Глава 4 общее устройство трансмиссий тракторов и автомобилей. Трансмиссия трактора

Глава 4 общее устройство трансмиссий тракторов и автомобилей

4.1. Классификация и основные элементы трансмиссий

Во время движения трактора и автомобиля внешнее сопротивление постоянно меняется в больших пределах. Это объясняется колебаниями удельного сопротивления почвы и загрузки рабочих органов машин, изменениями сопротивления качению колес и их сцепления с грунтом или дорогой, дополнительными подъемами или уклонами. Соответственно этому требуется менять вращающий момент, подводимый к ведущим колесам (звездочка), как для преодоления возросших сопротивлений, так и более полного использования мощности двигателя, получения высокой производительности при наименьшем расходе топлива. Кроме того, в зависимости от условий возникает необходимость в остановке трактора или автомобиля или изменении направления их движения. Поэтому в тракторе и автомобиле используется рад механизмов и узлов, называемых трансмиссией.

Трансмиссия служит для передачи вращающего момента двигателя ведущим колесам трактора (автомобиля), а также исполь­зуется для передачи части мощности двигателя агрегатируемой с трактором машине. С помощью трансмиссии можно изменить вращающий момент и частоту вращения ведущих колес по значе­нию и направлению.

По способу изменения вращающего момента трансмиссии делят на ступенчатые, бесступенчатые и комбинированные.

Ступенчатые изменяют вращающий момент с интервалом, кратным передаточному числу передач (ступени). Они состоят из зубчатых колес, шарниров и муфт различных типов. Бесступен­чатые обеспечивают непрерывное и автоматическое изменение крутящего момента в зависимости от внешних сопротивлений. К бесступенчатым передачам относятся фрикционные (механичес­кие), электрические и гидравлические. Комбинированные транс­миссии представляют собой сочетание ступенчатых механичес­ких передач с бесступенчатыми.

По принципу действия трансмиссии могут быть механические, электрические, гидравлические и комбинированные (гидромеханичес­кие, электромеханические и т. п.).

Механическая передача, широко применяемая в современных тракторах и автомобилях, включает в себя муфту сцепления, про­межуточное соединение, коробку передач, главную передачу, дифференциал, конечные передачи (рис. 4.1, а).

Рис. 4.1. Схема трансмиссий тракторов:

а — колесного с задним ведущим мостом; 6—колесного с передним и задним веду­щими мостами; в — гусеничного; 1 — муфта сцепления; 2—промежуточное сцепление; 3 — коробка передач; 4— главная передача; 5 —дифференциал; 6— конечная передача; 7— раздаточная коробка; 8— карданная пе­редача; 9— механизмы поворота; 10— спе­циальный механизм

В колесных тракторах с обоими ведущими мостами (типа МТЗ-82) дополнительно устанавливают раздаточную коробку, карданную передачу, а также главную передачу, дифференциал и конечную передачу переднего ведущего моста (рис. 4.1, б).

Гусеничные тракторы оснащают механизмами поворота (рис. 4.1, в) и при необходимости увеличителем вращающего мо­мента, ходоуменыиителем и др.

Изменение передаточного числа механической ступенчатой трансмиссии происходит в коробке передач при введении в за­цепление зубчатых колес с разным числом зубьев. Ступенчатые коробки передач имеют наборы зубчатых колес, позволяющие получить в современных автомобилях 4—5 ступеней, а в тракто­рах — до 24 и более с разными передаточными числами. Механи­ческие трансмиссии имеют высокий КПД и сравнительно низ­кую стоимость. Однако в них частота вращения регулируется сту­пенчато.

Электрическая трансмиссия состоит из генератора постоян­ного тока, который получает вращение от двигателя внутреннего сгорания. Вырабатываемая генератором электрическая энергия поступает к тяговым электродвигателям, которые устанавливают в ведущих колесах или звездочках, и приводит их во вращение. Преимущества этой трансмиссии — легкость передачи энергии и бесступенчатость регулирования, недостатки — низкий КПД, большая масса агрегатов, сравнительно высокая стоимость.

Гидравлическая трансмиссия в качестве основного элемента имеет гидравлическую передачу. Под гидравлической передачей понимают устройство, предназначенное для передачи механи­ческой энергии посредством жидкости.

Различают гидростатические (объемные) и гидродинамичес­кие передачи. Гидравлическая трансмиссия с гидростатической передачей состоит из насоса, распределительного устройства, гидролиний и моторов, расположенных в ведущих колесах. Мас­ло под рабочим давлением от насоса, приводимого в действие двигателем, поступает в распределительное устройство, от кото­рого направляется к приводным моторам ведущих колес тракто­ра или автомобиля. К недостаткам этой трансмиссии следует от­нести низкий КПД, большую массу агрегатов, необходимость высокой точности изготовления и обеспечения высокой герме­тичности.

Гидромеханическая трансмиссия состоит из механической трансмиссии и гидродинамической передачи: гидромуфты или гидротрансформатора. Гидродинамическая передача основана на использовании кинетической энергии жидкости, т. е. передаче энергии за счет динамического напора жидкости. Преимущества трансмиссии: бесступенчатое регулирование скорости движения в пределах ступеней, меньшие динамические нагрузки на детали трансмиссии, лучший разгон и большая плавность движения. К недостаткам такой трансмиссии следует отнести сравнительно невысокий КПД, сложность конструкции и большую массу.

Электромеханическая трансмиссия имеет электрическую передачу, состоящую из генератора и электродвигателя постоянного тока. Электрическая передача, как и гидродинамическая, автоматически и бесступенчато изменяет вращающий момент и скорость движения в соответствии с сопротивлениями движению. Однако этой трансмиссии свойственны низкий КПД, увеличенная масса и большая стоимость.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТРАНСМИССИИ ТРАКТОРА

4.1. Назначение, классификация и требования к трансмиссиям

Трансмиссия в целом представляет собой комплекс устройств для передачи и преобразования энергии от ее источника к потребителю (или потребителям) в удобном для них виде.

Современные трансмиссии можно классифицировать по способу изменения их передаточных чисел на бесступенчатые, ступенчатые и комбинированные.

Б е с с т у п е н ч а т ы е т р а н с м и с с и и позволяют в заданном интервале передаточных чисел иметь любое их значение, вследствие чего работа МТА всегда может быть наиболее производительной и экономичной.

С т у п е н ч а т ы е т р а н с м и с с и и имеют определенные интервалы (ступени) передаточных чисел в пределах которых работа МТА достаточно производительная и экономичная.

К о м б и н и р о в а н н ы е т р а н с м и с с и и отличаются сочетанием интервалов передач, в которых возможно бесступенчатое изменение передаточных чисел.

По способу преобразования крутящего момента их можно классифицировать на механические, гидравлические, электрические и комбинированные.

Б е с с т у п е н ч а т ы е т р а н с м и с с и и по этому признаку подразделяются на м е х а н и ч е с к и е (фрикционно-тороидные,клиноременные и импульсные — инерционные), г и д р а в л и ч е с- к и е (гидродинамические и гидрообъемные), э л е к т р и ч е с к и е (электромеханические).

С т у п е н ч а т а я т р а н с м и с с и я по этому признаку является механической, в которой преобразование крутящего момента происходит в шестеренных редукторах, в одном из которых – к о р о- б к е п е р е д а ч (КП) — производится изменение передаточных чисел, ограниченных числом возможных сочетаний зубчатых пар.

Не зависимо от классификации трансмиссий, они должны соответствовать определенным эксплуатационным и производственным требованиям:

— должны обеспечивать надежную связь с двигателем и отсоединение от него, в зависимости от технологии работы МТА;

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:

• Механическая — в основе лежат лишь механизмы и шестерни;
• Гидромеханическая — трансмиссия также имеет механизмы, но также присутствуют гидродинамические преобразователи.

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.

• Ступенчатая — предполагает специальные интервалы передаточного числа, в эти интервалы трактор способен выдать максимальную мощность и при этом оставаться экономичным.
• Бесступенчатая — определенные заданные интервалы передаточного числа способствуют изменению положения, поэтому не требуется усилие и внимание для выбора оптимального соотношения экономичности и мощности.
• Комбинированная — данный механизм позволяет сочетать одну бесступенчатую передачу и ступенчатую передачу. Таким образом вы получаете все плюсы бесступенчатой трансмиссии, одновременно контролируется максимальная мощность и экономичность.

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

конструкция узлов и способы ремонта

Трансмиссия – это обязательная часть колёсной техники, которая работает от двигателя внутреннего сгорания. Тракторы МТЗ не исключение. Трансмиссия представляет собой многочисленные узлы и механизмы, которые соединяются в один комплект, состоящий из двигателя машины с колёсной базой. Сюда же входит ряд дополнительных узлов, обеспечивающих стабильную работу всей системы.

В конструкцию трансмиссии входят:

• КПП;
• тормозок для КПП;
• раздаточная коробка;
• муфта сцепления;
• система сцепления;
• тормозная система;
• приводной шкив;
• дифференциал;
• ведущий передний мост;
• карданный привод;
• ходоуменьшитель;
• задний и боковой ВОМы.

Есть ещё подшипники и шестерни, другие разновидности валов, валики, шаровые опоры, втулки и так далее. В трансмиссию входит огромное количество узлов, собранных в одну систему, отвечающую за управление. При этом сами узлы регулируются по отдельности.

КПП на колёсных и гусеничных тракторах МТЗ: принцип работы и элементы конструкции

Коробка переключения передач — это один из важнейших узлов. Предназначена она для того, чтобы менять скорость трактора. Способна переключать машину на движение задом, включать в работу навесное оборудование через боковой вал отбора мощности. У стандартной коробки передач следующая комплектация: девять ступеней для движения вперёд, и ещё две для передвижения задним ходом.

Количество передач для переднего и заднего хода увеличивается за счёт понижающего редуктора. Например, для хода вперёд 18 ступеней, для реверса оно равно четырём. Ходоуменьшитель – дополнительное оборудование для перемещения на малых скоростях, им можно оснастить любую стандартную коробку.

Ходоуменьшитель на тракторах МТЗ-80/82

Это актуально для тех, кто часто выполняет задачи на скоростях меньше стандартных.

