¿Cuál es la función de una caja de cambios? ¿Cuál es su estructura y principio de funcionamiento?
(1) Función
① Cambie de marcha y cambie la relación de transmisión del sistema de transmisión para lograr el propósito de cambio de par y cambio de velocidad, de modo que el vehículo agrícola pueda obtener el rendimiento requerido. velocidad de conducción y fuerza motriz.
② Realice la marcha atrás para que los vehículos agrícolas puedan circular hacia atrás.
③Conseguir el punto muerto permite aparcar el vehículo agrícola durante un tiempo prolongado sin calar el motor, además facilita el arranque del motor.
(2) Estructura y principio de funcionamiento
Actualmente, la mayoría de las cajas de cambios utilizadas en vehículos agrícolas son cajas de cambios escalonadas de dos y tres ejes.
①Caja de cambios de dos ejes. La Figura 3-85 es un diagrama estructural esquemático de una caja de cambios de dos ejes con dos ejes principales (excluyendo el eje de marcha atrás). El motor está conectado al primer eje 1 a través de un embrague y el segundo eje 6 transmite potencia al eje trasero. Los engranajes deslizantes 2 y 3 están instalados en la ranura del primer eje y el engranaje fijo 8 está instalado en el segundo eje. Cuando la palanca de cambios mueve el engranaje deslizante del primer eje, engrana con el correspondiente engranaje fijo del segundo eje 6, y se obtienen engranajes diferentes. Específicamente, el engranaje deslizante 2 se mueve hacia la izquierda para obtener la 1.ª marcha, se mueve hacia la derecha para obtener la 2.ª marcha, el engranaje deslizante 3 se mueve hacia la izquierda para obtener la 3.ª marcha y se mueve hacia la derecha para obtener la marcha atrás. A partir de esto, puede obtener 3 marchas adelante y 1 marcha atrás. Entre las tres marchas de avance, la primera marcha tiene la relación de transmisión más grande, el par de salida más grande y la velocidad de salida más pequeña, es decir, el vehículo viaja a la velocidad más baja. La tercera marcha es la marcha de avance más alta, con la transmisión más pequeña. relación, el par de salida más pequeño y la velocidad de salida más grande. El vehículo viaja a la velocidad más baja. En la marcha atrás, la potencia se transmite desde el engranaje deslizante 3 a través de la marcha atrás 5 al engranaje impulsado marcha atrás 7. Debido a la adición de un par de engranajes engranados, la dirección de rotación del segundo eje es opuesta a la del avance. marcha atrás, por lo que se puede cambiar la dirección de conducción del vehículo.
Figura 3-85 Esquema estructural de una caja de cambios de dos ejes
1. Primer eje 2, 3. Engranaje deslizante 4. Caja de cambios 5. Eje de marcha atrás y marcha atrás Engranaje 6 Segundo eje 7. Engranaje conducido hacia atrás 8. Engranaje fijo
Cuando el engranaje de avance de este tipo de transmisión funciona, solo un par de engranajes engranan, por lo que la eficiencia de la transmisión es alta y la estructura es simple. Sin embargo, la relación de transmisión no puede ser demasiado grande y el número de marchas no puede ser demasiado.
②Caja de cambios de tres ejes. La transmisión de tres ejes tiene tres ejes principales: el primer eje 1, el segundo eje 5 y el eje intermedio 6 (Figura 3-86). El extremo delantero del segundo eje está apoyado de forma flotante en el engranaje impulsor 2. El engranaje impulsor 2 del primer eje está en constante engrane con el engranaje 8 del eje intermedio. Cuando los engranajes deslizantes 3 y 4 del segundo eje móvil engranan con los tres engranajes intermedios 7 del eje intermedio respectivamente, se pueden obtener tres engranajes. Dado que la relación de transmisión de estos tres engranajes se obtiene mediante el engrane de dos pares de engranajes, la relación de transmisión puede ser mayor que la de una transmisión de dos ejes. Además, cuando el engranaje deslizante 3 se mueve hacia la izquierda y engrana con el engranaje impulsor 2 de engrane constante, el par del primer eje se transmite directamente al segundo eje, por lo que se denomina engranaje directo. La relación de transmisión del engranaje directo es igual a 1 y su eficiencia de transmisión es la más alta. Por lo tanto, la transmisión de tres ejes puede tener más engranajes y se usa ampliamente en vehículos agrícolas.
Figura 3-86 Diagrama estructural de una caja de cambios de tres ejes
1. Primer eje 2. Engranaje impulsor de malla constante 3, 4. Engranaje deslizante 5. Segundo eje 6. Eje intermedio 7. Engranaje intermedio 8. Engranaje impulsado de malla constante
La Figura 3-87 muestra el diagrama estructural de una caja de cambios de un vehículo agrícola de cuatro ruedas.
