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。
技术实现要素：
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和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和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有一轴和二轴，二轴s贯穿在全动力换挡主传动装置和全动力换向传动装置中，全动力换向传动装置内安装有倒挡齿轮轴，全动力换挡副传动装置内安装有三轴和四轴，三轴贯穿在全动力换向传动装置和全动力换挡副传动装置中。
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，一轴上依次安装有ⅳ挡主动齿轮、ⅲ挡离合器、ⅲ挡主动齿轮、ⅰ挡主动齿轮、ⅰ挡离合器和ⅱ挡主动齿轮，其中，ⅳ挡主动齿轮和ⅱ挡主动齿轮固接在一轴上，ⅲ挡主动齿轮和ⅰ挡主动齿轮套接在一轴上，ⅲ挡离合器和ⅰ挡离合器固接在一轴上，ⅲ挡离合器能通过控制信号同ⅲ挡主动齿轮相连接，ⅰ挡离合器能通过控制信号同ⅰ挡主动齿轮相连接。
全动力换挡主传动装置的二轴上依次安装有ⅳ挡从动齿轮、ⅳ挡离合器、ⅲ挡从动齿轮、ⅰ挡从动齿轮、ⅱ挡离合器和ⅱ挡从动齿轮，其中，ⅲ挡从动齿轮和ⅰ挡从动齿轮固接在二轴上，ⅳ挡从动齿轮和ⅱ挡从动齿轮套接在二轴上，ⅳ挡离合器和ⅱ挡离合器固接在二轴上，ⅳ挡离合器能通过控制信号同ⅳ挡从动齿轮相连接，ⅱ挡离合器能通过控制信号同ⅱ挡从动齿轮相连接。
全动力换向传动装置中的二轴上依次安装有前进挡主动齿轮、倒退挡离合器和倒退挡主动齿轮，其中，前进挡主动齿轮和倒退挡位离合器固接在二轴上，倒退挡主动齿轮套接在二轴上，三轴上依次安装有前进挡从动齿轮、前进挡离合器、倒退挡从动齿轮，其中，前进挡从动齿轮套接在三轴上，前进挡离合器和倒退挡从动齿轮固接在三轴上，前进挡离合器能通过控制信号与前进挡从动齿轮相连接，倒退挡离合器能通过控制信号与倒退挡主动齿轮相连接，倒挡齿轮轴为双联齿轮，双联齿轮一端与二轴上的倒退挡主动齿轮啮合，另一端与三轴上的倒退挡从动齿轮啮合。
全动力换挡副传动装置中的三轴上依次安装有h挡主动齿轮、m挡离合器、m挡主动齿轮、ll挡主动齿轮、ll挡离合器、l挡主动齿轮，其中h挡主动齿轮和l挡主动齿轮固接在三轴上，m挡主动齿轮和ll挡主动齿轮套接在三轴上，m挡离合器和ll挡离合器固接在三轴上，m挡离合器能通过控制信号同m挡主动齿轮相连接，ll挡离合器能通过控制信号同ll挡主动齿轮相连接。
全动力换挡副传动装置中的四轴上依次安装有h挡从动齿轮、h挡离合器、m挡从动齿轮、ll挡从动齿轮、l挡离合器、l挡从动齿轮，其中，m挡从动齿轮和ll挡从动齿轮固接在四轴上，h挡从动齿轮和l挡从动齿轮套接在四轴上，h挡离合器和l挡离合器固接在四轴上，h挡离合器能通过控制信号同h挡从动齿轮相连接，l挡离合器能通过控制信号同l挡从动齿轮相连接。
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为本发明的结构原理图。
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和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和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内安装有一轴s1和二轴s2，二轴s2贯穿在全动力换挡主传动装置1和全动力换向传动装置2中，全动力换向传动装置2内安装有倒挡齿轮轴s5，全动力换挡副传动装置3内安装有三轴s3和四轴s4，三轴s3贯穿在全动力换向传动装置2和全动力换挡副传动装置3中。
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，一轴s1上依次安装有ⅳ挡主动齿轮4、ⅲ挡离合器c3、ⅲ挡主动齿轮6、ⅰ挡主动齿轮8、ⅰ挡离合器c1和ⅱ挡主动齿轮10，其中，ⅳ挡主动齿轮4和ⅱ挡主动齿轮10固接在一轴s1上，ⅲ挡主动齿轮6和ⅰ挡主动齿轮8套接在一轴s1上，ⅲ挡离合器c3和ⅰ挡离合器c1固接在一轴s1上，ⅲ挡离合器c3能通过控制信号同ⅲ挡主动齿轮6相连接，ⅰ挡离合器c1能通过控制信号同ⅰ挡主动齿轮8相连接。
全动力换挡主传动装置1的二轴s2上依次安装有ⅳ挡从动齿轮5、ⅳ挡离合器c4、ⅲ挡从动齿轮7、ⅰ挡从动齿轮9、ⅱ挡离合器c2和ⅱ挡从动齿轮11，其中，ⅲ挡从动齿轮7和ⅰ挡从动齿轮9固接在二轴s2上，ⅳ挡从动齿轮5和ⅱ挡从动齿轮11套接在二轴s2上，ⅳ挡离合器c4和ⅱ挡离合器c2固接在二轴s2上，ⅳ挡离合器c4能通过控制信号同ⅳ挡从动齿轮5相连接，ⅱ挡离合器c2能通过控制信号同ⅱ挡从动齿轮11相连接。
