【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Z Z139。， M1和 M2分別和 Ⅰ軸用花鍵實(shí)現(xiàn)動(dòng)聯(lián)接；動(dòng)力從 Ⅱ 軸輸出， Ⅱ 軸上固聯(lián)著兩個(gè)齒輪 Z Z239。，它們分別和 Ⅰ 軸上的齒輪 Z Z139。嚙合。 M1 M2 Z1 Z2 Z239。 Z139。 n2 n1 Ⅰ Ⅱ 這個(gè)離合器變速機(jī)構(gòu)有 3個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)： (1)空轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：左離合器 M1分離，右離合器 M2分離，軸 Ⅱ 不轉(zhuǎn)； (2)以轉(zhuǎn)速 n2轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)： M1接合，M2分離，軸 Ⅱ 轉(zhuǎn)速： 1212 nZZn ?(3)以 n 39。2轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)： M1分離， M2接合，軸 Ⅱ 轉(zhuǎn)速 ： 常用的離合器按 工作原理 分有兩種形式：嚙合式離合器和摩擦式離合器。 嚙合式離合器 又可分為牙嵌式離合器和齒式離合器，它們屬于剛性傳動(dòng)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確可傳遞較大轉(zhuǎn)矩，傳動(dòng)效率高，外形尺寸小，但不能實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)中離合。因此，不能發(fā)揮離合器變速機(jī)構(gòu)的優(yōu)越性。 離 合 動(dòng)聯(lián)接 （花鍵導(dǎo)鍵） 動(dòng)聯(lián)接 （空套） 嚙合離合器 39。239。11239。 ZZnn ? 摩擦式離合器 可在運(yùn)轉(zhuǎn)中離合，而且離合平穩(wěn)，有過(guò)載保護(hù)作用。但傳動(dòng)比不準(zhǔn)確，有彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，傳動(dòng)效率低、會(huì)產(chǎn)生摩擦熱，傳遞相同功率，摩擦離合器比嚙合離合器尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 離 合 摩擦離合器 按 操縱方式 分類(lèi)有 3種形式：機(jī)械操縱式、液壓操縱式、電磁操縱式。 機(jī)械操縱式離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但液壓操縱離合器和電磁操縱離合器便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 圖 511為電磁控制摩擦離合器變速箱的簡(jiǎn)圖。 動(dòng)力從 V帶軸輸入，經(jīng) Z1 Z54齒輪減速，使 Ⅳ 軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 Ⅳ 軸上有兩個(gè)電磁控制摩擦離合器 M1和 M2。 M1的主動(dòng)盤(pán)與軸 Ⅳ 用花鍵動(dòng)聯(lián)接，從動(dòng)盤(pán)與齒輪 Z25固聯(lián)，齒輪 Z25與軸 Ⅳ 空套。 M2的主動(dòng)盤(pán)與 Ⅳ 軸用花鍵動(dòng)聯(lián)接，從動(dòng)盤(pán)與齒輪 Z4 Z34固聯(lián)，齒輪 Z4Z34與軸 Ⅳ 空套。 V軸上的齒輪 Z7 Z5 Z66分別與 Ⅳ 軸的齒輪 Z2 Z4 Z34嚙合。 Z7Z5 Z66三齒輪空套在 V軸上， Z7 Z52齒輪與離合器 M3的主動(dòng)盤(pán)固聯(lián)，離合器 M3的從動(dòng)盤(pán)與軸 V用花鍵動(dòng)聯(lián)接。齒輪 Z66與離合器 M4的主動(dòng)盤(pán)固聯(lián)，離合器 M4的從動(dòng)盤(pán)與軸 V用花鍵動(dòng)聯(lián)接。 此變速裝置可實(shí)現(xiàn) 4個(gè)速比： 一般規(guī)定 ,變速器編號(hào)時(shí)各檔 : i1i2i3i4 1 2 3 4 離合狀態(tài) M M3接合 M M4分離 M M4接合 M M3分離 M M3接合 M M4分離 M M4接合 M M3分離 變速箱速比 925751854 ??48521854 ??i ??i ??i 離合器變速機(jī)構(gòu)可以克服滑移齒輪變速機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)：如 (1)可實(shí)現(xiàn)在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速 (采用摩擦離合器 )； (2)變速過(guò)程中齒輪不用軸向移動(dòng)，就可實(shí)現(xiàn)變速，因此，可采用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)； (3)軸向尺寸較小 (離合器摩擦片間隙大大小于齒輪寬度 )。 但離合器變速機(jī)構(gòu)中 各齒輪副處于常嚙合狀態(tài) ，磨損較大，有空轉(zhuǎn)損失，傳動(dòng)效率較低。 n1n2n3n4 (四 )嚙合器變速機(jī)構(gòu) ◆ 普通嚙合器 工作原理見(jiàn) P115圖 512。 嚙合器可分為普通嚙合器和同步嚙合器 。 嚙合器工作原理及結(jié)構(gòu) 主動(dòng)軸 1上空套著雙聯(lián)齒輪 3及 4；中間齒輪 6與主動(dòng)軸 1固聯(lián)；嚙合套 7上有內(nèi)齒，其模數(shù)和齒數(shù)與外齒輪 6相同，通過(guò)內(nèi)齒可和齒輪 5嚙合。它們之間相當(dāng)于漸開(kāi)線(xiàn)花鍵聯(lián)接。 嚙合套 7有 3個(gè)位置，可實(shí)現(xiàn) 3個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)： (1)嚙合套 7位于中間位置，見(jiàn)圖 a)。嚙合套 7內(nèi)齒只與齒輪 6嚙合，軸 1與齒輪 4不接合，齒輪 4均在軸 1上空轉(zhuǎn)，不實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞； (2)嚙合套 7位于左邊位置，見(jiàn)圖 b)。嚙合套 7內(nèi)齒同時(shí)與齒輪 6嚙合，使得齒輪 2與軸 1相連接而傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，其速比為： (3)嚙合套 7位于右邊位置，嚙合套 7內(nèi)齒同時(shí)與齒輪 6嚙合，使得齒輪 5與軸 1相連接而傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力， 速比為： 239。1ZZi ?439。1ZZi ? 普通嚙合器有 2個(gè)缺點(diǎn)： (1)當(dāng)移動(dòng)嚙合套時(shí)（如從中間位置向左移動(dòng)，這時(shí)嚙合套 7與齒輪 3轉(zhuǎn)速不同）， 會(huì)發(fā)生頂齒現(xiàn)象 ； (2)嚙合套 7同時(shí)與兩個(gè)齒輪嚙合時(shí)，會(huì)因振動(dòng)及非操縱軸向力作用而自動(dòng)退出從而導(dǎo)致 脫檔 。 防止頂齒現(xiàn)象發(fā)生的辦法 可見(jiàn) P115圖 513。 圖 513 具有間隔短齒的嚙合器結(jié)構(gòu) 1－齒環(huán)； 2－嚙合套 將兩側(cè)齒環(huán)的齒間隔地縮短一個(gè)長(zhǎng)度 a， a≈2mm，以便于移動(dòng)嚙合套時(shí)，輪齒先插入齒環(huán)的齒槽間隙較大的一部分，當(dāng)嚙合套與齒環(huán)速度一致后，再將整個(gè)齒長(zhǎng)插入齒槽中。 防止脫檔現(xiàn)象發(fā)生的辦法 可見(jiàn)圖 514。 a)圖 是加寬式結(jié)構(gòu)，把嚙合套 2的齒寬加大，嚙合套的齒寬超過(guò)齒環(huán) 2~3mm，這樣載荷集中在嚙合套齒的中部，可減小輪齒的扭轉(zhuǎn)變形和非操縱軸向力，有利于防止自動(dòng)脫檔。 b) 圖 514 防止嚙合套自動(dòng)脫檔的結(jié)構(gòu)措施 a)加寬式 b)切槽式 1－齒環(huán)； 2－嚙合套； 3－中間齒輪 普通嚙合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但軸向尺寸較大，而且換檔時(shí)有不同步的現(xiàn)象發(fā)生，頂齒是不可避免的。因此換檔不輕便，噪聲較大。 也可采用 圖 514b)所示的切槽式結(jié)構(gòu) 。在嚙合套 2的齒中部切一個(gè)環(huán)槽，在中間齒輪 3的齒環(huán)上切 2道槽，齒輪 3的輪齒在軸向被分成了 3段，中間段的齒厚比兩邊段減薄了 ～ 。中間齒輪 3與嚙合套嚙合后，形成了~，防止嚙合套自動(dòng)脫檔。 ◆ 同步嚙合器 的工作原理： P116圖 515。 同步嚙合器由空套在軸上的左右環(huán) 1和 與軸用花鍵動(dòng)聯(lián)接的套筒 6和嚙合套 4組成。在套筒 6和左、右齒環(huán) 7之間設(shè)計(jì)了一個(gè)可配合的圓錐副 5；在嚙合套 4與套筒 6間設(shè)置了一個(gè)彈簧控制的銷(xiāo)釘 3聯(lián)接。 圖 515 錐形常壓式同步嚙合器結(jié)構(gòu) 1－左齒環(huán) 5－內(nèi)錐面減摩襯套 3－定位銷(xiāo) 4－嚙合套 6－套筒 7－右齒環(huán) 8－花鍵軸 同步嚙合器的工作步驟： ① 同步過(guò)程 ：嚙合套 4左移，在銷(xiāo)釘3作用下，套筒 6一同左移，內(nèi)外圓錐面接觸，在摩擦力作用下，左齒環(huán) 1與套筒嚙合套 4一同同步運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)是摩擦傳動(dòng)。 ② 嚙合過(guò)程 ：實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)轉(zhuǎn)后，繼續(xù)左移嚙合套 4，由于彈簧受壓縮，銷(xiāo)釘 3壓入 套筒 6孔中， 套筒 6不移動(dòng)，嚙合套 4的內(nèi)齒同時(shí)與 套筒 左齒環(huán) 1的外齒嚙合，完成嚙合過(guò)程。 同步嚙合器可以實(shí)現(xiàn)先同步后嚙合，即先摩擦傳動(dòng)，后嚙合傳動(dòng)。先同步后變速，可減小變速過(guò)程中的沖擊，因此變速過(guò)程平穩(wěn)。在中小型汽車(chē)上和許多需要頻繁變速的地方，多采用同步嚙合變速器。 在套筒 6的內(nèi)圓錐面上裝有摩擦材料，可以加大摩擦系數(shù)，又耐磨損。 嚙合器齒輪模數(shù)的確定 嚙合器的強(qiáng)度計(jì)算 自學(xué) 嚙合器變速的實(shí)例 ： P117圖 516是 T180履帶式推土機(jī)的 傳動(dòng)系統(tǒng)圖 。 P118圖 517是該推土機(jī) 變速箱結(jié)構(gòu) ，變速箱采用嚙合器變速裝置。 原理圖見(jiàn)下頁(yè) : T180履帶式推土機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)由主離器 制動(dòng)器、聯(lián)軸器 變速箱 錐齒輪傳動(dòng)，轉(zhuǎn)向離合器 2以及最終傳動(dòng)（兩級(jí)齒輪傳動(dòng) )1組成。傳動(dòng)系統(tǒng)把發(fā)動(dòng)機(jī) 6和驅(qū)動(dòng)履帶的鏈輪聯(lián)接起來(lái)。 變速箱 3有 3根軸 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ ，其中 Ⅰ 是輸入軸， Ⅲ 是輸出軸， Ⅱ 是中間軸； 8對(duì) 16個(gè)斜齒圓柱齒輪組成的常嚙合式齒輪傳動(dòng)； a、 b、 c、 d 4個(gè)嚙合套，其中 a是單作用式， b、 c、 d是雙作用式。 b嚙合 套 控制正反轉(zhuǎn)， b嚙合 套 與 a、c、 d3個(gè)嚙合 套 可構(gòu)成 5個(gè)前進(jìn)檔， 4個(gè)后退檔。 Z1 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 Z9 Z10 Z11 Z12 Z13 Z14 Z15 Z16 a b d Ⅰ Ⅱ Ⅲ c Z2 方向 b嚙合器 檔位 傳動(dòng)路線(xiàn) 前進(jìn) b 上 移 1檔 (a、 c空檔， b上移， d下移 ) Z1— Z2— Z3— Z4 Z9— Z10 2檔 (a、 c空檔， b上移， d上移 ) Z8— Z11 3檔 (a、 d空檔， b上移， c下移 ) Z7— Z12 4檔 (a、 d空檔， b上移， c上移 ) Z6— Z14 b空檔 5檔 (a上移、 b、 c、 d空檔 ) Z15— Z13 后退 b 下 移 1檔 (a、 c空檔， b下移， d下移 ) Z16— Z5 Z9— Z10 2檔 (a、 c空檔， b下移， d上移 ) Z8— Z11 3檔 (a、 d空檔， b下移， c下移 ) Z7— Z12 4檔 (a、 d空檔， b下移， c上移 ) Z6— Z14 Z1 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 Z9 Z10 Z11 Z12 Z13 Z14 Z15 Z16 a b d Ⅰ Ⅱ Ⅲ c Z2 發(fā)動(dòng)機(jī) 6 主離合器 5 制動(dòng)器 聯(lián)軸器 4 變速箱 3 錐齒輪傳動(dòng) 轉(zhuǎn)向離合器 最終傳動(dòng) 1 驅(qū)動(dòng)鏈輪 Z1 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 Z9 Z10 Z11 Z12 Z13 Z14 Z15 Z16 a b d Ⅰ Ⅱ Ⅲ c Z2 從變速箱結(jié)構(gòu)圖可看出其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的 5個(gè)特點(diǎn)： ① 采用嚙合器變速和常嚙合斜齒輪傳動(dòng)，工作較平穩(wěn)，噪聲小，軸向尺寸緊湊，換檔輕便，沖擊小，無(wú)須停車(chē)換檔； ② 各軸的軸向定位采用一端定位，以消除熱膨脹引起的附加應(yīng)力。 