装载机用定轴式变速器典型齿轮传动路线介绍

Ｐｒｏｄｕｃｔｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ４使用效果用尚属首例，解决了就地热再生施工的三方面问题：再生混合料温度、再生层和铣刨层的热黏接性、使用中发现，经加热装置加热后的路面，其路纵向热接缝的质量。这种加热技术所产生的红外线表温度比改进前提高了７０℃左右，路表以下４ｃｍ辐射效率高，穿透力强，不易将路表烤焦，抗风能力处的温度较以往也提升了２５℃左右。铣刨层表面呈可达５～６级，比国内其它类型的红外线发生器性能现“黑亮”状态的路段有所增加，一定程度上提高了更为优越。另外，在我国高速公路小型养护工程中，整个再生层与铣刨层之间的热黏接性。再生混合料应用这种加热技术于路面的灌缝修补和坑槽修补的最高摊铺温度也达到了１３０℃。但是，由于施工路也是比较适宜的。段的不同，摊铺温度波动性较大，受原路面油石比、湿度以及铣刨深度影响颇多。参考文献另外，施工结束后，对不同路段进行钻芯取样，［１］ＳＩＨＲ－１０００金属纤维毡加热装置使用说明书［Ｒ］．发现再生层与铣刨层黏接较为牢固，且芯样断层现广州市新力金属有限公司，２００５．象较以往有所减少。［２］ＨＯＴ－ＩＮ－ＰＬＡＣＥＲＥＣＹＣＬＩＮＧＰＲＯＣＥＤＵＲＥ［Ｒ］．ＫＡＬＯＴＴＩＫＯＮＥＯＹ，２００２．５结束语通信地址：江苏淮安江苏高速公路工程养护有限公司金属纤维加热技术，在就地热再生设备上的应（２２３００１）（收稿日期：２００５－１２－３０）装载机用定轴式变速器典型齿轮传动路线介绍山东临工工程机械有限公司杨春永曹庆军\"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!摘要：列出几种典型的装载机用定轴式变速器的齿轮传动形式，介绍各种变速器的组成及特点，说明了换挡元\"!\"件结合方式及相应挡位的动力传递过程。!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!\"关键词：装载机定轴式变速器齿轮传动定轴式变速器由于其结构简单、可靠性高、容易目前，在装载机中纯机械式的变速器已很少见，制造和维修的优势，在近年来已获得了越来越多装现在所用的定轴式变速器几乎全是采用液压离合器载机生产厂家的认可。尤其是随着电液换挡技术的的动力换挡变速器，由液压控制的多片湿式摩擦离推广应用，定轴式变速器操作复杂的问题已得到明合器，能在带负荷状态下（不切断动力）接合或脱开，显改善，在有些较先进的变速器中使用了强制换低实现动力换挡。也有部分变速器采用动力和机械混挡（ＫＤ挡）功能，即当装载机以前进ＩＩ挡接近料堆合换挡，即在输出轴上带一个滑套，采用拨叉拨动滑时，按下ＫＤ挡按钮，控制器会执行特有的换挡程套可分别与高速或低速齿轮啮合，从而实现高低速序，指令变速器自动换成前进Ⅰ挡，增加插入力；装切换。料结束后，换挡选择器置于后退挡位时，装载机自动装载机中使用的定轴式变速器按挡位数不同主从前进Ｉ挡变为后退ＩＩ挡，从而使作业效率大大提要有前四后二、前四后三、前四后四、前三后三等几高。近年来，定轴式变速器在中小吨位装载机上的种。下面各结合一个典型的例子，对定轴式变速器中应用已经越来越广泛。

