ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍讲义课件

ZFWG200变速箱及

ZFAP400系列驱动桥结构原理及性能介绍ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及

ZFAP400系列驱动桥结构原理第一部分ZFWG200变速箱

一、

变速箱特点与功能概述

ZF(采埃孚)WG200型动力换档变速箱由液力变矩器和定轴式带有多片摩擦离合器的变速箱组成。它有3、4、5或6个前进档和3个倒退档供选。特别适用于轮式装载机、推土机、平地机、翻斗车、铲运机、汽车起重机、叉车等。

ZFWG系列动力换档变速箱提供当今所有可能的技术，使人们能经济、有效、安全地操纵使用，根据装载机使用情况，通常选择4个前进档和3个后退档。对于可逆向行驶和30%的

工作时间需后退行驶的装载机，前进和后退档的档位细分对其经济性和发动机的寿命特别重要。我们采用的4WG200档位为个前4后3退，允许发动机功率为200kW，发动机最高转速2800r/min，适合我国5吨、6吨级装载机配套使用。其外形见图1、图2所示：ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)第一部分ZFWG200变速箱一、

图1WG200外观及内部结构示意ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图1WG200外观及内部结构示意

图24WG200变速箱侧视图

1=透气塞2=滤油器

3=第一取力口4=第二取力口

6=涡轮转速传感器

8=可选用应急泵接口

11=前输出法兰（配手制动器）

14=输出转速传感器

从电液操纵阀到离合器的管路

5=KV7=K19=K310=K4ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图24WG200变速箱侧视图ZFWG200变速箱及图34WG200变速箱侧视图

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图34WG200变速箱侧视图ZFWG200变速箱及系4WG200变速箱可提供半自动或全自动换档控制系统，使司机从手动操作中解放出来，尤其是在逆向工作时，自动换档提高了变速箱的工作效率和服务寿命。其具有空挡保护与油压切断功能（即动力切断功能）可将发动机所有的动力传送至工作液压系统及KD档强制降档功能，以提高工作性能，尤其适用于轮式装载机的铲掘作业。同时具有空挡保护功能提高车辆的使用安全性。我厂现配套的4WG200变速箱均选用的均是半自动换档控制系统。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)4WG200变速箱可提供半自动或全自动换档控

全自动换档控制系统，其2档是基本档位，若变速手柄置于3档或4档，其控制系统可根据车辆外负荷的大小车速将自动在2、3档之间或2、3、4档之间自动变化，以适应外负荷的要求，该功能主要适应于行驶工况，对装载机的铲装作业不实用。因此，国内装载机厂家均选用半自动换档控制系统的4WG200

全自动换档控制变速箱与电控发动机，具有发动机转速自动控制和负载反馈变速功能，通过计算机管理可实现半自动和全自动作业模式的转换，根据装载机作业工况与负荷情况，自动调节发动机转速和车速，以适应作业工况与负荷要求。

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)全自动换档控制系统，其2档是基本档位，若变速ZF档位手柄控制方向。通过向前或向后推操纵杆可得到“前进—空档—倒档”的位置；转动手柄可设定不同的档位。另外在档位手柄内部还有一空档锁止机构档位选择器外型及操作方法见图4，型号有DW-2与DW-3，二者外型结构相似，差异是KD档的按钮形式不同，控制原理相同，我们现采用档位选择器DW-3。ZF档位手柄上的强制换低档（KD档）按钮（仅在1，2档起作用），使装载机驾驭员在作业过程中操纵更为简易舒适。装载机如何实用KD档功能的工作循环见图5所示，主要步骤如下：1）装载机以2档起步行驶，然后挂3档前进，接近沙、石料堆时，挂2档。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZF档位手柄控制方向。通过向前或向后推操纵杆可得图4档位选择器ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图4档位选择器ZFWG200变速箱及系列驱动图5KD档功能的工作循环图

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图5KD档功能的工作循环图ZFWG200变速箱及系列驱2）铲掘物料，按KD键（并不用转动换手柄），车辆速度会自动从前进一档。

3）满斗后，向后拨换档手柄至倒档退档，车辆可以自动地从前进I档转换为倒退2档（KD功能在拔动换档手柄后，会被解除，ZF变速箱允许车辆换档从前进I档直接到倒退I档，前进2档直接到倒退2档，换档时不需停车）。4）向前推换档手柄前进档，按以下过程变速：2R→2F→3F→2F，卸料给翻斗车后，按以下过程变速2F→2R→3R→2R。装载机回到起点

因此，铲掘物料作业时，装载机根本没必要转动手柄来选择速度档，而是按以下操作：2F按KD键盘→1F向后拨至倒退档→2R向前拨至前进档→2F

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)2）铲掘物料，按KD键（并不用转动换手柄），车辆速度会自动从二、变速箱结构与原理

ZF公司的4-WG200变速箱，其由一个变矩器和一个动力换档定轴式变速箱及组成，内部结构示意见图1左示图，其左半部分为变矩器，右半部分动力换档变速箱。其采用电液控制、四轮驱动。图1左示图所示变速箱为分体安装结构，通过主传动轴同发动机连接；我厂ZL50G、ZL60G现采用的4WG200变速箱是同发动机直接连接，主视图、侧视图见图2、3所示。1、变矩器变矩器是一种液力传动装置，液力传动是以液体为工作介质，通过液体的动量矩的变化来传递力矩的传动装置，能满足装载机牵引特性的要求。该变矩器由三个工作轮——泵轮（B）、涡轮（T）和导轮（D）组成，为三元件向心涡轮结构形式，结构见图2左半部分。ZFWG200变速箱采用的变矩器芯为整体是结构，泵轮与罩轮焊接在一起无法拆卸，如损坏只能更换变矩器芯总成。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)二、变速箱结构与原理ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理图六内部循环液流示意ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图六内部循环液流示意ZFWG200变速箱及系列驱动