前支承均為雙列向心球面滾子軸承，能承受由斜齒輪引起的軸向力。后支承為單列向心短圓柱滾子軸承，可以軸向游動(dòng)。軸 Ⅰ 及軸 Ⅱ 的圓柱滾子軸承外環(huán)用彈性檔圈定位，軸 Ⅲ 的圓柱滾子軸承外環(huán)用圓柱銷(xiāo)定位。各軸均采用漸開(kāi)線(xiàn)花鍵軸，聯(lián)接強(qiáng)度高，工藝性及對(duì)中性好； ③ 空套齒輪的內(nèi)孔均配一個(gè)雙金屬滑動(dòng)軸承，并采用強(qiáng)制潤(rùn)滑。潤(rùn)滑油從油泵輸出后經(jīng)濾油器、冷卻器后，從變速箱前端蓋進(jìn)入各軸中心孔，流到各軸承進(jìn)行循環(huán)潤(rùn)滑； ④ 各軸的前軸端采用多個(gè) O型橡膠密封圈和油封密封，密封性能好； ⑤ 軸 Ⅲ 的軸向位置用鋼墊片進(jìn)行調(diào)整，以保證錐齒輪的正確嚙合位置。 不同機(jī)械對(duì)起停和換向的要求不同 ， 通常有下面三種情況： 二、起停和換向裝置 (1)不需要換向且起停不頻繁。 如 P102圖 418鉚釘冷鐓機(jī)，工作過(guò)程中，主軸 1不需要反轉(zhuǎn)，因此傳動(dòng)系統(tǒng)不用設(shè)置換向裝置。鉚釘冷鐓機(jī)一經(jīng)調(diào)整試車(chē)合格，就可以投入正常工作，起動(dòng)以后，連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，不需要經(jīng)常停車(chē)。 作用 :控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的起動(dòng)、停車(chē) ,改變運(yùn)動(dòng)方向 . 對(duì)起停換向裝置的基本要求 :操縱方便省力 ,安全可靠 ,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,能傳遞足夠的動(dòng)力 . 如 P109圖 56所示的鉆機(jī)，鉆桿在工作過(guò)程中需作往復(fù)移動(dòng)，主行程是鉆孔，鉆桿一邊轉(zhuǎn)動(dòng)，一邊向下移動(dòng)；反行程是提升鉆具，鉆桿向上移動(dòng)。控制鉆桿移動(dòng)的主卷?yè)P(yáng)機(jī) 4就應(yīng)能正反轉(zhuǎn)，要有換向裝置，但該裝置使用不頻繁。 P108圖 53所示的龍門(mén)起重機(jī)，小車(chē)行走和大車(chē)行走 2個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)都要正反轉(zhuǎn)，但由于每個(gè)方向工作時(shí)間較長(zhǎng)，換向不頻繁。 (3)換向起停頻繁 如 P107起重機(jī)、 P108絲杠車(chē)床。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)和執(zhí)行構(gòu)件要頻繁正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，要頻繁起動(dòng)和停車(chē)。對(duì)于這種換向起停頻繁的機(jī)械系統(tǒng)，在傳動(dòng)系統(tǒng)里應(yīng)設(shè)置換向和起停裝置 ,以控制執(zhí)行系統(tǒng)改變運(yùn)動(dòng)方向，并實(shí)現(xiàn)起動(dòng)和停車(chē)。 (一 )起停和換向裝置方案的選擇 (2)需要換向，但不頻繁。 起停和換向裝置可分為兩大類(lèi)： (1)靠按鈕或操縱桿直接控制動(dòng)力機(jī)實(shí)現(xiàn)起停和換向。 如 P107圖 51的起重機(jī)，就是用按鈕控制交流異步電動(dòng)機(jī)的起停和換向的。 (2)用離合器和換向器實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)的起停和換向，不必改變動(dòng)力機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 如 P117圖 516的履帶式推土機(jī)靠主離合器 5控制傳動(dòng)系統(tǒng)起停，靠嚙合器 b控制傳動(dòng)系統(tǒng)正反轉(zhuǎn)，