Figura 3-87 Conjunto de la caja de cambios
1. Caja del embrague 2. Junta de la tapa delantera 3. Cojinete del eje intermedio 4. Horquilla de separación 5. Primer eje 6.3. Segundo eje 8. Conjunto de seguridad de marcha atrás 9. Palanca de cambios 10. Tapa de transmisión 11. Palanca de cambios 12.1, doble marcha deslizante de 2ª velocidad 13. Tapa trasera 14. Cuentakilómetros automático Engranaje 15. Contraeje 16. Engranaje impulsor de 2 velocidades 17. Constante engranaje pasivo de malla y engranaje impulsor de 3 velocidades 18. Marcha atrás 19. Caja de cambios
Esta es una caja de cambios de tres ejes que opera la palanca de cambios. Al girar diferentes engranajes deslizantes para cambiar de marcha, puede avanzar 4 Engranajes y 1 marcha atrás. Las posiciones de los engranajes y las condiciones de engrane de cada engranaje se muestran en la Figura 3-88.
Figura 3-88 Un diagrama simplificado de cada posición de marcha de la transmisión
(a) Posición neutral (b) Posición de 1.ª marcha (c) Posición de 2.ª marcha (d) 3.ª marcha (e ) Posición de marcha directa (f) Posición de marcha atrás 1. Primer eje 2. Primer eje engranaje 3.2, 4.ª marcha 4. 2.ª marcha 5. 1.ª marcha 6. Segundo eje 7. Eje intermedio 1.ª marcha 8. Marcha atrás piñón del engranaje 9. Marcha atrás 10. Contraeje 2da marcha 11. Contraeje 2da marcha 12. Cuerpo del engranaje del contraeje 13. Engranaje de malla constante del contraeje
Cuando la palanca de cambios de la transmisión está en punto muerto, si el motor está en marcha y Cuando el embrague está acoplado, los cuerpos de engranajes del primer eje y el eje intermedio de la caja de cambios también girarán, pero no engranarán con los engranajes del segundo eje. Por lo tanto, los engranajes del segundo eje y el segundo eje sí lo harán. no gire (Figura 3-88a).
Cuando la palanca de cambios está en la posición de 1.ª marcha, la horquilla de cambio mueve los cuerpos de 1.ª y 2.ª marcha en el segundo eje hacia atrás, y el engranaje grande (engranaje 5) en los cuerpos de 1.ª y 2.ª marcha engrana con el engranaje más pequeño (engranaje 7) en el contraeje. Dado que el engranaje del primer eje a menudo está engranado con el cuerpo de engranaje del eje intermedio, hace que giren los cuerpos de engranaje 1.º y 2.º del segundo eje, por lo que el segundo eje también gira en consecuencia, debido a la gran transmisión. relación del engranaje, en este momento La velocidad de rotación es muy lenta (Figura 3-88b).
Cuando la palanca de cambios está en la posición de 2.ª marcha, la horquilla de cambio mueve los cuerpos de 1.ª y 2.ª marcha en el segundo eje hacia adelante, luego el piñón (engranaje 4) de los cuerpos de 1.ª y 2.ª engrana con el engranaje en el contraeje (engranaje 10). El primer eje impulsa los cuerpos de engranajes de 1.º y 2.º en el segundo eje para que giren a través del eje intermedio, y el segundo eje gira en consecuencia. Sin embargo, debido a la gran transmisión del engranaje, la velocidad de rotación es más lenta en este momento (Figura 3). -88c).
Cuando la palanca de cambios está en la posición de 3.ª marcha, la horquilla de cambio mueve los cuerpos de 3.ª y 4.ª marcha 3 en el segundo eje hacia atrás, luego los engranajes externos de los cuerpos de 3.ª y 4.ª y el eje intermedio. El engranaje superior (engranaje 11) engrana. El primer eje impulsa los cuerpos de engranajes de 3.° y 4.° en el segundo eje para que giren a través del eje intermedio, y el segundo eje también gira, pero debido a que la relación de transmisión del engranaje se reduce, la velocidad de rotación es más rápida en este momento (Figura 3 -88d).
Cuando la palanca de cambios está en la posición de 4.ª marcha, la horquilla de cambio mueve los cuerpos de 3.ª y 4.ª marcha 3 en el segundo eje hacia adelante, y los engranajes internos de los cuerpos de 3.ª y 4.ª están en contacto con el primer eje. El piñón 2 en el eje engrana, es decir, el primer eje y el segundo eje están conectados directamente para girar. La relación de transmisión del engranaje es la más pequeña (igual a 1) y la velocidad de rotación es la más rápida. en este momento (Figura 3-88e).
Cuando la palanca de cambios está en la posición de marcha atrás, la horquilla de cambio mueve el cuerpo del engranaje en el eje de marcha atrás hacia adelante. Un engranaje más grande (engranaje 9) en el eje de marcha atrás y el engranaje más pequeño en el eje intermedio. el engranaje (engranaje 7) engrana con otro engranaje más pequeño (engranaje 8), que engrana con el engranaje más grande (engranaje 5) en el segundo eje. El primer eje impulsa el engranaje de marcha atrás para que gire a través del eje intermedio, que a su vez impulsa el cuerpo del engranaje en el segundo eje para que gire en la dirección opuesta, por lo que el segundo eje gira en la dirección opuesta al engranaje de avance (Figura 3-88f ).