《工程机械底盘构造与维修 教学课件 ppt 作者 刘朝红第5章 变速器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程机械底盘构造与维修 教学课件 ppt 作者 刘朝红第5章 变速器（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、5.1 概述,1、 变速器的功用,（1）降速增扭。发动机的转速高，转矩小，需要变速器等部件来降低发动机传递到驱动轮的转速，同时增大驱动轮的转矩，以便满足对工程机械牵引力和速度的要求。 （2）实现空挡。发动机起动需要空载，工程机械较长时间停车不希望发动机熄火，这两项要求都需要变速器挂空挡切断发动机的动力或切断工程机械的负载而实现。 （3）实现工程机械的进退。不管是牵引工况，还是运输工况，工程机械随时都要变换行驶方向，因为发动机不能反向旋转，故工程机械的前进、倒退都必须依靠变速器换挡来实现。,2 、 变速器的工作要求,5.1 概述,（1）应具有足够的挡位和合适的传动比，使工程机械能在合适的牵引力和
2、速度下工作，应具有良好的牵引性和燃料经济性以及较高的生产率。 （2）变速器应工作可靠，传动效率高，使用寿命长，结构简单，维修方便。 （3）变速器应换挡轻便，不允许出现同时挂两个挡或自动脱挡、跳挡现象。 （4）对动力换挡变速还要求换挡离合器接合平稳。,3、 变速器的工作原理,5.1 概述,（1）变速器变速换挡原理,齿轮传动比：,变速器采用多对齿轮，组成不同的传动比（即不同档位），并通过操纵机构来按照需要变换传动比（即档位）。,通常变速器采用多对齿轮组成不同的传动比（即不同挡位）,（2）变速器倒挡原理,3、 变速器的工作原理,5.1 概述,动力输入轴1和动力输出轴4之间经一对齿轮传动时（图5-2a
3、），其旋转方向相反。增加一个中间齿轮5，经两对齿轮副传动时，其旋转方向相同（图5-2b）。,5.1 概述,4、 变速器的类型,（1）按换挡操纵的方式不同分类,人力换挡变速器：人力换挡变速器又称机械换挡变速器，通过机械式操纵机构来移动齿轮或啮合套进行换挡。,视频5-1：啮合套进行换挡的变速器工作过程,5.1 概述,4、 变速器的类型,（1）按换挡操纵的方式不同分类,动力换挡变速器 ：通过液压操纵的离合器进行换挡。,5.1 概述,4、 变速器的类型,（2）按轮系形式不同分类,定轴式变速器：采用定轴轮系 行星式变速器：采用周转轮系 定轴式变速器的结构比行星式变速器简单，可用人力换挡，也可用动力换挡；
4、行星式变速器结构复杂，只有通过动力换挡一种方式进行操纵。,5.2 人力换挡变速器的构造,1、 TY120型推土机变速器,TY120型推土机采用机械式移动齿轮换挡变速器，具有五个前进挡和四个倒挡，其结构由变速传动机构和操纵机构组成。,5.2 人力换挡变速器的构造,1、 TY120型推土机变速器,（1）变速传动机构,TY120型推土机变速器各挡动力传递顺序,5.2 人力换挡变速器的构造,1、TY120型推土机变速器,（2）操纵机构 它由变速杆、换向杆、拨叉、拨叉轴、导向板、互锁机构（限制器）、五挡保险锁和联锁机构等组成。,换挡机构 由变速杆、换向杆、拨叉和拨叉轴等组成换挡机构。换挡时，操纵变速杆和
