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920装载机离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内,用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上,离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在行驶过程中,驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板,使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合,以切断或传递发动机向变速器输入的动力。
行驶过程中,经常换用不同的变速箱档位,以适应不断变化的行驶条件。如果没有离合器将发动机与变速箱暂时分离,那么变速箱中啮合的传力齿轮会因载荷没有卸除,其啮合齿面间的压力很大而难于分开。另一对待啮合齿轮会因二者圆周速度不等而难于啮合。即使强行进入啮合也会产生很大的齿端冲击,容易损坏机件。利用离合器使发动机和变速箱暂时分离后进行换档,则原来啮合的一对齿轮因载荷卸除,啮合面间的压力大大减小,就容易分开。而待啮合的另一对齿轮,由于主动齿轮与发动机分开后转动惯量很小,采用合适的换档动作就能使待啮合的齿轮圆周速度相等或接近相等,从而避免或减轻齿轮间的冲击。
变矩器
当变矩器被发动机驱动时,泵轮叶片把油抛向涡轮叶片,油对涡轮叶片的冲击使涡轮旋转。
用花键装在涡轮轴上的涡轮将扭矩传到变速箱齿轮。发动机在怠速运转时油对涡轮叶片的冲击力不大。发动机在高速时,油的冲击力比怠速时大的很多,因此涡轮产生的扭矩也大。
被抛入涡轮的油流向导轮叶片,导轮叶片使油流改变方向(当导轮锁定不专时),并将油导入泵轮。油流入泵轮的方向对泵轮的旋转起助推作用。正是油的流向的改变能使变矩器将输入扭矩增加,起到变矩的作用。
当涡轮处于失速状态,并且泵轮以最高转速旋转时,扭矩增加最大。当涡轮旋转起来并且随着转速的逐渐增加,扭矩的增加逐渐减少。
当涡轮的转速接近泵轮转速时,流向导轮的油流开始冲击导轮叶片的背面,这就使导轮与涡轮和泵轮同向旋转。这时停止增加扭矩,变矩器实际成为一个液力偶合器。
因此,变矩器有三种功能:能起离合器作用,在发动机怠速时不能传送扭矩;在涡轮转速低,泵轮转速高时,能增大扭矩;当涡轮的转速接近泵轮转速时,只能传送机动力,不能增大扭矩。
变速器
变速器是传动系中最主要的部件之一。
它的功用是:
1.在较大范围内改变车辆行驶速度的大小和驱动轮上扭矩的大小。
由于车辆行驶条件不同,要求行驶速度和驱动扭矩能在很大范围内变化。例如在跑路时速度高,而工作时速度很低。空车在平直的公路上行驶时,行驶阻力很小,而工作时,行驶阻力便很大。而发动机的特性是转速变化范围较小,而转矩变化范围更不能满足实际路况需要。
2.实现倒车行驶
发动机曲轴一般都是只能向一个方向转动的,而车辆有时需要能***行驶,因此,往往利用变速箱中设置的倒档来实现汽车倒车行驶。
3.实现空档
当离合器接合时,变速箱可以不输出动力。例如可以保证驾驶员在发动机不熄火时松开离合器踏板离开驾驶员座位。
变速箱由变速传动机构和变速操纵机构两部分组成。变速传动机构的主要作用是改变转矩和转速的数值和方向;操纵机构的主要作用是控制传动机构,实现变速器传动比的变换,即实现换档,以达到变速变矩。
机械式变速箱主要应用了齿轮传动的降速原理。简单的说,变速箱内有多组传动比不同的齿轮副,而车辆行驶时的换档行为,也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。如在低速时,让传动比大的齿轮副工作,而在高速时,让传动比小的齿轮副工作。
万向传动器
万向传动装置一般由万向节、传动轴和中间支承组成。其功用是在轴线相交且相对位置经常变化的两转轴之间可靠地传递动力。
在总体布置中,发动机、离合器和变速箱连成一体固装在车架上,而驱动桥则通过弹性悬架与车架连接。由此可见,变速器输出轴轴线与驱动桥的输入轴轴线不在同一平面上。当车辆行驶时,车轮的跳动会造成驱动桥与变速器的相对位置 (距离、夹角)不断变化,故变速器的输出轴与驱动桥的输入轴不可能刚性连接,必须安装有万向传动装置。
万向节按其刚度的大小可分为刚性万向节和挠性万向节,前者的动力是靠零件的铰链式联接传递的;而后者的动力则是靠弹性零件传递的,如橡胶盘、橡胶块等,由于弹性元件的变形量有限,因而挠性万向节一般用于两轴间夹角不大以及有微量轴向位移的轴间传动。刚性万向节分为不等速万向节 ( 如常见的十字轴式 ) 、准等速万向节 ( 双联式、三销轴式 ) 和等速万向节 ( 球叉式、球笼式等
驱动桥 --主减速器
920小型装载机驱动桥由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等几部分组成,其功用是将万向传动装置传来的发动机转矩传给驱动车轮,实现降速以增大转矩。
