一种植保机械用变速器装置的制作方法

本发明属于变速器技术领域，具体涉及一种植保机械用变速器装置，设置了制动机构，具有档位少、换挡力小、档位排布和档位速合理的优势。

背景技术：
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变速器是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构，它能固定或分档改变输出轴和输入轴传动比，又称变速箱；变速器由变速传动机构和操纵机构组成，有些还有动力输出机构，传动机构大多用普通齿轮传动，也有的用行星齿轮传动，普通齿轮传动变速机构一般用滑移齿轮和同步器；变速器的作用包括：改变传动比，满足不同行驶条件对牵引力的需要，使发动机尽量工作在有利的工况下，满足可能的行驶速度要求；实现倒车行驶，用来满足汽车倒退行驶的需要；中断动力传递，在发动机起动，怠速运转，汽车换档或需要停车进行动力输出时，中断向驱动轮的动力传递；实现空档，当离合器接合时，变速箱可以不输出动力；变速器按传动比的变化方式分为有级式、无级式和综合式，有级式变速器有几个可选择的固定传动比，采用齿轮传动；无级式变速器的传动比可在一定范围内连续变化；综合式变速器由有级式变速器和无级式变速器共同组成的，其传动比可以在最大值与最小值之间几个分段的范围内作无级变化。中国专利201620625765.9公开的一种行星齿轮自动变速器包括行星轮输入端支架、行星轮输出端支架和行星齿轮，行星齿轮由大行星齿轮、小行星齿轮和太阳轮齿，行星轮连接架和内齿圈组成，行星轮输入端支架、行星轮输出端支架通过行星齿轮轴和螺钉固定，且行星轮输入端支架和行星轮输出端支架穿过行星轮输出轴，行星轮输出轴一端套有行星架输出端轴承，行星轮输出轴另一端固定连接有行星轮连接架，在行星轮连接架外侧设有行星架输入端轴承，且行星架输入端轴承通过内六角沉头螺丝与行星轮输入端支架固定连接，大行星齿轮、小行星齿轮和太阳轮齿相互啮合传动连接，且均设置在行星架输入端轴承一侧；中国专利201610818598.4公开的一种三轴式结构六挡的纵置变速器总成包括：依次相连的间接操纵机构、拨叉执行机构和三轴式挡位传动机构，三轴式挡位传动机构包括输出轴、中间轴、依次设置于输出轴上的五挡齿轮、六挡齿轮、四挡齿轮、三挡齿轮、二挡齿轮、一挡齿轮和倒挡齿轮，以及设置于中间轴上各挡齿轮对应的从动齿轮，拨叉执行机构包括五/六挡拨叉、三/四挡拨叉、一/二挡拨叉、倒挡拨叉、五/六挡反向板、选换挡拨头、平行设置的五/六挡拨叉轴和选换挡拨叉轴，间接操纵机构包括选挡摇臂、换挡摇臂、选挡拉丝球头、换挡拉丝球头、选挡拨头和换挡拨头、选挡轴、换挡轴；中国专利201610816630.5公布的一种车用三离合器式变速器由三个离合器、三根输入轴、四根中间轴、两根输出轴、六个空套齿轮、十四个固定齿轮、七个同步器、差速器输入齿轮和差速器组成，三个离合器采用径向与轴向相结合的嵌套集成方式，第一离合器与第二离合器相对轴向布置，第三离合器相对于第一离合器、第二离合器径向布置，三根输入轴之间采用嵌套的布置方式，第一输出轴、第一中间轴、第二中间轴之间及第二输出轴、第三中间轴、第四中间轴之间也采用嵌套的布置方式；在现有技术中，植保机械所用的工程机变速箱存在以下缺陷：直排档式结构的档位在整车上布置不灵活；换挡力重导致的操纵手感差；挡位速比与桥匹配性不好以及挡位与挡位之间速比差不当导致的换挡性能较差；整车布置空间与车架连接方式不适用于植保机械；性能对于植保机械相对富裕导致的大材小用；整车自重大、强度等性能要求高、结构复杂、维护保养繁琐；没有制动机构。因此，设计一种档位少、换挡力小、档位排布和档位速合理的植保机械用变速器装置，具有社会和经济效益，很有推广应用前景。

