第四章变速箱

1、1变速箱的作用、分类及组成；变速箱的作用、分类及组成； 2人力换挡变速箱的结构及传动路线，人力换挡变速箱的结构及传动路线， 直齿滑动直齿滑动 齿轮式和斜齿啮合套式的特点；齿轮式和斜齿啮合套式的特点； 3变速换挡机构的结构及工作原理，锁紧机构的变速换挡机构的结构及工作原理，锁紧机构的 分类及分类及 工作原理。工作原理。 4单排行星运动方程，行星动力换挡变速箱的挡单排行星运动方程，行星动力换挡变速箱的挡 位分析、传动比的计算及传动路线；位分析、传动比的计算及传动路线； 5行星传动配齿的三个基本条件；人力换挡变速行星传动配齿的三个基本条件；人力换挡变速 箱与动力换挡变速箱的优缺点；箱与动力换挡变速箱

2、的优缺点； 6 6动力换挡变速箱变速操纵阀、超越离合器的结动力换挡变速箱变速操纵阀、超越离合器的结 构、组成及工作原理。构、组成及工作原理。 l思考与重点思考与重点 内燃机转速高、扭矩小，工程机械要求低速大内燃机转速高、扭矩小，工程机械要求低速大 扭矩，故设变速箱变速变扭，以适应不同工况。扭矩，故设变速箱变速变扭，以适应不同工况。 功用功用： 变速变扭变速变扭：跟据不同工况要求，改变行驶：跟据不同工况要求，改变行驶 速度和牵引力，使发动机充分发挥功率，而燃料速度和牵引力，使发动机充分发挥功率，而燃料 经济性也较好；经济性也较好； 使工程机械实现前使工程机械实现前进进、后、后退退； 实现实现空挡

3、空挡：使发动机能：使发动机能空载起动空载起动，运转，运转 时能停时能停车车。 对变速箱的要求：对变速箱的要求： 有合适的传动比，使机械具有良好的动有合适的传动比，使机械具有良好的动 力性和经济性；力性和经济性； 工作可靠，操纵方便；工作可靠，操纵方便； 不允许同时挂两个不允许同时挂两个 挡；挡； 不允许自动脱挡；不允许自动脱挡； 不允许乱挡；不允许乱挡；换挡冲换挡冲 击小；击小； 传动效率高，结构简单，寿命长。传动效率高，结构简单，寿命长。 分类分类： 按按操纵方式操纵方式分：分： 人力人力换挡换挡用人力通过杠杆和拨叉拨动齿用人力通过杠杆和拨叉拨动齿 轮或啮合套进行换挡（与主离合器连用）；轮或

4、啮合套进行换挡（与主离合器连用）； 动力动力换换挡挡利用发动机驱动液压系统进行利用发动机驱动液压系统进行 换挡（与液力变矩器连用）；换挡（与液力变矩器连用）； 按按轮系轮系型式型式分分： 定定轴式轴式所有齿轮回转轴线固定，所有齿轮回转轴线固定， 行行星式星式部分齿轮（行星轮）轴线旋转（部分齿轮（行星轮）轴线旋转（ 动力换挡）。动力换挡）。 组成组成：变速：变速传动传动机构、变速机构、变速操纵操纵机构。机构。 TY320推土机变速箱特点：副轴式啮合套换挡推土机变速箱特点：副轴式啮合套换挡 斜齿传动、六进四退、强制润滑。斜齿传动、六进四退、强制润滑。 副轴式特点：副轴式特点： 1输入轴、输出轴平行

5、输入轴、输出轴平行没有直接挡；没有直接挡； 2三轴呈空间三角形布置，后端滚柱轴承允三轴呈空间三角形布置，后端滚柱轴承允 许轴微量伸缩。许轴微量伸缩。 3输出轴空套换向惰输出轴空套换向惰轮轮可得多个倒挡；可得多个倒挡； 4常啮合斜齿传动常啮合斜齿传动平稳、强度高、噪音平稳、强度高、噪音 低；低； 5进一挡（低速重载挡）紧靠支承进一挡（低速重载挡）紧靠支承端端改改 善了受力条件；善了受力条件； 6轴中内孔强制润滑轴中内孔强制润滑可靠、但制造工艺可靠、但制造工艺 差差。 前进挡：进一挡：前进挡：进一挡：ABCDG H 进二挡：进二挡：ABCDIJ 进三挡进三挡：ABCDKL 进四挡：进四挡：ABCD

