CN107035853B - 16+16全动力换挡及换向变速箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种16+16全动力换挡及换向变速箱，该变速箱由全动力换挡主传动装置、全动力换向传动装置和全动力换挡副传动装置三部分构成，全动力换挡主传动装置与发动机输出端相连接，全动力换挡副传动装置与中央传动装置相连接，该变速箱可形成16个前进挡和16个倒退挡共计32个挡位，所有挡位的换挡均为全动力换挡。本发明结构简单紧凑，布置方便，节省了空间，传动路线清楚，能实现较多的挡位，由于采用了全动力换挡及换向技术，可在不切断动力的条件下完成换挡和换向操作，大大提高了拖拉机的作业效率，降低了驾驶员的疲劳强度。

Description

16+16全动力换挡及换向变速箱
技术领域
本发明属于拖拉机领域，涉及一种拖拉机变速箱，特别是一种16+16全动力换挡及换向变速箱。
背景技术
目前，我国拖拉机广泛使用滑动齿轮和啮合套这两种换挡方式，少部分采用同步器换挡方式，其中滑动齿轮和啮合套是国际市场上淘汰的产品。动力换挡技术在国际市场上得到了广泛的应用，并且在国内已有相当多的用户，然而到目前为止，国内拖拉机企业还没有独立研发出动力换挡变速箱，现有动力换挡变速箱均采用进口产品，随着我国拖拉机工业的发展，拖拉机技术水平的升级换代迫在眉睫，其中动力换挡技术是国内拖拉机企业的研发方向，因此开发这样一种全动力换挡及换向变速箱是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、功能齐全、传动效率高、制造成本低、全动力换挡及换向的变速箱。
本发明包括全动力换挡主传动装置、全动力换向传动装置、全动力换挡副传动装置。全动力换挡主传动装置、全动力换向传动装置、全动力换挡副传动装置依次排列，全动力换挡主传动装置一端与拖拉机发动机相连接，全动力换挡副传动装置一端与中央传动机构相连接；全动力换挡主传动装置内安装一轴、二轴和三轴，全动力换向传动装置内安装三轴、四轴和五轴，全动力换挡副传动装置内安装五轴、六轴和七轴。
全动力换挡主传动装置的一轴输入端同拖拉机发动机相连接，一轴上依次第一齿轮、第二离合器、第一离合器、第四齿轮，其中，第二离合器和第一离合器分别固接在一轴上，第一齿轮和第四齿轮分别套接在一轴上，第二离合器能通过控制信号同第一齿轮相连接，第一离合器能通过控制信号同第四齿轮相连接。
二轴上依次安装有第二齿轮和第五齿轮，第二齿轮和第五齿轮分别固接在二轴上。
三轴上依次安装有第三齿轮、第三离合器、第四离合器、第六齿轮，第三离合器和第四离合器分别固接在三轴上，第三齿轮和第六齿轮分别套接在三轴上，第三离合器能通过控制信号同第三齿轮相连接，第四离合器能通过控制信号同第六齿轮相连接。
全动力换向传动装置中的三轴上依次安装有第七齿轮、第九齿轮、第五离合器、第六离合器、第十二齿轮，第七齿轮、第五离合器、第六离合器分别固接在三轴上，第九齿轮、第十二齿轮分别套接在三轴上，第五离合器能通过控制信号同第九齿轮相连接，第六离合器能通过控制信号同第十二齿轮相连接。
四轴上依次安装有第八齿轮、第十齿轮、第七离合器、第八离合器、第十三齿轮，第八齿轮、第七离合器和第八离合器分别固接在四轴上，第十齿轮、第十三齿轮分别套接在四轴上，第七离合器能通过控制信号同第十齿轮相连接，第八离合器能通过控制信号同第十三齿轮相连接。
