CX31 On-Highway Transmission Caterpillar


Transmission Operation

Usage:

CX31 B3X
变速箱冷却(一般建议)

由于变矩器打滑、加注泵损失以及转动部件摩擦,自动变速箱会产生热量。 变速箱油液吸收该热量,因此需要机油冷却器来散热。 保持机油冷却可以维持机油的润滑属性。 保持机油冷却可以确保变速箱正常工作。 同时,延长了变速箱部件的使用寿命。

发动机冷却液(防冻剂)和自动变速箱油液(ATF )吸收发动机和变速箱产生的热量。 这两种液体将热量传递给热交换器(散热器或冷却器)并且机油或防冻剂得到冷却。

对油液的要求

Caterpillar 建议将乙二醇和水按 1:1 的比例混合并加入正确的抗腐蚀添加剂,作为发动机散热器的冷却介质。 如果车辆在低于零下1.7 °C (35 °F)的温度下工作,建议乙二醇和水的混合比例为 60:40。 请参阅卡车应用和安装指南了解具体信息。

不要使用未含正确冷却添加剂的水。 仅使用水不能确保足够的防沸和防冻保护。 同时,使用不加添加剂的水对发动机冷却系统具有腐蚀性。

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变矩器冷却

Caterpillar 公路车用变速箱带有锁止离合器,可以在所有档位上降低变矩器产生的热量,但一档位和倒档除外。 在正常的工作条件下,变速箱将按正确的传动比升档和降档并将在大部分工作时间内处于变矩器锁止离合器模式。 锁止离合器可降低变矩器冷却要求。 如果驾驶员选择一档位保持不变,则锁止离合器不起作用。 该运行模式会导致连续使用变矩器。 因此,变矩器将会滑动并产生更高的热负载。 以下条件将规定变速箱冷却要求:应用, 环境温度, 传送的功率 和 变矩器驱动时间长度。

工作温度限值

变速箱正常(连续)和间歇(测试)条件下最大允许油温如下:

连续集油槽 ... 93 °C (200 °F)

连续性变矩器输出 ... 121 °C (250 °F)

间歇集油槽 ... 121 °C (250 °F)

间歇性变矩器输出 ... 149 °C (300 °F)

温度计

如果 OEM 选择使用彩色编码的变速箱/变矩器出口温度计,则应遵循下面的要求与建议:建议的绿色 - 安全区低于 121 °C (250 °F), 黄色 - 警戒区在 121 °C (250 °F) 至 149 °C (300 °F) 和 要求的红色 - 警告区高于149 °C (300 °F)。

如果 OEM 选择使用彩色编码的变速箱集油槽温度计,则应遵循下面的要求与建议:绿色 - 安全区低于 93 °C (200 °F), 黄色 - 警戒区介于93 °C (200 °F) 和121 °C (250 °F) 和 要求的红色警告区高于 121 °C (250 °F)


注意

操作员可在短周期内间歇性地使用黄色区。 即使短时间在红色线以上运行也会损害机油和变速箱。


变速箱过热

尽管发生的可能性低,但一旦变速箱过热,应将变速箱打到空档并将发动机转速提高到高怠速,直至变速箱温度恢复到正常工作温度。 提高发动机转速到高怠速会使发动机风扇提供最大风量流过散热器,使冷却器里的油液流量达到最大。

牵引和滑行

由于变速箱液压泵由发动机驱动,其转速会随发动机转速发生变化。 此泵的诸多功能之一是提供润滑油。 如果发动机转速不存在(牵引),或者低于预期的水平(滑行),则必须加以注意。 如果 CX31安装在一辆需要牵引的轮式车辆上,驱动轴必须从变速箱断开,或者将驱动桥升离地面。 Caterpillar 建议不要在空档上滑行。 但是,如果发生在空档时滑行的情况,必须提高发动机转速,从而为变速箱供送适当的润滑油。

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动力输出(PTO)