由这三个工作轮组成一个循环圆系统，液体按上述顺序通过循环圆流动，如图6所示。变速箱的供油泵不断地向变矩器供油，这样才能使变矩器工作，发辉作用，即增加发动机的输出扭矩。同时经过由变矩器排出的油带走变矩器产生的热量。其工作过程：当发动机带动泵轮B高速旋转时，泵轮流道中的工作液体在叶片的作用下，以一定的速度从叶片出口离开泵轮，由于工作液体流入和流出的叶片的绝对速度大小和方向发生变化，使液流的动量矩变化，液流动量矩变化是由于发动机传给泵轮的转矩MB通过叶片对液流作用的结果。这时，机械能就转换成工作液体的动能和压能；从泵轮流出高速液流进入涡轮T叶片间的流道，推动涡轮旋转。由于液流与叶片的相互作用，液流动量矩同样发生变化，一部分液能转变为涡轮的机械能。

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)由这三个工作轮组成一个循环圆系统，液体按上述顺序通过

流入和流出涡轮叶片的液流速度变化，引起液流动量矩的变化。由于涡轮叶片改变了液流的动量矩，使涡轮获得来自液流作用转矩MT。由涡轮流出的液流进入导轮D，导轮固定不动，液流在导轮内没有液能和机械能的转换。但由于导轮叶片的限制，流入和流出其叶片的液流的速度不同，液流的动量矩发生变化。动量矩发生变化使液流对导轮产生一个作用转矩MD。液流从导轮流出后，再流入泵轮从而构成液力变矩器内的封闭循环，不断实现能量的转换和传递。根据动量矩守恒定律，可得三工作轮转矩MD+MT+MB=0。涡轮及输出轴所得到的转矩大小，取决于负载。导轮的作用是将从涡轮流出的油经其油道必变方向后再流入泵轮，因此导轮受一反作用转矩。将涡轮转矩与泵轮转矩之比称作变矩比，通常变矩比随涡轮与泵轮之间的转速成降低而增大。

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)流入和流出涡轮叶片的液流速度变化，引起液流动量矩的变化

因此。最大的变矩比在涡轮不转（停止）时产生，随着输出转速的提高，变矩比会降低。通过变矩器，输出转速可无级变化，驱动扭矩能自动适应所需要的负载扭矩的变化。当涡轮转速达到泵轮转速的80%时，变矩比接近1，涡轮扭矩等于泵轮扭矩，此时变矩器相当于一个偶合器。根据液力传动的工作原理，在变矩器的内部，工作油液是传递能量的介质。为防止油的气蚀现象，变矩器腔内必须时刻充满着油液。这个状态是由变矩器压力控制阀（开启压力为5bar）来保证的，这个阀装在变矩器的出油路上，以防止变矩器内部压力过低，产生气蚀而导致元件的损坏。而在变矩器的入口处配一个安全阀（开启压力为8.5―10bar），以防止变矩器内部压力过高而损坏元件。详见图七变速箱液压原理图。从变矩器溢出的油直接进入油冷器。油冷器装在发动机右侧。从油冷器出来的油直接进入润滑油路，为各润滑点提供充足的冷却润滑油量。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)因此。最大的变矩比在涡轮不转（停止）时产生，随着输出2、动力换档变速箱1）变速箱结构

ZFWG200变速箱采用多档动力换档变速箱，为平行轴（定轴式）传动结构，其传动原理如图7。变速箱内有六个多片湿式摩擦离合器，能在带负荷状态（不切断动力）下接合与脱开。换档时相应的离合器摩擦片结合是由受轴向油压作用的活塞压紧。离合器摩擦片的松开是靠离合器包内螺旋弹簧的作用力将活塞推回。所有传动齿轮均由滚动轴承支承，齿轮与齿轮之间为常啮合传动。各齿轮、轴承及离合器均由经冷却后的变速箱油进行润滑。六个多片湿式摩擦离合器分布于三根平行轴上，其离合器分别为：前进档KV、后退档KR、Ⅰ档K1、Ⅱ档K2、Ⅲ档K3、Ⅳ档K4。其中KV与K1位于同一轴上，KR与K2位于同一轴上，K3与K4位于同一轴上。各档位离合器的结合情况及各档速比见图七中表格ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)2、动力换档变速箱ZFWG200变速箱及系

图7WG200变速箱传动原理图ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图7WG200变速箱传动原理图ZFWG2）变速控制油路系统

WG200变速箱采用电液先导控制，其液压控制原理见图7所示。油路系统主要由吸油滤清器、变速泵、管路压力油滤清器及变速操纵阀等组成。变矩器和变速箱用油由变速泵提供，变速泵为齿轮泵，装于变速箱内部，经取力轴由发动机直接驱动，其流量为Q=35升/1000转/分钟。变速泵从变速箱油底壳经吸油滤吸油，将压力油直接泵入箱体顶部的管路压力滤清器（滤油精度为0.025mm，过滤面积为500cm2），滤清器配有一个压力旁通阀（起安全保护作用）。油液经管路滤清器出来进入变速操纵阀，由变速操纵阀主调压阀限制其工作压力（16―18bar）后分二路，一路经减压阀（10bar）进入电磁阀作为先导油控制换档阀；另一路通过压力控制阀进入档位阀。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)2）变速控制油路系统ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理图8变速箱液压控制原理图ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图8变速箱液压控制原理图ZFWG200变速箱及系列驱动桥

变速操纵阀外观示意见图9，结构示意见图10、11。其由电磁阀、压力控制阀、换档阀等组成。变速操纵阀固定在箱体上（位置见图2、图3）。变速阀中压力控制阀的作用是在换档瞬间调节离合器油缸的升压特性，即换档时油压会瞬时降低，换档结束后（离合器接合完毕）油压再恢复到16―18bar（控制压力阀限制的压力）。这样能降低换档冲击，提高换档的平稳性能。经档位阀的压力油直接进入档位离合器。控制压力阀在限制最高工作油压的同时，将溢出的油送入变矩器循环油路。为防止变矩器损坏，在其进、出口处配有安全阀，进口安全阀开启压力8.5bar，出口安全阀开启压力5bar。从变矩器出来的油液经冷却器冷却后进入变速箱润滑油路，最终回到变速箱油底壳，进入下一次再循环。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)变速操纵阀外观示意见图9，结构示意见图10、11。其手柄输出信号前进档后退档空档123412341234KD蓝色绿色黑色黄色粉红色灰色紫色为线路接通的信号，空白为线路断开即无信号输出ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)手柄输出信号前进档后退档空档123412341234KD蓝色空档一档K3二档K3三档ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)空档一档K3二档K3三档ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT7图9变速操纵阀外观及各测压点图表53=KV压力检测点55=KR压力检测点56=K1压力检测点57=K2压力检测点58=K3压力检测点60=K4压力检测点65=变速控制主油路压力检测点各测压点连接尺寸：M10X1ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图9变速操纵阀外观及各测压点图表53=KV压力检测点ZF图10变速操纵阀内部结构示意ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图10变速操纵阀内部结构示意ZFWG200变速箱及系列驱ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT7ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT7ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT7ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT7ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT7ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT7ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT7图11变速操纵阀盖与油封

1.O型圈未放正，侧盖处易漏油

2.电磁阀电阻为90±10ΩZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图11变速操纵阀盖与油封3）变速控制电路系统控制电路系统由电脑控制器、换档手柄、电控操纵阀及连接电缆等组成。电脑控制器是变速箱实现全自动或半自动控制的中枢，我们ZL50G、ZL60G装载机配ZF变速箱时，选用的是半自动控制器（EST-17）外形见图12，控制器安装于驾驶室内右侧控制箱内。换档手柄型号为DWG-3，固定在转向柱上（外形见图4）。电磁阀位于变速操纵阀内，同固定于箱体上。

控制电路系统原理见图13，控制接线示意见图14。当车辆出现问题需要进行电焊维修时，必须将EST-17电脑控制器上的电览插头拔掉（切断通向电脑控制器的电路），否则可能会因电焊的冲击电流将电脑控制器烧毁。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)3）变速控制电路系统ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理图12EST-17控制器注意：

主机电焊维修时，拔开电控盒插头。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图12EST-17控制器注意：ZFWG200变速箱及图13电气控制原理图A1：EST-17控制器；A2：DW-3换档手柄；A3：变速操纵阀K1：起动保护继电器；K2：倒车继电器；S2：动力切断开关；S4：KD档开关（可选）ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图13电气控制原理图A1：EST-17控制器；A2：图14电气控制接线示意图ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图14电气控制接线示意图ZFWG200变速箱及系列驱动三、操作及维护１、重要说明★检查变速箱油位时，发动机应怠速运转（约1000/min），油温应在正常工作温度。★当油温为40℃时，油位应在油标尺中间刻度线和下刻度线之间。★当油温为80℃时，油位应在油标尺中间刻度线和上刻度线之间。注意：发动机停止转动时，变速箱油位基本都会上升，升高多少与变速箱的安装条件有关！★严格参照维护要求，定时更换变速箱油，定时更换过滤器。★启动发动机之前，确保控制手柄在空档位置。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)三、操作及维护ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能★每次行车前，松开停车制动器（解除刹车）。★发动机与变速箱合套或分离，需要起吊变速箱时，避免变矩器脱落。★停车时，要求换档手柄在空档位置。★驾驶员离开车辆前，使用阻动块以确保安全。★拖车时，车速严禁超过10Km/h，拖车距离严禁超过10Km（无辅助泵）。★正常工作油温在80~110℃内，在承受重负载时，允许短时间上升到120℃

★

要特别注意变速箱的控制油压。使用中，发现变速箱有异常现象时，应停车检查。

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)★每次行车前，松开停车制动器（解除刹车）。ZFWG200变注意：当车辆出现问题需要进行电焊维修时，必须将EST—电脑控制器上的电览插头拔掉（切断通向电脑控制器的电路），否则可能会因电焊的冲击电流将电脑控制器烧毁。２、操作１）行驶前的准备与维护★变速箱运行前，务必按照规定的润滑油规格加入适量的润滑油。变速箱初次加入油时，★必须考虑到油散热器、过滤器及连接管路须注满油。为此，首次加入的润滑油量要比以后正常的维护保养的润滑油量要多。★由于装在车辆上的变矩器油经油散热器、油管在静止状态时回流至变速箱，所以应在停车挂空档、发动机怠速、变速箱处于正常的热平衡温度时来控制正确油位。

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)注意：当车辆出现问题需要进行电焊维修时，必须将EST—电脑控2、行驶与换档启动发动机前，必须确认换档手柄是在空挡位置。为安全起见，启动发动机前，停车制动器应处于制动状态，使车辆不能因发动机启动而起步。发动机启动后，解除停车制动，选择好行驶方向和档位，通过缓慢加油门，车辆起步。如果车辆已停止行驶，发动机还在运转、变速箱挂档，这时发动机不会熄火，在一条平直路面上，车辆可能会爬行，因为发动机怠速通过变矩器产生一些牵引力。合理的作法是，每次停车时将停车制动器置于制动状态。如果较长时间停车，控制手柄必须换到空挡位置。车辆行驶时，务必要松开停车制动器。我们从经验中得出，操作者难以立即发现，变矩器变速时，由于变矩器得大输出扭矩比，即使在相当正常得操作情况下车辆也能够克服刹车扭矩而强行行驶。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)2、行驶与换档ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能３）暂停与停车由于发动机与变矩器输出轴之间没有刚性连接，所以当车辆停在坡上（上坡或下坡）而司机打算离开时，为防止车辆产生滑坡现象，我们建议不但要停止使用停车制动器而且要在车轮下放置阻动块。４）拖动对于未装有辅助泵的变速箱，拖车最高速度10km/h,最大拖动距离为10km。必须严格遵守这些规则，否则，变速箱会因为供油不足而遭受破坏。当距离较远时，发生故障的车辆须装在其它车辆上运输。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)３）暂停与停车ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能５）油温变速箱油温必须使用油温传感器来进行监控。变矩器出口最高油温不得超过120℃。对无故障的控制组件和有充足行驶里程的变速箱，不会出现较高的温度。如果油温超过120℃，车辆必须停下来，检查是否有油外漏，同时变速箱挂空档、发动机应以1200-1500rpm转动，在这种情况下油温会迅速降低到正常值（大约在2-3分钟内）。如果油温不降低，则系统内某地方存在故障，必须排出故障后方可作业。

控制压力：换档油压正常压力范围：1.6~1.8MPa，如果挂上某档位，用上离合器后压力下降到低于规定的最低压力（换档瞬间压力会暂时自行下降），必须清除压力降的原因。太低控制压力的结果会导致离合器的损坏，因为离合器缺乏足够的接触压力，摩擦片持续不断的打滑会导致过热。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)５）油温ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(３、维护1）油品

4WG-200动力换档变速箱必须严格按照ZFTE-ML03润滑油表推荐用油或装载机使用说明书推荐用油。２）检查油位（每周一次）-将车辆停在平坦的地方，变速箱换档手柄在空挡位置“N”-变速箱在工作温度范围，发动机怠速，约1000转/min-逆时针方向拧松油尺，取出并擦干净-油尺插入油位管内并旋紧，到位后再取出（至少2次）-40℃时，油位应在下刻度“冷”和中间刻度之间-

80℃时，油位应在上刻度“热”和中间刻度之间检查冷车油位只是保证变速箱、变矩器有充足的循环流量，决定油位的最后标准是满足热车油位。

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)３、维护ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(3）更换油与加油量

车辆首次达到100小时后，必须进行第一次换油。此后，在每1000工作小时或每年至少更换一次油！必须按照下述要求进行换油：-将车辆放在平坦的地方，变速箱在工作温度，取出排油塞及密封圈，排干旧油。

注：放油时，不但要将变速箱油放干净，还要交将变矩器和散热器的油放干净。-擦干净排油塞及壳体密封面，连同新的密封圈一起安装好。按照ZF推荐的润滑油表加油。变速箱控制手柄在空档位置“N”，启动发动机并怠速运转加油至“冷”油区的上刻度ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)3）更换油与加油量ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及-停车制动在安全位置，所有的档位选择一次-再检查一次油位，需要时重新加油-40℃时，油位应在下刻度“冷”和中间刻度之间-80℃时，油位应在上刻度“热”和中间刻度之间4）更换滤油器每次换油必须同时更换ZF-精滤器。小心安装、运输、储存过滤器！不允许使用损坏的滤油器！必须按以下要求安装过滤器：-

在密封圈上涂一层薄油。-

将过滤器按进直到与箱上的密封面相接触，然后用手拧紧约1/3至1/2圈。然后启动发动机按以上方法加油和检查油位。并检查过滤器是否拧紧。必要的话，用手再次拧紧。

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)-停车制动在安全位置，所有的档位选择一次ZFWG200变速电控元件故障检测1、电磁阀M1、M2、M3、M4、M5的测量

用万用表测量电磁阀的电阻。旋下变速操纵阀电缆线，打开变速操纵阀侧盖，松开电磁阀的插头，用万用表红线一端插入电磁阀一接线端，万用表另一端插入电磁阀另外一接线端，测其电阻值，应在100+/-10Ω，不在该范围说明电磁阀有故障需更换，阻值为0说明短路，为∞说明断路。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)电控元件故障检测1、电磁阀M1、M2、M3、M4、M5的测量电控元件故障检测2、输出速度传感器的测量

