CN109798333A - 一种拖拉机全动力换挡及换向变速箱 - Google Patents

一种拖拉机全动力换挡及换向变速箱 Download PDF

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Abstract

一种拖拉机全动力换挡及换向变速箱属农业机械技术领域，本发明由输入轴、第一中间轴、第二中间轴、第三中间轴、输出轴、第一行星排、第二行星排、第三行星排、第四行星排、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮和第六齿轮组成，输入轴、第一中间轴、第二中间轴、第三中间轴在同一水平线上，其中第二齿圈设置在第三行星架上以实现换向功能。本发明的变速箱可形成具有高低档的十二个前进挡和十二个倒退挡共计二十四个挡位，所有挡位的换挡均为全动力换挡，同时能实现全动力换向。本发明结构紧凑，换挡简单，操作方便，能极大地提高拖拉机的工作效率。

Description

一种拖拉机全动力换挡及换向变速箱
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种拖拉机全动力换挡及换向变速箱。
背景技术
目前，我国拖拉机等农用机械变速箱普遍应用同步器或啮合套实现非动力换挡，在田间作业时，需要踩下离合器，中断动力，使变速箱内齿轮空转，切换挡位后再松开离合器，车辆根据换挡后的速度行驶。此类拖拉机换挡时间较长，操作较复杂，难以保证较高的工作效率。而动力换挡变速箱在换挡时不中断动力，大大缩短了换挡时间，操作方便。现有的动力换挡变速箱均为进口产品，国内拖拉机企业还没有独立研发出全动力换挡变速箱，因此开发这样一种具有高低挡的全动力换挡及动力换向的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紧凑，换挡简单，操作方便，工作效率高的拖拉机全动力换挡及换向变速箱。
本发明由输入轴S1、中间轴ⅠS2、中间轴ⅡS3、中间轴ⅢS4、输出轴S5、行星排Ⅰ1、行星排Ⅱ2、行星排Ⅲ3、行星排Ⅳ4、齿轮Ⅳ5、齿轮Ⅴ6、齿轮Ⅵ7、齿轮Ⅲ8、齿轮Ⅱ9和齿轮Ⅰ10组成，其中输入轴S1、中间轴ⅠS2、中间轴ⅡS3和中间轴ⅢS4自左至右顺序排列，且四个轴心在一条直线上重合，输出轴S5平行置于中间轴ⅢS4的正后方；输入轴S1上自左至右依次装有离合器ⅠC1和行星排Ⅰ1，其中行星排Ⅰ1由太阳轮Ⅰ101、行星轮Ⅰ102、行星架Ⅰ103、齿圈Ⅰ104和制动器ⅠB1组成，离合器ⅠC1和太阳轮Ⅰ101自左至右固接于输入轴S1上，制动器ⅠB1置于齿圈Ⅰ104的外面；行星轮Ⅰ102固接于行星架Ⅰ103上，位于太阳轮Ⅰ101和齿圈Ⅰ104之间，并与太阳轮Ⅰ101常啮合；中间轴ⅠS2上自左至右依次装有行星架Ⅰ103和行星排Ⅲ3，其中行星排Ⅲ3由太阳轮Ⅲ301、行星轮Ⅲ302、行星架Ⅲ303、齿圈Ⅲ304和制动器ⅢB3组成，其中行星架Ⅲ303通过齿圈Ⅱ201由制动器ⅡB2驱动，行星架Ⅰ103和太阳轮Ⅲ301顺序固接于中间轴ⅠS2上，制动器ⅢB3置于齿圈Ⅲ304外面；行星轮Ⅲ302固接于行星架Ⅲ303，位于太阳轮Ⅲ301和齿圈Ⅲ304之间，与太阳轮Ⅲ301常啮合；中间轴ⅡS3上自左至右依次装有离合器ⅡC2、离合器ⅢC3、离合器ⅣC4和行星排Ⅳ4，其中行星排Ⅳ4由太阳轮Ⅳ401、行星轮Ⅳ402、行星架Ⅳ403、齿圈Ⅳ404和制动器ⅣB4组成，离合器ⅡC2、离合器ⅢC3、离合器ⅣC4和太阳轮Ⅳ401固接于中间轴ⅡS3上，制动器ⅣB4置于齿圈Ⅳ404外面，行星轮Ⅳ402固接于行星架Ⅳ403，位于太阳轮Ⅳ401和齿圈Ⅳ404之间，与太阳轮Ⅳ401常啮合；中间轴ⅢS4上自左至右依次装有行星架Ⅳ403、齿轮Ⅰ10、离合器ⅤC6、齿轮Ⅱ9、齿轮Ⅲ8，其中行星架Ⅳ403、齿轮Ⅰ10、齿轮Ⅲ8固接于中间轴ⅢS4上，齿轮Ⅱ9套接于中间轴ⅢS4上；输出轴S5上自左至右依次装有齿轮Ⅳ5、离合器ⅥC5、齿轮Ⅴ6、离合器ⅦC7、齿轮Ⅵ7，其中离合器ⅥC5、齿轮Ⅴ6和离合器ⅦC7固接于输出轴S5上，齿轮Ⅳ5和齿轮Ⅵ7套接于输出轴S5上。
通过控制制动器ⅠB1、制动器ⅣB4、离合器ⅠC1、离合器ⅣC4、离合器ⅤC6、离合器ⅥC5和离合器ⅦC7的结合和分离，能实现具有全动力换挡及换向的12+12个挡位的变化，其中十二个前进挡挡位的具体变化为：
