一种履带式推土机变速器的制作方法

文档序号:12642574阅读:435来源:国知局
一种履带式推土机变速器的制作方法与工艺

本实用新型涉及推土机技术领域,尤其涉及一种履带式推土机变速器。



背景技术:

在当今社会,随着社会的发展和技术的进步,人们对行走作业机械的舒适性和可靠性要求将越来越高。为了提高履带式推土机的舒适性,改善履带式推土机的动力性能,经常采用行星式动力换挡变速器作为改变履带式推土机发动机的转速和转矩的机构,其优点是操纵轻便简单。

履带式推土机工作时以低挡位使用居多,其中变速器前进一挡和前进二挡使用最多。在实际使用过程中,履带式推土机变速器中输出轴上行星排上的元件经常损坏,从而导致变速器的寿命短,并且维修时拆装困难,浪费较多的人力、物力和时间,正常的生产工作会因此而受到严重影响,对于生产极为不利。更为严重的情况,在履带式推土机运行的过程当中,由于变速器上的元件的损坏,导致换挡动作无法正常实现,从而使得操作人员或者履带式推土机附近的人员、设备或者建筑受到损伤或损坏,带来巨大的人员或者经济损失。

履带式推土机工况恶劣,载荷变化大,变速器需要传递很大的扭矩,而且需要经常承受冲击载荷,对其可靠性要求非常高。所以亟需要提出一种能够减少输出轴上行星排上各个元件损坏,并且结构简单、成本低、效率高的履带式推土机变速器。



技术实现要素:

本领域技术人员在使用履带式推土机变速器的过程当中,变速器输出轴上行星排上的元件会出现经常性损坏的现象,技术人员通过长时间的探索和试验,发现这是因为履带式推土机工作时以低挡位使用居多,其中变速器前进一挡和前进二挡使用最多,传递扭矩最大,行星排元件受力大,一挡制动器制动扭矩也大,由于从输入轴传递到输出轴上行星排上各个元件的力和扭矩没有经过分流或者分流过少,从而导致输出轴上行星排上各个元件上的力和扭矩过于集中。实现输出轴上传递的力和扭矩在输出轴上每个行星排上的分流是减少元件经常性损坏的方法,可显著提高推土机变速器的可靠性并增加其寿命。

本实用新型的目的是提出一种用于推土机换挡的履带式推土机变速器,能够减少输出轴上各行星排上各元件的损坏,并且结构简单、成本低、效率高。

为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种履带式推土机变速器,包括发动机,所述发动机连接有弹性联轴器,所述弹性联轴器连接有液力变矩器,所述液力变矩器连接有输入轴,所述输入轴上设置有第一行星排和第二行星排,还包括输出轴,所述输出轴上设置有第三行星排、第四行星排和第五行星排,所述第三行星排上设置有第三齿圈、第三行星轮、第三太阳轮和第三行星架,所述第四行星排上设置有第四齿圈、第四行星轮、第四太阳轮和第四行星架,所述第五行星排上设置有第五齿圈、第五行星轮、第五太阳轮和第五行星架,所述第四行星架与所述第三齿圈固定连接,所述第五行星架与所述第四齿圈固定连接。

作为一种履带式推土机变速器的优选方案,所述第一行星排左侧设置有第一制动器,所述第二行星排外侧设置有第二制动器,所述第一制动器和第二制动器为方向控制制动器,所述第三行星排外侧设置有第三制动器,所述第四行星排外侧设置有第四制动器,所述第五行星排外侧设置有第五制动器,所述第三制动器、第四制动器和第五制动器为挡位控制制动器;通过同时控制方向控制制动器中任意一个的接合与挡位控制制动器中任意一个的接合,实现所述履带式推土机变速器不同的挡位。

作为一种履带式推土机变速器的优选方案,所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架、第一行星轮及第一齿圈;所述第二行星排包括第二太阳轮、第二齿圈、第二行星架和第二行星轮。

作为一种履带式推土机变速器的优选方案,所述输入轴上连接有第一太阳轮,所述第一太阳轮与所述第一行星轮相啮合,所述第一行星轮上转动连接有所述第一行星架,所述第一行星架与所述第一制动器相连接;所述第一行星轮与所述第一齿圈相啮合,所述第一齿圈与所述第二行星架固定连接;

