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行星还是那个行星,定轴不是那个定轴

五零武林 2019-12-25

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曾经的国内5吨级市场上,定轴箱和行星箱各有千秋。然而时过境迁,用定轴箱的宇通、山工、常林等品牌都混的差,而一直使用行星箱的其它几家柳、厦、龙丶徐都还不错,那么身大力不亏的定轴箱为什么市场上遭遇尴尬呢?
这要从这两种变速箱的设计思路开始说起。双涡轮行星齿轮变速箱,将变矩变速的主要功能交给了变矩器,并且使用了体积较小的315系列变矩器,整体上更紧凑。
而定轴箱着重于突出驱动力的表现,使用了大能容的YJ375变矩器,搭配四档位的变速器,整体体积较大。虽然单个部件加工比行星式容易一些,但是使得整车布置不得不倾向于长轴距重载。虽然理论上维修要方便一些,但体积较大挤满车架空间,而且装载机驾驶室不同于宽大的推土机,维修方便也没有多方便。
行星箱利用了内分流原理,实现了高低档的自动切换,而定轴箱则是手动选挡。由于装载机工况和操作特征,司机在工作中希望变速箱从最大驱动力到指定速度间能够自动调整,行星箱能够做到这一点,而定轴箱繁琐一些,现在的ZF定轴箱,用紧凑的整体设计和电-液技术极大的改善了这些缺点,对于开惯了行星箱的司机,初次接触定轴箱(包括ZF),都会忽略了从二减一这个动作,然后有了一档跑不动二档铲不进的说法。从设计源头上讲,是因为定轴箱的一档传动比设计的偏大了一些。多数车型的行星箱最大输出力矩1832x2.696=5003.776,定轴箱最大输出力矩:1738.9×3.6=6260.04,明显压过行星箱一头,甚至有些过剩。一般来讲,最大驱动力受装载机自重和地面与轮胎间摩擦系数的限制,最好不要超过装载机自重的分之九十,以减小轮胎磨损。上图表中所示传动比是按1.7的连续比例设计的,和装载机这种在低速段换档频繁的机械匹配并不好。
滑动齿套的高低档,实际使用中换档不太平滑
滑动齿套的高低档,实际使用中换档不太平滑
如今投入卡特彼勒集团的山工,在变速箱的换档方式上做了改进,操纵舒适性有了提高。
总结来说,双涡轮行星箱在操作性上胜过定轴箱,力量上和传输效率则输给了定轴,而在相对紧凑的总体布局上给了整体布局更多的灵活性,能够使厂家在短轴至长轴间都可以使用。定轴箱的初始设计受限于当时的水平,变矩器选的直径、能容都偏大,造成了一档跑不快、综合油耗高的缺点,结构强度上的一点优势并不能凸现。
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