发明内容
本发明的目的在于提供一种12+12档位变速箱及其收获机械,以解决现有技术中存在的换向时需要先通过分离离合器切断发动机动力,再操作换挡手柄改变传动的方向,实现前进或倒退,操纵繁琐,降低了作业效率,费时,费油的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明提供的一种12+12档位变速箱,包括:箱体;
所述箱体内设置有离合器单元、动力梭式换挡单元、主变速单元和副变速单元;
所述离合器单元、动力梭式换挡单元、主变速单元和副变速单元依次传动连接;
所述主离合器单元包括扭转缓冲器,用于与发动机连接;
所述动力梭式换挡单元包括湿式离合器,用于通过油压控制实现前进挡和倒档的快速切换;
所述主变速单元包括同步器,用于实现四个档位的转换;
所述副变速单元用于实现高、中、低三个档位的转换。
本发明的主离合部分为扭转缓冲器,能够有效缓冲发动机启动对后面传动装置的冲击,能够降低发动机启动过程中的噪声、降低齿轮之间的磨损;
动力梭式换挡单元由湿式离合器通过油压实现前进挡和倒档的快速切换,可以在不切断动力的条件下完成换向操纵,提高了拖拉机的作业效率,降低了驾驶员的疲劳强度。
进一步地,所述箱体内设置有依次动力连接的动力换向输入轴、惰轮轴、动力换向输出轴、主变速输入轴、主变速输出轴、副变速输入轴和副变速输出传动轴;
所述动力梭式换挡单元包括:动力换向输入轴、惰轮轴、动力换向输出轴和主变速输入轴;
所述主变速单元包括主变速输入轴、主变速输出轴和副变速输入轴;
所述主变速单元通过所述主变速输入轴与所述动力梭式换挡单元传动连接;
所述副变速单元包括:主变速输出轴、副变速输入轴和副变速输出传动轴;
所述副变速单元通过主变速输出轴S4与所述主变速单元传动连接。
进一步地,所述离合器单元中,所述扭转缓冲器一端与发动机飞轮壳相连,另一端与动力换向输入轴连接。
具体而言,所述扭转缓冲器的另一端通过花键与动力换向输入轴连接。
进一步地,所述动力梭式换挡单元还包括:倒档主动齿轮、前进挡主动齿轮、倒档惰轮、倒档从动齿轮、前进档从动齿轮、常啮合主动齿轮以及常啮合从动齿轮;
所述倒档主动齿轮和所述前进挡主动齿轮通过花键套装在所述动力换向输入轴上;
所述惰轮轴安装在所述箱体内,所述倒档惰轮可相对转动地设置在所述惰轮轴上;
所述倒档从动齿轮和所述前进档从动齿轮通过轴承可相对转动地套装在所述动力换向输出轴上;
所述湿式离合器固接在动力换向输出轴上;
在所述动力换向输出轴的轴向上,所述倒档从动齿轮和所述前进档从动齿轮分别设置在所述湿式离合器的两侧;且所述倒档从动齿轮和所述前进档从动齿轮分别通过花键与所述湿式离合器的两端连接;
所述常啮合主动齿轮通过花键套装在所述动力换向输出轴上,所述常啮合从动齿轮固接在所述主变速输入轴上;所述常啮合主动齿轮和所述常啮合从动齿轮保持啮合传动连接状态;
所述倒档主动齿轮通过所述倒档惰轮与所述倒档从动齿轮传动连接;
所述前进挡主动齿轮与所述前进档从动齿轮啮合传动连接。
进一步地,所述倒档惰轮通过轴承可相对转动地设置在所述惰轮轴上;
所述倒档从动齿轮和所述前进档从动齿轮通过轴承可相对转动地套装在所述动力换向输出轴上;
优选地,所述轴承为滚动轴承。
进一步地,所述主变速单元包括:一档主动齿轮、二档主动齿轮、三档主动齿轮、四档主动齿轮、一档从动齿轮、二档从动齿轮、三档从动齿轮、四档从动齿轮、一二档同步器和三四同步器;
所述一档主动齿轮、二档主动齿轮以及所述三四同步器的齿毂通过花键套装在所述主变速输入轴上;
所述三档主动齿轮和所述四档主动齿轮分别通过轴承可相对转动地设置在所述主变速输入轴上,且分别与所述三四同步器两侧的结合齿圈通过花键连接;
所述一二档同步器的齿毂、三档从动齿轮和四档从动齿轮通过花键套装在所述主变速输出轴上;
所述一档从动齿轮和所述二档从动齿轮通过轴承可相对转动地套装在所述主变速输出轴上,且分别与所述一二档同步器两侧的结合齿圈通过花键连接;
所述一档主动齿轮和一档从动齿轮、二档主动齿轮和二档从动齿轮、三档主动齿轮和三档从动齿轮、以及四档主动齿轮和四档从动齿轮之间分别啮合传动连接。