五轴上依次安装有第十一齿轮和第十四齿轮，第十一齿轮和第十四齿轮分别固接在五轴上。
全动力换挡副传动装置的五轴上依次安装有第十五齿轮、第九离合器、第十七齿轮，第九离合器和第十七齿轮分别固接在五轴上，第十五齿轮套接在五轴上，第九离合器能通过控制信号同第十五齿轮相连接。
六轴上依次安装有第十六齿轮、第十离合器、第十八齿轮、第十九齿轮，第十六齿轮、第十离合器、第十九齿轮分别固接在六轴上，第十八齿轮套接在六轴上，第十离合器能通过控制信号同第十八齿轮相连接。
七轴上安装有第二十齿轮，第二十齿轮固接在七轴上。
在全动力换挡主传动装置中，第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器能形成Ⅰ挡、Ⅱ挡、Ⅲ挡、Ⅳ挡四个动力换挡挡位，每两个离合器控制一个挡位：
Ⅰ挡：一轴上的第一离合器、三轴上的第三离合器结合，一轴上的第二离合器、三轴上的第四离合器分离，发动机动力由一轴→第一离合器→第四齿轮→第五齿轮→二轴→第二齿轮→第三齿轮→第三离合器→三轴。
Ⅱ挡：一轴上的第一离合器、三轴上的第四离合器结合，一轴上的第二离合器、三轴上的第三离合器分离，发动机动力由一轴→第一离合器→第四齿轮→第五齿轮→第六齿轮→第四离合器→三轴。
Ⅲ挡：一轴上的第二离合器、三轴上的第三离合器结合，一轴上的第一离合器、三轴上的第四离合器分离，发动机动力由一轴→第二离合器→第一齿轮→第二齿轮→第三齿轮→第三离合器→三轴。
Ⅳ挡:一轴上的第二离合器、三轴上的第四离合器结合，一轴上的第一离合器、三轴上的第三离合器分离，发动机动力由一轴→第二离合器→第一齿轮→第二齿轮→二轴→第五齿轮→第六齿轮→第四离合器→三轴。
发动机的动力传递到三轴上以后，进入全动力换向传动装置，在全动力换向传动装置中，第五离合器和第六离合器能实现FH挡、FL挡两个前进挡挡位，第七离合器和第八离合器能实现RH挡、RL挡两个倒退挡挡位：
FH挡：三轴上的第五离合器结合，三轴上的第六离合器、四轴上的第七离合器、第八离合器分离，动力由三轴→第五离合器→第九齿轮→第十一齿轮→五轴。
FL挡：三轴上的第六离合器结合，三轴上的第五离合器、四轴上的第七离合器、第八离合器分离，动力由三轴→第六离合器→第十二齿轮→第十四齿轮→五轴。
RH挡：四轴上的第七离合器结合，四轴上的第八离合器、三轴上的第五离合器、第六离合器分离，动力由三轴→第七齿轮→第八齿轮→第七离合器→第十齿轮→第十一齿轮→五轴。
RL挡：四轴上的第八离合器结合，四轴上的第七离合器、三轴上的第五离合器、第六离合器分离，动力由三轴→第七齿轮→第八齿轮→第八离合器→第十三齿轮→第十四齿轮→五轴。
发动机的动力传到五轴上以后，进入全动力换挡副传动装置，在全动力换挡副传动装置中，第九离合器、第十离合器可形成H挡、L挡两个动力换挡挡位，每个离合器单独控制一个挡位：
H挡：五轴上的第九离合器结合，六轴上的第十离合器分离，动力由五轴→第九离合器→第十五齿轮→第十六齿轮→六轴→第十九齿轮→第二十齿轮→七轴。
L挡：六轴上的第十离合器结合，五轴上的第九离合器分离，动力由五轴→第十七齿轮→第十八齿轮→第十离合器→六轴→第十九齿轮→第二十齿轮→七轴。
综上所述，本发明中的全动力换挡及换向变速箱可实现16个前进挡和16个倒退挡共计32个挡位，所有挡位的换挡均为全动力换挡。
本发明的有益效果：
