第四章變速箱

1、1變速箱的作用、分類及組成；變速箱的作用、分類及組成； 2人力換擋變速箱的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)路線，人力換擋變速箱的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)路線， 直齒滑動(dòng)直齒滑動(dòng) 齒輪式和斜齒嚙合套式的特點(diǎn)；齒輪式和斜齒嚙合套式的特點(diǎn)； 3變速換擋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理，鎖緊機(jī)構(gòu)的變速換擋機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理，鎖緊機(jī)構(gòu)的 分類及分類及 工作原理。工作原理。 4單排行星運(yùn)動(dòng)方程，行星動(dòng)力換擋變速箱的擋單排行星運(yùn)動(dòng)方程，行星動(dòng)力換擋變速箱的擋 位分析、傳動(dòng)比的計(jì)算及傳動(dòng)路線；位分析、傳動(dòng)比的計(jì)算及傳動(dòng)路線； 5行星傳動(dòng)配齒的三個(gè)基本條件；人力換擋變速行星傳動(dòng)配齒的三個(gè)基本條件；人力換擋變速 箱與動(dòng)力換擋變速箱的優(yōu)缺點(diǎn)；箱與動(dòng)力換擋變速箱

2、的優(yōu)缺點(diǎn)； 6 6動(dòng)力換擋變速箱變速操縱閥、超越離合器的結(jié)動(dòng)力換擋變速箱變速操縱閥、超越離合器的結(jié) 構(gòu)、組成及工作原理。構(gòu)、組成及工作原理。 l思考與重點(diǎn)思考與重點(diǎn) 內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速高、扭矩小，工程機(jī)械要求低速大內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速高、扭矩小，工程機(jī)械要求低速大 扭矩，故設(shè)變速箱變速變扭，以適應(yīng)不同工況。扭矩，故設(shè)變速箱變速變扭，以適應(yīng)不同工況。 功用功用： 變速變扭變速變扭：跟據(jù)不同工況要求，改變行駛：跟據(jù)不同工況要求，改變行駛 速度和牽引力，使發(fā)動(dòng)機(jī)充分發(fā)揮功率，而燃料速度和牽引力，使發(fā)動(dòng)機(jī)充分發(fā)揮功率，而燃料 經(jīng)濟(jì)性也較好；經(jīng)濟(jì)性也較好； 使工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)前使工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)前進(jìn)進(jìn)、后、后退退； 實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)空擋

3、空擋：使發(fā)動(dòng)機(jī)能：使發(fā)動(dòng)機(jī)能空載起動(dòng)空載起動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)能停時(shí)能停車車。 對(duì)變速箱的要求：對(duì)變速箱的要求： 有合適的傳動(dòng)比，使機(jī)械具有良好的動(dòng)有合適的傳動(dòng)比，使機(jī)械具有良好的動(dòng) 力性和經(jīng)濟(jì)性；力性和經(jīng)濟(jì)性； 工作可靠，操縱方便；工作可靠，操縱方便； 不允許同時(shí)掛兩個(gè)不允許同時(shí)掛兩個(gè) 擋；擋； 不允許自動(dòng)脫擋；不允許自動(dòng)脫擋； 不允許亂擋；不允許亂擋；換擋沖換擋沖 擊?。粨粜。?傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)。傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)。 分類分類： 按按操縱方式操縱方式分：分： 人力人力換擋換擋用人力通過杠桿和撥叉撥動(dòng)齒用人力通過杠桿和撥叉撥動(dòng)齒 輪或嚙合套進(jìn)行換擋（與主離合器連用）；輪或

4、嚙合套進(jìn)行換擋（與主離合器連用）； 動(dòng)力動(dòng)力換換擋擋利用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)進(jìn)行利用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)進(jìn)行 換擋（與液力變矩器連用）；換擋（與液力變矩器連用）； 按按輪系輪系型式型式分分： 定定軸式軸式所有齒輪回轉(zhuǎn)軸線固定，所有齒輪回轉(zhuǎn)軸線固定， 行行星式星式部分齒輪（行星輪）軸線旋轉(zhuǎn)（部分齒輪（行星輪）軸線旋轉(zhuǎn)（ 動(dòng)力換擋）。動(dòng)力換擋）。 組成組成：變速：變速傳動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、變速機(jī)構(gòu)、變速操縱操縱機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)。 TY320推土機(jī)變速箱特點(diǎn)：副軸式嚙合套換擋推土機(jī)變速箱特點(diǎn)：副軸式嚙合套換擋 斜齒傳動(dòng)、六進(jìn)四退、強(qiáng)制潤(rùn)滑。斜齒傳動(dòng)、六進(jìn)四退、強(qiáng)制潤(rùn)滑。 副軸式特點(diǎn)：副軸式特點(diǎn)： 1輸入軸、輸出軸平行

