拖拉机变速箱发展综述.pdf

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1、万方数据2009年12月农机化研究第12期拖拉机变速箱发展综述徐立友，曹青梅，周志立，牛毅(河南科技大学车辆与动力工程学院。河南洛阳471003)摘要：在系统地介绍拖拉机变速箱发展过程的基础上，分析比较了各类变速箱的特点，指出了拖拉机变速箱的发展趋势，提出了我国拖拉机变速箱发展的几点建议，这对拖拉机变速箱的设计研究具有一定的借鉴意义。关键词：拖拉机；变速箱；发展中图分类号：$219．032．1文献标识码：A文章编号：1003—188X(2009)12—0189—040引言在拖拉机传动系统中，变速箱包含了大部分重要零部件，是拖拉机产品设计中最受重视及

2、新技术、新工艺采用最多的部分。了解拖拉机变速箱的发展历史、现状及发展趋势，对推动我国拖拉机新产品的开发研制、提高我国拖拉机产品的质量和性能具有重要的意义。1拖拉机变速箱发展历程拖拉机变速箱按其研制和应用的先后顺序大致可分为3种类型，即手动变速箱、负载换挡变速箱及自动变速箱。1．1手动变速箱手动变速箱可以采用滑动齿轮、啮合套和同步器换挡等方式。滑动齿轮换挡·变速箱的基本结构是主动齿轮在驱动轴上滑动，使其与从动齿轮相啮合；啮合套换挡是从动轴上的齿轮和主动轴上的空套齿轮经常处于啮合状态，移动主动轴花键上的啮合套，使空套齿轮与主动轴连接。与滑动齿轮相比，其

3、滑动距离小，在圆周速度低的部位啮合，故换挡较前者容易。以上两类换挡变速箱由于结构简单，加工制造成本低，在拖拉机发展早期应用较为广泛。采用滑动齿轮换挡的，如美国凯斯(Case)公司的Agri—King系列和意大利萨姆(Same)公司的De'no一35系列等；采用啮合套换挡的有意大利菲亚特(Fiat)公司的500／580／640型、美国福特(Ford)公司的5000系列和8000收稿日期：2009—01一09基金项目：河南省教育厅自然科学研究计划项目(20088460006)；河南科技大学博士科研启动基金资助项目；河南科技大学科学研究基金项目(2008

4、zY007)作者简介：徐立友(1974一)。男，河南息县人，副教授。博士，(E—marl)xIyoll2002@aim．咖。系列、德国道依兹·法尔(Deutz—Fahr)公司的TW50系列、采夫(ZF)公司的T一3000系列以及瑞典沃尔沃(Volvo)公司的T一814系列等⋯。由于这两类变速箱换挡时两个齿轮的圆周速度不一致，挂挡时噪声大，若操作不当甚至会导致齿轮损坏，因此自20世纪30年代同步器问世以来，这两类换挡变速箱在欧美拖拉机上逐步被淘汰。与欧美发达国家相比，我国拖拉机工业起步较晚。目前，在我国拖拉机上存在着这两类换挡方式平分秋色的局面【2J

5、，如DFH一54型、DFH一75型、DFH一1002／1202型、铁牛一60型和红旗一100A型等拖拉机采用滑动齿轮换挡；DFH一300型、DFH一1302R型和TS400型等拖拉机采用啮合套换挡"。J。同步器换挡变速箱采用摩擦原理，使相啮合的齿轮圆周速度迅速地相等后再挂挡，因此换挡平顺，减少了齿轮啮合时的互相撞击，延长了齿轮的使用寿命，在拖拉机变速箱发展史上占有重要的地位。目前，这类变速箱在欧美拖拉机上应用仍较多，如德国道依兹·法尔(Deutz—Fahr)公司1995年推出的Agro呐n80一100型，意大利纽荷兰(NewHolland)公司的L

6、系列、110一90型、TMl40系列，法国雷诺(Renault)公司的Ares系列，英国麦赛·福格森(Mas．seyFerguson)公司的300系列拖拉机，日本久保田(Kubota)公司的GrandL系列M]。我国仅在部分机型上采用同步器换挡变速箱，如洛阳菲亚特80—90系列、DFH一1204型、DFH一1854型、DFH一1004／12044型、LF80—90型、SH804型、WT804型和TN804型篁【7—8】寸O手动变速箱换挡时会产生动力中断，机组速度减低，工作效率降低，特别是频繁换挡时更是如此。因此，换挡时动力不中断的负载换挡变速箱正日

7、益受到人们的青睐。·189·万方数据2009年12月农机化研究第12期1．2负载换挡变速箱负载换挡变速箱由于换挡过程简单，且动力不中断，改善了拖拉机的操纵性能，提高了工作效率。自1959年Caterpillar公司在D9D拖拉机上首次成功地应用负载换挡以来，由于这种机构在换挡时所表现出的明显优点，吸引了许多厂家纷纷效仿。从生产负载换挡增扭器、Hi—LD负载换挡机构和逆向机构，到部分排挡负载换挡，再到全部排挡负载换挡，发展到今天的多排挡全负载换挡(12个前进挡以上)，已积累了丰富的研制经验。如前所述，负载换挡变速箱可分部分负载换挡和全负载换挡。部分负

8、载换挡主要应用在定轴轮系变速箱上，如意大利兰蒂尼(Landini)公司1998年推出的Legend系列拖拉机，其变速箱分高