Об устройстве КПП

У первичного и вторичного вала будет одноосное размещение, если смотреть на КПП в разрезе, по прямой оси. Вал промежуточного типа располагается параллельно по отношению к первичному. К этой же части относятся валы у первой передачи, заднего хода. В подшипнике, в стакане корпуса КПП закрепляется передний конец у первичного вала. В торец в подшипнике соединяются друг с другом задний и передний конец у первичного вала.

Коробка переключения передач МТЗ-50

На шлицы первичного вала насаживаются ведущие шестерни 3, 4 и 5 передач. Понижающий редуктор закрепляется на первичном валу, через ведомую шестерню. Промежуточный пустотелый вал снабжается шлицами, на которых расположились ведомые шестерни у переключателя, ответственного за 3, 4 и 5 передачу. Имеется промежуточное зацепление между ведомой шестернёй у третьей передачи и промежуточной шестернёй.

О промежуточном вале

На шарикоподшипниках на втулке вращается вал. Имеется прочное соединение между главной шестернёй второй редукторной ступени и втулкой. Плюс к конструкции – вал внутри, у которого есть поддерживающая втулка. Кулачки заднего синхронного вала, отвечающего за отбор мощности, размещаются сзади у шестерни.

Над главной шестернёй располагается крыльчатка, которая разбрызгивает масло на активные детали коробки передач.

О редукторе КПП

Двухступенчатый редуктор идёт в комплекте со всеми стандартными коробками передач. Он имеет свою схему работы с определёнными особенностями.

Первая ступень отвечает за включение 1, 2, 3, 4 и 5 передач. Это для движения передом, а для движения задом передача включается всего одна. За включение остальных передач отвечает вторая редукторная ступень.

Чтобы включить первую ступень редуктора, надо сцеплять ведущую шестерню первой ступени и наружный венец, который располагается у вторичного вала. Редуктор второй ступени работает несколько иначе: он задействует главную шестерню первой ступени, которая зацепляется с зубчатым венцом шестерни от второй ступени.

Также читайте: Особенности конструкции и технические характеристики гусеничных тракторов МТЗ

О системе сцепления на тракторе

Располагается эта система на специальном маховике, между коробкой передач и двигателем. Сцепление на тракторе выполняет следующие задачи:

1. Надёжная передача крутящего момента к двигателю от трансмиссии.
2. Помогает кратковременно отсоединить двигатель от трансмиссии, когда переключаются передачи. Ударные нагрузки обычно отсутствуют.
3. Для плавного соединения неподвижного входного вала у трансмиссии с коленчатым валом двигателя, который постоянно вращается. Эти узлы плавно нагружаются, благодаря сцеплению – без необходимости останавливать работу двигателя.
4. Защита от резких нагрузок для трансмиссии и двигателя.
5. Чтобы можно было легко останавливать трактор на небольшие промежутки времени во время работы.

Схема управления муфтой сцепления на тракторе МТЗ-82 с серийной кабиной

Все детали, связанные с валом двигателя, являются ведущими в этой системе: маховик двигателя и нажимной диск, поводковое устройство и кожух. В тракторах используется так называемое лепестковое сцепление.

Оно состоит из следующих деталей:

• Педаль выключения.
• Система привода.
• Вилка привода выжимного подшипника.
• Выжимной подшипник.
• Диск сцепления.
• Нажимной диск.

Внутрь стального штампованного кожуха помещается нажимной диск. К маховику двигателя кожух присоединяется с помощью болтов. Специальная пружина зажимает ведомый диск. Он находится между диском нажимным и маховиком. Закрытые подшипники не нужно смазывать во время эксплуатации.

О межосевом дифференциале

У дифференциала строение довольно сложное. Прежде всего, устройство снабжается разъёмным корпусом. Он вращается благодаря воздействию подшипников роликового типа, имеющих форму конуса. Между половинками корпуса фиксируется крестовина агрегата.

Одинаковыми значениями маркируются отверстия на поверхности, предназначенные для осей крестовины, призонных болтов. Они так же выполняются во время совместной обработки деталей. Детали нельзя подвергать разукомплектации.

У крестовины четыре сателлита. У половины из них – фиксированное соединение, с шестерёнками типа полуоси. Иногда такие устройства негативно сказываются на тяговых характеристиках тракторов. Особенно, когда надо пройти сложные повороты. Это происходит из-за того, что одно из колёс недостаточно прочно соединяется с почвой. Из-за этого происходит пробуксовывание.У второго колеса тогда сцепление чуть лучше. Но оно не способно нормально функционировать в одиночку.

Устройство карданного привода и его виды

Карданный привод нужен для того, чтобы крутящий момент без проблем переходил от раздаточной коробки к переднему ведущему мосту.

Главные элементы в этом приводе – два вала, с одинаковой длиной и конструкцией. Кроме того, обязательно присутствует опора.

Один из валов – открытого типа и полый. У него есть два карданных шарнира, с игольчатыми подшипниками. Это, по своей сути – тонкостенная труба, вилки карданного шарнира приварены с обеих её сторон.

Промежуточная опора так же состоит из нескольких элементов:

• Предохранительная муфта.
• Подшипниковый узел, размещённый в специальном корпусе. Его устанавливают на так называемых штифтах. К корпусу муфты сцепления он крепится снизу.
• Фланец принимает все показатели крутящего момента, от заднего карданного вала. Фланцы соединяются с валами, для чего используются шлицы. На шлицы вала устанавливаются ведущие и нажимные диски. Вращение передаётся по ведомым дискам.
• Оно попадает на втулку у муфты. Со втулкой шлицами соединяется фланец. Он отвечает за передачу крутящего момента на передний карданный вал. Потом крутящий момент переходит на ведущую шестерню главной передачи переднего моста.

На тракторах можно встретить несколько разновидностей карданных валов. Они делятся на группы по своим конструктивным особенностям. Например, разделяют:

• Валы с защитным кожухом.
• Стандартные модели без дополнительной защиты.

На две категории можно разделить валы по функциональности:

• С предохранительной муфтой.
• Стандартные модели.

Предохранительные муфты обеспечивают дополнительную защиту для механизма, предотвращают повышенные нагрузки.

Устройство и принцип работы раздаточной коробки

Распределение крутящего момента между деталями внутри, передача момента к приводным механизмам от двигателя – вот за что отвечает узел раздаточной коробки. Конкретно в тракторах МТ3 механизм выполняет сразу несколько задач:

1. Сохранение устойчивости во время передвижения, в том числе, при небольших скоростях. Даже если вращающий момент сохраняется очень высокий.
2. Увеличение крутящего момента на каждом из ведущих колёс. Благодаря этому становится легче преодолевать особенно крутые подъёмы. При движении по бездорожью можно без проблем сопротивляться качению.
3. Распределение момента силы между ведущими мостами. Это позволяет достичь наилучшей проходимости транспортного средства. При этом в трансмиссии не формируется негативный момент, который ещё называют «циркуляцией мощности».

О конструкции раздаточной коробки

Узел состоит из следующих нескольких компонентов:

• Ведущий вал.
• Передачи зубчатого понижающего типа.
• Межосевой дифференциал с блокировочным механизмом.
• Вал привода задней и передней оси.

Вращающий момент направляется непосредственно на раздатку с помощью ведущего вала. Далее в действие вступает межосевой дифференциал. Он распределяет вращающий момент по нескольким осям. При разных угловых скоростных режимах он обеспечивает сохранение непрерывного вращения.

Межосевые дифференциалы бывают симметричными, либо несимметричными. Симметричные нужны для равномерного распределения крутящего момента между несколькими осями. А вторая разновидность отвечает за раздачу в определённом соотношении.

Блокировочный механизм помогает реализовать все возможности полноприводного трактора. Он может выключать дифференциал частично либо полностью. Благодаря чему передняя и задняя ось соединяются друг с другом достаточно жёстко.

Блокировка проводится в автоматическом либо в ручном режиме.

В форме редуктора планетарного типа выполняется цепная передача. Она нужна для того, чтобы вертящий момент увеличивался во время езды по пересечённой местности. Цепные передачи состоят из ведомого и ведущего колеса, приводной цепи. Некоторые коробки снабжаются и передачами зубчатыми. Они отвечают за то, чтобы вращательный момент попадал на переднюю ось.

Соосно по отношению к ведущему валу устанавливают вал задней оси. Переднюю ось можно принудительно включать или выключать, активировать в автоматическом режиме.

О ремонте неисправностей в ведущем мосту

Манжета ведущей шестерни разрушилась, если появились следы смазки на фланце карданного вала, корпусе главной передачи. Для ремонта карданный вал отсоединяют при замене манжеты. Фланец кардана при этом необходимо снять. Смазка точно отсутствует, если корпус конической пары сильно нагревается.

О потере упругости в пружинах скажут потеря жёсткости и уменьшение хода сжатия в подвеске. Достаточно снять колёсный редуктор, чтобы произвести замену деталей.

Главное при проведении ремонта – учитывать ключевые особенности каждого механизма. И понимать, какая именно модификация находится перед нами. Правильная эксплуатация и своевременный уход за техникой помогут избежать серьёзных проблем при дальнейшей эксплуатации. Это так же избавит от необходимости проводить капитальный ремонт. Важно помнить и о технике безопасности: необходимо получить соответствующий опыт и пройти обучение перед тем, как приступать к ремонтным работам. Можно обратиться в сервисный центр, если нет времени и желания разбираться во всех нюансах самостоятельно.

Трансмиссия трактора

Изобретение относится к трансмиссии трактора, преимущественно пропашного гусеничного, полугусеничного и колесного. Трансмиссия трактора содержит соединенную с двигателем коробку переключения передач, с выходным валом которой связаны параллельно первые звенья левого и правого планетарных редукторов. Вторые звенья этих редукторов связаны кинематически с движителями соответствующего борта, а третьи звенья этих редукторов соединены кинематически между собой с возможностью вращать их в противоположные стороны. Третьи звенья соединены кинематически со звездочкой муфты свободного хода двойного двустороннего действия, причем ее обойма закреплена неподвижно, а ее вилка соединена с валом гидромотора. Достигается повышение устойчивости и управляемости трактора. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к трансмиссии гусеничного, полугусеничного и колесного трактора, преимущественно пропашного трактора.

Известны трансмиссии пропашных тракторов, например, трансмиссия трактора типа «Беларусь» МТЗ-80 с колесным ходом [1], с.8…92, с полугусеничным ходом [1], с.118, 119, трансмиссия гусеничного трактора типа Т-70С [2], трансмиссия по RU 44095 [3] и др.

Недостаток их в недостаточной устойчивости и управляемости при междурядной обработке в агрегате с широкозахватным пропашным культиватором. Трансмиссией трактора типа «Беларусь» не предусмотрено создание поворачивающего момента движителями для точного вождения при движении по междурядьям в агрегате с широкозахватным культиватором, а реакция от направляющих колес недостаточна. Кроме того, увеличение крутизны поворота, например, при развороте в конце рабочего гона, торможением одного из движителей выполняют при сохранении дифференциальной связи между движителями и кинематической связи обоих движителей с двигателем. Поэтому такой поворот энергозатратный, так как (при сохранении частоты вращения двигателя всережимным регулятором) забегающему движителю резко увеличивают частоту вращения с соответствующими ускорениями вращающихся и поступательных масс и увеличением коэффициента буксования обоих движителей.

Трансмиссия трактора типа Т-70 теряет возможность точно довернуть трактор в нужную сторону, если вектор равнодействующей силы тягового сопротивления выходит за габарит колеи, что в агрегате с широкозахватным культиватором не исключено, а при разъединении его фрикциона трактор поворачивают в противоположную сторону от желаемой из-за разрыва потока мощности к соответствующему движителю.

Известна трансмиссия трактора, содержащая соединенную с двигателем коробку переключения передач, с выходным валом которой связаны параллельно первые звенья левого и правого планетарных редукторов, вторые звенья этих редукторов связаны кинематически через их выходные валы с движителями соответствующего борта, а третьи звенья этих редукторов соединены кинематически между собой с возможностью вращать их в противоположные стороны гидромотором, сообщенным маслопроводами с регулируемым насосом, вал которого соединен с двигателем, например, по RU 44095 — прототип.

Недостаток ее в недостаточной устойчивости прямолинейного движения, так как связанным с выходным валом коробки переключения передач первым звеном планетарного редуктора, например эпициклом, вращают второе звено, например водило, через его сателлиты с опорой их зубьев на третье звено — солнечную шестерню. Но эта опора не жесткая, а подвижная, так как связана кинематически с валом гидромотора гидрообъемной передачи. Поэтому, при нулевом рабочем объеме регулируемого насоса и варьировании нагрузок на правый и левый движители, солнечными шестернями проворачивают вал гидромотора, продавливая масло между входными-выходными каналами через распределители гидромотора и насоса. Этим непреднамеренно варьируют отношение частот вращения вторых звеньев (в приведенном примере — водил) и связанных с ними кинематически движителей противоположных бортов трактора, раскачивают вектор его скорости.

Кроме того, центрирующие пружины регулируемого насоса гидрообъемного привода типа ГСТ-112 в позиции нулевого рабочего объема взаимно уравновешены, то есть не имеют порога срабатывания. Поэтому еще и нуль рабочего объема «плавает » в пределах зоны нечувствительности усилителя поворота люльки с наклонной шайбой насоса, чем также непроизвольно раскачивают вектор скорости трактора.

Недостаток еще в том, что крутой разворот, например, в конце рабочего гона торможением одного из движителей возможен только при предварительном выводе из зацепления шестерни кинематической связи вала гидромотора с третьими звеньями планетарных редукторов механизма поворота и последующим введением ее в зацепление с сопряженной шестерней по окончании крутого поворота. То же — на буксире.

Технический результат — повышение устойчивости и управляемости трактора при движении по междурядьям пропашной культуры в агрегате с широкозахватным культиватором, в том числе на крутом развороте в конце гона, посредством улучшенных связей между звеньями трансмиссии и движителями.

1. Сущность изобретения — трансмиссия трактора, содержащая соединенную с двигателем коробку переключения передач, с выходным валом которой связаны параллельно первые звенья левого и правого планетарных редукторов, вторые звенья этих редукторов связаны кинематически через их выходные валы с движителями соответствующего борта, а третьи звенья этих редукторов соединены кинематически между собой с возможностью вращать их в противоположные стороны гидромотором, сообщенным маслопроводами с регулируемым насосом, вал которого соединен с двигателем, в которой по изобретению третьи звенья планетарных редукторов соединены кинематически со звездочкой муфты свободного хода двойного двустороннего действия, причем ее обойма закреплена неподвижно, а ее вилка соединена с валом гидромотора.

2. Сущность изобретения еще в том, что вал люльки с наклонным диском, регулирующий рабочий объем реверсивного аксиально-плунжерного насоса, соединен кинематически со стержнем, проходящим внутри пороговой пружины, частично сжатой дисками, зафиксированными на стержне и расположенными между упорами.

3. Сущность изобретения также в том, что выходной вал левого и правого планетарного редуктора связан с соответствующей бортовой передачей и движителем через муфту свободного хода двойного двустороннего действия, причем ее обойма соединена с выходным валом планетарного редуктора, ее звездочка связана кинематически с движителем, а ее вилка соединена с управляемым тормозом.

Благодаря таким связям:

A) Вращающий момент от гидромотора передают третьим звеньям планетарных редукторов.

Реактивный вращающий момент от третьих звеньев планетарных редукторов на вал гидромотора не пропускают.

Б) Регулируемый насос удерживают в позиции нулевого рабочего объема точно. Качествами по пп.А) и Б) придают трактору устойчивость и управляемость одновременно.

B) Крутой поворот торможением одного борта тракторист выполняет без предварительных манипуляций.

Устроена трансмиссия трактора, например, следующим образом.

На фиг.1 изображена принципиальная схема трансмиссии трактора.

На фиг.2 — муфта свободного хода двойного двустороннего действия, соединенная с валом насоса.

Условные обозначения на фиг.1 и 2:

1 — двигатель трактора (далее двигатель),

2 — регулируемый насос гидрообъемного привода типа ГСТ-112 [4], с.91…95, номинальная частота вращения вала насоса 2000 об/мин, полезная номинальная мощность гидромотора 81 кВт (110 л.с.), момент на рукоятке усилителя управления 15,5 Н·м, не более, угол поворота рычага управления плюс-минус 30 градусов, (далее насос),

3 — соединительная муфта вала насоса 2 с коленвалом двигателя 1 (далее муфта),

4 — частично сжатая пороговая пружина (далее пружина),

5 — стержень с зафиксированными на нем дисками по торцам пружины 4, проходящий внутри ее витков и связанный через рычаг с валом люльки поворота наклонного диска насоса 2, (далее стержень),

6 — звено с неподвижными вдоль стержня 5 упорами для пружины 4 (далее ограничитель),

7 — коробка переключения передач без разрыва потока мощности (далее КПП),

8 — механизм поворота трактора его движителями (далее механизм),

9 — бортовой редуктор (далее редуктор),

10 — гусеничный (или колесный с пневматической шиной) движитель трактора (далее движитель),

11 — карданный вал связи механизма 8 с редуктором 9 (далее кардан),

12 — планетарный редуктор (далее редуктор),

13 — первое звено редуктора 12, например эпицикл, (далее эпицикл),

14 — шестерня привода эпицикла 13 от выходного вала КПП 7 (далее шестерня),

15 — выходной вал КПП (далее вал),

16 — второе звено редуктора 12, например водило, (далее водило),

17 — выходной вал редуктора 12 — вал водила 16 (далее вал),

18 — третье звено редуктора 12, например солнечная шестерня, (далее шестерня),

19 — шестерня взаимосвязи солнечных шестерен 18 редукторов 12 (далее шестерня),

20 — шестерня, которая находится в зацеплении с одной из шестерен 18, (далее шестерня),

21 — гидромотор объемного гидропривода типа ГСТ-112 (далее мотор),

22 — муфта свободного хода двойного двустороннего действия [5], с.215, 216, рис.VI. 2, в, (далее муфта),

23 — ролик муфты 22 (далее ролик),

24 — вилка муфты 22 (далее вилка),

25 — звездочка муфты 22 (далее звездочка),

26 — обойма муфты 22 (далее обойма),

27 — маслопровод соединения входных-выходных каналов насоса 2 с мотором 21 (далее маслопровод),

28 — управляемый тормоз вилки 24 и движителя 10 (далее тормоз).

Коленвал двигателя 1 соединен с валом насоса 2 муфтой 3. Пружина 4, сжатая до порогового усилия дисками, зафиксированными на стержне 5, и расположенная между упорами ограничителя 6, связана кинематически с валом люльки поворота наклонного диска насоса. Двигатель через муфту сцепления и КПП 7 соединен с механизмом 8 управления поворотами трактора посредством пары бортовых редукторов 9 с движителями 10. Левый (правый) бортовой редуктор карданом 11 связан с левым (правым) редуктором 12, эпицикл 13 которого зацеплением шестерни 14 соединен с шестерней на валу 15 параллельно для эпициклов обоих редукторов. Сателлиты водила 16, закрепленного на валу 17, находятся в зацеплении с эпициклом и с шестерней 18, которая посредством пары шестерен 19 связана с такой же шестерней второго редуктора и с шестерней 20, установленной на валу, связанном с валом мотора 21 муфтой 22. Эта муфта содержит: ролики 23, вилку 24, соединенную с валом мотора, звездочку 25, соединенную с валом шестерни 20, и обойму 26, закрепленную на тракторе неподвижно. Насос и мотор гидрообъемного привода сообщены маслопроводами 27. Каждый кардан 11 связан с редуктором 12 отдельной муфтой 22 так, что ее звездочка 25 соединена с карданом, ее обойма 26 соединена с валом 17, а ее вилка 24 соединена с тормозом 25.

При заказе поставки объемного гидропривода ГСТ-112 требуемое быстродействие регулирования рабочего объема насоса согласовывают с изготовителем (завод «Гидросила», г.Кировоград), что возможно, и изготовителем такое согласование предусмотрено.

