变速箱学习教程.pptx

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1、工作可靠，操纵方便；不允许同时挂两个挡；不允许自动脱挡；不允许乱挡；换挡冲击小；传动效率高，结构简单，寿命长。分类：按操纵方式分：人力换挡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）；动力换挡利用发动机驱动液压系统进行换挡（与液力变矩器连用）；按轮系型式分：定轴式所有齿轮回转轴线固定，行星式部分齿轮（行星轮）轴线旋转（动力换挡）。组成：变速传动机构、变速操纵机构。第1页/共63页第一页，编辑于星期日：十三点 十分。TY320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。副轴式特点：1输入轴、输出轴平行没有直接挡；2三轴呈空间三角形布置，后端滚柱轴承允许轴微量

2、伸缩。3输出轴空套换向惰轮可得多个倒挡；4常啮合斜齿传动平稳、强度高、噪音低；5进一挡（低速重载挡）紧靠支承端改善了受力条件；6轴中内孔强制润滑可靠、但制造工艺差。第2页/共63页第二页，编辑于星期日：十三点 十分。前进挡：进一挡：ABCDGH进二挡：ABCDIJ进三挡：ABCDKL进四挡：ABCDMN进五挡：OP 进六挡：QR后退挡：退一挡：EFGH退二挡：EFIJ 退三挡：EFKL退四挡：EFMN第四章第四章 变速箱变速箱第3页/共63页第三页，编辑于星期日：十三点 十分。挡挡挡挡挡进退变速箱主轴变速箱副轴变速箱中间轴第4页/共63页第四页，编辑于星期日：十三点 十分。正确换档方式（指汽车

3、行驶时换挡）1低挡换高档：先摘档，再同步挂入高档，后加大油门提速。2高挡换抵档 先摘档，再加大油门，再同步挂入低档。履带式工程机械的换挡，都是靠变速箱与主离合器的 连锁装置实现停车换挡，即 必须先分离离合器，同时离 合器被动部分制动，再换挡。高速档低速档锁销式同步器第5页/共63页第五页，编辑于星期日：十三点 十分。第6页/共63页第六页，编辑于星期日：十三点 十分。定位销锁销接合套锥环锥环锥盘锥盘第7页/共63页第七页，编辑于星期日：十三点 十分。第8页/共63页第八页，编辑于星期日：十三点 十分。图：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入啮合；图：

4、当锥环与锥盘逐渐接合过程中，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第9页/共63页第九页，编辑于星期日：十三点 十分。第10页/共63页第十页，编辑于星期日：十三点 十分。第11页/共63页第十一页，编辑于星期日：十三点 十分。第四章第四章 变速箱变速箱第12页/共63页第十二页，编辑于星期日：十三点 十分。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

5、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，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。第四章第四章 变速箱变速箱第13页/共63页第十三页，编辑于星期日：十三点 十分。变速杆摆架式互锁机构拨叉轴拨叉锁销式互锁机构第14页/共63页第十四页，编辑于星期日：十三点 十分。第15页/共63页第十五页，编辑于星期日：十三点 十分。变

6、速杆变速传动杆一、二挡拨叉轴一二挡拨叉指杆一二挡拨叉离合器与变速箱连锁轴换向杆五档倒挡互锁变速档：一、二挡：3491315 换挡及锁止（70图43）换挡机构：用来拨动啮合套，挂上或脱开相应挡位，四个拨叉对应四P第16页/共63页第十六页，编辑于星期日：十三点 十分。变速杆变速传动杆三四挡拨叉轴三四挡拨叉指杆三四挡拨叉离合器与变速箱连锁轴换向杆五档倒挡互锁变速档：三、四挡：34101916个啮合套，五挡拨叉17直接装在五挡拨叉轴12上，一、二挡15，三、四挡16，进退挡18拨叉套装在拨叉下轴14第17页/共63页第十七页，编辑于星期日：十三点 十分。变速杆变速传动杆五挡拨叉轴五挡拨叉离合器与变速