所述第二行星排设置在所述第一行星排右侧,所述第二太阳轮固定连接在所述输入轴上,所述第二太阳轮与所述第二行星轮相啮合,所述第二行星轮上转动连接有所述第二行星架,所述第二行星轮与所述第二齿圈相啮合,所述第二齿圈与所述第二制动器相连接;

所述第三行星排设置在所述第二行星排右侧,所述输出轴上固定连接有第三太阳轮,所述第三太阳轮与所述第三行星轮相啮合,所述第三行星轮上转动连接有第三行星架,所述第三行星架与所述第二行星架固定连接,所述第三行星轮与所述第三齿圈相啮合,所述第三齿圈与所述第三制动器相连接;

所述第四行星排设置在所述第三行星排右侧,所述输出轴上固定连接有第四太阳轮,所述第四太阳轮与所述第四行星轮相啮合,所述第四行星轮上转动连接有第四行星架,所述第四行星架与所述第三齿圈固定连接,所述第四行星轮与所述第四齿圈相啮合,所述第四齿圈与所述第四制动器相连接;

所述第五行星排设置在所述第四行星排右侧,所述输出轴上固定连接有第五太阳轮,所述第五太阳轮与所述第五行星轮相啮合,所述第五行星轮上转动连接有第五行星架,所述第五行星架与所述第四齿圈固定连接,所述第五行星轮与所述第五齿圈相啮合,所述第五齿圈与所述第五制动器相连接。

作为一种履带式推土机变速器的优选方案,所述第二制动器和所述第五制动器同时接合,分别将所述第二齿圈和所述第五齿圈固定,所述履带式推土机变速器实现前进一挡。

作为一种履带式推土机变速器的优选方案,所述第二制动器和所述第四制动器同时接合,分别将所述第二齿圈和所述第四齿圈固定,所述履带式推土机变速器实现前进二挡。

作为一种履带式推土机变速器的优选方案,所述第二制动器和所述第三制动器同时接合,分别将所述第二齿圈和所述第三齿圈固定,所述履带式推土机变速器实现前进三挡。

作为一种履带式推土机变速器的优选方案,所述第一制动器和所述第五制动器同时接合,分别将所述第一行星架和所述第五齿圈固定,所述履带式推土机变速器实现后退一挡。

作为一种履带式推土机变速器的优选方案,所述第一制动器所述第四制动器同时接合,分别将所述第一行星架和所述第四齿圈固定,所述履带式推土机变速器实现后退二挡。

作为一种履带式推土机变速器的优选方案,所述第一制动器和所述第三制动器同时接合,分别将所述第一行星架和所述第三齿圈固定,所述履带式推土机变速器实现后退三挡。

作为一种履带式推土机变速器的优选方案,所述第五制动器接合,其余制动器为解除固定状态,所述履带式推土机变速器实现空挡。

作为一种履带式推土机变速器的优选方案,所述第一行星排的特性参数为2.529;所述第二行星排的特性参数为2.068;所述第三行星排的特性参数为4.684;所述第四行星排的特性参数为3.138;所述第五行星排的特性参数为2.460。

作为一种履带式推土机变速器的优选方案,所述第一制动器、第二制动器、第三制动器、第四制动器和第五制动器均为湿式多片式制动器。

作为一种履带式推土机变速器的优选方案,所述发动机为柴油发动机。

本实用新型的有益效果为:

本实用新型提出的履带式推土机变速器,通过将第四行星架与第三齿圈固定连接,第五行星架与第四齿圈固定连接,实现了分流作用,减少了传递到输出轴上行星排上各个元件的力和扭矩,避免了输出轴上行星排上各个元件上的力和扭矩过于集中。实现输出轴上传递的力和扭矩在输出轴上每个行星排上进行分流,减少输出轴上各个行星排上各元件的损坏,显著提高了履带式推土机变速器的可靠性并增加其寿命,结构简单,减少了功率消耗,增大了换挡履带式推土机变速器的传动效率。同时,在履带式推土机在作业的过程当中,可以避免由于履带式推土机变速器的损坏而导致的工程延误、不必要的人员伤亡和财务损失。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施方式提供的履带式推土机变速器的结构示意图;

图2是本实用新型具体实施方式提供的履带式推土机变速器前进一挡动力传递路线;