Работа трансмиссии происходит следующим образом. Включают нейтральную позицию КПП 7. Заводят двигатель 1. Рукоятку усилителя управления рабочим объемом насоса 2 устанавливают в положение нулевого рабочего объема. Включают первую скорость переднего хода и вращают вал 15 по часовой стрелке, если смотреть по ходу движения (далее смотреть так же). Валом 15 через шестерни 14 вращают оба эпицикла 13 против часовой стрелки. Через сателлиты водил 16 вращающий момент от эпициклов прикладывают к валам 17, а реактивный вращающий момент прикладывают к шестерням 18, которые через шестерни 19 и 20 подводят реактивный крутящий момент к звездочке 25 муфты 22, чья вилка 24 соединена с валом мотора 21. Однако реактивным крутящим моментом, подведенным к звездочке 25, заклинивают ролики 23 между звездочкой и неподвижной обоймой 26. Этим реактивный вращающий момент от шестерен 18 к валу насоса 21 не пропускают и вал не вращают, а шестерни 18 превращают в жесткую опору для сателлитов водил 16. Поэтому вращающий момент передают через водила 16 на валы 17 и вращают их абсолютно синхронно. Далее валами 17 через обоймы 26 вращающим моментом заклинивают ролики 23 с звездочками 25 муфт 22 и через карданы 11 вращают редукторы 9 с движителями 10 также абсолютно синхронно, то есть как заблокированные между собой.

Чтобы войти в поворот влево (вправо) перемещают рукоятку усилителя насоса влево (вправо). Этим насос выводят из позиции нулевого рабочего объема, подают масло к мотору 21 и вращают его вал вправо (влево), правые шестерни 19 и 18 — влево (вправо), а левые шестерни 19 и 18 — вправо (влево). Поэтому редукторами 12 частоту вращения от двигателя 1, подведенную через коробку передач, суммируют с частотой вращения от мотора 21, подведенную от двигателя 1 через плавно регулируемый гидрообъемный привод. Этим левому движителю 10 частоту вращения уменьшают (увеличивают), а правому движителю 10 частоту вращения на столько же увеличивают (уменьшают). В результате вектор скорости трактора поворачивают без изменения модуля вектора скорости, то есть без изменения скорости движения трактора.

Для увеличения крутизны поворота влево (вправо) включают левый (правый) тормоз 28. Этим вилку 24, звездочку 25 левой (правой) муфты 22 и левый (правый) движитель 10 останавливают и одновременно расклинивают ролики 23 левой (правой) муфты 22, отключая связь обоймы 26 левой (правой) муфты 22 от звездочки 25 и, следовательно, от заторможенного левого (правого) движителя 10. При этом частоту принудительного вращения двигателем 1 правого (левого) движителя 10 не изменяют, если частоту вращения коленвала двигателя 1 удерживают, например, всережимным регулятором, постоянной. Такой крутой поворот менее энергозатратный, чем при сохранении кинематической связи с двигателем обоих движителей при дифференциальной связи между ними, как, например, у тракторов типа «Беларусь».

Итак, описанной выше трансмиссией повышают устойчивость и управляемость трактора как с гусеничными, так и с колесными движителями при движении по междурядьям пропашной культуры в агрегате с широкозахватным культиватором, а также на крутом развороте в конце гона и при этом менее энергозатратном.

1. Тракторы «Беларусь» класса 1,4. Пособие по агрегатированию. Под редакцией Амельченко П.А. Производственное объединение «Минский тракторный завод имени В.И. Ленина». Минск, 1990, 300 с.

2. Трактор Т-70С. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Кишиневский тракторный завод. «Тимпул», Кишинев, 1986, 189 с.

3. RU 44095 U1, B62D 11/10. Трансмиссия гусеничного трактора. Опубликовано: 27.02.2005, 4 с.

4. Гидравлические агрегаты тракторов и сельскохозяйственных машин. Каталог. Часть 1. ЦНИИТЭИавтосельхозмаш. М., 1989, с.137.

5. B.C.Поляков и др. Справочник по муфтам / Под ред. B.C.Полякова, 2-е издание, исправлен. и дополн. — Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1979. — 344 с.

1. Трансмиссия трактора, содержащая соединенную с двигателем коробку переключения передач, с выходным валом которой связаны параллельно первые звенья левого и правого планетарных редукторов, вторые звенья этих редукторов связаны кинематически через их выходные валы с движителями соответствующего борта, а третьи звенья этих редукторов соединены кинематически между собой с возможностью вращать их в противоположные стороны гидромотором, сообщенным маслопроводами с регулируемым насосом, вал которого соединен с двигателем, отличающаяся тем, что третьи звенья планетарных редукторов соединены кинематически со звездочкой муфты свободного хода двойного двустороннего действия, причем ее обойма закреплена неподвижно, а ее вилка соединена с валом гидромотора.

2. Трансмиссия трактора по п.1, отличающаяся тем, что вал люльки с наклонным диском, регулирующий рабочий объем реверсивного аксиально-плунжерного насоса, соединен кинематически со стержнем, проходящим внутри пороговой пружины, частично сжатой дисками, зафиксированными на стержне и расположенными между упорами.

3. Трансмиссия трактора по п.1, отличающаяся тем, что выходной вал каждого планетарного редуктора связан с бортовой передачей и движителем соответствующего борта через муфту свободного хода двойного двустороннего действия, причем ее обойма соединена с выходным валом планетарного редуктора, ее звездочка связана кинематически с движителем, а ее вилка соединена с управляемым тормозом.

Полезная модель относится к транспортным средствам, в частности, к трансмиссиям гусеничных тракторов. Трансмиссия гусеничного трактора, включает силовой привод, муфту сцепления, раздаточную коробку с гидронасосом, коробку передач, механизм поворота дифференциального типа, выполненный в отдельном корпусе и имеющий два выходных вала, на которых установлены тормоза и которые соединены карданными валами с конечными передачами. Механизм поворота состоит из двух суммирующих планетарных механизмов, ведущие элементы (эпициклические шестерни) которых соединены с выходным валом коробки передач, а ведомые элементы жестко соединены с выходными валами, регулирующие элементы (солнечные шестерни) соединены с возможностью разъединения с гидродвигателем таким образом, что они вращаются в разные стороны. При этом гидродвигатель гидравлически соединен с гидронасосом.

Полезная модель относится к трансмиссии транспортных средств, преимущественно, к гусеничным тракторам.

Известна трансмиссия гусеничной машины, содержащая силовой привод, соединенный с коробкой передач, выходной вал которой соединен с главным валом, на котором установлены коронные шестерни суммирующих планетарных передач, водила которых соединены через конечные передачи с ведущими колесами, а солнечные шестерни соединены друг с другом через паразитную шестерню и связаны с водилом одного из двух планетарных рядов механизма поворота через дополнительную шестерню, коронные шестерни механизма поворота снабжены тормозами, а солнечные шестерни соединены друг с другом и с валом силового привода (а.с. СССР №428973, МКИ В 62 Д 11/10 от 31.03.71 г., «Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки», №19, 1974 г.

Недостатком известной трансмиссии является ее конструктивная сложность.

Известна также трансмиссия колесного трактора «Беларус» МТЗ-80, содержащая кинематически соединенные силовой привод, раздаточную коробку с гидронасосом, коробку передач, главную передачу с дифференциалом, конечные передачи и тормоза. «Каталог деталей тракторов «Беларусь» МТЗ-100 и др. Минск, «Ураджай», 1988 г. рис.130.

Недостатком этой трансмиссии является невозможность обеспечения бесступенчатого радиуса поворота для гусеничных тракторов и большие энергозатраты на поворот.

В основу предлагаемого технического решения положена задача создания трансмиссии для гусеничного трактора, выполненной на базе основных узлов колесного трактора и обеспечивающей бесступенчатый радиус поворота.

Согласно предлагаемому техническому решению достижение поставленной задачи осуществляется тем, что в трансмиссии, содержащей кинематически соединенные силовой привод, раздаточную коробку с гидронасосом, коробку передач, конечные передачи и тормоза, коробка передач дополнительно содержит дифференциальный механизм поворота, включающий установленные в отдельном закрепленном на коробке передач корпусе два суммирующих планетарных ряда, ведущие элементы (эпициклические шестерни) кинематически соединены с выходным валом коробки передач, а выходные валы ведомых элементов (водила) соединены с конечными передачами соответствующего борта, регулирующие элементы (солнечные шестерни) кинематически соединены с возможностью разъединения с жестко закрепленным на корпусе механизма поворота гидродвигателем гидрообъемной передачи таким образом, что они вращаются в разные стороны, а гидродвигатель гидравлически соединен с гидронасосом раздаточной коробки, при этом тормоза установлены на выходных валах механизма поворота.

Отличительными признаками предлагаемого технического решения являются наличие в кинематической схеме трансмиссии механизма поворота, содержащего установленные в отдельном закрепленном на коробке передач корпусе два суммирующих планетарных ряда, ведущие эпициклические шестерни которых соединены с выходным валом коробки передач, а выходные валы ведомых элементов соединены с конечными передачами соответствующего борта, и регулирующие элементы, кинематически соединенные с возможностью разъединения с выходным валом установленного на корпусе механизма поворота гидродвигателя таким образом, что они вращаются в разные стороны, при этом гидродвигатель гидравлически соединен с гидронасосом раздаточной коробки, а тормоза установлены на выходных валах механизма поворота.

Выполнение механизма поворота в отдельном корпусе и размещение его между коробкой передач и конечными передачами позволяет использовать для

трансмиссии гусеничного трактора основные узлы серийного колесного трактора. Конструкция механизма поворота дифференциального типа с использованием гидрообъемного привода для регулирующего элемента позволяет осуществлять бесступенчатый поворот трактора практически с любым радиусом без разрыва потока мощности, что значительно повышает производительность трактора и снижает утомляемость экипажа. Выполнение тормозов на выходных валах механизма поворота позволяет управлять поворотом трактора при буксировке после разъединения гидродвигателя с регулирующими элементами.

На фигуре изображена кинематическая схема трансмиссии гусеничного трактора.

Трансмиссия гусеничного трактора включает двигатель 1, муфту сцепления 2, раздаточную коробку 3 с регулируемым гидронасосом 4, коробку передач 5, механизм поворота 6,тормоза 7, карданные валы 8, конечные передачи 9 и ведущие звездочки 10. Механизм поворота 6 состоит из закрепленного на коробке передач 5 корпуса 11, в котором установлены два дифференциальных планетарных механизма 12. Эпициклические шестерни 13 планетарных рядов соединены шестернями 14 с шестерней 15, установленной на выходном валу коробки передач 5. Водила 16, являющиеся ведомым элементом планетарных рядов, жестко установлены на выходных валах 17 механизма поворота 6. Солнечные шестерни 18, являющиеся регулирующим элементом, соединены между собой шестернями 19 и с шестерней 20, установленной на валу гидрообъемного двигателя 21 с возможностью осевого перемещения. Гидродвигатель 21 соединен гидроприводами 22 и 23 с гидронасососм 4.