5、輸入軸、輸出軸平行沒有直接擋；沒有直接擋； 2三軸呈空間三角形布置，后端滾柱軸承允三軸呈空間三角形布置，后端滾柱軸承允 許軸微量伸縮。許軸微量伸縮。 3輸出軸空套換向惰輸出軸空套換向惰輪輪可得多個(gè)倒擋；可得多個(gè)倒擋； 4常嚙合斜齒傳動(dòng)常嚙合斜齒傳動(dòng)平穩(wěn)、強(qiáng)度高、噪音平穩(wěn)、強(qiáng)度高、噪音 低；低； 5進(jìn)一擋（低速重載擋）緊靠支承進(jìn)一擋（低速重載擋）緊靠支承端端改改 善了受力條件；善了受力條件； 6軸中內(nèi)孔強(qiáng)制潤(rùn)滑軸中內(nèi)孔強(qiáng)制潤(rùn)滑可靠、但制造工藝可靠、但制造工藝 差差。 前進(jìn)擋：進(jìn)一擋：前進(jìn)擋：進(jìn)一擋：ABCDG H 進(jìn)二擋：進(jìn)二擋：ABCDIJ 進(jìn)三擋進(jìn)三擋：ABCDKL 進(jìn)四擋：進(jìn)四擋：ABCD

6、MN 進(jìn)五擋：進(jìn)五擋：OP 進(jìn)六擋：進(jìn)六擋：QR 后退擋：后退擋： 退一擋：退一擋：EFGH 退二擋：退二擋：EFIJ 退三擋：退三擋：EFKL 退四擋：退四擋：EFMN 擋擋 擋擋 擋擋 擋擋 擋擋 進(jìn)進(jìn)退退 變速箱主軸變速箱主軸 變速箱副軸變速箱副軸 變速箱中間軸變速箱中間軸 正確換檔方式（指汽車行駛時(shí)換擋）正確換檔方式（指汽車行駛時(shí)換擋） 1低擋換高檔：低擋換高檔： 先摘檔，再同步掛入高檔，后加大油門提速。先摘檔，再同步掛入高檔，后加大油門提速。 2高擋換抵檔高擋換抵檔 先摘檔，再加大油門，先摘檔，再加大油門， 再同步掛入低檔。再同步掛入低檔。 履帶式工程機(jī)械的換擋，履帶式工程機(jī)械的換擋

7、， 都是靠變速箱與主離合器的都是靠變速箱與主離合器的 連鎖裝置實(shí)現(xiàn)停車換擋，即連鎖裝置實(shí)現(xiàn)停車換擋，即 必須先分離離合器，同時(shí)離必須先分離離合器，同時(shí)離 合器被動(dòng)部分制動(dòng)，再換擋。合器被動(dòng)部分制動(dòng)，再換擋。 高高 速速 檔檔 低低 速速 檔檔 鎖銷式同步器鎖銷式同步器 定位銷定位銷 鎖銷鎖銷 接合套接合套 錐環(huán)錐環(huán) 錐環(huán)錐環(huán) 錐盤錐盤 錐盤錐盤 l圖圖：在換擋過程中，兩接觸齒輪的轉(zhuǎn)速未同步：在換擋過程中，兩接觸齒輪的轉(zhuǎn)速未同步 之前，鎖銷與齒套孔上的一對(duì)鎖止面阻礙齒套進(jìn)之前，鎖銷與齒套孔上的一對(duì)鎖止面阻礙齒套進(jìn) 入嚙合；入嚙合； l圖圖：當(dāng)錐環(huán)與錐盤逐漸接合過程中，兩接觸齒：當(dāng)錐環(huán)與錐盤逐漸接

8、合過程中，兩接觸齒 輪轉(zhuǎn)速趨于一致（同步），鎖銷與齒套上的相應(yīng)輪轉(zhuǎn)速趨于一致（同步），鎖銷與齒套上的相應(yīng) 孔相對(duì)浮動(dòng)，撥動(dòng)齒套，齒套自然地越過鎖銷與孔相對(duì)浮動(dòng)，撥動(dòng)齒套，齒套自然地越過鎖銷與 接觸齒無沖擊地嚙合接觸齒無沖擊地嚙合 類類 型型 特特 點(diǎn)點(diǎn) 直齒滑動(dòng)直齒滑動(dòng) 齒齒 輪輪 式式 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單；換擋費(fèi)力，；換擋費(fèi)力，沖擊大沖擊大，輪齒既，輪齒既 是傳動(dòng)齒又是嚙合齒，且只一兩對(duì)齒承是傳動(dòng)齒又是嚙合齒，且只一兩對(duì)齒承 受沖擊，易造成齒輪損壞；傳動(dòng)受沖擊，易造成齒輪損壞；傳動(dòng)不平穩(wěn)不平穩(wěn)， 工作噪音大。工作噪音大。 斜齒嚙合斜齒嚙合 套套 式式 斜齒斜齒傳動(dòng)平穩(wěn)傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲、動(dòng)載荷小，

