Трансмиссии тракторов и автомобилей назначение составных элементов их общее устройство и работа
Назначение и схема трансмиссии трактора
Большинство колесных и гусеничных тракторов работают по одному принципу, ведь наличие ряда конструктивных особенностей позволяет технике удобно передвигаться и выполнять отведенные задачи. Трансмиссия является незаменимой частью любого трактора, ведь ее основная задача — передавать и преобразовывать полученную энергию к потребителю. Причем передача проходит максимально удобно и просто, а значит управлять трактором сегодня достаточно просто.
Нынешние тракторы создаются в различных вариантах трансмиссии, можно выделить две основных трансмиссии:
Также производители создают несколько трансмиссий, которые различаются по изменению передаточного числа. В зависимости от этого выделяют комбинированную, ступенчатую и бесступенчатую трансмиссии.
Механическая и гидромеханическая трансмиссии
Наиболее популярной, недорогой и практичной считается механическая трансмиссия, она достаточно удобная и неприхотливая в работе. В основе механической коробки лежат такие главные механизмы как: сцепление, коробка передач, главная передача, дифференциал, конечные передачи, механизм поворота и карданная передача.
Также в зависимости от производителя выбранного трактора в его трансмиссию могут устанавливаться ходоуменьшители, раздаточная коробка и система повышения крутящего момента.
Также следует понимать, что нынешние зарубежные тракторы могут предлагаться с трансмиссиями электрического и смешанного типа. Вышеуказанные виды трансмиссий обычно различаются по способу обработки крутящего момента.
Классификация по преобразованию передаточного числа
В тракторах принято использовать ступенчатые трансмиссии, они удобные, неприхотливые в обслуживании и недорогие.
Особенности трансмиссии гусеничного трактора
Для работы трактора на гусеничном ходу используется иная трансмиссия, предполагает наличие двух больших гидравлических передач. На каждой передаче устанавливается регулируемый насос и гидравлический мотор.
Гидравлические насосы созданы таким образом, что соединяются с двигателем, гидравлические моторы в передачах соединяются с ведущими звездочками. Непосредственно данные звездочки уже соединены зубчатым механизмом. Схемы трансмиссии гусеничного трактора позволяют проще оценить принцип работы и все особенности.
Какое использовать масло в трансмиссию трактора?
Для полноценной работы такого узла трактора как трансмиссия приходиться использовать специальное масло, характеристики которого устанавливаются еще на заводе производителе. Трансмиссионное масло создается согласно ГОСТ 17479.2-85, при маркировке масла производитель может указать буквы ТМ.
Также марка масла обозначается цифрами, обозначающими наличие присадок и определенную вязкость. Приведем пример: масло ТС-3-1H можно расшифровать как трансмиссионное, относиться к 3 группе и создано по 4 классу вязкости.
Масло для сельскохозяйственной техники имеет в составе дистиллятную и нефтяную разновидности, хорошее масло должно иметь присадки, уменьшающие износ и появление задиров. В основе могут содержаться такие компоненты как фосфор, сера, хлор и т. д.
При использовании на тракторе ведущего моста и гипоидной скорости обязательно требуется использование специального смазочного вещества — гипоидного масла. Также играют важную роль — защищают от появления задиров. Любое трансмиссионное масло должно выполнять единственную роль — смазка внутренних механизмов трансмиссии и обеспечение правильного теплоотвода.
Видео
Трансмиссия трактора и автомобиля
Сопротивление движению тракторного агрегата и автомобиля изменяется непрерывно и в широких пределах. Это объясняется колебаниями удельного сопротивления почвы, загрузки рабочих органов машин, сопротивлений качению колес и сцепления их с грунтом или дорогой, возникающими на пути движения, подъемами и уклонами и т.д. Соответственно требуется изменять вращающий момент, подводимый к ведущим колесам (звездочкам) как для преодоления возросших сопротивлений, так и для более полного использования мощности двигателя, получения высокой производительности при наименьшем расходе топлива.
