輪式裝載機(jī)行走系統(tǒng)及其裝置設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 學(xué)科門(mén)類： 單位代碼 ： 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 輪式裝載機(jī)行走系統(tǒng)及其裝置設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 所學(xué)專業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 二 *年 摘要 裝載機(jī) 是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、 水 電 、港口、礦山等建設(shè)工程的土石方施式 機(jī)械 ，它主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、 等散狀物料，也可對(duì)礦石、硬土等作輕 度鏟挖作業(yè)。 本文主要針對(duì)在我國(guó)應(yīng)用最普遍的輪式裝載機(jī)行走機(jī)構(gòu)展開(kāi)研究，進(jìn)行了綜合闡述，首先針對(duì)輪式裝載機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了選型，確定了各項(xiàng)基本參數(shù)；對(duì)裝載機(jī)液力傳動(dòng)系統(tǒng)的主要部件液力變矩器工作原理進(jìn)行了比較詳細(xì)的闡述；介紹了變速箱的工作原理、作用、種類以及在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的因素并且針對(duì)輪式裝載機(jī)進(jìn)行了變速箱的選擇和參數(shù)的選?。粚?duì)傳動(dòng)系統(tǒng)中重要部件萬(wàn)向節(jié)以及傳動(dòng)軸的介紹；接下來(lái)是本文的重點(diǎn) 行走機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)橋的設(shè)計(jì)：包括對(duì)差速器的原理介紹和相關(guān)計(jì)算，主傳動(dòng)齒輪和軸的校核，輪邊減速器的簡(jiǎn)單介紹；最后是對(duì)車(chē)架、輪胎等的相 關(guān)簡(jiǎn)單介紹和選取以及通過(guò)能力參數(shù)的介紹。 輪式裝載機(jī) 要求行走系有較好的附著性能和通過(guò)性能，且行駛阻力小和行駛平順性好，以適應(yīng)各種條件下的行走、爬坡和轉(zhuǎn)彎等作業(yè)的需要。 關(guān)鍵詞：選型；介紹；校核；設(shè)計(jì)；參數(shù)； 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 he is in so on of it in so on to so on to at in to to on at to on on to of of as as on in of To in as as is to is to so on as as to is of to so on 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目錄 前言 1 1 發(fā)動(dòng)機(jī) 3 代工程機(jī)械用柴油機(jī)的特點(diǎn) 3 動(dòng)機(jī)的選型 4 式 裝載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)確定 5 2 液力變矩器 6 力變矩器的結(jié)構(gòu)和工作原理 7 式裝載機(jī)液力變矩器選型及工作原理 8 力變矩器的相關(guān)計(jì)算 9 3 變速箱 11 式裝載機(jī)的行星式動(dòng)力變速箱 12 式裝載機(jī)變速箱的主要參數(shù) 14 4 萬(wàn)向節(jié)與傳動(dòng)軸 16 字軸式萬(wàn)向節(jié)構(gòu)造與工作原理 16 接式車(chē)架萬(wàn)向節(jié)的布置 18 動(dòng)軸 19 5 驅(qū)動(dòng)橋 21 速器 21 式裝載機(jī)驅(qū)動(dòng)橋 22 6 操縱系統(tǒng) 39 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 胎式裝載機(jī)轉(zhuǎn)向系 39 胎式裝載機(jī)制動(dòng)系 41 7 行走系 41 架 41 橋 41 胎與輪輞 41 架 43 胎式裝載機(jī)的通過(guò)能力 43 8 結(jié)論 45 致謝 46 參考文獻(xiàn) 47 附錄 A 譯文 48 附錄 B 外文文獻(xiàn) 53 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 前言 輪胎式 裝載機(jī) 是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、 水 電 、港口、碼頭、煤炭 、礦山、水利、國(guó)防等工程和城市建設(shè)等場(chǎng)所的鏟土運(yùn)輸 機(jī)械 。它主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、等散狀物料，也可對(duì)礦石、硬土等作輕度鏟挖作業(yè)。它是工程機(jī)械中發(fā)展最快、產(chǎn)銷(xiāo)量及市場(chǎng)需求最大的機(jī)種之一。國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與國(guó)家基建規(guī)模及資金投入的增大，促進(jìn)了我國(guó)裝載機(jī)行業(yè)的迅速發(fā)展。生產(chǎn)企業(yè)由 1980 年的 20 家增至現(xiàn)在的 100 余家，初步形成了規(guī)格為 0t 約 19 個(gè)型號(hào)的系列產(chǎn)品，并已成為工程機(jī)械主力機(jī)種。我過(guò)裝載機(jī)起步于50 年代末。 1958 年，上海港口機(jī)械廠首先測(cè)繪并繪制了 67 90、斗容量為 1 3m 的裝載機(jī)。這是我國(guó)自己制造的第一臺(tái)裝載機(jī)。該機(jī)采用單橋驅(qū)動(dòng)、滑動(dòng)齒輪變速。 1964 年，天津工程機(jī)械化研究所與天津交通局于 1965 年聯(lián)合設(shè)計(jì)了 鉸接式裝載機(jī)。 1 就輪胎式裝載機(jī)的行走機(jī)構(gòu)而言，按行走 裝置的不同，裝載機(jī)分為 輪胎 式和履帶式兩種，用于支承整機(jī)并保證其行駛和作業(yè)，即承受整機(jī)重量及傳動(dòng)系和操縱系傳來(lái)的力和力矩，以及承受推動(dòng)整機(jī)的牽引力、停止時(shí)的制動(dòng)力、轉(zhuǎn)向時(shí)的橫向力和作業(yè)時(shí)工作機(jī)構(gòu)傳來(lái)的各種力。 輪式裝載機(jī) 要求行走系有較好的附著性能和通過(guò)性能，且行駛阻力小和行駛平順性好，以適應(yīng)各種條件下的行走、爬坡和轉(zhuǎn)彎等作業(yè)的需要；有合理的 行走速度，既要保證行走的機(jī)動(dòng)靈活，又要保證原動(dòng)機(jī)功率和行走裝置的結(jié)構(gòu)尺寸不宜太大；有較大的承載面積，以保證對(duì)地的比壓小和機(jī)器作業(yè)的穩(wěn)定性，當(dāng)行走裝置承載面積不夠大時(shí)，作業(yè)時(shí)需設(shè)穩(wěn)車(chē)機(jī)構(gòu)；組成行走系的各零部件，必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。車(chē)輪是支承輪胎式機(jī)械的重量；保證與地面有良好的附著性能、傳遞驅(qū)動(dòng)力矩和制動(dòng)力矩；改變輪胎式機(jī)械的行駛方向，以及與懸架共同緩和底盤(pán)在行駛過(guò)程中由于不平路面所受到的沖擊，并衰減由沖擊而引起的振動(dòng)。 我們首先有必要介紹輪式裝載機(jī)的構(gòu)成。如圖 1 所示為輪式裝載機(jī)構(gòu)成簡(jiǎn)圖，按其功能，輪式裝載 機(jī)一般可以分為行走系統(tǒng)、工作裝置系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。 裝載機(jī)的工作裝置是由鏟斗、動(dòng)臂、搖臂、連稈、轉(zhuǎn)斗油缸和動(dòng)臂油缸等構(gòu)成的連桿機(jī)構(gòu)；動(dòng)臂與前車(chē)架及動(dòng)臂油缸鉸接，用以升降鏟斗。鏟斗的翻轉(zhuǎn)和動(dòng)臂的升降采用液壓驅(qū)動(dòng)。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖 1 輪式裝載機(jī)構(gòu)成簡(jiǎn)圖 輪式裝載機(jī)行走機(jī)構(gòu)的組成如圖 2： 圖 2 輪式裝載機(jī)行走機(jī)構(gòu)構(gòu)成框圖 式裝載機(jī)的行走系統(tǒng)一般采用機(jī)械傳動(dòng)，鉸接式車(chē)架，液壓轉(zhuǎn)向，鉗盤(pán)式制動(dòng)器，為改善牽引性能，一般在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱之間設(shè)置液力變矩器，以減少變速箱檔位數(shù)，增強(qiáng)自動(dòng)適應(yīng)性。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)就將圍繞著以上的行走機(jī)構(gòu)的幾個(gè)部分，重點(diǎn)是圍繞變速器、主傳動(dòng)和差速器展開(kāi)的設(shè)計(jì)。第一次做這樣大的專業(yè)設(shè)計(jì)，不足之處甚多，盼望老師提出寶貴的修改意見(jiàn) ，鞭策學(xué)生不斷進(jìn)步。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 發(fā)動(dòng)機(jī) 由于工程機(jī)械的一系列使用特點(diǎn)，以及對(duì)其發(fā)動(dòng)機(jī)的許多特殊要求，目前工程機(jī)械用柴油機(jī)已經(jīng)發(fā)展成為一類單獨(dú) 的品種。下面將就次類發(fā)動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)方面的特點(diǎn)作一概要的分析介紹，選出適合本設(shè)計(jì)用的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)并確定相關(guān)參數(shù)。 代工程機(jī)械用柴油機(jī)的特點(diǎn) 油機(jī)的型式 工程機(jī)械無(wú)論采用何種動(dòng)力傳動(dòng)方式，都是以內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力裝置，主要采用柴油機(jī)，這是因?yàn)楣こ虣C(jī)械功率較大（如鏟土運(yùn)輸機(jī)械一般都在 60上，而且逐步向大型發(fā)展），柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性比汽油機(jī)好。 現(xiàn)代工程機(jī)械，以裝置水冷四沖程柴油機(jī)作為動(dòng)力源的占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，只有少數(shù)幾種機(jī)型，采用風(fēng)冷或二沖程 柴油機(jī)作為動(dòng)力源。這說(shuō)明，盡管風(fēng)冷式柴油機(jī)對(duì)環(huán)境溫度的適應(yīng)性強(qiáng)（其缺水、氣溫變化幅度大的沙漠及高原地區(qū)有顯著優(yōu)點(diǎn)），但是，與其相比，水冷式柴油機(jī)在結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性，使用可靠性，冷卻效果，以及工藝性方面都優(yōu)于風(fēng)冷式柴油機(jī)。因此，現(xiàn)代工程機(jī)械在選用動(dòng)力源時(shí)，優(yōu)先選用的還是水冷式柴油機(jī)（風(fēng)冷式柴油機(jī)由于不存在漏水問(wèn)題，故其多用于振動(dòng)壓路機(jī)上）。 由于增壓技術(shù)的迅速發(fā)展，柴油機(jī)在升功率、比質(zhì)量方面的優(yōu)越性正在日益提高。由此可見(jiàn)，水冷四沖程柴油機(jī)用于工程機(jī)械上的優(yōu)勢(shì)仍將繼續(xù)保持。 在燃燒室的型式方面，目前的發(fā)展趨勢(shì)以直噴式 占主導(dǎo)地位。在 45缸徑 95上的工業(yè)用柴油機(jī)中，大部分采用直噴式燃燒室，直噴式燃燒室的明顯優(yōu)點(diǎn)是燃料經(jīng)濟(jì)性高和起動(dòng)性能好。 氣缸的排列在 6缸以下者，多為直列式， 6缸以上則以 0 90 。氣缸直徑，對(duì)于 45 300發(fā)動(dòng)機(jī)，缸徑多在 110 140范圍內(nèi)。功率范圍內(nèi)的擴(kuò)大 明顯地以發(fā)展多缸機(jī)和增壓為主。行程缸徑比（ /部分在 范圍內(nèi)?；钊骄俣葹?8 11m /s 。平均有效壓力非增壓的四沖程柴油機(jī)多為 650800 油機(jī)的功率 工程機(jī)械用柴油機(jī)的功率范圍一直存在著不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)，目前的功率范圍是 45600柴油機(jī)的功率主要集中在 45 300間。超過(guò) 300拖拉機(jī)常常采用兩邊履買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 帶由兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)的雙排傳動(dòng)系。作為增大柴油機(jī)功率的主要手段 擴(kuò)大排量（主要是發(fā)展多缸機(jī)）和強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)存在著平行發(fā)展的趨勢(shì)。 考慮到工程機(jī)械對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和耐久性有較高的要求，通常在選擇額定功率時(shí)，適當(dāng)?shù)亓粲袃?chǔ)備。柴油機(jī)裝車(chē)的額定功率一般定得低于它的工作功率。從有關(guān)的數(shù)據(jù)了解，絕大部分機(jī)型取最大 1h 功率的 90% 72%作為它的額定功率。這一數(shù)值的下限較低是因?yàn)椴糠謾C(jī)型由于柴油機(jī)系列化的關(guān)系，而對(duì)同一機(jī)型的柴油機(jī)采取了不同的調(diào)整（改變轉(zhuǎn)速和供油量），以滿足幾種功率的要求。因而，可以認(rèn)為裝車(chē)額定功率至少較最大 1h 功率低 10%是合適的。 油機(jī)的轉(zhuǎn)速 由于工程機(jī)械的工作速度較低，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速雖然逐年有所提高，但上升的幅度不大。大約都將發(fā)動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速取為 2000 2400 /間。 動(dòng)機(jī)的選型 設(shè)計(jì)工程機(jī)械時(shí)，通常需要在現(xiàn)有的柴油機(jī)系列中選擇一種適用的機(jī)型，或者根據(jù)車(chē)輛的要求提出設(shè)計(jì)新的柴油機(jī)機(jī)型。不論何種情況，發(fā)動(dòng)機(jī)的選型問(wèn)題總是我們首先需要解決的問(wèn)題。這里僅就發(fā)動(dòng)機(jī)選型時(shí)所需考慮的一般問(wèn)題歸納如下： 1） 在選擇何種標(biāo)定功率作為發(fā)動(dòng)機(jī)裝車(chē)的額定功率時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有儲(chǔ)備，而不能片面地追求發(fā)動(dòng)機(jī)的升功率和比質(zhì)量指標(biāo)。這樣的改善發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和耐久性顯然這里宜取 90%的最大 1h 功率或 12h 功率作為發(fā)動(dòng)機(jī)是有好處的。裝車(chē)的額定功率。 2） 發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不宜過(guò)低。過(guò)低的轉(zhuǎn)速不僅使發(fā)動(dòng)機(jī)的體積龐大，質(zhì)量增加，而且由于排量增大（與同功率發(fā)動(dòng)機(jī)相比）必然會(huì)增加啟動(dòng)上的困難。目前高速柴油機(jī)在技術(shù)上轉(zhuǎn)速達(dá)到 3000 /完全可以的。但是過(guò)高的轉(zhuǎn)速會(huì)加重傳動(dòng)系的負(fù)擔(dān)。對(duì)于工業(yè)車(chē)輛來(lái)說(shuō)，一般以選擇在 1800 2200 /宜。 3） 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩適應(yīng)性系數(shù)最好能達(dá)到 慮達(dá)到上述要求在技術(shù)上的困難，一般圍內(nèi)也是允許的。但最低不得低于 度適應(yīng)性系數(shù)圍內(nèi)。 4）發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)該具有較高的結(jié)構(gòu)剛度，能承受沖擊、振動(dòng)，同時(shí)還應(yīng)工作可靠，經(jīng)久耐用。 5）發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)應(yīng)對(duì)環(huán)境溫度的變化具有良好的適應(yīng)能力，能保證在 40 C的條件下可靠工作。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6） 發(fā)動(dòng) 機(jī)的啟動(dòng)應(yīng)方便，迅速，可靠。發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)裝置應(yīng)保證在 的低溫下能可靠起動(dòng)。 7） 發(fā)動(dòng)機(jī)操縱應(yīng)簡(jiǎn)單，維修應(yīng)方便。 輪式裝載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)確定 3 表 1動(dòng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 號(hào) 重要技術(shù)參數(shù) 單位 參數(shù)值 1 2 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 - 6135150 3 4 5 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù) 缸徑行程 最大功率 - 6 135 140 162 6 7 8 9 10 最大力矩 輪距 軸距 額定轉(zhuǎn)速 最大行駛速度 “ W”燃燒室 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 液力變矩器 自 60 年代以來(lái)，工程機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面最重大的變革之一，便是液力機(jī)械傳動(dòng)的廣泛采用。最常用的形式是在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間，插入一個(gè)液力變矩器，從而產(chǎn)生以下效果： 1）改善工程機(jī)械的牽引性能，使機(jī)器隨著外負(fù)荷的變化，在一定范圍內(nèi)，自動(dòng)改變其牽引力和速度。 2）可以適當(dāng)減少變速箱的檔數(shù)； 3）發(fā)動(dòng)機(jī)的扭振不會(huì)傳動(dòng)傳動(dòng)系，傳動(dòng)系的過(guò)載可不影響發(fā)動(dòng)機(jī)。 4）可以 方便地實(shí)現(xiàn)動(dòng)力換檔，即在傳遞全部力矩的情況下?lián)Q檔。 5）可以使操作簡(jiǎn)便，操作省力。 6）可以使保養(yǎng)簡(jiǎn)便。 液力變矩器的結(jié)構(gòu)和工作原理 液力變矩器（圖 2要由三個(gè)具有葉片的工作輪組成，即可旋轉(zhuǎn)的泵輪 4和渦輪3，以及固定不動(dòng)的導(dǎo)輪 5。各工作輪通常用高強(qiáng)度的輕合金精密鑄造，或用鋼板沖壓焊接而成。泵輪 4通常與變矩器殼體 2連成一體，用螺栓固定在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸 1后端的接盤(pán)上。殼體 2做成兩半，裝配后用螺栓連接或焊成一體。渦輪 3經(jīng)從動(dòng)軸 7傳動(dòng)軸傳出動(dòng)力。導(dǎo)輪 5則固定在不動(dòng)的套管 6上。所有工作輪在變矩器裝配好以后 ，共同形成環(huán)形的內(nèi)腔。圖 2力變矩器示意圖 123456 78 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 - 2- 3- 4- 5- 6- - 8- 下面將結(jié)合圖來(lái)說(shuō)明液力變矩器的工作原理。為便于說(shuō)明，設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及負(fù)荷不變，即液力變矩器泵輪的轉(zhuǎn)速n為常數(shù)， a）當(dāng)數(shù)、 n=0時(shí) b） 當(dāng)數(shù)、 n逐漸增加時(shí) 圖 2液力變矩器工作原理圖 a) as n=0 b) n械起步之前，渦輪轉(zhuǎn)速 n為零，此時(shí)工況如圖 2作液在泵輪葉片帶動(dòng)下，以一定的絕對(duì)速度沿圖中箭頭 1的方向沖向渦輪葉片。因?yàn)闇u輪靜止不動(dòng)，液流將沿著葉片流出渦輪并沖向?qū)л?，液流方向如圖中 2所示。然后液流再?gòu)墓潭ú粍?dòng)的導(dǎo)輪葉片沿圖中箭頭 3所示方向回流入泵輪中。液流流過(guò)葉片時(shí)，由于受到葉片的作用，方向發(fā)生 變化。設(shè)泵輪、渦輪和導(dǎo)輪對(duì)液流的作用力矩分別為圖 2示，根據(jù)液流受力平衡條件，得 w b M（ 2 由于液流對(duì)渦輪的沖擊力矩變矩器輸出扭矩）與渦輪對(duì)液流的作用力矩 此： w b M M （ 2 顯然，此時(shí)渦輪力矩 M 數(shù)值上大于泵輪力矩 液力變矩器起了增大力矩的作用。 當(dāng)液力變矩器輸出的力矩， 經(jīng)傳動(dòng)系傳到驅(qū)動(dòng)輪上產(chǎn)生的牽引力足以克服工程機(jī)械起動(dòng)時(shí)買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 的阻力時(shí)，機(jī)械即起步并加速，與之相連系的渦輪轉(zhuǎn)速時(shí)液流在渦輪出口處不僅具有沿葉片方向的相對(duì)速度 w ，而且具有沿圓周方向的牽連速度 u ，因此沖向?qū)л喨~片的液流的絕對(duì)速度 圖 2b）所示。因原來(lái)假設(shè)泵輪轉(zhuǎn)速不變，故循環(huán)圓中液流在渦輪出口處的相對(duì)速度 w 不變。因渦輪轉(zhuǎn)速在變化，故牽連速度 u 也起變化。由圖可見(jiàn)，沖向?qū)л喨~片的液流的絕對(duì)速度 v 將隨著牽連速度 u 的增加（即渦輪轉(zhuǎn)速逐漸向左傾斜，使導(dǎo)輪上所受力矩值逐漸減小。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn) 速增大到某一數(shù)值，由渦輪流出的液流（如圖 2b）所示方向）正好沿導(dǎo)輪出口方向沖向?qū)л啎r(shí)，由于液流流經(jīng)導(dǎo)輪其方向不改變，故導(dǎo)輪力矩是泵輪對(duì)液流的作用力矩。 若渦輪轉(zhuǎn)速流絕對(duì)速度 圖中 v 所示方向，液流對(duì)導(dǎo)輪的作用反向，形成背壓，導(dǎo)輪力矩方向與泵輪方向相反，則渦輪力矩為泵輪與導(dǎo)輪力矩之差，即w b M，這時(shí)變矩器輸出力矩 當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速于工作液在循環(huán)圓中的循環(huán)流動(dòng)停止， ，不能傳遞動(dòng)力。 式裝載機(jī)液力變矩器的選型及工作原理 液力變矩器按功率是否 分流，可分為液力變矩器和液力機(jī)械變矩器兩大類。 由液力變矩器和二自由度的機(jī)械元件組成的雙流或多流傳動(dòng)稱為液力機(jī)械變矩器。它把輸入功率分流，然后又總合到輸出軸上。 液力機(jī)械變矩器按照分流在變矩器內(nèi)部實(shí)現(xiàn)或外部實(shí)現(xiàn)，分為內(nèi)功率分流和外功率分流兩大類。 首先，發(fā)動(dòng)機(jī)以一定的速度旋轉(zhuǎn)，輸出扭矩，從而帶動(dòng)泵輪發(fā)生旋轉(zhuǎn)，泵輪內(nèi)的葉片攪動(dòng)輪內(nèi)工作液，使工作液以離心相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方式自泵輪外流。此時(shí)液流具有了較高的速度，發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液流的液能。 1） 自泵輪流出后，經(jīng)入口閥和導(dǎo)輪進(jìn)入變矩器，由于 載機(jī)采用的是變矩器是 雙渦輪結(jié)構(gòu)，則高速液流開(kāi)始沖擊一級(jí)渦輪和二級(jí)渦輪葉片，是渦輪的工作葉片發(fā)生被迫性旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，液流一方面沖擊葉片，將液能轉(zhuǎn)化為壓能，與渦輪葉片做牽連相對(duì)運(yùn)動(dòng)，另一方面也在葉片間做離心相對(duì)運(yùn)動(dòng)。但此時(shí)葉片受到的力矩并非只有流入液體的沖擊力矩，還有來(lái)自于導(dǎo)輪的阻礙力矩，因?yàn)橐毫髯砸弧⒍?jí)渦輪油路流出后進(jìn)入導(dǎo)輪，盡管導(dǎo)輪是固定不動(dòng)的，但它承受著來(lái)自于渦輪的液流扭矩，同時(shí)它便反作用于液流一個(gè)力矩，買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 使液流的速度和方向發(fā)生改變，由于渦輪與導(dǎo)輪旋向相反，導(dǎo)輪便通過(guò)液流向渦輪施加了反方向的力矩。因此，渦輪葉片實(shí)際上手到了泵 輪流出工作液沖擊力矩和垃圾于導(dǎo)輪的阻礙力矩的共同作用，這兩種力矩共同作用于渦輪葉片，使其旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)了一、二級(jí)輸出齒輪工作，從而將液能轉(zhuǎn)化為輸出齒輪的機(jī)械能。 下面我們結(jié)合圖再深入了解一下。如圖 2雙渦輪液力機(jī)械變矩器簡(jiǎn)圖。泵輪 1 和主動(dòng)軸 4 連接。第一渦輪 2 連接，中間軸 5 上裝有齒輪 6。第二渦輪 2 裝在空心軸 12 上，空心軸上又裝有齒輪 11。齒輪 10 固裝在從動(dòng)軸 7 上，與齒輪 11 相嚙合。齒輪 8 經(jīng)超越離合器 9 裝在從動(dòng)軸 7 上，與齒輪 6 相嚙合。導(dǎo)輪 3 經(jīng)套管固定在殼體上。 圖 212 2 3456 789101112 -3 - 2 - 2 - 3- 4- 5- 6- - 8- 9- 10- 11- 12- 負(fù)荷小時(shí)，第二渦輪 2 轉(zhuǎn)速提高，第一渦輪經(jīng)由齒輪 6、 8 減速，致使齒輪 10 的轉(zhuǎn)速超過(guò)齒輪 8 的轉(zhuǎn)速，超越離合器 9 脫開(kāi)，第一渦輪 2傳遞扭矩，主動(dòng)軸 4 經(jīng)泵輪 1 只通過(guò)渦輪 2 、齒輪 11、 10 將動(dòng)力傳給從動(dòng)軸 7。 負(fù)荷增大時(shí)，迫使渦輪 2 轉(zhuǎn)速降低，到1，齒輪 10 轉(zhuǎn)速降低到和齒輪 8 轉(zhuǎn)速相同時(shí)，超越離合器 9 楔緊，于是渦輪 2 按一定的速比旋轉(zhuǎn)，主動(dòng)軸傳給泵輪的功率流分為兩路：一路經(jīng)渦輪 2 、齒輪 11 和 10 傳給從動(dòng)軸 7；另一路經(jīng)渦輪 2I、齒輪 6、 8和超越離合器 9 總合到從動(dòng)軸 7 上。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 液力變矩器的相關(guān)計(jì)算 4 我們先由下列公式來(lái)確定液力變矩器的傳動(dòng)比： 310 0 . 1 42200n （ 2 確定液力變矩器的變矩系數(shù)： 4 （ 2 確定液力變矩器的效率 0 . 1 4 4 . 7 5 0 . 6 8w w wb b n （ 2由 251 1 1M n D（ 2 式中 1M、1n 分別為柴油機(jī)的額定扭矩和額定轉(zhuǎn)速； 1 與變矩器最高效率對(duì)應(yīng)的泵輪力矩系數(shù)； 變矩器內(nèi)油液重度； D 變矩器的有效直徑。 對(duì)于裝載機(jī)來(lái)說(shuō)，它是依靠整機(jī)的牽引力和鏟斗的提升力同時(shí)作用而完成鏟裝作業(yè)的。此時(shí)，在挖掘和裝載 作業(yè)的過(guò)程中，工作裝置泵往往要消耗發(fā)動(dòng)機(jī)很大的一部分轉(zhuǎn)矩和功率，約占額定轉(zhuǎn)矩和功率的 40% 60%，即： 對(duì)于鉸接式輪式裝載機(jī)的兩種工況，分別代入柴油機(jī)額定力矩的 40% 60%，再由 1n=2200（ /；計(jì)算出液力變矩器的有效直徑為： 15 21=315 （ 2 據(jù)統(tǒng)計(jì)，裝載機(jī)裝載作業(yè)占總作業(yè)時(shí)間的 90% 96%，所以，確定變矩器有效直徑時(shí)應(yīng)著重考慮裝載工況而兼顧運(yùn)軸工況。裝載機(jī)變矩器有效直徑靠近裝載工況是合理的 . 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 變速箱 內(nèi)燃機(jī)的力矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍都比較小，而工程機(jī)械作業(yè)和運(yùn)行時(shí)要求牽引力和行駛速度的變化范圍很大。工程機(jī)械要求進(jìn)退自如，而內(nèi)燃機(jī)卻不能逆轉(zhuǎn)，因此要設(shè)置變速箱來(lái)滿足這兩個(gè)要求。 詳細(xì)的說(shuō)，變速箱的作用是： 1）增扭減速，即降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，增大扭矩； 2）變扭變速，工程機(jī)械作業(yè)時(shí)，牽引阻力變化范圍大，而內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩的 變化范圍不大，即使用液力機(jī)械式傳動(dòng)，采用了液力變矩器也不能滿足要求，因此必須通過(guò)變換變速箱排檔以改變傳動(dòng)系的傳動(dòng)比，改變工程機(jī)械的牽引力和運(yùn)行速度，以適應(yīng)阻力的變化； 3）實(shí)現(xiàn)空檔，以利于發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火的情況下停車(chē)； 4）實(shí)現(xiàn)空擋，以改變運(yùn)行方向。 變速箱主要用于機(jī)械傳動(dòng)與液力機(jī)械傳動(dòng)的工程機(jī)械。它的結(jié)構(gòu)各不相同，但可以歸為兩類，即人力換檔變速箱和動(dòng)力換檔變速箱。 人力換檔變速箱多用于機(jī)械式傳動(dòng)系。又分滑動(dòng)齒輪式和套合器式等。 動(dòng)力換檔變速箱又分為定軸式動(dòng)力換檔變速箱和行星式動(dòng)力換檔變速箱。它多用 于液力機(jī)械式傳動(dòng)系，也可用于機(jī)械式傳動(dòng)系，如 12G 型平地機(jī)。采用油壓操縱的摩擦式離合器或制動(dòng)器進(jìn)行換檔，操縱輕便，簡(jiǎn)單迅速，換檔不必停車(chē)，換檔過(guò)程動(dòng)力切斷時(shí)間很短，使生產(chǎn)率相應(yīng)提高；但動(dòng)力換檔變速箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求制造精度高，否則易發(fā)生漏油、發(fā)熱、咬死等故障。 