地下无轨机械传动系统-液力驱动系统(动力变速箱)共37页文档
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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列有许多种变型， 但其变速部分的结构及各挡传动路线基本相同。
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。
更重要的是柴油机(或其他动力机)安装高度增加了，其 后车体高度也相应地增加，影响后退运行的视线。为了 解决这一矛盾，德国绍普夫公司在L系列的铲运机上采用 了变矩器与变速箱组合成一体，动力机与变矩器之间仍 用传动轴连接以传递功力，可降低后车体高度。
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，
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 轴线旋转源自文库齿轮有两种运动，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。
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。
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Spicer VDT(VariableDrop Powershift Transmission) 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。
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)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。
柴油机、液力变矩器与动力换挡变速箱三者连 成一整体的结构
某些地下铲运机和辅助车辆采用了将柴油机、液力变矩 器与动力换挡变速箱三者连成一整体的结构。这与国产 ZL系列露天轮式装载机的传动布置相似。它可以省掉变 矩器一变速箱的传动铀，大大简化变矩器与变速箱之间 液力循环系统的管路。但对变矩器及变速箱之间的故障 判断与处理增加了难度和工作量。
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。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。
R型克拉克定轴式动力换挡变速箱不包括液力变矩 器，变矩器直接与发动机安装在一起，变速箱与变 矩器通过传动轴相连。
HR型克拉克动力换挡变速箱是由变矩器和变速箱 组成的总成部件，并直接安装到发动机上。
MHR型克拉克定轴式动力换挡变速箱也是由液力 变矩器和变速箱组成的总部件，但它是通过传动抽 与发动机相连。
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列有许多种变型， 但其变速部分的结构及各挡传动路线基本相同。
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。
更重要的是柴油机(或其他动力机)安装高度增加了，其 后车体高度也相应地增加，影响后退运行的视线。为了 解决这一矛盾，德国绍普夫公司在L系列的铲运机上采用 了变矩器与变速箱组合成一体，动力机与变矩器之间仍 用传动轴连接以传递功力，可降低后车体高度。
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，
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 轴线旋转源自文库齿轮有两种运动，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。
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。
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Spicer VDT(VariableDrop Powershift Transmission) 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。
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)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。
柴油机、液力变矩器与动力换挡变速箱三者连 成一整体的结构
某些地下铲运机和辅助车辆采用了将柴油机、液力变矩 器与动力换挡变速箱三者连成一整体的结构。这与国产 ZL系列露天轮式装载机的传动布置相似。它可以省掉变 矩器一变速箱的传动铀，大大简化变矩器与变速箱之间 液力循环系统的管路。但对变矩器及变速箱之间的故障 判断与处理增加了难度和工作量。
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。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。
R型克拉克定轴式动力换挡变速箱不包括液力变矩 器，变矩器直接与发动机安装在一起，变速箱与变 矩器通过传动轴相连。
HR型克拉克动力换挡变速箱是由变矩器和变速箱 组成的总成部件，并直接安装到发动机上。
MHR型克拉克定轴式动力换挡变速箱也是由液力 变矩器和变速箱组成的总部件，但它是通过传动抽 与发动机相连。