7、箱连锁轴换向杆五档倒挡互锁 变速档：五 挡：341217上，一、二挡15，三、四挡16，进退挡18拨叉套装在拨叉下轴14上，拨叉指杆上端分别与相应拨叉轴连接，下第18页/共63页第十八页，编辑于星期日：十三点 十分。变速杆换向拨叉轴换向拨叉离合器与变速箱连锁轴换向杆五档倒挡互锁换向拨叉指杆换向传动杆变速档：进、退挡：12112018端分别与相应拨叉连接，变速杆3可以拨动变速拨叉轴9、10、12，换向杆1可以拨动换向拨叉轴11。第19页/共63页第十九页，编辑于星期日：十三点 十分。锁止机构（联锁、互锁）保证拨叉轴拨叉能拨到合适位置并锁定，以防自动挂挡和自动脱挡。1 互锁：摆架式和锁销式（挡间）

8、摆架式互锁机构（门形限制器6）防止同时挂上两个挡。铰于变速箱顶部，变速杆1穿过摆架2，下端进入待拨变速杆摆架卡块A滑杆卡块B第20页/共63页第二十页，编辑于星期日：十三点 十分。拨叉轴槽中，同时卡块A、B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；锁销式互锁机构防止倒挡啮合套与挡啮合套同时啮合（图43局部视图）。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移到前进位置时，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，长槽对着锁销，允许挡拨叉轴移动；换向拨叉轴在倒挡位置时压住锁销，阻止挡拨叉轴移动；第21页/共63页第二

9、十一页，编辑于星期日：十三点 十分。同理，只有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从其它位置拨至倒挡；即挂进倒挡挂不进五挡，要挂进五挡必先挂上前进挡或空挡。换向拨叉轴五挡拨叉轴互锁销第22页/共63页第二十二页，编辑于星期日：十三点 十分。离合器操纵杆锁轴锁销变速杆拨叉轴五档倒挡锁销第23页/共63页第二十三页，编辑于星期日：十三点 十分。第四章第四章 变速箱变速箱联锁：锁定挡位，防止自动挂挡或脱挡；防止在离合器尚未彻底分离时换挡，若齿轮未搬到位，离合器拉不到接合位置（离合器与变速箱之间）原理：当离合器分离时，离合器操纵杆推动联动杆使锁定轴转动，使锁销顶部落入凹

10、形槽内，才可换挡；当离合器接合时，联动杆园弧部分将锁销压下，使锁销下端顶住拨叉轴凹穴，故拨叉轴不能移动，实现联锁。第24页/共63页第二十四页，编辑于星期日：十三点 十分。连锁杠杆锁定轴锁销拨叉轴第25页/共63页第二十五页，编辑于星期日：十三点 十分。变速操纵阀变速、变矩油泵工作油泵动力输出动力输入第26页/共63页第二十六页，编辑于星期日：十三点 十分。回转减速总成行走减速总成回转太阳轮行走内齿圈回转行星轮回转内齿圈第27页/共63页第二十七页，编辑于星期日：十三点 十分。行星架行星轮太阳轮齿圈第28页/共63页第二十八页，编辑于星期日：十三点 十分。太阳轮齿圈主动片被动片行星轮行星架第2

11、9页/共63页第二十九页，编辑于星期日：十三点 十分。单排行星运动方程：1.一个自由构件M一个自由度（即自由构件绕其轴心旋转），一行星排P减一个自由度（即单排内形成一个运动学关系）；则总自由度数：2.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（离合器），单排内离合形成连轴器；3.每挡须接合Y-1个操纵元件。操纵元件数X=离合器数L+制动器数T。第30页/共63页第三十页，编辑于星期日：十三点 十分。泵轮一级涡轮二级涡轮一级涡轮被动齿轮大超越离合器转向泵小超越离合器二级涡轮被动齿轮倒退挡制动器进一档制动器进二挡离合器三合一机构啮合套图61 ZL50装载机变速箱传动