Трансмиссия служит для передачи вращающего момента двигателя ведущим колесам трактора (автомобиля), а также части мощности двигателя агрегатируемой с трактором машине. При помощи трансмиссии можно изменить вращающий момент и частоту вращения ведущих колес по значению и направлению.
Рисунок. Схемы трансмиссий: а — автомобиля с колесной формулой 4х2; 1 — сцепление; 2 — коробка передач; 3 — карданная передача; 4 — главная передача; 5 — дифференциал; 6 — полуось; б — колесного трактора; в — гусеничного трактора: 1 — двигатель; 2 — сцепление; 3 — коробка передач; 4 — главная (центральная) передача; 5 — задний мост; 6 — дифференциал у колесных тракторов и конечные передачи у гусеничных тракторов; 7 — ведущее колесо (гусеница); 8 — направляющее колесо; 9 — бортовые фрикционы или планетарный механизм поворота.
К трансмиссии предъявляют следующие требования:
По способу изменения вращающего момента различают ступенчатые, бесступенчатые и комбинированные трансмиссии.
Ступенчатые трансмиссии состоят из зубчатых колес различных типов. В этой трансмиссии при переходе от одного режима работы к другому вращающий момент меняется через интервалы, кратные передаточным числам, поэтому она получила название ступенчатой. При наличии ступенчатой трансмиссии на некоторых режимах невозможно полностью использовать мощность двигателя.
Бесступенчатые трансмиссии обеспечивают непрерывность и автоматичность процесса изменения вращающего момента, чем выгодно отличаются от ступенчатых. Вместе с тем им свойственны некоторые недостатки:
Различают фрикционные (механические), электрические и гидравлические бесступенчатые трансмиссии. Гидравлические передачи делят на гидродинамические и гидрообъемные.
Минский тракторный завод разработал инновационный трактор «Беларус-3023» с бесступенчатой электромеханической трансмиссией.
Комбинированные трансмиссии представляют собой сочетание одной из бесступенчатых передач со ступенчатой передачей, имеющей вспомогательное значение. Это позволяет расширить диапазон изменения вращающего момента на движителях и одновременно сохранить основные преимущества бесступенчатой передачи. Комбинированная трансмиссия, у которой в качестве одной из сборочных единиц применяют гидродинамическую передачу, называется гидромеханической. Такая трансмиссия применена в тракторе ДТ-175С.
Наиболее распространены механические трансмиссии. В механическую трансмиссию входят следующие механизмы:
Лекция по МДК » Трансмиссия»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Схемы трансмиссии, их сравнение. Крутящие моменты двигателя и ведущий момент движителя. Основные понятия о гидромеханических и электрических трансмиссиях.
Тема 11. Трансмиссия тракторов и автомобилей.
Тракторов (автомобилей) объединяет агрегаты и механизмы, которые передают крутящий момент двигателя ведущим колесам и изменяют крутящий момент и частоту вращения по величине и направлению. У тракторов, кроме этого, трансмиссия может передавать часть мощности двигателя машине, которая агрегатируется с трактором.
Трансмиссия необходима по таким причинам:
— существует разница частоты вращения валов двигателя и движителя;
— возникает изменение сопротивления перемещению машины, в зависимости от условий эксплуатации, в широких пределах
Двигатели внутреннего сгорания имеют ограниченные свойства саморегулирования — автоматического изменения крутящего момента и частоты вращения в зависимости от изменения внешних сопротивлений. Эти причины предопределяют установление трансмиссий на трактора и автомобили.
Трансмиссия служит для передачи крутящего момента двигателя ведущим колесам трактора (автомобиля), а также используется для передачи части мощности двигателя агрегатируемой с трактором машине.
С помощью трансмиссии можно изменить крутящий момент и частоту вращения ведущих колес по значению и направлению.
По способу изменения крутящего момента трансмиссии подразделяются на:
Ступенчатые, бесступенчатые и комбинированные.
