攤鋪機(jī)副變速箱設(shè)計(jì)

1、目 錄摘 要1前 言31、 瀝青混凝土攤鋪機(jī)的概述41.1 瀝青混凝土攤鋪機(jī)的應(yīng)用41.2瀝青混凝土攤鋪機(jī)的構(gòu)成41.3 瀝青混凝土攤鋪機(jī)的工作原理62、 副變速箱的功能和傳動(dòng)形式62.1 副變速箱的功能62.2 副變速箱的設(shè)計(jì)要求62.3 副變速箱的傳動(dòng)形式72.3.1 齒輪和軸的布置72.3.2 軸的支撐72.3.3 傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖83、 選擇差速器83.1 差速器的定義83.2 差速器的結(jié)構(gòu)93.3 差速器的應(yīng)用104、 副變速箱設(shè)計(jì)計(jì)算104.1 傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算104.1.1 總傳動(dòng)比的計(jì)算114.1.2 各級(jí)傳動(dòng)比、功率、扭矩、轉(zhuǎn)矩114.2 傳動(dòng)件的計(jì)算114.2.1 副變速箱的直

2、齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算114.2.2 副變速箱斜齒輪的計(jì)算154.2.3 輸入軸的計(jì)算194.3 軸承的校核245、箱體的加工和維護(hù)265.1副變速箱箱體265.2 副變速箱的維護(hù)27結(jié) 論28參考文獻(xiàn)30致謝31攤鋪機(jī)副變速箱設(shè)計(jì)作者：王波 指導(dǎo)老師：張博 論文類(lèi)型：機(jī)械設(shè)計(jì)摘 要：這個(gè)設(shè)計(jì)來(lái)自生產(chǎn)實(shí)踐。LT6B型瀝青混凝土攤鋪機(jī)是敷設(shè)瀝青混合料的專(zhuān)用路面機(jī)械，它的副變速箱內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是空間組合式。在設(shè)計(jì)中合理布置齒輪和軸的分布，以及整個(gè)變速箱的匹配性。副變速箱工作時(shí)達(dá)到換檔的準(zhǔn)確性以及動(dòng)力分配的流暢性。在設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅把攤鋪機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)搞清楚，更重要的是根據(jù)攤鋪機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)給予的速度值，選定副變

3、速箱的合理傳動(dòng)比；還根據(jù)結(jié)構(gòu)和必要的強(qiáng)度計(jì)算，協(xié)調(diào)各參數(shù)使之最優(yōu)化。設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，確定傳動(dòng)軸的中心距、齒輪模數(shù)、齒數(shù)、齒輪寬度、選配齒數(shù)；并修正中心距，選擇合適的軸承，校核其壽命，使之達(dá)到設(shè)計(jì)和性能的要求，最終滿足生產(chǎn)實(shí)踐。工作時(shí)的兩種速度是通過(guò)滑移齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)的，可以滿足各種工作要求。后輪差速是由差速器實(shí)現(xiàn)的，并且還滿足了手動(dòng)自鎖功能，設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了其壽命以及能夠達(dá)到的傳動(dòng)效果。本差速器操縱系統(tǒng)靈活，簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，可以有效的防止機(jī)器在壞路面的打滑。此外副變速箱在設(shè)計(jì)時(shí)還有效解決了和其他鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的配合，使整個(gè)攤鋪機(jī)達(dá)到了最好的傳動(dòng)效果。關(guān) 鍵 詞：攤鋪機(jī)，副變速箱，滑移齒輪，

4、差速器DESIGN OF PAVER SUPPLEMENTARY GEAR-BOX ABSTRACTThe design comes from practice. The LT6B paver is a special road surface machine which is used for laying the asphalt concrete, and its supplementary gear-box of internal transfer mechanism is combination in space.When designing we consider the distr

5、ibution of gear and shaft and the compatibility of whole gear-box . In addition, we should consider the accruacy of shifting gears and the homogeneity of power distribution when the supplementary gear-box working. We should not only understand the aperation principle and the structure absolutely, bu

6、t also select the reasonable ratio of transmission. To coordinate the various parameters to achieve the best optimal it must be based the structure and the necessary strength. In the process of designing, we should consider the engine torque to confirm the center distance, select the suitable bearin

7、g, and check the life-span. So it can be used for practice. The two speeds are realized by shifting slide gear. In order to meet the job requirements, the differential mechanism is realized by manual. In addition, it should have the funtion to meet the self-lock. When designing we need consider the

8、life-span to reach the job requirements. The motivator of the differential mechanism is nimble、uncomplicated、easy to realize. It can prevent the machine from skiding. During the design of supplementary gear-box, we also consider the coorpation with other chain drive so that the entire paver achieves

9、 the best effect.KEY WORDS：paver, supplementary gear-box, shifting slide gear, differential mechanism符號(hào)說(shuō)明 轉(zhuǎn)速 功率 轉(zhuǎn)矩 傳動(dòng)比 齒數(shù) 模數(shù) 應(yīng)力 力 彎矩 轉(zhuǎn)矩 速度 載荷系數(shù) 齒寬系數(shù) 彈性影響系數(shù) 安全系數(shù) 齒形系數(shù) 應(yīng)力校正系數(shù) 軸承壽命 額定載荷 當(dāng)量載荷 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 前 言改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速增長(zhǎng)，特別是近些年公路交通建設(shè)事業(yè)的飛速發(fā)展，為我國(guó)道路工程機(jī)械提供了巨大的發(fā)展機(jī)遇。在眾多工程機(jī)械中，瀝青混凝土攤鋪機(jī)是必不可少的設(shè)備之一，它是集多種功能于一體的大型復(fù)雜的

10、將瀝青混合料均勻攤鋪在道路基層上，并進(jìn)行初步振實(shí)和整平的機(jī)械，具有攤鋪、振實(shí)、提漿、整平等功能，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、攤鋪效率高、攤鋪質(zhì)量好、工藝先進(jìn)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，可連續(xù)完成瀝青混凝土的裝載、轉(zhuǎn)運(yùn)、攤鋪、熨平以及振動(dòng)壓實(shí)作業(yè)，廣泛應(yīng)用于公路、城市道路、堅(jiān)硬路面、機(jī)場(chǎng)跑道及港口碼頭的施工作業(yè)。20世紀(jì)60年代，我國(guó)開(kāi)始研制瀝青混合料攤鋪機(jī)產(chǎn)品，在1986-1993年期間分別引進(jìn)日本NIIGATA、德國(guó)戴納派克、福格勒和ABG公司的制造技術(shù)，同時(shí)也進(jìn)口了大量的德國(guó)攤鋪機(jī)產(chǎn)品。截至目前我們已經(jīng)形成了可生產(chǎn)制造全系列攤鋪機(jī)產(chǎn)品的能力，并得到廣泛應(yīng)用，可滿足各種工況需求。國(guó)產(chǎn)攤鋪機(jī)產(chǎn)品在技術(shù)水平

11、、質(zhì)量、使用性能等方面已基本上達(dá)到或接近國(guó)外先進(jìn)水平。瀝青攤鋪機(jī)作為一種路面成型機(jī)械，要使得物料在機(jī)械行進(jìn)時(shí)均勻充滿預(yù)定空間，對(duì)行進(jìn)速度的穩(wěn)定性要求十分嚴(yán)格，在選定一種行進(jìn)速度時(shí)，其運(yùn)料、分料速度必須相應(yīng)地改變。此外，和其它工程機(jī)械一樣，瀝青攤鋪機(jī)的工作環(huán)境十分惡劣，工作對(duì)象溫度高，環(huán)境污染大，工作面凹凸不平，負(fù)載重，沖擊大。因此，瀝青攤鋪機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的性能必須好，要適應(yīng)負(fù)荷的急劇變化，滿足抗負(fù)荷、抗沖擊、抗污染等要求。一般瀝青攤鋪機(jī)機(jī)械傳動(dòng)主要指：行走傳動(dòng)的路線、變速、轉(zhuǎn)向、驅(qū)動(dòng)橋、功率與負(fù)載的協(xié)調(diào)，以及工作裝置的傳動(dòng)。傳動(dòng)的路線決定了總體傳動(dòng)設(shè)計(jì)的基本構(gòu)思。瀝青攤鋪機(jī)機(jī)械傳統(tǒng)的方式為機(jī)械的鏈

12、、齒傳動(dòng)，路線設(shè)計(jì)一般為：發(fā)動(dòng)機(jī)離合器變速箱中間傳動(dòng)輪邊減速。對(duì)于輪式底盤(pán) 引入半軸及差速器形成差速驅(qū)動(dòng)。機(jī)械傳動(dòng)占有空間大，操縱復(fù)雜，不易自動(dòng)控制，但其效率高，故障排除簡(jiǎn)單，至今仍有強(qiáng)大的生命力。1、 瀝青混凝土攤鋪機(jī)的概述1.1 瀝青混凝土攤鋪機(jī)的應(yīng)用瀝青混凝土攤鋪機(jī)是敷設(shè)瀝青混和料的專(zhuān)用路面機(jī)械。它將瀝青混合料均勻攤鋪在道路基層上，并進(jìn)行初步振實(shí)和整平，具有攤鋪、振實(shí)、提漿、整平等功能，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、攤鋪效率高、攤鋪質(zhì)量好、工藝先進(jìn)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，可連續(xù)完成瀝青混凝土的裝載、轉(zhuǎn)運(yùn)、攤鋪、熨平以及振動(dòng)壓實(shí)作業(yè)，廣泛應(yīng)用于公路、城市道路、堅(jiān)硬路面、機(jī)場(chǎng)跑道及港口碼頭的施工作業(yè)。

13、1.2瀝青混凝土攤鋪機(jī)的構(gòu)成瀝青混凝土攤鋪機(jī)分為履帶式和輪胎式兩種，本文主要是介紹輪胎式攤鋪機(jī)。圖1-1為輪胎式瀝青混凝土攤鋪機(jī)。1- 推滾；2-前輪；3-驅(qū)動(dòng)輪（后輪）；4-螺旋攤鋪機(jī)；5-夯實(shí)板；6-熨平板；7-傳動(dòng)系統(tǒng)；8-操縱臺(tái)；9-發(fā)動(dòng)機(jī)；10-料斗閘門(mén)；11-料斗；12-刮板輸送機(jī)圖1-1 輪胎式瀝青混凝土攤鋪機(jī)(1)供料設(shè)備供料設(shè)備由料斗、刮板輸送器和閘門(mén)組成。如圖1-1所示。料斗10置于機(jī)械前面，用來(lái)接受汽車(chē)卸下的混合料。它由底板與左右側(cè)壁組成，前面敞開(kāi)，后面以閘門(mén)9作為后壁，其橫截面有梯形和箱型兩種。料斗的兩側(cè)壁連同其毗連部分（斗底）都可由其下面的油缸向中央頂翻，以便將料斗內(nèi)

14、的混合料向中央傾卸。刮板輸送器11位于料斗下面，用來(lái)將料斗內(nèi)的混合料連續(xù)向后輸送到攤鋪室內(nèi)，它由一塊與斗底公用的底板和兩副裝在鏈條1上的許多刮板所組成的，如圖1-1所示。鏈條的轉(zhuǎn)動(dòng)就是刮板沿底板向后移動(dòng)，將斗內(nèi)混合料向后刮送，一直送到攤鋪室內(nèi)卸下。左右兩副刮板獨(dú)立操縱，可控制在同速或不同速下運(yùn)轉(zhuǎn)。閘門(mén)9有左右兩扇，可以獨(dú)立升降，以控制向后輸送混合料的強(qiáng)度。閘門(mén)開(kāi)啟的大小有標(biāo)志，駕駛?cè)藛T可在駕駛室內(nèi)觀察到。現(xiàn)在攤鋪機(jī)一般設(shè)有供料電控系統(tǒng)，可根據(jù)攤鋪室內(nèi)混合料高度的變化成比例的調(diào)整供料速度。(2)工作裝置工作裝置由旋轉(zhuǎn)攤鋪器、夯實(shí)板和熨平板組成，如圖1-1所示。螺旋攤鋪器4是由兩根大螺距、大葉片、