12、示意图第31页/共63页第三十一页，编辑于星期日：十三点 十分。1 ZL50装载机行星动力换换挡变速箱 1特点：双涡轮液力变矩器，一级涡轮减速,经超越离合器输出，二级增速后直接输出，相当于二挡自动变速箱；变速箱为四自由元件双排、二进一退、强制润滑；（P66图46）2挡位分析自由度：Y=M-P=4-2=2 操作元件数：X=1+2=3挡数：C13=3进一挡：结合6（nq=0），大减 i1 =1+K；进二挡：接合7（连轴器、直接挡）i2=1；倒挡：接合5（nj=0），id=-K第32页/共63页第三十二页，编辑于星期日：十三点 十分。第33页/共63页第三十三页，编辑于星期日：十三点 十分。传动路线

13、：进一挡：输入轴12太阳轮16一挡行星轮19一挡行星架34倒挡、一挡连接盘33二档受压盘32连接螺栓 二挡油缸28输出齿轮25输出齿轮23前桥输出轴24（后桥离合套22后桥输出轴21）3三合一机构拖起动、发动机熄火转向及发动机排气制动（实际很 少用）；发动机熄火时，啮合套X左移，将变速箱输出齿轮D与齿轮E接合为一体，车轮转动反传路线为：CDEF自由轮9GH（转向泵8）I泵轮柴油机；正向传动，自由轮自动切断。第34页/共63页第三十四页，编辑于星期日：十三点 十分。二级涡轮被动齿轮一级涡轮被动齿轮内环棘轮滚柱第35页/共63页第三十五页，编辑于星期日：十三点 十分。超越离合器靠滚柱4与内环棘轮6

14、（二级涡轮被动齿轮）的楔紧作用，只允许棘轮6比外环齿轮5（一级涡轮被动齿轮）转得快（左旋）；否则，外环齿轮5带动滚轮4楔紧棘轮6，帮助棘轮左旋第36页/共63页第三十六页，编辑于星期日：十三点 十分。4变速操纵阀(挡位阀、P89图63）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。组成：调压阀、切断阀、分配阀、弹簧蓄能器及阀体等。调压阀：既调压又过压保护；调压：进油腔C压力油经阀杆2中心小孔进入L腔使阀杆1左移，打开变矩器供油腔D，同时经油道F穿过切断阀，一路经油道T进入分配阀，一路经油道P进入调压阀左端，经节流小孔Y减压后作用于蓄能器柱塞5左端（E腔），与阀杆右端压力平

15、衡，使变速泵来油压力控制在1.11.5MPa。第37页/共63页第三十七页，编辑于星期日：十三点 十分。调压阀阀杆制动阀阀杆分配阀阀杆回油单向阀节流小孔调压与稳压弹簧蓄能器第38页/共63页第三十八页，编辑于星期日：十三点 十分。调压阀阀杆制动阀阀杆分配阀阀杆回油单向阀节流小孔调压与稳压弹簧蓄能器第39页/共63页第三十九页，编辑于星期日：十三点 十分。调压阀阀杆制动阀阀杆分配阀阀杆回油单向阀节流小孔制动与回位弹簧蓄能器第40页/共63页第四十页，编辑于星期日：十三点 十分。当换挡时，E腔压力油推开单向阀15（大弹簧助力），经油道P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1

16、5经节流小孔Y流进E腔，经小弹簧与左端A腔压力平衡，使挂挡迅速平稳。过压保护：当超压时，蓄能器柱塞5被调压圈4所限，L腔压力继续升高，阀杆1左移，打开油道M、C，使进油流回油箱。分配阀：操纵换挡缸充油和卸油，使各制动器、离合器换挡。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，自动恢复原挡位。第41页/共63页第四十一页，编辑于星期日：十三点 十分。制动：压缩空气进入Z腔，使气阀杆10、柱塞9、刹车阀杆8左移，压缩弹簧7，切断油道F与T，T与G腔接通，换挡缸及蓄能器E腔压力油经G腔迅速回油箱；解除制动：弹簧7回位，T与G隔断，T与F接通，原换挡缸自动接合。2CQ470铰

