第一节 传动系
发动机的传动装置分为机械传动、电力传动和液体传动三大类,其中液体传动又分为液压传动和液力传动。一般大功率的轨道车采用电力传动和液力传动。HH200型、JY360-2型、 JY290-10型、QD-160型轨道车采用的是机械传动,GCY270型、GCY1000型为液力传动, GCD1000型为交一直流电传动。
机械传动系统主要由离合器、变速器、换向箱、转动轴、车轴齿轮箱等组成,如图4-1(a)所示。 液力传动系统由液力传动箱、车轴齿轮箱、传动轴等组成。图4-1(b)为JY400DT型重型轨道车液力传动系统图。图4-1(d)为GCY1000型重型轨道车液力传动示意图。
电传动GCD1000型重型轨道车采用交一直流电传动方式。在柴油机驱动下,JF217型同步发电机三相交流电经硅整流装置变换成直流电供给齿轮箱,从而驱动轨道车的四根动轴,如图4-1(c)所示。
一、离合器
离合器是设置于发动机与变速器之间的动力传递机构。它使二者的动力得到可靠的接合和彻底分离。离合器的功用是:(1)保证车辆平稳起步。离合器是通过“离”和“合”来完成自身工作任务。当轨道车起步时,离合器由分离状态逐渐转化为接合状态,使向后传递的扭矩逐渐增加,保证轨道车平稳起步。(2)换挡平顺。离合器分离时,中断动力的传递,可使换挡轻便平顺,减少齿轮撞击声。(3)防止传动系过载。当离合器结合时,传递的扭矩超过传动系所能承受的最大扭矩时,离合器打滑,防止传动系超负荷而损坏传动机件。 目前车辆上用的离合器普遍采用摩擦片式离合器,主要有单片干式和双片干式两种。
轨道车大多数都采用常接合、弹簧压力的摩擦式离合器。为了传递较大的动力,通常采用双片摩擦式离合器。
摩擦片式离合器一般由主动部分、从动部分、压紧机构及操纵机构四部分组成。
离合器主动部分由发动机曲轴连杆机构中的飞轮等组成。
离合器从动部分由从动盘、变速器输入轴等组成。
离合器压紧机构由压盘、分离杠杆、离合器盖、压盘弹簧等组成。
离合器操纵机构由离合器踏板、分离拉杆、分离叉、分离轴承等组成。
前三者是保证离合器处于接合状态并能传递动力的机构,而操纵机构主要是使离合器按要求分离的装置。图4-2为进口Lipe双片干式常接合摩擦式离合器。摩擦式离合器的工作原理如图4-3所示。
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二、变速器
变速器的功用是在发动机输出功率不变的情况下使车辆获得不同的速度和牵引力,用以改变车辆的行驶方向(前进或后退),在发动机不熄火、离合器接合状态下能保证发动机空转,不使动力传给车轮。
变速器的组成主要由操纵机构和齿轮机构组成,用螺栓固定在发动机飞轮壳上。通过操纵机构变换齿轮的各种啮合实现传动速比的变换,从而使变速器第二轴输出不同的转速和扭矩。
变速器可分为有级变速器和无级变速器。
有级变速器是具有若干个一定数值传动比的变速器,轨道车大多采用这种变速器,通常有五个挡的传动比。
无级变速器是传动比可在一定范围内连续变化,即其传动比挡数为无限多的变速器。目前用于轨道车的无级变速器为液力传动式液力变矩器。
(一)齿轮传动变速器的变速原理
一对啮合的齿轮,设小齿轮齿数Z1为30,大齿轮齿数Z2为60,则在相同的时间内,小齿轮转过一圈时,大齿轮只转过半圈,大齿轮的转速为小齿轮的一半。如果大齿轮是主动齿轮,小齿轮是从动齿轮,它的转速经小齿轮传出时就提高了。轨道车变速器就是根据这一原理,利用大小不同齿轮的啮合传动而实现变速的。
主动齿轮转速n1与从动齿轮的转速挖2之比称为传动比,用i 1.2表示。上述例子说明,转速与齿轮齿数成反比,即
对于前述的一对齿轮啮合传动,设小齿轮为主动齿轮,则
变速器里有若干个齿轮,它们可以互相搭配而得到不同的传动比。一般经过两级或两级以上的减速,图4-4为两级减速的齿轮传动简图。