一挡：制动器ⅠB1、制动器ⅢB3、制动器ⅣB4、离合器ⅡC2和离合器ⅥC5处于结合状态，离合器ⅠC1、离合器ⅣC4、离合器ⅤC6和离合器ⅦC7处于分离状态；此时齿圈Ⅰ104、齿圈Ⅲ304和齿圈Ⅳ404固定，动力由输入轴S1→太阳轮Ⅰ101→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→太阳轮Ⅳ401→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→齿轮Ⅰ10→齿轮Ⅳ5→离合器ⅥC5→输出轴S5；
二挡：制动器ⅠB1、制动器ⅢB3、制动器ⅣB4、离合器ⅡC2和离合器ⅤC6处于结合状态，离合器ⅠC1、离合器ⅣC4、离合器ⅥC5和离合器ⅦC7处于分离状态；此时齿圈Ⅰ104、齿圈Ⅲ304和齿圈Ⅳ404固定，动力由输入轴S1→太阳轮Ⅰ101→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→太阳轮Ⅳ401→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→离合器ⅤC6→齿轮Ⅱ9→齿轮Ⅴ6→输出轴S5；
三挡：制动器ⅠB1、制动器ⅢB3、制动器ⅣB4、离合器ⅡC2和离合器ⅦC7处于结合状态，离合器ⅠC1、离合器ⅣC4、离合器ⅤC6和离合器ⅥC5处于分离状态；此时齿圈Ⅰ104、齿圈Ⅲ304和齿圈Ⅳ404固定，动力由输入轴S1→太阳轮Ⅰ101→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→太阳轮Ⅳ401→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→齿轮Ⅲ8→齿轮Ⅵ7→离合器ⅦC7→输出轴S5；
四挡：制动器ⅠB1、制动器ⅢB3、离合器ⅡC2、离合器ⅣC4和离合器ⅥC5处于结合状态，制动器ⅣB4、离合器ⅠC1、离合器ⅤC6和离合器ⅦC7处于分离状态；此时齿圈Ⅰ104固定，动力由输入轴S1→太阳轮Ⅰ101→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→离合器ⅣC4→齿圈Ⅳ404→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→齿轮Ⅰ10→齿轮Ⅳ5→离合器ⅥC5→输出轴S5；
五挡：制动器ⅠB1、制动器ⅢB3、离合器ⅡC2、离合器ⅣC4和离合器ⅤC6处于结合状态，制动器ⅣB4、离合器ⅠC1、离合器ⅥC5和离合器ⅦC7处于分离状态；此时齿圈Ⅰ104固定，动力由输入轴S1→太阳轮Ⅰ101→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→离合器ⅣC4→齿圈Ⅳ404→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→离合器ⅤC6→齿轮Ⅱ9→齿轮Ⅴ6→输出轴S5；
六挡：制动器ⅠB1、制动器ⅢB3、离合器ⅡC2、离合器ⅣC4和离合器ⅦC7处于结合状态，制动器ⅣB4、离合器ⅠC1、离合器ⅤC6和离合器ⅥC5处于分离状态；此时齿圈Ⅰ104固定，动力由输入轴S1→太阳轮Ⅰ101→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→离合器ⅣC4→齿圈Ⅳ404→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→齿轮Ⅲ8→齿轮Ⅵ7→离合器ⅦC7→输出轴S5；
七挡：制动器ⅢB3、制动器ⅣB4、离合器ⅠC1、离合器ⅡC2和离合器ⅥC5处于结合状态，制动器ⅠB1、离合器ⅣC4、离合器ⅤC6和离合器ⅦC7处于分离状态；此时齿圈Ⅳ404固定，动力由输入轴S1→离合器ⅠC1→齿圈Ⅰ104→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→太阳轮Ⅳ401→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→齿轮Ⅰ10→齿轮Ⅳ5→离合器ⅥC5→输出轴S5；