全动力换向传动装置2中的二轴s2上依次安装有前进挡主动齿轮12、倒退挡离合器cr和倒退挡主动齿轮14，其中，前进挡主动齿轮12和倒退挡位离合器cr固接在二轴s2上，倒退挡主动齿轮14套接在二轴s2上，三轴s3上依次安装有前进挡从动齿轮13、前进挡离合器cf、倒退挡从动齿轮15，其中，前进挡从动齿轮13套接在三轴s3上，前进挡离合器cf和倒退挡从动齿轮15固接在三轴s3上，前进挡离合器cf能通过控制信号与前进挡从动齿轮13相连接，倒退挡离合器cr能通过控制信号与倒退挡主动齿轮14相连接，倒挡齿轮轴s5为双联齿轮，双联齿轮一端与二轴s2上的倒退挡主动齿轮14啮合，另一端与三轴s3上的倒退挡从动齿轮15啮合。
全动力换挡副传动装置3中的三轴s3上依次安装有h挡主动齿轮16、m挡离合器c7、m挡主动齿轮18、ll挡主动齿轮20、ll挡离合器c5、l挡主动齿轮22，其中h挡主动齿轮16和l挡主动齿轮22固接在三轴s3上，m挡主动齿轮18和ll挡主动齿轮20套接在三轴s3上，m挡离合器c7和ll挡离合器c5固接在三轴s3上，m挡离合器c7能通过控制信号同m挡主动齿轮18相连接，ll挡离合器c5能通过控制信号同ll挡主动齿轮20相连接。
全动力换挡副传动装置3中的四轴s4上依次安装有h挡从动齿轮17、h挡离合器c8、m挡从动齿轮19、ll挡从动齿轮21、l挡离合器c6、l挡从动齿轮23，其中，m挡从动齿轮19和ll挡从动齿轮21固接在四轴s4上，h挡从动齿轮17和l挡从动齿轮23套接在四轴s4上，h挡离合器c8和l挡离合器c6固接在四轴s4上，h挡离合器c8能通过控制信号同h挡从动齿轮17相连接，l挡离合器c6能通过控制信号同l挡从动齿轮23相连接。
全动力换挡主传动装置1中的ⅰ挡离合器c1、ⅱ挡离合器c2、ⅲ挡离合器c3、ⅳ挡离合器c4形成ⅰ挡、ⅱ挡、ⅲ挡、ⅳ挡四个动力换挡挡位，每个离合器单独控制一个挡位：
ⅰ挡：一轴s1上的ⅰ挡离合器c1结合，一轴s1上的ⅲ挡离合器c3、二轴s2上的ⅱ挡离合器c2、ⅳ挡离合器c4分离，发动机动力由一轴s1→ⅰ挡离合器c1→ⅰ挡主动齿轮8→ⅰ挡从动齿轮9→二轴s2。
ⅱ挡：二轴s2上的ⅱ挡离合器c2结合，一轴s1上的ⅰ挡离合器c1、ⅲ挡离合器c3、二轴s2上的ⅳ挡离合器c4分离，发动机功率由一轴s1→ⅱ挡主动齿轮10→ⅱ挡从动齿轮11→ⅱ挡离合器c2→二轴s2。
ⅲ挡：一轴s1上的ⅲ挡离合器c3结合，一轴s1上的ⅰ挡离合器c1、二轴s2上的ⅱ挡离合器c2、ⅳ挡离合器c4分离，发动机功率由一轴s1→ⅲ挡离合器c3→ⅲ挡主动齿轮6→ⅲ挡从动齿轮7→二轴s2。
ⅳ挡:二轴s2上的ⅳ挡离合器c4结合，一轴s1上的ⅰ挡离合器c1、ⅲ挡离合器c3、二轴s2上的ⅱ挡离合器c2分离，发动机动力由一轴s1→ⅳ挡主动齿轮4→ⅳ挡从动齿轮5→ⅳ挡离合器c4→二轴s2。
发动机的动力传递到二轴s2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，前进挡离合器cf和倒退挡离合器cr分别实现前进挡和倒退挡：
前进挡：三轴s3上的前进挡离合器cf结合，二轴s2上的倒退挡离合器cr分离，动力由二轴s2→前进挡主动齿轮12→前进挡从动齿轮13→前进挡离合器cf→三轴s3。
倒退挡：二轴s2上的倒退挡离合器cr结合，三轴s3上的前进挡离合器cf分离，动力由二轴s2→倒退挡离合器cr→倒退挡主动齿轮14→倒挡齿轮轴s5→倒退挡从动齿轮15→三轴s3。
动力传到三轴s3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，ll挡离合器c5、l挡离合器c6、m挡离合器c7、h挡离合器c8可形成ll挡、l挡、m挡、h挡四个动力换挡挡位，每个离合器单独控制一个挡位：
ll挡：ⅲ轴s3上的ll挡离合器c5结合，ⅲ轴s3上的m挡离合器c7、四轴s4上的l挡离合器c6、h挡离合器c8分离，动力由三轴s3→ll挡离合器c5→ll挡主动齿轮20→ll挡从动齿轮21→四轴s4。
l挡：四轴s4上的l挡离合器c6结合，三轴s3上的ll挡离合器c5、m挡离合器c7、四轴s4上的h挡离合器c8分离，动力由三轴s3→l挡主动齿轮22→l挡从动齿轮23→l挡离合器c6→四轴s4。
m挡：三轴s3上的m挡离合器c7结合，三轴s3上的ll挡离合器c5、四轴s4上的l挡离合器c6、h挡离合器c8分离，动力由三轴s3→m挡离合器c7→m挡主动齿轮18→m挡从动齿轮19→四轴s4。
h挡：四轴s4上的h挡离合器c8结合，三轴s3上的ll挡离合器c5、m挡离合器c7、四轴s4上的l挡离合器c6分离，动力由三轴s3→h挡主动齿轮16→h挡从动齿轮17→h挡离合器c8→四轴s4。
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。