从发动机到驱动轮之间的一系列传动件称为传动系,它的作用是把发动机的动力传给驱动轮,但是发动机不能直接和拖拉机、汽车的驱动轮相连,这是因为发动机的特性与拖拉机、汽车使用要求之间存在着矛盾的缘故。传动系就是用来将发动机的动力按工作需要和使用要求传给拖拉机、汽车的驱动轮,以解决发动机性能与拖拉机、汽车使用要求之间的矛盾。
一、拖拉机汽车传动系的功能
1.增扭减速。发动机飞轮的转速是比较高的,它所传动出的扭矩是比较小的,如果把这样的转速和扭矩不加变更地直接传给驱动轮,那么驱动轮与地面相互作用后,只能产生很小的推动力,拖拉机和汽车将无法行进。例如,东风-50型拖拉机柴油机在标定工况下的扭矩为175.6N·m,如将该扭矩直接传给驱动轮,则该拖拉机只能产生256N的驱动力,这连维持拖拉机自身前进也不可能。因此,发动机和驱动轮之间的传动应当有适当的传动比,增大驱动轮扭矩,减小驱动轮转速。
2.变扭变速。拖拉机进行不同作业时,需要与阻力不同、作业速度要求不同的农机具配套使用,可是拖拉机的发动机最好在标定工况下工作,这时发动机的功率最大而油耗率接近最低。标定工况的扭矩和转速一定的,为了适应不同农机具工作阻力和作业速度的要求,发动机和驱动轮之间的传动不仅应当有适当的传动比,而且该传动比应当在适当的范围内是可以变更的。
汽车行驶时,会遇到不同的道路情况和障碍,需要以不同的速度行进。此外,汽车以较高的速度行驶,从静止状态加速到较高的速度需要克服较大的惯性力,单纯依靠发动机的加速往往办不到,还需要依靠传动系来一步一步地提高速度。因此在汽车的传动系中,传动比也应当能在适当的范围内变动。
3.改变旋转方向。拖拉机和汽车不仅要能向前行进,有时也需要倒退,可是发动机是不能倒转的,因此这项要求就只能由传动系来满足。
4.改变旋转平面的方向。在大多数拖拉机和汽车上,发动机是纵向布置的。飞轮的放置平面是横向的,可是驱动轮的旋转平面是纵向的。因此传动系应具有将前者转过90°来适应后者的能力。
5.离合传动。拖拉机和汽车的行驶需要时驶时停,而发动机的启动并不是轻而易举的,因此不能频繁地时转时停。目前,一般是在发动机启动后,除非要较长时间停车,才使其停转;否则,总是使其不断地运转。而拖拉机和汽车的驶、停,靠传动系中的机构来解决。
二、拖拉机汽车传动系的构成与原理
要实现上述要求,可以采用不同的传动系。目前,已经采用的有机械式、液压式和液力式等几种,其中应用最广泛的是机械式。
在机械式传动系中,要实现传动中的几项基本要求,至少应包括传动离合机构、变速机械和变换旋转平面方向机构。同进辅以必要的联轴机构和减速机构。
拖拉机和汽车上的传动离合机构称为离合器,用来切断或结合发动机到驱动轮之间的动力传递。变速机构称为变速箱,用来增扭减速、变扭变速和改变旋转方向。变换旋转平面方向机构在拖拉机上称为中央传动,在汽车上称为主传动,把横向的旋转平面转换到纵向。中央传动驱动轮轴等组合在一起称为后桥。轮式拖拉机的传动系主要由离合器、变速箱、中央传动、最终传动、差速器等组成;汽车的传动系主要由发动机、离合器、变速箱、传动箱、后桥等构成;履带式拖拉机的传动系主要由离合器、变速箱、中央传动、最终传动、转向机构等组成。
发动机的动力从飞轮传出后,首先传动到离合器。离合器结合时,动力经离合器传到变速箱。变速箱挂上挡时,动力经变速箱传到中央传动;再由中央传动分左、右两边把动力传到左、右两驱动轮。在拖拉机上一般在离合器和变速箱之间有一联轴节,以保证离合器轴和变速箱轴安装得不完全同心时能正常传动。在汽车上,由于车箱较长,一般在变速箱和主传动之间有一带有联轴节的长传动轴,保证后桥上下跳动时动力能正常传递。在拖拉机上,为了取得较大的传动比,在中央传动和驱动轮之间往往还有一级或一级以上减速,称为最终传动。轮式拖拉机的中央传动、最终传动、车轴,加上转向用的差速器组成后桥;履带式拖拉机的中央传动、最终传动、车轴,加上转向用的转向机械组成后桥;汽车则由主传动、差速器和车轴组成后桥。