在現(xiàn)代的工程機(jī)械中，輪胎式裝載機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、平地機(jī)等多采用動(dòng)力換檔變速箱；單斗挖掘機(jī)、履帶式裝載機(jī)、盾構(gòu)機(jī)械、掘進(jìn)機(jī)等多采用液壓傳動(dòng)，大型工程用的與礦山用的汽車(chē)，以及履帶式推土機(jī)、輪胎式推土機(jī)等多為液力機(jī)械傳動(dòng)。因此，人力換檔變速箱用的越來(lái)越少。 了解了 變速箱的概況后，下面我們將詳細(xì)了解設(shè)計(jì)的 輪式裝載機(jī)的行星式動(dòng)力換檔變速箱 5 輪式 裝載機(jī)變矩器 變速箱的結(jié)構(gòu)圖，可簡(jiǎn)化為圖 3簡(jiǎn)圖可見(jiàn)， 輪式 裝載機(jī)的變速箱是較簡(jiǎn)單的行星齒輪變速箱，檔數(shù)較少，只有兩個(gè)前進(jìn)檔、一個(gè)后退檔。 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖 3式 裝載機(jī)的變矩器 12 - 一級(jí)渦輪； 2 34由輪）； 5 ； 6制動(dòng)器 ； 789 2 - 2 - of 3- 4- 5- ; 6- ; 7- 8- 9- 變矩器 首先讓我們先再次熟悉下輪式 裝載機(jī)采用的雙渦輪機(jī)械變矩器。變矩器 泵輪與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪相連，一級(jí)渦輪和二級(jí)渦輪分別由兩根軸將動(dòng)力傳遞給變速箱，二級(jí)渦輪軸套裝在一級(jí)渦輪軸上。一級(jí)渦輪經(jīng)一對(duì)減速齒輪、再經(jīng)大超越離合器（自由輪） 4 將動(dòng)力傳給變速箱輸入軸。二級(jí)渦輪經(jīng)一對(duì)增速齒輪將動(dòng)力直接傳給變速箱輸入軸。如圖 3 高速輕載時(shí)，二級(jí)渦輪被動(dòng)齒輪 動(dòng)齒輪 由輪脫買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 開(kāi)，一級(jí)渦輪空轉(zhuǎn)，二級(jí)渦輪單獨(dú)傳遞動(dòng)力。阻力增大，則齒輪 于低速重載狀態(tài)，當(dāng)二級(jí)渦輪被動(dòng)齒輪 的轉(zhuǎn)速時(shí)，自由輪接合， A、 B 兩齒輪形成一體，一級(jí)渦輪與二級(jí)渦輪一起傳遞動(dòng)力，變矩系數(shù)增大。 這種雙渦輪變矩器兩級(jí)渦輪分別傳出動(dòng)力，與超越離合器組合形成自動(dòng)變速，既可使高效率范圍寬（指小傳動(dòng)比時(shí)），又可以得到較大的變矩系數(shù)， K =般三元件的變矩器 K =實(shí)際作用相當(dāng)于變矩器加上一個(gè)二檔自動(dòng)變速箱，隨外負(fù)荷變化自動(dòng)換檔（不需司機(jī)操縱）。因此它彌補(bǔ)了變速箱檔數(shù)少的不足，變速箱二進(jìn)一退也就認(rèn)為滿足使用要求了。 變速箱 參看圖 3變速箱由兩個(gè)行星排 、 制動(dòng)器 5、制動(dòng)器 6、離合器 7等組成。兩行星排的太陽(yáng)輪、行星輪、齒圈的齒數(shù)都分別相同。兩行星排的太陽(yáng)輪制成一體，經(jīng)花鍵與變速箱的輸入軸、離合器的主動(dòng)軸相連，前行星排齒圈、后行星排行星架和離合器的變速箱的輸出軸三者經(jīng)花鍵等連成一體。在前行星排行星架和后行星 排齒圈上分別設(shè)制動(dòng)器 5和6。 前進(jìn)低速檔：制動(dòng)器 6接合，將后行星排齒圈剎住不轉(zhuǎn)，這時(shí)前行星排不起作用，僅后行星排傳動(dòng)。如圖 3b）所示。 傳動(dòng)比（速比） t j qq j tn n z Kn n z t j j qn n K n K n ( 1 ) 0t q n K n （ 3 式中 太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速； 齒圈轉(zhuǎn)速； 行星架轉(zhuǎn)速。 低速檔時(shí)，將 代入，得傳動(dòng)比 1 4 . 7 5 1 5 . 7 5 （ 3 前進(jìn)高速檔時(shí)：如圖 3c）所示。離合器接合，輸入軸和輸出軸直接經(jīng)離合器連接，買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 前后行星排均不起作用，得直接檔 ， i=1。 后退檔：如圖 3d）所示。制動(dòng)器 5接合，將前行星排行星架剎住，此時(shí)后行星排不起作用，僅前行星排傳動(dòng)，其傳動(dòng)速比 4 。 輪式裝載機(jī)變速箱的主要參數(shù) 6 如果把行星式動(dòng)力換檔變速箱與定軸式動(dòng)力換檔變速箱相比，其優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸?。ㄒ?yàn)榉稚⒔?jīng)幾個(gè)齒輪傳動(dòng)，零件受力平衡，支承軸承和殼體受力?。?；可以采用較小模數(shù)的齒輪（因幾個(gè)齒輪傳力）和較小尺寸的軸與軸承（因受力平衡）；結(jié)構(gòu)剛度大，因而齒輪接觸良好，工作壽命長(zhǎng)；在結(jié)構(gòu)上可以多采用制動(dòng) 器代替部分離合器，采用固定油缸和固定密封，盡量避免采用旋轉(zhuǎn)密封和旋轉(zhuǎn)油缸，從而提高了動(dòng)力換檔油壓操縱系統(tǒng)的工作可靠性。而且制動(dòng)器布置在傳動(dòng)系外周，尺寸大，工作容量大，這一點(diǎn)在大功率機(jī)械上優(yōu)越性特別明顯。