工程机械设计第2章 工程机械传动系统
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第二章 工程机械传动系统
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第一节 第二节 第三节
传动系统概述 主离合器 液力耦合器与液力变矩器
第四节 第五节 第六节
变速箱 万向传动装置 驱动桥
第一节 传动系统概述
一、传动系统的功用 二、传动系统的类型
一、传动系统的功用
1)降低转速，增大转矩。 2)实现变速。 3)由于内燃机不能反转，可以通过传动系统中的变速箱实现机械 的倒退行驶。 4)必要时切断动力传递。 5)实现左右驱动车轮的不同转速。
2.经常接合式离合器的典型结构
(1)单片式离合器 最常用的周布弹簧式离合器的典型构造如图2-8所示。 (2)双片式离合器 双片式离合器的构造和工作原理与单片式离合器基本相同。 (3)膜片式弹簧离合器 膜片式弹簧离合器所用的压紧弹簧是一个用薄弹簧钢板制成 的带有锥度的膜片弹簧。
2.经常接合式离合器的典型结构
2.非经常接合式主离合器的结构
(1)主动部分 主动部分由飞轮6、主动盘4和压盘5组成。 (2)从动部分 从动部分由从动盘3、从动轮毂2和离合器轴1组成。 (3)压紧分离机构 如图2-15所示，离合器壳2用螺钉固定在飞轮上，内部有螺纹与调 整盘11在A处相配，重锤杠杆12、滚轮13、连杆14成组地均布在调整盘11与分离滑套1 5上，形成肘节式杆件压紧机构。
三、非经常接合式离合器
1.非经常接合式主离合器的工作原理 2.非经常接合式主离合器的结构
1.非经常接合式主离合器的工作原理
图2-12 非经常接合式主离合器的工作原理 a)基本结构(接合位置) b)不稳定位置；c)分离位置 1—飞轮 2—前从动盘 3—主动盘 4—后从动盘 5—十字架 6—分离套 7—离合器轴 8—弹性推杆 9—加压杠杆 10—杠杆销
3.液压传动系统
图2-5 液压传动系统示意图 1—内燃机 2—变量液压泵 3—液压管路 4—低速液压马达
5—驱动车轮
3.液压传动系统
图2-6 电传动系统示意图 1—内燃机 2—发电机 3—操纵装置 4—电动轮
4.电传动系统
1)动力装置(内燃机—发电机)和车轮之间没有刚性联系，便于总体布置及维护。 2)变速操纵方便，可以实现无级变速，因而在整个变速范围内都可以充分利用发动机 功率。 3)电动轮通用性强，可简单地实现任意多桥的驱动方式，以满足不同机械对牵引性能 和通过性能的要求。 4)可以采用电力制动，在长坡上行驶时可大大减轻车轮制动器的负荷，延长制动器的 使用寿命。 5)容易实现自动化。
二、传动系统的类型
1.机械传动系统 2.液力机械传动系统 3.液压传动系统 4.电传动系统
1.机械传动系统
图2-1 轮式装载机机械传动系统简图 1—发动机 2—离合器 3—变速箱 4—液压泵 5—驱动桥
6—传动轴 7—脱桥装置 8—停车制动器
1.机械传动系统
图2-2 履带式推土机机械传动系统布置简图 1—柴油机 2—分动箱 3—主离合器 4—制动器 5—联轴器 6—变速箱 7—中央传动装置 8—转向离合器 9—转向制动器
二、经常接合式离合器
1.经常接合式离合器的工作原理 2.经常接合式离合器的典型结构
1.经常接合式离合器的工作原理
图2-7 摩擦式离合器的构造原理图 1—飞轮 2—从动片 3—摩擦片 4—压盘 5—离合器盖 6—紧弹簧
7—分离轴承 8—分离套筒 9—从动轴 10—分离拨叉 11—分离杠杆 12—踏板 13—离合器壳
第二节 主 离 合 器
一、主离合器的功用和分类 二、经常接合式离合器 三、非经常接合式离合器
一、主离合器的功用和分类
1)车辆起步时将发动机与传动系统柔和地接合起来，使车辆平稳 起步。 2)换挡时能将发动机与传动系统迅速、彻底地分离，以减小换挡 时齿轮产生的冲击，换挡后，再平顺地接合起来。 3)当传动系统受到过大的载荷时，主离合器又能打滑，以保护传 动系统免遭损坏。
钉 7—分离弹簧钩 8—膜片弹簧 9—铆钉 10—分离叉 11—分离叉臂 12—操纵索组件 13—分离轴
承 14—离合器盖 15—钢丝支承圈 16—分离叉回位弹簧
2.经常接合式离合器的典型结构