6、MN 进五挡：进五挡：OP 进六挡：进六挡：QR 后退挡：后退挡： 退一挡：退一挡：EFGH 退二挡：退二挡：EFIJ 退三挡：退三挡：EFKL 退四挡：退四挡：EFMN 挡挡 挡挡 挡挡 挡挡 挡挡 进进退退 变速箱主轴变速箱主轴 变速箱副轴变速箱副轴 变速箱中间轴变速箱中间轴 正确换档方式（指汽车行驶时换挡）正确换档方式（指汽车行驶时换挡） 1低挡换高档：低挡换高档： 先摘档，再同步挂入高档，后加大油门提速。先摘档，再同步挂入高档，后加大油门提速。 2高挡换抵档高挡换抵档 先摘档，再加大油门，先摘档，再加大油门， 再同步挂入低档。再同步挂入低档。 履带式工程机械的换挡，履带式工程机械的换挡

7、， 都是靠变速箱与主离合器的都是靠变速箱与主离合器的 连锁装置实现停车换挡，即连锁装置实现停车换挡，即 必须先分离离合器，同时离必须先分离离合器，同时离 合器被动部分制动，再换挡。合器被动部分制动，再换挡。 高高 速速 档档 低低 速速 档档 锁销式同步器锁销式同步器 定位销定位销 锁销锁销 接合套接合套 锥环锥环 锥环锥环 锥盘锥盘 锥盘锥盘 l图图：在换挡过程中，两接触齿轮的转速未同步：在换挡过程中，两接触齿轮的转速未同步 之前，锁销与齿套孔上的一对锁止面阻碍齿套进之前，锁销与齿套孔上的一对锁止面阻碍齿套进 入啮合；入啮合； l图图：当锥环与锥盘逐渐接合过程中，两接触齿：当锥环与锥盘逐渐接

8、合过程中，两接触齿 轮转速趋于一致（同步），锁销与齿套上的相应轮转速趋于一致（同步），锁销与齿套上的相应 孔相对浮动，拨动齿套，齿套自然地越过锁销与孔相对浮动，拨动齿套，齿套自然地越过锁销与 接触齿无冲击地啮合接触齿无冲击地啮合 类类 型型 特特 点点 直齿滑动直齿滑动 齿齿 轮轮 式式 结构结构简单简单；换挡费力，；换挡费力，冲击大冲击大，轮齿既，轮齿既 是传动齿又是啮合齿，且只一两对齿承是传动齿又是啮合齿，且只一两对齿承 受冲击，易造成齿轮损坏；传动受冲击，易造成齿轮损坏；传动不平稳不平稳， 工作噪音大。工作噪音大。 斜齿啮合斜齿啮合 套套 式式 斜齿斜齿传动平稳传动平稳，噪声、动载荷小，

9、齿轮，噪声、动载荷小，齿轮 强度高强度高，但不能完全消除接合时的冲击；，但不能完全消除接合时的冲击； 啮合器齿圈接合，啮合器齿圈接合，承载力大承载力大，手感强，手感强， 啮合器磨损后，受轴向力易脱挡。啮合器磨损后，受轴向力易脱挡。 变速杆变速杆 摆架式互锁机构摆架式互锁机构 拨叉轴拨叉轴 拨叉拨叉 锁销式互锁机构锁销式互锁机构 变速杆变速杆 变速传动杆变速传动杆 一、二挡一、二挡 拨叉轴拨叉轴 一二挡拨叉指杆一二挡拨叉指杆 一二挡一二挡 拨叉拨叉 离合器与离合器与 变速箱连锁轴变速箱连锁轴 换向杆换向杆 五档倒挡互锁五档倒挡互锁 变速档：变速档： 一、二挡：一、二挡：3491315 换挡及锁止

