Трансмиссия экскаватора

ТРАНСМИССИЯ ЭКСКАВАТОРА

Трансмиссия — совокупность механизмов и передач, изменяющих вращающий момент, скорость и направление движения, — служит для передачи энергии от двигателя на ведущие колеса. Механическая трансмиссия состоит из механизмов зубчатых, фрикционных, цепных и других механических передач. Гидромеханическая трансмиссия кроме механизмов включает в себя гидродинамические передачи, например гидротрансформатор. В гидравлической трансмиссии используется передача энергии давления жидкости в сочетании с механизмами (редукторами, рычагами). В колесных неполноповоротных экскаваторах применяется механическая трансмиссия, состоящая из сцепления, коробки передач, карданной передачи, раздаточного редуктора, главной передачи, дифференциала, конечных передач.

Сцепление служит для передачи вращающего момента от маховика двигателя на вал трансмиссии, кратковременного разъединения двигателя с трансмиссией (при пуске и переключении передач), плавного их соединения (в начале движения машины). Муфта сцепления — фрикционная, постоянно замкнутая, сухая, одно- или двухдисковая. Муфта сцепления состоит из ведущей части, получающей вращение от маховика двигателя — нажимного диска с нажимными пружинами в стаканах и опорным диском, нажимными рычажками, промежуточным диском; ведомой части — ведомого диска с фрикционными накладками, ступицы и вала; механизма выключения — выжимного подшипника, вилки, тяги, рычага, педали, тормозка, усилителя.

При нажатии на педаль сцепления  усилие через рычаги и тяги передается на вилку, которая перемещает выжимной подшипник, а он действует на отжимные рычажки, которые противоположными концами отводят нажимной диск от маховика, освобождая ведомый диск, — сцепление выключа-ется. Одновременно включается тормозок и останавливает вал трансмиссии. Для включения сцепления педаль отпускают, отжимные рычажки с выжимным подшипником отходят назад, а нажимной диск под действием пружин прижимает ведомый диск к маховику. Педаль сцепления должна иметь свободный ход, между выжимным подшипником и отжимными рычажками должен быть зазор.

Коробка передач служит для изменения скорости (передачи I, II, III...) и направления движения машины (вперед и задний ход) и для отключения двигателя от трансмиссий при остановке с работающим двигателем (нейтральная передача). Изменение скорости определяется передаточным числом. Передаточное число показывает, во сколько раз изменяется частота вращения ведомого вала по сравнению с ведущим, и выражается отношением числа зубьев ведомой шестерни и ведущей. Коробка передач состоит из корпуса, первичного вала, промежуточного вала, вторичного вала и вала заднего хода, механизма переключения, шестерен или блок-шестерен (кареток), подшипников. Механизм переключения передач состоит из рычага, ползунов, вилок, замковых пластин, фиксаторов, блокировочного устройства. Каждая вилка переключения перемещает одну каретку. Замковые пластины предотвращают включение сразу двух передач. Фиксаторы удерживают ползуны и каретки от произвольного перемещения. Блокировочное устройство не позволяет включить передачу при включенном сцеплении.

Существуют коробки передач  с гидравлическим переключением при движении. В таких коробках передач ведущие и ведомые шестерни находятся в постоянном зацеплении, но ведомые установлены на валу на подшипниках, и каждая из них соединена с гидроподжимной муфтой. Включение муфты производится поршнем от давления жидкости, подаваемой насосом. Такие коробки передач можно использовать в гидромеханической трансмиссии совместно с гидротрансформатором. Гидротрансформатор служит для преобразования кинетической энергии потока масла в механическую, автоматически изменяет скорость движения машины в зависимости от тягового сопротивления, что обеспечивает высокую степень загрузки двигателя без вмешательства машиниста. Управление такой машиной сводится к управлению подачей топлива, происходит бесступенчатое изменение скорости, исключается остановка машины из-за перегрузки.

Кроме коробки передач в трансмиссии  могут быть раздаточная коробка, редуктор хода. Раздаточная коробка предназначена для привода переднего ведущего моста или других агрегатов.

Карданная передача служит для передачи вращающего момента между механизмами, расположенными на расстоянии и несоосными валами.

Ведущие мосты состоят из корпуса, главной передачи, дифференциала и полуосей 6 (рис. 3.1, а). Главная передача служит для увеличения вращающего момента и передачи его под прямым углом, состоит из ведущей малой конической шестерни 2 и ведомой большой конической шестерни 1, закрепленной на корпусе 4 дифференциала.

1 - ведомая шестерня главной передачи; 2 - ведущая шестерня главной передачи; 3 - крестовина; 4 - корпус дифференциала; 5 - сателлиты; 6 - полуось; 7 - шестерни полуосей; 8 - подшипник

Рисунок 3.1 -  Устройство ведущего моста (а)

и дифференциала (б)

Дифференциал (рис. 3.1, б) служит для распределения вращающего момента между полуосями ведущих колес и обеспечивает их вращение с разными скоростями при движении по неровной дороге или повороте машины. Дифференциал состоит из корпуса 4, крестовины 3, шестерен-сателлитов 5 и шестерен 7 полуосей.

При движении прямо по ровной сухой  дороге на обоих ведущих колесах возникает одинаковое сопротивление качению. При этом корпус дифференциала, установленный на подшипниках 8, вращается вместе с крестовиной и сателлитами, которые, находясь в зацеплении с шестернями полуосей, вращают их с одинаковой скоростью. Сателлиты вокруг своей оси не вращаются.

При повороте машины колеса проходят разную длину пути, на внутреннем колесе возникает дополнительное сопротивление качению, которое передается на шестерню полуоси, и она начинает вращаться медленнее, чем корпус дифференциала и сателлиты обкатываются вокруг нее, т.е. вращаться на своих осях, сообщая другой шестерне полуоси дополнительную скорость. Наружное колесо начинает вращаться быстрее.

При полной остановке одного из колес, например при попадании одного колеса на гладкий лед, противоположное колесо вращается с удвоенной скоростью. Чтобы не было пробуксовки колес, применяется блокировка дифференциала.

Конечные передачи (колесные или бортовые редукторы) служат для увеличения вращающего момента при передаче его на ведущие колеса. В экскаваторах конечная передача — планетарная (рис. 3.2), имеющая большое передаточное число (i = 6 ÷ 9) при небольших размерах, состоит из корпуса, коронной шестерни 5, сателлитов 3 на осях 4, установленных в водиле 2 и солнечной шестерни 1. Вращающий момент передается с вала 6 на солнечную шестерню 1, далее на сателлиты 3, которые, вращаясь на осях 4, обкатываются по зубьям неподвижной коронной шестерни 5 и передают вращение на водило 2 и соединенную с ним ступицу колеса.

Для смазывания узлов трансмиссии  применяют трансмиссионное масло всесезонное марок ТАп-15В, ТАД-17и, ТСп-15К (класс вязкости по SAE 90) или зимнее ТСп-10 (класс вязкости SAE 80).

1 - солнечная шестерня; 2 - водило; 3 - сателлит; 4 - ось сателлита; 5 - коронная шестерня; 6 - вал

Рисунок 3.2 - Конечная передача планетарного типа