Ступенчатая трансмиссия включает в себя муфту сцепления, промежуточные соединения (карданные передачи), коробку передач, главную передачу, дифференциал, конечные передачи.
В Трансмиссия входят:
1) постояннозамкнутая дисковая фрикционная муфта (сцепление), служащая для плавного соединения и быстрого разъединения работающего двигателя с трансмиссией;
2) ступенчатая коробка передач, которая выполнена в виде зубчатого редуктора с переменным передаточным числом и предназначена для изменения величины крутящего момента, подводимого к ведущим колесам в зависимости от условий движения, обеспечения движения автомобиля задним ходом и разъединения работающего двигателя с трансмиссией при длительных остановках машины;
3) карданные валы, передающие крутящий момент под меняющимся углом от коробки передач, укрепленной на раме, к подрессоренному заднему мосту;
4) главная передача (одинарная или двойная), увеличивающая тяговую силу на ведущих колесах;
5) дифференциал, служащий для распределения крутящего момента между ведущими колесами и обеспечивающий их вращение с различными угловыми скоростями при движении автомобиля на поворотах и по неровной поверхности;
Автомобили нормальной проходимости, приспособленные для работы на шоссе и грунтовых дорогах, имеют один ведущий мост —задний, а автомобили повышенной проходимости— два (передний и задний) или три (передний и два задних) ведущих моста. В трансмиссию автомобиля с двумя ведущими мостами кроме сцепления, коробки передач, карданного вала 6 и заднего ведущего моста входят также передний ведущий мост с управляемыми колесами и раздаточная коробка, соединенная с ним и коробкой передач карданными валами.
В трансмиссиях автомобилей нормальной и повышенной проходимости, используемых в качестве базы строительных машин, предусмотрен подвод части мощности двигателя к раздаточному редуктору, имеющему вал отбора мощности для привода навесного рабочего оборудования. Раздаточный редуктор может приводить в действие гидронасос системы управления навесным оборудованием.
Ходовая часть передает на дорогу силу тяжести автомобиля и осуществляет его поступательное движение. Она состоит из несущей рамы, на которой монтируются все агрегаты, кузов и кабина водителя, переднего и заднего мостов с пневмоколесами и упругой подвески, соединяющей несущую раму с мостами.
Колеса автомобилей нормальной проходимости снабжаются, как правило, пневматическими шинами высокого давления 5—7 кгс/см2 (0,49—0,69 мпа), а автомобилей повышенной проходимости — шинами низкого давления 1,75—5 кгс/см2 (0,17— 0,49 мпа) с увеличенной опорной поверхностью.
Механизмы управления объединены в две независимые системы: рулевую — для изменения направления движения автомобиля посредством поворота передних управляемых колес и тормозную — для снижения скорости и быстрой остановки машины
Тракторы применяются на строительстве для перемещения тяжеловесных грузов на прицепах по плохим дорогам и пересеченной местности там, где не может пройти автомобиль, а также передвижения и работы навесных или прицепных строительных машин.
Различают пневмоколесные и гусеничные тракторы, которые делятся на несколько классов в зависимости от максимального тягового усилия в тс (кн) на крюке трактора при номинальной мощности двигателя. Тракторы, применяемые в строительстве и сельском хозяйстве, относятся к тяговому классу 0,2. 0,6. 0,9. 1,4 тс (13,8 кн), 3 тс (29,5 кн), 6 тс (59 кн), 9 тс (88 кн), 15 тс (149 кн), 25 тс (345 кн) и 35 тс (343 кн).
Пневмоколесные тракторы обладают сравнительно большими скоростями передвижения (до 40 км/ч), высокой мобильностью и маневренностью; их используют как транспортные машины и как базу для установки различного навесного оборудования ( погрузочного, кранового, бульдозерного и землеройного), применяемого при производстве землеройных и строительно-монтажных работ небольших объемов на рассредоточенных объектах. Наиболее эффективно пневмоколесные тракторы используются на дорогах с твердым покрытием. Основной их недостаток — сравнительно высокое удельное давление на грунт (0,2—0,4 мпа), значительно снижающее проходимость машины.