八挡：制动器ⅢB3、制动器ⅣB4、离合器ⅠC1、离合器ⅡC2和离合器ⅤC6处于结合状态，制动器ⅠB1、离合器ⅣC4、离合器ⅥC5和离合器ⅦC7处于分离状态；此时齿圈Ⅳ404固定，动力由输入轴S1→离合器ⅠC1→齿圈Ⅰ104→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→太阳轮Ⅳ401→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→离合器ⅤC6→齿轮Ⅱ9→齿轮Ⅴ6→输出轴S5；
九挡：制动器ⅢB3、制动器ⅣB4、离合器ⅠC1、离合器ⅡC2和离合器ⅦC7处于结合状态，制动器ⅠB1、离合器ⅣC4、离合器ⅤC6和离合器ⅥC5处于分离状态；此时齿圈Ⅳ404固定，动力由输入轴S1→离合器ⅠC1→齿圈Ⅰ104→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→太阳轮Ⅳ401→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→齿轮Ⅲ8→齿轮Ⅵ7→离合器ⅦC7→输出轴S5；
十挡：制动器ⅢB3、离合器ⅠC1、离合器ⅡC2、离合器ⅣC4和离合器ⅥC5处于结合状态，制动器ⅠB1、制动器ⅣB4、离合器ⅤC6和离合器ⅦC7处于分离状态；动力由输入轴S1→离合器ⅠC1→齿圈Ⅰ104→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→离合器ⅣC4→齿圈Ⅳ404→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→齿轮Ⅰ10→齿轮Ⅳ5→离合器ⅥC5→输出轴S5；
十一挡：制动器ⅢB3、离合器ⅠC1、离合器ⅡC2、离合器ⅣC4和离合器ⅤC6处于结合状态，制动器ⅠB1、制动器ⅣB4、离合器ⅥC5和离合器ⅦC7处于分离状态；动力由输入轴S1→离合器ⅠC1→齿圈Ⅰ104→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→离合器ⅣC4→齿圈Ⅳ404→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→离合器ⅤC6→齿轮Ⅱ9→齿轮Ⅴ6→输出轴S5；
十二挡：制动器ⅢB3、离合器ⅠC1、离合器ⅡC2、离合器ⅣC4和离合器ⅦC7处于结合状态，制动器ⅠB1、制动器ⅣB4、离合器ⅤC6和离合器ⅥC5处于分离状态；动力由输入轴S1→离合器ⅠC1→齿圈Ⅰ104→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→离合器ⅣC4→齿圈Ⅳ404→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→齿轮Ⅲ8→齿轮Ⅵ7→离合器ⅦC7→输出轴S5。
通过控制制动器ⅡB2、制动器ⅢB3、离合器ⅡC2和离合器ⅢC3的接合或分离实现换向：当制动器ⅢB3和离合器ⅡC2接合，制动器ⅡB2和离合器ⅢC3分离时，齿圈Ⅲ304固定，动力由中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3，即为前进挡；当制动器ⅡB2和离合器ⅢC3接合，制动器ⅢB3和离合器ⅡC2分离时，齿圈Ⅱ201固定，即行星架Ⅲ302固定，动力由中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→齿圈Ⅲ304→离合器ⅢC3→中间轴ⅡS3，输出动力时中间轴ⅡS3的转动方向为反向，即为倒退挡。
本发明的变速箱可形成具有高低档的十二个前进挡和十二个倒退挡共计二十四个挡位，所有挡位的换挡均为全动力换挡，同时能实现全动力换向。本发明结构紧凑，换挡简单，操作方便，能极大地提高拖拉机的工作效率。
附图说明
图1为拖拉机全动力换挡及换向变速箱的结构示意图