进一步地,在轴向上,所述一档主动齿轮、二档主动齿轮、三档主动齿轮、三四同步器以及四档主动齿轮依次套装在所述主变速输入轴上;
在轴向上,一档从动齿轮、一二档同步器、二档从动齿轮、三档从动齿轮和四档从动齿轮依次套装在所述主变速输出轴上。
进一步地,所述副变速单元包括:副变速常啮合主动齿轮、中档啮合套、高低档啮合套、低档从动齿轮、中档从动齿轮、副变速常啮合从动齿轮、低档主动齿轮和中档主动齿轮;
所述副变速常啮合主动齿轮固接在所述主变速输出轴上,且与所述副变速常啮合从动齿轮啮合传动连接;
所述副变速常啮合从动齿轮与低档主动齿轮固接在所述副变速输入轴上;
所述中档啮合套通过花键套装所述副变速输入轴上,所述中档主动齿轮通过轴承可相对转动地套装在所述副变速输入轴上;
在轴向上,所述中档啮合套设置在所述低档主动齿轮与所述中档主动齿轮之间,且可选择地与所述低档主动齿轮或者所述中档主动齿轮侧面上的结合齿圈啮合传动连接;
所述高低档啮合套和所述中档从动齿轮通过花键套装在所述副变速输出轴上;所述低档从动齿轮通过轴承可转动地套装在所述副变速输出轴上;
所述副变速输出轴与所述主变速输出轴同轴心设置,在轴向上,所述高低档啮合套设置在所述副变速常啮合主动齿轮与所述低档从动齿轮之间,所述高低档啮合套可选择地与所述副变速常啮合主动齿轮或者所述低档从动齿轮侧面上的结合齿圈啮合传动连接,或者,所述高低档啮合套与所述副变速常啮合主动齿轮和所述低档从动齿轮侧面上的结合齿圈均脱离啮合;
所述中档主动齿轮与所述中档从动齿轮啮合传动连接;
所述低档主动齿轮与低档从动齿轮啮合传动连接。
采用上述技术方案,本发明具有如下有益效果:
本发明结构简单,使用方便,通过设置主离合部分为扭转缓冲器能够有效缓冲发动机启动对后面传动装置的冲击,能够降低发动机启动过程中的噪声、降低齿轮之间的磨损;动力梭式换挡单元由湿式离合器通过油压实现前进挡和倒档的快速切换,可以在不切断动力的条件下下实现平稳换向,提高了拖拉机的作业效率,降低了驾驶员的疲劳强度,满足多种特殊作业要求。
另外,本发明还公开了一种带有上述变速箱的收获机械,其包括发动机和中央传动机构;
所述发动机的飞轮壳与所述扭转缓冲器一端连接;所述副变速单元的副变速输出轴与所述中央传动机构相连接。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“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,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。
如图1所示,本实施例提供的一种12+12档位变速箱,包括:箱体;
箱体内设置有离合器单元101、动力梭式换挡单元102、主变速单元103和副变速单元104;
离合器单元101、动力梭式换挡单元102、主变速单元103和副变速单元104依次传动连接;
主离合器单元101包括扭转缓冲器,用于与发动机连接;
动力梭式换挡单元102包括湿式离合器6,用于通过油压控制实现前进挡和倒档的快速切换;
主变速单元103包括同步器,用于实现四个档位的转换;
副变速单元104用于实现高、中、低三个档位的转换。
本发明的主离合部分为扭转缓冲器,能够有效缓冲发动机启动对后面传动装置的冲击,能够降低发动机启动过程中的噪声、降低齿轮之间的磨损;
动力梭式换挡单元102由湿式离合器通过油压实现前进挡和倒档的快速切换,可以在不切断动力的条件下完成换向操纵,提高了拖拉机的作业效率,降低了驾驶员的疲劳强度。
箱体内设置有依次动力连接的动力换向输入轴S1、惰轮轴S7、动力换向输出轴S2、主变速输入轴S3、主变速输出轴S4、副变速输入轴S5和副变速输出传动轴S6;
动力梭式换挡单元102包括:动力换向输入轴S1、惰轮轴S7、动力换向输出轴S2和主变速输入轴S3;
主变速单元103包括主变速输入轴S3、主变速输出轴S4和副变速输入轴S5;
