第11章变速箱课件.ppt
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- 11 变速箱 课件
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1、 第十一章 变速箱(变速器) 第一节 工程机械变速箱的发展状况 第二节 变速箱的功用及工作原理 第三节 机械换挡变速箱 第四节 定轴式动力换挡变速箱 第五节 行星齿轮式动力换挡变速箱二、变速箱的工作原理传动比:(1为主动齿轮,2位从动齿轮)前进档后退档(1)按操纵方式的不同可分为动力换挡变速箱和人人 力换挡力换挡变速箱两种。动力换挡:动力换挡: 齿轮a、b用轴承支承在轴上,与轴空转连接,通过相应的换挡离合器可分别将不同挡位的齿轮相固连,从而实现换挡。换挡离合器的分离与结合一般是液压操纵,液压油是由柴油机带动的液压泵供给的,可见,换挡的动力是由柴油机提供的,所以称为“动力换挡”。人力换挡:人力换
2、挡:人力换挡变速箱是用人力拨动变速箱齿轮或啮合套进行换挡的。同汽车用变速箱一样,人力换挡变速箱换挡时,需先踩下离合器,然后变换挡位。汽车人力换挡两档变速箱简单模型1挡空挡五档手动变速箱简易模型在变速箱中齿轮与轴的连接情况有如下几种:固定连接空转连接滑动连接机械挂档的两种方式:拨动滑移齿轮换挡拨动啮合套换挡 与动力换挡变速箱相比,人力换挡变速箱的结构简单、工作可靠、制造方便、重量轻、传动效率高。但人力换挡变速箱采用人力操纵,劳动强度大。同时在换挡时,动力切断的时间较长,这些因素影响了工程机械的作业效率的提高,并使工程机械在恶劣路面上行驶时通过性差。目前人力换挡变速箱已很少采用。 动力换挡变速箱结
3、构复杂、制造困难、精度高、重量大、体积也比较大,而且由于换挡元件(离合器)有摩擦功率损失,传动效率较低。但是动力换挡变速箱操纵轻便,换挡快,换挡时动力切断的时间可降低到最低限度,能实现在大负荷的情况下换挡不停车,这大大有利于工程机械生产效率的提高。由于工程机械作业时换挡频繁,迫切需要改善换挡操作。因此,虽然动力换挡变速箱的结构复杂、制造困难,动力换挡变速箱在工程机械上的应用愈来愈广泛。(2) 按轮系型式的不同可分为按轮系型式的不同可分为行星式变速箱行星式变速箱和和定轴定轴式变速箱式变速箱。定轴式变速箱:变速箱中所有的齿轮都有固定的旋转轴线,这种齿轮轴线均固定的变速箱为定轴式变速箱。定轴式变速箱
4、的换挡方式可有两种:人力换挡和动力换挡。 按前进挡时参加传动的轴数不同,定轴式变速箱可分为二轴式、平面二轴式、空间三轴式与多轴式等不同类型。由于二轴式变速箱挡数较少,变速范围较小,一般用在小型车辆上。行星式变速箱:变速箱中有的齿轮轴线在空间旋转(即没有固定的轴线),这种轴线旋转的齿轮与行星的运动相似,故称为行星轮。装有这种行星轮的变速箱称为行星式变速箱。行星式变速箱只有动力换挡一种方式。 随着挡数增多,变速箱中齿轮啮合对数相应增多,结构也随之复杂,因此,变速箱的挡位数是有限的,各挡传动比之间有一定间隔,故称它为有级式变速箱。 不同车辆的变速箱挡位数与结构形式不完全一样,但对变速箱的基本要求则是