17、接式自卸汽车行星式动力换挡变速箱 1特点：简单三元件变矩器，七元件、四排、动力换挡变速箱，三进三退。2自由度：自由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）第42页/共63页第四十二页，编辑于星期日：十三点 十分。倒退挡前进挡一挡二挡三挡第43页/共63页第四十三页，编辑于星期日：十三点 十分。3挡数：前部自由度F1=4-2=2、故Z1、Z2不能同时啮合；后部自由度F2=4-2、L、Z3、Z4不能同时啮合。分部原则：一个部件传动挡数为：C2C3=23=6 前部为太阳轮输入，显然为Z1倒挡，Z2为前进挡；三排和四排都为太阳轮、行星架输入和输出，L获得直接挡，故传动比都为正。第

18、44页/共63页第四十四页，编辑于星期日：十三点 十分。4传动比 故进一挡（Z2、Z4）：i=2.92.76=8 进二挡（Z2、L）：i=2.91=2.9 进三挡（Z2、Z3）：i=2.90.345=1 退一挡（Z1、Z 4）：i=-2.812.76=-7.76 退二挡（Z1、L）：i=-2.811=-2.81 退三挡（Z1、Z3）：i=-2.810.345=-0.97第45页/共63页第四十五页，编辑于星期日：十三点 十分。前箱后箱2第46页/共63页第四十六页，编辑于星期日：十三点 十分。第四章第四章 变速箱变速箱3CL7铲运机行星式动力换挡变速箱 特点：二导轮(内装自由轮）三相综合式液力

19、变矩器并带自锁离合器，七自由元件、四排行星动力换挡变速箱（两变速箱串联），四进二退 总自由度F=7-4=3，前部自由度F1=3-1=2；后部自由度F2=5-3=2，所以每挡均为前后、部各一个操纵机构组合；理论挡数C12C14=24=8，实际四进二退，省掉Z1与Z2、Z1与Z3；第47页/共63页第四十七页，编辑于星期日：十三点 十分。传动比计算 K1=59/23=2.57 K2=K4=59/31=1.9 K3=59/21=2.8 前部：L1：i=1 Z1：后部：nb+K2nd-(1+K2)nc=0 nb+K3nc-(1+K3)n2=0 nc+K4ne-(1+K4)n2=0 L2：i=1Z3：第

20、48页/共63页第四十八页，编辑于星期日：十三点 十分。第49页/共63页第四十九页，编辑于星期日：十三点 十分。Z2：（无直接输出、须3排渡）代入式 则第50页/共63页第五十页，编辑于星期日：十三点 十分。Z4 ：（无直接输入、须3排过渡）nc=(1+K4)n2 代入式则 nb+K3(1+K4)n2-(1+K3)n2=0 传动比：进一挡：（L1、Z3 ）i=13.81=3.81进二挡：（L1、Z2）i=11.94=1.94进三挡：（L1、L2）i=11=1第51页/共63页第五十一页，编辑于星期日：十三点 十分。进二挡：（L1、Z2）i=11.94=1.94进三挡：（L1、L2）i=11=

21、1进四挡：（Z1、L2）i=0.721=0.72退一挡：（L1、Z4）i=1(-4.34)=-4.34退二挡：（Z1、Z4）i=0.72(-4.34)=-3.12 传动路线：（换挡活塞移动副必有油封、P71图410）进一挡（L1、Z3）：动力输入轴液力变矩器2（自动闭锁离合器1由文氏管控制）离合器5号L1（B腔进油、直接挡）一排6齿圈中间轴三排10行星架（制动器11号Z3E腔进油大减）输出轴（三排行星架）进二挡（L1、Z2）：中间轴二第52页/共63页第五十二页，编辑于星期日：十三点 十分。二排（制动器8号D腔进油）分两路、三排太阳轮及齿圈输出轴（三排行星架）进三挡（L1、L2）：中间轴二排9

