По способу трансформации вращательного движения различают ступенчатые, бесступенчатые и комбинированные трансмиссии.
По принципу действия трансмиссии тракторов могут быть механическими, гидравлическими, электрическими или комбинированными — гидромеханическими, электромеханическими т. п.
Основные показатели трансмиссии любого типа — коэффициент трансформации и полезного действия, передаточное отношение.
Коэффициент трансформации
k = М/Ме. (6)
Передаточное отношение
i = ω/ωе. (7)
Коэффициент полезного действия
ηтp = Mω/Meωe = ki, (8)
М и Me — крутящие моменты всех ведших колес (звездочек гусениц) и коленчатого вала, кН • м; ω и ωе — угловые скорости ведущих колес (звездочек гусениц) и коленчатого вала, рад/с.
Ступенчатые трансмиссии обеспечивают несколько постоянных передаточных отношений i1, i2...in постоянном значении угловой скорости ωе. При ступенчатой трансмиссии существуют такие режимы, на которых невозможно полностью использовать мощность двигателя.
Бесступенчатые трансмиссии обеспечивают непрерывность и автоматичность изменения крутящего момента. Они позволяют на любом режиме полнее использовать мощность двигателя. Однако бесступенчатые трансмиссии более сложны по конструкции, имеют меньший КПД.
Комбинированные трансмиссии представляют собой сочетание ступенчатых передач с бесступенчатым регулированием крутящего момента в пределах одной передачи. Они позволяют расширить диапазон регулирования крутящего момента и сохранить преимущества бесступенчатой трансмиссии.
 |
Механическая трансмиссия состоит из механических устройств, передач и сборочных единиц. В нее входят: муфта сцепления 1 (рис. 77), промежуточное соединение 2, коробка передач 3, главная передача 4, дифференциал 5, конечные передачи 6. В колесных тракторах с обоими ведущими мостами (типа МТЗ-82) дополнительно устанавливают раздаточную коробку 7, карданную передачу 8, а также главную передачу, дифференциал и конечные передачи переднего ведущего моста. Гусеничные тракторы оснащают механизмами поворота 9 и при необходимости увеличителем крутящего момента, ходоуменьшителем и др. Рис. 77. Схемы трансмиссий тракторов: а — колесного с задним ведущим мостом; б — колесного с передним и задним ведущими мостами; в — гусеничного; 1 — муфта сцепления; 2 — промежуточное соединение; 3 — коробка передач; 4 — главная передача; 5 — дифференциал; 6 — конечная передача; 7 — раздаточная коробка; 8 — карданная передача; 9 — механизмы поворота; 10—специальный механизм. |
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 16 ступеней 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, якорь которого приводится во вращение от двигателя внутреннего сгорания. Вырабатываемая генератором электрическая энергия по кабелям 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.
Гидравлические передачи делят на гидростатические (или объемные) и гидродинамические.
Гидравлическая трансмиссия с гидростатической передачей состоит из насоса, распределительного устройства, гидролиний и моторов, расположенных в ведущих колесах. Масло под рабочим давлением от гидронасоса, приводимого двигателем, поступает в распределительное устройство, от которого направляется к приводным моторам ведущих колес. Такая трансмиссия позволяет бесступенчато в большом диапазоне регулировать частоту вращения ведущих колес трактора. К недостаткам этой трансмиссии следует отнести низкий КПД, большую массу агрегатов, высокую точность изготовления и необходимость обеспечения герметичности.
Гидромеханическая трансмиссия состоит из механической трансмиссии и включенной в нее гидродинамической передачи: гидромуфты или гидротрансформатора. Гидродинамическая передача основана на использовании кинетической энергии жидкости, т. е. передачи энергии за счет динамического напора жидкости. Преимущества этой трансмиссии: бесступенчатое регулирование скорости движения в пределах ступени, 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 отличается от механической тем, что вместо коробки передач установлена электрическая передача, состоящая из генератора и электродвигателя постоянного тока. Электрическая передача, как и гидродинамическая, автоматически и бесступенчато изменяет крутящий момент и скорость движения в соответствии с сопротивлениями движению. Однако этой трансмиссии свойственны низкий КПД, увеличенная масса и большая стоимость.