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CX31 变速箱有三个 PTO 安装垫。 变速箱的每一侧靠近输入端处各有一个安装垫。 还有一个安装垫位于变速箱后侧。 螺栓连接的 PTO 装置可从售后供应商处购得, 并可指定技术参数以符合各种输出选项要求。 PTO 装置的指定、设计和安装由 OEM 厂商、车身制造商和最终用户负责。

侧 PTO 运行功能为 CX31 变速箱的标准功能。 从后部观察侧 PTO 位置,其位置为 8 点钟和 1点钟。 此外,还有一个选装的后动力输出装置(RPTO),位于右下侧,靠近变速箱输出轴。

------ WARNING! ------

为避免由于有旋转轴的转动造成人员伤害,保持PTO主盖和所有的动力传动系盖在位。 当系统没有使用时安装PTO轴护罩。


注: 适当的驱动轴防护罩能避免发生严重人身伤害。 OEM 或辅助 PTO 安装单位应负责在曝露的旋转部件上配置护罩。

旋转方向

发动机(旋转 SAE J824 - 标准)

  • 从发动机的飞轮端观察发动机,其旋转方向为逆时针

变速箱(输出旋转)

  • 前进时与输入相同(变矩器)

  • 倒车时与输入相反

PTO(旋转)

  • 变速箱侧 PTO 驱动齿轮转速与发动机转速相同,转动方向与变速箱输入方向相同。

  • 后 PTO 轴转速为 1.25 X 发动机转速,转动方向与变速箱输入方向相反。

变速箱 PTO 控制

CX31 变速箱 ECU 可用来对 PTO 功能进行编程或 PTO 供应商可能会提供单独的 PTO 控制。 可编程的功能包括但不限于以下情况:

  • PTO 仅在空档运行

  • PTO 在低于特定发动机转速下接合

  • PTO 超速保护

侧 PTO 安装螺栓

  • M10 x 1.5 外螺纹紧固件

  • 最低紧固件等级达到 SAE J1199 10.9 级(最小 1040 MPa)。

  • 最少需要 8 只螺栓将 PTO 固定在变速箱上。 定位销为选装件,可从 PTO 供应商处购得。

侧 PTO 电气连接

  • 请参阅专门出版物, REHS2791, "应用和安装指南(电气)",了解具体的 OEM 电气接口说明和要求。

  • 请咨询 PTO 附件供应商,了解 PTO 电气连接的安装说明。

后 PTO 接口

在变速箱已经正确加注了机油之后,如果拆除后 PTO 盖,可能会导致油液损失。 机油损失量具体取决于变速箱的安装角度,以及拆除盖子时车辆外表水平面的情况。 (一些 PTO 部件供应商建议在安装 PTO 部件前先排空变速箱机油)。 安装 PTO 部件后检查变速箱油位,以确保补偿了所有损失的油液。 同时检查油位,确保新增的部件没有增加变速箱机油需求量。 安装尺寸图提供了后 PTO 安装垫的其他技术参数。

注: 后 PTO 允许采用 4 螺栓型 SAE J744 "B" 泵驱动和先导装置。 须采用供应商提供的接头与 17 齿Caterpillar 花键对接。

对后 PTO 螺栓的要求

  • M12 x 1.75 外螺纹紧固件

  • 最低紧固件等级达到 SAE J1199 10.9 级(最小 1040 MPa)。

  • 最少需要 8 只螺栓将 PTO 固定在变速箱上。

对后 PTO 密封的要求

  • 后 PTO 的设计要求使用标准的 241、 6V-1197 O 形密封圈 。

  • O 形圈作用是在与后 PTO 垫结合单元的先导直径上提供静态径向密封。

  • O 形密封圈材料是FKM(Viton)

侧 PTO 和后 PTO 的扭矩限值

表 1
侧 PTO 和后 PTO 联轴处的最大扭矩输出    
CX31 PTO     最大扭矩    
单个侧 PTO     700 ft lb    
单个后 PTO     800 ft lb    
最大总 PTO     1200 ft lb    