10、换挡及锁止（ 70图图43） 换挡机构：用来换挡机构：用来拨动拨动啮合套，挂啮合套，挂 上或脱开相应上或脱开相应挡位挡位，四个拨叉对应四，四个拨叉对应四 P 变速杆变速杆 变速传动杆变速传动杆 三四挡三四挡 拨叉轴拨叉轴 三四挡三四挡 拨叉指杆拨叉指杆 三四挡三四挡 拨叉拨叉 离合器与离合器与 变速箱连锁轴变速箱连锁轴 换向杆换向杆 五档倒挡互锁五档倒挡互锁 变速档：变速档： 三、四挡：三、四挡：34101916 个啮合套，五挡拨叉个啮合套，五挡拨叉17直接装在五挡直接装在五挡 拨叉轴拨叉轴12上，一、二挡上，一、二挡15，三、四挡，三、四挡 16，进退挡 ，进退挡18拨叉套装在拨叉下轴拨叉套

11、装在拨叉下轴14 变速杆变速杆 变速传动杆变速传动杆 五五 挡挡 拨拨 叉叉 轴轴 五挡拨叉五挡拨叉 离合器与离合器与 变速箱连锁轴变速箱连锁轴 换向杆换向杆 五档倒挡互锁五档倒挡互锁 变速档： 变速档： 五 五 挡：挡：341217 上，一、二挡上，一、二挡15，三、四挡，三、四挡16，进退，进退 挡挡18拨叉套装在拨叉下轴拨叉套装在拨叉下轴14上，拨叉上，拨叉 指杆上端分别与相应拨叉轴连接，下指杆上端分别与相应拨叉轴连接，下 变速杆变速杆 换向换向 拨叉轴拨叉轴 换向拨叉换向拨叉 离合器与离合器与 变速箱连锁轴变速箱连锁轴 换向杆换向杆 五档倒挡互锁五档倒挡互锁 换向拨叉换向拨叉 指杆指杆

12、 换向传动杆换向传动杆 变速档：变速档： 进、退挡：进、退挡：12112018 端分别与相应拨叉连接，端分别与相应拨叉连接，变速杆变速杆3 3可以可以 拨动变速拨叉轴拨动变速拨叉轴9 9、10 10、 、12 12，换向杆 ，换向杆1 1 可以拨动换向拨叉轴可以拨动换向拨叉轴11 11。 。 锁止机构锁止机构 （联锁、互联锁、互 锁锁） 保证拨叉轴拨叉能拨保证拨叉轴拨叉能拨 到到合适合适位位置并置并锁定锁定，以防，以防 自动挂挡和自动脱挡。自动挂挡和自动脱挡。 1 互锁：摆架式和锁销互锁：摆架式和锁销 式（挡间）式（挡间） 摆架式互锁机构摆架式互锁机构 （门形限制器（门形限制器6）防防 止止同

13、时挂上两个挡同时挂上两个挡。铰于。铰于 变速箱顶部，变速杆变速箱顶部，变速杆1穿穿 过摆架过摆架2，下端进入待拨，下端进入待拨 变速杆变速杆 摆摆 架架 卡卡 块块 A 滑滑 杆杆 卡块卡块B 拨叉轴槽中，同时卡块拨叉轴槽中，同时卡块A、B卡在相邻拨叉轴槽卡在相邻拨叉轴槽 内，阻止其移动，故变速杆只能拨动一根拨叉轴；内，阻止其移动，故变速杆只能拨动一根拨叉轴； 锁销式互锁机构锁销式互锁机构防防止止倒挡倒挡啮合套与啮合套与 挡挡啮合套啮合套同时啮合同时啮合（图图43局部视图）。局部视图）。 挡拨叉轴上切有一凹槽，换向拨叉轴上切挡拨叉轴上切有一凹槽，换向拨叉轴上切 有一长槽，槽长为换向拨叉轴从中位

14、移到前进位有一长槽，槽长为换向拨叉轴从中位移到前进位 置时，所移动的距离；二槽间置一锁销，销长为置时，所移动的距离；二槽间置一锁销，销长为 槽间距减一槽深。换向拨叉轴在空挡或前进挡时，槽间距减一槽深。换向拨叉轴在空挡或前进挡时， 长槽对着锁销，允许长槽对着锁销，允许挡拨叉轴移动；换向拨叉挡拨叉轴移动；换向拨叉 轴在倒挡位置时压住锁销，阻止轴在倒挡位置时压住锁销，阻止挡拨叉轴移动；挡拨叉轴移动； 同理，只有同理，只有挡拨叉轴在空挡位置，凹朝对挡拨叉轴在空挡位置，凹朝对 着锁销，换向拨叉轴才能从倒挡拨至其它位置或着锁销，换向拨叉轴才能从倒挡拨至其它位置或 从其它位置拨至倒挡；即从其它位置拨至倒挡；