齿轮布置形式、换挡元件结合方式和动力传递过程１

几种典型的定轴式变速器齿轮传动形式

作简要介绍。

１．１前四后二型

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产品!·结构Ｐｒｏｄｕｃｔｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ产品!·结构图１所示是一种典型的动力和机械混合换挡的前四后二型变速器的齿轮传动形式。该变速器有４根传动轴，换挡元件为３个离合器和１个高低速滑套。得到１个挡位需要接合１个离合器，并使滑套６向左或向右滑动与齿轮５或齿轮７啮合，可实现４个前进挡和２个后退挡，为三自由度变速器。各挡位的换挡元件组合方式如表１所示，下面给出前进Ｉ挡和后退Ｉ挡的动力传递路线，其余各挡可根据图后退Ｉ挡：高低挡滑套６滑向左边，同时，离合器ＫＲ接合，输入轴（通过花键）→齿轮２→齿轮１→ＫＲ→齿轮１０→齿轮８→中间轴（花键）→齿轮４→齿轮５→滑套６→输出轴。该变速器的特点是：零件数少、结构简单、传动效率高；轴向尺寸较小，没有单独的前进离合器；齿圈上不带外齿轮，工艺性好；输出齿轮空套在输出轴上，与滑套配合实现高低速转换；换挡方式为动力和机械混合换挡。对于该变速器来说，一般情况下工作时用低速挡，行走时用高速挡，因此工作时只要操作１和表１类推。１根操纵杆即可，较为方便。缺点是进行高低速切换时，需要停车进行操作，并存在一定的换挡冲击。１．２前四后三型图２所示为一种典型的全动力换挡的前四后三型变速器的齿轮传动形式。该变速器换挡元件为６个分布于３根平行轴上的多片湿式摩擦离合器，得到１个挡位需要接合２个离合器，可实现４个前进挡和３个后退挡，为三自由度变速器。相应的换挡元件组合方式如表２所示，下面给出前进Ｉ挡和后退Ｉ挡的动力传递路线（齿轮１０和齿轮１１为双联齿轮），其余各挡可根据图２和表２类推。１、２、３、４、５、７、８、９、１０．齿轮——倒挡离合器ＫＲ———Ⅱ、Ｋ２４—Ⅳ挡公用离合器图１表１挡位前进后退６．滑套——Ⅰ、Ｋ１３—Ⅲ挡公用离合器前四后二型齿轮传动简图换挡元件的组合方式离合器Ⅰ挡Ⅱ挡Ⅲ挡Ⅳ挡Ⅰ挡Ⅱ挡Ｋ１３!!Ｋ２４!!ＫＲ滑套!!←←→→←→１、２、３、５、６、８、１０、１１、１２、１３．齿轮——前进离合器ＫＶ———Ⅰ、Ｋ４—Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ挡离合器

图２

前四后三型齿轮传动简图

（带齿圈）４、７、９．齿轮前进Ｉ挡：高低挡滑套６滑向左边，同时，离合器Ｋ１３接合，即动力由输入轴（通过花键）→齿轮

２→Ｋ１３→齿轮９→齿轮８→中间轴→齿轮４→齿轮

５→滑套６→输出轴。

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——后退离合器ＫＲ—Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、

４

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２００６（８）Ｐｒｏｄｕｃｔｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ表２换挡元件的组合方式挡位离合器ＫＶＫＲＫ１Ｋ２Ｋ３Ｋ４Ⅰ挡!!前Ⅱ挡!!进Ⅲ挡!!Ⅳ挡!!后Ⅰ挡!!退Ⅱ挡!!Ⅲ挡!!前进Ｉ挡：离合器ＫＶ、Ｋ１接合，即动力由齿轮２→齿轮１→ＫＶ＋Ｋ１→齿轮８→齿轮１１→齿轮１０→齿轮１２→齿轮１３→输出轴。后退Ｉ挡：离合器ＫＲ、Ｋ１接合，即动力由齿轮２→齿轮３→ＫＲ→齿圈４→齿圈９→Ｋ１→齿轮８→齿轮１１→齿轮１０→齿轮１２→齿轮１３→输出轴。该变速器的特点是：采用双离合器结构，即每根传动轴上有２个离合器，共用１个齿圈；输出齿轮通过花键固定在输出轴上；换挡方式为全液压动力换挡，操纵轻便简单，换挡快，可以实现带负荷下不停车换挡；离合器齿圈空套在轴上，轴固定不动。缺点１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３．齿轮是结构复杂，齿圈上带外齿轮，工艺难度较大。ＫＶ———前进离合器ＫＲ———后退离合器１．３前四后四型Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４———Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ挡离合器图３所示为一种典型的全动力换挡的前四后四图３前四后四型齿轮传动简图型变速器的齿轮传动形式。该变速器共有５根轴（其表３换挡元件的组合方式中１根为惰轮轴），换挡元件为６个多片湿式摩擦离挡位离合器合器，得到１个挡位需要接合２个离合器，可实现４ＫＶＫＲＫ１Ｋ２Ｋ３Ｋ４Ⅰ挡!!个前进挡和４个后退挡，为三自由度变速器。相应的前Ⅱ挡!!换挡元件组合方式如表３所示，下面给出前进Ｉ挡进Ⅲ挡!!和后退Ｉ挡的动力传递路线，其余各挡可根据图３Ⅳ挡!!和表３类推。Ⅰ挡!!后Ⅱ挡!!前进Ｉ挡：离合器ＫＶ、Ｋ１接合，即动力由输入退Ⅲ挡!!轴→ＫＶ→齿轮８→齿轮９→Ｋ１→齿轮３→齿轮１３→Ⅳ挡!!Ⅱ、Ⅳ挡轴→齿轮５→齿轮７→输出轴。两个离合器，且有两个齿圈上带外齿轮，工艺难度较后退Ｉ挡：离合器ＫＲ、Ｋ１结合，即动力由输入大。轴→ＫＲ→齿轮１→齿轮２→齿轮４→Ⅰ、Ⅲ挡轴→１．４前四后四带滑套型Ｋ１→齿轮３→齿轮１３→Ⅱ、Ⅳ挡轴→齿轮５→齿轮图４所示也是一种典型的前四后四型变速器的７→输出轴。齿轮传动形式。该变速器有６根传动轴，换挡元件为该变速器的特点是：采用双离合器结构，即每根４个离合器和１个高低速滑套，同上一例的区别在

