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装载机变速器常用超越离合器的分析与比较


装载机变速器常用超越离合器广西柳工集团有限公司詹永红容丽萍黄福 兴 4 摘要超越离合器是目前国产装载机变速器常用的构件。本文分析了国内装载 机变速器所采用的具有代性的两种超越离合器的优缺点和失效的主要原因。 目前, 国内装载机多采用前后的行星式动力换挡变速器和双涡轮变矩器。 双涡轮的动力需采用超越离合器自动合成输出,所以超越离合器在国产装载机上 被广泛使用。 1 滚柱式超越离合器

概述超越离合器的基本构件是内环凸轮 1 滚柱 2 和 外环齿轮 31. 当载装机处于高速轻载工况时,内环凸轮 1 的转速。2 高于外环齿轮 3 的转速 4,滚柱 2 沿方向旋转而脱开,外环齿轮 3 空转,内环凸轮 1 的动力单独 输出,超越离合器处于分离状态。 当装载机处于低速重载工况时,内环凸轮 1 的转速 2 低于外环齿轮 3 的 转速,滚柱 2 沿,方向旋转而被楔紧,内环凸轮 1 和外环齿轮 3 的动力合成输出, 超越离合器处于接合状态。 超越离合器的这种脱开和楔紧是随着外载荷的变化而自动进行的,不需 要人工控制。超越离合器能正常工作,必须使滚柱 2 能正常脱开或楔紧。 2 装载机变速器常用超越离合器目前,国内装载机变速器普遍采用以下 两种结构的超越离合器皆为滚柱式超越离合器,23.为了分析方便,2 有隔离环的 定为人型以柳工为代,3 无隔离环的定为 3 型以杭齿为代。 凸轮 1 滚柱 2 外环齿轮 3 隔离环 4 弹簧 5 柱垫 6 和压盖 7.柱垫 6 的主要 功能是避免弹簧 5 在压盖 7 上留下压痕和防止弹簧的磨损压盖留下压痕后,弹簧 与隔离环摩擦。压盖 7 和弹簧 5 的作用是给隔离环 4 个逆时针方向的作用力,使 隔离环 4 沿逆时针方向推动滚柱 2 至楔紧位置,以便超越离合器能迅速接合。 凸轮 1 滚柱 2 外环齿轮 3 顶销 4 和弹簧 5.顶销 4 和弹簧 5 的作用是推动 滚柱 2 至模紧位置,使超越离合器能迅速接合。 3 两种超越离合器的优缺点分析 3.1 优点入型超越离合器的优点零件强 度高。 ,装配简单方便。 8 型超越离合器的优点零件机加工精度要求低,如内环凸轮 1 各滚道面 的分度误差不影响离合器的正常工作;内环凸轮 1 各滚道面到其中心距离的误差

也不影响离合器的正常工作。对零件的轻微磨损有补偿作用,这是因为每个滚柱 2 由单独的两个顶销 4 和弹簧 5 推向楔紧位置。 3.2 缺点人型超越离合器的缺点①主要零件精度要求高,加工难度大, 制造误差将直接影响其装配质量和整机的可靠性。如内环凸轮 1 各滚道面的分度 误差内环凸轮 1 各滚道面到其中心距名的误差隔离环 4 各滚柱卡槽的分度误差都 会使某些滚柱不能到达其楔紧位置而使隔离环 4 变形,从而使超越离合器损坏。 对零件磨损没有补偿作用,由于所有滚柱 2 都是靠隔离环 4 推向楔紧位置的,因 而零件的磨损也会使某些滚柱不能到达楔紧位置而使隔离环 4 变形,从而使超越 离合器损坏。 8 型超越离合器的缺点,装配稍为复杂。顶销 4 和弹簧 5 由于尺寸较小, 因此强度较低, 而使其成为此结构超越离合器的薄弱环节。 , 赃物容易进入内环凸 轮 1 的销孔中,严重时会使顶销 4 卡死,滚柱 2 不能到达楔紧位置,从而使超越 离合器损坏。 4 常用超越离合器失效的主要原因 4.1 入型超越离合器失效的主要原因 内环凸轮 1 各滚道面的分度误差过大。 内环凸轮 1 各滚道面到其中心距离的误差过大。 隔离环 4 的分度误差过大。 以上这 3 种误差使某些滚柱 2 不能到达楔紧位置,从而造成隔离环 4 因 变形而损坏,导致超越离合器不能使用。 弹簧 6 的磨损断裂或疲劳损坏造成滚柱 2 不能到达楔紧位置,从而使超 越离合器损坏。 零件的硬度不够。如内环凸轮 1 和外环齿轮 3 的滚道面硬度偏低会使其 使用段时间后出现压痕和磨损,滚柱 2 的硬度偏低会使其使用段时间后产品结, 构出现磨损。这些压痕和磨损都会使隔离环 4 因变形而损坏,致使滚柱不能到达 楔紧位置,从而使超越离合器损坏。 内环凸轮 1 的滚道面与其端面垂直度误差过大外环齿轮 3 滚道面圆柱度 超差内环凸轮 1 滚道面与外环齿轮 3 滚道面平行度误差过大,造成内环凸轮 1 和 外环齿轮 3 两者滚道面之间形成的间距在轴向上不均匀,使滚柱 2 磨损加剧,隔 离环 4 因变形而损坏,从而造成超越离合器损坏。

4.28 型超越离合器失效的主要原因弹簧 5 疲劳损坏, 使滚柱 2 不能到达 楔紧位置,从而使超越离合器损坏。 顶销 4 磨损或卡死在内环凸轮 1 的销孔中, 使滚柱 2 不能到达楔紧位置, 造成超越离合器损坏。 内环凸轮 1 滚道面与其端面垂直度误差过大外环齿轮 3 滚道面圆柱度超 差内环凸轮 1 滚道面与外环齿轮 3 滚道面平行度误差大,造成内环凸轮 1 和外环 齿轮 3 两者滚道面之间形成的间距在轴向上不均匀,使滚柱 2 磨损加快,造成超 越离合器损坏。 超越离合器内清洁度差, 使内环凸轮 1 的销孔中充满油污, 顶销 4 卡死, 滚柱 2 不能到达楔紧位置,从而使超越离合器损坏。 5 结论加工精度要求高,难以保证其加工精度。8 型离合器虽然顶销 4 和弹簧 5 强度较低,但由于各个滚柱 2 的运动相对独立,其主要零件的机加工精 度要求相对较低。建议国内各生产厂家根据自己的加工能力和装载机的使用条件 选定更为适宜的超越离合器。 通讯地址广西柳工集团有限公司技术中心广西柳州市柳国家重大技术装 备大功率系列平地机国产化项目通过验收受国家经贸委委托,天津市经贸委于 2001 年 12 月 18 日在天津组织召开大功率系列平地机国产化项目验收会。 与会专 家对中外建发展股份有限公司研制的 PY200a47kW 和 PY220162kW 型大功率平地机 进行了现场考察, 致认为这两种产品已达到国外 90 年代水平, 完成了国家计划的 要求,同意通过验收。贺杰

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