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所谓无级变速,顾名思义就是在一定传动比范围内能线性的调节传动比,理论上相当于有无数个档位。它的结构很简单,由两个锥型盘和一个钢片链条组成。锥型盘就是把两个圆锥型的盘片组合在一起形成一个带V型槽的驱动盘。如下图:????锥型盘可在液压的推力作用下做轴向移动,挤压刚片链条以此来调节V型槽的宽度。当锥型盘向内侧移动时,钢片链条在锥盘的挤压下向圆心以外的方向(离心方向)运动。这样,钢片链条带动的圆盘直径增大,传动比也就发生了变化。????因此,无及调速得以实现。有人会问,仅凭钢片链条与V型槽的摩擦力能够带得动重达一吨多的汽车吗?其实,汽车用CVT的**技术就在钢片链条上。它不是普通的链条。它是由许多特殊形状的小钢片组合而成的传动带。](这段有图说明,所以在这里插上。)???????CVT系统主要包括主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵等基本部件。金属带由两束金属环和几百个金属片构成。主动轮组和从动轮组都由可动盘和固定盘组成,与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动,另一侧则固定。可动盘与固定盘都是锥面结构,它们的锥面形成V型槽来与V型金属传动带啮合。发动机输出轴输出的动力首先传递到CVT的主动轮,然后通过V型传动带传递到从动轮,后经减速器、差速器传递给车轮来驱动汽车。工作时通过主动轮与从动轮的可动盘作轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与V型传动带啮合的工作半径,从而改变传动比。可动盘的轴向移动量是由驾驶者根据需要通过控制系统调节主动轮、从动轮液压泵油缸压力来实现的。由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节,从而实现了无级变速。?
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在金属带式无级变速器的液压系统中,从动油缸的作用是控制金属带的张紧力,以保证来自发动机的动力高效、可靠的传递。主动油缸控制主动锥轮的位置沿轴向移动,在主动轮组金属带沿V型槽移动,由于金属带的长度不变,在从动轮组上金属带沿V型槽向相反的方向变化。金属带在主动轮组和从动轮组上的回转半径发生变化,实现速比的连续变化。???汽车开始起步时,主动轮的工作半径较小,变速器可以获得较大的传动比,从而保证驱动桥能够有足够的扭矩来保证汽车有较高的加速度。随着车速的增加,主动轮的工作半径逐渐增大,从动轮的工作半径相应减小,CVT的传动比下降,使得汽车能够以较高的速度行驶。
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1."跳挡"的原因
(1)变速传动机构磨损W4-60型挖掘机上采用的是机械换挡变速的传动机构,这种传动机构是依靠滑动齿套在固定齿套上作轴向移动并与各挡的从动齿轮相啮合来实现换挡的。在频繁的换挡过程中,上述各啮合齿轮的轮齿端面易被磨成锥形,造成其啮合性能降低而导致"跳挡"。
(2)自锁机构的性能下降为防止变速器"跳挡",该型挖掘机在变速器的Ⅱ、Ⅲ挡和Ⅳ、Ⅴ挡拨叉轴上方的箱盖孔内和Ⅰ、倒挡拨叉内均安有起自锁作用的钢球及弹簧。当起定位自锁作用的弹簧其弹性减弱或折断时,自锁机构的自锁性能会下降直至消失,造成变速器"跳挡"。同时,定位钢球或拨叉轴上的凹槽若出现磨损,也可造成变速器"跳挡"。
(3)换挡装置调整不当该型挖掘机的变速器采用的是机械式人力换挡的方式,若变速杆、纵轴、横轴及竖固定螺钉松动亦可造成变速器"跳挡"。
(4)外界负载突然变化由于挖掘机的工作性质及该机自身的设计原因,外界负载的突然变化也会导致其变速器"跳挡"。当路面凸凹不平、机器作下坡行驶或行驶路线不当而使外界负载突然发生变化时,这种负载的突然变化会通过车轮、传动轴作用在变速器的挡位啮合齿轮上,使挡位啮合齿轮因产生轴向推力而脱开,造成变速器"跳挡"。
(5)操作方法不当挖掘机在坡道上行驶(尤其是下坡行驶)时,如果操作不当,也会导致变速器"跳挡"。
2.预防措施
(1)严格按照操作规程和驾驶要领进行操作,尽量避免换挡时"打齿",以减少齿轮副的磨损。
(2)严格执行保养制度,加强换挡装置的维护保养。当换挡装置杆系连接不当时应及时调整,确保换挡装置性能良好。
(3)注重对自锁机构的维修与保养,对定位作用降低或失去定位效能的定位钢球、弹簧及拨叉轴,应及时修复或更换,使自锁机构的自锁性能处于良好的状态。