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传动系动力输出装置(DPTO)

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术语

DPTO 功能允许变速箱通过变速箱输出轴将动力传输至 PTO 负载而不是车轮。

装置特点




图 1g01382463

(1) 泵

(2) 分动箱(分离轴 PTO)

应用和安装指南中本章节的目的是为 OEM 制造商提供设计 DPTO 系统所需的信息。 专门出版物, REHS2884, "应用和安装指南(电气)"提供了有关 DPTO 的编程和接线信息。 本机械应用和安装指南概述了变速箱制动器的功能并设置了它的反射惯性限值。 可编程选项包括以下内容:变速箱工作齿轮选择, 锁止离合器接合, 分离发动机转速 和 相应的开关功能。

ECU 提供了 DPTO 特性激活时运行 DPTO 的燃油效率模式。 典型应用使用第四档,传动比 1.0:1.0(发动机转速)作为 DPTO 输出。 发动机转速高于 1000 rpm 时,通常将变矩器锁止功能设置为接合状态。 发动机转速低于 800 rpm 时,通常将变矩器锁止功能恢复为变矩器驱动状态。 变矩器驱动为 DPTO 应用提供了较高的起动扭矩并使发动机能够在一个失速输出 DPTO 的情况下运转。

软件提供了传动系制动器,可用于停止变速箱输出轴旋转。 传动系制动器装置采用两个变速箱静止离合器(在 40 psi 时接合),作用相当于制动器。 不得超过离合器能量限值。 因此,制动软件仅在变速箱输出轴的速度低于 175 rpm 时,才允许启用制动功能。

如果旋转惯性未停止,该程序可使制动器在 10 秒后脱开(超时)。 软件还提供了离合器冷却期,仅在冷却 30 秒后允许重新启用制动功能。 传动系制动器不得在大型发电机上或给超大型泵减速时使用。

制动功能限于惯性值小于58 lb ft2 的变速器输出轴显示的惯性。




图 2g01391211

以下示例为计算惯性限值的公式:

(3) 驱动轴惯性 = 5.73 lb ft2

(4) 输入轴惯性 = 3.77 lb ft2

(5) 传动比 = 1.96

(6) 中间轴惯性 = 2.86 lb ft2

(7) 泵/转子(湿)惯性 = 9.87 lb ft2

总显示惯性限值 = TRIL#

最大惯性示例(最坏情况)

注: 所有惯性单位为:lb ft2 = #

TRIL# = 5.73# + 3.77# + 1.962(2.86# + 9.87#)= 58.4#

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支架的位置

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注意

如果从 CX31变速箱上取下螺栓以加装安装支架等,应使用更长的螺栓进行替换,以保持螺纹接合。 替换螺栓应为符合技术参数要求的相同等级和扭矩的螺栓。

螺纹接合长度和螺栓扭矩对 CX 变速箱的铝壳和外盖至关重要。 选用螺栓的螺纹接合长度必须是螺栓直径的两倍。 短螺栓上采用标准扭矩时将导致螺纹磨损。 螺栓也不能过长,因为这样会抵到底部,损伤外壳。