При прямолинейном движении трактора поток мощности поступает от двигателя 1 через муфту 2 на раздаточную коробку 3 для привода гидронасоса 4 и на коробку передач 5, из которой — на механизм поворота 6. В механизме поворота поток мощности раздваивается и в равных значениях поступает на эпициклические шестерни 13 правого и левого дифференциальных

планетарных механизмов 12. В гидрообъемной передаче насос 4 не создает давления и гидродвигатель 21 застопорен, а вместе с ним застопорены солнечные шестерни 18 планетарных механизмов.

Следовательно, выходные валы 17 и ведущие звездочки 10 вращаются с одинаковой скоростью.

Для изменения направления движения трактора поворотом рулевого колеса включается подача рабочей жидкости от гидронасоса 4 к гидродвигателю 21 по гидропроводу 22. При этом мощность от двигателя на механизм поворота передается двумя потоками: один через коробку передач на эпициклы 13 планетарных механизмов, а второй — через гидрообъемную передачу от гидродвигателя 21 через шестерни 20 и 19 на солнечные шестерни 18. Учитывая, что солнечные шестерни 18 вращаются в разные стороны, в одном из планетарных механизмов происходит суммирование скоростей вращения эпицикла и солнечной шестерни на водиле, а во втором — вычитание скоростей на ту же величину. Вследствие этого скорость вращения одного из выходных валов 17 и связанной с ним ведущей звездочки 10 увеличивается, а скорость другой уменьшается на ту же величину. Чем больше поворот рулевого колеса, тем больше рабочей жидкости поступает из насоса в гидродвигатель и тем больше разность в скоростях вращения ведущих звездочек. При этом средняя скорость движения трактора не уменьшается и не происходит разрыва потока передаваемой мощности, что очень важно для трактора.

При повороте рулевого колеса в другую сторону рабочая жидкость подается от насоса по гидроприводу 23 и гидродвигатель вращается в противоположную сторону, обеспечивая необходимое изменение направления движения трактора.

При буксировке трактора шестерня 20 выводится из зацепления с шестернями 19, а поворот трактора осуществляется торможением одного из выходных валов 17.

Трансмиссия гусеничного трактора, содержащая кинематически соединенные силовой привод, раздаточную коробку с гидронасосом, коробку передач, конечные передачи и тормоза, отличающаяся тем, что коробка передач дополнительно снабжена дифференциальным механизмом поворота, включающим установленные в отдельном закрепленном на коробке передач корпусе два суммирующих планетарных ряда, ведущие элементы которых кинематически соединены с выходным валом коробки передач, а выходные валы ведомых элементов соединены с конечными передачами соответствующего борта, и регулирующие элементы, кинематически соединенные с возможностью разъединения с жестко закрепленным на корпусе механизма поворота гидродвигателем гидрообъемной передачи таким образом, что они вращаются в разные стороны, при этом гидродвигатель гидравлически соединен с гидронасосом раздаточной коробки, а тормоза установлены на выходных валах механизма поворота.

Трансмиссия полноприводных машин сельскохозяйственных тракторов и автомобилей

содержание .. 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ..

Трансмиссия полноприводных машин сельскохозяйственных тракторов и автомобилей

Для полного использования сцепного веса колесного трактора (автомобиля) на некоторых моделях дополнительно к заднему мосту устанавливают передний управляемый и ведущий мост. Применение такого моста повышает производительность и эффективность работы трактора (автомобиля) в условиях плохого сцепления колес с грунтом, способствует снижению расхода топлива, буксования и разрушения почвенной структуры.

Для соединения коробки передач с передним и задним мостом устанавливают раздаточную коробку, от которой вращающий момент передается через карданные валы на передний и задний мост трактора или автомобиля. Раздаточные коробки применены на тракторах МТЗ-82, ЛT3-55AM, К-701, Т-150К, а также на автомобилях ГАЗ-66, ЗИЛ-131, УАЗ-469 и др. Раздаточ-ную коробку крепят к корпусу коробки передач, Внутри корпуса размещают валы с шестернями и зубчатыми муфтами.

Раздаточная коробка предназначена для распределения вращающего момента двигателя между ведущими мостами тракторов и автомобилей высокой проходимости. Она может также выполнять функцию дополнительной коробки передач, увеличивая общее передаточное число трансмиссии.

Включение и выключение раздаточной коробки при переднем ходе трактора МТЗ-82 и повышенном буксовании задних колес происходит автоматически благодаря муфте свободного хода. Устройство раздаточной коробки позволяет принудительно включать передний ведущий мост как при заднем, так и при переднем ходе трактора, а также отключать передний мост, например, на транспортных работах при движении по дороге с твердым покрытием, когда использование переднего моста нецелесообразно.

7.8 Элементы трансмиссии, позволяющие улучшить эксплуатационные качества тракторов и автомобилей

С целью получения наиболее высокой производительности МТА созданы многоступенчатые коробки передач с широким диапазоном скоростей. Число передач (ступеней) тракторных коробок передач составляет 5. 32, а диапазон основных скоростей движения переднего хода — 0,5. 10 м/с и выше. Чем больше число передач, тем шире возможность выбрать скорость, соответствующую оптимальной загрузке двигателя, а значит, высокой производительности и экономичному расходу топлива.

В некоторых отечественных (Т-150, Т-150К, К-701, МТЗ-100, ЛТЗ-155 и др.) и зарубежных тракторах используют трансмиссии с переключением без разрыва потока мощности. Переключение передач с шестернями постоянного зацепления на ходу трактора осуществляется фрикционными муфтами, управляемыми от гидравлической системы. Это повышает производительность агрегата от 6 до 20 %, снижает расход топлива и облегчает труд водителя.

В связи с тем, что ступенчатые передачи не позволяют на любых нагрузочных режимах работы полностью загрузить двигатель и тем самым обеспечить оптимальные условия его работы, в отечественном и зарубежном машиностроении стали применять бесступенчатые трансмиссии.

Рассмотрим бесступенчатые трансмиссии, широко применяемые в тракторостроении.

Электромеханическая трансмиссия (рисунок 7.9, а) состоит из электрической и механической передач. Энергия двигателя 1 внутреннего сгорания приводит в действие генератор 2. Вырабатываемая им энергия по силовым проводам 3 передается к тяговому двигателю 4, а затем через карданную передачу 5 к заднему мосту 6 и ведущим звездочкам 7. Такая трансмиссия при-менена в тракторе ДЭТ-250 и автомобилях БелАЗ. Она позволяет плавно передавать энергию, но имеет относительно низкий КПД, большую массу и высокую стоимость.

Гидрообъемная трансмиссия (рисунок 7.9, б) состоит из двигателя 1 внутреннего сгорания, гидронасоса 2, трубопроводов 3, гидромоторов 4 и ведущих колес 5. Насос, приводимый в движение двигателем внутреннего сгорания, подает по трубопроводам жидкость к гидромоторам, энергия которой приводит во вращение ведущие колеса трактора.

Преимущества гидрообъемных передач — бесступенчатость регулирования, дистанционность передачи энергии. По мере повышения КПД гидрообъемных передач масштабы их применения для рабочих органов сельскохозяйственных машин будут возрастать.

Рисунок 7.9 Схемы трансмиссий различных типов: а — электромеханической трактора ДЭТ-250: 1 — двигатель; 2 — электромеханический генератор; 3 — силовые кабели; 4 — тяговый электродвигатель; 5 — карданная муфта; 6 — задний мост; 7 — ведущая звездочка; б — гидрообъемной: 1 — двигатель; 2 — гидронасос; 5 — трубопровод; 4 — гидромотор; 5 — ведущее колесо

Гидромеханическая трансмиссия состоит из гидравлической и механической передач (рисунок 7.10). Бесступенчатость преобразования (трансформации) вращающего момента в ней обеспечивается гидротрансформатором, а дальнейшее увеличение момента — ступенчатой передачей.

Гидротрансформатор включает в себя: насосное колесо Н, приводящееся во вращение от коленчатого вала 3 двигателя; турбинное колесо Т,

жестко связанное с первичным валом 2 коробки передач; колесо реактора Р, соединенное через муфту 1 свободного хода с втулкой корпуса гидротрансформатора. Все три колеса, имеющие профилированные лопасти, помещены в общем кожухе и образуют замкнутый кольцевой объем, заполненный жидкостью (веретенным маслом) и называемый кругом циркуляции.

Рисунок 7.10 Схема гидромеханической трансмиссии: а — гидротрансформатор: Н — насосное колесо; Т — турбинное колесо; Р — реактор; 1 — муфта свободного хода; 2 — первичный вал коробки передач; 3 — коленчатый вал двигателя; б -кинематическая схема ступенчатой механической коробки: 1, 2, 3, 4, 5 — подвижные шестерни; 6, 7 — неподвижные шестерни

Насосное колесо преобразует подведенную к нему механическую энергию двигателя в гидравлическую энергию потока рабочей жидкости. Рабочая жидкость, отбрасываемая лопастями насосного колеса, воздействует на лопасти расположенного рядом турбинного колеса и приводит его во вращение. Потоки рабочей жидкости, сходящие с лопастей турбинного колеса, проходят через лопасти колеса реактора. Последние разворачивают струи рабочей жидкости таким образом, чтобы обеспечить им оптимальное направление при входе в насосное колесо. Затем цикл повторяется.

Бесступенчатые передачи позволяют более гибко маневрировать скоростью движения, полностью исключают потери времени на переключение передач, улучшают разгонные качества агрегата и т. д. Все это позволяет повысить производительность и снизить расход топлива МТА.

Следовательно, можно сделать вывод о перспективности применения на тракторах не только трансмиссий с переключением передач на ходу, но и прогрессивных бесступенчатых передач.

содержание .. 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ..