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(4)组装变速器时,应严格按操作规程进行操作,确保变速器各机件调整正确、紧定适当。较大的下坡路面时,驾驶员应严格按照下坡的动作要领进行操作,切不可违规。
3.应急处置方法
在挖掘机的行驶过程中,若出现变速器"跳挡"时,应及时使机器停机(或继续行驶),然后查找原因,排除故障。具体方法是:
(1)在平路上行驶时出现"跳挡",可按正常的停机要领停机,认真查找原因,排除故障。
(2)上坡行驶时出现"跳挡",可将挡位置于低-速位置或Ⅰ挡位置,待机器行驶到坡**时再停机,排除故障;若减挡不成功或又一次出现"跳挡"时,应按坡道停机的动作要领及要求停机,然后排除故障。
(3)在下坡道上行驶时出现"跳挡",应按加挡的动作要领将挡位置于高-速的位置或采取"抢挡"(紧急减挡)措施,待机器行驶到坡底后再停机检查,排除故障;若"加挡"、"抢挡"不成功或又一次出现"跳挡"(此时为空挡)时,驾驶员可将发动机转速控制在中速(防止发动机熄火),采用"点刹"的方法使机器滑至坡底,然后排除故障。如果"加挡","抢挡"不成功或又一次出现"跳挡"(此时为空挡),并且机器又处在下大坡道时(此时机器会以很快的速度向坡底"俯冲"),应迅速地按照下坡停机的动作要领及要求停要,然后扣除故障。
一:回转操作先导_次压力是否在正常范围内(正常先导压力35KG以上);
二:回转溢流阀损坏,回转溢流压力是否在正常范围内(溢流压力:280KG);
三:回转主阀芯是否切换到位,回转阀芯回位弹簧是否断裂;
四:配流僦磨损损坏,造成回转马达内泄;
五:回转马达泵体与柱塞磨损损坏,造成马达内泄;
六:只有回转动作慢其它动作正常,可以排除液压主泵、主溢流阀故障;
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变速箱齿轮性能要求分析
2.1 变速箱齿轮服役条件
齿轮工作时,通过齿面的接触来传递动力,其主要承受载荷在齿轮齿**上,齿轮的齿根部受到弯曲应力的作用,其大小在500~600MPa,其周期性变化的应力使牙齿疲劳断裂或脆性折断;而齿面在工作中受到较大脉冲式的接触应力及摩擦力作用(接触应力是由两个齿面的相互接触而产生的)的作用,应力达1500~2000MPa,而渗碳淬火硬度达到60HRC的许用接触应力和弯曲应力分别达1600MPa和500MPa。在传递动力的过程中既有滚动又有滑动,加上外来硬质点的磨损,因而会造成接触疲劳麻点及深层的块状剥落。另外,在换挡过程中齿轮端部受到大的冲击力,使齿端损坏。在卡车行驶过程中,还要受到变动的载荷扭矩和冲击作用。归纳起来,总共有三种应力的作用,即弯曲应力、摩擦应力和接触应力[4]。
2.2 齿轮的失效形式
齿轮的主要失效形式为断齿、齿面磨损、疲劳断裂及齿面蚀坑等,一般表现为以下方面:
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(1)断齿:在工作过程中发生的脆性断裂,大多数情况下是由弯曲疲劳造成的。而过载断裂主要是冲击载荷过大造成的;
(2)齿轮齿面磨损:齿面磨损是齿面相互摩擦的结果,是齿轮的主要失效形式,齿轮的磨损种类主要有氧化磨损、冷咬合磨损、热咬合磨损、磨粒磨损;
(3)弯曲疲劳断裂:主要从根部发生,是齿轮咬合在根部受到振幅的脉动或交变的弯曲应力的作用,造成齿部的断裂;
(4)齿面磨损断裂:齿轮在工作过程中,由于齿面上的接触应力**过了材料本身的疲劳极限强度,则会产生接触疲劳断裂;
(5)齿面接触疲劳破坏:在交变接触应力的作用下,齿面产生微裂纹,微裂纹的产生造成点状剥落,这也是齿轮失效的主要形式[5]。
2.3 对重载齿轮的性能要求
根据重载卡车变速箱齿轮的工作条件,应满足以下几个基本要求:
(1)齿轮表面层要有足够的硬度和耐磨性,一般渗碳或碳氮共渗层深为(0.2~0.3)m(m为齿轮的模数),有效硬化层硬度为300~450HV,齿面硬度为56~63HRC[4];
(2)对于承受交变载荷和冲击的齿轮,齿轮基体要有足够的弯曲强度和韧性,一般心部硬度为30~45HRC;
(3)良好的工艺性能,易于切屑加工且热处理性能好[6];
(4)高的原材料质量,原材料材质要纯净,断面经侵蚀后,不得有肉眼可见的空隙、气泡、裂纹、非金属杂质及白点等缺陷;
(5)齿轮钢材价格低廉、来源充足。
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一、百度?什么是CVT???