9、齒輪，噪聲、動(dòng)載荷小，齒輪 強(qiáng)度高強(qiáng)度高，但不能完全消除接合時(shí)的沖擊；，但不能完全消除接合時(shí)的沖擊； 嚙合器齒圈接合，嚙合器齒圈接合，承載力大承載力大，手感強(qiáng)，手感強(qiáng)， 嚙合器磨損后，受軸向力易脫擋。嚙合器磨損后，受軸向力易脫擋。 變速桿變速桿 擺架式互鎖機(jī)構(gòu)擺架式互鎖機(jī)構(gòu) 撥叉軸撥叉軸 撥叉撥叉 鎖銷式互鎖機(jī)構(gòu)鎖銷式互鎖機(jī)構(gòu) 變速桿變速桿 變速傳動(dòng)桿變速傳動(dòng)桿 一、二擋一、二擋 撥叉軸撥叉軸 一二擋撥叉指桿一二擋撥叉指桿 一二擋一二擋 撥叉撥叉 離合器與離合器與 變速箱連鎖軸變速箱連鎖軸 換向桿換向桿 五檔倒擋互鎖五檔倒擋互鎖 變速檔：變速檔： 一、二擋：一、二擋：3491315 換擋及鎖止

10、換擋及鎖止（ 70圖圖43） 換擋機(jī)構(gòu)：用來換擋機(jī)構(gòu)：用來撥動(dòng)撥動(dòng)嚙合套，掛嚙合套，掛 上或脫開相應(yīng)上或脫開相應(yīng)擋位擋位，四個(gè)撥叉對(duì)應(yīng)四，四個(gè)撥叉對(duì)應(yīng)四 P 變速桿變速桿 變速傳動(dòng)桿變速傳動(dòng)桿 三四擋三四擋 撥叉軸撥叉軸 三四擋三四擋 撥叉指桿撥叉指桿 三四擋三四擋 撥叉撥叉 離合器與離合器與 變速箱連鎖軸變速箱連鎖軸 換向桿換向桿 五檔倒擋互鎖五檔倒擋互鎖 變速檔：變速檔： 三、四擋：三、四擋：34101916 個(gè)嚙合套，五擋撥叉?zhèn)€嚙合套，五擋撥叉17直接裝在五擋直接裝在五擋 撥叉軸撥叉軸12上，一、二擋上，一、二擋15，三、四擋，三、四擋 16，進(jìn)退擋 ，進(jìn)退擋18撥叉套裝在撥叉下軸撥叉套

11、裝在撥叉下軸14 變速桿變速桿 變速傳動(dòng)桿變速傳動(dòng)桿 五五 擋擋 撥撥 叉叉 軸軸 五擋撥叉五擋撥叉 離合器與離合器與 變速箱連鎖軸變速箱連鎖軸 換向桿換向桿 五檔倒擋互鎖五檔倒擋互鎖 變速檔： 變速檔： 五 五 擋：擋：341217 上，一、二擋上，一、二擋15，三、四擋，三、四擋16，進(jìn)退，進(jìn)退 擋擋18撥叉套裝在撥叉下軸撥叉套裝在撥叉下軸14上，撥叉上，撥叉 指桿上端分別與相應(yīng)撥叉軸連接，下指桿上端分別與相應(yīng)撥叉軸連接，下 變速桿變速桿 換向換向 撥叉軸撥叉軸 換向撥叉換向撥叉 離合器與離合器與 變速箱連鎖軸變速箱連鎖軸 換向桿換向桿 五檔倒擋互鎖五檔倒擋互鎖 換向撥叉換向撥叉 指桿指桿

12、 換向傳動(dòng)桿換向傳動(dòng)桿 變速檔：變速檔： 進(jìn)、退擋：進(jìn)、退擋：12112018 端分別與相應(yīng)撥叉連接，端分別與相應(yīng)撥叉連接，變速桿變速桿3 3可以可以 撥動(dòng)變速撥叉軸撥動(dòng)變速撥叉軸9 9、10 10、 、12 12，換向桿 ，換向桿1 1 可以撥動(dòng)換向撥叉軸可以撥動(dòng)換向撥叉軸11 11。 。 鎖止機(jī)構(gòu)鎖止機(jī)構(gòu) （聯(lián)鎖、互聯(lián)鎖、互 鎖鎖） 保證撥叉軸撥叉能撥保證撥叉軸撥叉能撥 到到合適合適位位置并置并鎖定鎖定，以防，以防 自動(dòng)掛擋和自動(dòng)脫擋。自動(dòng)掛擋和自動(dòng)脫擋。 1 互鎖：擺架式和鎖銷互鎖：擺架式和鎖銷 式（擋間）式（擋間） 擺架式互鎖機(jī)構(gòu)擺架式互鎖機(jī)構(gòu) （門形限制器（門形限制器6）防防 止止同

13、時(shí)掛上兩個(gè)擋同時(shí)掛上兩個(gè)擋。鉸于。鉸于 變速箱頂部，變速桿變速箱頂部，變速桿1穿穿 過擺架過擺架2，下端進(jìn)入待撥，下端進(jìn)入待撥 變速桿變速桿 擺擺 架架 卡卡 塊塊 A 滑滑 桿桿 卡塊卡塊B 撥叉軸槽中，同時(shí)卡塊撥叉軸槽中，同時(shí)卡塊A、B卡在相鄰撥叉軸槽卡在相鄰撥叉軸槽 內(nèi)，阻止其移動(dòng)，故變速桿只能撥動(dòng)一根撥叉軸；內(nèi)，阻止其移動(dòng)，故變速桿只能撥動(dòng)一根撥叉軸； 鎖銷式互鎖機(jī)構(gòu)鎖銷式互鎖機(jī)構(gòu)防防止止倒擋倒擋嚙合套與嚙合套與 擋擋嚙合套嚙合套同時(shí)嚙合同時(shí)嚙合（圖圖43局部視圖）。局部視圖）。 擋撥叉軸上切有一凹槽，換向撥叉軸上切擋撥叉軸上切有一凹槽，換向撥叉軸上切 有一長(zhǎng)槽，槽長(zhǎng)為換向撥叉軸從中位

14、移到前進(jìn)位有一長(zhǎng)槽，槽長(zhǎng)為換向撥叉軸從中位移到前進(jìn)位 置時(shí)，所移動(dòng)的距離；二槽間置一鎖銷，銷長(zhǎng)為置時(shí)，所移動(dòng)的距離；二槽間置一鎖銷，銷長(zhǎng)為 槽間距減一槽深。換向撥叉軸在空擋或前進(jìn)擋時(shí)，槽間距減一槽深。換向撥叉軸在空擋或前進(jìn)擋時(shí)， 長(zhǎng)槽對(duì)著鎖銷，允許長(zhǎng)槽對(duì)著鎖銷，允許擋撥叉軸移動(dòng)；換向撥叉擋撥叉軸移動(dòng)；換向撥叉 軸在倒擋位置時(shí)壓住鎖銷，阻止軸在倒擋位置時(shí)壓住鎖銷，阻止擋撥叉軸移動(dòng)；擋撥叉軸移動(dòng)； 同理，只有同理，只有擋撥叉軸在空擋位置，凹朝對(duì)擋撥叉軸在空擋位置，凹朝對(duì) 著鎖銷，換向撥叉軸才能從倒擋撥至其它位置或著鎖銷，換向撥叉軸才能從倒擋撥至其它位置或 從其它位置撥至倒擋；即從其它位置撥至倒擋；

15、即掛進(jìn)倒擋掛不進(jìn)五擋，掛進(jìn)倒擋掛不進(jìn)五擋， 要掛進(jìn)五擋必先掛上前進(jìn)擋或空擋要掛進(jìn)五擋必先掛上前進(jìn)擋或空擋。 換向撥叉軸換向撥叉軸 五擋撥叉軸五擋撥叉軸 互鎖銷互鎖銷 離離 合合 器器 操操 縱縱 桿桿 鎖軸鎖軸 鎖銷鎖銷 變變 速速 桿桿 撥撥 叉叉 軸軸 五五 檔檔 倒倒 擋擋 鎖鎖 銷銷 聯(lián)鎖聯(lián)鎖：鎖定擋位，防止自動(dòng)：鎖定擋位，防止自動(dòng)掛擋掛擋或或脫擋脫擋； 防止在離合器尚防止在離合器尚未未徹底徹底分離分離時(shí)時(shí)換擋換擋，若齒輪，若齒輪 未搬到位，離合器拉不到接合位置（離合器未搬到位，離合器拉不到接合位置（離合器 與變速箱之間）與變速箱之間） 原理：當(dāng)離合器原理：當(dāng)離合器分離分離時(shí)，離合器操

16、縱桿推時(shí)，離合器操縱桿推 動(dòng)聯(lián)動(dòng)桿使鎖定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使鎖銷頂部動(dòng)聯(lián)動(dòng)桿使鎖定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使鎖銷頂部落落入入凹凹 形形槽槽內(nèi)，才可換擋；當(dāng)離合器內(nèi)，才可換擋；當(dāng)離合器接合接合時(shí)，聯(lián)動(dòng)時(shí)，聯(lián)動(dòng) 桿園弧部分將鎖銷桿園弧部分將鎖銷壓下壓下，使鎖銷下端頂住撥，使鎖銷下端頂住撥 叉軸凹穴，故撥叉軸不能移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖叉軸凹穴，故撥叉軸不能移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖。 連鎖杠桿連鎖杠桿 鎖定軸鎖定軸 鎖銷鎖銷 撥叉軸撥叉軸 變變 速速 操操 縱縱 閥閥 變速、變矩油泵變速、變矩油泵工作油泵工作油泵 動(dòng)力輸出動(dòng)力輸出 動(dòng)力輸入動(dòng)力輸入 回轉(zhuǎn)減速總成回轉(zhuǎn)減速總成行走減速總成行走減速總成 回轉(zhuǎn)太陽輪回轉(zhuǎn)太陽輪行走內(nèi)齒圈行走內(nèi)齒圈 回轉(zhuǎn)

