第8章傳動系統(tǒng)

第二部分工程機(jī)械底盤底盤的作用：工程機(jī)械底盤是整機(jī)的支承，并能使整機(jī)以作業(yè)所需要的速度和牽引力沿規(guī)定方向行駛。底盤的分類按行走系的特點(diǎn)分：（1）輪式底盤：傳動系、制動系、轉(zhuǎn)向系、行走系（2）履帶式底盤：傳動系、轉(zhuǎn)向系（包括制動）、行走系、回轉(zhuǎn)支承裝置（承載型）

工程機(jī)械底盤一般由傳動系、行走系、轉(zhuǎn)向系和制動系組成。一、傳動系傳動系是動力裝置和行走系之間的動力傳動和操縱、控制機(jī)構(gòu)組成的系統(tǒng)。它將動力裝置輸出的功率傳給驅(qū)動輪，并改變動力裝置的功率輸出特性以滿足工程機(jī)械作業(yè)行駛要求。傳動系根據(jù)動力傳動形式分為機(jī)械式、液力機(jī)械式、全液壓式和電傳動式等四種傳動系統(tǒng)類型。在鏟土運(yùn)輸機(jī)械中多數(shù)為機(jī)械式與液力機(jī)械式傳動系統(tǒng)。 在小型工程機(jī)械上采用全液壓式傳動系統(tǒng)較多。在大型工程機(jī)械上已出現(xiàn)由電動機(jī)直接裝在車輪上的電動輪式傳動系統(tǒng)。傳動系的功用二、行走系1.功用：行走系用以支承工程機(jī)械底盤各部件并保證工程機(jī)械的行駛。2.分類：輪胎式、履帶式、軌行式、步行式等。3.組成①輪胎式組成：機(jī)架、車橋、懸架和車輪。機(jī)架通過懸架與前后車橋相連，車橋兩端則安裝車輪。

②履帶式組成：機(jī)架、履帶架、四輪一帶等組成。

③軌行式由機(jī)架、轉(zhuǎn)向架和輪對等組成。

④步行式由機(jī)架和步行裝置等組成。1-車架；2-車橋；3-懸架；4-車輪輪式行走系統(tǒng)的組成

1-驅(qū)動輪；2-驅(qū)動輪軸；3-下支承架軸；4-臺車架；5-托輪；6-引導(dǎo)輪；7-張緊螺桿；8-支重輪；9-履帶；10-履帶銷；11-履帶；12-鏈輪履帶式行走系組成三、轉(zhuǎn)向系1.功用：用以保證工程機(jī)械行走時改變行走方向。2.分類：①履帶式工程機(jī)械轉(zhuǎn)向：由操縱傳動系中轉(zhuǎn)向離合器和轉(zhuǎn)向制動器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向，或由分別操縱左右兩側(cè)履帶的傳動實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。②輪胎式工程機(jī)械轉(zhuǎn)向：由轉(zhuǎn)向器、動力轉(zhuǎn)向裝置和轉(zhuǎn)向傳動系統(tǒng)等組成。③軌行式工程機(jī)械由軌道引導(dǎo)轉(zhuǎn)向。④步行式多用于有轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)裝置的工程機(jī)械，步行裝置置于轉(zhuǎn)臺兩側(cè)，轉(zhuǎn)臺相對于底架回轉(zhuǎn)，就可實(shí)現(xiàn)步行方向的改變。

1-轉(zhuǎn)向盤；2-轉(zhuǎn)向軸；3-蝸桿；4-齒扇；5-轉(zhuǎn)向搖臂；6-轉(zhuǎn)向縱拉桿；7-轉(zhuǎn)向節(jié)臂；8-主銷；9左梯形臂；10-轉(zhuǎn)向橫拉桿；11-前軸；12-右梯形臂；13-轉(zhuǎn)向節(jié)輪胎式工程機(jī)械的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成四、制動系1.功用：用以保證工程機(jī)械行走時的減速與停止.

①履帶式工程機(jī)械由行走制動器實(shí)現(xiàn)制動。

②輪胎式工程機(jī)械因行走速度高，為確保安全，故設(shè)有主制動裝置、停放制動裝置。一、傳動系統(tǒng)1.功用：將動力裝置發(fā)出的動力傳給驅(qū)動車輪和工作裝置，并改變動力裝置的功率輸出特性，以滿足工程機(jī)械作業(yè)和行駛的要求。內(nèi)燃機(jī)特性與作業(yè)機(jī)械之間的矛盾：

內(nèi)燃機(jī)的輸出特性：轉(zhuǎn)矩小、轉(zhuǎn)速高和轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變化范圍小。

工程機(jī)械的作業(yè)要求：大轉(zhuǎn)矩、低速度；轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍大。為此，傳動系統(tǒng)的功用就是將發(fā)動機(jī)的動力按需要適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速增加轉(zhuǎn)矩后傳動驅(qū)動輪上，使之適應(yīng)工程機(jī)械運(yùn)行或作業(yè)的需要。

此外，還具有切斷動力、倒行、變速和差速的功能。

傳動系統(tǒng)概述增扭減速（1）實(shí)現(xiàn)增扭減速（變速器和主減速器）；（2）實(shí)現(xiàn)變速（變速器）；（3）實(shí)現(xiàn)倒車（變速器）；（4）必要時中斷傳動系的動力傳遞（離合器和變速器）；（5）具有差速功能（差速器）。傳動系統(tǒng)作用及發(fā)揮作用部件：2.傳動系統(tǒng)的分類、組成傳動系統(tǒng)分為機(jī)械式、液力機(jī)械式和全液壓式和電傳動。