技术实现要素：
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本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计一种植保机械用变速器装置，设置了制动机构，具有档位少、换挡力小、档位排布和档位速合理的优势。

本发明涉及的植保机械用变速器装置的主体结构包括壳体、顶盖、选换挡总成、倒挡轴、二轴、一轴、三轴、四轴、输出轴、滚针轴承、倒挡包套、倒挡惰轮、二轴左包套、常合齿轮、三挡主动齿轮、二挡主动齿轮、二轴右包套、一轴包套、输入法兰、传动轴、三挡齿轮、二三挡齿毂套、二挡齿轮、一挡齿轮、倒挡齿毂套、倒挡齿轮、第一传导齿轮、三轴包套、四轴左包套、第二传导齿轮、第三传导齿轮、制动机构、四轴右包套、输出轴左包套、第四传导齿轮、输出轴右包套、输出轴隔套、二三档拨叉轴、二三挡拨叉、二三档换挡拨块、倒挡拨叉轴和倒挡拨叉；内空式结构的壳体的上部设置有顶盖，顶盖的外侧设置有选换挡总成，壳体的内部由上至下沿水平方向依次设置有倒挡轴、二轴、一轴、三轴、四轴和输出轴，其中，一轴和三轴通过滚针轴承连接且处于同一水平面，倒挡轴的外侧由左至右依次设置有倒挡包套和倒挡惰轮，倒挡轴的右端伸出壳体，倒挡轴的右端与壳体螺栓式连接，二轴的外侧由左至右依次设置有二轴左包套、常合齿轮、三挡主动齿轮、二挡主动齿轮和二轴右包套，二轴的右端伸出二轴右包套，二轴左包套和二轴右包套分别与壳体螺栓式连接，一轴的外侧套设有一轴包套，一轴伸出壳体，一轴包套与壳体螺栓式连接，一轴包套通过输入法兰与传动轴连接，三轴的外侧由左至右依次设置有三挡齿轮、二三挡齿毂套、二挡齿轮、一挡齿轮、倒挡齿毂套、倒挡齿轮、第一传导齿轮和三轴包套，三轴伸出壳体，三轴包套与壳体螺栓式连接，四轴的外侧由左至右依次设置有四轴左包套、第二传导齿轮、第三传导齿轮、制动机构和四轴右包套，第二传导齿轮通过四轴隔套34与第三传导齿轮连接，四轴伸出壳体，四轴左包套和四轴右包套分别与壳体螺栓式连接，两端输出式结构的输出轴的外侧由左至右依次设置有输出轴左包套、第四传导齿轮和输出轴右包套，输出轴左包套与第四传导齿轮之间设置有输出轴隔套，输出轴的左端伸出输出轴左包套，输出轴的右端伸出输出轴右包套，输出轴左包套和输出轴右包套分别与壳体螺栓式连接，二轴与二三挡齿毂套之间设置有倒Y形结构的二三档拨叉轴，二三档拨叉轴的顶部设置有二三挡拨叉和二三档换挡拨块，二轴与倒挡齿毂套之间设置有倒Y形结构的倒挡拨叉抽，倒挡拨叉轴的顶部设置有倒挡拨叉。

