驶室内的电子开关被用来在后轮驱动与机械前轮驱动方式之间进行切换。 [0003] 含有这样变速器的作业机械依靠原动机提供动力，通常包含一个压缩点火或柴油发动机。虽然这种发动机运行超过一范围的发动机转速，但是可以确定其一定的操作条件，使其扭矩输出和燃料效率处于高水平。这种作业机械的变速器的目的是使地速匹配最佳发动机操作条件，以提供燃料效率和高效运行作。 [0004] 这种作业机械有一个条件，即车辆需要以大体低于车辆正常运行速度的速度沿地面前行。为了达到这个目的，可以在作业车辆的变速器中提供减速传动装置。这些减速传动装置可以是单速或多速装置。在现有技术的变速器中，减速传动装置已在速比齿轮之前或之后被合并或作为一个独立的范围。通常，这些设计增加变速器总长度约50-75毫米。由于这样显著的长度增加，针对紧凑作业车辆装置，车辆外壳受到影响。 [0005] 因此，本领域需要一种用于作业车辆的变速器的紧凑的减速传动装置。 发明内容[0006] 第一种形式中，本发明包括一种用于车辆变速器的减速传动装置，该减速传动装置包括从动档位齿轮和与该档位齿轮共轴的主输出驱动轴，所述档位齿轮选择性连接和脱离主输出驱动轴。所述减速传动装置包括固定在档位齿轮上并与档位齿轮共轴的减速输入齿轮，以及与该减速输入齿轮啮合并固定在减速传动输入轴上且与主输出驱动轴平行并间隔开的减速从动齿轮。一对相互啮合的齿轮分别固定在主输出驱动轴和与减速传动输入轴共轴的第二输出轴上，一装置在档位齿轮脱离主输出驱动轴时选择性互连减速传动输入轴与所述第二输出轴。 [0007] 另一形式中，本发明是一种车辆变速器，包括主输入驱动轴；主输出驱动轴；位于主输出驱动轴之上且与该主输出驱动轴共轴的档位齿轮，所述档位齿轮由主输入驱动轴驱动并选择性连接和脱离该主输出驱动轴。固定在档位齿轮上并与档位齿轮共轴的减速输入齿轮。与减速输入齿轮啮合并固定在减速传动输入轴上且与主输出驱动轴平行并间隔开的减速从动齿轮。一对相互啮合的齿轮分别固定在主输出驱动轴和与减速传动输入轴共轴的第二输出轴上。一装置在档位齿轮脱离主输出驱动轴时选择性互连惰轮轴与第二输出轴。 [0008] 在又一形式中，本发明是一种作业机械，包括发动机、机械前轮驱动、以及车辆变速器，该车辆变速器包括主输入驱动轴、主输出驱动轴、位于主输出驱动轴之上且与该主输出驱动轴共轴的档位齿轮，所述档位齿轮由主输入驱动轴驱动且选择性连接和脱离该主输出驱动轴。固定在档位齿轮上并与档位齿轮共轴的减速输入齿轮。与减速输入齿轮啮合并固定在减速传动输入轴上且与主输出驱动轴平行并间隔开的减速从动齿轮。所述减速从动齿轮固定在减速传动输入轴上并与减速传动输入轴共轴。一对相互啮合的齿轮分别固定在主输出驱动轴和与惰轮轴共轴的第二输出轴上。一装置在档位齿轮脱离主输出驱动轴时选择性互连减速传动输入轴与第二输出轴。所述第二输出轴向机械前轮驱动提供驱动输入。附图说明 [0009] 图1是本发明实施例所述含有减速传动装置的作业机械和变速器的透视图； [0010] 图2是图1中所示的变速器的侧剖视图； [0011] 图3是图2中细节A放大视图； [0012] 图4是沿图1中的线4-4的图1部分放大的详细视图； [0013] 图5是用于图1所示装置的轴承设备的透视图。 具体实施方式[0014] 现在参照附图，尤其参照图1和图2，示出了农业拖拉机形式的作业机械10的一部分，特别是拖拉机的后部传动系。尽管显示为农业拖拉机，作业机械10可以是不同类型作业机械的形式，例如建筑拖拉机或林业机械。 [0016] 如图1所示的示意图，变速器12包括从动轴20、从动轴20与IC发动机22机械连接接收IC发动机的旋转输入功率。从动轴20通过与差速器驱动轴24相称的齿轮传动传递旋转功率，差速器驱动轴24又从后部差速齿轮组26延伸出并提供旋转输入功率给后部差速齿轮组26(参照图2)。 [0017] 从动轴20延伸穿过外壳28并由外壳28可旋转地支承，外壳28也装载并可旋转地支承许多其他的部件。