ZF变速箱培训 ppt课件
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装载机如何实用KD档功能的工作循环见图5所示， 主要步骤如下：
1）装载机以2档起步行驶，然后挂3档前进，接近沙、 石料堆时，挂2档。
图4 档位选择器
图5 KD档功能的工作循环图
2）铲掘物料，按KD键（并不用转动换手柄），车辆速度会 自动从前进一档。
3）满斗后，向后拨换档手柄至倒档退档，车辆可以自动地 从前进I档转换为倒退2档（KD功能在拔动换档手柄后，会被 解除，ZF变速箱允许车辆换档从前进I档直接到倒退I档，前 进2档直接到倒退2档，换档时不需停车）。
4WG200变速箱可提供半自动或全自动换档控制 系统，使司机从手动操作中解放出来，尤其是在逆向 工作时，自动换档提高了变速箱的工作效率和服务寿 命。其具有空挡保护与油压切断功能（即动力切断功 能）可将发动机所有的动力传送至工作液压系统及 KD档强制降档功能，以提高工作性能，尤其适用于 轮式装载机的铲掘作业。同时具有空挡保护功能提高 车辆的使用安全性。
1、变矩器
变矩器是一种液力传动装置，液力传动是以液体为工作介 质，通过液体的动量矩的变化来传递力矩的传动装置，能满足 装 载 机 牵引 特 性 的要 求 。 该变 矩 器 由三 个 工 作轮 —— 泵 轮 （B）、涡轮（T）和导轮（D）组成，为三元件向心涡轮结构 形式，结构见图2左半部分。ZF WG200变速箱采用的变矩器芯 为整体是结构，泵轮与罩轮焊接在一起无法拆卸，如损坏只能 更换变矩器芯总成 。
4）向前推换档手柄前进档，按以下过程变速： 2R→2F→3F→2F，卸料给翻斗车后，按以下过程变速 2F→2R→3R→2R。装载机回到起点
因此，铲掘物料作业时，装载机根本没必要转动手柄来 选择速度档，而是按以下操作：
2F按KD键盘→1F向后拨至倒退档→2R向前拨至前进档→2F
二、变速箱结构与原理
ZF公司的4-WG200变速箱，其由一个变矩器和一个动力换 档定轴式变速箱及组成，内部结构示意见图1左示图，其左半 部分为变矩器，右半部分动力换档变速箱。其采用电液控制、 四轮驱动。图1左示图所示变速箱为分体安装结构，通过主传 动轴同发动机连接；我厂ZL50G、ZL60G现采用的4WG200变 速箱是同发动机直接连接，主视图、侧视图见图2、3所示。
图1 WG200外观及内部结构示意
图2 4WG200变速箱侧视图
1=透气塞
Baidu Nhomakorabea
2=滤油器
3=第一取力口 4=第二取力口
6=涡轮转速传感器
8=可选用应急泵接口
11=前输出法兰（配手制动器）
14=输出转速传感器
从电液操纵阀到离合器的管路
5=KV 7=K1
9=K3 10=K4
图3 4WG200变速箱侧视图
流入和流出涡轮叶片的液流速度变化，引起液流动量矩 的变化。由于涡轮叶片改变了液流的动量矩，使涡轮获得 来自液流作用转矩MT。由涡轮流出的液流进入导轮D，导轮 固定不动，液流在导轮内没有液能和机械能的转换。但由 于导轮叶片的限制，流入和流出其叶片的液流的速度不同， 液流的动量矩发生变化。动量矩发生变化使液流对导轮产 生一个作用转矩MD。液流从导轮流出后，再流入泵轮从而 构成液力变矩器内的封闭循环，不断实现能量的转换和传 递。根据动量矩守恒定律，可得三工作轮转矩 MD+MT+MB=0。
我厂现配套的4WG200变速箱均选用的均是半自 动换档控制系统。
全自动换档控制系统，其2档是基本档位，若变速 手柄置于3档或4档，其控制系统可根据车辆外负荷的大 小车速将自动在2、3档之间或2、3、4档之间自动变化， 以适应外负荷的要求，该功能主要适应于行驶工况，对 装载机的铲装作业不实用。因此，国内装载机厂家均选 用半自动换档控制系统的4WG200
ZF WG系列动力换档变速箱提供当今所有可能的技 术，使人们能经济、有效、安全地操纵使用，根据装载机 使用情况，通常选择4个前进档和3个后退档。对于可逆向 行驶和30%的 工作时间需后退行驶的装载机，前进和后 退档的档位细分对其经济性和发动机的寿命特别重要。我 们采用的4WG200档位为个前4后3退，允许发动机功率为 200kW，发动机最高转速2800r/min，适合我国5吨、6吨 级装载机配套使用。其外形见图1、图2所示：