15、即挂进倒挡挂不进五挡，挂进倒挡挂不进五挡， 要挂进五挡必先挂上前进挡或空挡要挂进五挡必先挂上前进挡或空挡。 换向拨叉轴换向拨叉轴 五挡拨叉轴五挡拨叉轴 互锁销互锁销 离离 合合 器器 操操 纵纵 杆杆 锁轴锁轴 锁销锁销 变变 速速 杆杆 拨拨 叉叉 轴轴 五五 档档 倒倒 挡挡 锁锁 销销 联锁联锁：锁定挡位，防止自动：锁定挡位，防止自动挂挡挂挡或或脱挡脱挡； 防止在离合器尚防止在离合器尚未未彻底彻底分离分离时时换挡换挡，若齿轮，若齿轮 未搬到位，离合器拉不到接合位置（离合器未搬到位，离合器拉不到接合位置（离合器 与变速箱之间）与变速箱之间） 原理：当离合器原理：当离合器分离分离时，离合器操

16、纵杆推时，离合器操纵杆推 动联动杆使锁定轴转动，使锁销顶部动联动杆使锁定轴转动，使锁销顶部落落入入凹凹 形形槽槽内，才可换挡；当离合器内，才可换挡；当离合器接合接合时，联动时，联动 杆园弧部分将锁销杆园弧部分将锁销压下压下，使锁销下端顶住拨，使锁销下端顶住拨 叉轴凹穴，故拨叉轴不能移动，实现联锁叉轴凹穴，故拨叉轴不能移动，实现联锁。 连锁杠杆连锁杠杆 锁定轴锁定轴 锁销锁销 拨叉轴拨叉轴 变变 速速 操操 纵纵 阀阀 变速、变矩油泵变速、变矩油泵工作油泵工作油泵 动力输出动力输出 动力输入动力输入 回转减速总成回转减速总成行走减速总成行走减速总成 回转太阳轮回转太阳轮行走内齿圈行走内齿圈 回转

17、行星轮回转行星轮 回转内齿圈回转内齿圈 行星架行星架 行星轮行星轮 太阳轮太阳轮 齿圈齿圈 太太 阳阳 轮轮 齿圈齿圈 主动片主动片 被动片被动片 行星轮行星轮 行星架行星架 单排单排行星运动方程行星运动方程： 1. 一个一个自由构件自由构件M一个自由度（即自由构件一个自由度（即自由构件 绕其轴心旋转），一绕其轴心旋转），一行星排行星排P减一个自由度（即减一个自由度（即 单排内形成一个运动学关系）；单排内形成一个运动学关系）； 则总则总自由度数自由度数： 2. 制动一个自由构件则少一个自由度（制动制动一个自由构件则少一个自由度（制动 器）；二自由元件同速旋转亦少一个自由度（离器）；二自由元件同

18、速旋转亦少一个自由度（离 合器），单排内离合形成连轴器；合器），单排内离合形成连轴器； 3. 每挡每挡须接合须接合Y-1个操纵元件。个操纵元件。 操纵元件数操纵元件数X=离合器数离合器数L+制动器数制动器数T。 (1)0 tqj nKnK +n Y = M - P 泵泵 轮轮 一级一级 涡轮涡轮 二级二级 涡轮涡轮 一级涡轮一级涡轮 被动齿轮被动齿轮 大超越大超越 离合器离合器 转向泵 小超越离合器小超越离合器 二级涡轮二级涡轮 被动齿轮被动齿轮 倒退挡倒退挡 制动器制动器 进进 一一 档档 制制 动动 器器 进进 二二 挡挡 离离 合合 器器 三三 合合 一一 机机 构构 啮啮 合合 套套