图3是本实用新型具体实施方式提供的履带式推土机变速器前进二挡动力传递路线;

图4是本实用新型具体实施方式提供的履带式推土机变速器前进三挡动力传递路线;

图5是本实用新型具体实施方式提供的履带式推土机变速器后退一挡动力传递路线;

图6是本实用新型具体实施方式提供的履带式推土机变速器后退二挡动力传递路线;

图7是本实用新型具体实施方式提供的履带式推土机变速器后退三挡动力传递路线。

图中标记如下:

1-输入轴;2-输出轴;3-第一行星排;4-第二行星排;5-第三行星排;6-第四行星排;7-第五行星排;8-发动机;9-弹性联轴器;10-液力变矩器;

30-第一制动器;31-第一太阳轮;32-第一行星轮;33-第一行星架;34-第一齿圈;

40-第二制动器;41-第二太阳轮;42-第二行星轮;43-第二行星架;44-第二齿圈;

50-第三制动器;51-第三太阳轮;52-第三行星轮;53-第三行星架;54-第三齿圈;

60-第四制动器;61-第四太阳轮;62-第四行星轮;63-第四行星架;64-第四齿圈;

70-第五制动器;71-第五太阳轮;72-第五行星轮;73-第五行星架;74-第五齿圈。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1所示为本具体实施方式提供的一种履带式推土机变速器,包括发动机8,发动机8连接有弹性联轴器9,弹性联轴器9连接有液力变矩器10,液力变矩器10连接有输入轴1,输入轴1上设置有第一行星排3和第二行星排4,第一行星排3包括第一太阳轮31、第一行星架33、第一行星轮32及第一齿圈34,第二行星排4包括第二太阳轮41、第二齿圈44、第二行星架43和第二行星轮42,还包括输出轴2,输出轴2上设置有第三行星排5、第四行星排6和第五行星排7,第三行星排5上设置有第三齿圈54、第三行星轮52、第三太阳轮51和第三行星架53,第四行星排6上设置有第四齿圈64、第四行星轮62、第四太阳轮61和第四行星架63,第五行星排7上设置有第五齿圈74、第五行星轮72、第五太阳轮71和第五行星架73,第四行星架63与第三齿圈54固定连接,第五行星架73与第四齿圈64固定连接。

第一行星排3左侧设置有第一制动器30,第二行星排4外侧设置有第二制动器40,第一制动器30和第二制动器40为方向控制制动器,第三行星排5外侧设置有第三制动器50,第四行星排6外侧设置有第四制动器60,第五行星排7外侧设置有第五制动器70,第三制动器50、第四制动器60和第五制动器70为挡位控制制动器。

通过同时控制方向控制制动器中任意一个的接合与控制挡位控制制动器中的任意一个的接合,实现履带式推土机变速器不同的挡位调节。其中第一制动器30控制后退挡,第二制动器40控制前进挡,第三制动器50控制三挡,第四制动器60控制二挡,第五制动器70控制一挡。

此履带式推土机变速器上各个行星排上的元件及制动器的连接方式为,输入轴1上连接有第一太阳轮31,第一太阳轮31与第一行星轮32相啮合,第一行星轮32上转动连接有第一行星架33,第一行星架33与第一制动器30相连接;第一行星轮32与第一齿圈34相啮合,第一齿圈34与第二行星架43固定连接。

第二行星排4设置在第一行星排3右侧,第二太阳轮41固定连接在输入轴1上,第二太阳轮41与第二行星轮42相啮合,第二行星轮42上转动连接有第二行星架43,第二行星轮42与第二齿圈44相啮合,第二齿圈44与第二制动器40相连接。

第三行星排5设置在第二行星排4右侧,输出轴2上固定连接有第三太阳轮51,第三太阳轮51与第三行星轮52相啮合,第三行星轮52上转动连接有第三行星架53,第三行星架53与第二行星架43固定连接,第三行星轮52与第三齿圈54相啮合,第三齿圈54与第三制动器50相连接。

第四行星排6设置在第三行星排5右侧,输出轴2上固定连接有第四太阳轮61,第四太阳轮61与第四行星轮62相啮合,第四行星轮62上转动连接有第四行星架63,第四行星架63与第三齿圈54固定连接,第四行星轮62与第四齿圈64相啮合,第四齿圈64与第四制动器60相连接。