也位于外壳28内并由外壳28支承的是惰轮装置30，惰轮装置30机械地互连在功率输入32和功率输出34之间。参照图2和图3，功率输入32包括输入轴36和由输入轴36支承的输入齿轮38。在所示的实施例中，输入轴36其实就是差速器驱动轴24，但能是提供输入功率给惰轮装置30的不同的可旋转驱动轴。输入轴36从与IC发动机22连接的从动轴20接收输入功率。 [0018] 所述术语功率输入32和功率输出34相对惰轮装置30使用。也就是说，功率输入32提供输入功率给惰轮装置30，功率输出34从惰轮装置30接收并提供功率输出。 [0019] 惰轮装置30(图3和图4)包括惰轮轴44、从动齿轮46和驱动齿轮48。从动齿轮46刚性地安装至惰轮轴44并在运行过程中随其旋转。驱动齿轮48具有内直径，当在一已安装位置时所述内直径花键配合惰轮轴44的外直径。驱动齿轮48紧靠惰轮轴44(参见图 3)上的肩50以保持在一个轴向方向，并由卡环52保持在另一轴向方向(用卡环52与驱动齿轮48之间的止推垫圈53)。 [0020] 进出口盖54构成外壳28的一部分，其装配在外壳28上形成的人孔56内。进出口盖54还限定支撑轴承62的轴承支撑，轴承62又具有可旋转地支承惰轮轴44的外端的内圈。进出口盖54利用三个螺栓60紧固在外壳28上。 [0021] 功率输出34相似地包括输出轴40和由输出轴40支承的输出齿轮42。如图1所示，输出轴40延伸穿过外壳28并提供旋转输出功率给MFWD，在图1中以拖拉机10前轴上的参考字符41表示。输出齿轮42与输出轴40联轴，因此，当MFWD通过驾驶室内的开关启动而接合时，输出齿轮42主动跟随输出轴40旋转。 [0023] 由上所述，作业机械10的变速器12具有标准速度档位齿轮，档位齿轮的一部分在图2和图3的输入轴24上有显示。所述的齿轮设置在轴24上并与输入轴22上的齿轮相互啮合，用以下方式，当发动机22维持在最佳占空度条件时，作业机械10可以达到多个速度范围。对于这样的变速器，它还可以具有减速传动装置，以图2、3和4中参照字符70表示。图中所述减速传动装置70具有一来自套在轴24上的速度档位齿轮72的输入。速度档位齿轮72可以是多个速度档位齿轮中的一个，但如此处所示，是A档位齿轮，其在变速器被接合时旋转。齿轮72通过图2和图3中所示的离合器装置73连接或脱离轴24。 [0024] 如图4所示，速度档位齿轮72与减速输入齿轮74构成一个整体，减速输入齿轮74固定在速度档位齿轮72上并与其共轴。减速输入齿轮74与固定在齿轮76上的对应齿轮76啮合，齿轮76固定到管状减速传动输入轴78上并与之一起旋转，管状减速传动输入轴 78平行间隔于轴24的轴线。如此处所示，减速传动输入轴78通过安装在外壳28上的轴承装置80枢接在一端，并通过也安装在外壳28上的轴承装置82枢接在另一端。减速传动输入轴78延伸到具有向外花键部分86的端部84。减速传动输出轴88与管状惰轮轴减速传动输入轴78共轴并套入其内，如图4所示，减速传动输出轴88通过轴44被支撑在左端，轴 44通过使用轴承装置90枢接在外壳28中。减速传动输出轴88的左端是相配地花键联接轴44于92，因此所述的轴共轴并一起旋转。 [0025] 轴88的右端具有向外朝向的花键部分94，花键部分94终止于安装在支架100上的轴承装置98的肩96，支架100相匹配地固定在外壳28上。轴向可移置的套筒102被接纳在花键部分94上并具有向内指引的花键部分104，所以套筒102随轴88旋转，但沿轴88轴向可移置。套筒102具有槽106，槽106接纳相称机构的叉108以在多个位置之间移动套筒102。在图4所示的位置，套筒102处于中间位置，其中，减速传动输入轴78的向外朝向花键部分86没有啮合套筒102的向内朝向花键部分104，这样，减速传动装置不运行。