5、换向杆通过拨叉轴和拨叉拨动相应的滑动齿轮以实现换挡。 互锁机构 其作用是防止同时挂上两个挡位。采用了由导向板和限制器组成的摆架式互锁机构 。,自锁机构 其作用是防止保证变速器内各齿轮在正确的工作位置，同时保证在工作中不会自动脱挡。 联锁机构 其作用是防止离合器未分离时变速器挂挡。,2、TY180型推土机变速器,5.2 人力换挡变速器的构造,TY180型推土机变速器属于常啮合式，它有5个前进挡和4个倒退挡，换挡是通过拨动啮合套进行的。,TY180型推土机变速器各挡动力传递顺序,5.3 动力换挡变速器的构造与工作原理,1、ZL35型装载机定轴式动力换挡变速器,ZL35型装载机定轴式动力换挡变速器是
6、平行五轴常啮齿轮式，有四个前进挡和四个倒退挡。,变速传动机构 ZL35型装载机定的变速器除输出轴外的其他四根轴上都各自在轴端装有一个液压操纵多片湿式摩擦离合器。其中2个离合器完成变速，2个离合器完成行驶方向的变换。高低挡的变换则采用机械式操纵，靠拨动啮合套12完成。所以，变速器除了进行倒、顺挡变换需要驻车外，对4个液压离合器的操纵都在装载机行进中完成。,操纵机构 ZL35型装载机变速器是通过液压操纵多片湿式摩擦离合器进行换挡的，4个换挡离合器的结构完全相同,多片湿式摩擦离合器,变速操纵阀工作原理,5.3 动力换挡变速器的构造与工作原理,2 、行星齿轮式动力换挡变速器,行星齿轮式变速器是由简单行
7、星排组成。由于行星排中有轴线旋转的行星轮，故行星齿轮式变速器只能采用动力换挡方式。,行星排工作原理,单排行星齿轮机构转速方程式为：,单排行星齿轮机构6种方案的传动比,行星齿轮机构3个基本构件均可以根据传动要求，将其中任意一个构件固定，使另外两构件分别与传动系中的主动部件和从动部件连接。根据不同的选择可得到6种不同传动比的传动方案,2、ZL50型装载机行星式动力换挡变速器,5.3 动力换挡变速器的构造与工作原理,与该变速器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），分别用两根相互套装在一起的并与齿轮做成一体的一级、二级输出齿轮（轴），将动力通过常啮齿轮副传给变速器。由于常啮齿轮
8、副的速比不同，故相当于变矩器加上一个两挡自动变速器，它随外载荷变化而自动换挡。又由于双涡轮变矩器高效率范围较宽，故可相应减少变速器挡数，以简化变速器结构。,前进一挡：当接合制动器11时，实现前进一挡传动。这时，制动器11将后行星排齿圈固定，而前行星排则处于自由状态，不传递动力，仅后行星排传动。动力由变速器输入轴5经太阳轮从行星架、二挡受压盘10传出，并经分动箱常啮齿轮副C、D传给前、后驱动桥。传动比 。,前进二挡： 当闭锁离合器12接合时，实现前进二挡。这时闭锁离合器将变速器输入轴5、二挡输入轴9和二挡受压盘10直接相连，构成直接挡，此时行星排传动比 。,倒退挡：当制动器6接合时实现倒退挡。这
9、时，制动器将前行星排行架固定，后行星排空转不起作用，仅前行星排传动。传动比 。,R 挡 挡 挡,5.4 机械换挡变速器的维修,1、机械换挡变速器的常见故障及其原因分析,（1） 自动脱挡 故障现象：自动脱挡也叫跳挡，是指工程机械在正常使用情况下，未经人力操纵，变速杆连同齿轮（或啮合套）自动跳回空挡位置，使动力传递中断。 主要原因分析 ： 齿轮（或啮合套）轴向分力过大 。变速器壳体变形过大 、齿面偏磨 、变速器轴刚度差、齿轮与花键轴配合间隙过大、齿侧间隙过大等 。 锁定机构失效 。弹簧变软或折断、钢球（或锁定销）与滑轨锁定槽边缘磨损较大 滑轨未被锁定或齿轮啮合位置不当 。变速杆变形、拨叉变形、拨叉