第五行星排7设置在第四行星排6右侧,输出轴2上固定连接有第五太阳轮71,第五太阳轮71与第五行星轮72相啮合,第五行星轮72上转动连接有第五行星架73,第五行星架73与第四齿圈64固定连接,第五行星轮72与第五齿圈74相啮合,第五齿圈74与第五制动器70相连接。

前进一挡:第二制动器40和第五制动器70同时接合,分别将第二齿圈44和第五齿圈74固定,履带式推土机变速器实现前进一挡。

使第二制动器40和第五制动器70成为固定状态,其余制动器为解除固定状态;通过第二制动器40成为固定状态,第二行星排4上的第二齿圈44的旋转速度为0;通过第五制动器70成为固定状态,第五行星排7上的第五齿圈74的旋转速度为0。

如图2所示,前进一挡动力传递路线:履带式推土机变速器上的输入轴1传递到第二太阳轮41,由于第二齿圈44的制动,动力由第二行星轮42传递到第二行星架43上。动力传递到此分成三路传递到输出轴2,第一路线:从第三行星架53通过第三行星轮52将动力传递给第三齿圈54,接着通过第四行星轮62传递给第四齿圈64,然后通过第五行星轮72传递到第五太阳轮71,即传递到输出轴2上;第二路线:从第三行星架53通过第三行星轮52将动力传递给第三齿圈54,接着通过第四行星轮62传递给第四太阳轮61,即传递到输出轴2上;第三路线:从第三行星架53通过第三行星轮52将动力传递到第三太阳轮51,即传递到输出轴2。结合图2从功率传递路线可以看出,传递功率在第三行星排5、第四行星排6和第五行星排7分成三路传递,终在输出轴2上合并输出,这种动力传递路线可将作用力和扭矩分布在输出轴2上的各个行星排上,使输出轴2上每个行星排的受力和扭矩不致过大,同时第五制动器70的制动力矩也能相应减小。履带式推土机在工作时使用前进一挡推土工况最多,履带式推土机变速器传递力和扭矩最大,这种功率分流的结构能有效的减轻第三行星排5、第四行星排6和第五行星排7的受力和所受扭矩,也可使第五制动器70的扭矩容量增大,提高履带式推土机变速器的可靠性。实现输出轴上传递的力和扭矩在输出轴上每个行星排上进行分流,减少输出轴上各个行星排上各元件的损坏,显著提高了履带式推土机变速器的可靠性并增加其寿命,结构简单,减少了功率消耗,增大了换挡履带式推土机变速器的传动效率。同时,在履带式推土机在作业的过程当中,可以避免由于履带式推土机变速器的损坏而导致的工程延误、不必要的人员伤亡和财务损失。

以变速器输入扭矩为1700N·m,特性参数k为行星排齿圈齿数与太阳轮齿数之比,第一行星排3的特性参数为2.529,第二行星排4的特性参数为2.068,第三行星排5的特性参数为4.684,第四行星排6的特性参数为3.138,第五行星排7的特性参数为2.460为例,计算输出轴2上第三行星排5、第四行星排6和第五行星排7所受扭矩。

行星排的三个基本元件:太阳轮、齿圈、行星架分别用s、r、c表示,其扭矩分别用Ms、Mr、Mc表示,行星轮用p表示,行星排的理论内扭矩关系式为:

Ms:Mr:Mc=1:k:-(1+k)

设变速箱有n个行星排,每一行星排内存在3个内扭矩,整个变速箱行星机构上作用的外扭矩有输入扭矩Mi、输出扭矩Mo及操纵件作用扭矩Mb。对于自由度为F的变速箱,为得到一定的传动比,作用的操纵件数等于F-1,综合以上可知,挂挡之后,共存在3n+2n+(F-1)=3n+F+1个扭矩值。

1)列出n个理论内扭矩关系式

2)以每一旋转构件为脱离体列出m个静力平衡方程

由于自由度F=旋转构件数m-行星排数n,故静力平衡方程数为m=F+n。

综合以上总的扭矩方程数为2n+m=2n+F+n=3n+F个,已知输入扭矩Mi,解上述方程组即可得所有扭矩值。

计算第五行星排7上各个元件所受到的扭矩,在输入轴1输入扭矩为1700N·m时,第五太阳轮71所受到的扭矩Ms5=942N·m,第五行星架73所受到的扭矩Mc5=-3260N·m,第五齿圈74所受到的扭矩Mr5=-2317N·m,第五制动器70所受到的扭矩Mb5=2317N·m。