22、、三排10（相当连轴器）输出轴（三排行星架）进四挡（Z1、L2）：输入轴制动器4号Z1（A腔进油、一排行星架输入，齿圈输出，增速挡）一排6齿圈中间轴(直接挡）退一挡（L1、Z4）：（直接档）中间轴分两路：三排10太阳轮；三排10齿圈，四排13太阳轮，四排行星架输出轴 退二挡（Z1、Z4）：（增速挡）中间轴制动器主动部分静止；离合器主动部分、从动部分都运动第53页/共63页第五十三页，编辑于星期日：十三点 十分。第54页/共63页第五十四页，编辑于星期日：十三点 十分。4966D履带式装载机行星动力换挡变速箱 1特点 五个行星排、六个操作元件、四进四退。2自由度 自二三排间前后分开，前部四个自由

23、件，前部自由度为：F=4-2=2；后部五个自由件，后部自由度为：F=5-3=2。挡位数为：C2C4=24=83传动比计算第55页/共63页第五十五页，编辑于星期日：十三点 十分。第56页/共63页第五十六页，编辑于星期日：十三点 十分。第57页/共63页第五十七页，编辑于星期日：十三点 十分。进一挡（Z2、Z5）il=3.141.79=5.62 进二挡（Z2、L）i2=3.141=3.14 进三挡（Z2、Z4）i3=3.140.57=1.79 进四挡（Z2、Z3）i4=3.140.32=1.0 退一挡（Z1、Z5）i-1=-2.75 1.79=-4.92 退二挡（Z1、L）i-2=-2.75

24、1=-2.75 退三挡（Z1、Z4）i-3=-2.75 0.57=-1.57 退四挡（Z1、Z3）i-4=-2.75 0.32=-0.88第58页/共63页第五十八页，编辑于星期日：十三点 十分。z1z2z3z4Lz5第59页/共63页第五十九页，编辑于星期日：十三点 十分。4传动路线 进一挡：输入轴齿轮17排太阳轮19、排行星架3排行星轮21 一路经排太阳轮22传给输出轴24一路带动排齿圈7、排行星架13排行星轮23 一路经排太阳轮14传给输出轴24另一路经排齿圈、排太阳轮28 排行星轮27 排行星架传给输出轴24。其它类似。第60页/共63页第六十页，编辑于星期日：十三点 十分。作业：1主

25、离合器起什么作用？湿式主离合器由哪几部分构成？2履带式推土机手动换挡变速箱锁止机构有什么作用？分为哪几类？3根据图6-4CQ470型汽车行星变速箱的传动参数，进行挡位分析，并计算各挡传动比。3根据图6-20 966E型装载机的行星变速箱的传动参数，进行挡位分析，并计算各挡传动比。第61页/共63页第六十一页，编辑于星期日：十三点 十分。类类 型型 特特 点点结构结构简单简单，工作，工作可靠可靠，制造维护容易；，制造维护容易；换挡较困难，易产生换挡换挡较困难，易产生换挡冲击冲击，司机劳，司机劳动强度大，对于低速车辆动强度大，对于低速车辆影响通过性和影响通过性和生产率生产率。人人 力力 换换 挡挡动动 力力 换换 挡挡变速时变速时不切断动力不切断动力，操纵轻便；，操纵轻便；有时有时漏漏油，使油，使换档不灵换档不灵。定定 轴轴 式式结构结构简单简单，传动效率略低，设计制造容，传动效率略低，设计制造容易，但易，但尺寸较大尺寸较大。行行 星星 式式减速比大减速比大，结构，结构紧凑紧凑，传动效率高，输，传动效率高，输入、输出轴同心，行星轮周向均布，结入、输出轴同心，行星轮周向均布，结构构刚度大刚度大；但设计制造；但设计制造要求高要求高，维修困，维修困难。难。第62页/共63页第六十二页，编辑于星期日：十三点 十分。感谢您的观看。第63页/共63页第六十三页，编辑于星期日：十三点 十分。