19、图61 ZL50装载机变速箱传动示意图 1 ZL50装载机行星动力换换挡变速箱装载机行星动力换换挡变速箱 1特点：特点： 双涡轮双涡轮液力变矩器，液力变矩器，一级一级涡轮涡轮减减 速速,经超越离合器输出，经超越离合器输出，二级增速二级增速后直接输出，相后直接输出，相 当于二挡自动变速箱；当于二挡自动变速箱；变速箱为变速箱为四自由元件双四自由元件双 排、二进一退排、二进一退、强制润滑、强制润滑；（；（P66图图46） 2挡位分析挡位分析 自由度自由度： Y=M-P=4-2=2 操作元件操作元件数：数：X=1+2=3 挡数挡数： C13= 3 进一挡：结合进一挡：结合6（nq=0），大减），大减

20、i1 = =1+K； 进二挡：接合进二挡：接合7（连轴器、直接挡）（连轴器、直接挡）i2 = =1； 倒挡：接合倒挡：接合5（nj=0），），id= =-K j t n n j t n n q t n n 传动路线：进一挡：输入传动路线：进一挡：输入轴轴12太阳太阳轮轮16 一挡行星一挡行星轮轮19一挡行星一挡行星架架34倒挡、一挡连接倒挡、一挡连接 盘盘33二档受压盘二档受压盘32连接螺栓连接螺栓 二挡油缸二挡油缸 28输出齿轮输出齿轮25输出齿轮输出齿轮23前桥输出轴前桥输出轴24 （后桥离合（后桥离合套套22后桥输出轴后桥输出轴21） 3三合一机构三合一机构拖起动拖起动、发动机、发动机熄

21、火转熄火转 向向及发动机及发动机排气制动排气制动（实际很（实际很 少用）；发动机少用）；发动机 熄火时，啮合套熄火时，啮合套X左移，将变速箱输出齿轮左移，将变速箱输出齿轮D与与 齿轮齿轮E接合为一体，车轮转动反传路线为：接合为一体，车轮转动反传路线为： CDEF自由轮自由轮9GH （转向泵（转向泵8）I泵轮泵轮柴油机；正向传柴油机；正向传 动，自由轮自动切断动，自由轮自动切断。 二二 级级 涡涡 轮轮 被被 动动 齿齿 轮轮 一级涡轮被动齿轮一级涡轮被动齿轮 内环棘轮内环棘轮 滚柱滚柱 超越离合器超越离合器靠滚柱靠滚柱4与内环棘轮与内环棘轮6（二级涡（二级涡 轮被动齿轮）的楔紧作用，只允许棘轮

22、轮被动齿轮）的楔紧作用，只允许棘轮6比外环齿比外环齿 轮轮5（一级涡轮被动齿轮）转得快（左旋）；否则（一级涡轮被动齿轮）转得快（左旋）；否则 ，外环齿轮，外环齿轮5带动滚轮带动滚轮4楔紧棘轮楔紧棘轮6，帮助棘轮左旋，帮助棘轮左旋 4变速操纵阀变速操纵阀(挡位阀、挡位阀、P89图图63） 功用：变速箱换挡，变矩器冷却及补偿供油，功用：变速箱换挡，变矩器冷却及补偿供油， 变速箱及变矩器部件压力润滑。变速箱及变矩器部件压力润滑。 组成组成：调压阀调压阀、切断阀切断阀、分配阀分配阀、弹簧蓄能弹簧蓄能 器器及阀体等。及阀体等。 调压阀：既调压又过压保护；调压阀：既调压又过压保护； 调压：进油腔调压：进油

23、腔C压力油经阀杆压力油经阀杆2中心小孔进中心小孔进 入入L腔使阀杆腔使阀杆1左移，打开变矩器供油腔左移，打开变矩器供油腔D，同时，同时 经油道经油道F穿过切断阀，一路经油道穿过切断阀，一路经油道T进入分配阀，进入分配阀， 一路经油道一路经油道P进入调压阀左端，经节流小孔进入调压阀左端，经节流小孔Y减减 压后作用于蓄能器柱塞压后作用于蓄能器柱塞5左端（左端（E腔），与阀杆腔），与阀杆 右端压力平衡，使变速泵来油压力控制在右端压力平衡，使变速泵来油压力控制在 1.11.5MPa 。 调压阀阀杆调压阀阀杆 制动阀阀杆制动阀阀杆 分配阀阀杆分配阀阀杆 回油单向阀回油单向阀 节流小孔节流小孔 调压与稳压