发动机扭矩由齿轮z1传给齿轮Z2,再由齿轮 Z3传给齿轮Z4输出。由图可知
乙氧酰胺苯甲酯齿轮Z2、Z3在同一根轴上,转速相同,即n2=n3,所以,总传动比为
同理,多级齿轮传动的传动比为
总=所有从动齿轮齿数连乘积/所有主动齿轮数连动乘积齿=各级齿轮传动比连乘积轨道车变速箱某挡位的传动比就是指这一挡位各级齿轮传动比的连乘积。在不计传动各部摩擦功率损失的情况下,输入功率P入等于输出功率P出,即:P入=P出:
由此可见,传动比大于1是降速比,小于1是增速比,等于1是等速比。通过合适的挡位,用降低转速的方法,换得输出扭矩的增加,以适应克服行驶阻力的需要。
(二)变速器的传动机构
黑刚玉磨料QD-160型轨道车的变速器图如图4-5所示。变速箱传动示意图如图4-6所示。
图4-5变速器
1-变速箱壳;2-第-轴;3-锁紧帽;4-滚珠轴承;5-四、五挡齿轮;6-四、五挡拨叉;7-滚珠轴承;8-四挡被动齿轮;9-滚柱;1O-滚珠轴承;11-护套;12-换挡轴;13-变速箱盖;14-换挡头;15-二、三挡拨叉;16-四、五挡拨叉轴导块;17-起步一挡拨叉;18-四、五挡拨叉轴;19-二、三挡拨叉轴;
20起步-挡拨叉轴;21-起步一挡滑动齿轮;22-轴承;23-第二轴;24-轴承盖;25-里程表主动齿轮;26-护油圈;27-第二轴凸缘;28-十字轴;
29-里程表被动齿轮;30-轴承盖板;31-中间轴;32-轴承;33-起步齿轮;34-铜套;35-起步齿轮轴;36-过桥齿轮;37-过桥轴;38-二挡主动齿轮;
39-二、三挡滑动齿轮;40三挡主动齿轮;41-三挡被动齿轮;42-轴承;43-轴承;44-油底壳;45-四挡主动齿轮;46-中间轴传动齿轮;47-轴承;
48-轴承盖;49-五挡齿轮。
齿轮21后移至与齿轮36啮合时为起步挡。
动力经齿轮49、46、中间轴齿轮、33(前)、33(后)、36、21传至第二轴,如图4-6(a)所示。
起步挡传动比起=10.48,由于起步挡的传动比很大,作用于轮对的扭矩也大,产生很大的起动牵引力以克服起动阻力。齿轮21前移至与中间轴31上的齿轮啮合时为一挡,动力经齿轮49、46、中间轴31上的齿轮和21传至第二轴,如图4-6(b)所示,一挡传动比i1=7.64。
齿轮39后移至与齿轮38啮合时为二挡。动力经齿轮49、46、38和39传至第二轴,如图4-6(c)所示,二挡传动比i2=4.27。
同时率山药开沟机齿轮39前移至与齿轮41的内圈啮合时为三挡。动力经齿轮49、46、40、41和39传至第二轴,如图4-6(d)所示,三挡传动比i3:2.60。
四、五挡齿轮5后移至其外齿圈与齿轮8前端的内齿圈啮合时为四挡。动力经齿轮49、46、45、8和5传至二轴,如图4-6(e)所示,四挡传动比i4=1.59。
四、五挡齿轮5前移至其内齿圈与齿轮49后端的外齿圈啮合时为五挡。动力经齿轮49外齿圈四、五挡齿轮5传至二轴,如图4-6(f)所示,五挡传动比i5=1,为直接挡。
(三)变速器的操纵机构
轨道车变速操纵机构由换挡装置、自锁装置和互锁装置组成。它的工作原理如图4--7所示。
换挡装置主要由变速杆、拨杆轴、拨叉、拨叉轴等部件组成。各滑动齿轮在空挡及各挡上的正确啮合位置是靠拨叉来保持的。
自锁装置是为了防止自动挂挡或脱挡,保证挡位上全齿长啮合。
互锁装置是为了防止同时挂上两个挡位,造成机械损坏。相邻的错了一个位置,这样,拨杆轴就不能转动,拨杆就无法进入另一拨叉轴的拨块凹槽中。若要移动另一个拨叉轴,必须先将拨叉轴退回空挡位置,才能拨动另一根拨叉轴,这就防止了同时挂上两个挡。
轨道车前后端的换挡操纵杆通过联动装置连接,实现两端均可操纵变速器。
利用变速器的操纵机构,司机可根据条件需要,挂上某个排挡或退入空挡。操纵机构应满足以下几项要求: