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1.變速器功用

變速器是輪式裝載機傳動系統的核心部件，主要有4個功用:一是改變柴油機和車輪之間的傳動比，從而改變裝載機的行駛速度和牽引力，以適應作業和行駛需要。二是能使裝載機倒退行駛(掛倒擋)。柴油機只有一個旋轉方向，要實現車輛前進和后退只能依靠變速箱。

換擋快，換擋時動力切斷的時間少，能實現在大負荷的工況下換擋不停車，從而大大提高了裝載機的作業效率。不足之處在于結構復雜、精度高、質量大，總體造價較高，同時傳動效率比人力換擋要低。雖然動力換擋變速器存在一些不足之處，但由于其優勢明顯，還是在國內裝載機上得到了廣泛應用。

三是切斷傳給行走裝置的動力(即掛空擋)，按輪系形式不同，動力換擋變速器可分能使發動機在運轉情況下，不將動力傳給行走裝置，便于發動機的啟動和停車安全。四是將柴油機輸出的范圍不大的扭矩或轉速變為工作機構所需的范圍較大的轉矩和轉速。

裝載機對變速器的要求有以下3點:一是具有足夠的擋位和適合的傳動比;二是工作可靠，使用壽命長，傳動效率高，結構簡單，且制造維修方便;三是換擋輕便，接合平穩，不出現卡滯和跳擋現象。

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2.變速器分類

變速器按操縱方式分為人力換擋、動力換擋。人力換擋變速器是用人力撥動變速器齒輪或嚙合套進行換擋的。人力換擋變速器換擋時需先踩下離合器，然后再變換擋位。動力換擋變速器通過相應的換擋離合器可分別將不同檔位的齒輪相固連，從而實現換擋。動力換擋變速器換擋離合器的分離與接合一般采用液力操縱，其源動力由發動機提供，所以稱為動力換擋。

與動力換擋相比，人力換擋的優點是結構簡單、工作可靠、制造方便、質量輕、傳動效率高。其缺點是操作人員勞動強度大，換擋沖擊大，作業效率較低，同時裝載機在復雜路面的行駛通過性能較差。為此除了極少數低端小型裝載機外，人力換擋變速器已經很少采用。

動力換擋變速器優點是操縱輕便、簡單，為定軸式和行星式2種。行星式變速器中有的齒輪的軸線在空間旋轉，即沒有固定的軸線，而定軸式變速器中所有的齒輪都有固定的軸線。

行星式變速器的優點是受力分散。由于構成變速器的行星中，設置了多個行星輪，載荷由幾對齒輪共同承擔，減小了嚙合齒輪的受力。行星式變速器可選用較小的齒輪模數，從而減小了齒輪體積，為此其徑向尺寸較為緊湊。傳統的定軸式變速器(如BS428型變速器)齒輪受力集中，徑向尺寸較大，換擋操作較為復雜，對裝配質量要求較高。為此大多數國產ZL系列裝載機采用行星式變速器，只有少數采用了傳統定軸式變速器。

3.變速器對比

近幾年來，以ZF4WG200為代表的半自動換擋定軸式變速箱陸續配置在國內外眾多高端機型上。從實際的應用效果來看，其綜合性能明顯優于傳統的定軸式變速器和行星式變速器，特別是在可靠性、維保性、操控性、作業效率等均表現出較大優勢。本文重點對傳統的ZL50型行星式變速器和ZF4WG200型定軸式變速器進行對比分析。

通常，配置在ZL50系列裝載機上的動力換擋行星式變速器由液力變矩器、行星式變速箱、變速操縱系統等零部件組成。液力變矩器采用單極、雙相、四元件向心渦輪結構形式，主要由泵輪、一級與二級渦輪、導輪、分動齒輪、導輪座等組成，變矩器輸入端通過彈性板與柴油機飛輪相連接。

變速箱由超越離合器、行星變速機構、摩擦片、離合器、油缸、活塞、變速泵、變速操縱閥、濾油器、齒輪、軸承、箱體組成。換擋離合器的分離與接合一般采用液力控制，通過變速操縱閥分配油路。有2個前進擋，1個后退擋，用1個手柄操作實現不停機變換擋位，在重載低速情況下，超越離合器嚙合，一二級渦輪共同輸出力矩，在輕載工況超越離合器分離，僅二級渦輪輸出力矩，基本滿足了輪式裝載機的使用要求。

傳統的變速操縱閥由擋位閥、溢流閥、緩沖閥及氣動閥組成，采用連桿操縱換擋，操縱力約30N，每擋操縱行程10mm?？傮w上看，這種變速閥性能尚可，但由于裝載機換擋操作頻繁，駕駛員勞動強度較大。