图 3g01308538

(64) 支架的螺栓位置




图 4g01308542

(65) 支架的螺栓位置

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螺栓扭矩

安装尺寸图中标明了拧紧扭矩值。 安装尺寸图中标明的拧紧扭矩值优先于标准扭矩值。 尺寸图在专门出版物, REHS2790, "应用和安装指南(机械)"的附录中。

标准螺栓扭矩

注: 下列表格中的扭矩是基于公制 10.9 级或更高的紧固件 (SAE 8 级或更高等级的英制紧固件)。 使用硬垫圈。 不允许使用开口锁定垫圈。

表 2
英制螺母和螺栓    
螺纹尺寸(英制)     标准扭矩    
1/4    
12 ± 3 N·m (9 ± 2 lb ft)    
5/16    
25 ± 6 N·m (18 ± 4 lb ft)    
3/8    
47 ± 9 N·m (35 ± 7 lb ft)    
7/16    
70 ± 15 N·m (50 ± 11 lb ft)    
1/2    
105 ± 20 N·m (75 ± 15 lb ft)    
9/16    
160 ± 30 N·m (120 ± 22 lb ft)    
5/8    
215 ± 40 N·m (160 ± 30 lb ft)    
3/4    
370 ± 50 N·m (275 ± 37 lb in)    
7/8    
620 ± 80 N·m (460 ± 60 lb ft)    
1    
900 ± 100 N·m (660 ± 75 lb ft)    
1 1/8    
1300 ± 150 N·m (960 ± 110 lb ft)    
1 1/4    
1800 ± 200 N·m (1320 ± 150 lb ft)    
1 3/8    
2400 ± 300 N·m (1780 ± 220 lb ft)    
1 1/2    
3100 ± 350 N·m (2280 ± 260 lb ft)    

表 3
公制螺母和螺栓    
螺纹尺寸(公制)     标准扭矩    
M6    
12 ± 3 N·m (9 ± 2 lb ft)    
M8    
28 ± 7 N·m (21 ± 5 lb ft)    
M10    
55 ± 10 N·m (41 ± 7 lb ft)    
M12    
100 ± 20 N·m (75 ± 15 lb ft)    
M14    
160 ± 30 N·m (120 ± 22 lb ft)    
M16    
240 ± 40 N·m (175 ± 30 lb ft)    
M20    
460 ± 60 N·m (340 ± 44 lb ft)    
M24    
800 ± 100 N·m (590 ± 75 lb ft)    
M30    
1600 ± 200 N·m (1180 ± 150 lb ft)    
M36    
2700 ± 300 N·m (2000 ± 220 lb ft)    

Caterpillar Information System:

G3500 A3 Engines Low Power/Poor or No Response to Throttle
C6.6 Engines for Caterpillar Built Machines Fuel Priming Pump - Remove and Install - Mechanical Priming Pump
3408C and 3412C Marine Engines Engine Oil Lines
C13 and C15 On-highway Engines Output Selection Parameters
C13 and C15 On-highway Engines Vehicle Speed Parameters
C13 and C15 On-highway Engines Vehicle Activity Report Parameters
C13 and C15 On-highway Engines Trip Parameters
C13 and C15 On-highway Engines Timer Parameters
C13 and C15 On-highway Engines Smart Idle Parameters
C13 and C15 On-highway Engines Security Access Parameters
C13 and C15 On-highway Engines Password Parameters
C13 and C15 On-highway Engines Maintenance Parameters
Inspecting the Fuel System for the Aftertreatment Regeneration Device (ARD){107P, 1088, 1722} Inspecting the Fuel System for the Aftertreatment Regeneration Device (ARD){107P, 1088, 1722}
CX31 On-Highway Transmission Retarder Operation
XQP150 Rental Generator Set Water Pump - Inspect
CX31 On-Highway Transmission Capacities (Refill)
CX31 On-Highway Transmission Magnetic Screen (Transmission) - Clean
CX31 On-Highway Transmission Oil Filter (Transmission) - Replace
CX31 On-Highway Transmission Reference Material
C32 Power Module Fuel System Primary Filter/Water Separator - Drain
Troubleshooting Fuel Injector Failures on Some C13 and C15 On-highway Engines{1290, 1408} Troubleshooting Fuel Injector Failures on Some C13 and C15 On-highway Engines{1290, 1408}
2007/07/16 High Copper Reported in Routine Engine Oil Samples {1308, 1318, 1348}
C13, C15, and C18 Tier 4 Final Engines Exhaust Manifold
12M Motor Grader Before Operation
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