主变速单元103通过主变速输入轴S3与动力梭式换挡单元102传动连接;
副变速单元104包括:主变速输出轴S4、副变速输入轴S5和副变速输出传动轴S6;
副变速单元104通过主变速输出轴S4与主变速单元103传动连接。
离合器单元101中,扭转缓冲器1一端与发动机飞轮壳相连,另一端与动力换向输入轴S1连接。
具体而言,扭转缓冲器1的另一端通过花键与动力换向输入轴S1连接。
动力梭式换挡单元102还包括:倒档主动齿轮2、前进挡主动齿轮4、倒档惰轮23、倒档从动齿轮3、前进档从动齿轮5、常啮合主动齿轮8以及常啮合从动齿轮7;
倒档主动齿轮2和前进挡主动齿轮4通过花键套装在动力换向输入轴S1上;
惰轮轴S7安装在箱体内,倒档惰轮23可相对转动地设置在惰轮轴S7上;
倒档从动齿轮3和前进档从动齿轮5通过轴承可相对转动地套装在动力换向输出轴S2上;
湿式离合器6固接在动力换向输出轴S2上;
在动力换向输出轴S2的轴向上,倒档从动齿轮3和前进档从动齿轮5分别设置在湿式离合器6的两侧;且倒档从动齿轮3和前进档从动齿轮5分别通过花键与湿式离合器6的两端连接;
常啮合主动齿轮8通过花键套装在动力换向输出轴S2上,常啮合从动齿轮7固接在主变速输入轴S3上;常啮合主动齿轮8和常啮合从动齿轮7保持啮合传动连接状态;
倒档主动齿轮2通过倒档惰轮23与倒档从动齿轮3传动连接;
前进挡主动齿轮4与前进档从动齿轮5啮合传动连接。
倒档惰轮23通过轴承可相对转动地设置在惰轮轴S7上;
倒档从动齿轮3和前进档从动齿轮5通过轴承可相对转动地套装在动力换向输出轴S2上;
优选地,轴承为滚动轴承。
主变速单元103包括:一档主动齿轮9、二档主动齿轮11、三档主动齿轮13、四档主动齿轮15、一档从动齿轮10、二档从动齿轮12、三档从动齿轮14、四档从动齿轮16、一二档同步器56和三四同步器34;
一档主动齿轮9、二档主动齿轮11以及三四同步器34的齿毂通过花键套装在主变速输入轴S3上;
三档主动齿轮13和四档主动齿轮15分别通过轴承可相对转动地设置在主变速输入轴S3上,且分别与三四同步器34两侧的结合齿圈通过花键连接;
一二档同步器56的齿毂、三档从动齿轮14和四档从动齿轮16通过花键套装在主变速输出轴S4上;
一档从动齿轮10和二档从动齿轮12通过轴承可相对转动地套装在主变速输出轴S4上,且分别与一二档同步器56两侧的结合齿圈通过花键连接;
一档主动齿轮9和一档从动齿轮10、二档主动齿轮11和二档从动齿轮12、三档主动齿轮13和三档从动齿轮14、以及四档主动齿轮15和四档从动齿轮16之间分别啮合传动连接。
在轴向上,一档主动齿轮9、二档主动齿轮11、三档主动齿轮13、三四同步器34以及四档主动齿轮15依次套装在主变速输入轴S3上;
在轴向上,一档从动齿轮10、一二档同步器56、二档从动齿轮12、三档从动齿轮14和四档从动齿轮16依次套装在主变速输出轴S4上。
副变速单元104包括:副变速常啮合主动齿轮18、中档啮合套35、高低档啮合套36、低档从动齿轮20、中档从动齿轮22、副变速常啮合从动齿轮17、低档主动齿轮19和中档主动齿轮21;
副变速常啮合主动齿轮18固接在主变速输出轴S4上,且与副变速常啮合从动齿轮17啮合传动连接;
副变速常啮合从动齿轮17与低档主动齿轮19固接在副变速输入轴S5上;
中档啮合套35通过花键套装副变速输入轴S5上,中档主动齿轮21通过轴承可相对转动地套装在副变速输入轴S5上;
在轴向上,中档啮合套35设置在低档主动齿轮19与中档主动齿轮21之间,且可选择地与低档主动齿轮19或者中档主动齿轮21侧面上的结合齿圈啮合传动连接;
高低档啮合套36和中档从动齿轮22通过花键套装在副变速输出轴S6上;低档从动齿轮20通过轴承可转动地套装在副变速输出轴S6上;
副变速输出轴S6与主变速输出轴S4同轴心设置,在轴向上,高低档啮合套36设置在副变速常啮合主动齿轮18与低档从动齿轮20之间,高低档啮合套36可选择地与副变速常啮合主动齿轮18或者低档从动齿轮20侧面上的结合齿圈啮合传动连接,或者,高低档啮合套36与副变速常啮合主动齿轮18和低档从动齿轮20侧面上的结合齿圈均脱离啮合;