图六 内部循环液流示意
由这三个工作轮组成一个循环圆系统，液体按上述顺 序通过循环圆流动，如图6所示。变速箱的供油泵不断地向 变矩器供油，这样才能使变矩器工作，发辉作用，即增加 发动机的输出扭矩。同时经过由变矩器排出的油带走变矩 器产生的热量。
其工作过程：当发动机带动泵轮B高速旋转时，泵轮流 道中的工作液体在叶片的作用下，以一定的速度从叶片出 口离开泵轮，由于工作液体流入和流出的叶片的绝对速度 大小和方向发生变化，使液流的动量矩变化，液流动量矩 变化是由于发动机传给泵轮的转矩MB通过叶片对液流作用 的结果。这时，机械能就转换成工作液体的动能和压能； 从泵轮流出高速液流进入涡轮T叶片间的流道，推动涡轮旋 转。由于液流与叶片的相互作用，液流动量矩同样发生变 化，一部分液能转变为涡轮的机械能。
ZF WG200变速箱及 ZF AP400系列驱动桥
结构原理及性能介绍
第一部分 ZF WG200变速箱
一、 变速箱特点与功能概述
ZF(采埃孚)WG200型动力换档变速箱由液力变矩器 和定轴式带有多片摩擦离合器的变速箱组成。它有3、4、 5或6个前进档和3个倒退档供选。特别适用于轮式装载机、 推土机、平地机、翻斗车、铲运机、汽车起重机、叉车等。
全自动换档控制变速箱与电控发动机，具有发动机 转速自动控制和负载反馈变速功能，通过计算机管理可 实现半自动和全自动作业模式的转换，根据装载机作业 工况与负荷情况，自动调节发动机转速和车速，以适应 作业工况与负荷要求。
ZF档位手柄控制方向。通过向前或向后推操纵杆 可得到“前进—空档—倒档”的位置；转动手柄可设 定不同的档位。另外在档位手柄内部还有一空档锁止 机构档位选择器外型及操作方法见图4 ，型号有DW2与DW-3，二者外型结构相似，差异是KD档的按钮 形式不同，控制原理相同，我们现采用档位选择器 DW-3。 ZF档位手柄上的强制换低档（KD档）按钮 （仅在1，2档起作用），使装载机驾驭员在作业过程 中操纵更为简易舒适。
1）装载机以2档起步行驶，然后挂3档前进，接近沙、 石料堆时，挂2档。
图4 档位选择器
图5 KD档功能的工作循环图
2）铲掘物料，按KD键（并不用转动换手柄），车辆速度会 自动从前进一档。
3）满斗后，向后拨换档手柄至倒档退档，车辆可以自动地 从前进I档转换为倒退2档（KD功能在拔动换档手柄后，会被 解除，ZF变速箱允许车辆换档从前进I档直接到倒退I档，前 进2档直接到倒退2档，换档时不需停车）。
4WG200变速箱可提供半自动或全自动换档控制 系统，使司机从手动操作中解放出来，尤其是在逆向 工作时，自动换档提高了变速箱的工作效率和服务寿 命。其具有空挡保护与油压切断功能（即动力切断功 能）可将发动机所有的动力传送至工作液压系统及 KD档强制降档功能，以提高工作性能，尤其适用于 轮式装载机的铲掘作业。同时具有空挡保护功能提高 车辆的使用安全性。
1、变矩器
变矩器是一种液力传动装置，液力传动是以液体为工作介 质，通过液体的动量矩的变化来传递力矩的传动装置，能满足 装 载 机 牵引 特 性 的要 求 。 该变 矩 器 由三 个 工 作轮 —— 泵 轮 （B）、涡轮（T）和导轮（D）组成，为三元件向心涡轮结构 形式，结构见图2左半部分。ZF WG200变速箱采用的变矩器芯 为整体是结构，泵轮与罩轮焊接在一起无法拆卸，如损坏只能 更换变矩器芯总成 。
4）向前推换档手柄前进档，按以下过程变速： 2R→2F→3F→2F，卸料给翻斗车后，按以下过程变速 2F→2R→3R→2R。装载机回到起点
因此，铲掘物料作业时，装载机根本没必要转动手柄来 选择速度档，而是按以下操作：
2F按KD键盘→1F向后拨至倒退档→2R向前拨至前进档→2F
二、变速箱结构与原理