17、行星輪回轉(zhuǎn)行星輪 回轉(zhuǎn)內(nèi)齒圈回轉(zhuǎn)內(nèi)齒圈 行星架行星架 行星輪行星輪 太陽輪太陽輪 齒圈齒圈 太太 陽陽 輪輪 齒圈齒圈 主動(dòng)片主動(dòng)片 被動(dòng)片被動(dòng)片 行星輪行星輪 行星架行星架 單排單排行星運(yùn)動(dòng)方程行星運(yùn)動(dòng)方程： 1. 一個(gè)一個(gè)自由構(gòu)件自由構(gòu)件M一個(gè)自由度（即自由構(gòu)件一個(gè)自由度（即自由構(gòu)件 繞其軸心旋轉(zhuǎn)），一繞其軸心旋轉(zhuǎn)），一行星排行星排P減一個(gè)自由度（即減一個(gè)自由度（即 單排內(nèi)形成一個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系）；單排內(nèi)形成一個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系）； 則總則總自由度數(shù)自由度數(shù)： 2. 制動(dòng)一個(gè)自由構(gòu)件則少一個(gè)自由度（制動(dòng)制動(dòng)一個(gè)自由構(gòu)件則少一個(gè)自由度（制動(dòng) 器）；二自由元件同速旋轉(zhuǎn)亦少一個(gè)自由度（離器）；二自由元件同

18、速旋轉(zhuǎn)亦少一個(gè)自由度（離 合器），單排內(nèi)離合形成連軸器；合器），單排內(nèi)離合形成連軸器； 3. 每擋每擋須接合須接合Y-1個(gè)操縱元件。個(gè)操縱元件。 操縱元件數(shù)操縱元件數(shù)X=離合器數(shù)離合器數(shù)L+制動(dòng)器數(shù)制動(dòng)器數(shù)T。 (1)0 tqj nKnK +n Y = M - P 泵泵 輪輪 一級(jí)一級(jí) 渦輪渦輪 二級(jí)二級(jí) 渦輪渦輪 一級(jí)渦輪一級(jí)渦輪 被動(dòng)齒輪被動(dòng)齒輪 大超越大超越 離合器離合器 轉(zhuǎn)向泵 小超越離合器小超越離合器 二級(jí)渦輪二級(jí)渦輪 被動(dòng)齒輪被動(dòng)齒輪 倒退擋倒退擋 制動(dòng)器制動(dòng)器 進(jìn)進(jìn) 一一 檔檔 制制 動(dòng)動(dòng) 器器 進(jìn)進(jìn) 二二 擋擋 離離 合合 器器 三三 合合 一一 機(jī)機(jī) 構(gòu)構(gòu) 嚙嚙 合合 套套

19、圖61 ZL50裝載機(jī)變速箱傳動(dòng)示意圖 1 ZL50裝載機(jī)行星動(dòng)力換換擋變速箱裝載機(jī)行星動(dòng)力換換擋變速箱 1特點(diǎn)：特點(diǎn)： 雙渦輪雙渦輪液力變矩器，液力變矩器，一級(jí)一級(jí)渦輪渦輪減減 速速,經(jīng)超越離合器輸出，經(jīng)超越離合器輸出，二級(jí)增速二級(jí)增速后直接輸出，相后直接輸出，相 當(dāng)于二擋自動(dòng)變速箱；當(dāng)于二擋自動(dòng)變速箱；變速箱為變速箱為四自由元件雙四自由元件雙 排、二進(jìn)一退排、二進(jìn)一退、強(qiáng)制潤(rùn)滑、強(qiáng)制潤(rùn)滑；（；（P66圖圖46） 2擋位分析擋位分析 自由度自由度： Y=M-P=4-2=2 操作元件操作元件數(shù)：數(shù)：X=1+2=3 擋數(shù)擋數(shù)： C13= 3 進(jìn)一擋：結(jié)合進(jìn)一擋：結(jié)合6（nq=0），大減），大減

20、i1 = =1+K； 進(jìn)二擋：接合進(jìn)二擋：接合7（連軸器、直接擋）（連軸器、直接擋）i2 = =1； 倒擋：接合倒擋：接合5（nj=0），），id= =-K j t n n j t n n q t n n 傳動(dòng)路線：進(jìn)一擋：輸入傳動(dòng)路線：進(jìn)一擋：輸入軸軸12太陽太陽輪輪16 一擋行星一擋行星輪輪19一擋行星一擋行星架架34倒擋、一擋連接倒擋、一擋連接 盤盤33二檔受壓盤二檔受壓盤32連接螺栓連接螺栓 二擋油缸二擋油缸 28輸出齒輪輸出齒輪25輸出齒輪輸出齒輪23前橋輸出軸前橋輸出軸24 （后橋離合（后橋離合套套22后橋輸出軸后橋輸出軸21） 3三合一機(jī)構(gòu)三合一機(jī)構(gòu)拖起動(dòng)拖起動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)熄

21、火轉(zhuǎn)熄火轉(zhuǎn) 向向及發(fā)動(dòng)機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)排氣制動(dòng)（實(shí)際很（實(shí)際很 少用）；發(fā)動(dòng)機(jī)少用）；發(fā)動(dòng)機(jī) 熄火時(shí)，嚙合套熄火時(shí)，嚙合套X左移，將變速箱輸出齒輪左移，將變速箱輸出齒輪D與與 齒輪齒輪E接合為一體，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)反傳路線為：接合為一體，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)反傳路線為： CDEF自由輪自由輪9GH （轉(zhuǎn)向泵（轉(zhuǎn)向泵8）I泵輪泵輪柴油機(jī)；正向傳柴油機(jī)；正向傳 動(dòng)，自由輪自動(dòng)切斷動(dòng)，自由輪自動(dòng)切斷。 二二 級(jí)級(jí) 渦渦 輪輪 被被 動(dòng)動(dòng) 齒齒 輪輪 一級(jí)渦輪被動(dòng)齒輪一級(jí)渦輪被動(dòng)齒輪 內(nèi)環(huán)棘輪內(nèi)環(huán)棘輪 滾柱滾柱 超越離合器超越離合器靠滾柱靠滾柱4與內(nèi)環(huán)棘輪與內(nèi)環(huán)棘輪6（二級(jí)渦（二級(jí)渦 輪被動(dòng)齒輪）的楔緊作用，只允許棘輪