本发明结构简单紧凑，布置方便，节省了空间，传动路线清楚，能实现较多的挡位，由于采用了全动力换挡及换向技术，可在不切断动力的条件下完成换挡和换向操作，大大提高了拖拉机的作业效率，降低了驾驶员的疲劳强度。
附图说明
图1为本发明结构原理图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括全动力换挡主传动装置1、全动力换向传动装置2、全动力换挡副传动装置3。全动力换挡主传动装置1、全动力换向传动装置2、全动力换挡副传动装置3依次排列，全动力换挡主传动装置1一端与拖拉机发动机相连接，全动力换挡副传动装置3一端与中央传动机构相连接；全动力换挡主传动装置1内安装一轴S1、二轴S2和三轴S3，全动力换向传动装置2内安装三轴S3、四轴S4和五轴S5，全动力换挡副传动装置3内安装五轴S5、六轴S6和七轴S7。
全动力换挡主传动装置1的一轴S1输入端同拖拉机发动机相连接，一轴S1上依次第一齿轮4、第二离合器C2、第一离合器C1、第四齿轮7，其中，第二离合器C2和第一离合器C1分别固接在一轴S1上，第一齿轮4和第四齿轮7分别套接在一轴S1上，第二离合器C2能通过控制信号同第一齿轮4相连接，第一离合器C1能通过控制信号同第四齿轮7相连接。
二轴S2上依次安装有第二齿轮5和第五齿轮8，第二齿轮5和第五齿轮8分别固接在二轴S2上。
三轴S3上依次安装有第三齿轮6、第三离合器C3、第四离合器C4、第六齿轮9，第三离合器C3和第四离合器C4分别固接在三轴S3上，第三齿轮6和第六齿轮9分别套接在三轴S3上，第三离合器C3能通过控制信号同第三齿轮6相连接，第四离合器C4能通过控制信号同第六齿轮9相连接。
全动力换向传动装置2中的三轴S3上依次安装有第七齿轮10、第九齿轮12、第五离合器FH、第六离合器FL、第十二齿轮15，第七齿轮10、第五离合器FH、第六离合器FL分别固接在三轴S3上，第九齿轮12、第十二齿轮15分别套接在三轴S3上，第五离合器FH能通过控制信号同第九齿轮12相连接，第六离合器FL能通过控制信号同第十二齿轮15相连接。
四轴S4上依次安装有第八齿轮11、第十齿轮13、第七离合器RH、第八离合器RL、第十三齿轮16，第八齿轮11、第七离合器RH和第八离合器RL分别固接在四轴S4上，第十齿轮13、第十三齿轮16分别套接在四轴S4上，第七离合器RH能通过控制信号同第十齿轮13相连接，第八离合器RL能通过控制信号同第十三齿轮16相连接。
五轴S5上依次安装有第十一齿轮14和第十四齿轮17，第十一齿轮14和第十四齿轮17分别固接在五轴S5上。
全动力换挡副传动装置3的五轴S5上依次安装有第十五齿轮18、第九离合器CH、第十七齿轮20，第九离合器CH和第十七齿轮20分别固接在五轴S5上，第十五齿轮18套接在五轴S5上，第九离合器CH能通过控制信号同第十五齿轮18相连接。
六轴S6上依次安装有第十六齿轮19、第十离合器CL、第十八齿轮21、第十九齿轮22，第十六齿轮19、第十离合器CL、第十九齿轮22分别固接在六轴S6上，第十八齿轮21套接在六轴S6上，第十离合器CL能通过控制信号同第十八齿轮21相连接。
七轴S7上安装有第二十齿轮23，第二十齿轮23固接在七轴S7上。
在全动力换挡主传动装置1中，第一离合器C1、第二离合器C2、第三离合器C3、第四离合器C4能形成Ⅰ挡、Ⅱ挡、Ⅲ挡、Ⅳ挡四个动力换挡挡位，每两个离合器控制一个挡位：