5、相同的。 无级变速变矩器,CVT,静液压传动一、变速传动机构一、变速传动机构 T220履带推土机空间三轴式变速箱。三根轴呈空间三角形布置,以保证各挡齿轮副的传动关系 它是由箱体、齿轮、轴和轴承等零件组成的,具有五个前进挡和四个倒挡。二、变速操纵机构二、变速操纵机构 变速操纵机构包括换挡机构与锁止装置,其功能是保证按需要顺利可靠进行换挡。 对操纵机构的要求一般是:保证工作齿轮正常啮合;不能同时换入两个挡;不能自动脱挡;在离合器接合时不能换挡;要有防止误换到最高挡或倒挡的保险装置。对于每一种机械的变速箱的操纵机构,应根据不同的作业和行驶条件来决定对它的要求。(一)换挡机构(一)换挡机构 换挡机构主
6、要由变速杆、滑杆等组成。变速杆用球头支承在支座内,由弹簧将球头压紧在支座内;球头受销子限制不能随意旋转,以防止变速杆转动。滑杆上有V形槽可由锁定销(属锁定装置)锁定在某一位置上;滑杆端有凹槽,变速杆下端可插入其中进行操纵。换挡时,操纵变速杆通过滑杆拨动滑动齿轮以实现换挡。每根滑杆可以控制两个不同挡位,根据挡位的数目确定滑杆数目。 (二)锁止装置(二)锁止装置 对变速箱操纵机构的要求,主要由锁止装置来实现。锁止装置一般包括锁定机构、互锁机构、联锁机构以及防止误换到最高挡或倒档的保险装置。1锁定机构 锁定机构用来保证变速箱内各齿轮处在正确的工作位置,在工作中不会自动脱挡。2互锁机构 用来防止同时拨
7、动两根滑杆而同时换上两个挡位。常用的互锁机构有框板式和摆架式。框板式互锁机构是一块具有“王”字形导槽的铁板,每条导槽对准一条滑杆;由于变速杆下端只能在导槽中移动,从而保证了不会同时拨动两根滑杆,也就不会同时换上两个挡。3摆架式互锁机构摆架式互锁机构 是一个可以摆动的铁架,用是一个可以摆动的铁架,用轴销悬挂在操纵机构壳体内。变轴销悬挂在操纵机构壳体内。变速杆下端置于摆架中间,可以作速杆下端置于摆架中间,可以作纵向运动。摆架两侧有卡铁纵向运动。摆架两侧有卡铁A和和B,当变速杆,当变速杆1下端在摆架下端在摆架2中间中间运动而拨动某一根滑杆运动而拨动某一根滑杆3时,卡时,卡铁铁A和和B则卡在相邻两根滑
8、杆则卡在相邻两根滑杆3的的拨槽中,因而防止了相邻滑杆也拨槽中,因而防止了相邻滑杆也被同时拨动,故而不会同时换上被同时拨动,故而不会同时换上两个挡。两个挡。4联锁机构联锁机构 联锁机构是用联锁机构是用来防止主离合器未来防止主离合器未彻底分离时换挡。彻底分离时换挡。变速杆与换向杆的换挡位置如图变速杆与换向杆的换挡位置如图115所示所示 三、T220推土机变速箱的润滑和密封 T220推土机变速箱采用强制润滑与飞溅润滑相结合。 该变速箱各空转齿轮的滑动轴承和前盖上的三个轴承采用强制润滑。中间轴和输出轴前端有挡油盘44和合金铸铁密封圈43挡油,防止大量润滑油经双列球面滚柱轴承而流失(回变速箱底部)。挡油
9、盘上设有节流小孔,适量的润滑油可经此小孔去润滑双列球面滚柱轴承。 三根轴后端的滚柱轴承和所有齿轮,都是通过飞溅的润滑油来润滑。 为了防止变速箱漏油,所有可能外泄的静止结合面都用O形橡胶密封圈来密封。前端伸出箱体外的输入轴用自紧橡胶油封来密封。花键与万向节接盘连接处用O形橡胶密封圈和橡胶垫来防止漏油。 强制润滑效果好,但结构较复杂,经常用在工作条 件较差的齿轮和轴承上,而工作条件较好的齿轮与轴承则采用飞溅润滑。第四节 定轴式动力换挡变速箱 ZL15动力换挡变速箱与液力变矩器24组装后工作,动力经变矩器,由涡轮轴25上的齿轮23传给变速箱内的齿轮2和4。变速箱内装有前进低挡离合器轴总成19和倒退高
