(1)变速器的功能 变速器是利用大小不同的齿轮的传动比来改变发动机和传动轴之间的传动比的。为了适应叉车行驶阻力的变化,改变传动系统的转速,使叉车具有不同的行驶速度和驱动力。
(2)叉车对变速器的要求
1)档位合理。档位数量合适,各档速比分配合理。液力传动时档位数可少一些。
2)倒档要多。叉车不同于汽车,倒档应接近于前进档的数量(2前+2倒或3前+2倒)。
3)换档轻便。采用合适的换档机构,减小冲击,减轻驾驶员疲劳,提高生产率。
4)效率高。传动效率高、工作可靠、噪声小、寿命长。
5)制造简单。叉车的成本较低,要求变速器的结构简单、维修方便。
(3)实际的变速器方案
1)变速器类型。
①有级与无级。通常是有级的,有时也把液力变矩器称为无级变速器(自动档)。
②定轴式与行星式。叉车上定轴式用得较多,工程机械上行星式用得较多,大起重量叉车或采用动力换档时也有用行星式的。
③人力换档与动力换档。一般机械传动采用人力换档,液力传动采用动力换档。
2)变速原理(换档机构)
①直齿滑移齿轮换档。结构简单,但换档操作不当时容易打齿,需要较高的操作技术。变速器只能使用直齿轮,传动不够平稳。图3-61所示为直齿滑移齿轮换档方式。
②斜齿轮加换档接合套。结构比同步器简单,换档时不会使齿轮打齿,但当齿轮之间的转速差较大时换档仍然困难;变速器能使用常啮合的斜齿轮,传动平稳。
斜齿轮加换档接合套如图3-62所示,斜齿轮加换档接合套换档方式如图3-63所示。
图3-61 直齿滑移齿轮换档方式
1—主动轴 2—从动轴 a、a′、b、b′—齿轮
图3-62 斜齿轮加换档接合套
1—接合套 2—接合毂 3—齿轮侧外花键
图3-63 斜齿轮加换档接合套换档方式
1—主动轴 2—从动轴 a、a′、b、b′—齿轮 c、d—齿轮侧外花键 e—接合毂 f—接合套
③换档同步器。结构复杂,通过同步锁环的锥面摩擦使要进入啮合的齿轮转速同步,使换档容易,无冲击;变速器能使用常啮合的斜齿轮,传动平稳。锁环式惯性同步器换档方式如图3-64所示。
图3-64 锁环式惯性同步器换档方式
1—轴套 2—定位销 3、6—锁环(同步器) 4—弹簧胀圈 5—接合毂 7—齿轮 8—衬套 9—接合套 10—滑块 11—齿轮
④离合器换档。换档容易,通过离合器之间的摩擦,使齿轮之间强行同步,换档无冲击;能使用常啮合的斜齿轮,传动平稳,用于动力换档变速器。离合器换档方式如图3-65所示。
图3-65 离合器换档方式
a)变速 b)换向 1—主动轴 2—从动轴 H、J—换档离合器
3)换档操纵机构。动力换档变速器的操纵机构操作的是一些用来控制换档离合器的液压阀。而人力换档变速器的操纵机构则相对要复杂一些。操纵机构在结构上应满足以下要求:
①处于空档的变速器不能自动挂档。
②挂档后的变速器不会脱档,并保证齿轮的全齿长啮合工作。
③变速器不能同时挂入两个档位。
在换档过程中,驾驶员扳动变速杆时,必须克服自锁弹簧的压力,挤开钢球,才能拨动拨叉轴,起到不能自动挂档的作用。当进入某一档位时,钢球会落入拨叉轴上的另一个凹坑,从而防止脱档,这就是自锁机构的作用。(www.xing528.com)
在拨叉轴之间的小孔通道中,有几个互锁钢球和销子,拨叉轴侧面的相应位置也有凹坑,只要有一根拨叉轴移开空档位置,这些钢球和销子之间就不再有空隙,阻止其他拨叉轴的移动,从而防止同时挂入两个档位,这就是互锁机构的作用。
人力换档变速器操纵机构如图3-66所示。变速器换档自锁和互锁如图3-67所示。