用万用表测量电磁阀的电阻。旋下传感器电缆插头，用万用表红线一端插入电磁阀一接线端，万用表另一端插入电磁阀另外一接线端，测其电阻值，应在1020+/-100Ω，不在该范围说明电磁阀有故障需更换，阻值为0说明短路，为∞说明断路。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)电控元件故障检测2、输出速度传感器的测量ZFWG200变速箱电控元件故障检测3、档位选择器的故障检测A、检查各档位功能是否正常的方法手柄挂前进一档，用万用表测电路电阻，万用表表笔一端接红线，另一端分别接蓝、绿、黑、黄、灰、粉红、紫，检查相应的电阻，若阻值为零，线路为接通；阻值为∞，则线路为断开。然后手柄依次挂前进二、三、四，倒退一、二、三、四，空档一、二、三、四。如果所有档位的信号都能满足信号图的要求，则手柄正常。B、检查手柄KD功能键是否正常。万用表表笔一端接红线，另一端分别接紫线，测电阻。将手柄挂前进二档，按压KD键，若此时测得电阻为0，则说明线路接通，松开KD键，测得此时电阻为∞，则表明线路断开，达到该条件说明手柄KD键功能正常。若按压KD键，测得电阻为∞，则说明KD键开关不能正常接通，KD键不正常。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)电控元件故障检测3、档位选择器的故障检测ZFWG200变速箱电控元件故障检测4、电控盒故障检查1）将电控盒插头拔下来，从插口接头处闻是否有烧焦的味道，若有则内部电器元件被烧坏。2）在启动电路正常，电源供电正常，变速箱其它电器元件正常的情况下，不启动发动机，挂空档，一开电锁，电控盒有“滴答、滴答”响两声，接着电磁阀“唰~~”响过，这是电控盒对电磁阀检测。说明电控盒能进入检测状态电控盒基本正常。3)发动机不启动，挂空档，开电锁。分别挂前进1、2、3、4档，用万用表在电磁阀的两端接线柱，分别测各电磁阀电信号是否满足信号图上的要求，对应的电压应为24V。4）若不能满足信号图表的要求，可用排出法来判断。先检查换档手柄是否正常，在检查每个电磁阀是否正常、速度传感器是否正常，ZF电缆线路插头连接及其电路是否正常，主机能否正常供电。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)电控元件故障检测4、电控盒故障检查ZFWG200变速箱及系列四、常见故障分析与判断在测点65检查控制油压

更换压力表

检查控制压力阀螺栓的扭矩最大为20Nm检查压力控制阀更换压力控制阀

在测点56/57/58检查控制油压

正常正常太低1.所有档位控制油压低正常检查变矩器和油泵检查控制压力阀和滤清器(以下各测点的位置见图八）ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)四、常见故障分析与判断在测点65检查控制油压更换压力表检常见故障与排除主要现象1、油压表故障2、变速操纵阀螺栓拧紧力矩不足3、主压阀弹簧断4、变速泵磨损5、碎片进入变速操纵阀或阀卡检查与排除1、更换油压表2、变速操纵阀螺栓M8-10.9级拧紧力矩为23Nm3、更换4、更换变速泵5、更换滤油器、清洗操纵阀1、所有档位变速压力低ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)常见故障与排除主要现象检查与排除1、所有档位变速压力低ZFW2.所有档位换档时间太短在测点65检查控制油压建压时间

太短清洁并检查压力控制阀腔和阀体

检查压力控制阀螺栓的扭矩最大为20Nm

3.所有档位换档时间过长

过长在测点65检查控制油压建压时间

检查压力控制阀腔和阀体

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)2.所有档位换档时间太短在测点65检查控制油压建压时间4.油温太高检查油位发动机怠速时将油面调至“max”位注意渗漏正常检查冷却器进、出入口温差（8-10℃）

正常检查变矩器出口油压(正常3.0-6.5巴)未按要求操作请以规定车速驾驶清洗油散热器检查变矩器背压阀修理变矩器控压阀太低太高修理更换变矩器密封件正常损坏ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)4.油温太高检查油位发动机怠速时将油面调至“m常见故障与排除主要原因1、油温传感器故障2、油温表故障3、油位不足4、油路不畅5、散热器的散热能力不足6、变矩器背压阀卡检查与排除1、换件2、换件3、按正确方法检查油位4、检查油管是否堵塞5、检查散热能力是否足够，如检查风扇皮带松紧度，散热器外表附着污物。6、检查背油压力5、变速器油温高ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)常见故障与排除主要原因检查与排除5、变速器油温高ZFWG205.全部档位无动力输出检查油位及发动机怠速检查发动机和变矩器的机械连接用PR-78检查变速箱控制电路检查控制油压

加油到规定油位太低变速箱机械故障需要修理

修理控制器故障需要更换用PR-78检查输出开关电油泵故障,需要修理变速箱电缆接头故障、需更换检查保险丝(5安培)没油压损坏没电流没电流ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)5.全部档位无动力输出检查油位及发动机怠速检查发动机和变矩常见故障与排除主要原因1、油位不足2、整车电路故障3、电磁阀坏4、换档手柄坏5、电控盒故障6、弹性板撕裂或变矩器到变速箱输入齿轮动力连接故障7、变速压力太低检查与排除1、按正确方法检查油位、加油。2、检查电源电压是否正常、电缆是否磨坏、电缆插头是否松动。3、检查电磁阀阻值4、按手柄故障检查法检查5、按电控盒故障检查法检查6、更换弹性板或相应的损坏件7、按“一”检查6、挂任何档车辆不行车ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)常见故障与排除主要原因检查与排除6、挂任何档车辆不行车ZFW6.没有一档和二档不切断动力情况下，逐档切换，用PR-78检查电磁阀电路

用PR-78检查全部电磁阀的输入电路修理控制阀总成

更换损坏的电磁阀手制动或脚制动处的压力开关损坏

用PR-78检查压力切断开关没反映

不正确

正确

正确

错误ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)6.没有一档和二档不切断动力情况下，逐档切换，用PR-7常见故障与排除主要原因1、紧急制动压力或停车制动压力开关坏2、电磁阀失效检查与排除1、若断开紧急制动压力开关或停车制动压力开关与电路的连接，车辆恢复1、2档，说明该开关坏。2、检查M4电磁阀阻值、更换7、挂1、2档车辆不行车ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)常见故障与排除主要原因检查与排除7、挂1、2档车辆不行车ZF7.牵引力降低、油温升高在测点63和52处测量变矩器出中油压在测点51处测量变矩器背压阀开启油压测量变矩器抑制转速