24、调压与稳压 弹簧蓄能器弹簧蓄能器 调压阀阀杆调压阀阀杆 制动阀阀杆制动阀阀杆 分配阀阀杆分配阀阀杆 回油单向阀回油单向阀 节流小孔节流小孔 调压与稳压调压与稳压 弹簧蓄能器弹簧蓄能器 调压阀阀杆调压阀阀杆 制动阀阀杆制动阀阀杆 分配阀阀杆分配阀阀杆 回油单向阀回油单向阀 节流小孔节流小孔 制动与回位制动与回位 弹簧蓄能器弹簧蓄能器 当换挡时，当换挡时，E腔压力油推开单向阀腔压力油推开单向阀15（大弹簧（大弹簧 助力），经油道助力），经油道P与变速泵来油一起对换挡缸充油；与变速泵来油一起对换挡缸充油； 当充满时，压力油首先关闭单向阀当充满时，压力油首先关闭单向阀15经节流小孔经节流小孔Y 流进流

25、进E腔，经小弹簧与左端腔，经小弹簧与左端A腔压力平衡，使挂挡腔压力平衡，使挂挡 迅速平稳。迅速平稳。 过压保护：当超压时，蓄能器柱塞过压保护：当超压时，蓄能器柱塞5被调压圈被调压圈 4所限，所限，L腔压力继续升高，阀杆腔压力继续升高，阀杆1左移，打开油道左移，打开油道 M、C，使进油流回油箱。，使进油流回油箱。 分配阀：操纵换挡缸充油和卸油，使各分配阀：操纵换挡缸充油和卸油，使各 制动器、离合器换挡。制动器、离合器换挡。 切断阀：制动时使换挡缸自动卸压，进切断阀：制动时使换挡缸自动卸压，进 入空挡，切断传动系动力；解除制动时，自动恢入空挡，切断传动系动力；解除制动时，自动恢 复原挡位。复原挡位

26、。 制动：压缩空气进入制动：压缩空气进入Z腔，使气阀杆腔，使气阀杆10、柱、柱 塞塞9、刹车阀杆、刹车阀杆8左移，压缩弹簧左移，压缩弹簧7，切断油道，切断油道F与与 T，T与与G腔接通，换挡缸及蓄能器腔接通，换挡缸及蓄能器E腔压力油经腔压力油经 G腔迅速回油箱；腔迅速回油箱； 解除制动：弹簧解除制动：弹簧7回位，回位，T与与G隔断，隔断，T与与F 接通，原换挡缸自动接合。接通，原换挡缸自动接合。 2CQ470铰接式自卸汽车行星式动力换挡变速箱铰接式自卸汽车行星式动力换挡变速箱 1特点：特点： 简单三元件变矩器，七元件、四排、动力简单三元件变矩器，七元件、四排、动力 换挡变速箱，三进三退。换挡变

27、速箱，三进三退。 2自由度：自由度： 自由元件自由元件与外界联系能自由运转的元件与外界联系能自由运转的元件 F=7-4=3（可有两个约束）（可有两个约束） 倒退挡倒退挡前进挡前进挡 一挡一挡 二挡二挡 三挡三挡 3挡数：前部自由度挡数：前部自由度F1=4-2=2、故、故Z1、Z2不不 能同时啮合；后部自由度能同时啮合；后部自由度F2=4-2、L、Z3、Z4不能不能 同时啮合。同时啮合。 分部原则分部原则： 一个部件传动一个部件传动 挡数为：挡数为： C 2 C 3=2 3=6 前部为太阳轮输入，前部为太阳轮输入， 显然显然为为Z1倒挡，倒挡，Z2为前为前 进挡；三排和四排都为太阳轮、行星架输入

