地下无轨机械传动系统-液力驱动系统（动力变速箱）

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1、地下无轨机械传动系统-液力驱动系统（动力变速箱）第一节变速箱概述；第二节动力变速箱的概念；第三节国外著名的双变系统生产厂家；第四节变速箱的故障与维修。第一节变速箱概述1.1变速箱的功用目前地下无轨设备上广泛采用柴油机，其转矩与转速变化范围较小，不能满足机械在各种工况下对牵引力和行驶速度的要求，因此，必须采用变速箱来解决这种矛盾。(1)变换排挡，改变发动机(或液力变矩器)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。(2)实现倒挡，使机械能前进与倒退。(3)实现空挡，可切断传动系统的动力，实现在发动机运转情况下同时使于发动机空载启动

2、和动力输出的需要。1.2变速箱工作原理变速箱的变速换挡原理是借助两齿轮啮合传动时，其传动比i是主动齿轮转速nl与从动齿轮转速n2之比，也等于从动齿轮齿数Z1(或直径D1，)与主动齿轮齿数Z2(或直径D2)之比。地下无轨设备上所使用的变速箱主要是起降低转速增加扭矩的作用。为了实现较大范围内的变速，以满足机械不同作业工况的需要，通常变速箱采用多对齿轮组成不同的传动比(即不同挡位)，并通过操纵机构来按需要变换传动比(即换挡)。如下图所示，便是变速箱变速(换挡)原理图。双联主动齿轮2、3与主动轴1为花键连换，并可在轴上滑动；从动齿轮5、6则固定在从动轴4上

3、。当主动齿轮2、3处在不啮合的中间位置时(图a)，则主动轴1上的动力不传给从动轴4。动力被切断，称为空挡。当主动齿轮2、3左移使齿轮2、6相啮合时(图b)，则主动轴1的动力经齿轮2、6传到5、6从动齿轮，再到从动轴，使得到一个传动比(实现某一挡位)。当主动齿轮2、3右移使齿轮3、5相啮合(图c)，则轴1的动力经齿轮3、5传给轴4得到传动比不同的另一排挡。为了实现机械的倒退照、则需改变从动轴4的转动方向，为此只要在主动轴1与从4之间再增加一次齿轮啮合。1.3对变速箱的要求：(1)具有足够的挡位与合适的传动比，以满足使用要求，使机械具有良好的牵引性和燃

4、料经济性以及高的生产率。(2)工作可靠、传动效率高、使用寿命长、结构简单、维修方便。(3)操纵轻便可靠，不允许出现同时挂两个挡、自动脱挡和跳挡等现象。(4)对于动力换挡变速箱则还要求换挡离合器接合平稳，传动效率高。1.4变速箱的类型：变速箱按操纵方式可分为机械式换挡变速箱和动力换挡变速箱；1．机械式换挡变速箱：1）拨动滑动齿轮接挡；2）拨动啮合套换挡。2．动力换挡变速箱：按轮系型式可分为定轴式变速箱和行星式变速箱。第二节动力换档的概述2.1动力换档的概述：动力换档(动力换档是不是通过改变变速比，而是通过改变输出来实现换档，例如改变油门大小，或者改变

5、输入电压等。机械换档是通过机械、机构等，改变其传动比来实现换档。)2.2动力换挡工作原理:如右图所示，齿轮a、b用轴承支承在轴上，与轴是空转连接。通过相应的换挡离合器，分别将不同挡位的齿轮与轴相固连，从而实现换挡。动力接挡变速箱接挡离台器的分离与接合，一般是液压操纵；液压油是由发动机带动的油泵供给。2.3动力换挡变速箱特点：与机械式换挡变速箱相比，动力换挡变速箱换挡时的操纵力不是人力，而是来自发动机的动力，故有动力换挡之称。动力换挡变速箱操纵轻便、接挡迅速、接挡时终断动力的时间短，可以实现带负荷不停车接挡(故亦称为负载换挡变速箱)，通常与液力变矩器

6、配合使用，有助于减轻驾驶员操作强度，提高地下无轨设备的生产效率。2.4定轴式变速箱变速箱中所有齿轮都有固定的旋转轴线，故称为定轴式变速箱。定轴式变速箱的换挡方式有两种：即机械式换挡与动力换挡。2.5行星式变速箱这种变速箱中有些齿轮的轴线在旋转，这种轴线旋转的齿轮有两种运动，即自转与公转．故称为行星轮。因此，称这类变速箱为行星齿轮变速箱。行星齿轮变速箱只有动力接挡一种方式。行星齿轮机构简介动画典型行星齿轮机构动画2.6地下无轨机械的使用情况：由于地下无轨设备的工况复杂，换挡频繁，其传动系为液力机械传动系，需要在带负荷不停车的情况下(甚至在大负载情况下

7、)进行换挡变速，因此大多数地下无轨设备采用定轴式动力接挡变速箱。定轴式动力换挡变速箱是由变速传动机构与变速操纵机构所组成。第三节国外著名的双变系统及其工作原理3.1国外著名的双变系统生产厂家地下铲运机的液力机械传动系统主要采用美国德纳(DANA)原克拉克公司SpicerVDT(Variable-DropPowershiftTransmission)可变输入输出轮轴距的动力换挡变速箱和液力变矩器。国外铲运机和部分国产铲运机采用德纳公司的驱动桥。液力变矩器和柴油机是固定在一起的，这种布置便于在变矩器输出端安装各种油泵．并且它是地下铲运机最常见的动力传动

8、的布置方式。3.2德纳公司的液力机械传动装置有R型、HR型和MHR型等三种安装方式。尽管克拉克定轴式动力换挡变速箱的每个系