对比具有相同行星排特性参数的其它传动形式的变速器,第五行星排7上的三个基本元件所受到的扭矩及第五制动器70的制动力矩均减小了18%以上。

计算第四行星排6上各个元件所受到的扭矩,在输入轴1输入扭矩为1700N·m时,第四太阳轮61所受到的扭矩Ms4=1039N·m,第四行星架63所受到的扭矩Mc4=-4298N·m,第四齿圈64所受到的扭矩Mr4=3259N·m。

对比具有相同行星排特性参数的其它传动形式的履带式推土机变速器,第四行星排6上的三个基本元件力矩均减小了18%。

计算第三行星排5上各个元件所受到的扭矩,在输入轴1输入扭矩为1700N·m时,第三太阳轮51所受到的扭矩Ms3=918N·m,第三行星架53所受到的扭矩Mc3=-5216N·m,第三齿圈54所受到的扭矩Mr3=4298N·m。

输出轴2输出扭矩为:Mo=-(Ms3+Ms4+Ms5)=(918+1039+942)=-2899N·m

前进二挡:第二制动器40和第四制动器60同时接合,分别将第二齿圈44和第四齿圈64固定,履带式推土机变速器实现前进二挡。此时,第二制动器40和第四制动器60成为固定状态,其余制动器为解除固定状态;通过第二制动器40成为固定状态,第二齿圈44的旋转速度为0;通过第四制动器60成为固定状态,第四齿圈64的旋转速度为0。

如图3所示,前进二挡动力传递路线:动力从输入轴1传递到第二太阳轮41,由于第二齿圈44制动,所以动力由第二行星轮42传递到第二行星架43上。动力传递到此分成二路传递到输出轴2,第一路线:从第三行星架53通过第三行星轮52将动力传递给第三齿圈54,由于第四制动器60制动,第四齿圈64速度为0,动力通过第四行星轮62传递给第四太阳轮61,即传递到输出轴2。第二路线:从第三行星架53通过第三行星轮52将动力传递到第三太阳轮51上,即传递到输出轴2。结合图3从传递路线可以看出,传递功率在行星排第三行星排5和第四行星排6分成二路传递,最终在输出轴2上合并输出,这种动力传递路线可将作用力分布在第三行星排5和第四行星排6上,使每个行星排的受力不致过大,同时第四制动器60的制动力矩也能相应减小。推土机在工作时使用前进二挡推土工况使用第二多,变速器传递力也很大,这种功率分流的结构能有效的减轻第三行星排5和第四行星排6的受力,也可使第四制动器60的扭矩容量增大,提高变速器的可靠性。

在前进二挡时,计算第四行星排6上各个元件所受到的扭矩,当输入轴1输入扭矩为1700N·m时,第四太阳轮61所受到的扭矩Ms4=1039N·m,第四行星架63所受到的扭矩Mc4=-4298N·m,第四齿圈64所受到的扭矩Mr4=3260N·m,第四制动器60所受到的扭矩Mb4=-3260N·m。

对比具有相同行星排特性参数的其它传动形式的变速器,第四行星排6上的三个基本元件力矩及制动器B4制动力矩均减小了18%以上。

计算第三行星排5受力,在输入轴1输入扭矩为1700N·m时,第三太阳轮51所受到的扭矩Ms3=918N·m,第三行星架53所受到的扭矩Mc3=-5216N·m,第三齿圈54所受到的扭矩Mr3=4298N·m。

输出轴2输出扭矩为:

Mo=-(Ms3+Ms4)=-(918+1039)=-1957N·m

前进三挡:第二制动器40和第三制动器50同时接合,分别将第二齿圈44和第三齿圈54固定,履带式推土机变速器实现前进三挡。

使第二制动器40和第三制动器50成为固定状态,其余制动器为解除固定状态;通过第二制动器40成为固定状态,第二齿圈44的旋转速度为0。通过第三制动器50成为固定状态,第三齿圈54的旋转速度为0。