用万用表测量电磁阀的选择检查发动机柴油滤和供油系统（发动机无动力）检查液力系统太低太高ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)7.牵引力降低、油温升高在测点63和52处测量变矩器出中油常见故障与排除主要原因1、前进档离合器内泄检查与排除1、封堵通往KV离合器油路，启动发动机，挂前进1、2、3档，变速压力能上升到正常值，说明该档离合器内泄，变速箱需修理。2、前进1、2、3档变速压力低，其他正常ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)常见故障与排除主要原因检查与排除2、前进1、2、3档变速压力常见故障与排除主要原因1、倒退档离合器内泄检查与排除1、封堵通往KR离合器油路，启动发动机，挂倒退1、2、3档，变速压力能上升到正常值，说明该档离合器内泄，变速箱需修理。3、倒退1、2、3档变速压力低，其他正常ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)常见故障与排除主要原因检查与排除3、倒退1、2、3档变速压力常见故障与排除主要原因1、1档离合器内泄检查与排除1、封堵通往K1离合器油路，启动发动机，挂前进和倒退1档，变速压力能上升到正常值，说明该档离合器内泄，变速箱需修理。4、前进与倒退1档变速压力低，其他正常ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)常见故障与排除主要原因检查与排除4、前进与倒退1档变速压力低常见故障与排除主要原因1、速度传感器坏检查与排除1、测量传感器电阻为1020+/-100Ω，若为0或∝，说明损坏，需更换。8、挂3、4档车辆以2档速度行车ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)常见故障与排除主要原因检查与排除8、挂3、4档车辆以2档速度常见故障与排除主要原因1、前进档离合器内泄2、换档手柄内电路触点烧坏，黄色线接触不良3、电磁阀失效4、变速操纵阀阀卡检查与排除1、封堵通往KV离合器油路，启动发动机，挂前进1、2、3档，变速压力能上升到正常值，说明该档离合器内泄，变速箱需修理2、整理手柄线或更换手柄3、检查M3电磁阀阻值4、清洗变速操纵阀9、无前进1、2、3档ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)常见故障与排除主要原因检查与排除9、无前进1、2、3档ZFW常见故障与排除主要原因1、倒退档离合器内泄2、换档手柄内电路触点烧坏，粉红色线接触不良3、电磁阀失效4、变速操纵阀阀卡检查与排除1、封堵通往KR离合器油路，启动发动机，挂倒退1、2、3档，变速压力能上升到正常值，说明该档离合器内泄，变速箱需修理2、整理手柄线或更换手柄3、检查M1电磁阀阻值4、清洗变速操纵阀9、无倒退档ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)常见故障与排除主要原因检查与排除9、无倒退档ZFWG200变补充七、常规故障的检查与排除

1、车辆不能起动：检查换档手柄是否在空档位置。处理：挂空档。

EST电脑控制盒与电缆插头是否松动。

处理：推压插头有一声“喀哒”。电瓶电力是否足够。处理：充电或更换电瓶。

起动电路是否有故障，起动保险是否烧断。

处理：恢复电路正常。

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)补充ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PP车辆能起动，但不能行驶。变速箱是否有足够的油，检查冷热车油位。处理：调整油位至正常。

检查与变速操纵阀电缆插头是否拧紧。处理：拧紧插头EST电控盒与电缆插头是否松动。处理：推压插头有一声“喀哒”检查与换档选择器电缆连接插头是否松动。处理：插紧插头。

检查换档选择器空档锁定开关是否打开。处理：打开空档锁定开关。

停车制动器是否解除制动。处理：松开停车制动

检查仪表盘上变速油压是否正常。处理：检查变速油压表。检查变速箱上的透气阀是否被堵上；是否有油溢出。

处理：清理透气阀，检查油是否过多或过少。

检查变速传感器插头是否松动。检查速度传感器电缆线是否磨坏。处理：拧紧插头，包扎或更换磨坏的电缆线

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT7第二部分AP400系列驱动桥一、驱动桥概述

驱动桥作为底盘传动系的主要组成部分，是传动轴之后，驱动轮之前的所有传动机构。主要功能是通过主传锥齿轮改变传动方向，通过主传动和最终传动将由变速箱输出的转速降低、力矩增大；通过差速器解决左右车轮差速问题。同时，驱动桥壳体还要承受路面和车架传来的各种作用力（承重和传力作用）。其主要由壳体、主传动器、差速器、半轴，最终传动等组成。

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)第二部分AP400系列驱动桥一、驱动桥概述ZFWG202、AP400系列驱动桥的结构和特点

AP400系列驱动桥是一种非转向刚性驱动桥，适应于装载机、挖掘机、汽车起重机及其他工程车辆上。

我们现ZL50G、ZL80G装载机使用ZFAP400系列驱动桥分别为AP411/AP409和AP420/AP420（AP417）。几种型号驱动桥内部结构均相似。为内置耐磨多片湿式制动驱动桥，带自锁限滑差速器。差速器具有限滑差速功能，限滑差速提高车辆的通过能力，可降低轮胎的磨损、提高工作效率、全工况工作；耐磨多片湿式制动器易于维护、工作寿命长。驱动桥外型结构见图15所示；主传动器与差速器结构见图16所示，差速器工作原理见图17所示；最终传动结构见图18所示。