其中：B1.制动器ⅠB2.制动器ⅡB3.制动器ⅢB4.制动器ⅣC1.离合器ⅠC2.离合器ⅡC3.离合器ⅢC4.离合器ⅣC5.离合器ⅥC6.离合器ⅤC7.离合器ⅦS1.输入轴S2.中间轴ⅠS3.中间轴ⅡS4.中间轴ⅢS5.输出轴1.行星排Ⅰ2.行星排Ⅱ3.行星排Ⅲ4.行星排Ⅳ5.齿轮Ⅳ6.齿轮Ⅴ7.齿轮Ⅵ8.齿轮Ⅲ9齿轮Ⅱ10.齿轮Ⅰ101.太阳轮102.行星轮Ⅰ103.行星架Ⅰ104.齿圈Ⅰ201.齿圈Ⅱ301.太阳轮Ⅲ302.行星架Ⅲ303.行星轮Ⅲ304.齿圈Ⅲ401.太阳轮Ⅳ402.行星架Ⅳ403.行星轮Ⅳ404.齿圈Ⅳ
具体实施方式
如图1所示，本发明由输入轴S1、中间轴ⅠS2、中间轴ⅡS3、中间轴ⅢS4、输出轴S5、行星排Ⅰ1、行星排Ⅱ2、行星排Ⅲ3、行星排Ⅳ4、齿轮Ⅳ5、齿轮Ⅴ6、齿轮Ⅵ7、齿轮Ⅲ8、齿轮Ⅱ9和齿轮Ⅰ10组成，其中输入轴S1、中间轴ⅠS2、中间轴ⅡS3和中间轴ⅢS4自左至右顺序排列，且四个轴心在一条直线上重合，输出轴S5平行置于中间轴ⅢS4的正后方；输入轴S1上自左至右依次装有离合器ⅠC1和行星排Ⅰ1，其中行星排Ⅰ1由太阳轮Ⅰ101、行星轮Ⅰ102、行星架Ⅰ103、齿圈Ⅰ104和制动器ⅠB1组成，离合器ⅠC1和太阳轮Ⅰ101自左至右固接于输入轴S1上，制动器ⅠB1置于齿圈Ⅰ104的外面；行星轮Ⅰ102固接于行星架Ⅰ103上，位于太阳轮Ⅰ101和齿圈Ⅰ104之间，并与太阳轮Ⅰ101常啮合；中间轴ⅠS2上自左至右依次装有行星架Ⅰ103和行星排Ⅲ3，其中行星排Ⅲ3由太阳轮Ⅲ301、行星轮Ⅲ302、行星架Ⅲ303、齿圈Ⅲ304和制动器ⅢB3组成，其中行星架Ⅲ303通过齿圈Ⅱ201由制动器ⅡB2驱动，行星架Ⅰ103和太阳轮Ⅲ301顺序固接于中间轴ⅠS2上，制动器ⅢB3置于齿圈Ⅲ304外面；行星轮Ⅲ302固接于行星架Ⅲ303，位于太阳轮Ⅲ301和齿圈Ⅲ304之间，与太阳轮Ⅲ301常啮合；中间轴ⅡS3上自左至右依次装有离合器ⅡC2、离合器ⅢC3、离合器ⅣC4和行星排Ⅳ4，其中行星排Ⅳ4由太阳轮Ⅳ401、行星轮Ⅳ402、行星架Ⅳ403、齿圈Ⅳ404和制动器ⅣB4组成，离合器ⅡC2、离合器ⅢC3、离合器ⅣC4和太阳轮Ⅳ401固接于中间轴ⅡS3上，制动器ⅣB4置于齿圈Ⅳ404外面，行星轮Ⅳ402固接于行星架Ⅳ403，位于太阳轮Ⅳ401和齿圈Ⅳ404之间，与太阳轮Ⅳ401常啮合；中间轴ⅢS4上自左至右依次装有行星架Ⅳ403、齿轮Ⅰ10、离合器ⅤC6、齿轮Ⅱ9、齿轮Ⅲ8，其中行星架Ⅳ403、齿轮Ⅰ10、齿轮Ⅲ8固接于中间轴ⅢS4上，齿轮Ⅱ9套接于中间轴ⅢS4上；输出轴S5上自左至右依次装有齿轮Ⅳ5、离合器ⅥC5、齿轮Ⅴ6、离合器ⅦC7、齿轮Ⅵ7，其中离合器ⅥC5、齿轮Ⅴ6和离合器ⅦC7固接于输出轴S5上，齿轮Ⅳ5和齿轮Ⅵ7套接于输出轴S5上。
通过控制制动器ⅠB1、制动器ⅣB4、离合器ⅠC1、离合器ⅣC4、离合器ⅤC6、离合器ⅥC5和离合器ⅦC7的结合和分离，能实现具有全动力换挡及换向的12+12个挡位的变化，其中十二个前进挡挡位的具体变化为：
一挡：制动器ⅠB1、制动器ⅢB3、制动器ⅣB4、离合器ⅡC2和离合器ⅥC5处于结合状态，离合器ⅠC1、离合器ⅣC4、离合器ⅤC6和离合器ⅦC7处于分离状态；此时齿圈Ⅰ104、齿圈Ⅲ304和齿圈Ⅳ404固定，动力由输入轴S1→太阳轮Ⅰ101→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→太阳轮Ⅳ401→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→齿轮Ⅰ10→齿轮Ⅳ5→离合器ⅥC5→输出轴S5；
二挡：制动器ⅠB1、制动器ⅢB3、制动器ⅣB4、离合器ⅡC2和离合器ⅤC6处于结合状态，离合器ⅠC1、离合器ⅣC4、离合器ⅥC5和离合器ⅦC7处于分离状态；此时齿圈Ⅰ104、齿圈Ⅲ304和齿圈Ⅳ404固定，动力由输入轴S1→太阳轮Ⅰ101→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→太阳轮Ⅳ401→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→离合器ⅤC6→齿轮Ⅱ9→齿轮Ⅴ6→输出轴S5；
三挡：制动器ⅠB1、制动器ⅢB3、制动器ⅣB4、离合器ⅡC2和离合器ⅦC7处于结合状态，离合器ⅠC1、离合器ⅣC4、离合器ⅤC6和离合器ⅥC5处于分离状态；此时齿圈Ⅰ104、齿圈Ⅲ304和齿圈Ⅳ404固定，动力由输入轴S1→太阳轮Ⅰ101→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→太阳轮Ⅳ401→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→齿轮Ⅲ8→齿轮Ⅵ7→离合器ⅦC7→输出轴S5；
