装载机变速器常用超越离合器的分析与比较

装载机变速器常用超越离合器广西柳工集团有限公司詹永红容丽萍黄福兴4摘要超越离合器是目前国产装载机变速器常用的构件。本文分析了国内装载机变速器所采用的具有代性的两种超越离合器的优缺点和失效的主要原因。

目前，国内装载机多采用前后的行星式动力换挡变速器和双涡轮变矩器。双涡轮的动力需采用超越离合器自动合成输出，所以超越离合器在国产装载机上被广泛使用。

1滚柱式超越离合器概述超越离合器的基本构件是内环凸轮1滚柱2和外环齿轮31.

当载装机处于高速轻载工况时，内环凸轮1的转速。2高于外环齿轮3的转速4，滚柱2沿方向旋转而脱开，外环齿轮3空转，内环凸轮1的动力单独输出，超越离合器处于分离状态。

当装载机处于低速重载工况时，内环凸轮1的转速2低于外环齿轮3的转速，滚柱2沿，方向旋转而被楔紧，内环凸轮1和外环齿轮3的动力合成输出，超越离合器处于接合状态。

超越离合器的这种脱开和楔紧是随着外载荷的变化而自动进行的，不需要人工控制。超越离合器能正常工作，必须使滚柱2能正常脱开或楔紧。

2装载机变速器常用超越离合器目前，国内装载机变速器普遍采用以下两种结构的超越离合器皆为滚柱式超越离合器，23.为了分析方便，2有隔离环的定为人型以柳工为代，3无隔离环的定为3型以杭齿为代。

凸轮1滚柱2外环齿轮3隔离环4弹簧5柱垫6和压盖7.柱垫6的主要功能是避免弹簧5在压盖7上留下压痕和防止弹簧的磨损压盖留下压痕后，弹簧与隔离环摩擦。压盖7和弹簧5的作用是给隔离环4个逆时针方向的作用力，使隔离环4沿逆时针方向推动滚柱2至楔紧位置，以便超越离合器能迅速接合。

凸轮1滚柱2外环齿轮3顶销4和弹簧5.顶销4和弹簧5的作用是推动滚柱2至模紧位置，使超越离合器能迅速接合。

3两种超越离合器的优缺点分析3.1优点入型超越离合器的优点零件强度高。，装配简单方便。

8型超越离合器的优点零件机加工精度要求低，如内环凸轮1各滚道面的分度误差不影响离合器的正常工作；内环凸轮1各滚道面到其中心距离的误差

也不影响离合器的正常工作。对零件的轻微磨损有补偿作用，这是因为每个滚柱2由单独的两个顶销4和弹簧5推向楔紧位置。

3.2缺点人型超越离合器的缺点①主要零件精度要求高，加工难度大，制造误差将直接影响其装配质量和整机的可靠性。如内环凸轮1各滚道面的分度误差内环凸轮1各滚道面到其中心距名的误差隔离环4各滚柱卡槽的分度误差都会使某些滚柱不能到达其楔紧位置而使隔离环4变形，从而使超越离合器损坏。对零件磨损没有补偿作用，由于所有滚柱2都是靠隔离环4推向楔紧位置的，因而零件的磨损也会使某些滚柱不能到达楔紧位置而使隔离环4变形，从而使超越离合器损坏。

8型超越离合器的缺点，装配稍为复杂。顶销4和弹簧5由于尺寸较小，因此强度较低，而使其成为此结构超越离合器的薄弱环节。，赃物容易进入内环凸轮1的销孔中，严重时会使顶销4卡死，滚柱2不能到达楔紧位置，从而使超越离合器损坏。

4常用超越离合器失效的主要原因4.1入型超越离合器失效的主要原因内环凸轮1各滚道面的分度误差过大。

内环凸轮1各滚道面到其中心距离的误差过大。

隔离环4的分度误差过大。

以上这3种误差使某些滚柱2不能到达楔紧位置，从而造成隔离环4因变形而损坏，导致超越离合器不能使用。

弹簧6的磨损断裂或疲劳损坏造成滚柱2不能到达楔紧位置，从而使超越离合器损坏。

零件的硬度不够。如内环凸轮1和外环齿轮3的滚道面硬度偏低会使其使用段时间后出现压痕和磨损，滚柱2的硬度偏低会使其使用段时间后产品结，构出现磨损。这些压痕和磨损都会使隔离环4因变形而损坏，致使滚柱不能到达楔紧位置，从而使超越离合器损坏。

内环凸轮1的滚道面与其端面垂直度误差过大外环齿轮3滚道面圆柱度超差内环凸轮1滚道面与外环齿轮3滚道面平行度误差过大，造成内环凸轮1和外环齿轮3两者滚道面之间形成的间距在轴向上不均匀，使滚柱2磨损加剧，隔离环4因变形而损坏，从而造成超越离合器损坏。

4.28型超越离合器失效的主要原因弹簧5疲劳损坏，使滚柱2不能到达楔紧位置，从而使超越离合器损坏。

顶销4磨损或卡死在内环凸轮1的销孔中，使滚柱2不能到达楔紧位置，造成超越离合器损坏。

内环凸轮1滚道面与其端面垂直度误差过大外环齿轮3滚道面圆柱度超差内环凸轮1滚道面与外环齿轮3滚道面平行度误差大，造成内环凸轮1和外环齿轮3两者滚道面之间形成的间距在轴向上不均匀，使滚柱2磨损加快，造成超越离合器损坏。

超越离合器内清洁度差，使内环凸轮1的销孔中充满油污，顶销4卡死，滚柱2不能到达楔紧位置，从而使超越离合器损坏。

5结论加工精度要求高，难以保证其加工精度。8型离合器虽然顶销4

和弹簧5强度较低，但由于各个滚柱2的运动相对独立，其主要零件的机加工精度要求相对较低。建议国内各生产厂家根据自己的加工能力和装载机的使用条件选定更为适宜的超越离合器。

通讯地址广西柳工集团有限公司技术中心广西柳州市柳国家重大技术装备大功率系列平地机国产化项目通过验收受国家经贸委委托，天津市经贸委于2001年12月18日在天津组织召开大功率系列平地机国产化项目验收会。与会专家对中外建发展股份有限公司研制的PY200a47kW和PY220162kW型大功率平地机进行了现场考察，致认为这两种产品已达到国外90年代水平，完成了国家计划的要求，同意通过验收。贺杰

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