22、輪被動(dòng)齒輪）的楔緊作用，只允許棘輪6比外環(huán)齒比外環(huán)齒 輪輪5（一級(jí)渦輪被動(dòng)齒輪）轉(zhuǎn)得快（左旋）；否則（一級(jí)渦輪被動(dòng)齒輪）轉(zhuǎn)得快（左旋）；否則 ，外環(huán)齒輪，外環(huán)齒輪5帶動(dòng)滾輪帶動(dòng)滾輪4楔緊棘輪楔緊棘輪6，幫助棘輪左旋，幫助棘輪左旋 4變速操縱閥變速操縱閥(擋位閥、擋位閥、P89圖圖63） 功用：變速箱換擋，變矩器冷卻及補(bǔ)償供油，功用：變速箱換擋，變矩器冷卻及補(bǔ)償供油， 變速箱及變矩器部件壓力潤(rùn)滑。變速箱及變矩器部件壓力潤(rùn)滑。 組成組成：調(diào)壓閥調(diào)壓閥、切斷閥切斷閥、分配閥分配閥、彈簧蓄能彈簧蓄能 器器及閥體等。及閥體等。 調(diào)壓閥：既調(diào)壓又過壓保護(hù)；調(diào)壓閥：既調(diào)壓又過壓保護(hù)； 調(diào)壓：進(jìn)油腔調(diào)壓：進(jìn)油

23、腔C壓力油經(jīng)閥桿壓力油經(jīng)閥桿2中心小孔進(jìn)中心小孔進(jìn) 入入L腔使閥桿腔使閥桿1左移，打開變矩器供油腔左移，打開變矩器供油腔D，同時(shí)，同時(shí) 經(jīng)油道經(jīng)油道F穿過切斷閥，一路經(jīng)油道穿過切斷閥，一路經(jīng)油道T進(jìn)入分配閥，進(jìn)入分配閥， 一路經(jīng)油道一路經(jīng)油道P進(jìn)入調(diào)壓閥左端，經(jīng)節(jié)流小孔進(jìn)入調(diào)壓閥左端，經(jīng)節(jié)流小孔Y減減 壓后作用于蓄能器柱塞壓后作用于蓄能器柱塞5左端（左端（E腔），與閥桿腔），與閥桿 右端壓力平衡，使變速泵來油壓力控制在右端壓力平衡，使變速泵來油壓力控制在 1.11.5MPa 。 調(diào)壓閥閥桿調(diào)壓閥閥桿 制動(dòng)閥閥桿制動(dòng)閥閥桿 分配閥閥桿分配閥閥桿 回油單向閥回油單向閥 節(jié)流小孔節(jié)流小孔 調(diào)壓與穩(wěn)壓

24、調(diào)壓與穩(wěn)壓 彈簧蓄能器彈簧蓄能器 調(diào)壓閥閥桿調(diào)壓閥閥桿 制動(dòng)閥閥桿制動(dòng)閥閥桿 分配閥閥桿分配閥閥桿 回油單向閥回油單向閥 節(jié)流小孔節(jié)流小孔 調(diào)壓與穩(wěn)壓調(diào)壓與穩(wěn)壓 彈簧蓄能器彈簧蓄能器 調(diào)壓閥閥桿調(diào)壓閥閥桿 制動(dòng)閥閥桿制動(dòng)閥閥桿 分配閥閥桿分配閥閥桿 回油單向閥回油單向閥 節(jié)流小孔節(jié)流小孔 制動(dòng)與回位制動(dòng)與回位 彈簧蓄能器彈簧蓄能器 當(dāng)換擋時(shí)，當(dāng)換擋時(shí)，E腔壓力油推開單向閥腔壓力油推開單向閥15（大彈簧（大彈簧 助力），經(jīng)油道助力），經(jīng)油道P與變速泵來油一起對(duì)換擋缸充油；與變速泵來油一起對(duì)換擋缸充油； 當(dāng)充滿時(shí)，壓力油首先關(guān)閉單向閥當(dāng)充滿時(shí)，壓力油首先關(guān)閉單向閥15經(jīng)節(jié)流小孔經(jīng)節(jié)流小孔Y 流進(jìn)流