如图4所示,前进三挡动力传递路线:动力从输入轴1传递到第二太阳轮41上,由于第二齿圈44制动,所以动力由第二行星轮42传递到第二行星架43上。第三制动器50使第三齿圈54制动,第三行星架53通过第三行星轮52将动力传递到第三太阳轮51,即传递到输出轴2上。结合图4从传递路线可以看出,功率在行星排第二行星排4和第三行星排5上的传递情况。

后退一挡:第一制动器30和第五制动器70同时接合,分别将第一行星架33和第五齿圈74固定,履带式推土机变速器实现后退一挡。

使第一制动器30和第五制动器70成为固定状态,其余制动器为解除固定状态;通过第一制动器30成为固定状态,第一行星架33的旋转速度为0;通过第五制动器70成为固定状态,第五齿圈74的旋转速度为0。

如图5所示,后退一挡动力传递路线:动力从输入轴1传递到第一太阳轮31,由于第一行星架33的制动,所以动力由第一行星轮32传递到第一齿圈34上。动力传递到此分成三路传递到输出轴2,第一路线:从第三行星架53通过第三行星轮52将动力传递给第三齿圈54,接着通过第四行星轮62传递给第四齿圈64,然后通过第五行星轮72传递到第五太阳轮71,即传递到输出轴2上;第二路线:从第三行星架53通过第三行星轮52将动力传递给第三齿圈54,接着通过第四行星轮62传递给第四太阳轮61,即传递到输出轴2上;第三路线:从第三行星架53通过第三行星轮52将动力传递到第三太阳轮51,即传递到输出轴2上。结合图5从传递路线可以看出,传递功率在第三行星排5、第四行星排6和第五行星排7分成三路传递,最终在输出轴2上合并输出,这种动力传递路线可将作用力分布在三个行星排上,使输出轴2上的每个行星排的受力不致过大,同时第五制动器70的制动力矩也能相应减小。这种功率分流的结构能有效的减轻输出轴2上各个行星排的受力,也可使第五制动器70的扭矩容量增大,提高变速器的可靠性。实现输出轴上传递的力和扭矩在输出轴上每个行星排上进行分流,减少输出轴上各个行星排上各元件的损坏,显著提高了履带式推土机变速器的可靠性并增加其寿命,结构简单,减少了功率消耗,增大了换挡履带式推土机变速器的传动效率。同时,在履带式推土机在作业的过程当中,可以避免由于履带式推土机变速器的损坏而导致的工程延误、不必要的人员伤亡和财务损失。

计算第五行星排7上各个元件所受到的扭矩,在输入轴1输入扭矩为1700N·m时,第五太阳轮71所受到的扭矩Ms5=-777N·m,第五行星架73所受到的扭矩Mc5=2687N·m,第五齿圈74所受到的扭矩Mr5=-1910N·m,第五制动器70所受到的扭矩Mb5=1910N·m。

对比具有相同行星排特性参数的其它传动形式的履带式推土机变速器,第五行星排7上的三个基本元件所受到的扭矩及第四制动器的制动力矩均减小了18%。

在后退一挡时,计算第四行星排6上各个元件所受到的扭矩,在输入轴1输入扭矩为1700N·m时,第四太阳轮61所受到的扭矩Ms4=-856N·m,第四行星架63所受到的扭矩Mc4=3544N·m,第四齿圈64所受到的扭矩Mr4=-2687N·m。

对比具有相同行星排特性参数的其它传动形式的履带式推土机变速器,第四行星排6上的三个基本元件所受到的扭矩均减小了18%。

计算第三行星排5上各个元件所受到的扭矩,在输入轴1输入扭矩为1700N·m时,第三太阳轮51所受到的扭矩Ms3=-756N·m,第三行星架53所受到的扭矩Mc3=4300N·m,第三齿圈54所受到的扭矩Mr3=-3544N·m。

输出轴2输出扭矩为:

Mo=-(Ms+Ms4+Ms5)=-(-777)-(-856)-(-756)=2389N·m

后退二挡:第一制动器30第四制动器60同时接合,分别将第一行星架33和第四齿圈64固定,履带式推土机变速器实现后退二挡。

使第一制动器30和第四制动器60成为固定状态,其余制动器为解除固定状态;通过第一制动器30成为固定状态,第一行星架33的旋转速度为0;通过第四制动器60成为固定状态,第四齿圈64的旋转速度为0。