Гусеничные тракторы нашли более широкое применение в строительстве благодаря значительному тяговому усилию на крюке (не менее 3 те), надежному сцеплению гусеничного хода с грунтом, малому удельному давлению на грунт (0,02— 0,06 мпа) и высокой проходимости. Основным недостатком гусеничных тракторов является их тихоходность (не более 12 км/ч).
Основные узлы пневмоколесных и гусеничных тракторов — двигатель, силовая передача (трансмиссия), остов (рама), ходовое устройство, система управления, вспомогательное и рабочее оборудование.
Гусеничные тракторы оснащаются дизелями и карбюраторными двигателями, механическими, гидромеханическими и электромеханическими трансмиссиями.
Расположение двигателя может быть передним, средним и задним. Наибольшее распространение получили гусеничные тракторы с дизелями и передним расположением двигателя. Трансмиссия служит для передачи крутящего момента от вала двигателя к ведущим звездочкам гусеничных лент (гусениц), плавного трогания и остановки машины, изменения тягового усилия трактора в соответствии с условиями движения, изменения скорости и направления его движения, а также привода рабочего оборудования.
В состав механической трансмиссии входят: фрикционная дисковая муфта сцепления (постоянно или непостоянно замкнутая), коробка передач, соединительные валы, главная передача, механизм поворота с тормозами и бортовые редукторы, соединенные с ведущими звездочками гусениц. Муфта сцепления и коробка передач выполняют те же функции, что и одноименные узлы автомобиля.
Главная передача (аналогичная автомобильной) и бортовые редукторы увеличивают крутящий момент, подводимый от двигателя к ведущим звездочкам гусениц. На поперечном валу трансмиссии между главной передачей и бортовыми редукторами установлен фрикционный или планетарный механизм поворота, предназначенный для изменения направления движения трактора. Наиболее распространенный фрикционный механизм поворота выполнен в виде двух постоянно замкнутых многодисковых фрикционных муфт (бортовых фрикционов).
Прямолинейное движение трактора с планетарным механизмом поворота обеспечивается при затянутых тормозах до полной остановки солнечных шестерен. При этом водила и вал будут вращаться с одинаковой скоростью. Для поворота трактора необходимо отпустить правый или левый тормоз, в результате чего один из планетарных механизмов полностью или частично прекратит передавать крутящий момент ведущей звездочке 10 гусеницы. Включением тормоза достигается уменьшение радиуса поворота трактора. При одновременном включении обоих тормозов обеспечивается снижение скорости или полная остановка машины. Планетарный механизм поворота одновременно выполняет функции редуктора. Основным недостатком планетарного механизма поворота является сложность регулировки тормозов.
Наряду с такими достоинствами, как простота конструкции, высокая надежность, сравнительно большой кпд (0,82—0,86) и малая стоимость, механическая трансмиссия имеет ряд недостатков, основным из которых является необходимость частого переключения передач в процессе работы трактора, что приводит к нерациональному использованию мощности двигателя и повышенной утомляемости машиниста.
Этот недостаток устранен в гидромеханической и электромеханической трансмиссиях. В гидромеханической трансмиссии используется механическая ступенчатая коробка передач и гидротрансформатор, заменяющий муфту сцепления. Гидротрансформатор обеспечивает автоматическое бесступенчатое изменение крутящего момента, а также скорости движения трактора, в пределах каждой передачи коробки в зависимости от общего сопротивления движению машины. Это позволяет снизить число переключений передач, повысить долговечность двигателя и трансмиссии в результате уменьшения на последнюю динамических нагрузок, уменьшить вероятность остановки двигателя при резком увеличении нагрузки. Однако по сравнению с механической гидромеханическая трансмиссия имеет более сложную и дорогую конструкцию, значительно меньший кпд (0,7—0,75), что ухудшает топливную экономичность трактора.
В электромеханической трансмиссии крутящий момент дизеля передается через постоянно замкнутую фрикционную муфту, карданный вал и ускоряющий редуктор силовому генератору, который питает постоянным током тяговый электродвигатель. Крутящий момент якоря тягового электродвигателя передается главной конической передачей планетарным механизмам поворота, бортовым редукторам и ведущим звездочкам гусеничных лент. Электромеханическая трансмиссия по сравнению с механической и гидромеханической имеет более простую кинематику (отсутствует ступенчатая коробка передач) и обеспечивает высокие тяговые качества трактора за счет плавного бесступенчатого регулирования в широком диапазоне скоростей движения машины в зависимости от нагрузки. Так, при увеличении нагрузки скорость движения трактора уменьшается, а тяговое усилие возрастает. При снижении нагрузки скорость движения автоматически увеличивается. Основные недостатки такой трансмиссии — сложность, сравнительно большие габаритные размеры и масса, высокая стоимость.
Выбор узлов трансмиссии лесотранспортной машины
3.1 классификация трансмиссий
3.1.1. Электромеханическая трансмиссия
3.1.2. Гидромеханическая трансмиссия.
3.1.3. Гидрообъёмная трансмиссия.
3.1.4 механическая трансмиссия
Механические трансмиссии отличает простота конструкции, надёжность, высокий кпд, низкая стоимость. Масса этих трансмиссий значительно ниже, чем у других типов передач. Существенные недостатки механических трансмиссий: ступенчатое регулирование передаточного числа, разрыв силового потока и ударные нагрузки при переключениях передач; трудность управления; сложность компоновки на многоприводных машинах. Хотя механические передачи имеют существенные недостатки, но, тем не менее, перечисленные положительные качества механических трансмиссий обуславливают их повсеместное применение на современных лесных машинах.
Как работает трансмиссия тракторов?
В большинстве колесных и гусеничных тракторов соблюдается одинаковый принцип работы механизмов и систем автомобильного транспорта. Производители подобных автомобилей за счет использования особого ряда конструкций и элементов обеспечивают удобное передвижение техники и предоставляют возможности для выполнения различных задач, которые неподвластны легковым автомобилям.
Трансмиссия – важная часть любого трактора. Основная задача этого механизма в передаче и преобразовании полученной энергии потребителю. При этом с помощью работы трансмиссии удается организовать максимально удобную и простую передачу, за счет чего управление грузовым транспортом становится в разы проще.
Назначение
Трансмиссия трактора предназначена для получения и передачи преобразованного вращающего момента двигателя ведущим колесам транспортного средства. Дополнительно этот элемент системы используют для передачи мощностей двигателя агрегатируемой с трактором машине. Наконец, с помощью трансмиссии удастся изменить величину вращающего момент и частоту вращения ведущих колес с целью перемены значения показателей и направления движения автомобиля.
Использование системы обеспечивает плавное трогание трактора с места, а также оперативное изменение скорости и направления движения транспорта без выключения двигателя.
Конструкция трансмиссии трактора включает:
Конструктивные особенности системы элементов и механизмов зависят от многих параметров, среди которых выделяют вид транспортного средства (трактор), тип силового агрегата (колесный или гусеничный), число ведущих колес.
Принцип работы
Для организации работы трансмиссии владельцу авто потребуется нажать на педаль. Тогда в действие придет выжимной подшипник, который дополнительным воздействием тяги, рычага и вилки переместится вперед. Элемент окажет воздействие на внутренние концы отжимных рычагов, которые наружными концами разделят нажимной диск и маховик, отведя первый в сторону. В результате освободится ведомый диск, и выключится сцепление. Для включения сцепления потребуется отпустить педаль.
В существующих моделях тракторов используемые трансмиссии можно поделить на два вида:
Механические. Основу таких трансмиссий составляют механизмы и шестерни, работа которых приводит к получению требуемого результата. Гидромеханические. Здесь тоже присутствуют механизмы, но также используются гидродинамические преобразователи.