本发明涉及的选换挡总成的结构包括底座、换挡轴孔、换挡轴、塞片、油封、换挡臂、回位弹簧、换挡拨头、一号垫片、限位套、定位销、选档轴、选档臂、密封圈、二号垫片、垫圈、开口销、螺母和选档拨头；内空式结构的底座的内部设置有贯穿底座的换挡轴孔，换挡轴孔中设置有换挡轴，换挡轴孔的左端设置有塞片，换挡轴孔的右端设置有油封，换挡轴的左端伸出换挡轴孔，换挡轴的右端设置有换挡臂，换挡轴位于换挡轴孔中的部分由左至右依次设置有回位弹簧、换挡拨头、一号垫片和限位套，限位套与设置在底座右部的定位销配合，换挡拨头垂直于换挡轴并伸出底座，限位套包覆在换挡轴的外侧，底座上垂直于换挡轴的方向上设置有选档轴，选档轴的顶部设置有选档臂，选档轴与底座之间设置有O形结构的密封圈，选档臂与底座之间设置有二号垫片，选档轴的底部与底座之间设置有垫圈，选档轴的底部通过开口销与底座连接，选档轴的底部通过槽型结构的螺母与选档拨头连接，选档拨头与换挡轴配合。

本发明涉及的制动机构的结构包括制动臂、连接杆、钢球、摩擦片组和压板；制动臂穿过四轴右包套与连接杆的下端固定连接，连接杆的上端设置有圆形结构的钢球，钢球与包覆在四轴外侧的摩擦片组之间设置有压板；制动臂与四轴右包套螺栓式连接；摩擦片组由4-10片摩擦片组成。

本发明涉及的倒挡轴、二轴、一轴、三轴、四轴和输出轴均为齿轮轴；倒挡惰轮、常合齿轮、三挡主动齿轮、二挡主动齿轮、三挡齿轮、二挡齿轮、一挡齿轮、倒挡齿轮、第一传导齿轮、第二传导齿轮、第三传导齿轮和第四传导齿轮均为柱齿轮；传动轴与植保机械的离合器连接；二三挡齿毂套和倒挡齿毂套的结构相同，二三挡齿毂套和倒挡齿毂套的尖角度数均为100°±30’模数小齿数多，能够减少换挡时的三挡齿毂套和倒挡齿毂套所遭受的冲击，二三挡齿毂套和倒挡齿毂套的负锥度数均为6°，能够锁止档位，避免发生脱挡现象。

本发明涉及的植保机械用变速器装置的一档的实现路线为一轴-常合齿轮-二轴-一挡齿轮-三轴-第一传导齿轮-第二传导齿轮-四轴-第三传导齿轮-第四传导齿轮-输出轴；二挡的实现路线为一轴-常合齿轮-二轴-二挡主动齿轮-二挡齿轮-三轴-第一传导齿轮-第二传导齿轮-四轴-第三传导齿轮-第四传导齿轮-输出轴；三挡的实现路线为一轴-常合齿轮-二轴-三挡主动齿轮-三挡齿轮-三轴-第一传导齿轮-第二传导齿轮-四轴-第三传导齿轮-第四传导齿轮-输出轴；倒挡的实现路线为一轴-常合齿轮-二轴-倒挡惰轮-倒挡齿轮-三轴-第一传导齿轮-第二传导齿轮-四轴-第三传导齿轮-第四传导齿轮-输出轴；高一挡、高二挡、高三挡和高倒挡均通过四轴上的制动机构实现制动操作，操纵制动臂带动连接杆通过钢球和压板挤压摩擦片组，摩擦片组被挤压后使四轴制动。

本发明与现有技术相比：设置3个前进挡和1个后退挡，与工程机变速箱比较换挡力减小30％，提高了操作效率，采用了加工难度低的柱齿轮结构，降低了加工成本，提高了传动效率，采用高档位软轴式换挡方式，布局合理，挡位排布清晰，符合人体工程学，便于操作人员换挡，有效避免脱挡和乱挡现象，四轴上设置有制动机构能够快捷灵敏和安全可靠的实现制动；其挡位少，换挡操作简便，换挡力小，挡位排布和档位速合理，安全性能好，可靠性高，使用寿命长。