图2-11 膜片式弹簧离合器的工作原理 4—压盘 7—分离弹簧钩 8—膜片弹簧
13—分离轴承 15—钢丝支承圈
10—最终传动装置 11—驱动轮 A—工作装置液压泵 B—主离合器液压泵 C—转向液压泵
2.液力机械传动系统
1)由于变矩器有自动变速能力，使作业机械能在规定范围内根据外界阻力的变化自动 进行无级变速，不仅提高了内燃机的功率利用率，还大大减少了换挡次数，降低驾驶 员的劳动强度。 2)在同样的变速范围内可以减少挡位数，简化变速箱的结构。 3)由于变矩器利用液体作为传递动力的介质，输出轴和输入轴之间没有刚性的机械连 接，可以减少传动系统及发动机零件的冲击载荷，提高设备的使用寿命。 4)由于变矩器涡轮有零转速制动功能，使车辆起步平稳，可得到任意小的行驶速度。
图2-8 单片式离合器的构造 1—飞轮 2—外壳 3—从动片 4—压盘 5—分离杠杆 6—油杯 7、14—调整螺钉 8—分离套筒 9—从动轴 10—分离拨叉 11—离合器盖
12—压紧弹簧 13—拉杆 15、17—回位弹簧 16—踏板
2.经常接合式离合器的典型结构
图2-9 双片式离合器的构造 1、2—从动片 3—压盘 4—中间盘 5—飞轮 6—联接螺栓 7—调整螺钉
8—分离杠杆 9—分离套筒 10—分离轴承 11—隔热垫 12—压紧弹簧 13—离合器盖 14—传动销 15—磁性开口销 16—分离弹簧 17—限位螺钉
2.经常接合式离合器的典型结构
图2-10 膜片式弹簧离合器 a)膜片弹簧离合器的构造 b)膜片弹簧 1—飞轮 2—从动盘 3—扭转减振器 4—压盘 5—压盘传动片 6—传动片固定螺
2.液力机械传动系统
图2-3 推土机液力机械传动系统布置简图 1—发动机 2—分动箱 3—液力变矩器 4—联轴器 5—行星式动力换挡变速箱
6—中央传动装置 7—转向离合器与制动器 8—最终传动装置 9—驱动轮
2.液力机械传动系统
图2-4 装载机液力机械传动系统示意图
3.液压传动系统
1)能实现无级变速。 2)操纵简便，用一根操纵杆便能改变行驶方向和速度。 3)利用液压传动系统的制动功能可以实现机械的制动。 4)取消了机械和液力机械传动系统中的传动轴和差速器，使传动系统大大简化。
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第一节 第二节 第三节
传动系统概述 主离合器 液力耦合器与液力变矩器
第四节 第五节 第六节
变速箱 万向传动装置 驱动桥
第一节 传动系统概述
一、传动系统的功用 二、传动系统的类型
一、传动系统的功用
1)降低转速，增大转矩。 2)实现变速。 3)由于内燃机不能反转，可以通过传动系统中的变速箱实现机械 的倒退行驶。 4)必要时切断动力传递。 5)实现左右驱动车轮的不同转速。
2.经常接合式离合器的典型结构
(1)单片式离合器 最常用的周布弹簧式离合器的典型构造如图2-8所示。 (2)双片式离合器 双片式离合器的构造和工作原理与单片式离合器基本相同。 (3)膜片式弹簧离合器 膜片式弹簧离合器所用的压紧弹簧是一个用薄弹簧钢板制成 的带有锥度的膜片弹簧。
2.经常接合式离合器的典型结构
2.非经常接合式主离合器的结构
(1)主动部分 主动部分由飞轮6、主动盘4和压盘5组成。 (2)从动部分 从动部分由从动盘3、从动轮毂2和离合器轴1组成。 (3)压紧分离机构 如图2-15所示，离合器壳2用螺钉固定在飞轮上，内部有螺纹与调 整盘11在A处相配，重锤杠杆12、滚轮13、连杆14成组地均布在调整盘11与分离滑套1 5上，形成肘节式杆件压紧机构。
三、非经常接合式离合器
1.非经常接合式主离合器的工作原理 2.非经常接合式主离合器的结构
1.非经常接合式主离合器的工作原理
图2-12 非经常接合式主离合器的工作原理 a)基本结构(接合位置) b)不稳定位置；c)分离位置 1—飞轮 2—前从动盘 3—主动盘 4—后从动盘 5—十字架 6—分离套 7—离合器轴 8—弹性推杆 9—加压杠杆 10—杠杆销
3.液压传动系统
图2-5 液压传动系统示意图 1—内燃机 2—变量液压泵 3—液压管路 4—低速液压马达
5—驱动车轮
3.液压传动系统
图2-6 电传动系统示意图 1—内燃机 2—发电机 3—操纵装置 4—电动轮
