工程机械底盘构造-第四章变速箱

1、第四章 变速箱n第一节 变速箱的功用、工作原理及类型n第二节 机械换档变速箱n第三节 行星齿轮式动力换档变速箱n第四节 定轴式动力换档变速箱n第五节 动力换档变速箱的电液控制系统第一节 变速箱的功用 n（1）改变传动比，即改变发动机和驱动轮间的传动比，使机械的牵引力和行驶速度适应各种工况的需要，而且使发动机尽量工作在有利的工况下。n（2）实现倒挡，使机械能前进与倒退。n（3）实现空档，可切断传动系统的动力，实现在发动机运转情况下，机械能较长时间停止，便于发动机起动和动力输出的需要。 机械换档示意图a)拨动滑动齿轮换档 双联滑动齿轮ab用花键与轴相连接b)拨动啮合套换档c)齿轮和轴为固定连接d)

2、齿轮和轴为空档连接e)齿轮和轴为滑动连接，表示齿轮通过花键与轴连接，可轴向移动，但不能相对转动。动力换档示意图如图所示；齿轮a/b用轴承支撑在轴上，与轴是空转连接，通过相应的换挡离合器，分别将不同档位的齿轮与轴向固定，从而实现换档。换挡离合器的分离和结合，一般是液压操纵；液压油是由发动机带动的油泵供给，可见换档的动力是由发动机提供另外，与机械式换档相比，用离合器换档时，切断动力时间短似乎没有切断动力。第二节 机械换档变速箱1-第一轴2-轴承3-接合齿圈4-同步环5-第二轴6-油泵7-中间轴8-结合套9-中间轴常啮合齿轮10-花键毂平面三轴式变速箱t220变速箱构造 它是由箱体、齿轮、轴和轴承等

3、零件组成的，具有五个前进档和四个倒档，采用啮合套换档的空间三轴式变速箱。共有三根轴；输入轴、中间轴、和输出轴，这三根轴成空间三角形分布，以保证各档齿轮副的传动比。t220变速箱的补充说明n中间轴 31：前进档从动齿轮38，倒档从动齿轮37和一、二、三、四当主动齿轮29、32、34、36都通过双金属滑动轴承支承在轴的花键套上，轴上还有三个啮合套。n输出轴25；输出轴和主动螺旋锥齿轮制成一体。一、二、三、四、五档从动齿轮26、21、20、13、16通过花键毂装在轴上，前进档双联齿轮9通过两个轴承装在轴上，该轴的轴向位置，可用调整垫片47来进行调整，以保证主传动的螺旋锥齿轮的正确啮合。t220变速箱

4、传动路线图 t220变速箱传动路线分析：从变速箱传动的特点来看，t220推土机变速箱属于组合式变速箱，其传动部分由换向和变速两部分组成。换向部分原理如下：当操纵机构的换向干推导前进档位置时，即波动中间轴上的啮合套a左移与前进从动齿轮z11啮合，这是动力又前进一档z1经输出轴上齿轮z5、z4传至中间轴上齿轮z11。 变速箱的操纵机构1-变速杆2-球头3-导向框架4-换香滑竿凹槽5-锁定销6-环向滑杆7-拨叉8-滑动齿轮9-变速箱轴锁止装置1锁定结构 如左图a)在每根滑竿上铣有三个v型槽，具有v型端头的锁定锁5在弹簧压力下潜在v型槽中 2互锁结构 用来防止同时波动两根滑竿而同时换上两个档位框板式互

5、锁机构摆架式互锁机构变速箱连锁机构 连锁机构是用来防止离合器未彻底分离时换档。在离合器塔板4上用拉杆3连接摆动杠杆1，摆动杠杆1固定在可以转动的联锁轴2上，联锁轴2上沿轴向制动槽8，当离合器塌板完全踩下，也就是离合器分离时，通过拉杆推动联轴器2，使其上的槽8正对准锁定销5的上端。此时锁定。1-摆动杆2-连锁轴3-拉杆4-离合器踏板5-锁定销6-换挡滑杆7-拨叉8-铣槽t220推土机变速箱操纵机构锁销式互锁机构原理图na) 换向滑杆与五档滑杆都在空挡位置时，定位销在两根滑杆槽中的相对位置。nb) 换五档时，五档滑杆4移动将定位销顶入换向滑杆槽中，使之不能向倒档位置移动。nc) 换倒档时，换向滑杆