四挡：制动器ⅠB1、制动器ⅢB3、离合器ⅡC2、离合器ⅣC4和离合器ⅥC5处于结合状态，制动器ⅣB4、离合器ⅠC1、离合器ⅤC6和离合器ⅦC7处于分离状态；此时齿圈Ⅰ104固定，动力由输入轴S1→太阳轮Ⅰ101→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→离合器ⅣC4→齿圈Ⅳ404→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→齿轮Ⅰ10→齿轮Ⅳ5→离合器ⅥC5→输出轴S5；
五挡：制动器ⅠB1、制动器ⅢB3、离合器ⅡC2、离合器ⅣC4和离合器ⅤC6处于结合状态，制动器ⅣB4、离合器ⅠC1、离合器ⅥC5和离合器ⅦC7处于分离状态；此时齿圈Ⅰ104固定，动力由输入轴S1→太阳轮Ⅰ101→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→离合器ⅣC4→齿圈Ⅳ404→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→离合器ⅤC6→齿轮Ⅱ9→齿轮Ⅴ6→输出轴S5；
六挡：制动器ⅠB1、制动器ⅢB3、离合器ⅡC2、离合器ⅣC4和离合器ⅦC7处于结合状态，制动器ⅣB4、离合器ⅠC1、离合器ⅤC6和离合器ⅥC5处于分离状态；此时齿圈Ⅰ104固定，动力由输入轴S1→太阳轮Ⅰ101→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→离合器ⅣC4→齿圈Ⅳ404→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→齿轮Ⅲ8→齿轮Ⅵ7→离合器ⅦC7→输出轴S5；
七挡：制动器ⅢB3、制动器ⅣB4、离合器ⅠC1、离合器ⅡC2和离合器ⅥC5处于结合状态，制动器ⅠB1、离合器ⅣC4、离合器ⅤC6和离合器ⅦC7处于分离状态；此时齿圈Ⅳ404固定，动力由输入轴S1→离合器ⅠC1→齿圈Ⅰ104→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→太阳轮Ⅳ401→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→齿轮Ⅰ10→齿轮Ⅳ5→离合器ⅥC5→输出轴S5；
八挡：制动器ⅢB3、制动器ⅣB4、离合器ⅠC1、离合器ⅡC2和离合器ⅤC6处于结合状态，制动器ⅠB1、离合器ⅣC4、离合器ⅥC5和离合器ⅦC7处于分离状态；此时齿圈Ⅳ404固定，动力由输入轴S1→离合器ⅠC1→齿圈Ⅰ104→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→太阳轮Ⅳ401→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→离合器ⅤC6→齿轮Ⅱ9→齿轮Ⅴ6→输出轴S5；
九挡：制动器ⅢB3、制动器ⅣB4、离合器ⅠC1、离合器ⅡC2和离合器ⅦC7处于结合状态，制动器ⅠB1、离合器ⅣC4、离合器ⅤC6和离合器ⅥC5处于分离状态；此时齿圈Ⅳ404固定，动力由输入轴S1→离合器ⅠC1→齿圈Ⅰ104→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→太阳轮Ⅳ401→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→齿轮Ⅲ8→齿轮Ⅵ7→离合器ⅦC7→输出轴S5；
十挡：制动器ⅢB3、离合器ⅠC1、离合器ⅡC2、离合器ⅣC4和离合器ⅥC5处于结合状态，制动器ⅠB1、制动器ⅣB4、离合器ⅤC6和离合器ⅦC7处于分离状态；动力由输入轴S1→离合器ⅠC1→齿圈Ⅰ104→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→离合器ⅣC4→齿圈Ⅳ404→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→齿轮Ⅰ10→齿轮Ⅳ5→离合器ⅥC5→输出轴S5；