图3-66 人力换档变速器操纵机构
1—拨叉轴 2、3、5—拨叉 4—导向杆 6—变速杆
图3-67 变速器换档自锁和互锁
1—自锁钢球 2—自锁弹簧 3—变速器盖 4—互锁钢球 5—互锁销 6—拨叉轴
(4)变速器的结构 变速器由变速器箱体、箱盖、轴承盖、拨杆、拨叉、拨叉轴、中间轴、输出轴、输入轴等组成。叉车CPQ3变速器结构如图3-68所示。
(5)变速器的装配与调整
1)变速器的装配。
①所有零件应彻底清洗并用压缩空气吹净或擦干。
②各轴承及键槽在安装前,应涂以齿轮油或机械油。
③装入轴承时,应使用铜棒在轴承四周均匀敲入,避免用锤子直接敲击轴承,以防止损伤轴承,也可将轴承在机械油中加热到60~100℃后装入。
④壳体上的螺孔和轴承孔,在安装轴承端盖时,应涂以密封胶以防漏油。
⑤各紧固螺栓应按规定锁止方法进行锁止。
2)变速器在装配中的调整。
①齿轮端面与壳体之间的间隙,一般应为0.10~0.35mm。
②齿轮在轴上的轴向间隙为0.10~0.35mm,可在齿轮两端面加适当厚度的钢质垫圈进行调整。
图3-68 CPQ3变速器结构
1—手柄 2—轴承盖 3—输入轴 4—箱体 5—箱盖 6—支架 7—拨杆 8—拨叉 9—拨叉轴 10、13—中间轴 11—输出轴 12—连接盘 14—防尘罩 15—塞片 16—顶紧螺钉 17—螺母
③轴的轴向间隙一般为0.10~0.40mm,可在轴承盖内增减垫片进行调整。
④检查各档齿轮的啮合与传动情况,各档齿轮应运转自如,不得有碰撞情况。齿的啮合痕迹应大于全齿工作面积的1/3。
⑤常啮齿轮的齿侧隙应为0.15~0.50mm,接合齿的侧隙应为0.10~0.40mm。
⑥在更换变速齿轮时,应将相互啮合工作的一对齿轮成对更换。
(6)变速器常见的故障与原因
1)变速器内发生不正常的声响。主要是由于轴承磨损松旷和齿轮间不正常啮合而引起的噪声。
当轴承磨损或轴承外圈与变速器壳体配合松旷,轴承损坏时异响为跳动撞击声。
齿轮磨损后啮合齿侧隙增大,或传动零件变形造成齿轮啮合不均匀,而产生均匀的噪声,并随着车速加快而增大。若出现有规律的间歇撞击声,则说明轮齿破碎,应立即停车检修。
2)变速器跳档。变速器跳档是指叉车在行驶时,驾驶员稍松加速踏板,变速杆自行跳回空档,滑移齿轮脱离啮合位置。主要是由于齿轮轮齿磨损成锥形;定位装置弹簧压紧力减弱;变速叉弯曲变形或拨叉工作面严重磨损;各轴轴向间隙过大,以及轴承磨损而变松旷,使齿轮啮合位置不足等都会引起跳档。
3)变速器乱档。变速器乱档是变速器挂入的档位不是需要的档位。主要是由于变速杆定位销松旷、损坏或变速导块上的槽或变速杆下端工作面严重磨损,不能正确拨动变速叉,而引起乱档。
4)抖杆。变速器抖杆是变速器挂入某个档位后,变速杆不停的跳动,使“跳档”的可能性增大。主要是由于变速叉与齿轮环槽不垂直,造成两者配合无间隙。这样当齿轮转动时,使变速叉与齿轮环槽擦碰而造成变速杆抖动。
滑移齿轮与轴的键槽磨损,径向和轴向间隙较大,而引起变速杆的抖动。
定位球与壳孔间隙过大,当变速器工作时,定位球就会随变速叉轴在壳孔内前后窜动,而引起变速杆的前后抖动。
5)变速器换档困难。变速杆不能挂入档位,或者勉强挂入档后又很难退档。主要是由于变速叉轴弯曲、端头严重起毛,以及各活动机件的磨损和变形,而造成相互间关系失常,使齿轮移动阻力增大和啮合困难。
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