CVT即无段变速传动,其英文全称Continuouslv?VariableTransmission,简称CVT。发明这种变速传动机构的是荷兰人,有其装置的变速器也称为无段变速箱或者无级变速器。这种变速器和普通自动变速器的区别是它省去了复杂而又笨重的齿轮组合变速传动,而只用了两组带轮进行变速传动。通过改变驱动轮与从动轮传动带的接触半径进行变速,其设计构思十分巧妙。由于CVT可以实现传动比的连续改变,从而得到传动系与发动机工况的匹配,提高整车的燃油经济性和动力性,改善驾驶员的操纵方便性和乘员的乘坐舒适性,所以它是理想的汽车传动装置。无段变速箱轿车一样有自己的档位,停车档P、倒车档R、空档N、前进档D等,只是汽车前进自动换档时十分平稳,没有突跳的感觉。??汽车行驶的速度是不断变化的,这就要求汽车的变速器的变速比要尽量多,这就是无级变速(Continuously?Variable?Transmission简称"CVT")?。尽管传统的齿轮变速箱并不理想,但其以结构简单、效率高、功率大三大显着优点依然**着汽车变速箱的主流地位。?
在跨越了三个世纪的一百多年后的今天,汽车还没有使用上满意的无级变速箱。这是汽车的无奈和缺憾。但是,人们始终没有放弃寻找实现理想汽车变速器的努力,各大汽车厂商对无级变速器(CVT)表现了较大的热情,较度重视CVT在汽车领域的实用化进程。这是世界范围尚未根本解决的难题,也是汽车变速器的研究的目标。?
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围绕汽车变速箱五个研究方向,各国汽车变速器*展开了激烈的角逐。?1.?摩擦传动CVT?
金属带式无级变速箱(VDT-CVT)的传动功率已能达到轿车实用的要求,装备金属带式无级变速箱的轿车已达100多万辆。据报道:大排量6缸内燃机(2.8L)的奥迪A6轿车上装备的金属带式无级变速箱Multitronic?CVT?,能传动142kw(193bhp)功率,280Nm扭矩。这是真正意义的无级变速器。?另一种摩擦传动CVT(名为Extroid?CVT)是滚轮转盘式。日产把它装在概念车XVL上于去年东京车展展示,新款公爵(Cedric)车也装用这种CVT。可与3L以上排量的大马力内燃机(XVL的引擎输出为330Nm/194kw)搭配使用,可谓汽车变速箱发展史上又一重要进步。?
从V形橡胶带CVT到V型金属带CVT再到滚轮转盘式CVT,摩擦传动CVT的研究已持续了整整一个世纪,尽管摩擦传动无级变速器的发展已经达到很高的水平,也已经装备上汽车达到了实用的水平。但齿轮变速箱依然占据着半壁河山,这至少说明了四个问题:?
(1)无级变速(CVT)是汽车变速箱始终追逐的目标。?
(2)摩擦传动CVT实现大功率的无级变速传动是较为困难的。?(3)摩擦传动CVT传动效率低是必然的。?
(4)摩擦传动CVT的效率,功率无法与齿轮变速相比。?2.?液力传动?
人们经常把液力自动变速器(AT)和无级变速器(CVT)两个概念混为一谈。实际上这两种变速器工作原理完全不同。液力自动变速器免除了手动变速器繁杂的换档和脚踩离合器踏板的频繁操作,使开车变得简单、省力。但是,?液力自动变速器(AT)不是无级变速,是有级变速的自动控制,没有从根本上满足汽车对变速器的要求。?
从原始橡胶带无级变速箱到现代金属链无级变速箱、滚轮转盘式CVT,**大回转说明:无级变速箱是汽车变速箱的终归属,液力自动变速器只不过是一种过渡产品。
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