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車輛傳動(dòng)系統(tǒng)是決定大功率車輛性能的關(guān)鍵部件。我國目前使用的生產(chǎn)小型拖拉機(jī)變速箱拖拉機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)大多采用的是固定軸式齒輪變速器,它具有效率高、成本低、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn),從而獲得廣泛應(yīng)用。但這種手動(dòng)機(jī)械式變速器屬于非動(dòng)力換擋,輸出轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速變化比較大,換擋時(shí)首先分離主離合器以切斷動(dòng)力傳遞,然后操縱換擋同步器進(jìn)行擋位變換,需要駕駛員憑經(jīng)驗(yàn)決定換擋時(shí)刻,換擋最佳時(shí)機(jī)不易把握,而且由于頻繁換擋操作,易使駕駛員疲勞,進(jìn)而影響行駛安全 。此外,拖拉機(jī)作業(yè)環(huán)境惡劣,外界負(fù)荷波動(dòng)頻繁,這就要求發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱小型拖拉機(jī)變速箱廠家能適時(shí)地變更轉(zhuǎn)速和扭矩以適應(yīng)負(fù)荷和行駛阻力的不斷變化,這些通過僅僅依靠駕駛員操縱傳統(tǒng)的機(jī)械式變速器來實(shí)現(xiàn),難以保證拖拉機(jī)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性,而且增加了勞動(dòng)強(qiáng)度。
小型拖拉機(jī)變速箱廠家拖拉機(jī)主要從事田間作業(yè)和道路運(yùn)輸,多擋、大傳動(dòng)比范圍和長時(shí)間大負(fù)荷作業(yè)是農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)傳動(dòng)系的主要特點(diǎn) 。擋位的增多,一方面可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率利用率,另一方面可以拓寬變速器的速比范圍,以適應(yīng)各種復(fù)雜地況和特種作業(yè)要求。如果采用傳統(tǒng)的兩軸式或三軸式傳動(dòng)結(jié)構(gòu),必然會(huì)使變速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜而笨重,所以拖拉機(jī)動(dòng)力換擋自動(dòng)變速器多采用主副變速相串聯(lián)的多級(jí)組成式傳動(dòng)方案,主副變速分別由不同的操縱機(jī)構(gòu)控制,其優(yōu)點(diǎn)在于傳動(dòng)齒輪個(gè)數(shù)少,同等條件下變速箱結(jié)構(gòu)尺寸和重量減小,且傳動(dòng)比變化率大,使拖拉機(jī)小型拖拉機(jī)變速箱廠家的驅(qū)動(dòng)力和行駛速度都有較寬的變化范圍。
生產(chǎn)小型拖拉機(jī)變速箱動(dòng)力換擋變速器由于換擋操作簡單且動(dòng)力不中斷,改善了拖拉機(jī)的操縱性能,提高了工作效率。自1959年美國卡特彼勒公司在D9D拖拉機(jī)上首次成功地應(yīng)用動(dòng)力換擋以來,由于其在換擋時(shí)所表現(xiàn)出的明顯優(yōu)點(diǎn),吸引了許多廠家紛紛效仿 。如同時(shí)期的Ford公司在其671/771/871/971拖拉機(jī)上引入一0一Speed 10+2動(dòng)力換擋變速箱,該變速器小型拖拉機(jī)變速箱廠家作業(yè)速度范圍0.9~30 km/h,可在作業(yè)阻力大的區(qū)域快速降擋以提升牽引力,通過后及時(shí)升擋以保證作業(yè)速度和燃油經(jīng)濟(jì)性,在此過程中不需要停車和操縱離合器,而且可保持動(dòng)力輸出軸速度不變,從而顯著提升拖拉機(jī)動(dòng)力輸出。