Устройство трактора

Трактор состоит из следующих механизмов и систем:

Содержание

Несущая система и компоновка трактора

Несущая система (остов) трактора служит для размещения механизмов и систем и воспринимает вес и силы реакции этих элементов. Известны три наиболее распространенных типа несущих систем тракторов: рамный, полурамный и безрамный.

Компоновка трактора определяет тип применяемого остова и выбирается исходя из назначения трактора, тягового класса, и типа применяемого движителя. Современные тракторы как правило строятся по классическим компоновочным схемам.

Компоновка колёсного трактора

Универсальные колёсные тракторы строятся по двум классическим схемам: с увеличенными задними колёсами и с колёсами одинакового диаметра [1] .

Тракторы с увеличенными задними колёсами

Тракторы с увеличенными задними колёсами, например МТЗ-80 имеют полурамный остов [1] [2] . При этом частью остова, воспринимающего силы, возникающие от действия веса, тягового усилия и сил инерции трактора воспринимают картеры узлов трансмиссии и двухбалочная полурама в передней части трактора. К полураме крепится передний мост, передняя опора двигателя и его систем, переднее навесное оборудование. Такие тракторы имеют переднее расположение двигателя и заднее расположение поста управления. Полурамный остов упрощает конструкцию трактора, но затрудняет процесс его разборки и сборки при ремонте. Кроме того, большие переменные нагрузки на картеры узлов трансмиссии снижают ее долговечность и не позволяют применять зубчатые зацепления высокой точности [1] . Управление поворотом осуществляется передними колёсами.

Тракторы с колёсами равного диаметра

Тракторы с колёсами одинакового диаметра, например, К-700 как правило имеют рамный остов, состоящий из двух полурам, соединенных шарнирами. На каждой из полурам установлено по ведущему мосту. Управление поворотом осуществляется за счет поворота полурам. Такая компоновка позволяет применять колёса увеличенного диаметра и ширины, но ухудшает устойчивость трактора, так как при повороте центр тяжести смещается в сторону от продольной оси. Расположение узлов трактора на полурамах может быть различным. Например, у трактора К-700 двигатель, коробка передач и кабина расположены на передней полураме, а на задней полураме имеется только механизм навески. У трактора-тягача МоАЗ-531 двигатель и редуктор отбора мощности расположены на задней полураме, а кабина и коробка передач на передней.

Колёсные самоходные шасси

Компоновка тракторного колёсного универсального самоходного шасси строится исходя из необходимости размещения на раме трактора тяжелых или крупногабаритных машин, орудий или самосвального кузова. Поэтому колёсные самоходные шасси как правило имеют компактный силовой агрегат (двигатель в сборе с трансмиссией), размещенный сзади. Передняя часть представляет собой открытую раму.

Компоновка гусеничного трактора

Классической для гусеничных тракторов является схема с передним расположением двигателя и задним расположением поста управления. Такая схема оптимальна для сельскохозяйственного трактора, поскольку обеспечивает во-первых хороший обзор навесных машин и орудий, а с другой стороны — переднее расположение центра тяжести. Переднее расположение центра тяжести необходимо сельскохозяйственному трактору потому, что его задняя часть в процессе работы догружается весом и реакцией навесного орудия. Встречаются и иные схемы, например с передним расположением кабины и задним двигателя. Такая схема применена на промышленном тракторе Т-330. Переднее расположение кабины обеспечивает хороший обзор бульдозерного оборудования, а заднее расположение двигателя — оптимальную развесовку (ввиду того, что передняя часть догружается весом и реакцией бульдозерного отвала). Гусеничные тракторы могут иметь как рамный, полурамный или безрамный остов. Тип остова гусеничного трактора определяется его подвеской.

Рамный остов имеют тракторы с индивидуальной или парной упругой подвеской опорных катков, например тракторы ДТ-75 и Т-180. При этом узлы трактора монтируются на общей раме, представляющей собой сварную металлоконструкцию. Обычно, рама трактора состоит из двух продольных балок-лонжеронов, соединенных несколькими поперечными перемычками. Такая схема позволяет легко разбирать и собирать трактор при ремонте. Другим преимуществом рамного остова является возможность применения облегченных корпусов узлов и агрегатов, которые оказываются разгруженными от веса трактора и его тягового усилия. Однако сварная рама обладает низкой жесткостью, что вызывает относительные смещения валов узлов трактора и требует их соединения упругими муфтами или карданными шарнирами. Эти элементы обладают ограниченным ресурсом и не могут передавать большой крутящий момент.

Полурамный остов имеют тракторы с полужесткой подвеской, например Т-4 и Т-130.

Безрамный остов имеют тракторы с групповой упругой или жесткой подвеской опорных катков к балансирному брусу, например тракторы Т-330. Преимущество безрамного остова — высокая жесткость, позволяющая отказаться от упругих соединительных муфт между валами агрегатов. Недостаток безрамного остова — сложность крепления на нем навесных систем и оборудования трактора. Агрегаты тракторов с полурамным и безрамным остовом имеют в стенках картреров люки, позволяющие осматривать и ремонтировать отдельные механизмы и системы без разбора всего трактора.

Двигатель

Основным типом двигателя современных тракторов является четырехтактный дизель, так как он обладает высокими значениями крутящего момента при малых частотах вращения и высокой экономичностью. На сверхлегких садово-огородных и газонных тракторах находят применение бензиновые двигатели, а на сверхмощных — газовые турбины. Существуют также тракторы с электрическим двигателем (для работы в закрытых помещениях), получающие электроэнергию по кабелю или через троллейные провода.

Ранее выпускались тракторы с паровыми машинами, с бензиновыми или керосиновыми карбюраторными двигателями, с керосиновыми калоризаторными двигателями.

Тракторы с дизельными двигателями

На лёгких тракторах тягового класса до 1 тс находят широкое применение дизельные двигатели воздушного охлаждения, не имеющие наддува мощностью до 50 л.с. Такие двигатели просты по устройству, достаточно дешевы, не требовательны к качеству горюче-смазочных материалов, компактны. Их недостатки — сложность регулирования теплового режима, повышенная шумность и большие потери энергии на привод вентилятора. Среди отечественных тракторов двигателями воздушного охлаждения оснащаются, например, самоходное шасси Т-16, пропашные тракторы Т-25 и Т-40. На более тяжелых тракторах применяются дизельные двигатели жидкостного охлаждения. Однако, для промышленного трактора Т-330 был разработан двигатель воздушного охлаждения мощностью 330 л.с.

Основная деталь остова тракторного двигателя — блок-картер обычно представляет собой чугунную или алюминиевую отливку сложной формы. Блок-картер объединяет в себе гильзы цилиндров, опоры коленчатого вала и опоры деталей газораспределительного механизма. Снизу к блоку картеру закрепляются нижние половины опор коленчатого вала. Нижняя часть блока-картера закрывается масляным поддоном, который может быть лёгким навесным или несущим. В передней части блока картера размещается привод газораспределительного механизма и вспомогательных систем. Задняя часть блока-картера двигателя соединяется с картером узлов трансмиссии.

Двигатели с воздушным охлаждением обычно не имеют единого блока-картера. Их цилиндры отдельные, съёмные с радиаторными рёбрами снаружи для улучшения теплоотвода.

Головка цилиндров тракторного двигателя обычно представляет собой отливку из алюминиевого сплава, но может быть и чугунной. В головке цилиндров размещаются клапаны и другие детали газораспределительного механизма, газообменные каналы, посадочные места для топливных форсунок. Кроме того, в головке цилиндров может размещаться камера сгорания неразделённого или разделённого типов. Головки цилиндров двигателей с воздушным охлаждением индивидуальные, имеют наружный радиатор. Головки цилиндров двигателей жидкостного охлаждения обычно общие на несколько цилиндров и имеют внутри каналы для циркуляции охлаждающей жидкости.

Кривошипно-шатунный механизм тракторного двигателя не имеет существенных отличий от аналогичного узла автомобильного двигателя. Однако, в силу того, что тракторные двигатели форсируются не по частоте вращения, а по среднему давлению цикла, поршень тракторного двигателя воспринимает большие силы от давления газов и меньшие инерционные силы по сравнению с автомобильным. Поэтому поршни тракторных двигателей обычно чугунные, хотя на современных моделях тракторов широко внедряются алюминиевые поршни. Поршни мощных тракторных двигателей, как правило, принудительно охлаждаемые маслом.

Коленчатые валы тракторных двигателей обычно полноопорные, то есть имеют опору на каждой коренной шейке. В качестве опор используются смазываемые под давлением подшипники скольжения. На тракторах наибольшее распространение имеют цельнокованные стальные коленчатые валы, но ранее встречались и сборные.

Тракторные двигатели обычно имеют рядное или V-образное расположение цилиндров. Рядное расположение характерно для пропашных тракторов, так как им необходимо иметь по возможности малую ширину для работы в междурядьях. На других типах тракторов широкое применение нашли V-образные двигатели, так как они компактнее рядных и имеют более короткий и следовательно более жёсткий коленчатый вал.

Тракторы двигатели, как правило, имеют меньшее количество цилиндров по сравнению с автомобильными двигателями одинакового рабочего объема и меньшее отношение диаметра цилиндров к ходу поршня (то есть, тракторные двигатели более «длинноходовые»). Это объясняется меньшей частотой вращения и необходимостью получения большего крутящего момента. Однако, в последнее время наблюдается тенденция к увеличению частоты вращения тракторных двигателей и их основные соотношения приближаются к значениям, характерным для автомобильных двигателей.

Механизм газораспределения тракторных двигателей имеет мало отличий от аналогичного механизма автомобильных двигателей. Для тракторных двигателей характерно применение механизма с расположением клапанов в головке цилиндров а распределительного вала — в блоке-картере с передачей движения посредством тяг и коромысел. Такая схема упрощает привод распределительного вала, а ее основной недостаток — высокая инерционность не существенный для тракторного двигателя по причине малой частоты вращения. Тракторы старых типов, например ДТ-75 в составе механизма газораспределения имеют декомпрессионный механизм, позволяющий производить начальную раскрутку коленчатого вала двигателя при пуске без сжатия в цилиндрах воздуха. Декомпрессионный механизм обычно представлял собой кулачковый вал, действующий на коромысла впускных клапанов, удерживающий последние в открытом состоянии при декомпрессии. На современных тракторных двигателях, в связи с совершенствованием систем пуска, декомпрессионных механизмов нет.