10、与拨叉槽轴向间隙过大、拨叉与滑轨连接松动等,（2）挡位错乱 故障现象：挡位错乱亦称乱挡。挂不上欲挂的挡位、实挂挡位与欲挂挡位不符、同时挂入两个挡位、只能挂入某一挡位、挂挡后不能退出均称为变速器乱挡。 主要原因分析 ： 变速杆变形或拨头过度磨损。 滑轨互锁机构失效。 变速拔叉与滑轨连接松脱。,（3）换挡困难 故障现象：表现为挂不上挡，或挂上挡后摘不下挡。 主要原因分析：其原因除乱挡所述以外，还可能有以下原因： 滑轨弯曲、锈死或为杂物所阻，移动不灵。 联锁机构调整不当，离合器分离时变速滑轨处于锁定位置。 离合器分离不彻底，小制动器失效，离合器轴不能停止转动，使挂挡困难。 锁定销或钢球、互锁机构等被
11、脏物所阻而移动不灵时，也会造成换挡困难。,（4）变速器异晌 故障现象：当变速器响声不均匀，响声较大、尖刺、断续、沉重时，即为变速器异响。 主要原因分析： 轴承异响。变速器滚动轴承长期使用后会因磨损而增大轴向间隙与径向间隙，滚动体与滚道表面易产生疲劳点蚀，缺油时尚易产生烧伤。 齿轮异响。齿轮加工精度低或牙齿磨损过甚，间隙过大，啮合不良，啮合位置不正确等。,（5）变速器发热和漏油 故障现象：变速器发热是指其温度超过60以上变速器漏油是指其周围出现齿轮油，而其箱内油量减少。 主要原因分析： 变速器发热的原因：当变速器轴承安装过紧、齿轮啮合间隙过小，啮合位置不正确、润滑油不足或品质不好等。 变速器漏油
12、的原因：一般是由于润滑油选用不当、侧盖太松、密封垫损坏或遗失、油封损坏或遗失、箱体破裂等原因引起的。,2 、机械换挡变速器的维护,5.4 机械换挡变速器的维修,3、机械换挡变速器主要零件的检修,5.4 机械换挡变速器的维修,（1）变速器箱体的损伤与检修 箱体变形的检修 ； 轴承座孔磨损的检修 ； 箱体裂纹及螺纹孔损伤的检修 （2）齿轮的损伤与检修 （3）轴承的损伤与检修 （4）拔叉的损伤与检修,5.5 动力换挡变速器的维修,1、动力换挡变速器常见故障及其原因分析,（1）离合器摩擦片烧蚀：换挡离合器片发生烧结、粘着时，挡位不能解除。 （2）自动脱挡或乱挡 ：换挡操纵阀的定位钢球磨损严重或弹簧失效
13、，导致换向操纵阀定位装置失灵而自动脱挡。 （3）乱挡：由于长期使用，换挡操纵杆的位置及长度发生变化，杆件比例不准确，使操作位置产生偏差，导致乱挡。,（4）挂不上挡：换挡位置不准确；离合器活塞漏油；变速压力低；箱体油路堵塞。 （5）变速压力低：主调压阀调整不当或弹簧折断失效；变速器油面过低；滤网或油道堵塞；离合器漏油；变速油泵失效。 （6）油温过高：作业时间长；油箱内油量不足或过多；离合器摩擦片打滑；离合器脱不开。 （7）某一挡变速油压低：该挡活塞矩形密封圈损坏；该油路密封环损坏；该油道漏油或堵塞。 （8）系统漏油：接头松动、密封圈损坏。,2、动力换挡变速器的维护,5.5 动力换挡变速器的维修,
14、（1）工作油 严格按照使用说明书选用液力传动油，不同牌号的液力传动油不得混用。油箱油面必须在油尺指示范围内。用油必须清洁，加油时需防止杂质进入油液中。 （2）油温油压 动力换挡变速器工作时的油温一般应在80110，短时间不要超过120，否则要停车冷却，或检查有无故障，以免损坏密封件，引起漏油。 （3）清洗换油 新变速器初期使用50h后更换全部工作油，并清洗变速器油底壳、滤网及磁性放油螺塞。注意观察有无铝屑、铁屑出现。以后每工作600h清洗，换油一次。,1叙述变速器的功用。 2叙述轮式工程机械变速器有哪几种锁止装置？各自的作用是什么？ 3图5-24是ZL50装载机的变速器简图。已知：Z7=60、Z2=22。请回答下列问题。 （1）写出标号1、2、3、4、5、6的名称。 （2）此变速器能实现哪些挡位？并计算各挡的传动比。,本章小结： 作业：,
