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拖拉機變速箱是拖拉機的關(guān)鍵部件之一 ,生產(chǎn)變速箱和后橋 、動力輸出軸傳動 、四輪驅(qū)動 (前橋除外) 、制動器及其他部件組成傳動系 ,其功能是將柴油發(fā)動機輸出的高轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換為驅(qū)動橋和動力輸出軸的低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩 。以變速箱為核心的傳動系 , 其變速箱廠家成本約占拖拉機總成本的 25 %~30 % ,比發(fā)動機的成本高得多 。變速箱性能的好壞對拖拉機的燃油 經(jīng)濟性 、乘座舒適性 、牽引力特性和可靠性等關(guān)鍵性能 指標有著重要的影響 ,拖拉機生產(chǎn)企業(yè)不惜投入大量的人力物力 ,用于拖拉機變速箱的設(shè)計 、制造以及質(zhì)量 控制 。研究人員也高度重視拖拉機變速箱的研究 ,致力于傳統(tǒng)拖拉機變速箱的性能改進和新型拖拉機變速 箱的研發(fā) 。經(jīng)過一百多年的發(fā)展 ,拖拉機變速箱從初 期的手動換擋機械變速箱 、同步套換擋變速箱發(fā)展到今天的動力換擋變速箱和無級變速箱 ,變速箱的換擋品質(zhì)不斷提高 ,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)復雜多變工況的適應性不斷增強。
動力換擋生產(chǎn)變速箱自動變速器的基本工作原理,由駕駛員通過油門踏板 ,制動踏板和換擋手柄向變速器控制器( TCU ) 表達意圖 ,發(fā)動機轉(zhuǎn)速、作業(yè)速度 、擋位 、油門開度等傳感器實時監(jiān)測拖拉機的作業(yè)狀況,并將相應的電信號輸入 TCU ,TCU 按存儲在其中的設(shè)定程序模擬熟練駕駛員的駕駛規(guī)律( 最佳換擋規(guī)律 、發(fā)動機油門的自適應調(diào)節(jié)規(guī)律等) ,通過選換擋液壓執(zhí)行機構(gòu)對換擋離合器的結(jié)合及分離進行控制 ,以實現(xiàn)變速箱廠家發(fā)動機和變速器的最佳匹配,從而獲得優(yōu)良的作 業(yè)性能和迅速換擋能力 。
采用生產(chǎn)變速箱電子控制液壓系統(tǒng)驅(qū)動換擋離合器切換擋位,如Case IH公司在其Steiger拖拉機上裝配電子脈沖寬度調(diào)節(jié)換擋電磁閥,由控制器控制自動換擋,使其在田間和公路上的換擋更加順暢,既減輕了駕駛員的疲勞程度,又延長了變速箱變速箱廠家的壽命。電子輔助功能,如(1)強制降擋功能,在高速擋運行過程中遇到大負載時或駕駛員快速踏下油門踏板時,系統(tǒng)將臨時降低至低擋位;(2)巡航功能,駕駛員無需踩油門踏板,旦設(shè)定工作速度,控制系統(tǒng)通過對油門開度、擋位變換,使拖拉機按最佳燃油經(jīng)濟性或最佳動力性要求保持設(shè)定的作業(yè)速度行駛,以減輕駕駛員勞動強度;(3)驅(qū)動防滑功能,拖拉機在附著系數(shù)低的作業(yè)路面起步或加速時,通過對換擋離合器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和擋位變化來控制輸出軸轉(zhuǎn)矩來控制牽引力,以達到防滑控制的目的,提高拖拉機的操縱性、穩(wěn)定性和安全性;(4)電子地頭轉(zhuǎn)向功能,在田間地頭轉(zhuǎn)向時,通過轉(zhuǎn)向開關(guān)實現(xiàn)自動換擋,懸掛農(nóng)具升降,液壓輸出與油門控制,簡化地頭轉(zhuǎn)彎操作。
從20世紀90年代中期, Fendt 公司生產(chǎn)出第一臺裝用Vario型生產(chǎn)變速箱無級變速傳動系的拖拉機產(chǎn)品以來, 無級變速拖拉機技術(shù)發(fā)展時間已 有20多年了。在此期間,這一技術(shù)在世界拖拉機領(lǐng)域內(nèi)就沒有停止過產(chǎn)品的研究和發(fā)展。為了進一步了解國外主要拖拉機公司的無級變速技術(shù)的發(fā)展,自Fendt公司以后生產(chǎn)出無級變速拖拉機的另一家公司是 Valtra公司, 該公司在進入 AGCO集團公司后,又將這一無級變速傳動系技術(shù)采用于AGCO公司的大功率拖拉機上,在數(shù)年后,MF公司拖拉機上也開始裝用這種無級變速傳動機構(gòu),但其技術(shù)結(jié)構(gòu)均為從其Fendt公司的Vario型無級變速變速箱廠家傳動系結(jié)構(gòu)派生出來。同 樣,采用Fendt公司的Vario型無級變速箱技術(shù)的公司還有英國的JCB公司的Fastrac型無級變速變速箱。
拖拉機上生產(chǎn)變速箱的變速箱擔負著變速變扭、減速增扭,以使拖拉機適應各種路況的任務(wù)。隨著拖拉機行駛里程的增加,因換擋頻繁,變速箱中的齒輪、齒輪軸、軸承等零件發(fā)生磨損,使變速箱內(nèi)部出現(xiàn)不正常的響聲。如何正確找到異響原因,及時排除故障,對拖拉機的使用有重要意義。多數(shù)的拖拉機變速箱廠家和農(nóng)用運輸車采用 BJ130 變速箱或NJ130 變速箱,它們都具有四個前進擋和一個倒擋。有些四輪農(nóng)用運輸車產(chǎn)品中,既可選裝 BJ130 型變速箱,也可換裝 NJ130 型變速箱總成。有的拖拉機變速箱采用EQl40 變速箱,它是三軸五擋齒輪式變速箱,有五個前進擋和一個倒擋,第五擋是直接擋,二三擋、四五擋分別裝有鎖銷式慣性同步器,操縱機構(gòu)都裝有定位和倒擋鎖等保險裝置。還有的廠家把 130 變速箱和 140 變速箱組合起來,生產(chǎn)出一種新型的 130 + 140 變速箱,特別適用于山區(qū)農(nóng)村道路,農(nóng)民稱之為“爬坡王”。我們在診斷變速箱異響故障時,要先掌握這臺機車變速箱的結(jié)構(gòu)特點及工作原理,做到有的放矢。