6、1移动将定位销顶入五档滑杆槽中，使之不能向五档位置移动。 同 步 器n1、同步器的作用 在变速箱的换档操作中，尤其是从高档向低档的换档操作比较复杂，而且很容易产生轮齿或花键齿间的冲击。为了简化操作，并避免齿间冲击，现在在变速箱换档装置中均采用同步器。n2、同步器的类型 同步器有常压式、惯性式和自动增力式等多种。这里仅介绍目前广泛采用的惯性式同步器。锁环式惯性式同步器1-第一轴齿轮2-滑块 3-拨叉 4-第二轴齿轮5-锁环 6-弹簧圈 7-花键榖8-接合套 9-锁环 10-环槽 11-三个轴向槽 12-缺口锁环式惯性同步器工作过程示意图锁销式惯性同步器1-第一轴齿轮2-摩擦锥盘3-摩擦锥环4-定

7、位销5-接合套6-第二轴四档齿轮7-第二轴8-锁销9-花键榖10-钢球11-弹簧第三节 行星齿轮式动力换档变速箱n 行星齿轮式动力换档变速箱（简称行星齿轮箱）是由简单行星排组成。由于具有结构紧凑、载荷容量大、传动效率高、齿间负荷小、结构刚度好、输入输出轴同心以及实现了自动换档等优点，所以在工程、矿山、起重等作业机械和汽车上得到了广泛的应用。简单行星排行星排转速方程（特征方程）n单行星轮行星排 nt+nq-(1+)nj=0 n双行星轮行星排 nt-nq+(-1)nj=0式中： nt -太阳轮转速 nq -齿圈转速 nj -行星架转速 zq/zt -行星排特性参数，4/3 4. zq-齿圈的齿数

8、zt-太阳轮的齿数简单行星排的六种传动方案简单行星排六种传动方案的传动比zl50装载机行星式动力换档变速箱n zl50装载机是我国装载机中的主要机种，系列中其它机种的结构与之相似，如下图所示，与该变速箱配用的液力变矩器具有一级、二级两个涡轮（称双涡轮液力变矩器），分别用两根套装在一起的并与齿轮做成一体的一级、二级输出齿轮（轴），将动力通过常啮合轮副传给变速箱。由于常啮合齿轮副的速比不同，故相当于变矩器加上一个两档自动变速箱，它随外载荷变化而自动换档。再由于双涡轮变矩器高效率区较宽，故可相应减少变速器档数，以简化变速器结构。n zl50装载机的行星变速箱，由于上述特点而采用了结构较简单的方案，由

9、两个行星排组成，只有两个前进档和一个倒档。zl50装载机液力机械传动图zl50装载机液力机械传动简图1-一级涡轮输出轴2-二级涡轮输出轴3-一级涡轮输出减速齿轮副4二级涡轮输出减速齿轮副5-变速箱输入轴6、9-制动器7、8-齿轮副10-二级输入轴11-二档受压盘12-闭锁离合器13-转向油泵14-一级涡轮15-二级涡轮16-输出轴1-输入轴2-输出轴、-各行星排 、 -各行星排制动器3、4、5、6-太阳轮7、8、9、10、11-行星轮12-闭锁离合器13、14、15、16-齿轮17、18-行星架19-轮毂20-输出轴主动齿轮21-输出被动齿轮ty220履带推土机行星变速箱ty220履带推土机行

10、星变速箱简图caterpiller-966d型装载机行星式动力换档变速箱966d型装载机变速箱传动简图966d装载机行星变速箱各档位时操纵件组合情况与传动比第四节定轴式动力换档变速箱1-倒档离合器2-前进档离合器3-输入轴4-液力变矩器5-第三档离合器6-第四档离合器7-后联轴节8-输出轴9-制动器10-第二、四档轴11-中间轴12-第二档离合器13-第一、三档离合器14-第一档离合器wa380-3装载机液力机械传动图离合器操作图1-轴2-主动摩擦片3-从动摩擦片4-离合器齿轮5-排油孔6-活塞7-波状弹簧wa380-3装载机变速箱传动简图1、2、3、4、5、7、8、9、11、12、13-齿轮

11、6、10-缸体齿轮-输入轴-一、三档离合器轴-二、四档离合器轴-输出轴a、b-前进、倒退离合器c、d-一、三档离合器e、f-二、四档离合器wa380-3装载机各档传动路线 档位前进倒退一二三四一二三四接合的离合器传动路线b，cb，eb，db，fa，ca，ea，da，f2-6-5-10-8-132-6-4-9-8-132-6-7-12-8-132-6-11-8-131-3-4-5-10-8-131-3-4-9-8-131-3-4-7-12-8-131-3-4-6-11-8-13第五节 动力换档变速箱的电液控制系统1-油底壳 2-滤网 3-软管 4-变速泵 5-软管 6-滤油器7-软管 8-调压阀 9-离合器切断阀11- 档油缸 12- 档油