其缺點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件多，制造困難（行星架、齒圈加工都比較復(fù)雜），選擇傳動(dòng)方案、湊速比等設(shè)計(jì)工作也比較費(fèi)事。但從總體而言，應(yīng)是行星式優(yōu)于定軸式。 表 3星式動(dòng)力換檔變速箱的結(jié)構(gòu)特征和主要參數(shù) -1 號(hào) 結(jié)構(gòu)部件 單位 參數(shù)值 1 行星齒輪模數(shù) 行星排數(shù) 2 3 操縱元件數(shù) 其中制動(dòng)器 其中離合器 3 2 1 4 檔數(shù) 前進(jìn) 后退 2 1 5 變速箱速比范圍 1 行走速度 前進(jìn) 前進(jìn)檔 后退 10 0 35 0 13 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 萬(wàn)向節(jié)與傳動(dòng)軸 十字軸式萬(wàn)向節(jié)的構(gòu)造與工作原理 工程機(jī)械經(jīng)常需要折線傳力，為了使軸線平行或相交的兩根軸連接以傳遞動(dòng)力，因而就出現(xiàn)了萬(wàn)向節(jié)。圖 4示為十字軸萬(wàn)向節(jié)的構(gòu)造。萬(wàn)向節(jié)的原理如圖 4 圖 4向節(jié)的構(gòu)造 圖 4向節(jié)原理圖 1234 56789 - 2- 3- 4- - 6- 7- 8- 9- 使十字架的中心 O 與1P、2，但其瞬時(shí)傳動(dòng)比隨其位置而隨時(shí)變化。因此，若軸 對(duì)其變化情況分析如下： 如圖 4a）所示：設(shè)原動(dòng)軸1動(dòng)軸21，22，兩軸的夾角為 。 當(dāng)十字架視為與2 22 （ 4 當(dāng)十字架視為與 11c o （ 4 在此位置 12（ 4 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 故得 21co s （ 4 兩軸轉(zhuǎn)過(guò) 90度，至 P 軸的叉面在紙面內(nèi)，而2圖 3b）所示，設(shè) 2，同理取 11 22c o 同理因 12 得 12 （ 4 每轉(zhuǎn) 90度， 從 2變到 2，依此類推，因此 112c o s c o s 兩軸的傳動(dòng)比 121 c o sc o （ 4 圖 4向節(jié)原理簡(jiǎn)圖 見(jiàn)，單萬(wàn)向節(jié)當(dāng)兩軸夾角 越大，角速度2的變化幅度就越大，因而產(chǎn)生角加速度，產(chǎn)生振動(dòng)，不利于機(jī)器以均勻的速度運(yùn)行。欲除次弊，就采用了雙萬(wàn)向節(jié)。其簡(jiǎn)圖如圖 4傳動(dòng)軸 動(dòng)軸 C 的兩部分用滑動(dòng)花鍵相連，允許自動(dòng)調(diào)節(jié)其長(zhǎng)度。雙萬(wàn)向節(jié)可以連接兩平行軸（圖中 4或兩相交軸（ 4 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 （ a） （ b） 圖 4不是說(shuō)采用了雙萬(wàn)向節(jié)就解決了瞬時(shí)速比始終等于 1的問(wèn)題。欲使任何瞬時(shí)主動(dòng)軸與被動(dòng)軸的角速度始終相等，還要滿足下列兩條件： 1） 間軸 1之間的夾角必須等于中間軸 2之間的夾角，即 12。 2）中間軸 這樣，才能得到恒等于 1的傳動(dòng)比 。 采用雙萬(wàn)向節(jié)，使中間軸兩端叉面在同意平面內(nèi)，使中間傳動(dòng)軸與原動(dòng)軸及從動(dòng)軸的夾角均相等，是使主、被動(dòng)軸瞬時(shí)角速度始終相等必須具備的三個(gè)條件。夾角 僅允許用到 30 ，否則中間傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)不均勻度太大。所以 角應(yīng)盡量小一點(diǎn)，一般不大于 20 。 鉸接式車(chē)架萬(wàn)向節(jié)的布置 7 車(chē)架鉸點(diǎn) O 必須布置在縱向中心線 上，但究竟是靠近前軸好一點(diǎn)？還是靠近后軸好一點(diǎn)？或者與前后軸等距離好一點(diǎn)？現(xiàn)在看來(lái)還沒(méi)有什么原則性的問(wèn)題需要考慮，因此可以由總體布置時(shí)各機(jī)構(gòu)配置的具體需要來(lái)確定。不過(guò)鉸點(diǎn)如距前后軸等距離，則轉(zhuǎn)彎時(shí)前后輪沿同一車(chē)轍滾動(dòng)，否則就有內(nèi)輪差，行駛時(shí)要注意。另外，也使土方機(jī)械運(yùn)行阻力增加。 如何布置鉸點(diǎn)下面的萬(wàn)向節(jié)軸？如圖 4示，萬(wàn)向節(jié)鉸點(diǎn) A 與 B 應(yīng)與 O 點(diǎn)等距離，這樣鉸接車(chē)架前后部偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度 時(shí)，由于 O，則122（圖 4滿足瞬時(shí)速度相等的傳動(dòng)條件。 如不布置在中間而且偏離較大時(shí)，則車(chē)架偏轉(zhuǎn)時(shí)，21 ,不能滿足等速傳動(dòng)條件。因此，應(yīng)從結(jié)構(gòu)上采取措施避免。（如圖 4 買(mǎi)文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 圖 4接式車(chē)架萬(wàn)向節(jié)布置圖 12變速箱； 3 - 2 3- 傳動(dòng)軸 傳動(dòng)軸的功用是傳遞扭矩，將變速箱輸出的動(dòng) 力，傳給驅(qū)動(dòng)橋。所以總