D11T Track-Type Tractor Power Train Caterpillar

离合器操作

变速箱采用五个液压启动的离合器。 该离合器可提供三个前进档档位。 该离合器也可提供三个倒档档位。 档位和方向需要通过指尖控制器进行选择。

图 1	g00375414
离合器操作（典型示例） (1) 活塞 (2) 弹簧 (3) 盘 (4) 齿圈 (5) 片 (6) 离合器壳体

这五个变速箱离合器为片式离合器。 这些离合器都有独立的壳体。 每个离合器都有片 (5) 和盘 (3) 。 片 (5) 的内齿与齿圈 (4) 的外齿相啮合。 盘 (3) 外径上的槽口与离合器壳体 (6) 中的销相啮合。 该销用于防止盘转动。

弹簧 (2) 位于离合器壳体 (6) 与活塞 (1) 之间。 弹簧用于保持离合器分离。 将机油送入活塞 (1) 后方区域时，离合器接合。 当活塞和壳体之间的区域中的机油压力升高时，活塞将会移向左侧。 活塞会克服弹簧 (2) 的作用力而移动。 活塞将片和盘推压在一起。

此时离合器接合。 片可防止齿圈 (4) 转动。 释放离合器时，活塞 (1) 后方区域中的压力将会下降，弹簧 (2) 的作用力将会使活塞向右移动。 此时，片和盘分离。 离合器将不会接合。

必须使档位离合器和方向离合器都接合才能通过变速箱传递动力。 上表显示了每个档位所接合的离合器。

变速箱部件

图 2	g00375453
(1) 1 号离合器连接齿轮 (2) 1 号离合器（倒档） (3) 2 号和 3 号托架 (4) 2 号离合器（前进档） (5) 2 号离合器齿圈 (6) 3 号离合器（第三档） (7) 3 号离合器齿圈 (8) 4 号离合器（第二档） (9) 4 号离合器齿圈 (10) 5 号离合器（第一档） (11) 轮毂 (12) 1 号托架 (13) 4 号托架 (14) 4 号太阳齿轮 (15) 1 号太阳齿轮 (16) 1 号行星齿轮 (17) 输入轴 (18) 齿圈 (19) 2 号太阳齿轮 (20) 2 号行星齿轮 (21) 3 号行星齿轮 (22) 3 号太阳齿轮 (23) 4 号行星齿轮 (24) 输出轴

变速箱固定在机器后部的外壳上。 扭矩分配器的动力由传动轴传递到输入轴 (17) 。 动力从变速箱流经输出轴 (24) 。 然后，动力传递至分动器。

变速箱采用五个液压启动的离合器。 该离合器可提供三个前进档档位。 该离合器也可提供三个倒档档位。 档位和方向采用手动选择。

位于变速箱后部的 1 号和 2 号离合器是方向离合器。 1 号离合器为倒档方向离合器。 2 号离合器为前进档方向离合器。

3 号、4 号和 5 号离合器为档位离合器。 3 号离合器提供第三档。 4 号离合器提供第二档，5 号离合器提供第一档。

只有 5 号离合器可以转动。

空档

变速箱在空档时，3 号离合器 (6) 接合。 3 号离合器会固定齿圈 (7) 不动。 齿圈 (7) 连接至 2 号和 3 号托架 (3) 。

因为只有 3 号离合器接合，输入轴 (17) 转动，但输出轴 (24) 固定不动。

第一档前进档

图 3	g00375459
第一档前进档时的动力流程 (3) 2 号和 3 号托架 (4) 2 号离合器（前进档） (5) 2 号离合器齿圈 (7) 3 号离合器齿圈 (10) 5 号离合器（第一档） (11) 轮毂 (13) 4 号托架 (14) 4 号太阳齿轮 (17) 输入轴 (19) 2 号太阳齿轮 (20) 2 号行星齿轮 (21) 3 号行星齿轮 (22) 3 号太阳齿轮 (24) 输出轴

变速箱处于第一档前进档时，5 号离合器 (10) 和 2 号离合器 (4) 接合。 2 号离合器会固定 2 号离合器齿圈 (5) 不动。 5 号离合器将轮毂 (11) 锁定至 4 号托架 (13) 和 3 号齿圈 (7) 上。

输入轴 (17) 转动 2 号太阳齿轮 (19) 。 2 号太阳齿轮转动 2 号行星齿轮 (20) 。 因为齿圈 (5) 由 2 号离合器固定不动，所以行星齿轮 (20) 会在此齿圈内转动。 行星齿轮的移动使 2 号和 3 号托架 (3) 与输入轴 (17) 同方向转动。 2 号和 3 号托架转动时，3 号行星齿轮 (21) 随之转动。 3 号行星齿轮会使 3 号离合器齿圈 (7) 和 3 号太阳齿轮 (22) 转动。 3 号太阳齿轮转动输出轴 (24) 。

齿圈 (7) 转动 4 号托架 (13) 。 4 号托架 (13) 通过接合的 5 号离合器连接到轮毂 (11) 上。 这就使动力从托架 (13) 传递到 5 号离合器，然后通过轮毂 (11) 传递到输出轴 (24) 。

因此，输出轴 (24) 的扭矩通过 3 号太阳齿轮 (22) 、轮毂 (11) 和 4 号太阳齿轮 (14) 进行分配。 动力从输出轴通过分动器和伞齿轮传递到转向离合器和制动器。

第二档前进档

变速箱处于第二档前进档时，4 号离合器 (8) 和 2 号离合器 (4) 接合。 2 号离合器会固定 2 号离合器齿圈 (5) 不动。 4 号离合器会固定 4 号离合器齿圈 (9) 不动。 输入轴 (17) 转动 2 号太阳齿轮 (19) 。 2 号太阳齿轮转动 2 号行星齿轮 (20) 。

因为齿圈 (5) 由 2 号离合器固定不动，所以行星齿轮 (20) 会在此齿圈内转动。 行星齿轮 (20) 的移动使 2 号和 3 号托架 (3) 与输入轴 (17) 同方向转动。 2 号和 3 号托架转动时，3 号行星齿轮 (21) 随之转动。 3 号行星齿轮转动 3 号离合器的齿圈 (7) 和 3 号太阳齿轮 (22) 。 3 号太阳齿轮 (22) 转动输出轴 (24) 。 齿圈 (7) 转动 4 号托架 (13) 。

因为齿圈 (9) 由 4 号离合器固定不动，所以行星齿轮 (23) 会在此齿圈内转动。 行星齿轮 (23) 的移动使 4 号太阳齿轮 (14) 转动。 4 号太阳齿轮转动输出轴 (24) 。

于是，传递至输出轴 (24) 的扭矩通过 3 号太阳齿轮 (22) 和 4 号太阳齿轮 (14) 进行分配。 动力从输出轴通过分动器和伞齿轮传递到转向离合器和制动器。

第三档前进档

变速箱处于第三档前进档时，3 号离合器 (6) 和 2 号离合器 (4) 接合。 2 号离合器会固定 2 号离合器齿圈 (5) 不动。 3 号离合器会固定 3 号离合器齿圈 (7) 不动。 输入轴 (17) 转动 2 号太阳齿轮 (19) 。 2 号太阳齿轮转动 2 号行星齿轮 (20) 。

因为齿圈 (5) 由 2 号离合器固定不动，所以行星齿轮 (20) 会在此齿圈内转动。 行星齿轮 (20) 的移动使 2 号和 3 号托架 (3) 与输入轴 (17) 同方向转动。

因为齿圈 (7) 由 3 号离合器固定不动，所以 2 号和 3 号托架 (3) 的移动会使得 3 号行星齿轮 (21) 在此齿圈内转动。 行星齿轮 (21) 的移动使 3 号太阳齿轮 (22) 转动。 3 号太阳齿轮转动输出轴 (24) 。 动力从输出轴通过分动器和伞齿轮传递到转向离合器和制动器。

第一档倒档

图 4	g00377043
第一档倒档时的动力流程 (1) 1 号离合器连接齿轮 (2) 1 号离合器（倒档） (3) 2 号和 3 号托架 (7) 3 号离合器齿圈 (10) 5 号离合器（第一档） (11) 轮毂 (12) 1 号托架 (13) 4 号托架 (14) 4 号太阳齿轮 (15) 1 号太阳齿轮 (16) 1 号行星齿轮 (17) 输入轴 (18) 齿圈 (21) 3 号行星齿轮 (22) 3 号太阳齿轮 (24) 输出轴

变速箱处于第一档倒档时，5 号离合器 (10) 和 1 号离合器 (2) 接合。 1 号离合器会固定 1 号离合器连接齿轮 (1) 不动。 5 号离合器将轮毂 (11) 锁定至 4 号托架 (13) 和 3 号齿圈 (7) 上。

输入轴 (17) 转动 1 号太阳齿轮 (15) 。 1 号太阳齿轮转动 1 号行星齿轮 (16) 。 1 号托架 (12) 与连接齿轮 (1) 之间采用直接机械连接。 因为连接齿轮 (1) 由 1 号离合器固定不动，1 号托架 (12) 也固定不动。 1 号行星齿轮 (16) 在轴上的转动会使齿圈 (18) 以和输入轴 (17) 相反的方向转动。 齿圈 (18) 与 2 和 3 号托架 (3) 之间采用直接机械连接。 当 2 号和 3 号托架转动时，3 号行星齿轮 (21) 也会转动。 3 号行星齿轮转动 3 号离合器的齿圈 (7) 和 3 号太阳齿轮 (22) 。 3 号太阳齿轮 (22) 转动输出轴 (24) 。 齿圈 (7) 转动 4 号托架 (13) 。

4 号托架通过接合的 5 号离合器连接到轮毂 (11) 上。 这就使动力从托架 (13) 传递到 5 号离合器，然后通过轮毂 (11) 传递到输出轴 (24) 。

因此，输出轴 (24) 的扭矩通过 3 号太阳齿轮 (22) 、轮毂 (11) 和 4 号太阳齿轮 (14) 进行分配。 动力从输出轴通过分动器和伞齿轮传递到转向离合器和制动器。

第二档倒档

变速箱处于第二档倒档时，4 号离合器 (8) 和 1 号离合器 (2) 接合。 1 号离合器会固定 1 号离合器连接齿轮 (1) 不动。 4 号离合器会固定 4 号离合器齿圈 (9) 不动。 输入轴 (17) 转动 1 号太阳齿轮 (15) 。 1 号太阳齿轮转动 1 号行星齿轮 (16) 。 1 号托架 (12) 与连接齿轮 (1) 之间采用直接机械连接。

1 号离合器会固定连接齿轮 (1) 不动。 1 号托架 (12) 也固定不动。 1 号行星齿轮 (16) 在轴上的转动会使齿圈 (18) 以和输入轴 (17) 相反的方向转动。 齿圈 (18) 与 2 号和 3 号托架之间采用直接机械连接。 2 号和 3 号托架转动时，3 号行星齿轮 (21) 随之转动。 3 号行星齿轮转动 3 号离合器的齿圈 (7) 和 3 号太阳齿轮 (22) 。 3 号太阳齿轮 (22) 转动输出轴 (24) 。 齿圈 (7) 转动 4 号托架 (13) 。

因为齿圈 (9) 由 4 号离合器固定不动，所以行星齿轮 (23) 会在此齿圈内转动。 行星齿轮 (23) 的移动使 4 号太阳齿轮 (14) 转动。 4 号太阳齿轮转动输出轴 (24) 。

于是，传递至输出轴 (24) 的扭矩通过 3 号太阳齿轮 (22) 和 4 号太阳齿轮 (14) 进行分配。 动力从输出轴通过分动器和伞齿轮传递到转向离合器和制动器。

第三档倒档

变速箱处于第三档倒档时，3 号离合器 (6) 和 1 号离合器 (2) 接合。 1 号离合器会固定 1 号离合器连接齿轮 (1) 不动。 3 号离合器会固定 3 号离合器齿圈 (7) 不动。 输入轴 (17) 转动 1 号太阳齿轮 (15) 。 1 号太阳齿轮转动 1 号行星齿轮 (16) 。 1 号托架 (12) 与连接齿轮 (1) 之间采用直接机械连接。

1 号离合器会固定连接齿轮 (1) 不动。 1 号托架 (12) 也固定不动。 1 号行星齿轮 (16) 在轴上的转动会使齿圈 (18) 以和输入轴 (17) 相反的方向转动。 齿圈 (18) 与 2 号和 3 号托架 (3) 之间采用直接机械连接。