（1）機(jī)械傳動輪式：發(fā)動機(jī)→主離合器→變速箱→傳動軸→主傳動器、差速器→輪邊減速器；履帶式：發(fā)動機(jī)→主離合器→變速箱→主傳動器（中央傳動）→終傳動裝置；輪式機(jī)械動力傳動路線離合器變速器萬向節(jié)+傳動軸主傳動器+差速器半軸萬向傳動裝置萬向節(jié)（1）圖8-1T220履帶推土機(jī)傳動系統(tǒng)圖1-柴油機(jī)；2-主離合器；3-聯(lián)軸節(jié)；4-變速箱；5-主傳動器；6-制動器；7-轉(zhuǎn)向離合器；8-最終傳動；9-驅(qū)動鏈輪；P1-工作裝置油泵；P2-主離合器油泵；P3-轉(zhuǎn)向泵履帶式工程機(jī)械傳動系統(tǒng)簡圖前橋離合器前橋減速器變速器后傳動軸發(fā)動機(jī)前傳動軸分動器后橋減速器后橋全輪驅(qū)動的nWD（nWheelDrive）方案

履帶式機(jī)械傳動與輪式機(jī)械傳動

有何不同？轉(zhuǎn)向方式不同：即履帶式工程機(jī)械在驅(qū)動橋內(nèi)設(shè)置了轉(zhuǎn)向離合器。另外，在動力傳至驅(qū)動鏈輪之前，為進(jìn)一步減速增矩，增設(shè)了終傳動裝置，以滿足履帶式機(jī)械較大牽引力的需求。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價(jià)廉，傳動效率高，可利用慣性作業(yè)等。缺點(diǎn):①當(dāng)外阻力變化劇烈時易熄火；②換檔時動力中斷時間長；③機(jī)械循環(huán)作業(yè)時頻繁換檔勞動強(qiáng)度大；④傳動系零部件受到的沖擊載荷大；⑤機(jī)械變速箱檔位較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。機(jī)械傳動的優(yōu)缺點(diǎn)：（2）液力機(jī)械傳動（動液傳動)輪式：發(fā)動機(jī)→變矩器→（動力換檔）變速箱→傳動軸→主傳動器、差速器→輪邊減速器履帶式：發(fā)動機(jī)→變矩器→（動力換檔）變速箱→中央傳動→終傳動裝置

變矩器靠液體介質(zhì)在主動元件和從動元件之間循環(huán)流動過程中動能的變化來傳遞動力。1-液力變矩器2-單向離合器3-行星變速器4-換檔離合器5-脫橋機(jī)構(gòu)6-傳動軸ZL50裝載機(jī)傳動系統(tǒng)簡圖液力變矩器發(fā)動機(jī)行星齒輪變速器優(yōu)點(diǎn)：①變速箱檔位少，動力換檔輕，簡化結(jié)構(gòu)；②發(fā)動機(jī)功率利用好，防熄火，換檔次數(shù)少，勞動強(qiáng)度低；③傳動系振動小，機(jī)械零部件壽命長；④機(jī)械可實(shí)現(xiàn)零起步，起步平穩(wěn)。缺點(diǎn)：（與機(jī)械傳動系比較）成本相對較高，傳動效率較低。適用范圍：中、大型施工機(jī)械（推土機(jī)、裝載機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)），高級轎車，重型汽車等。液力機(jī)械傳動的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍：液力機(jī)械式傳動系統(tǒng)與機(jī)械式傳動系統(tǒng)相比有何優(yōu)點(diǎn)？（1）能自動適應(yīng)外阻力的變化，使機(jī)械能在一定范圍內(nèi)無級地變更其輸出軸轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速，當(dāng)阻力增加時，則自動降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩，從而提高機(jī)械的平均速度與生產(chǎn)率；（2）因液力傳動的工作介質(zhì)是液體，所以能吸收并消除來自內(nèi)燃機(jī)及外部的沖擊和振動，從而提高了機(jī)械的壽命；（3）因液力裝置自身具有無級調(diào)速的特點(diǎn)，故變速器的檔位數(shù)可以減少，并且因采用動力換檔變速器，減小了駕駛員的勞動強(qiáng)度，簡化了機(jī)械的操縱。（3）液壓傳動系統(tǒng)原理：靠液體傳動介質(zhì)靜壓力能的變化來傳遞能量。發(fā)動機(jī)輸出的機(jī)械能通過液壓泵轉(zhuǎn)換成液壓能，然后再由液壓馬達(dá)將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。靜液壓式：發(fā)動機(jī)→液壓泵→液壓馬達(dá)→輪邊減速器液壓機(jī)械式：發(fā)動機(jī)→液壓泵→液壓馬達(dá)→減速箱→輪邊減速器發(fā)動機(jī)油泵液壓自動控制裝置變速操縱桿液壓馬達(dá)驅(qū)動橋

靜液式傳動系的組成液壓馬達(dá)直接驅(qū)動車輪—每一個驅(qū)動輪上都設(shè)置一個液壓馬達(dá)。主減速器、差速器和半軸等機(jī)械傳動部件都可取消。高速液壓馬達(dá)驅(qū)動的車輪1-高速液壓馬達(dá)；2-行星減速器；3-軸承；4-制動蹄；5-制動鼓；6-橋；7-減速器外殼；8-驅(qū)動裝置外殼（4）電傳動圖8-4電傳動系統(tǒng)示意圖1-柴油機(jī)；2-發(fā)電機(jī)；3、4-操縱裝置；5-電動輪電傳動是由內(nèi)燃機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，再由電動機(jī)驅(qū)動驅(qū)動橋或由電動機(jī)直接驅(qū)動帶有輪邊減速器的驅(qū)動輪（電動輪）。組成：內(nèi)燃機(jī)→發(fā)電機(jī)→電動機(jī)→減速裝置→驅(qū)動輪