Механическая трансмиссия
Самая востребованная, недорога и практичная модель устройства. Преимущество трансмиссии в виде механизмов и шестеренок – удобство эксплуатации. Устройство не требует особого ухода и при этом служит много лет без серьезных поломок. В конструкции механической коробки предусмотрено наличие следующих элементов:
В зависимости от того, каким производителем был выпущен трактор, трансмиссия может включать дополнительные элементы в виде ходоуменьшителей или раздаточной коробки. Также в некоторых моделях предусмотрена система повышения крутящего момента, с помощью которой удается повысить мощность трактора.
Классификация трансмиссий по преобразованию передаточного числа
Наиболее востребованными в тракторах являются ступенчатые трансмиссии. Они отличаются удобством использования, неприхотливостью в обслуживании и небольшой ценой. Некоторые производители выпускают дополнительный вид трансмиссий, отличием которых является измененное значение передаточного числа. В зависимости от величины этого показателя выпускаемые трансмиссии делят на комбинированную, ступенчатую и бесступенчатую.
Стоит рассмотреть особенности каждой более подробно:
Вне зависимости от вида трансмиссии механизмы, которые устанавливают в тракторах, отличаются от тех, что используют в легковых автомобилях, отличаются количеством потоков передачи механической энергии от двигателя. Если в легковом транспорте всего один поток, то в грузовом их величина достигает трех.
Гидрообъемные
Работа таких трансмиссий основана на принципе передачи энергии с помощью жидкости, которая перемещается под давлением. При этом ни крутящий момент, ни рабочее усилие не зависит от того, с какой скоростью эта жидкость движется.
В гидрообъемных трансмиссиях устанавливают две гидравлические машины, которые соединяют между собой с помощью специальных трубопроводов:
Преимуществом подобных механизмов является бесступенчатое регулирование крутящего момента в широком диапазоне значений. Передача момента на колеса происходит плавно. Дополнительно владелец авто получает возможность для реверсирования хода и оперативного торможения передних колес без использования дополнительных устройств.
Особенность трансмиссии гусеничного трактора
Для работы трактора на гусеничном ходу производители задействуют иной вид трансмиссии, в которой предусмотрено наличие двух больших гидравлических передач. При этом на каждой передаче дополнительно установлен регулируемый насос и гидравлический мотор, обеспечивающий работу системы.
Конструкция гидравлического насоса обеспечивает надежное соединение устройства с двигателем. Во время установки агрегата гидравлические моторы в передачах соединяют с ведущими звездочками, которые крепятся к зубчатому механизму.
Какое масло необходимо для трансмиссии трактора?
Для полноценной работы узла требуется использование специального масла, характеристики которого устанавливает завод-производитель грузового транспортного средства. Такие масла изготавливают с учетом требований ГОСТ 17479.2-8, маркировка жидкости – ТМ.
В некоторых маслах используют дополнительные присадки. В этом случае маркировка дополняется другими буквами или цифрами. Например, масло ТС-3-1Н расшифровывают, как трансмиссионное. Жидкость относится к 3 группе и создана по 4 классу вязкости.
Для работы сельскохозяйственной техники используют масла, в составе которых присутствует дистиллятная или нефтяная разновидность добавок. Такие жидкости должны иметь присадки, посредством которых удастся уменьшить износ элементов конструкции трактора, а также предотвратить образование задиров.
Если на тракторе используют ведущий мост или гипоидную систему, стоит позаботиться о приобретении специального смазочного вещества – гипоидного масла. Жидкость защитит от задиров, снизит степень трения элементов друг с другом.
Требования
Для производства надежной трансмиссии заводы-изготовители должны придерживаться требований нормативных документов. К основным относят следующие:
Производимые трансмиссии для грузовых автомобилей отличаются долгим сроком службы и простой эксплуатацией, не требующей особого ухода.
Трансмиссия трактора – простой в работе механизм с большим количеством элементов и устройств, совместное действие которых приводит к безопасной и надежной поездке транспортного средства.