15、螺旋方向相反的螺桿組成。它們同向旋轉(zhuǎn)時(shí)能將混合料自中間向兩側(cè)推移。夯實(shí)板5是左右兩塊矩形板，由液壓驅(qū)動(dòng)的偏心軸來(lái)驅(qū)動(dòng)作上下振動(dòng)，對(duì)所鋪混合料進(jìn)行初步振實(shí)。熨平板6緊貼在夯實(shí)板之后，分左右兩塊，由豎板與箱型縱截面的底座組成。用來(lái)熨平混合料并做成所需路拱。箱型底座中裝有電加熱器（遠(yuǎn)紅外加熱器），以便冬季施工時(shí)加熱混合料。螺旋攤鋪器，夯實(shí)板與熨平板三者的左右外側(cè)都可接加長(zhǎng)段，以便攤鋪更寬的路面。(3)自動(dòng)找平系統(tǒng)現(xiàn)代攤鋪機(jī)都沒(méi)有自動(dòng)找平系統(tǒng)，可根據(jù)道路不平度的變化隨時(shí)調(diào)節(jié)兩大臂牽引點(diǎn)的垂直高度，使攤鋪的路面平整度符合技術(shù)要求，而不受路基不平度的影響，如圖所示。其工作情況如下：攤鋪機(jī)工作時(shí)，當(dāng)左側(cè)路面

16、不平使左牽引點(diǎn)升降時(shí)，安裝在左牽引臂上的縱坡傳感器也隨之升降，改變了傳感器的傳感臂與基準(zhǔn)線之間的初始夾角（一般為45度）從而產(chǎn)生高度偏差信號(hào),并經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路推動(dòng)左側(cè)電磁閥,使調(diào)平油缸帶動(dòng)牽引臂的牽引點(diǎn)升降,直接熨平板恢復(fù)原來(lái)的工作抑角,傳感器也回到原位.此時(shí)偏差信號(hào)消失,油缸停止調(diào)節(jié)。右側(cè)的調(diào)節(jié)與左側(cè)相似,不同之處是它用橫坡傳感器檢測(cè)橫坡坡度的變化,只要有坡度偏差,右側(cè)調(diào)平油缸便進(jìn)行調(diào)節(jié),直到橫坡度恢復(fù)設(shè)定值。1.3 瀝青混凝土攤鋪機(jī)的工作原理 攤鋪機(jī)作業(yè)時(shí)，攤鋪機(jī)的前推輥?lái)斖浦d料自卸汽車(chē)后輪前進(jìn),并接受瀝青混合料。卸于料斗內(nèi)的瀝青混合料由斗底左右兩個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的刮板輸送器送至螺旋攤鋪室，送料量

17、由后斗壁左右兩閘門(mén)分別控制。螺旋攤鋪器有左右兩螺旋，同時(shí)將料向左右兩側(cè)均勻攤鋪，但亦能左右各自獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。隨著攤鋪機(jī)的向前移動(dòng)，振實(shí)、熨平部分按一定的寬度、厚度和拱度對(duì)鋪層進(jìn)行初步振實(shí)和整平。熨平板內(nèi)裝有加熱裝置，以便在寒冷季節(jié)或在作業(yè)開(kāi)始前對(duì)板底進(jìn)行加熱，防止瀝青混合料的粘附。由于熨平板有浮動(dòng)特性，故能通過(guò)厚度調(diào)節(jié)器來(lái)改變熨平板底面相對(duì)于地面的仰角，以調(diào)節(jié)鋪層厚度。在作業(yè)過(guò)程中，浮動(dòng)熨平板還能減少路基或路面基層高低不平對(duì)鋪筑平整度的影響。有些攤鋪機(jī)的熨平板連同振搗器制成伸縮式，螺旋攤鋪器可接長(zhǎng)或縮短，以鋪筑不同寬度的路面。2、 副變速箱的功能和傳動(dòng)形式2.1 副變速箱的功能改變發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪之

18、間的速比，從而改變攤鋪機(jī)的牽引力和行駛速度以適應(yīng)不同的作業(yè)工況與轉(zhuǎn)場(chǎng)行駛的需要。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的能實(shí)現(xiàn)攤鋪機(jī)的高、低速檔工作，即具有換檔功能。切斷傳動(dòng)鏈，能在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間停車(chē)，掛空擋車(chē)有利于安全及發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)。用差速器裝置速有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性和保持?jǐn)備仌r(shí)良好運(yùn)行。為改善機(jī)器在較差路基上行駛的性能，在副變速箱的差速裝置中安裝差速器鎖。由專(zhuān)用手柄操縱。當(dāng)差速鎖接合時(shí)，攤鋪機(jī)只能在直線行駛不能轉(zhuǎn)彎，故正常行駛或工作時(shí)應(yīng)將差速鎖操縱手柄放在分離位置。2.2 副變速箱的設(shè)計(jì)要求1、速度要求為了滿足攤鋪的各種要求，攤鋪機(jī)副變速箱上裝有雙聯(lián)滑移齒輪可以實(shí)現(xiàn)檔、檔兩種速度要求。