中档主动齿轮21与中档从动齿轮22啮合传动连接;
低档主动齿轮19与低档从动齿轮20啮合传动连接。
采用上述技术方案,本发明具有如下有益效果:
本发明结构简单,使用方便,通过设置主离合部分为扭转缓冲器能够有效缓冲发动机启动对后面传动装置的冲击,能够降低发动机启动过程中的噪声、降低齿轮之间的磨损;动力梭式换挡单元由湿式离合器通过油压实现前进挡和倒档的快速切换,可以在不切断动力的条件下下实现平稳换向,提高了拖拉机的作业效率,降低了驾驶员的疲劳强度,满足多种特殊作业要求。
其中,动力梭式换挡单元用于换向时档位传动路线如下:
前进挡:通过信号控制器,使湿式离合器6与前进档从动齿轮5结合,此时的传动线路为:扭转缓冲器(1)→动力换向输入轴S1→前进挡主动齿轮4→湿式离合器6→动力换向输出轴S2→常啮合主动齿轮8→常啮合从动齿轮7→主变速单元;
倒档:通过信号控制器,使湿式离合器6与倒档从动齿轮3结合,此时的传动线路为:扭转缓冲器(1)→动力换向输入轴S1→倒档主动齿轮2→倒档惰伦23→倒档从动齿轮3→湿式离合器6→动力换向输出轴S2→常啮合主动齿轮8→常啮合从动齿轮7→主变速单元。
经动力梭式换挡单元进入主变速单元后,在主变速单元内的档位变化为:
一档:操纵换挡机构,使一二档同步器56与一档从动齿轮10结合,此时的传动路线为两条。传动线路1为:动力梭式换挡单元→主变速输入轴S3→一档主动齿轮9→一档从动齿轮10→一二档同步器56→主变速输出轴S4→副变速单元。传动线路2为:动力梭式换挡单元→主变速输入轴S3→一档主动齿轮9→一档从动齿轮10→一二档同步器56→主变速输出轴S4→副变速常啮合主动齿轮18→副变速常啮合从动齿轮17→副变速单元。
二档:操纵换挡机构,使一二档同步器56与二档从动齿轮12结合,此时的传动路线为两条。传动线路1为:动力梭式换挡单元→主变速输入轴S3→二档主动齿轮11→二档从动齿轮12→一二档同步器56→主变速输出轴S4→副变速单元。传动线路2为:动力梭式换挡单元→主变速输入轴S3→二档主动齿轮11→二档从动齿轮12→一二档同步器56→主变速输出轴S4→副变速常啮合主动齿轮18→副变速常啮合从动齿轮17→副变速单元。
三档:操纵换挡机构,使三四档同步器34与三档主动齿轮13结合,此时的传动路线为两条。传动路线1为:动力梭式换挡单元→主变速输入轴S3→三四档同步器34→三档主动齿轮13→三档从动齿轮14→主变速输出轴S4→副变速单元。传动路线2为:动力梭式换挡单元→主变速输入轴S3→三四档同步器34→三档主动齿轮13→三档从动齿轮14→主变速输出轴S4→副变速常啮合主动齿轮18→副变速常啮合从动齿轮17→副变速单元。
四档:操纵换挡机构,使三四档同步器34与四档主动齿轮15结合,此时的传动路线为两条。传动路线1为:动力梭式换挡单元→主变速输入轴S3→三四档同步器34→四档主动齿轮15→四档从动齿轮16→主变速输出轴S4→副变速单元。传动路线2为:动力梭式换挡单元→主变速输入轴S3→三四档同步器34→四档主动齿轮15→四档从动齿轮16→主变速输出轴S4→副变速常啮合主动齿轮18→副变速常啮合从动齿轮17→副变速单元。
经主变速单元进入副变速单元后,在副变速单元内的档位变换为:
低档:操纵换挡机构,使高低档啮合套36与低档从动齿轮20结合,此时的传动线路为:主变速单元→副变速输入轴S5→低档主动齿轮19→低档从动齿轮20→高低档啮合套36→副变速输出轴S6→输出。
中档:操纵换挡机构,使中档啮合套35与中档主动齿轮21结合,此时的传动路线为:主变速单元→副变速输入轴S5→中档啮合套35→中档主动齿轮21→副变速输出轴S6→输出。
高档:操纵换挡机构,使高低档啮合套36与副变速常啮合主动齿轮18结合,此时的传动路线为:主变速单元→高低档啮合套36副变速输出轴S6→输出。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。