10、速挡离合器轴总成16。离合器的从动摩擦片通过渐开线花键分别套在离合器毂体5和22的内花键上。离合器主动摩擦片通过渐开线花键分别套在齿轮2、20、4和双联齿轮17的外花键上。齿轮8、14通过渐开线花键安装在中间轴12上,齿轮10通过渐开线花键安装在输出轴9上。变速箱前输出端或后输出端安装手制动装置。变速箱壳体的下部(即变速箱的吸油管处)装有滤网26、磁铁螺塞27。 一、ZL15装载机定轴式动力换挡变速箱(一)工作原理(一)工作原理 由发动机传来的动力经液力变矩器增大扭矩后传至与由发动机传来的动力经液力变矩器增大扭矩后传至与涡轮轴相联的齿轮涡轮轴相联的齿轮Z1。 当速度操纵杆和换向操纵杆处于中间位
11、置(即空挡)当速度操纵杆和换向操纵杆处于中间位置(即空挡)时齿轮时齿轮Z2、Z3空转,因此车辆停止不动。空转,因此车辆停止不动。 当换向操纵阀杆处于前进位置,速度操纵杆处于低当换向操纵阀杆处于前进位置,速度操纵杆处于低速挡位置时,从操纵阀出来的压力油经管道和前进速挡位置时,从操纵阀出来的压力油经管道和前进低挡端盖及离合器毂体轴的轴向孔油道进入离合器低挡端盖及离合器毂体轴的轴向孔油道进入离合器活塞,活塞在压力油作用下使活塞,活塞在压力油作用下使F、I两离合器的主从两离合器的主从动磨擦片接合。动磨擦片接合。 由输入齿轮由输入齿轮Z1输入的动力,经齿轮输入的动力,经齿轮Z2、Z6、Z7、Z8、Z9、
12、Z10、Z11传给输出轴,带动前后驱动桥驱动轮胎传给输出轴,带动前后驱动桥驱动轮胎转动,实现前进一挡。转动,实现前进一挡。 当换向操纵杆处于前进位置,速度操纵杆处于高速挡当换向操纵杆处于前进位置,速度操纵杆处于高速挡位置时,与一挡相同。压力油进入离合器活塞,使位置时,与一挡相同。压力油进入离合器活塞,使F、两离合器的主从动摩擦片接合,动力经齿轮两离合器的主从动摩擦片接合,动力经齿轮Z1、Z2、Z4、Z5、Z8、Z9、Z10、Z11传到输出轴,使前后传传到输出轴,使前后传动轴旋转,通过前后驱动桥驱动轮胎转动,实现前进动轴旋转,通过前后驱动桥驱动轮胎转动,实现前进二挡。二挡。 倒退一挡、倒退二挡实
13、现的过程与前进挡相同。其传动路线为: 倒退一挡:由齿轮Z1输入的动力经齿轮Z3、离合器 R、齿轮Z5、Z4、离合器I、齿轮Z6、Z7、Z8、Z9、Z10、Z11传给输出轴并带动前后传动轴转动,通过前后驱动桥驱动轮胎转动,实现倒退一挡。 倒退二挡:由齿轮Z1输入的动力经齿轮Z3、离合器I、齿轮Z5、Z4、离合器、齿轮Z8、Z9、Z10、Z11传给输出轴并带动前后传动轴转动,通过前后驱动桥驱动轮胎转动,实现倒退二挡。 (二)换挡离合器(二)换挡离合器 变速箱中装有四变速箱中装有四个换挡离合器,即前个换挡离合器,即前进挡离合器,倒退挡进挡离合器,倒退挡离合器,离合器,I挡离合器,挡离合器,挡离合器。
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