附图说明：

附图1是本发明的主体结构原理示意图；

附图2是本发明涉及的顶盖的结构原理示意图；

附图3是本发明涉及的选换挡总成的结构原理示意图；

附图4是本发明涉及的选换挡总成剖面结构原理示意图；

附图5是本发明涉及的制动机构的结构原理示意图；

附图6是本发明涉及的二三挡齿毂套和倒挡齿毂套的角度示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步描述。

实施例：

本实施例涉及的植保机械用变速器装置的主体结构包括壳体1、顶盖2、选换挡总成3、倒挡轴4、二轴5、一轴6、三轴7、四轴8、输出轴9、滚针轴承10、倒挡包套11、倒挡惰轮12、二轴左包套13、常合齿轮14、三挡主动齿轮15、二挡主动齿轮16、二轴右包套17、一轴包套18、输入法兰19、传动轴20、三挡齿轮21、二三挡齿毂套22、二挡齿轮23、一挡齿轮24、倒挡齿毂套25、倒挡齿轮26、第一传导齿轮27、三轴包套28、四轴左包套29、第二传导齿轮30、第三传导齿轮31、制动机构32、四轴右包套33、输出轴左包套34、第四传导齿轮35、输出轴右包套36、输出轴隔套37、二三档拨叉轴38、二三挡拨叉39、二三档换挡拨块40、倒挡拨叉轴41和倒挡拨叉42；内空式结构的壳体1的上部设置有顶盖2，顶盖2的外侧设置有选换挡总成3，壳体1的内部由上至下沿水平方向依次设置有倒挡轴4、二轴5、一轴6、三轴7、四轴8和输出轴9，其中，一轴6和三轴7通过滚针轴承10连接且处于同一水平面，倒挡轴4的外侧由左至右依次设置有倒挡包套11和倒挡惰轮12，倒挡轴4的右端伸出壳体1，倒挡轴4的右端与壳体1螺栓式连接，二轴5的外侧由左至右依次设置有二轴左包套13、常合齿轮14、三挡主动齿轮15、二挡主动齿轮16和二轴右包套17，二轴5的右端伸出二轴右包套17，二轴左包套13和二轴右包套17分别与壳体1螺栓式连接，一轴6的外侧套设有一轴包套18，一轴6伸出壳体1，一轴包套18与壳体1螺栓式连接，一轴包套18通过输入法兰19与传动轴20连接，三轴7的外侧由左至右依次设置有三挡齿轮21、二三挡齿毂套22、二挡齿轮23、一挡齿轮24、倒挡齿毂套25、倒挡齿轮26、第一传导齿轮27和三轴包套28，三轴7伸出壳体1，三轴包套28与壳体1螺栓式连接，四轴8的外侧由左至右依次设置有四轴左包套29、第二传导齿轮30、第三传导齿轮31、制动机构32和四轴右包套33，第二传导齿轮30通过四轴隔套34与第三传导齿轮31连接，四轴8伸出壳体1，四轴左包套29和四轴右包套33分别与壳体1螺栓式连接，两端输出式结构的输出轴9的外侧由左至右依次设置有输出轴左包套34、第四传导齿轮35和输出轴右包套36，输出轴左包套34与第四传导齿轮35之间设置有输出轴隔套37，输出轴9的左端伸出输出轴左包套34，输出轴9的右端伸出输出轴右包套36，输出轴左包套34和输出轴右包套36分别与壳体1螺栓式连接，二轴5与二三挡齿毂套22之间设置有倒Y形结构的二三档拨叉轴38，二三档拨叉轴38的顶部设置有二三挡拨叉39和二三档换挡拨块40，二轴5与倒挡齿毂套25之间设置有倒Y形结构的倒挡拨叉抽41，倒挡拨叉轴41的顶部设置有倒挡拨叉42。