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)2、AP400系列驱动桥的结构和特点ZFWG200变速箱及系图15AP400驱动桥外型ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图15AP400驱动桥外型ZFWG200变速箱及系列驱图16AP411驱动桥主减剖示图ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图16AP411驱动桥主减剖示图ZFWG200变速图17差速器工作原理示图(TL-TR)/(TL+

TR)100%=45%TL/TR=2.75ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图17差速器工作原理示图(TL-TR)/(TL+图18AP411驱动桥轮边减速剖示图ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图18AP411驱动桥轮边减速剖示图ZFWG20三、使用与维护

1驱动桥用油：按润滑剂表TE—ML05用油，可与ZF公司联系索取润滑剂表TE—ML05。柳州ZF公司生产的AP409/411驱动桥用油供应商为上海德斯油品有限公司，油品为泰坦齿轮油LS90。

2油位检查：

1）将车辆水平放置！检查前将所有加油部位擦干净！放油应在车辆行驶一段时间后进行。注意：给桥放油、加油，拧开螺塞时，小心热油飞溅。

2）油位种类轮边油位：轮边轮毂，直到其上的单词“Olstand”处于水平位置。油位以油溢出螺塞孔为准。桥体油位：以油溢出位于中部的加油孔或螺塞孔为标准。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)三、使用与维护ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能3）检查：几分钟后，若油位下降，再加油，直到达到规定的油位并保持不变。每月检查一次油位！尤其是在给车辆更换新的驱动桥后其驱动桥经维修后投入工作前。

4）换油：新车运行500小时后，进行首次更换驱动桥油，以后每运行1000小时换油一次，每年至少换油一次！

3制动器用油：推荐驱动桥内制动器使用美孚多威力1310（等级SAE10W）。注意：不允许使用未经ZF许可的其它刹车液！换新桥及涉及桥制动油路的维修后都要给桥制动器放气。

4工作温度：桥持续工作温度不应超过90℃，如果温度超过130℃，应停机检查制动系统和桥。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)3）检查：几分钟后，若油位下降，再加油，直到达到规6注意事项

所有的桥与车架、传动轴、轮辋的连接螺栓需要定期检查拧紧力矩。（初次检查扭矩在50工作小时后）！

谢谢！ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)6注意事项ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性ZFWG200变速箱及

ZFAP400系列驱动桥结构原理及性能介绍ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及

ZFAP400系列驱动桥结构原理第一部分ZFWG200变速箱

一、

变速箱特点与功能概述

ZF(采埃孚)WG200型动力换档变速箱由液力变矩器和定轴式带有多片摩擦离合器的变速箱组成。它有3、4、5或6个前进档和3个倒退档供选。特别适用于轮式装载机、推土机、平地机、翻斗车、铲运机、汽车起重机、叉车等。

ZFWG系列动力换档变速箱提供当今所有可能的技术，使人们能经济、有效、安全地操纵使用，根据装载机使用情况，通常选择4个前进档和3个后退档。对于可逆向行驶和30%的

工作时间需后退行驶的装载机，前进和后退档的档位细分对其经济性和发动机的寿命特别重要。我们采用的4WG200档位为个前4后3退，允许发动机功率为200kW，发动机最高转速2800r/min，适合我国5吨、6吨级装载机配套使用。其外形见图1、图2所示：ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)第一部分ZFWG200变速箱一、

图1WG200外观及内部结构示意ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图1WG200外观及内部结构示意

图24WG200变速箱侧视图

1=透气塞2=滤油器

3=第一取力口4=第二取力口

6=涡轮转速传感器

8=可选用应急泵接口

11=前输出法兰（配手制动器）

14=输出转速传感器

从电液操纵阀到离合器的管路

5=KV7=K19=K310=K4ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图24WG200变速箱侧视图ZFWG200变速箱及图34WG200变速箱侧视图

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图34WG200变速箱侧视图ZFWG200变速箱及系4WG200变速箱可提供半自动或全自动换档控制系统，使司机从手动操作中解放出来，尤其是在逆向工作时，自动换档提高了变速箱的工作效率和服务寿命。其具有空挡保护与油压切断功能（即动力切断功能）可将发动机所有的动力传送至工作液压系统及KD档强制降档功能，以提高工作性能，尤其适用于轮式装载机的铲掘作业。同时具有空挡保护功能提高车辆的使用安全性。我厂现配套的4WG200变速箱均选用的均是半自动换档控制系统。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)4WG200变速箱可提供半自动或全自动换档控

全自动换档控制系统，其2档是基本档位，若变速手柄置于3档或4档，其控制系统可根据车辆外负荷的大小车速将自动在2、3档之间或2、3、4档之间自动变化，以适应外负荷的要求，该功能主要适应于行驶工况，对装载机的铲装作业不实用。因此，国内装载机厂家均选用半自动换档控制系统的4WG200

全自动换档控制变速箱与电控发动机，具有发动机转速自动控制和负载反馈变速功能，通过计算机管理可实现半自动和全自动作业模式的转换，根据装载机作业工况与负荷情况，自动调节发动机转速和车速，以适应作业工况与负荷要求。

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)全自动换档控制系统，其2档是基本档位，若变速ZF档位手柄控制方向。通过向前或向后推操纵杆可得到“前进—空档—倒档”的位置；转动手柄可设定不同的档位。另外在档位手柄内部还有一空档锁止机构档位选择器外型及操作方法见图4，型号有DW-2与DW-3，二者外型结构相似，差异是KD档的按钮形式不同，控制原理相同，我们现采用档位选择器DW-3。ZF档位手柄上的强制换低档（KD档）按钮（仅在1，2档起作用），使装载机驾驭员在作业过程中操纵更为简易舒适。装载机如何实用KD档功能的工作循环见图5所示，主要步骤如下：1）装载机以2档起步行驶，然后挂3档前进，接近沙、石料堆时，挂2档。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZF档位手柄控制方向。通过向前或向后推操纵杆可得图4档位选择器ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图4档位选择器ZFWG200变速箱及系列驱动图5KD档功能的工作循环图

