本文将以中国重汽HW13710 型变速器为例讲解重汽变速器结构特点及故障。
1.编号规则
在变速器编号“HW13710C”中,“HW”为变速器的品牌,“13”为变速器扭矩的 1%(小于 3 位数时采用 1/10),“7”为变速器的系列号(重型变速器系列),“10”为变速器的前进档档位数,“C”代表有超速档。
2.主要性能参数
HW13710 型变速器的主要性能参数如表 1 所示。
二、变速器结构特点
HW13710 型变速器由主箱和副箱两段式结构组成,如图1 所示。主箱有 5 个前进档档位,副箱有高、低2 个档位,主、副箱一起组成一个具有 10 个前进档和 2 个倒档的变速器。现将各部分的结构分述如下。
1.主箱和副箱
HW13710 型变速器的主箱和副箱均采用双中间轴结构,2 根中间轴相间180°。动力由输入轴输入后,分流到2根中间轴上,然后汇集到主轴,再分流到副箱的2 根中间轴上,最后汇集到副箱的输出轴输出。
从理论上讲,每根中间轴只传递1/2 的扭矩,所以采用双中间轴可以使变速器的中心距及齿轮厚度减小,从而缩短整个变速器的轴向长度,并减轻变速器的质量。
因为主轴上的各档齿轮在主轴上是浮动的,因而取消了传统的滚针轴承,使主轴总成的结构更简单。在变速器工作时,2 个中间轴齿轮对主轴齿轮施加的径向力大小相等、方向相反,即主轴只承受扭矩,不承受弯矩,从而改善了主轴和轴承的受力状况,大大提高了变速器的使用可靠性和寿命。
2.“对齿”及对齿程序
为了使双中间轴齿轮与主轴齿轮正确啮合,必须进行“对齿”。所谓“对齿”,就是在组装变速器时,将 2根中间轴传动齿轮上印有标记的轮齿分别插入输入轴齿轮上印有标记的 2 组轮齿的齿槽中,如图 2 所示。
“对齿”的程序如下:①先在主箱输入轴齿轮的任意 2 个相邻齿上打上记号,然后在与其对称的另一侧2个相邻齿上打上记号(2 组记号间的齿数应相等);②在每个中间轴传动齿轮上与齿轮键槽正对的那个齿上打上记号,以便于识别;③装配时,使2 根中间轴传动齿轮上有标记的齿分别啮入主箱输入轴齿轮左、右侧标有记号的2 个齿之中。
3.换档机构
HW13710 型变速器的主箱内没有同步器,换档是靠滑动齿套来进行的。主箱输出轴滑套通过渐开线花键套在主箱输出轴上,移动滑套使滑套的接合齿(外花键)与主轴各档齿轮的内花键啮合而传递动力。滑套和主轴各档齿轮的接合齿端有相同大小的锥角(α=35°),由于主箱输出轴各档齿轮处于浮动状态,所以换档时这2个锥面能起到一定的自动定心和同步作用,如图3所示。
4.操纵机构
HW13710 型变速器为远距离操纵型,采用双杆双H 操纵。主箱为手动操纵,副箱为气操纵。换档机构档位和换档手柄位置如图4、图 5 所示。当换档手柄预选阀开关处于“L”位置时,可挂1、2、3、4、5、R1 档;当换档手柄预选阀开关处于“H”位置时,可挂 6、7、8、9、10、R2 档。
5.气操纵系统
气操纵系统的气源为 2 路来自整车的 0.7~0.8MPa 的压缩空气。操纵机构气路示意图如图 6 所示。当换档手柄开关阀处于“L”位置时,一路整车气源压缩空气经过换档手柄的“S”口到“P”口,再进入锁止阀气缸的“4”口;同时,另一路整车气源压缩空气由“1”口进入双 H 阀,经双 H 阀的“2”口进入变速器范围档气缸的下口,副箱切换为低档(气缸为常通气状态)。当换档手柄开关阀处于“H”位置时,锁止阀气缸“4”口没有压缩空气通入,压缩空气由“1”口进入双H阀,经双H阀的“3”口进入变速器范围档气缸的上口,副箱切换为高档(气缸为常通气状态)。