Глава 4

Общие сведения о трансмиссии трактора

4.1. Назначение, классификация и требования к трансмиссиям

Трансмиссия в целом представляет собой комплекс устройств для передачи и преобразования энергии от ее источника к потребителю (или потребителям) в удобном для них виде.

Современные трансмиссии можно классифицировать по способу изменения их передаточных чисел на бесступенчатые, ступенчатые и комбинированные.

Б е с с т у п е н ч а т ы е т р а н с м и с с и и позволяют в заданном интервале передаточных чисел иметь любое их значение, вследствие чего работа МТА всегда может быть наиболее производительной и экономичной.

С т у п е н ч а т ы е т р а н с м и с с и и имеют определенные интервалы (ступени) передаточных чисел в пределах которых работа МТА достаточно производительная и экономичная.

К о м б и н и р о в а н н ы е т р а н с м и с с и и отличаются сочетанием интервалов передач, в которых возможно бесступенчатое изменение передаточных чисел.

По способу преобразования крутящего момента их можно классифицировать на механические, гидравлические, электрические и комбинированные.

Б е с с т у п е н ч а т ы е т р а н с м и с с и и по этому признаку подразделяются на м е х а н и ч е с к и е (фрикционно-тороидные, клиноременные и импульсные - инерционные), г и д р а в л и ч е с- к и е (гидродинамические и гидрообъемные), э л е к т р и ч е с к и е (электромеханические).

С т у п е н ч а т а я т р а н с м и с с и я по этому признаку является механической, в которой преобразование крутящего момента происходит в шестеренных редукторах, в одном из которых – к о р о- б к е п е р е д а ч (КП) - производится изменение передаточных чисел, ограниченных числом возможных сочетаний зубчатых пар.

Не зависимо от классификации трансмиссий, они должны соответствовать определенным эксплуатационным и производственным требованиям:

- должны обеспечивать надежную связь с двигателем и отсоединение от него, в зависимости от технологии работы МТА;

268

-иметь возможность изменения общего передаточного числа в зависимости от изменения тягового сопротивления движению трактора (его загрузке);

-должны иметь возможность изменения направления вращения ведущих колес трактора при неизменном направлении вращения вала двигателя для получения заднего хода, а также соотношения частот вращения левого и правого ведущих колес при движении на повороте, по неровностям пути и для поворота соответственно колесного и гусеничного трактора;

-обеспечивать отбор части мощности двигателя на привод рабочих органов прицепных или навесных машин - орудий во время движения МТА или его работы в стационарных условиях, а также систем по обслуживанию гидравлических систем трактора;

-конструктивно быть компактными, иметь ограниченные габаритные размеры корпусов сборочных единиц (агрегатов), способных передавать большие мощности, иметь достаточно высокие КПД и долговечность, низкую трудоемкость технического обслуживания и хорошую ремонтопригодность.

4.2. Ступенчатые трансмиссии

На большинстве сельскохозяйственных и значительной части промышленных тракторов применяют ступенчатые шестеренные трансмиссии, как наиболее отработанные конструктивно, относительно простые, удобные и надежные в работе, имеющие довольно высокий КПД, более низкую стоимость. Основным их недостатком является ступенчатое регулирование крутящих моментов, что довольно часто приводит к неэффективному использованию мощности двигателя.

Кинематические схемы ступенчатых трансмиссий могут быть двух типов. По первой традиционной схеме (рис. 4.1,а,б) мощность двигателя на ведущие колеса трактора разделяется после КП, что обусловливает наличие одной центральной передачи (ЦП), размещаемой, как правило, в корпусе заднего моста трактора (гусеничного или колесного с задними ведущими колесами). Такая схема относительно проста, хорошо компонуется, обладает достаточно высоким механическим КПД и приемлимыми показателями материалоемкости.

По второй кинематической схеме (рис. 4.1,в) трансмиссии мощность от двигателя разделяется перед КП или в ней, что обусловливает наличие двух ЦП. Положительным качеством этой схемы является меньшая силовая нагруженность деталей КП и ЦП и возможность

269

уменьшения размеров механизма поворота гусеничного трактора, установка их на менее нагруженной части трансмиссии до ЦП. Особенностью этой схемы является невозможность четкого разграничения функций КП и механизма поворота и выполнение одним агрегатом совмещенных функций. Этот тип трансмиссии устанавливается только на гусеничных тракторах.