19、例如表2-1。表2-1 速度要求類(lèi)型速度檔2.82檔5.842、發(fā)動(dòng)機(jī)功率要求和后輪參數(shù)。例如表2-2。 表2-2 發(fā)動(dòng)機(jī)和后輪參數(shù)類(lèi)別數(shù)值類(lèi)別數(shù)值額定功率35.28尺寸（直徑×寬度）1100×450額定轉(zhuǎn)速1500輪距2260最打扭矩26.2/13001400軸距26402.3 副變速箱的傳動(dòng)形式在本設(shè)計(jì)中，副變速箱所實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng)是通過(guò)齒輪和軸的配合來(lái)驅(qū)動(dòng)各個(gè)結(jié)構(gòu)的。在設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下兩點(diǎn)： 齒輪和軸的布置遵循傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)的一般原則，齒輪和軸在減速器中的布置首先是滿足攤鋪機(jī)總體設(shè)計(jì)所需的變速功能和結(jié)構(gòu)需要。合理布置齒輪可以充分利用空間，避免零件之間發(fā)生碰撞，并能適當(dāng)改善軸與

20、軸承的受力狀況，以及方便于操縱機(jī)構(gòu)的布置。將受力大的齒輪靠近軸承布置，可以減小軸的撓曲變形，但將增加該軸承的載荷。充分利用齒輪的輪轂縮短，使輪圈與軸承孔凸臺(tái)或較小齒輪的外圍空間相重疊，可以有效的縮短副變速箱的軸向尺寸，并且提高了軸向的剛度?？臻g結(jié)構(gòu)的變速中間軸及花鍵軸應(yīng)布置在合力較小的一邊。 軸的支撐 軸的支承形式與軸承的選用，依傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)和軸上的受力情況而決定。對(duì)于各種簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)軸，當(dāng)軸上不承受軸向力時(shí)，可選用徑向球軸承，并且用一個(gè)軸承作軸向定位。定位方式通常是把一端軸承的內(nèi)外圈分別固定在軸與箱體上，而另一端的軸承內(nèi)圈固定在軸上，外圈以間隙配合裝在箱體孔內(nèi)，以便軸受熱時(shí)能帶著軸承自由

21、脹縮，同時(shí)也能補(bǔ)償零件的制造和安裝誤差，以及簡(jiǎn)化裝卸工藝。但對(duì)于短軸，也有從兩端固定軸承外圈而使軸得以軸向定位的。差速器上的輸出軸要布置合理，以便動(dòng)力可以很好的驅(qū)動(dòng)后輪轉(zhuǎn)動(dòng)。 傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖 通過(guò)參觀實(shí)際工地工作和查閱相關(guān)書(shū)籍，擬定副變速箱傳動(dòng)系統(tǒng)。如圖2-1所示。·圖2-1 副變速箱傳動(dòng)系統(tǒng)3、 選擇差速器3.1 差速器的定義汽車(chē)差速器是一個(gè)差速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用來(lái)保證各驅(qū)動(dòng)輪在各種運(yùn)動(dòng)條件下的動(dòng)力傳遞，避免輪胎與地面間打滑。當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎行駛時(shí)，外側(cè)車(chē)輪比內(nèi)側(cè)車(chē)輪所走過(guò)的路程長(zhǎng)（圖3-1）；汽車(chē)在不平路面上直線行駛時(shí)，兩側(cè)車(chē)輪走圖3-1 汽車(chē)轉(zhuǎn)彎示意圖過(guò)的曲線長(zhǎng)短也不相等；即使路面非常平直