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图5KD档功能的工作循环图ZFWG200变速箱及系列驱2）铲掘物料，按KD键（并不用转动换手柄），车辆速度会自动从前进一档。

3）满斗后，向后拨换档手柄至倒档退档，车辆可以自动地从前进I档转换为倒退2档（KD功能在拔动换档手柄后，会被解除，ZF变速箱允许车辆换档从前进I档直接到倒退I档，前进2档直接到倒退2档，换档时不需停车）。4）向前推换档手柄前进档，按以下过程变速：2R→2F→3F→2F，卸料给翻斗车后，按以下过程变速2F→2R→3R→2R。装载机回到起点

因此，铲掘物料作业时，装载机根本没必要转动手柄来选择速度档，而是按以下操作：2F按KD键盘→1F向后拨至倒退档→2R向前拨至前进档→2F

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)2）铲掘物料，按KD键（并不用转动换手柄），车辆速度会自动从二、变速箱结构与原理

ZF公司的4-WG200变速箱，其由一个变矩器和一个动力换档定轴式变速箱及组成，内部结构示意见图1左示图，其左半部分为变矩器，右半部分动力换档变速箱。其采用电液控制、四轮驱动。图1左示图所示变速箱为分体安装结构，通过主传动轴同发动机连接；我厂ZL50G、ZL60G现采用的4WG200变速箱是同发动机直接连接，主视图、侧视图见图2、3所示。1、变矩器变矩器是一种液力传动装置，液力传动是以液体为工作介质，通过液体的动量矩的变化来传递力矩的传动装置，能满足装载机牵引特性的要求。该变矩器由三个工作轮——泵轮（B）、涡轮（T）和导轮（D）组成，为三元件向心涡轮结构形式，结构见图2左半部分。ZFWG200变速箱采用的变矩器芯为整体是结构，泵轮与罩轮焊接在一起无法拆卸，如损坏只能更换变矩器芯总成。ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)二、变速箱结构与原理ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理图六内部循环液流示意ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)图六内部循环液流示意ZFWG200变速箱及系列驱动

由这三个工作轮组成一个循环圆系统，液体按上述顺序通过循环圆流动，如图6所示。变速箱的供油泵不断地向变矩器供油，这样才能使变矩器工作，发辉作用，即增加发动机的输出扭矩。同时经过由变矩器排出的油带走变矩器产生的热量。其工作过程：当发动机带动泵轮B高速旋转时，泵轮流道中的工作液体在叶片的作用下，以一定的速度从叶片出口离开泵轮，由于工作液体流入和流出的叶片的绝对速度大小和方向发生变化，使液流的动量矩变化，液流动量矩变化是由于发动机传给泵轮的转矩MB通过叶片对液流作用的结果。这时，机械能就转换成工作液体的动能和压能；从泵轮流出高速液流进入涡轮T叶片间的流道，推动涡轮旋转。由于液流与叶片的相互作用，液流动量矩同样发生变化，一部分液能转变为涡轮的机械能。

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)由这三个工作轮组成一个循环圆系统，液体按上述顺序通过

流入和流出涡轮叶片的液流速度变化，引起液流动量矩的变化。由于涡轮叶片改变了液流的动量矩，使涡轮获得来自液流作用转矩MT。由涡轮流出的液流进入导轮D，导轮固定不动，液流在导轮内没有液能和机械能的转换。但由于导轮叶片的限制，流入和流出其叶片的液流的速度不同，液流的动量矩发生变化。动量矩发生变化使液流对导轮产生一个作用转矩MD。液流从导轮流出后，再流入泵轮从而构成液力变矩器内的封闭循环，不断实现能量的转换和传递。根据动量矩守恒定律，可得三工作轮转矩MD+MT+MB=0。涡轮及输出轴所得到的转矩大小，取决于负载。导轮的作用是将从涡轮流出的油经其油道必变方向后再流入泵轮，因此导轮受一反作用转矩。将涡轮转矩与泵轮转矩之比称作变矩比，通常变矩比随涡轮与泵轮之间的转速成降低而增大。

ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)ZFWG200变速箱及系列驱动桥结构原理及性能介绍(PPT78页)流入和流出涡轮叶片的液流速度变化，引起液流动量矩的变化

因此。最大的变矩比在涡轮不转（停止）时产生，随着输出转速的提高，变矩比会降低。通过变矩器，输出转速可无级变化，驱动扭矩能自动适应所需要的负载扭矩的变化。当涡轮转速达到泵轮转速的80%时，变矩比接近1，涡轮扭矩等于泵轮扭矩，此时变矩器相当于一个偶合器。根据液力传动的工作原理，在变矩器的内部，工作油液是传递能量的介质。为防止油的气蚀现象，变矩器腔内必须时刻充满着油液。这个状态是由变矩器压力控制阀（开启压力为5bar）来保证的，这个阀装在变矩器的出油路上，以防止变矩器内部压力过低，产生气蚀而导致元件的损坏。而在变矩器的入口处配一个安全阀（开启压力为8.5―10bar），以防止变矩器内部压力过高而损坏元件。详见图七变速箱液压原理图。从变矩器溢出的油直接进入油冷