4.电传动系统
1)动力装置(内燃机—发电机)和车轮之间没有刚性联系，便于总体布置及维护。 2)变速操纵方便，可以实现无级变速，因而在整个变速范围内都可以充分利用发动机 功率。 3)电动轮通用性强，可简单地实现任意多桥的驱动方式，以满足不同机械对牵引性能 和通过性能的要求。 4)可以采用电力制动，在长坡上行驶时可大大减轻车轮制动器的负荷，延长制动器的 使用寿命。 5)容易实现自动化。
二、传动系统的类型
1.机械传动系统 2.液力机械传动系统 3.液压传动系统 4.电传动系统
1.机械传动系统
图2-1 轮式装载机机械传动系统简图 1—发动机 2—离合器 3—变速箱 4—液压泵 5—驱动桥
6—传动轴 7—脱桥装置 8—停车制动器
1.机械传动系统
图2-2 履带式推土机机械传动系统布置简图 1—柴油机 2—分动箱 3—主离合器 4—制动器 5—联轴器 6—变速箱 7—中央传动装置 8—转向离合器 9—转向制动器
二、经常接合式离合器
1.经常接合式离合器的工作原理 2.经常接合式离合器的典型结构
1.经常接合式离合器的工作原理
图2-7 摩擦式离合器的构造原理图 1—飞轮 2—从动片 3—摩擦片 4—压盘 5—离合器盖 6—紧弹簧
7—分离轴承 8—分离套筒 9—从动轴 10—分离拨叉 11—分离杠杆 12—踏板 13—离合器壳
第二节 主 离 合 器
一、主离合器的功用和分类 二、经常接合式离合器 三、非经常接合式离合器
一、主离合器的功用和分类
1)车辆起步时将发动机与传动系统柔和地接合起来，使车辆平稳 起步。 2)换挡时能将发动机与传动系统迅速、彻底地分离，以减小换挡 时齿轮产生的冲击，换挡后，再平顺地接合起来。 3)当传动系统受到过大的载荷时，主离合器又能打滑，以保护传 动系统免遭损坏。
钉 7—分离弹簧钩 8—膜片弹簧 9—铆钉 10—分离叉 11—分离叉臂 12—操纵索组件 13—分离轴
承 14—离合器盖 15—钢丝支承圈 16—分离叉回位弹簧
2.经常接合式离合器的典型结构
图2-11 膜片式弹簧离合器的工作原理 4—压盘 7—分离弹簧钩 8—膜片弹簧
13—分离轴承 15—钢丝支承圈
10—最终传动装置 11—驱动轮 A—工作装置液压泵 B—主离合器液压泵 C—转向液压泵
2.液力机械传动系统
1)由于变矩器有自动变速能力，使作业机械能在规定范围内根据外界阻力的变化自动 进行无级变速，不仅提高了内燃机的功率利用率，还大大减少了换挡次数，降低驾驶 员的劳动强度。 2)在同样的变速范围内可以减少挡位数，简化变速箱的结构。 3)由于变矩器利用液体作为传递动力的介质，输出轴和输入轴之间没有刚性的机械连 接，可以减少传动系统及发动机零件的冲击载荷，提高设备的使用寿命。 4)由于变矩器涡轮有零转速制动功能，使车辆起步平稳，可得到任意小的行驶速度。
图2-8 单片式离合器的构造 1—飞轮 2—外壳 3—从动片 4—压盘 5—分离杠杆 6—油杯 7、14—调整螺钉 8—分离套筒 9—从动轴 10—分离拨叉 11—离合器盖
12—压紧弹簧 13—拉杆 15、17—回位弹簧 16—踏板
2.经常接合式离合器的典型结构
图2-9 双片式离合器的构造 1、2—从动片 3—压盘 4—中间盘 5—飞轮 6—联接螺栓 7—调整螺钉
8—分离杠杆 9—分离套筒 10—分离轴承 11—隔热垫 12—压紧弹簧 13—离合器盖 14—传动销 15—磁性开口销 16—分离弹簧 17—限位螺钉
2.经常接合式离合器的典型结构
图2-10 膜片式弹簧离合器 a)膜片弹簧离合器的构造 b)膜片弹簧 1—飞轮 2—从动盘 3—扭转减振器 4—压盘 5—压盘传动片 6—传动片固定螺
2.液力机械传动系统
图2-3 推土机液力机械传动系统布置简图 1—发动机 2—分动箱 3—液力变矩器 4—联轴器 5—行星式动力换挡变速箱
6—中央传动装置 7—转向离合器与制动器 8—最终传动装置 9—驱动轮
2.液力机械传动系统
图2-4 装载机液力机械传动系统示意图
3.液压传动系统
1)能实现无级变速。 2)操纵简便，用一根操纵杆便能改变行驶方向和速度。 3)利用液压传动系统的制动功能可以实现机械的制动。 4)取消了机械和液力机械传动系统中的传动轴和差速器，使传动系统大大简化。