十一挡：制动器ⅢB3、离合器ⅠC1、离合器ⅡC2、离合器ⅣC4和离合器ⅤC6处于结合状态，制动器ⅠB1、制动器ⅣB4、离合器ⅥC5和离合器ⅦC7处于分离状态；动力由输入轴S1→离合器ⅠC1→齿圈Ⅰ104→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→离合器ⅣC4→齿圈Ⅳ404→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→离合器ⅤC6→齿轮Ⅱ9→齿轮Ⅴ6→输出轴S5；
十二挡：制动器ⅢB3、离合器ⅠC1、离合器ⅡC2、离合器ⅣC4和离合器ⅦC7处于结合状态，制动器ⅠB1、制动器ⅣB4、离合器ⅤC6和离合器ⅥC5处于分离状态；动力由输入轴S1→离合器ⅠC1→齿圈Ⅰ104→行星架Ⅰ103→中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3→离合器ⅣC4→齿圈Ⅳ404→行星架Ⅳ403→中间轴ⅢS4→齿轮Ⅲ8→齿轮Ⅵ7→离合器ⅦC7→输出轴S5。
通过控制制动器ⅡB2、制动器ⅢB3、离合器ⅡC2和离合器ⅢC3的接合或分离实现换向：当制动器ⅢB3和离合器ⅡC2接合，制动器ⅡB2和离合器ⅢC3分离时，齿圈Ⅲ304固定，动力由中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→离合器ⅡC2→中间轴ⅡS3，即为前进挡；当制动器ⅡB2和离合器ⅢC3接合，制动器ⅢB3和离合器ⅡC2分离时，齿圈Ⅱ201固定，即行星架Ⅲ302固定，动力由中间轴ⅠS2→太阳轮Ⅲ301→齿圈Ⅲ304→离合器ⅢC3→中间轴ⅡS3，输出动力时中间轴ⅡS3的转动方向为反向，即为倒退挡。

Claims (3)

1.一种拖拉机全动力换挡及换向变速箱，其特征在于：由输入轴(S1)、中间轴Ⅰ(S2)、中间轴Ⅱ(S3)、中间轴Ⅲ(S4)、输出轴(S5)、行星排Ⅰ(1)、行星排Ⅱ(2)、行星排Ⅲ(3)、行星排Ⅳ(4)、齿轮Ⅳ(5)、齿轮Ⅴ(6)、齿轮Ⅵ(7)、齿轮Ⅲ(8)、齿轮Ⅱ(9)和齿轮Ⅰ(10)组成，其中输入轴(S1)、中间轴Ⅰ(S2)、中间轴Ⅱ(S3)和中间轴Ⅲ(S4)自左至右顺序排列，且四个轴心在一条直线上重合，输出轴(S5)平行置于中间轴Ⅲ(S4)的正后方；输入轴(S1)上自左至右依次装有离合器Ⅰ(C1)和行星排Ⅰ(1)，其中行星排Ⅰ(1)由太阳轮Ⅰ(101)、行星轮Ⅰ(102)、行星架Ⅰ(103)、齿圈Ⅰ(104)和制动器Ⅰ(B1)组成，离合器Ⅰ(C1)和太阳轮Ⅰ(101)自左至右固接于输入轴(S1)上，制动器Ⅰ(B1)置于齿圈Ⅰ(104)的外面；行星轮Ⅰ(102)固接于行星架Ⅰ(103)上，位于太阳轮Ⅰ(101)和齿圈Ⅰ(104)之间，并与太阳轮Ⅰ(101)常啮合；中间轴Ⅰ(S2)上自左至右依次装有行星架Ⅰ(103)和行星排Ⅲ(3)，其中行星排Ⅲ(3)由太阳轮Ⅲ(301)、行星轮Ⅲ(302)、行星架Ⅲ(303)、齿圈Ⅲ(304)和制动器Ⅲ(B3)组成，其中行星架Ⅲ(303)通过齿圈Ⅱ(201)由制动器Ⅱ(B2)驱动，行星架Ⅰ(103)和太阳轮Ⅲ(301)顺序固接于中间轴Ⅰ(S2)上，制动器Ⅲ(B3)置于齿圈Ⅲ(304)外面；行星轮Ⅲ(302)固接于行星架Ⅲ(303)，位于太阳轮Ⅲ(301)和齿圈Ⅲ(304)之间，与太阳轮Ⅲ(301)常啮合；中间轴Ⅱ(S3)上自左至右依次装有离合器Ⅱ(C2)、离合器Ⅲ(C3)、离合器Ⅳ(C4)和行星排Ⅳ(4)，其中行星排Ⅳ(4)由太阳轮Ⅳ(401)、行星轮Ⅳ(402)、行星架Ⅳ(403)、齿圈Ⅳ(404)和制动器Ⅳ(B4)组成，离合器Ⅱ(C2)、离合器Ⅲ(C3)、离合器Ⅳ(C4)和太阳轮Ⅳ(401)固接于中间轴Ⅱ(S3)上，制动器Ⅳ(B4)置于齿圈Ⅳ(404)外面，行星轮Ⅳ(402)固接于行星架Ⅳ(403)，位于太阳轮Ⅳ(401)和齿圈Ⅳ(404)之间，与太阳轮Ⅳ(401)常啮合；中间轴Ⅲ(S4)上自左至右依次装有行星架Ⅳ(403)、齿轮Ⅰ(10)、离合器Ⅴ(C6)、齿轮Ⅱ(9)、齿轮Ⅲ(8)，其中行星架Ⅳ(403)、齿轮Ⅰ(10)、齿轮Ⅲ(8)固接于中间轴Ⅲ(S4)上，齿轮Ⅱ(9)套接于中间轴Ⅲ(S4)上；输出轴(S5)上自左至右依次装有齿轮Ⅳ(5)、离合器Ⅵ(C5)、齿轮Ⅴ(6)、离合器Ⅶ(C7)、齿轮Ⅵ(7)，其中离合器Ⅵ(C5)、齿轮Ⅴ(6)和离合器Ⅶ(C7)固接于输出轴(S5)上，齿轮Ⅳ(5)和齿轮Ⅵ(7)套接于输出轴(S5)上。