本实施例涉及的选换挡总成3的结构包括底座50、换挡轴孔51、换挡轴52、塞片53、油封54、换挡臂55、回位弹簧56、换挡拨头57、一号垫片58、限位套59、定位销60、选档轴61、选档臂62、密封圈63、二号垫片64、垫圈65、开口销66、螺母67和选档拨头68；内空式结构的底座50的内部设置有贯穿底座50的换挡轴孔51，换挡轴孔51中设置有换挡轴52，换挡轴孔51的左端设置有塞片53，换挡轴孔51的右端设置有油封54，换挡轴52的左端伸出换挡轴孔51，换挡轴52的右端设置有换挡臂55，换挡轴52位于换挡轴孔51中的部分由左至右依次设置有回位弹簧56、换挡拨头57、一号垫片58和限位套59，限位套59与设置在底座50右部的定位销60配合，换挡拨头57垂直于换挡轴52并伸出底座50，限位套59包覆在换挡轴52的外侧，底座50上垂直于换挡轴52的方向上设置有选档轴61，选档轴61的顶部设置有选档臂62，选档轴61与底座50之间设置有O形结构的密封圈63，选档臂62与底座50之间设置有二号垫片64，选档轴61的底部与底座50之间设置有垫圈65，选档轴61的底部通过开口销66与底座50连接，选档轴61的底部通过槽型结构的螺母67与选档拨头68连接，选档拨头68与换挡轴52配合。

本实施例涉及的制动机构32的结构包括制动臂70、连接杆71、钢球72、摩擦片组73和压板74；制动臂70穿过四轴右包套33与连接杆71的下端固定连接，连接杆71的上端设置有圆形结构的钢球72，钢球72与包覆在四轴8外侧的摩擦片组73之间设置有压板74；制动臂70与四轴右包套33螺栓式连接；摩擦片组73由4-10片摩擦片组成。

本实施例涉及的倒挡轴4、二轴5、一轴6、三轴7、四轴8和输出轴9均为齿轮轴；倒挡惰轮12、常合齿轮14、三挡主动齿轮15、二挡主动齿轮16、三挡齿轮21、二挡齿轮23、一挡齿轮24、倒挡齿轮26、第一传导齿轮27、第二传导齿轮30、第三传导齿轮31和第四传导齿轮35均为柱齿轮；传动轴20与植保机械的离合器连接；二三挡齿毂套22和倒挡齿毂套25的结构相同，二三挡齿毂套22和倒挡齿毂套25的尖角度数均为100°±30’模数小齿数多，能够减少换挡时的三挡齿毂套和倒挡齿毂套所遭受的冲击，二三挡齿毂套22和倒挡齿毂套25的负锥度数均为6°，能够锁止档位，避免发生脱挡现象。

本实施例涉及的植保机械用变速器装置的一档的实现路线为一轴6-常合齿轮14-二轴5-一挡齿轮24-三轴7-第一传导齿轮27-第二传导齿轮30-四轴8-第三传导齿轮31-第四传导齿轮35-输出轴9；二挡的实现路线为一轴6-常合齿轮14-二轴5-二挡主动齿轮16-二挡齿轮23-三轴7-第一传导齿轮27-第二传导齿轮30-四轴8-第三传导齿轮31-第四传导齿轮35-输出轴9；三挡的实现路线为一轴6-常合齿轮14-二轴5-三挡主动齿轮15-三挡齿轮21-三轴7-第一传导齿轮27-第二传导齿轮30-四轴8-第三传导齿轮31-第四传导齿轮35-输出轴9；倒挡的实现路线为一轴6-常合齿轮14-二轴5-倒挡惰轮12-倒挡齿轮26-三轴7-第一传导齿轮27-第二传导齿轮30-四轴8-第三传导齿轮31-第四传导齿轮35-输出轴9；高一挡、高二挡、高三挡和高倒挡均通过四轴8上的制动机构32实现制动操作，操纵制动臂70带动连接杆71通过钢球72和压板74挤压摩擦片组73，摩擦片组73被挤压后使四轴8制动。