ZF公司的4-WG200变速箱，其由一个变矩器和一个动力换 档定轴式变速箱及组成，内部结构示意见图1左示图，其左半 部分为变矩器，右半部分动力换档变速箱。其采用电液控制、 四轮驱动。图1左示图所示变速箱为分体安装结构，通过主传 动轴同发动机连接；我厂ZL50G、ZL60G现采用的4WG200变 速箱是同发动机直接连接，主视图、侧视图见图2、3所示。
图1 WG200外观及内部结构示意
图2 4WG200变速箱侧视图
1=透气塞
Baidu Nhomakorabea
2=滤油器
3=第一取力口 4=第二取力口
6=涡轮转速传感器
8=可选用应急泵接口
11=前输出法兰（配手制动器）
14=输出转速传感器
从电液操纵阀到离合器的管路
5=KV 7=K1
9=K3 10=K4
图3 4WG200变速箱侧视图
流入和流出涡轮叶片的液流速度变化，引起液流动量矩 的变化。由于涡轮叶片改变了液流的动量矩，使涡轮获得 来自液流作用转矩MT。由涡轮流出的液流进入导轮D，导轮 固定不动，液流在导轮内没有液能和机械能的转换。但由 于导轮叶片的限制，流入和流出其叶片的液流的速度不同， 液流的动量矩发生变化。动量矩发生变化使液流对导轮产 生一个作用转矩MD。液流从导轮流出后，再流入泵轮从而 构成液力变矩器内的封闭循环，不断实现能量的转换和传 递。根据动量矩守恒定律，可得三工作轮转矩 MD+MT+MB=0。
我厂现配套的4WG200变速箱均选用的均是半自 动换档控制系统。
全自动换档控制系统，其2档是基本档位，若变速 手柄置于3档或4档，其控制系统可根据车辆外负荷的大 小车速将自动在2、3档之间或2、3、4档之间自动变化， 以适应外负荷的要求，该功能主要适应于行驶工况，对 装载机的铲装作业不实用。因此，国内装载机厂家均选 用半自动换档控制系统的4WG200
ZF WG系列动力换档变速箱提供当今所有可能的技 术，使人们能经济、有效、安全地操纵使用，根据装载机 使用情况，通常选择4个前进档和3个后退档。对于可逆向 行驶和30%的 工作时间需后退行驶的装载机，前进和后 退档的档位细分对其经济性和发动机的寿命特别重要。我 们采用的4WG200档位为个前4后3退，允许发动机功率为 200kW，发动机最高转速2800r/min，适合我国5吨、6吨 级装载机配套使用。其外形见图1、图2所示：
图六 内部循环液流示意
由这三个工作轮组成一个循环圆系统，液体按上述顺 序通过循环圆流动，如图6所示。变速箱的供油泵不断地向 变矩器供油，这样才能使变矩器工作，发辉作用，即增加 发动机的输出扭矩。同时经过由变矩器排出的油带走变矩 器产生的热量。
其工作过程：当发动机带动泵轮B高速旋转时，泵轮流 道中的工作液体在叶片的作用下，以一定的速度从叶片出 口离开泵轮，由于工作液体流入和流出的叶片的绝对速度 大小和方向发生变化，使液流的动量矩变化，液流动量矩 变化是由于发动机传给泵轮的转矩MB通过叶片对液流作用 的结果。这时，机械能就转换成工作液体的动能和压能； 从泵轮流出高速液流进入涡轮T叶片间的流道，推动涡轮旋 转。由于液流与叶片的相互作用，液流动量矩同样发生变 化，一部分液能转变为涡轮的机械能。
ZF WG200变速箱及 ZF AP400系列驱动桥
结构原理及性能介绍
第一部分 ZF WG200变速箱
一、 变速箱特点与功能概述
ZF(采埃孚)WG200型动力换档变速箱由液力变矩器 和定轴式带有多片摩擦离合器的变速箱组成。它有3、4、 5或6个前进档和3个倒退档供选。特别适用于轮式装载机、 推土机、平地机、翻斗车、铲运机、汽车起重机、叉车等。
全自动换档控制变速箱与电控发动机，具有发动机 转速自动控制和负载反馈变速功能，通过计算机管理可 实现半自动和全自动作业模式的转换，根据装载机作业 工况与负荷情况，自动调节发动机转速和车速，以适应 作业工况与负荷要求。
ZF档位手柄控制方向。通过向前或向后推操纵杆 可得到“前进—空档—倒档”的位置；转动手柄可设 定不同的档位。另外在档位手柄内部还有一空档锁止 机构档位选择器外型及操作方法见图4 ，型号有DW2与DW-3，二者外型结构相似，差异是KD档的按钮 形式不同，控制原理相同，我们现采用档位选择器 DW-3。 ZF档位手柄上的强制换低档（KD档）按钮 （仅在1，2档起作用），使装载机驾驭员在作业过程 中操纵更为简易舒适。