22、，但由于輪胎制造尺寸誤差，磨損程度不同，承受的載荷不同或充氣壓力不等，各個(gè)輪胎的滾動(dòng)半徑實(shí)際上不可能相等，若兩側(cè)車(chē)輪都固定在同一剛性轉(zhuǎn)軸上，兩輪角速度相等，則車(chē)輪必然出現(xiàn)邊滾動(dòng)邊滑動(dòng)的現(xiàn)象。車(chē)輪對(duì)路面的滑動(dòng)不僅會(huì)加速輪胎磨損，增加汽車(chē)的動(dòng)力消耗，而且可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)向和制動(dòng)性能的惡化。若主減速器從動(dòng)齒輪通過(guò)一根整軸同時(shí)帶動(dòng)兩側(cè)驅(qū)動(dòng) 輪，則兩側(cè)車(chē)輪只能同樣的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。為了保證兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪處于純滾動(dòng)狀態(tài)， 就必須改用兩根半軸分別連接兩側(cè)車(chē)輪，而由主減速器從動(dòng)齒輪通過(guò)差速器分別驅(qū)動(dòng)兩側(cè)半軸和車(chē)輪，使它們可用不同角速度旋轉(zhuǎn)。這種裝在同一驅(qū)動(dòng)橋兩側(cè)驅(qū)動(dòng)輪之間的差速器稱(chēng)為輪間差速器。3.2 差速器的結(jié)構(gòu)國(guó)產(chǎn)轎車(chē)和

23、其他類(lèi)汽車(chē)上基本都采用了對(duì)稱(chēng)式錐齒輪普通差速器。對(duì)稱(chēng)式錐齒輪差速器由行星齒輪、半軸齒輪、行星齒輪軸（十字軸或一根直銷(xiāo)軸）和差速器殼等組成。如圖3-2所示。1-軸承；2-左外殼；3-墊片；4-半軸齒輪；5-墊圈 ；6-行星齒輪； 7-從動(dòng)齒輪；8-右外殼；9-十字軸；10-螺栓圖3-2 錐齒輪差速器的機(jī)構(gòu)（從前向后看）左半差速器殼2和右半差速器殼8用螺栓固緊在一起。主減速器的從動(dòng)齒輪7用螺栓（或鉚釘）固定在差速器殼右半部8的凸緣上。十字形行星齒輪軸9安裝在差速器殼接合面處所對(duì)出的園孔內(nèi)，每個(gè)軸頸上套有一個(gè)帶有滑動(dòng)軸承（襯套）的直齒圓錐行星齒輪6，四個(gè)行星齒輪的左右兩側(cè)各與一個(gè)直齒圓錐半軸齒輪4相

24、嚙合。半軸齒輪的軸頸支承在差速器殼左右相應(yīng)的孔中，其內(nèi)花鍵與半軸相連。與差速器殼一起轉(zhuǎn)動(dòng)（公轉(zhuǎn)）的行星齒輪撥動(dòng)兩側(cè)的半軸齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)兩側(cè)車(chē)輪所受阻力不同時(shí)，行星齒輪還要繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)-自轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)兩側(cè)車(chē)輪的差速驅(qū)動(dòng)。行星齒輪的背面和差速器殼相應(yīng)位置的內(nèi)表面，均做成球面，這樣作能增加行星齒輪軸孔長(zhǎng)度，有利于和兩個(gè)半軸齒輪正確地嚙合。3.3 差速器鎖的應(yīng)用為改善機(jī)器在較差路基上的行駛的性能，提高機(jī)器在壞路上的通過(guò)能力，本變速箱的差速裝置中設(shè)有差速器鎖。差速器的共同特點(diǎn)是在一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪打滑時(shí)，能使大部分甚至全部轉(zhuǎn)矩傳給不打滑的驅(qū)動(dòng)輪，充分利用另一側(cè)不打滑驅(qū)動(dòng)輪的附著力而產(chǎn)生足夠的牽引力，使汽車(chē)?yán)^續(xù)行駛

25、。差速器鎖有：強(qiáng)制鎖止式差速器、高摩擦自鎖式差速器（有摩擦片式、滑塊凸輪式等結(jié)構(gòu)型式）、牙嵌式自由輪差速器和托森差速器等。本設(shè)計(jì)是采用的強(qiáng)制鎖式，由專(zhuān)用手柄操縱。當(dāng)差速器鎖接合時(shí)，攤鋪機(jī)只能直線行駛不能轉(zhuǎn)彎，故正常行駛或工作時(shí)應(yīng)將差速鎖操縱手柄放在左右分離的位置。圖3-3為強(qiáng)制式差速器結(jié)構(gòu)，撥叉通過(guò)撥動(dòng)滑移齒輪5來(lái)實(shí)現(xiàn)差速器外殼和軸的接合，這樣就相當(dāng)于把左右半軸鎖成一個(gè)整體一同旋轉(zhuǎn)。這樣，當(dāng)一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪打滑而牽引力過(guò)小時(shí)，從主減速器傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩絕大部分部分配到另一側(cè)驅(qū)動(dòng)輪上，使汽車(chē)得以通過(guò)這樣的路段。 1-左外殼；2-墊片；3-右外殼；4-滑移齒輪；5-錐齒輪；6-十字軸；7-墊圈圖3-3 強(qiáng)制鎖