传动轴上有２个离合器，共用１个齿圈；Ⅰ、Ⅲ挡轴于该变速器换挡方式为动力和机械混合换挡，即输和Ⅱ、Ⅳ挡轴之间有４对齿轮同时啮合，设计时需仔出轴上带一个高低速滑套，得到１个挡位需要接合

细考虑；输出齿轮通过花键固定在输出轴上；换挡方２个离合器，并使滑套６向左或向右滑动与齿轮５

式为全液压动力换挡；离合器齿圈与传动轴之间刚或齿轮１３啮合，可实现４个前进挡和４个后退挡，

性连接；传动轴频繁受转矩。缺点是一个齿圈内包含

为四自由度变速器。相应的换挡元件组合方式如表

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产品!·结构Ｐｒｏｄｕｃｔｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ产品!·结构４所示，下面给出前进Ｉ挡和后退Ｉ挡的动力传递路线，其余各挡可根据图４和表４类推。带外齿轮，工艺性好；输出齿轮空套在输出轴上；换挡方式为动力和机械混合换挡。对于该变速器来说，一般情况下工作时用低速挡，行走时用高速挡，因此工作时只要操作１根操纵杆，较为方便。缺点是进行高低速切换时，需要停车进行操作，并存在一定的换挡冲击。１．５前三后三型图５所示是一种典型的全动力换挡的前三后三型变速器的齿轮传动形式。该变速器共有６根轴，换挡元件为５个多片湿式摩擦离合器，得到１个挡位需要接合２个离合器，可实现３个前进挡和３个后退挡，为三自由度变速器。相应的换挡元件组合方式如表５所示，下面给出前进Ｉ挡和后退Ｉ挡的动力传递路线，其余各挡可根据图５和表５类推。１、２、３、４、５、７、８、９、１０、１１、１２、１３．齿轮——前进离合器ＫＶ———Ⅰ、Ｋ１３—Ⅲ公用挡离合器合器图４６．滑套——后退离合器ＫＲ———Ⅱ、Ｋ２４—Ⅳ公用挡离前四后四带滑套型齿轮传动简图表４换挡元件的组合方式离合器挡前进位后退Ⅰ挡Ⅱ挡Ⅲ挡Ⅳ挡Ⅰ挡Ⅱ挡Ⅲ挡Ⅳ挡ＫＶ!!!!ＫＲＫ１３!!Ｋ２４!!滑套!!!!!!!!←←→→←←→→１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２．齿轮——前进离合器ＫＶ———后退离合器ＫＲ———Ⅰ、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３—Ⅱ、Ⅲ挡离合器图５前三后三型齿轮传动简图前进Ｉ挡：高低挡滑套６滑向左边，同时，离合器ＫＶ、Ｋ１３接合，即动力由输入轴→齿轮８→齿轮９→ＫＶ→齿轮２→齿轮３→Ｋ１３→齿轮１０→齿轮１１→齿轮５→滑套６→输出轴。后退Ｉ挡：高低挡滑套６滑向左边，同时，离合器ＫＲ、Ｋ１３接合，即动力由输入轴→齿轮８→齿轮７→ＫＲ→齿轮１→齿轮２→齿轮３→Ｋ１３→齿轮１０→

齿轮１１→齿轮５→滑套６→输出轴。

该变速器的特点是：传动结构简单，工作可靠，传动效率高；每个轴上只有１个离合器；且齿圈上不

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前进Ｉ挡：离合器ＫＶ、Ｋ１结合，即动力由输入轴→ＫＶ→齿轮１０→齿轮１１→中间轴→齿轮３→齿轮６→Ｋ１→Ⅰ挡轴→齿轮５→齿轮７→齿轮９→输出轴。

后退Ｉ挡：离合器ＫＲ、Ｋ１接合，即动力由输入轴→ＫＲ→齿轮１→齿轮２→齿轮４→中间轴→齿轮

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２００６（８）ＴｅｓｔａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈ装载机总体布置的可行性分析研究军事交通学院蒋美华齐丹李慧梅李栓成天津工程师范学院童敏勇$\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"\"摘要：从发动机、变矩器、变速器和驱动桥的拆装、维修性以及总体布置的合理性角度出发，提出ＺＬ４０和ＺＬ５０\"$%型装载机总体布置的改进方法%%%%%%%%%%，%指出传动轴的易损原因%%%%%%%%，%进行分析计算%%%%%，并设计新型弹性联轴器。%%%%%%%%%%%%%%%%\"\"#$关键词：装载机总体布置改进可行性装载机的总体布置应从保证其主要性能出发，动）。发动机布置在机器的后方，与变矩器、变速器直在总体设计和各总成部件设计的密切配合下，根据接相连，动力由发动机传给变矩器后再传给动力换使用要求及桥荷分配来协调各总成的性能，并确定挡变速器，然后经前传动轴传给前驱动桥，后传动轴和控制它们的位置、尺寸和重量。总体布置不仅应传给后驱动桥。使装载机具有良好的使用性能，而且必须保证操作该传动系的布置存在三点不足：轻便、拆装容易和修理方便。而传动系的合理布置（１）铰接车架铰销中心不在前传动轴的中点。由则是总体布置的关键，它和其它所有部件的设计布于铰接车架铰销中心不在前传动轴的中点，导致变置相关联，牵制和制约其它部件的设计、布置和使用速器输出轴与前驱动桥输入轴的不等速转动，转速性能。本文对目前ＺＬ４０和ＺＬ５０型装载机前、后车与转矩会发生周期性变化，高速旋转时会给机件带架铰销、传动系的布置进行分析研究，对不合理之处来振动与冲击，大大缩短传动轴的使用寿命，并容易提出改进方法。引起传动轴断裂。１问题的提出（２）发动机、变矩器和变速器三者组装为一体。（ａ）三者拆装不便。一旦某一部件出现问题，在目前大部分ＺＬ４０和ＺＬ５０型装载机的车架、传整机上无法拆下其中某一部件，必须同时把三件拆动系的布置如图１所示（图中尺寸是某一ＺＬ５０型离整机；安装时，必须组装成一个整体同时装到车架装载机的尺寸，仅作参考，在实际生产中可能会有变上，给安装、维修、调试带来极大不便。表５换挡元件的组合方式２结论挡位离合器ＫＶＫＲＫ１Ｋ２Ｋ３前Ⅰ挡!!设计定轴式变速器，除了必须具有所需要的挡进Ⅱ挡!!位和合适的传动比外，高可靠性、低成本、操纵简单Ⅲ挡!!快捷、维修方便、配件充足也是基本的要求。无论在后Ⅰ挡!!国内市场，还是在国际市场，价格都是竞争的法宝，退Ⅱ挡!!没有价格优势的产品在今天竞争异常激烈和微利的Ⅲ挡!!装载机行业是没有前途的。因此，设计变速器时，既３→齿轮６→Ｋ１→Ⅰ挡轴→齿轮５→齿轮７→齿轮要考虑先进性、可靠性，又要考虑成本以及配件的通９→输出轴。

用性等。

该变速器的特点是：齿圈上不带外齿轮，工艺性好；齿圈和相应的传动轴刚性连接；输出齿轮通过花通信地址：山东省临沂市经济开发区临工工业园山东临工

键固定在输出轴上；换挡方式为全液压动力换挡。缺工程机械有限公司（２７６０２３）

（收稿日期：２００６－０４－１７）

点是前进挡位略少。

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试验!·研究