2.按权利要求1所述的拖拉机全动力换挡及换向变速箱，其特征在于：通过控制制动器Ⅰ(B1)、制动器Ⅳ(B4)、离合器Ⅰ(C1)、离合器Ⅳ(C4)、离合器Ⅴ(C6)、离合器Ⅵ(C5)和离合器Ⅶ(C7)的结合和分离，能实现具有全动力换档及换向的12+12个挡位的变化，其中十二个前进挡挡位的具体变化为：
一挡：制动器Ⅰ(B1)、制动器Ⅲ(B3)、制动器Ⅳ(B4)、离合器Ⅱ(C2)和离合器Ⅵ(C5)处于结合状态，离合器Ⅰ(C1)、离合器Ⅳ(C4)、离合器Ⅴ(C6)和离合器Ⅶ(C7)处于分离状态；此时齿圈Ⅰ(104)、齿圈Ⅲ(304)和齿圈Ⅳ(404)固定，动力由输入轴(S1)→太阳轮Ⅰ(101)→行星架Ⅰ(103)→中间轴Ⅰ(S2)→太阳轮Ⅲ(301)→离合器Ⅱ(C2)→中间轴Ⅱ(S3)→太阳轮Ⅳ(401)→行星架Ⅳ(403)→中间轴Ⅲ(S4)→齿轮Ⅰ(10)→齿轮Ⅳ(5)→离合器Ⅵ(C5)→输出轴(S5)；
二挡：制动器Ⅰ(B1)、制动器Ⅲ(B3)、制动器Ⅳ(B4)、离合器Ⅱ(C2)和离合器Ⅴ(C6)处于结合状态，离合器Ⅰ(C1)、离合器Ⅳ(C4)、离合器Ⅵ(C5)和离合器Ⅶ(C7)处于分离状态；此时齿圈Ⅰ(104)、齿圈Ⅲ(304)和齿圈Ⅳ(404)固定，动力由输入轴(S1)→太阳轮Ⅰ(101)→行星架Ⅰ(103)→中间轴Ⅰ(S2)→太阳轮Ⅲ(301)→离合器Ⅱ(C2)→中间轴Ⅱ(S3)→太阳轮Ⅳ(401)→行星架Ⅳ(403)→中间轴Ⅲ(S4)→离合器Ⅴ(C6)→齿轮Ⅱ(9)→齿轮Ⅴ(6)→输出轴(S5)；
三挡：制动器Ⅰ(B1)、制动器Ⅲ(B3)、制动器Ⅳ(B4)、离合器Ⅱ(C2)和离合器Ⅶ(C7)处于结合状态，离合器Ⅰ(C1)、离合器Ⅳ(C4)、离合器Ⅴ(C6)和离合器Ⅵ(C5)处于分离状态；此时齿圈Ⅰ(104)、齿圈Ⅲ(304)和齿圈Ⅳ(404)固定，动力由输入轴(S1)→太阳轮Ⅰ(101)→行星架Ⅰ(103)→中间轴Ⅰ(S2)→太阳轮Ⅲ(301)→离合器Ⅱ(C2)→中间轴Ⅱ(S3)→太阳轮Ⅳ(401)→行星架Ⅳ(403)→中间轴Ⅲ(S4)→齿轮Ⅲ(8)→齿轮Ⅵ(7)→离合器Ⅶ(C7)→输出轴(S5)；
四挡：制动器Ⅰ(B1)、制动器Ⅲ(B3)、离合器Ⅱ(C2)、离合器Ⅳ(C4)和离合器Ⅵ(C5)处于结合状态，制动器Ⅳ(B4)、离合器Ⅰ(C1)、离合器Ⅴ(C6)和离合器Ⅶ(C7)处于分离状态；此时齿圈Ⅰ(104)固定，动力由输入轴(S1)→太阳轮Ⅰ(101)→行星架Ⅰ(103)→中间轴Ⅰ(S2)→太阳轮Ⅲ(301)→离合器Ⅱ(C2)→中间轴Ⅱ(S3)→离合器Ⅳ(C4)→齿圈Ⅳ(404)→行星架Ⅳ(403)→中间轴Ⅲ(S4)→齿轮Ⅰ(10)→齿轮Ⅳ(5)→离合器Ⅵ(C5)→输出轴(S5)；
五挡：制动器Ⅰ(B1)、制动器Ⅲ(B3)、离合器Ⅱ(C2)、离合器Ⅳ(C4)和离合器Ⅴ(C6)处于结合状态，制动器Ⅳ(B4)、离合器Ⅰ(C1)、离合器Ⅵ(C5)和离合器Ⅶ(C7)处于分离状态；此时齿圈Ⅰ(104)固定，动力由输入轴(S1)→太阳轮Ⅰ(101)→行星架Ⅰ(103)→中间轴Ⅰ(S2)→太阳轮Ⅲ(301)→离合器Ⅱ(C2)→中间轴Ⅱ(S3)→离合器Ⅳ(C4)→齿圈Ⅳ(404)→行星架Ⅳ(403)→中间轴Ⅲ(S4)→离合器Ⅴ(C6)→齿轮Ⅱ(9)→齿轮Ⅴ(6)→输出轴(S5)；
六挡：制动器Ⅰ(B1)、制动器Ⅲ(B3)、离合器Ⅱ(C2)、离合器Ⅳ(C4)和离合器Ⅶ(C7)处于结合状态，制动器Ⅳ(B4)、离合器Ⅰ(C1)、离合器Ⅴ(C6)和离合器Ⅵ(C5)处于分离状态；此时齿圈Ⅰ(104)固定，动力由输入轴(S1)→太阳轮Ⅰ(101)→行星架Ⅰ(103)→中间轴Ⅰ(S2)→太阳轮Ⅲ(301)→离合器Ⅱ(C2)→中间轴Ⅱ(S3)→离合器Ⅳ(C4)→齿圈Ⅳ(404)→行星架Ⅳ(403)→中间轴Ⅲ(S4)→齿轮Ⅲ(8)→齿轮Ⅵ(7)→离合器Ⅶ(C7)→输出轴(S5)；