主减速器是传动系中减小转速、增大扭矩的主要部件。对发动机纵置的车来说,主减速器还利用锥齿轮传动以改变动力方向。
正常行驶时,发动机的转速通常在 2000至3000r/min左右,如果将这么高的转速只靠变速箱来降低下来,那么变速箱内齿轮副的传动比则需很大,而齿轮副的传动比越大,两齿轮的半径比也越大,换句话说,也就是变速箱的尺寸会越大。另外,转速下降,而扭矩必然增加,也就加大了变速箱与变速箱后一级传动机构的传动负荷。所以,在动力向左右驱动轮分流的差速器之前设置一个主减速器,可使主减速器前面的传动部件如变速箱、分动器、万向传动装置等传递的扭矩减小,也可变速箱的尺寸质量减小,操纵省力。
主减速器,广泛采用螺旋锥齿轮和双曲面齿轮。双曲面齿轮工作时,齿面间的压力和滑动较大,齿面油膜易被破坏,必须采用双曲面齿轮油润滑,绝不允许用普通齿轮油代替,否则将使齿面迅速擦伤和磨损,大大降低使用寿命。
驱动桥 --差速器
驱动桥两侧的驱动轮若用一根整轴刚性连接,则两轮只能以相同的角速度旋转。这样,当转向行驶时,由于外侧车轮要比内侧车轮移过的距离大,将使外侧车轮在滚动的同时产生滑拖,而内侧车轮在滚动的同时产生滑转。即使是汽车直线行驶,也会因路面不平或虽然路面平直但轮胎滚动半径不等(轮胎制造误差、磨损不同、受载不均或气压不等)而引起车轮的滑动。
车轮滑动时不仅加剧轮胎磨损、增加功率和燃料消耗,还会转向困难、制动性能变差。为使车轮尽可能不发生滑动,在结构上必须保证各车辆能以不同的角速度转动。通常从动车轮用轴承支承在心轴上,使之能以任何角速度旋转,而驱动车轮分别与两根半轴刚性连接,在两根半轴之间装有差速器。这种差速器又称为轮间差速器。
齿轮式差速器当左右驱动轮存在转速差时,差速器分配给慢转驱动轮的转矩大于快转驱动轮的转矩。这种差速器转矩均分特性能满足车辆在良好路面上正常行驶。但当在坏路上行驶时,却严重影响通过能力。例如当车辆的一个驱动轮陷入泥泞路面时,虽然另一驱动轮在良好路面上,汽车却往往不能前进(俗称打滑)。此时在泥泞路面上的驱动轮原地滑转,在良好路面上的车轮却静止不动。这是因为在泥泞路面上的车轮与路面之间的附着力较小,路面只能通过此轮对半轴作用较小的反作用力矩,因此差速器分配给此轮的转矩也较小,尽管另一驱动轮与良好路面间的附着力较大,但因平均分配转矩的特点,使这一驱动轮也只能分到与滑转驱动轮等量的转矩,以致驱动力不足以克服行驶阻力,车不能前进,而动力则消耗在滑转驱动轮上。此时加大油门不仅不能使车前进,反而浪费燃油,加速机件磨损,尤其使轮胎磨损加剧。有效的解决办法是:挖掉滑转驱动轮下的稀泥或在此轮下垫干土、碎石、树枝、干草等。
四驱车辆此问题出现较少。
驱动桥 --半轴
半轴是差速器与驱动轮之间传递扭矩的实心轴,其内端一般通过花键与半轴齿轮连接,外端与轮毂连接。
现代车常用的半轴,根据其支承型式不同,有全浮式和半浮式两种。
全浮式半轴只传递转矩,不承受任何反力和弯矩,因而广泛应用于各类汽车上。全浮式半轴易于拆装,只需拧下半轴突缘上的螺栓即可抽出半轴,而车轮与桥壳照样能支持汽车,从而给汽车维护带来方便。
半浮式半轴既传递扭矩又承受全部反力和弯矩。它的支承结构简单、成本低,因而被广泛用于反力弯矩较小的各类轿车上。但这种半轴支承拆取麻烦,且汽车行驶中若半轴折断则易造成车轮飞脱的危险。
驱动桥 --桥壳
920小型装载机驱动桥壳是安装主减速器、差速器、半轴、轮毂和悬架的基础件,主要作用是支承并保护主减速器、差速器和半轴等。同时,它又是行驶系的主要组成件之一,故还具有如下功用
1.和从动桥一起承受汽车质量
2.使左、右驱动车轮的轴向相对位置固定
3.汽车行驶时,承受驱动轮传来的各种反力、作用力和力矩,并通过悬架传给车架
驱动桥壳可分为整体式和分段式两类。
整体式桥壳是桥壳与主减速器壳分开制造,二者用螺栓连接在一起。它的结构优点是在检查主减速器和差速器的技术状况或拆装时,不用把整个驱动桥从车上拆下来,因而维修比较方便,普遍用于各类车。
分段式桥壳是桥壳与主减速器壳铸成一体,且一般分为两段由螺栓连成一体。这种桥壳易于铸造,但维护主减速器和差速器时必须把整个桥拆下来,否则无法拆检主减速器和差速器。现已很少使用,北京 2020 采用这种桥壳。
车桥
行驶系分为四大主要部分:车桥、车轮、车架和悬架。
车桥 (也称车轴)通过悬架和车架(或承载式车身)相连,两端安装汽车车轮。其功能是传递车架(或承载式车身)与车轮之间各方向作用力。
车桥可以是整体式的,有如一个巨大的杠铃,两端通过悬架系统支撑着车身,因此整体式车桥通常与非独立悬架配合;车桥也可以是断开式的,象两把雨伞插在车身两侧,再各自通过悬架系统支撑车身,所以断开式车桥与独立悬架配用。
根据驱动方式的不同,车桥也分成转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种。其中转向桥和支持桥都属于从动桥。
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