26、式差速器4、 副變速箱設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算在設(shè)計(jì)副變速箱時(shí)，已經(jīng)知道了發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)、額定功率、額定轉(zhuǎn)速及最大扭矩。還有工作和行駛時(shí)要達(dá)到的速度要求，下面要對(duì)要設(shè)計(jì)的副變速箱的總傳動(dòng)比及各級(jí)分配的傳動(dòng)比進(jìn)行計(jì)算。 總傳動(dòng)比的計(jì)算副變速箱工作時(shí)輸入軸的轉(zhuǎn)速和輸出軸的轉(zhuǎn)速，如表4-1。表4-1 、檔的傳動(dòng)比類(lèi)別輸入軸（）輸出軸（）傳動(dòng)比檔117.193.2835.73檔2506.7636.98檔、檔時(shí)的傳動(dòng)比誤差為3，同時(shí)為了都能滿足傳動(dòng)的要求以及行駛時(shí)的速度要求，傳動(dòng)比應(yīng)該選擇檔時(shí)的傳動(dòng)比。即35.73。在以后的軸和齒輪的計(jì)算中數(shù)據(jù)都以檔時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)。4.1.2 各級(jí)傳動(dòng)比、功率、扭矩、轉(zhuǎn)矩

27、通過(guò)對(duì)總傳動(dòng)比的計(jì)算，又知道了本副變速箱的傳動(dòng)級(jí)數(shù)，需要對(duì)各個(gè)軸上的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩以及功率的需要進(jìn)行計(jì)算。在計(jì)算功率的時(shí)候需要考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)鏈傳動(dòng)的損耗，以及嚙合齒輪的損耗。當(dāng)然發(fā)動(dòng)機(jī)本省的有效利用率還要考慮進(jìn)去，所以在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)也考慮到選大一點(diǎn)的原則。通過(guò)預(yù)分配各個(gè)傳動(dòng)比以及對(duì)各個(gè)軸上轉(zhuǎn)速、扭矩、功率的計(jì)算可對(duì)副變速箱的結(jié)構(gòu)有了更清楚的設(shè)計(jì)。具體數(shù)據(jù)如表4-2所示。表4-2 各軸的傳動(dòng)比、轉(zhuǎn)速、扭矩、功率類(lèi)別傳動(dòng)比功率（）扭矩（）轉(zhuǎn)速（）輸入軸417.692163.17117.19中間軸316.656104.5429.30中間軸1.515.6617229.6115.66中間軸214.7332

28、176.976.56輸出軸13.3148753.203.28輸出軸217.342814.1258.604.2 傳動(dòng)件的計(jì)算 副變速箱的直齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算1、選定齒輪的類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)、輸入軸和中間軸上直齒圓柱齒輪的計(jì)算。、LT6B攤鋪機(jī)為一般機(jī)器，速度不高，故選用8級(jí)精度。、材料選擇：選擇小齒輪的材料為45，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為HRC=270280；大齒輪的材料也選用45，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為HRC=240250。、選小齒輪的齒數(shù)23，大齒輪齒數(shù)23×4=92。2、按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算由參考書(shū)8可知：d2.32 （4-）式中：載荷系數(shù)；齒輪轉(zhuǎn)矩（(N·mm）；兩齒輪輪廓

29、曲率比；彈性影響系數(shù)；接觸疲勞許用應(yīng)力（）；傳動(dòng)比。由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（4-1）進(jìn)行試算：、確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù) 選齒寬系數(shù) 查得材料的彈性影響系數(shù) 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限； 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 查得接觸疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)s=1，得、計(jì)算 試算小齒輪的分度圓直徑，代入中較小的值 計(jì)算圓周速度 = 計(jì)算齒寬 =1=87.94 計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù)：齒高： 則 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)，8級(jí)精度，得動(dòng)載荷系數(shù)；直齒輪，假設(shè)100。得=1.1；查得使用系數(shù)；查表得8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)=1.05+