嚙合套換擋相對于滑動(dòng)齒輪換擋具有體積小、換擋相對容易的優(yōu)點(diǎn)。由于滑動(dòng)齒輪換擋和嚙合套換擋具有結(jié)構(gòu)簡單、加工制造成本低等優(yōu)點(diǎn),所以它們在生產(chǎn)小型拖拉機(jī)變速箱拖拉機(jī)產(chǎn)生的初期應(yīng)用極為廣泛。但隨著操作者對拖拉機(jī)駕駛平順性以及變速箱使用壽命的要求日益增長,同步器換擋變速箱的優(yōu)勢也就逐漸凸顯出來。自從20世紀(jì)30年代同步器變速箱被發(fā)明,它在歐美市場的使用就越來越廣泛,這也就導(dǎo)致了滑動(dòng)齒輪換擋和嚙合套換擋結(jié)構(gòu)的變速箱已經(jīng)逐漸被淘汰。對于我國,由于拖拉機(jī)小型拖拉機(jī)變速箱廠家技術(shù)起步較晚,現(xiàn)階段滑動(dòng)齒輪換擋和嚙合套換擋結(jié)構(gòu)還在很大程度上被使用,由于手動(dòng)變速箱換擋時(shí)會(huì)中斷拖拉機(jī)動(dòng)力,使得拖拉機(jī)的工作效率降低,操作變得更為繁瑣,因此,隨著時(shí)代的發(fā)展,對于變速箱操作的簡化要求也就越來越高。
動(dòng)力換擋變速器小型拖拉機(jī)變速箱廠家是通過液壓操縱離合器的接合和分離來實(shí)現(xiàn)換擋的,但由于液體的不可壓縮性,換擋操縱液壓系統(tǒng)剛度較大,如果換擋元件接合過猛,會(huì)產(chǎn)生換擋沖擊,使傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的動(dòng)載荷,加劇零部件的磨損,降低使用壽命,而且易使駕駛員疲勞。良好的換擋品質(zhì)要求換擋迅速、平穩(wěn)、無沖擊,且對動(dòng)力傳遞影響小,盡量使動(dòng)力不中斷。在實(shí)際換擋過程中,各擋位離合器大多是由單向開關(guān)閥控制,當(dāng)開關(guān)閥打開時(shí),離合器內(nèi)壓力只能增加,而當(dāng)開關(guān)閥處于關(guān)閉位置,離合器內(nèi)液體壓力為零,因此原離合器分離的準(zhǔn)確時(shí)間無法確定,另外離合器液壓還受溫度、離合器盤磨損以及轉(zhuǎn)速影響,不能有效測定實(shí)際的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,這些都對閉環(huán)控制形成障礙,使換擋過程受溫度與負(fù)荷影響顯著減小。國內(nèi)用試驗(yàn)的方法研究了生產(chǎn)小型拖拉機(jī)變速箱動(dòng)力換擋變速箱換擋過程中,換擋離合器壓力變化過程對旋轉(zhuǎn)速度的影響,發(fā)現(xiàn)在理想換擋點(diǎn)變速箱換擋最平穩(wěn) 。
擋位增多化發(fā)展。更多的擋位不僅有利于換擋頓挫感的減少,還有利于降低拖拉機(jī)的油耗,提升生產(chǎn)小型拖拉機(jī)變速箱拖拉機(jī)的動(dòng)力,同時(shí)使得拖拉機(jī)有更多的速比分配。自動(dòng)控制化發(fā)展。更多的采用電控和液壓來完成換擋動(dòng)作,對操作過程做到極致簡化。高新技術(shù)更多應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊控制技術(shù)、遠(yuǎn)程遙控技術(shù)以及自動(dòng)檢測技術(shù)等更多的高新技術(shù)將應(yīng)用于小型拖拉機(jī)變速箱廠家拖拉機(jī)變速箱。擋桿電子化。電子擋桿可極大的節(jié)約駕駛空間,同時(shí)使得操作進(jìn)一步簡化。動(dòng)力方式的多樣化,變速箱將有更多的混合動(dòng)力和全電動(dòng)力的模塊或者功能介入。