如果叉108被操纵以移动套管102至图4所示的左端，花键86与花键104相互接合以提供减速传动输入轴78与减速传动输出轴88的直接连接。 [0026] 减速传动装置70可以是单速，其中套管102接合或脱开减速传动输入轴78与减速传动输出轴88的连接。然而，如此处所示，减速传动装置70具有使用不同速度比的第二速度。为了达到这个目的，齿轮110套入减速传动输入轴78并相对减速传动输入轴78枢转。齿轮110设有环形扩展部分112，该环形延伸部分112终止于向内朝向花键部分114，向内朝向花键部分114的大小适合与套管102上的向外朝向花键部分108相互接合。齿轮110与齿轮组116啮合，齿轮组116通过轴承装置118和120枢接。齿轮组116具有与齿轮 110啮合的第一齿轮112和与齿轮126啮合的第二齿轮124，齿轮126与减速传动输入轴78构成一个整体。 [0027] 因此，套管102从图4所示位置到右端的移动接合花键部分108和花键部分104来提供齿轮110和输出轴88的连接，以提供一低速减速传动。齿轮110与具有齿轮124的齿轮组116啮合，齿轮124与减速传动输入轴78上的齿轮126啮合。在该位置，功率流从减速传动输入轴78通过与齿轮124啮合的齿轮126。齿轮122与齿轮110啮合，齿轮110通过花键部分108和花键部分114连接到减速传动输出轴88。这样就可以给减速传动输出提供第二速度。 [0028] 减速传动输出轴连接到轴44，轴44又通过齿轮组38和齿轮组46连接到轴24。如上述说明，轴24的输出通向变速器12的差速器装置，但是，另外，是通向齿轮组的输入，该齿轮组提供功率给MFWD装置41。 [0029] 对于图4所示的中间位置，A档位齿轮72的转动和整个减速输入齿轮74引起减速传动输入轴78旋转。然而，由于套管102既不直接接合在减速传动输入轴78与减速传动输出轴88之间，也不使花键部分108和114接合到齿轮110，所以没有移动传递到减速传动输出轴88。轴44和MFWD的连接以通常方式控制，在车辆前部接合或脱离MFWD驱动。 [0030] 减速传动装置70的启动首先通过移动离合器装置73发动，以使齿轮72从轴24脱离。然后套管102从图4所示位置轴向移动到左端达到高速传动齿轮比率，以使套管102直接连接减速传动输入轴78和减速传动输出轴88。该种转动通过齿轮组38和齿轮组46传递到差速器驱动轴24，以提供减速传动装置。值得注意的是，在这种状态下，A档位齿轮72以及从而减速输入齿轮74均相对于差速器驱动轴24旋转。为了更好的调节这些齿轮上的径向载荷，套管轴承128套入差速器输入轴24上，如图5所示。因此，功率流从接合A档位齿轮72的齿轮穿过减速输入齿轮76、减速传动输入轴78并直接到减速传动输出轴88到轴44，轴44又通过相互啮合的齿轮46和齿轮38驱动差速器输入轴24。不管变速器12是否处于减速传动模式，离合器装置62选择性用于接合或脱离MFWD 41。 [0031] 如果需要利用减速传动装置70的第二速度，套管102从图4所示位置被移置到右端，以使花键部分108和花键部分114被接合。在该位置，功率流从A档位齿轮72穿过减速输入齿轮74穿过齿轮76到减速传动输入轴78。从这里穿过啮合的齿轮126和124以及穿过齿轮122传递到齿轮110，然后齿轮110连接到减速传动输出轴88。因此，可以看出第二减速传动输入速度是可获得的。 [0032] 这种装置的益处是，减速传动输入和输出轴相互间隔但平行于变速器的主传动轴。这样能够使任何附加的空间在侧面而不是轴向以提供紧凑的变速器。既然所述变速器包括MFWD，该驱动的输入轴被用来调节输入和输出减速传动轴。另外，套管102和相关的互连被放置在变速器12内差速器装置26下面未被占用的空间里。在图2中具体显示。这种装置允许高紧凑变速器具有最小轴长和基本上更大的变速器的全部功能。 |
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