Ⅰ挡：一轴S1上的第一离合器C1、三轴S3上的第三离合器C3结合，一轴S1上的第二离合器C2、三轴S3上的第四离合器C4分离，发动机动力由一轴S1→第一离合器C1→第四齿轮7→第五齿轮8→二轴S2→第二齿轮5→第三齿轮6→第三离合器C3→三轴。
Ⅱ挡：一轴S1上的第一离合器C1、三轴S3上的第四离合器C4结合，一轴S1上的第二离合器C2、三轴S3上的第三离合器C3分离，发动机动力由一轴S1→第一离合器C1→第四齿轮7→第五齿轮8→第六齿轮9→第四离合器C4→三轴。
Ⅲ挡：一轴S1上的第二离合器C2、三轴S3上的第三离合器C3结合，一轴S1上的第一离合器C1、三轴S3上的第四离合器C4分离，发动机动力由一轴S1→第二离合器C2→第一齿轮4→第二齿轮5→第三齿轮6→第三离合器C3→三轴。
Ⅳ挡:一轴S1上的第二离合器C2、三轴S3上的第四离合器C4结合，一轴S1上的第一离合器C1、三轴S3上的第三离合器C3分离，发动机动力由一轴S1→第二离合器C2→第一齿轮4→第二齿轮5→二轴S2→第五齿轮8→第六齿轮9→第四离合器C4→三轴。
发动机的动力传递到三轴S3上以后，进入全动力换向传动装置2，在全动力换向传动装置2中，第五离合器FH和第六离合器FL能实现FH挡、FL挡两个前进挡挡位，第七离合器RH、第八离合器RL能实现RH挡、RL挡两个倒退挡挡位：
FH挡：三轴S3上的第五离合器FH结合，三轴S3上的第六离合器FL、四轴S4上的第七离合器RH、第八离合器RL分离，动力由三轴S3→第五离合器FH→第九齿轮12→第十一齿轮14→五轴S5。
FL挡：三轴S3上的第六离合器FL结合，三轴S3上的第五离合器FH、四轴S4上的第七离合器RH、第八离合器RL分离，动力由三轴S3→第六离合器FL→第十二齿轮15→第十四齿轮17→五轴S5。
RH挡：四轴S4上的第七离合器RH结合，四轴S4上的第八离合器RL、三轴S3上的第五离合器FH、第六离合器FL分离，动力由三轴S3→第七齿轮10→第八齿轮11→第七离合器RH→第十齿轮13→第十一齿轮14→五轴S5。
RL挡：四轴S4上的第八离合器RL结合，四轴S4上的第七离合器RH、三轴S3上的第五离合器FH、第六离合器FL分离，动力由三轴S3→第七齿轮10→第八齿轮11→第八离合器RL→第十三齿轮16→第十四齿轮17→五轴S5。
发动机的动力传到五轴S5上以后，进入全动力换挡副传动装置3，在全动力换挡副传动装置3中，第九离合器CH、第十离合器CL可形成H挡、L挡两个动力换挡挡位，每个离合器单独控制一个挡位：
H挡：五轴S5上的第九离合器CH结合，六轴S6上的第十离合器CL分离，动力由五轴S5→第九离合器CH→第十五齿轮18→第十六齿轮19→六轴S6→第十九齿轮22→第二十齿轮23→七轴S7。
L挡：六轴S6上的第十离合器CL结合，五轴S5上的第九离合器CH分离，动力由五轴S5→第十七齿轮20→第十八齿轮21→第十离合器CL→六轴S6→第十九齿轮22→第二十齿轮23→七轴S7。
综上所述，本发明中的全动力换挡及换向变速箱可实现16个前进挡和16个倒退挡共计32个挡位，所有挡位的换挡均为全动力换挡。
本发明结构简单紧凑，布置方便，节省了空间，传动路线清楚，能实现较多的挡位，由于采用了全动力换挡及换向技术，可在不切断动力的条件下完成换挡和换向操作，大大提高了拖拉机的作业效率，降低了驾驶员的疲劳强度。