七挡：制动器Ⅲ(B3)、制动器Ⅳ(B4)、离合器Ⅰ(C1)、离合器Ⅱ(C2)和离合器Ⅵ(C5)处于结合状态，制动器Ⅰ(B1)、离合器Ⅳ(C4)、离合器Ⅴ(C6)和离合器Ⅶ(C7)处于分离状态；此时齿圈Ⅳ(404)固定，动力由输入轴(S1)→离合器Ⅰ(C1)→齿圈Ⅰ(104)→行星架Ⅰ(103)→中间轴Ⅰ(S2)→太阳轮Ⅲ(301)→离合器Ⅱ(C2)→中间轴Ⅱ(S3)→太阳轮Ⅳ(401)→行星架Ⅳ(403)→中间轴Ⅲ(S4)→齿轮Ⅰ(10)→齿轮Ⅳ(5)→离合器Ⅵ(C5)→输出轴(S5)；
八挡：制动器Ⅲ(B3)、制动器Ⅳ(B4)、离合器Ⅰ(C1)、离合器Ⅱ(C2)和离合器Ⅴ(C6)处于结合状态，制动器Ⅰ(B1)、离合器Ⅳ(C4)、离合器Ⅵ(C5)和离合器Ⅶ(C7)处于分离状态；此时齿圈Ⅳ(404)固定，动力由输入轴(S1)→离合器Ⅰ(C1)→齿圈Ⅰ(104)→行星架Ⅰ(103)→中间轴Ⅰ(S2)→太阳轮Ⅲ(301)→离合器Ⅱ(C2)→中间轴Ⅱ(S3)→太阳轮Ⅳ(401)→行星架Ⅳ(403)→中间轴Ⅲ(S4)→离合器Ⅴ(C6)→齿轮Ⅱ(9)→齿轮Ⅴ(6)→输出轴(S5)；
九挡：制动器Ⅲ(B3)、制动器Ⅳ(B4)、离合器Ⅰ(C1)、离合器Ⅱ(C2)和离合器Ⅶ(C7)处于结合状态，制动器Ⅰ(B1)、离合器Ⅳ(C4)、离合器Ⅴ(C6)和离合器Ⅵ(C5)处于分离状态；此时齿圈Ⅳ(404)固定，动力由输入轴(S1)→离合器Ⅰ(C1)→齿圈Ⅰ(104)→行星架Ⅰ(103)→中间轴Ⅰ(S2)→太阳轮Ⅲ(301)→离合器Ⅱ(C2)→中间轴Ⅱ(S3)→太阳轮Ⅳ(401)→行星架Ⅳ(403)→中间轴Ⅲ(S4)→齿轮Ⅲ(8)→齿轮Ⅵ(7)→离合器Ⅶ(C7)→输出轴(S5)；
十挡：制动器Ⅲ(B3)、离合器Ⅰ(C1)、离合器Ⅱ(C2)、离合器Ⅳ(C4)和离合器Ⅵ(C5)处于结合状态，制动器Ⅰ(B1)、制动器Ⅳ(B4)、离合器Ⅴ(C6)和离合器Ⅶ(C7)处于分离状态；动力由输入轴(S1)→离合器Ⅰ(C1)→齿圈Ⅰ(104)→行星架Ⅰ(103)→中间轴Ⅰ(S2)→太阳轮Ⅲ(301)→离合器Ⅱ(C2)→中间轴Ⅱ(S3)→离合器Ⅳ(C4)→齿圈Ⅳ(404)→行星架Ⅳ(403)→中间轴Ⅲ(S4)→齿轮Ⅰ(10)→齿轮Ⅳ(5)→离合器Ⅵ(C5)→输出轴(S5)；
十一挡：制动器Ⅲ(B3)、离合器Ⅰ(C1)、离合器Ⅱ(C2)、离合器Ⅳ(C4)和离合器Ⅴ(C6)处于结合状态，制动器Ⅰ(B1)、制动器Ⅳ(B4)、离合器Ⅵ(C5)和离合器Ⅶ(C7)处于分离状态；动力由输入轴(S1)→离合器Ⅰ(C1)→齿圈Ⅰ(104)→行星架Ⅰ(103)→中间轴Ⅰ(S2)→太阳轮Ⅲ(301)→离合器Ⅱ(C2)→中间轴Ⅱ(S3)→离合器Ⅳ(C4)→齿圈Ⅳ(404)→行星架Ⅳ(403)→中间轴Ⅲ(S4)→离合器Ⅴ(C6)→齿轮Ⅱ(9)→齿轮Ⅴ(6)→输出轴(S5)；
十二挡：制动器Ⅲ(B3)、离合器Ⅰ(C1)、离合器Ⅱ(C2)、离合器Ⅳ(C4)和离合器Ⅶ(C7)处于结合状态，制动器Ⅰ(B1)、制动器Ⅳ(B4)、离合器Ⅴ(C6)和离合器Ⅵ(C5)处于分离状态；动力由输入轴(S1)→离合器Ⅰ(C1)→齿圈Ⅰ(104)→行星架Ⅰ(103)→中间轴Ⅰ(S2)→太阳轮Ⅲ(301)→离合器Ⅱ(C2)→中间轴Ⅱ(S3)→离合器Ⅳ(C4)→齿圈Ⅳ(404)→行星架Ⅳ(403)→中间轴Ⅲ(S4)→齿轮Ⅲ(8)→齿轮Ⅵ(7)→离合器Ⅶ(C7)→输出轴(S5)。
3.按权利要求1所述的拖拉机全动力换挡及换向变速箱，其特征在于：通过控制制动器Ⅱ(B2)、制动器Ⅲ(B3)、离合器Ⅱ(C2)与离合器Ⅲ(C3)的接合或分离实现换向：当制动器Ⅲ(B3)和离合器Ⅱ(C2)接合，制动器Ⅱ(B2)和离合器Ⅲ(C3)分离时，齿圈Ⅲ(304)固定，动力由中间轴Ⅰ(S2)→太阳轮Ⅲ(301)→离合器Ⅱ(C2)→中间轴Ⅱ(S3)，即为前进挡；当制动器Ⅱ(B2)和离合器Ⅲ(C3)接合，制动器Ⅲ(B3)和离合器Ⅱ(C2)分离时，齿圈Ⅱ(201)固定，即行星架Ⅲ(302)固定，动力由中间轴Ⅰ(S2)→太阳轮Ⅲ(301)→齿圈Ⅲ(304)→离合器Ⅲ(C3)→中间轴Ⅱ(S3)，输出动力时中间轴Ⅱ(S3)的转动方向为反向，即为倒退挡。
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