Система смазки тракторных двигателей обычно комбинированная. Подшипники коленчатого и распределительного валов смазываются под давлением, а остальные пары трения — разбрызгиванием. Как правило система смазки имеет один насос и масляную ванну в картере. Однако мощные тракторы имеют двигатели с «сухим картером», где масло из картера собирается специальным насосом в масляный бак, в котором оно отстаивается и освобождается от пены. Система с «сухим картером» более сложная, но обеспечивает существенно больший срок службы масла, поскольку последнее подвергается негативному воздействию нагрева и картерных газов в течение существенно меньшего времени.

На тракторах старых типов масло очищалось центробежным способом в центрифугах с гидродинамическим приводом ротора. На современных тракторных двигателях используются бумажные фильтры автомобильных типов а также комбинированные системы очистки.

Тепловые нагрузки на масло в тракторных двигателях существенно выше, чем в автомобильных, поэтому масло необходимо охлаждать. Для этого в системе смазки применяются масляные радиаторы или оребренные и обдуваемые воздухом поверхности масляных поддонов или баков. На новых типах тракторов, в связи с применением масел высокого качества, способных работать при повышенной температуре, масляные радиаторы могут отсутствовать.

Система питания тракторных двигателей воздухом должна обеспечивать высокую эффективность его очистки, так как тракторы обычно работают в условиях повышенной запыленности воздуха и загрязненности воздуха пожнивенными остатками, листвой, насекомыми. Воздухоочистители тракторных двигателей выполняют многоступенчатыми. Первая ступень обеспечивает удаление наиболее крупных частиц: вороха, листвы, насекомых. Обычно она выполняется в виде цилиндра из металлической сетки, вращающегося с большой частотой. Центробежные силы, возникающие при вращении не позволяют оседать на сетке крупным частицам. Вторая ступень обеспечивает удаление значительной доли пыли. Для этого используют циклонные очистители. Значительное количество пыли [3] , собираемой циклонными уловителями требует автоматизации процесса их очистки, желательно без остановки двигателя трактора. Обычно это осуществляется эжекционной системой, работающей за счёт энергии отработавших газов — пыль из поддона очистителя всасывается в выхлопную систему и удаляется через выхлопную трубу. Третья ступень обеспечивает окончательную очистку воздуха. На старых типах тракторов для этой цели применялись маслонаполненные волокнистые фильтры, а на современных — сухие бумажные (по типу автомобильных). При работе тракторов в угольных разрезах во впускном тракте устанавливается фильтр-увлажнитель, эффективно осаживающий частицы угольной пыли [4] .

Тракторные двигатели обычно снабжают турбонаддувом, позволяющим существенно повысить мощность двигателя при малых частотах вращения. Кроме того, применение регулируемого турбонагнетателя позволяет обеспечивать постоянную мощность двигателя в широком диапазоне частоты вращения. Такие двигатели называют двигателями постоянной мощности (ДПМ). Применение двигателей постоянной мощности позволяет существенно упростить трансмиссию трактора, сократив число передач и облегчить труд машиниста [5] . В настоящее время двигатели постоянной мощности получают широкое распространение на тракторах всех классов.

Топливная система тракторных двигателей не имеет существенных особенностей. Она состоит из топливных фильтров, подкачивающей помпы, топливного насоса высокого давления (ТНВД), форсунок и регулятора. Старые типы тракторов имели блочный ТНВД и механический центробежный регулятор. Такие системы просты по устройству, но имеют ряд недостатков: низкую стабильность частоты вращения, повышенный расход топлива и дымление на переходных режимах. Ужесточающиеся требования к экономичности и экологической совместимости тракторов обуславливает применение более сложных топливных систем с электронным управлением количества впрыскиваемого топлива и момента впрыска. Электронная система управления современного трактора дозирует подачу топлива учитывая фактическое наполнение цилиндров воздухом, величину и тенденцию изменения нагрузки двигателя, скорость и тяговое усилие трактора, а также ряд других факторов. Эти меры позволили сократить расход топлива с 180 г/л.с.*ч, типичный для тракторов 60-х — 70-х годов до 100 г/л.с.*ч, исключив выброс в атмосферу токсичных продуктов неполного сгорания топлива.

Пуск тракторных дизельных двигателей может осуществляться различными способами:

• электростартером;
• пусковым бензиновым двигателем (тракторы, работающие в условиях холодного климата);
• сжатым воздухом (ДЭТ-250);
• инерционным стартером с ручным приводом.

Ряд тракторных двигателей имеет несколько модификаций, отличающихся применяемым типом пускового устройства. Например двигатель Д-37 трактора Т-40 может комплектоваться электростартером или пусковым бензиновым двигателем, а двигатель Д-21 трактора Т-25 — электростартером или инерционным стартером. В последнее время, в связи с улучшение пусковых качеств дизельных двигателей и повышение энергоемкости аккумуляторных батарей выпуск тракторных двигателей, оснащенных бензиновым пусковым двигателем сокращается. Например двигатель Д-245, применяемый на тракторах МТЗ-100 не имеет модификации с пусковым бензиновым двигателем.

Газотурбинные тракторы

Мощность дизельных двигателей сельскохозяйственных тракторов как правило не превышает 500 л.с. Дальнейшее ее увеличение сопряжено с неоправданным повышением массы трактора, что приведет к повышению удельного давления на почву и не позволит реализовать главное преимущество энергонасыщенного трактора — высокую скорость работы. Лишь на промышленных тракторах, которым для создания большого тягового усилия нужна увеличенная масса находят применение дизельные двигатели мощностью порядка 1000 л.с. В то же время усовершенствовавшиеся в последние годы технологии возделывания почвы позволяют эффективно использовать и более мощные сельскохозяйственные тракторы. Важным резервом повышение энергонасыщенности тракторов является использование газовых турбин, имеющих малую удельную массу. Например в США в течение ряда лет фирмами Big Roy и Elis Walters выпускаются газотурбинные тракторы мощностью до 700 л.с. Предпринимались попытки выпуска газотурбинных тракторов и в СССР. Так Кировским заводом совместно с НАТИ был разработан газотурбинный трактор «Кировец-Турбо» на базе газотурбинной силовой установки танка Т-80. Широкому применению газовых турбин на тракторах препятствует высокая частота вращения выходного вала турбины (порядка 20000 об/мин), что усложняет трансмиссию трактора и повышенный расход топлива по сравнению с дизельными двигателями.

Тракторы с бензиновыми двигателями

В настоящее время бензиновыми двигателями оснащают только особо легкие тракторы (микротракторы, мотоблоки, газонные тракторы, райдеры). Преимущества бензиновых двигателей — легкий пуск, невысокая стоимость и относительно простое техническое обслуживание. Недостатки — высокий удельный расход топлива и малый крутящий момент, что усложняет трансмиссию трактора.

Трансмиссия

Трансмиссия трактора как правило многопоточная, то есть передает мощность двигателя не только на ходовую часть, но и для привода агрегатируемых машин и вспомогательных механизмов.

Современные тракторы оборудуются трансмиссиями нескольких различных типов:

• Механические ступенчатые;
• Механические бесступенчатые;
• Гидромеханические;
• Гидрообъемные;
• Электрические и электромеханические.

Механические ступенчатые трансмиссии

Механические ступенчатые трансмиссии имеют наименьшую стоимость и наиболее компактны при одинаковой величине передаваемой мощности, но не позволяют плавно регулировать скорость и тяговое усилие трактора.

Механическая трансмиссия трактора состоит из главной фрикционной муфты сцепления, коробки передач, центральной (главной) передачи, конечных передач, передачи механизма отбора мощности. Дополнительно в механическую трансмиссию могут входить: увеличитель крутящего момента, ходоуменьшитель, редуктор-умножитель числа передач, раздаточная коробка. На гусеничных тракторах, кроме того, в состав трансмиссии входит механизм поворота.

Главная фрикционная муфта сцепления позволяет разобщать и плавно соединять двигатель и трансмиссию трактора. Наибольшее применение на тракторах нашли муфты сцепления сухого типа, так как они характеризуются наименьшей работой выключения, что позволяет управлять трактором без использования сервомеханизмов. Но встречаются и муфты, работающие в масле. Последние обеспечивают более плавное включение, но для их привода требуются гидравлические сервомеханизмы. Главная фрикционная муфта сцепления может быть выполнена однопоточной и двухпоточной. Двухпоточные муфты сцепления содержат в своем составе фактически две отдельных муфты, одна их которых используется для отключения трансмиссии ходовой части, а вторая — для отключения трансмиссии механизма отбора мощности. Двухпоточными муфтами оснащены, например, тракторы Т-40 [6] и ЮМЗ-6 [7] Двухпоточные муфты сложнее по конструкции и неудобны в обслуживании. По этой причине в более новых моделях тракторов они не применяются — управление механизмом отбора мощности производится отдельной муфтой.

На тракторах нашли применение главные фрикционные муфты сцепления с различным типом нажимных механизмов. Наибольшее распространение имеют постоянно замкнутые муфты с пружинным нажимным механизмом автомобильного типа. Выключение таких муфт осуществляется отжимом пружин с помощью механического привода на легких тракторах или гидравлических и пневматических сервомеханизмов — на тяжелых тракторах. Постоянно замкнутая муфта сцепления не может находиться долгое время в выключенном состоянии. Двухпоточные муфты могут иметь два независимых механизма управления, как например на тракторе Т-40 или управление одной педалью (ЮМЗ-6).

Кроме муфт с пружинным нажимным механизмом на тракторах также применяются центробежные муфты (на легких тракторах с бензиновыми двигателями), гидроподжимные муфты (ня тяжелых тракторах), электромагнитные муфты.

Ступенчатые коробки передач тракторов могут иметь подвижные шестерни и шестерни постоянного зацепления [1] . Коробки передач с подвижными шестернями проще по конструкции, но не позволяют производить переключение передач при движении трактора. Кроме того, в коробках с подвижными шестернями невозможно применение косозубых зацеплений. По этой причине их применение сокращается. Коробки передач с шестернями постоянного зацепления могут иметь замыкающие муфты различного типа: кулачковые, штифтовые, шлицевые с синхронизаторами, фрикционные. Первые два типа наиболее просты, но не обсепечивают безударного переключения передач. Шлицевые муфты с синхронизаторами (аналогичные автомобильным) обеспечивают безударное переключение передач при движении трактора, но только с разрывом потока мощности (при выключенном сцеплении). Фрикционные муфты позволяют производить переключение без разрыва потока мощности. Фрикционные муфты ступенчатых коробок передач обычно имеют гидравлический нажимной механизм, а коробка передач оснащается гидросистемой.

