許榮華 辛太國
拖拉機汽車行走系的主要功用是把由發(fā)動機傳到驅(qū)動輪上的驅(qū)動扭矩轉(zhuǎn)變?yōu)橥侠瓩C汽車工作所需要的推進力;并把驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)運動變成拖拉機汽車在地面上的移動。此外,行走系還用來支承拖拉機汽車的重量,并減輕沖擊和振動。轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋是行走系中很重要的一部分,本文以兩個實際案例來分析拖拉機汽車轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋的功用。
轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋用于變形四輪驅(qū)動的拖拉機和越野汽車上,因為它既能驅(qū)動,又能轉(zhuǎn)向,故稱為轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋。它有著和一般驅(qū)動橋同樣的主傳動器。由于其車輪在轉(zhuǎn)向時需要繞主銷偏轉(zhuǎn),所以半軸必須分成內(nèi)外兩段,并用萬向節(jié)連接。
一、解放CA-30A型6×6汽車的轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋
解放CA-30A型6×6汽車的轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋是由內(nèi)半軸、等角速萬向節(jié)、調(diào)整墊片、主銷、軸承蓋、轉(zhuǎn)向節(jié)外殼、轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸、驅(qū)動軸、凸緣盤、調(diào)整螺母、鎖止墊圈、鎖緊螺母、輪轂、油封、轉(zhuǎn)向節(jié)球形支座、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、半軸套管、止推墊圈、青銅襯套等構(gòu)成。
工作時,內(nèi)半軸與驅(qū)動軸通過球叉式等角速萬向節(jié)連接在一起。當(dāng)前橋驅(qū)動時,扭矩由差速器、內(nèi)半軸、等角速萬向節(jié)、驅(qū)動軸、凸緣盤傳動到車輪輪轂上。
為使前輪能夠轉(zhuǎn)向,除內(nèi)、外半軸之間用等角速萬向節(jié)連接外,轉(zhuǎn)向節(jié)通過兩個圓錐滾子軸承安裝在帶主銷的轉(zhuǎn)向節(jié)球形支座上。主銷的上下兩段軸線必須在一直線上,且通過萬向節(jié)中心,以保證車輪旋轉(zhuǎn)和偏轉(zhuǎn)不相干涉。兩個軸承用軸承蓋壓緊,其中有調(diào)整墊片,可調(diào)整軸承預(yù)緊度,為使萬向節(jié)中心在球形支座的軸線上,上下調(diào)整墊片的厚度應(yīng)相同。轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸外邊裝有輪轂,輪轂軸承用調(diào)整螺母、鎖止墊圈、鎖緊螺母固緊。轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸與驅(qū)動軸之間壓裝一個青銅襯套,以支承外半軸即驅(qū)動軸,在轉(zhuǎn)向球形支座與轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸內(nèi)孔的端面裝有止推墊圈,以防止軸向竄動。當(dāng)通過轉(zhuǎn)向節(jié)臂推動轉(zhuǎn)向節(jié)時,轉(zhuǎn)向節(jié)便可繞主銷轉(zhuǎn)動而使前輪轉(zhuǎn)向。
二、約翰迪爾4440型拖拉機的靜液壓前輪驅(qū)動裝置
約翰迪爾4440型拖拉機的靜液壓前輪驅(qū)動裝置由行星齒輪組、制動活塞油道、上主油道、軸向柱塞液壓馬達、下主油道、制動活塞等構(gòu)成。每個輪子上裝有一臺軸向定量液壓馬達,通過速比為40∶1的兩組行星齒輪機構(gòu),將動力傳給前輪。兩輪間不必有機械式差速器,因而可得到較高的前橋地隙。高壓油液進入馬達的入口改變時,則馬達的旋轉(zhuǎn)方向改變。當(dāng)油液自上主油道流入,從下油道流出時,則拖拉機前進。油液自下油道流入時,則拖拉機后退。高壓油可以先經(jīng)過左輪馬達,再經(jīng)過右輪馬達,形成串聯(lián)油路而得到低扭矩。也可以同時經(jīng)過兩馬達,形成并聯(lián)油路,而得到高扭矩。當(dāng)變速裝置為負載換擋時共有(8+4)個速擋。調(diào)撥地矩僅用在前進和后退1—2—3—4擋。低扭矩用在前進1—2—3—4—5—6擋和后退1—2—3—4擋。油流的串聯(lián)和并聯(lián)由一個變扭閥控制,油流到馬達進出口的改變則由一個方向閥控制。而變扭閥和方向閥的位置則由三個先導(dǎo)閥(前進、后退、變扭)來控制。而這三個先導(dǎo)閥的位置,則由三組電磁線圈控制。蓄電池到三組電磁線圈的電流則由裝在駕駛室內(nèi)的操作開關(guān)控制(三位按鍵),它有高扭、低扭、不驅(qū)動三個位置。蓄電池到操作開關(guān)之間經(jīng)過離合器踏板開關(guān)。一踩離合器踏板,則電流切斷。不踩離合器就有電流通過操作開關(guān)。從操作開關(guān)到三個電磁線圈之間還需經(jīng)過一個變速開關(guān)和方向開關(guān)。操縱變速桿時,同時就操縱這兩個開關(guān)(4440型拖拉機負載換擋裝置上用一個操縱桿控制速擋和運動方向)。如前進四擋高扭矩,則操作開關(guān)按高扭矩位置,電流就會到達控制前進先導(dǎo)閥的線圈而得到要求效果,如要前進五擋高扭矩,則電流不能通過變速開關(guān),而不能得到五擋高扭矩;如要前進四擋低扭矩,則操作開關(guān)按在低扭矩位置,電流就會通到控制前進先導(dǎo)閥和變扭先導(dǎo)閥的線圈而得到要求效果。后退時,變速桿控制后退方向開關(guān),使電流通到控制后退先導(dǎo)閥的線圈而得到前輪反轉(zhuǎn)。
拖拉機在行駛時,可以變速;可使前輪驅(qū)動或不驅(qū)動;可變高扭和低扭,操作非常方便,很有利于提高機組生產(chǎn)率。易于與油門配合使發(fā)動機在最佳狀態(tài)下工作。
工作時要使前輪驅(qū)動,一方面必須有高壓油液進入液壓馬達,使馬達轉(zhuǎn)動而將動力輸出,在行星齒輪機構(gòu)中必須同時將內(nèi)行星系的齒圈制動,才能傳遞動力。要求不論高壓油液自上而下或自下而上流入馬達,必須有油壓作用到液壓制動活塞,在結(jié)構(gòu)上設(shè)置了一個自由浮動球閥。前進時,高壓油將球閥推向右邊落座,有高壓油經(jīng)過油道通往制動活塞。后退時,高壓油將球閥推向左邊落座,仍有高壓油經(jīng)過油道通過制動活塞,保證齒圈的制動。
向馬達供油的泵是變量自動調(diào)節(jié)的徑向柱塞泵,前輪轉(zhuǎn)速能與后輪轉(zhuǎn)速協(xié)調(diào),而不會發(fā)生功率循環(huán)現(xiàn)象。