25、進(jìn)E腔，經(jīng)小彈簧與左端腔，經(jīng)小彈簧與左端A腔壓力平衡，使掛擋腔壓力平衡，使掛擋 迅速平穩(wěn)。迅速平穩(wěn)。 過壓保護(hù)：當(dāng)超壓時(shí)，蓄能器柱塞過壓保護(hù)：當(dāng)超壓時(shí)，蓄能器柱塞5被調(diào)壓圈被調(diào)壓圈 4所限，所限，L腔壓力繼續(xù)升高，閥桿腔壓力繼續(xù)升高，閥桿1左移，打開油道左移，打開油道 M、C，使進(jìn)油流回油箱。，使進(jìn)油流回油箱。 分配閥：操縱換擋缸充油和卸油，使各分配閥：操縱換擋缸充油和卸油，使各 制動(dòng)器、離合器換擋。制動(dòng)器、離合器換擋。 切斷閥：制動(dòng)時(shí)使換擋缸自動(dòng)卸壓，進(jìn)切斷閥：制動(dòng)時(shí)使換擋缸自動(dòng)卸壓，進(jìn) 入空擋，切斷傳動(dòng)系動(dòng)力；解除制動(dòng)時(shí)，自動(dòng)恢入空擋，切斷傳動(dòng)系動(dòng)力；解除制動(dòng)時(shí)，自動(dòng)恢 復(fù)原擋位。復(fù)原擋位

26、。 制動(dòng)：壓縮空氣進(jìn)入制動(dòng)：壓縮空氣進(jìn)入Z腔，使氣閥桿腔，使氣閥桿10、柱、柱 塞塞9、剎車閥桿、剎車閥桿8左移，壓縮彈簧左移，壓縮彈簧7，切斷油道，切斷油道F與與 T，T與與G腔接通，換擋缸及蓄能器腔接通，換擋缸及蓄能器E腔壓力油經(jīng)腔壓力油經(jīng) G腔迅速回油箱；腔迅速回油箱； 解除制動(dòng)：彈簧解除制動(dòng)：彈簧7回位，回位，T與與G隔斷，隔斷，T與與F 接通，原換擋缸自動(dòng)接合。接通，原換擋缸自動(dòng)接合。 2CQ470鉸接式自卸汽車行星式動(dòng)力換擋變速箱鉸接式自卸汽車行星式動(dòng)力換擋變速箱 1特點(diǎn)：特點(diǎn)： 簡(jiǎn)單三元件變矩器，七元件、四排、動(dòng)力簡(jiǎn)單三元件變矩器，七元件、四排、動(dòng)力 換擋變速箱，三進(jìn)三退。換擋變

27、速箱，三進(jìn)三退。 2自由度：自由度： 自由元件自由元件與外界聯(lián)系能自由運(yùn)轉(zhuǎn)的元件與外界聯(lián)系能自由運(yùn)轉(zhuǎn)的元件 F=7-4=3（可有兩個(gè)約束）（可有兩個(gè)約束） 倒退擋倒退擋前進(jìn)擋前進(jìn)擋 一擋一擋 二擋二擋 三擋三擋 3擋數(shù)：前部自由度擋數(shù)：前部自由度F1=4-2=2、故、故Z1、Z2不不 能同時(shí)嚙合；后部自由度能同時(shí)嚙合；后部自由度F2=4-2、L、Z3、Z4不能不能 同時(shí)嚙合。同時(shí)嚙合。 分部原則分部原則： 一個(gè)部件傳動(dòng)一個(gè)部件傳動(dòng) 擋數(shù)為：擋數(shù)為： C 2 C 3=2 3=6 前部為太陽輪輸入，前部為太陽輪輸入， 顯然顯然為為Z1倒擋，倒擋，Z2為前為前 進(jìn)擋；三排和四排都為太陽輪、行星架輸入

28、和輸進(jìn)擋；三排和四排都為太陽輪、行星架輸入和輸 出，出，L獲得直接擋，故傳動(dòng)比都為正。獲得直接擋，故傳動(dòng)比都為正。 4傳動(dòng)比傳動(dòng)比 故故進(jìn)一擋（進(jìn)一擋（Z2、 Z4 ）：）： i=2.92.76=8 進(jìn)進(jìn)二擋（二擋（Z2、L）：）： i=2.91=2.9 進(jìn)進(jìn)三擋（三擋（Z2、 Z3）：）： i=2.90.345=1 退一退一擋（擋（Z1、 Z 4 ）：）： i=-2.812.76=-7.76 退二退二擋（擋（Z1、L）：）： i=-2.811=-2.81 退三退三擋（擋（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鏟運(yùn)機(jī)行星式動(dòng)力換擋變速箱鏟運(yùn)機(jī)行星式動(dòng)力換擋變速箱 特點(diǎn)：二導(dǎo)輪特點(diǎn)：二導(dǎo)輪(內(nèi)裝自由輪）內(nèi)裝自由輪）三相綜合三相綜合 式式液力變矩器并液力變矩器