28、和输进挡；三排和四排都为太阳轮、行星架输入和输 出，出，L获得直接挡，故传动比都为正。获得直接挡，故传动比都为正。 4传动比传动比 故故进一挡（进一挡（Z2、 Z4 ）：）： i=2.92.76=8 进进二挡（二挡（Z2、L）：）： i=2.91=2.9 进进三挡（三挡（Z2、 Z3）：）： i=2.90.345=1 退一退一挡（挡（Z1、 Z 4 ）：）： i=-2.812.76=-7.76 退二退二挡（挡（Z1、L）：）： i=-2.811=-2.81 退三退三挡（挡（Z1、 Z3 ）：）： i=-2.810.345=-0.97 1 12 59 Z :Z : 21 ：前前部部 tt qj

29、nn ii nn 5 59 9 - -2 2. .8 81 1；+ += = 2 2. .9 9 3 31 1 - -1 1 3 3 5 59 9 ：L L : := = 1 1；Z Z : := = 1 1+ += = 0 0. .3 34 45 5 3 31 1 后后部部 j t n ii n Z 4 4 6 65 5 : := = = 1 1+ += = 2 2. .7 76 6 3 37 7 t j n n 前箱前箱 后箱后箱 2 3CL7铲运机行星式动力换挡变速箱铲运机行星式动力换挡变速箱 特点：二导轮特点：二导轮(内装自由轮）内装自由轮）三相综合三相综合 式式液力变矩器并液力变矩器

30、并带自锁离合器带自锁离合器，七自由元件、，七自由元件、四四 排排行星行星动力换挡动力换挡变速箱（两变速箱串联），变速箱（两变速箱串联），四进四进 二退二退 总自由度总自由度F=7-4=3，前部自由度，前部自由度F1=3- 1=2；后部自由度；后部自由度F2=5-3=2，所以每挡均为前后、，所以每挡均为前后、 部各一个操纵机构组合；部各一个操纵机构组合； 理论理论挡数挡数C12C14=24=8， 实际四进二实际四进二 退，省掉退，省掉Z1与与Z2、Z1与与Z3； 传动比计算传动比计算 K1= 59/23=2.57 K2=K4=59/31=1.9 K3=59/21=2.8 前部前部：L1：i=1

31、Z1： 后部：后部：nb+K2nd-(1+K2)nc=0 nb+K3nc-(1+K3)n2=0 nc+K4ne-(1+K4)n2=0 L2 ：i=1 Z3 ： j q n i n 1 1 = 0.72= 0.72 1 1 K K 1+ K1+ K 2 b n iK n 3 3 = 1+= 1+ 2.81= 3.81= 1+= 1+ 2.81= 3.81 Z2： （无直接输出、须（无直接输出、须3排渡）排渡） 代入代入式式 则则 b c n n 2 2 1+1+K K 2 2 b b n nn 3 3 3 3 -(1+)= 0-(1+)= 0 1+1+ K K K K K K 2 b n i n

32、 2323 2323 (1+)(1+)(1+)(1+) = = 1+1+ (1+1.9)(1+ 2.81)(1+1.9)(1+ 2.81) = = 1.941.94 1+1.9+ 2.811+1.9+ 2.81 KKKK KKKK Z4 ： （无直接输入、须（无直接输入、须3排过渡）排过渡） nc=(1+K4)n2 代入代入式式 则则 nb+K3 (1+K4)n2 -(1+K3)n2=0 传动比：传动比： 进一挡进一挡 ： （L1 、Z3 ） i=13.81=3.81 进二挡：进二挡： （ L1 、 Z2） i=11.94=1.94 进三挡：进三挡： （ L1 、 L2）i=11=1 2 b

33、n i n 3434 1-1- = 1-2.81= 1-2.811.9 = -4.341.9 = -4.34 K KK K 进二挡：进二挡： （ L1 、 Z2）i=11.94=1.94 进三挡：进三挡： （ L1 、 L2）i=11=1 进四挡：进四挡： （ Z1、 L2）i=0.721=0.72 退一挡：退一挡： （ L1、 Z4）i=1(-4.34)=-4.34 退二挡：退二挡： （ Z1、Z4）i=0.72(-4.34)=-3.12 传动路线传动路线： （换挡活塞移动副必有油（换挡活塞移动副必有油 封、封、P71图图410） 进一进一挡（挡（L1、Z3）：动力输入轴）：动力输入轴液力变