Claims (1)

1.一种16+16全动力换挡及换向变速箱，其特征在于：包括全动力换挡主传动装置(1)、全动力换向传动装置(2)、全动力换挡副传动装置(3)；全动力换挡主传动装置(1)、全动力换向传动装置(2)、全动力换挡副传动装置(3)依次排列，全动力换挡主传动装置(1)一端与拖拉机发动机相连接，全动力换挡副传动装置(3)一端与中央传动机构相连接；全动力换挡主传动装置(1)内安装一轴(S1)、二轴(S2)和三轴(S3)，全动力换向传动装置(2)内安装三轴(S3)、四轴(S4)和五轴(S5)，全动力换挡副传动装置(3)内安装五轴(S5)、六轴(S6)和七轴(S7)；
全动力换挡主传动装置(1)的一轴(S1)输入端同拖拉机发动机相连接，一轴(S1)上依次第一齿轮(4)、第二离合器(C2)、第一离合器(C1)、第四齿轮(7)，其中，第二离合器(C2)和第一离合器(C1)分别固接在一轴(S1)上，第一齿轮(4)和第四齿轮(7)分别套接在一轴(S1)上，第二离合器(C2)能通过控制信号同第一齿轮(4)相连接，第一离合器(C1)能通过控制信号同第四齿轮(7)相连接；
二轴(S2)上依次安装有第二齿轮(5)和第五齿轮(8)，第二齿轮(5)和第五齿轮(8)分别固接在二轴(S2)上；
三轴(S3)上依次安装有第三齿轮(6)、第三离合器(C3)、第四离合器(C4)、第六齿轮(9)，第三离合器(C3)和第四离合器(C4)分别固接在三轴(S3)上，第三齿轮(6)和第六齿轮(9)分别套接在三轴(S3)上，第三离合器(C3)能通过控制信号同第三齿轮(6)相连接，第四离合器(C4)能通过控制信号同第六齿轮(9)相连接；
全动力换向传动装置(2)中的三轴(S3)上依次安装有第七齿轮(10)、第九齿轮(12)、第五离合器(FH)、第六离合器(FL)、第十二齿轮(15)，第七齿轮(10)、第五离合器(FH)、第六离合器(FL)分别固接在三轴(S3)上，第九齿轮(12)、第十二齿轮(15)分别套接在三轴(S3)上，第五离合器(FH)能通过控制信号同第九齿轮(12)相连接，第六离合器(FL)能通过控制信号同第十二齿轮(15)相连接；
四轴(S4)上依次安装有第八齿轮(11)、第十齿轮(13)、第七离合器(RH)、第八离合器(RL)、第十三齿轮(16)，第八齿轮(11)、第七离合器(RH)和第八离合器(RL)分别固接在四轴(S4)上，第十齿轮(13)、第十三齿轮(16)分别套接在四轴(S4)上，第七离合器(RH)能通过控制信号同第十齿轮(13)相连接，第八离合器(RL)能通过控制信号同第十三齿轮(16)相连接；
五轴(S5)上依次安装有第十一齿轮(14)和第十四齿轮(17)，第十一齿轮(14)和第十四齿轮(17)分别固接在五轴(S5)上；
全动力换挡副传动装置(3)的五轴(S5)上依次安装有第十五齿轮(18)、第九离合器(CH)、第十七齿轮(20)，第九离合器(CH)和第十七齿轮(20)分别固接在五轴(S5)上，第十五齿轮(18)套接在五轴(S5)上，第九离合器(CH)能通过控制信号同第十五齿轮(18)相连接；
六轴(S6)上依次安装有第十六齿轮(19)、第十离合器(CL)、第十八齿轮(21)、第十九齿轮(22)，第十六齿轮(19)、第十离合器(CL)、第十九齿轮(22)分别固接在六轴(S6)上，第十八齿轮(21)套接在六轴(S6)上，第十离合器(CL)能通过控制信号同第十八齿轮(21)相连接；