30、并帶自鎖離合器帶自鎖離合器，七自由元件、，七自由元件、四四 排排行星行星動(dòng)力換擋動(dòng)力換擋變速箱（兩變速箱串聯(lián)），變速箱（兩變速箱串聯(lián)），四進(jìn)四進(jìn) 二退二退 總自由度總自由度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，所以每擋均為前后、，所以每擋均為前后、 部各一個(gè)操縱機(jī)構(gòu)組合；部各一個(gè)操縱機(jī)構(gòu)組合； 理論理論擋數(shù)擋數(shù)C12C14=24=8， 實(shí)際四進(jìn)二實(shí)際四進(jìn)二 退，省掉退，省掉Z1與與Z2、Z1與與Z3； 傳動(dòng)比計(jì)算傳動(dòng)比計(jì)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： （無直接輸出、須（無直接輸出、須3排渡）排渡） 代入代入式式 則則 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 ： （無直接輸入、須（無直接輸入、須3排過渡）排過渡） nc=(1+K4)n2 代入代入式式 則則 nb+K3 (1+K4)n2 -(1+K3)n2=0 傳動(dòng)比：傳動(dòng)比： 進(jìn)一擋進(jìn)一擋 ： （L1 、Z3 ） i=13.81=3.81 進(jìn)二擋：進(jìn)二擋： （ L1 、 Z2） i=11.94=1.94 進(jìn)三擋：進(jìn)三擋： （ 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 進(jìn)二擋：進(jìn)二擋： （ L1 、 Z2）i=11.94=1.94 進(jìn)三擋：進(jìn)三擋： （ L1 、 L2）i=11=1 進(jìn)四擋：進(jìn)四擋： （ Z1、 L2）i=0.721=0.72 退一擋：退一擋： （ L1、 Z4）i=1(-4.34)=-4.34 退二擋：退二擋： （ Z1、Z4）i=0.72(-4.34)=-3.12 傳動(dòng)路線傳動(dòng)路線： （換擋活塞移動(dòng)副必有油（換擋活塞移動(dòng)副必有油 封、封、P71圖圖410） 進(jìn)一進(jìn)一擋（擋（L1、Z3）：動(dòng)力輸入軸）：動(dòng)力輸入軸液力變

34、液力變 矩器矩器2（自動(dòng)閉鎖離合器（自動(dòng)閉鎖離合器1由文氏管控制）由文氏管控制）離離 合器合器5號(hào)號(hào)L1（B腔進(jìn)油、直接擋）腔進(jìn)油、直接擋）一排一排6齒齒 圈圈中間軸中間軸三排三排10行星架（制動(dòng)器行星架（制動(dòng)器11號(hào)號(hào) Z3E腔進(jìn)油大減腔進(jìn)油大減）輸出軸（三排行星架）輸出軸（三排行星架） 進(jìn)二擋進(jìn)二擋（L1、Z2）：）：中間軸中間軸二二 二排（制動(dòng)器二排（制動(dòng)器8號(hào)號(hào)D腔進(jìn)油）腔進(jìn)油）分兩路、三排太陽分兩路、三排太陽 輪及齒圈輪及齒圈輸出軸（三排行星架）輸出軸（三排行星架） 進(jìn)三擋（進(jìn)三擋（ L1 、 L2） ：中間軸中間軸二二 排排9 、三排、三排10（相當(dāng)連軸器）（相當(dāng)連軸器）輸出軸（三

35、排行輸出軸（三排行 星架）星架） 進(jìn)四擋進(jìn)四擋 （ Z1、 L2）：）：輸入軸輸入軸制動(dòng)器制動(dòng)器4 號(hào)號(hào)Z1（A腔進(jìn)油、一排行星架輸入，齒圈輸出，增腔進(jìn)油、一排行星架輸入，齒圈輸出，增 速擋速擋）一排一排6齒圈齒圈中間軸中間軸(直接直接 擋）擋） 退一擋（退一擋（ L1、 Z4）：）：（直接檔）（直接檔）中中 間軸間軸分兩路：三排分兩路：三排10太陽輪；三排太陽輪；三排10齒圈，四齒圈，四 排排13太陽輪，四排行星架太陽輪，四排行星架輸出軸輸出軸 退二擋（退二擋（ Z1、Z4）：）：（增速擋）（增速擋）中間中間 軸制動(dòng)器主動(dòng)部分靜止；離合器主動(dòng)部分、從動(dòng)部軸制動(dòng)器主動(dòng)部分靜止；離合器主動(dòng)部分、

36、從動(dòng)部 分都運(yùn)動(dòng)分都運(yùn)動(dòng) 4966D履帶式裝載機(jī)行星動(dòng)力換擋變速箱履帶式裝載機(jī)行星動(dòng)力換擋變速箱 1特點(diǎn)特點(diǎn) 五個(gè)行星排、六個(gè)操作元件、四進(jìn)四退。五個(gè)行星排、六個(gè)操作元件、四進(jìn)四退。 2自由度自由度 自二三排間前后分開，前部四個(gè)自由件，前自二三排間前后分開，前部四個(gè)自由件，前 部自由度部自由度為：為：F=4-2=2； 后部五個(gè)自由件，后部自由度后部五個(gè)自由件，后部自由度為：為：F=5-3=2。 擋位數(shù)為：擋位數(shù)為：C 2 C 4=2 4=8 3傳動(dòng)比計(jì)算傳動(dòng)比計(jì)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 : 無 直 接 輸

38、入 ， 須排 過 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 : 無無直直接接輸輸入，入，須須、排排過過渡渡，= 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+