34、液力变 矩器矩器2（自动闭锁离合器（自动闭锁离合器1由文氏管控制）由文氏管控制）离离 合器合器5号号L1（B腔进油、直接挡）腔进油、直接挡）一排一排6齿齿 圈圈中间轴中间轴三排三排10行星架（制动器行星架（制动器11号号 Z3E腔进油大减腔进油大减）输出轴（三排行星架）输出轴（三排行星架） 进二挡进二挡（L1、Z2）：）：中间轴中间轴二二 二排（制动器二排（制动器8号号D腔进油）腔进油）分两路、三排太阳分两路、三排太阳 轮及齿圈轮及齿圈输出轴（三排行星架）输出轴（三排行星架） 进三挡（进三挡（ L1 、 L2） ：中间轴中间轴二二 排排9 、三排、三排10（相当连轴器）（相当连轴器）输出轴（三

35、排行输出轴（三排行 星架）星架） 进四挡进四挡 （ Z1、 L2）：）：输入轴输入轴制动器制动器4 号号Z1（A腔进油、一排行星架输入，齿圈输出，增腔进油、一排行星架输入，齿圈输出，增 速挡速挡）一排一排6齿圈齿圈中间轴中间轴(直接直接 挡）挡） 退一挡（退一挡（ L1、 Z4）：）：（直接档）（直接档）中中 间轴间轴分两路：三排分两路：三排10太阳轮；三排太阳轮；三排10齿圈，四齿圈，四 排排13太阳轮，四排行星架太阳轮，四排行星架输出轴输出轴 退二挡（退二挡（ Z1、Z4）：）：（增速挡）（增速挡）中间中间 轴制动器主动部分静止；离合器主动部分、从动部轴制动器主动部分静止；离合器主动部分、

36、从动部 分都运动分都运动 4966D履带式装载机行星动力换挡变速箱履带式装载机行星动力换挡变速箱 1特点特点 五个行星排、六个操作元件、四进四退。五个行星排、六个操作元件、四进四退。 2自由度自由度 自二三排间前后分开，前部四个自由件，前自二三排间前后分开，前部四个自由件，前 部自由度部自由度为：为：F=4-2=2； 后部五个自由件，后部自由度后部五个自由件，后部自由度为：为：F=5-3=2。 挡位数为：挡位数为：C 2 C 4=2 4=8 3传动比计算传动比计算 1 12 23 3 4 45 5 8 88 89 90 0 = = = 2 2. .7 75 5= = = = 2 2. .1 1

37、4 4 3 32 24 42 2 9 90 08 85 5 = = =1 1. .7 76 6= = =1 1. .8 81 1 5 51 14 47 7 K KK KK K K KK K 111 22 33 44 55 222 33 3 4 :2.75 :(1)0 :(1)0 :(1)0 :(1)0 01 12.143.14 1 :0 1 1 0.32 12.14 : 0 1 Z GBF HCF HDC DEH G BZ F F CZ H H DC ZiK FnK nKn nK nKn nK nKn nK nKn n ZniK n n Zni nK Z n nn K 4 : 无 直 接 输

38、入 ， 须排 过 渡 由 式 得 , 4 33 3 3434 Z4Z4 3434 5E5E D5HD5H H3C3FH3C3F H45H4CH45H4C 4545 CHCH 4 4 +-(1+)= 0+-(1+)= 0 1+1+ 1+1+1+ 2.14+1.761+ 2.14+1.76 = 0.57= 0.57 (1+)(1+)(1+ 2.14)(1+1.76)(1+)(1+)(1+ 2.14)(1+1.76) Z :Z : 无无直直接接输输入，入，须须、排排过过渡渡，= 0，= 0 = (1+)= (1+) ，代入，代入、得得 +-(1+)= 0+-(1+)= 0 +(1+)-(1+)= 0+(1+)-(1+)= 0 1+(1+)1+(1+) = =代代 (1+)(1+) KKKK K K KKKK KKKK K K KKKK KKKKKK KKKK K K 代代入入，得得： 由由式式得得, , H HF F H n nn n i n n nn nnn nnn nn =1.79 4545 H3H3FH3H3F 4 4 HHFHHF Z5Z5 L L 入入得得 1+(1+)1+(1+) +-(1+)= 0+-(1+)= 0 (1+)(1+) 1+1.76(1+1.81)1+1.76(1+1.81) + 2.14-(1+