На отечественных тракторах применяются все типы вышеперечисленных коробок передач:

• С подвижными шестернями — на старых типах тракторов: МТЗ-50, ЮМЗ-6, Т-40, Т-130, старых модификациях МТЗ-80;
• С шестернями постоянного зацепления и кулачковыми муфтами: ЛТЗ-55, Т-180;
• С шестернями постоянного зацепления и синхронизаторами: новые модификации МТЗ-80, МТЗ-100;
• С шестернями постоянного зацепления и гидроподжимными муфтами: К-700, Т-150.

Передаточные числа ступенчатых коробок передач обычно разбивают на несколько диапазонов:

• диапазон замедленных передач;
• диапазон тяговых передач;
• диапазон транспортных передач.

Переключение диапазонов обычно осуществляется отдельным двух- или трехступечатым редуктором, называемым умножителем числа передач (редуктор-умножитель). Применение редуктора-умножителя упрощает коробку передач, но затрудняет подбор оптимальных передаточных чисел. Редуктор-умножитель может устанавливаться как перед коробкой передач, так и после нее. В виду того, что переход от одного диапазона скоростей к другому всегда осуществляется при остановленном тракторе, редуктор умножитель обычно имеет подвижные шестерни или простейшие кулачковые муфты.

Ряд моделей тракторов оборудуется реверс-редукторами, позволяющим получать полный диапазон скоростей как при переднем, так и при заднем ходе. Такие тракторы называют реверсивными. Реверс-редукторами обычно оборудуют трансмиссии промышленных тракторов (К-702, Т-156, Т-330), причем у трактора Т-156 реверс редуктор установлен между двигателем и коробкой передач, у трактора Т-330 — между коробкой передач и главными передачами, а у К-702 — в ведущих мостах. Среди сельскохозяйственных тракторов реверсивными являются Т-25 и Т-40, а также самоходное шасси Т-16М.

При работе с машинами, требующими пониженных рабочих скоростей (картофелекопателями, свеклопогрузчиками, траншейными экскаваторами) тракторы оборудуются ходоуменьшителями. Ходоуменьшитель может быть выполнен в виде обычного зубчатого редуктора или бесступенчатой передачи. Последняя позволяет плавно регулировать скорость трактора и загрузку агрегатируемой машины. Обычно ходоуменьшитель выполняют в виде быстроустанавливаемого узла. Ходоуменьшители, как правило, поставляются вместе с навесным оборудованием, требующим его применения.

Механические бесступенчатые трансмиссии

Механические бесступенчатые трансмиссии (вариаторы) позволяют плавно регулировать скорость трактора при постоянной частоте вращения коленчатого вала двигателя. Нашли применение на специализированных тракторах (например, свекловодческих), а также на различных сельскохозяйственных комбайнах, созданных на базе тракторных узлов. Как правило, вариаторы применяются совместно с простейшими коробками передач, позволяющими осуществлять выбор диапазонов скоростей. На тракторах и комбайнах нашли применение клиноременные, цепные и фрикционные вариаторы. К недостаткам таких трансмиссий следует отнести наличие быстроизнашивающихся элементов и малый передаваемый крутящий момент.

Гидромеханические трансмиссии

Состоят из гидротрансформатора и механической ступенчатой коробки передач. Применение гидротрансформатора позволяет более полно использовать мощность двигателя в условиях переменной нагрузки на трактор и упрощает процесс управления им. Ступенчатая коробка передач позволяет выбирать нужный диапазон скоростей. В отличие от автомобилей, где гидромеханические трансмиссии обычно автоматические, на тракторах такая автоматизация не нужна и переключение передач осуществляется оператором. Изначально, гидромеханической трансмиссией оснащались тяжелые промышленные тракторы (например, Т-330 или Caterpillar), но в настоящее время, ею оснащаются практически все новые типы тракторов. Ступенчатые коробки передач могут быть как планетарными, так и обычного типа. К недостаткам таких трансмиссий относится низкий к.п.д. и высокая сложность.

Гидрообъемные трансмиссии

Гидрообъемные трансмиссии (ГОТ) состоят из гидронасоса, вращаемого двигателем и гидродвигателя (или нескольких), приводящих ходовую часть. Жесткой механической связи нет. Достоинство гидрообъемных трансмиссий: бесступенчатое регулирование скорости, компактность, возможность встраивания гидродвигателей непосредственно в колёса, что упрощает ходовую часть. Недостатки — низкий к.п.д., необходимость иметь большой объем рабочей жидкости и ее охлаждения. Тем не менее, в последние годы гидравлические объемные трансмиссии получают все большее распространение, на тракторах, и, особенно, на комбайнах, где большое расстояние между валами затрудняет применение других типов передач.

Наличие же гидросистемы для привода собственной навесной системы и гидроцилиндров (реже — гидромоторов) агрегатируемых машин является стандартом (см. ниже).

Электрические и электромеханические трансмиссии

Состоят из тягового генератора, вращаемого двигателем внутреннего сгорания, одного или нескольких тяговых электродвигателей и системы управления ими. Основное достоинство — хорошая приспосабливаемость трактора к переменным нагрузкам и существенное улучшение условий труда оператора, за счет исключения операций управления трансмиссией. Недостатки: большая масса электромашин, опасность поражения электрическим током. Старые системы с двигателями постоянного тока имели низкий к.п.д. Опытные образцы тракторов с электромеханической трансмиссией в различное время были выпущены различными фирмами-производителями, но серийными являются только тракторы ДЭТ-250 и ДЭТ-320 производства Челябинского тракторного завода.

Механизмы поворота гусеничных тракторов

В состав трансмиссий гусеничных тракторов входят механизмы поворота, обеспечивающие возможность сообщения гусеницам различных скоростей.

На тракторах применяют следующие типы механизмов поворота:

• дифференциалы с индивидуальными бортовыми тормозами;
• бортовые фрикционные муфты и тормоза;
• планетарные однорежимные механизмы поворота;
• планетарные многорежимные механизмы поворота;
• раздельный привод гусениц.

Дифференциальные механизмы просты и компактны, но не обеспечивают устойчивости прямолинейного движения и вызывают перегрузку двигателя при повороте, поскольку скорость забегающей гусеницы [8] — увеличивается в два раза.

Бортовые фрикционные муфты и тормоза сохраняют первоначальную скорость забегающей гусеницы, исключая тем самым перегрузку двигателя. Такой тип механизмов поворота был доминирующим на тракторах, разработанных до 70-х годов 20-го века благодаря простой конструкции, но на современных типах тракторов не применяется по следующим причинам: наличие большого количества быстроизнашивающихся деталей, невозможность получения переменного радиуса поворота, большие габариты и вес.

Планетарные механизмы поворота нашли широкое применение на современных типах тракторов. Они достаточно компактны, содержат минимальное количество быстроизнашивающихся деталей. Их основной недостаток — высокая сложность конструкции.

Широко применяется на современных тракторах и раздельный привод левой и правой гусениц, которой может осуществляться применением двухпоточной коробки передач, переключаемой под нагрузкой (например, тракторы Т-150 и Т-330) или приводом каждой гусеницы от отдельного гидро- или электродвигателя.

Ведущие мосты колёсных тракторов

Ведущие мосты предназначены для изменения направления передачи крутящего момента, его увеличения и распределения между ведущими колёсами. В состав ведущего моста входят главная (центральная) передача, дифференциал и конечные передачи.

У тракторов в продольным расположением валов коробки передач центральная передача коническая, а у тракторов с поперечным расположением валов коробки передач — цилиндрическая или цепная.

Дифференциал обычно выполняется коническим, но встречаются и другие решения: цилиндрические планетарные дифференциалы, автоматические муфты свободного хода, управляемые фрикционные или зубчатые муфты. Для улучшения сцепных свойств на слабых грунтах дифференциалы выполняют блокируемыми с помощью штифтовых или зубчатых муфт (на старых типах тракторах), гидроподжимных муфт (на современных тракторах), шариковых замыкателей (на легких тракторах). Преимущество блокировки гидроподжимными муфтами — возможность ее включения без остановки трактора и автоматизация процесса блокировки. Например на тракторе МТЗ-80 возможно автоматическое управление муфтой блокировки. При прямолинейном движении и отклонении управляемых колёс на угол до 13 градусов дифференциал автоматически блокируется, а при большем отклонении (при повороте) — разблокируется. На ряде тракторов применяют самоблокирующиеся дифференциалы и дифференциалы повышенного трения.

Конечные (финальные) передачи предназначенны для окончательного увеличения крутящего момента и привода ведущих колёс. Конечные передачи могут быть выполнены в корпусе центральной передачи (например у трактора МТЗ-80) или в отдельных картерах. На пропашных тракторах картеры центральных передач имеют возможность поворота относительно корпуса заднего моста для регулирования агротехнического просвета.

На высококлиренсных тракторах (хлопководческих, чаеводческих) конечные передачи могут быть выполнены Z-образными, цепными или многопарными цилиндрическими.

На тракторах со всеми ведущими колёсами одинакового размера и шарнирной рамой конечные передачи обычно планетарные.

Ходовая часть

Ходовая часть колёсного трактора

Ходовая часть колёсного трактора состоит из ведущих и направляющих колёс, а также элементов их связи с остовом — подвески.

На тракторах обычно применяют колёса с пневматическими шинами низкого и сверхнизкого давления (иногда, например, для тракторов коммунального хозяйства, применяют колёса с шинами среднего давления). Тракторные шины для ведущих колёс, как правило, имеют рисунок протектора типа «разрезанная ёлочка», а на ведомых — продольные канавки противоскольжения.

Ходовая часть гусеничного трактора

Ходовая часть гусеничного трактора состоит из гусеничного движителя и подвески.

http://starimpex.ru/raznoe/transmissiya-traktora.html
http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1340531