七轴(S7)上安装有第二十齿轮(23)，第二十齿轮(23)固接在七轴(S7)上；
在全动力换挡主传动装置(1)中，第一离合器(C1)、第二离合器(C2)、第三离合器(C3)、第四离合器(C4)能形成Ⅰ挡、Ⅱ挡、Ⅲ挡、Ⅳ挡四个动力换挡挡位，每两个离合器控制一个挡位：
Ⅰ挡：一轴(S1)上的第一离合器(C1)、三轴(S3)上的第三离合器(C3)结合，一轴(S1)上的第二离合器(C2)、三轴(S3)上的第四离合器(C4)分离，发动机动力由一轴(S1)→第一离合器(C1)→第四齿轮(7)→第五齿轮(8)→二轴(S2)→第二齿轮(5)→第三齿轮(6)→第三离合器(C3)→三轴；
Ⅱ挡：一轴(S1)上的第一离合器(C1)、三轴(S3)上的第四离合器(C4)结合，一轴(S1)上的第二离合器(C2)、三轴(S3)上的第三离合器(C3)分离，发动机动力由一轴(S1)→第一离合器(C1)→第四齿轮(7)→第五齿轮(8)→第六齿轮(9)→第四离合器(C4)→三轴；
Ⅲ挡：一轴(S1)上的第二离合器(C2)、三轴(S3)上的第三离合器(C3)结合，一轴(S1)上的第一离合器(C1)、三轴(S3)上的第四离合器(C4)分离，发动机动力由一轴(S1)→第二离合器(C2)→第一齿轮(4)→第二齿轮(5)→第三齿轮(6)→第三离合器(C3)→三轴；
Ⅳ挡:一轴(S1)上的第二离合器(C2)、三轴(S3)上的第四离合器(C4)结合，一轴(S1)上的第一离合器(C1)、三轴(S3)上的第三离合器(C3)分离，发动机动力由一轴(S1)→第二离合器(C2)→第一齿轮(4)→第二齿轮(5)→二轴(S2)→第五齿轮(8)→第六齿轮(9)→第四离合器(C4)→三轴；
发动机的动力传递到三轴(S3)上以后，进入全动力换向传动装置(2)，在全动力换向传动装置(2)中，第五离合器(FH)和第六离合器(FL)能实现FH挡、FL挡两个前进挡挡位，第七离合器(RH)、第八离合器(RL)能实现RH挡、RL挡两个倒退挡挡位：
FH挡：三轴(S3)上的第五离合器(FH)结合，三轴(S3)上的第六离合器(FL)、四轴(S4)上的第七离合器(RH)、第八离合器(RL)分离，动力由三轴(S3)→第五离合器(FH)→第九齿轮(12)→第十一齿轮(14)→五轴(S5)；
FL挡：三轴(S3)上的第六离合器(FL)结合，三轴(S3)上的第五离合器(FH)、四轴(S4)上的第七离合器(RH)、第八离合器(RL)分离，动力由三轴(S3)→第六离合器(FL)→第十二齿轮(15)→第十四齿轮(17)→五轴(S5)；
RH挡：四轴(S4)上的第七离合器(RH)结合，四轴(S4)上的第八离合器(RL)、三轴(S3)上的第五离合器(FH)、第六离合器(FL)分离，动力由三轴(S3)→第七齿轮(10)→第八齿轮(11)→第七离合器(RH)→第十齿轮(13)→第十一齿轮(14)→五轴(S5)；
RL挡：四轴(S4)上的第八离合器(RL)结合，四轴(S4)上的第七离合器(RH)、三轴(S3)上的第五离合器(FH)、第六离合器(FL)分离，动力由三轴(S3)→第七齿轮(10)→第八齿轮(11)→第八离合器(RL)→第十三齿轮(16)→第十四齿轮(17)→五轴(S5)。
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