如图6所示,后退二挡动力传递路线:动力从输入轴1传递到第一太阳轮31,由于第一行星架33制动,所以动力由第一行星轮32传递到第一齿圈34。动力传递到此分成二路传递到输出轴2,第一路线:从第三行星架53通过第三行星轮52将动力传递给第三齿圈54,接着通过第四行星轮62传递给第四太阳轮61,即传递到输出轴2。第二路线:从第三行星架53通过第三行星轮52将动力传递到第三太阳轮51,即传递到输出轴2。结合图6从传递路线可以看出,传递功率在第三行星排5和第四行星排6分成二路传递,最终在输出轴2上合并输出,这种动力传递路线可将作用力分布在第三行星排5和第四行星排6上,使每个行星排的受力不致过大,同时第四制动器60的制动力矩也能相应减小。这种功率分流的结构能有效的减轻第三行星排5和第四行星排6所受到的扭矩,也可使第四制动器60的扭矩容量增大,提高变速器的可靠性。

计算第四行星排6上各个元件所受到的扭矩,在输入轴1输入扭矩为1700N·m时,第四太阳轮61所受到的扭矩Ms4=-856N·m,第四行星架63所受到的扭矩Mc4=3544N·m,第四齿圈64所受到的扭矩Mr4=-2687N·m,第四制动器60所受到的扭矩Mb4=2687N·m。

对比具有相同行星排特性参数的其它传动形式的履带式推土机变速器,第四行星排6上的三个基本元件所受到的扭矩及第四制动器60的制动力矩均减小了18%。

计算第三行星排5所受到的扭矩,在输入轴1输入扭矩为1700N·m时,第三太阳轮51所受到的扭矩Ms3=-756N·m,第三行星架53所受到的扭矩Mc3=4300N·m,第三齿圈54所受到的扭矩Mr3=-3544N·m。

输出轴2输出扭矩为:

Mo=(Ms3+Ms4)=-(-856)-(-756)=1612N·m

后退三挡:第一制动器30和第三制动器50同时接合,分别将第一行星架33和第三齿圈54固定,履带式推土机变速器实现后退三挡。

使第一制动器30和第三制动器50成为固定状态,其余制动器为解除固定状态;通过第一制动器30成为固定状态,第一行行星架的旋转速度为0;通过第三制动器50成为固定状态,第三齿圈54的旋转速度为0。

如图7所示,后退三挡动力传递路线:动力从输入轴1传递到第一太阳轮31,由于第一行星架33制动,所以动力由第一行星轮32传递到第一齿圈34上。第三行星架53通过第三行星轮52将动力传递到第三太阳轮51,即传递到输出轴2上,结合图7从传递路线可以看出功率在第一行星排3和第三行星排5上传递路线。

空挡:使第五制动器70成为固定状态,其余制动器为解除固定状态,则履带式推土机变速器的自由度变为二,无固定输出,故不传递动力。

履带式推土机变速器起动时,由空挡变成一挡时,只需使第一制动器30或第二制动器40变成为固定状态即可,可以变速阀油压快速建立,从而使履带式推土机变速器快速起动,减少了时间延迟。

第一制动器30、第二制动器40、第三制动器50、第四制动器60和第五制动器70均为湿式多片式制动器。湿式多片式制动器由若干固定和转动的制动摩擦片相互交错排列,安装在充有冷却油液的密封的制动器壳体内,固定摩擦片通过外花键和制动器壳体连接,转动摩擦片通过内花键与轮毂连接,随轮毂一起旋转。当来自制动阀的油液进入到制动器时,制动活塞就把交错安装的制动摩擦片压紧,湿式多盘制动器具可以防止摩擦片和压片直接接触,可以把因摩擦而产生摩擦片间的磨损减至最小,工作性能稳定,不需要经常调整,有较长的使用寿命。由于取消了旋转离合器结构,制动器油缸不经过旋转密封,也没有离合器因旋转时产生离心压力而阻碍摩擦片分离的缺点,提高了变速器的可靠性,减少了制造成本。

注意,以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施方式的限制,上述实施方式和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内,本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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