В традиционных схемах трансмиссии типового колесного трактора с задними ведущими колесами и гусеничного трактора (рис. 4.1,а,б) источником энергии является ДВС 1, с коленчатого вала которого неразделенный поток мощности поступает в первый агрегат трансмиссии - сцепление 2. Сцепление служит для соединения трансмиссии с двигателем и отсоединения ее от него. После сцепления поток мощности поступает в КП 3 - редуктор, в котором обеспечивается ступенчатое изменение подведенного крутящего момента за счет различного сочетания работающих шестерен, образующих необходимые передаточные числа. Как правило, тракторная КП является понижающим редуктором, хотя в ней может быть прямая и повышающая транспортные передачи.

Пара конических шестерен 4 образуют ЦП, соединяющую КП с поперечными валами заднего ведущего моста трактора. Она разделяет поток мощности от КП на два самостоятельных потока по бортам трактора и является понижающим редуктором с постоянным передаточным числом.

Уколесного трактора ведомая шестерня ЦП обычно устанавливается на корпусе дифференциала 7 - механизме трансмиссии, кинематически соединяющем ЦП с ведущими валами конечных передач 5 (рис. 4.1,а). Дифференциал позволяет ведущим колесам 6 вращаться с разными частотами при повороте трактора или их движении по неровностям пути. Конечная передача является последним понижающим редуктором трансмиссии с постоянным передаточным числом и

вряде случаев определяет величину дорожного просвета (клиренса) трактора.

Для отбора части мощности двигателя для посторонних ее потребителей, рассмотренных ранее, колесный трактор, как правило, имеет не менее двух приводов ВОМ - заднего 8 и бокового 9.

Угусеничного трактора разветвленные потоки мощности после ЦП 4 (рис.4.1,б) вначале поступают в механизм поворота 5, а затем в конечные передачи 6 и ведущие колеса 7, иногда называемые звездочками. Механизм поворота обеспечивает передачу разных ведущих моментов и частот вращения левого и правого колес 7, благодаря чему производится поворот гусеничного трактора. Некоторые меха-

270

низмы поворота выполняются как понижающие редукторы (планетарные).

в)

Рис. 4.1. Принципиальные структурные кинематические схемы ступенчатых трансмиссий тракторов:

а – традиционная типового колесного трактора; б – традиционная гусеничного трактора; в – гусеничного трактора с разделением потока мощности перед КП

У гусеничного трактора, как правило, должно быть не менее одного заднего привода ВОМ 8.

В трансмиссии гусеничного трактора с разделением потока мощности перед КП (рис. 4.1,в) поток мощности от дизеля 1 поступа-

271

ет в сцепление 2 и далее в раздаточный шестеренчатый редуктор 3, выходные валы которого являются приводными валами двух параллельных КП 4. Отличительной особенностью этих КП является переключение передач на ходу трактора, без разрыва потока мощности, с применением обычных фрикционных гидроподжимных муфт.

На концах выходных валов КП последовательно установлены тормоз 5 и ведущая коническая шестерня отдельной ЦП 6.

Тормоза 5 и блокировочные муфты КП являются одновременно агрегатами механизма поворота гусеничного трактора с данным типом трансмиссии.

Конечная передача 7 и ведущие колеса 8 аналогичны рассмотренным выше. Привод ВОМ 9 обычно отводится от раздаточного редуктора 3.

4.3.Передаточное число трансмиссии, КПД

иведущие моменты

Общее передаточное число трансмиссии uo можно представить как отношение частоты вращения nд или угловой скорости ω д коленчатого вала двигателя к среднему значению частоты вращения nк или угловой скорости ω к ведущих колес трактора.

	uo =	nд	=	ω
		nк		ω

	д	(4.1)
	к

Средние значения nк и ω к принимаются исходя из неравномерности вращения правого и левого ведущих колес.

Поэтому

nк	=	nпр + nлев		и ω к =	ω пр + ω лев	, где индексы "пр" и
					2
	2
"лев" – соответственно для правого и левого колеса.
Общее	передаточное			число	рассмотренных		ступенчатых

трансмиссий можно представить как произведение передаточных чисел составляющих их агрегатов:

для колесного трактора	uок = uкп uцп uкон;
для гусеничного трактора	uог = uкп uцп uмп uкон ,

где uкп, uцп, uмп и uкон - передаточные числа соответственно КП, ЦП, механизма поворота и конечной передачи.

Изменение передаточного числа трансмиссии в основном производится в КП. Однако в ряде трансмиссии ЦП и механизм поворота

272