因为齿圈 (7) 由 3 号离合器固定不动，所以 2 号和 3 号托架 (3) 的移动会使 3 号行星齿轮 (21) 在此齿圈内转动。 行星齿轮 (21) 的移动使 3 号太阳齿轮 (22) 转动。 3 号太阳齿轮转动输出轴 (24) 。 动力从输出轴通过分动器和伞齿轮传递到转向离合器和制动器。

行星润滑

图 5	g00379052
变速箱外壳（左侧） (1) 润滑油进口 (2) 通道

来自动力传动系机油冷却器的出口机油用于润滑行星齿轮。 这些机油通过进口 (1) 流至外壳前部的分配歧管。 这些机油的一部分通过变速箱外壳中的通道 (2) 流至变速箱的后部。 这些机油然后流入变速箱输入轴中的通道 (8) 。 来自冷却器的其余的机油流过壳体。 这些机油与来自润滑安全阀的机油一起用于伞齿轮、转向离合器和制动器的润滑。

一些变速箱润滑油会流过通道 (9) 以用于润滑后轴承。

流入输入轴中的通道 (8) 的机油会流过通道 (3) 、 (4) 和 (5) 以润滑行星部件。

来自通道 (3) 的机油会流入 1 号行星齿轮的轴。 此机油用于润滑轴承。 来自通道 (3) 的机油也会流过齿圈 (10) 中的孔以用于 1 号离合器的润滑和冷却。

一些流过通道 (4) 的机油用于润滑轴承 (12) 。 这些机油也会流入 2 号和 3 号行星齿轮的轴。 此机油用于润滑轴承。 来自通道 (4) 的其余的机油会流过连接齿轮中的孔 (11) 。 这些机油然后流至 2 号离合器。

图 6	g00379092
(3) 通道 (4) 通道 (5) 通道 (6) 通道 (7) 通道 (8) 通道（润滑油进口） (9) 通道 (10) 齿圈 (11) 孔 (12) 轴承 (13) 轴承

流过通道 (5) 的机油在输入轴和输出轴之间流动。 这些机油会流至通道 (6) 和 (7) 。 机油从通道 (6) 流至轴承 (13) 。 这些机油也流至 4 号行星齿轮的轴。 来自通道 (6) 的其余的机油会流至 4 号离合器。

来自通道 (7) 的机油会流至 5 号离合器以用于盘和片的润滑和冷却。

用于润滑离合器的机油会排放到变速箱外壳的底部。 扫油泵会将这些机油送回动力传动系油箱。

空档怠职策略

空档怠职策略是编程设定到机器变速箱控制模块中的一个特性。 当变速箱处于空档并且变速箱 ECM 怀疑变速箱控制中的一个或多个部件发生故障时，空档怠职策略将防止机器移动或变速箱损坏。 变速箱 ECM 会连续比较来自变矩器输出转速传感器的数据与来自发动机转速传感器的数据，以便检查传动系上有无必要的负载。

如果变速箱 ECM 检测到一个机器部件发生故障，则变速箱 ECM 中的空档怠职策略会使 3 号离合器分离。 如果动力传动系机油温度低于 40 °C (104 °F)，同时空档怠职策略仍处于启用状态，则系统会自动施加行车制动器。

注: 空档怠职策略只有在机器处于空档位置时才能启用。 当操作员指令档位离合器时，空档怠职策略将停用。

空档怠职策略需要在稳定的变矩器转速和动力传动系机油温度下才能正常工作。 在机器起步期间，行车制动器会自动接合 10 秒，以使动力传动系稳定工作。 如果在这 10 秒期间将机器挂入档位，则变速箱 ECM 会释放行车制动器。 如果在开始的 10 秒内释放停车制动器并且推土机没有挂入档位，则行车制动器仍保持接合状态，直到这 10 秒期限之后循环停车制动器开关操作为止。

如果机器配备由 PTO 驱动的附件，则在空档时空档怠职策略即会启用。 如果机器处于空档位置并且不需要接合制动器，则应将动力传动系机油预热到 40 °C (104 °F) 以上。