30、0.18（1+0.6）+0.31 （4-2）將數(shù)據(jù)代入后得=1.357由b/h=5.33，查得；故載荷系數(shù)=1.123 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得= 計(jì)算模數(shù)m mm3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為： (4-3)、確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限; 查得彎曲疲勞壽命系數(shù)； 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)，得= 計(jì)算載荷系數(shù)K 查取齒形系數(shù) 查得 查取應(yīng)力校正系數(shù) 查得 計(jì)算大小齒輪的并加以比較 =、設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大與由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，

31、而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，取彎曲疲勞強(qiáng)度所算的模數(shù)3.65并圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的分度圓直徑。計(jì)算小齒輪的齒數(shù) 大齒輪的齒數(shù) 取 4、幾何尺寸計(jì)算、計(jì)算分度圓直徑 、計(jì)算中心矩 、計(jì)算齒輪寬度 取 5、驗(yàn)算 合適。以同樣的方法對(duì)其它的嚙合齒輪進(jìn)行計(jì)算可得副變速箱設(shè)計(jì)所要求的數(shù)據(jù)，各齒輪嚙合情況如圖4-1所示。可得齒輪3和齒輪4的參數(shù)；。齒輪5和齒輪6的參數(shù)；。齒輪7和齒輪8的參數(shù)；。輸入軸上的齒輪11和輸出軸上的齒輪12參數(shù)； 。圖4-1 齒輪的嚙合 副變速箱斜齒輪的計(jì)算在副變速箱內(nèi)，齒輪9和差速器上的齒輪10是斜齒輪嚙合的，在計(jì)算是需考慮到工作的實(shí)際情

32、況。因?yàn)楹筝喪球?qū)動(dòng)整個(gè)攤鋪機(jī)工作和行駛的驅(qū)動(dòng)輪，受的力、扭矩、轉(zhuǎn)矩比較大，所以設(shè)計(jì)時(shí)要把實(shí)際情況考慮進(jìn)去。副變速箱斜齒輪計(jì)算如下：1、選定齒輪的類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)、選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。、LT6B攤鋪機(jī)為一般機(jī)器，速度不高，故選用8級(jí)精度。、材料選擇：選擇小齒輪的材料為45，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為HRC=270280；大齒輪的材料也選用45，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為HRC=240250。、選小齒輪的齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)。、初選螺旋角。2、按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算由參考書(shū)8可知：d2.32 （4-4）式中：載荷系數(shù)；齒輪轉(zhuǎn)矩（(N·mm）；兩齒輪輪廓曲率比；彈性影響系數(shù)；接觸疲勞許用應(yīng)力（）；

33、傳動(dòng)比。由設(shè)計(jì)計(jì)算公式（4-4）進(jìn)行試算：、確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 試選載荷系數(shù) 選區(qū)域系數(shù) 查得 查得材料的彈性影響系數(shù) 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限； 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 查得接觸疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)s=1，得、計(jì)算 試算小齒輪的分度圓直徑，代入中較小的值 計(jì)算圓周速度 =0.053 計(jì)算齒寬 =1=189.24 計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù)：齒高： 則 計(jì)算縱向重合度 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)，8級(jí)精度，得動(dòng)載荷系數(shù)；直齒輪，假設(shè)100。得=1.1；查得使用系數(shù).6；動(dòng)載系數(shù)；查表得8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)=1.0

34、5+0.18（1+0.6）+0.31 （4-5）將數(shù)據(jù)代入后得=1.44由b/h=33.97，查得；故載荷系數(shù)= 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得=189.24=213.22 計(jì)算模數(shù)mn 3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為： (4-6)、確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 計(jì)算載荷系數(shù)K = 根據(jù)縱向重合度 查得螺旋角影響系數(shù) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 查取齒形系數(shù) 查得 查取應(yīng)力校正系數(shù) 查得 計(jì)算大小齒輪的并加以比較 =、設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)mn大與由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承

35、載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，取彎曲疲勞強(qiáng)度所算的模數(shù)5.34并圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的分度圓直徑。計(jì)算 小齒輪的齒數(shù) 取 大齒輪的齒數(shù) 取 4、幾何尺寸計(jì)算、計(jì)算中心矩 將中心尺寸圓整為265mm。、按圓整后的中心距修正螺旋角 412“因值改變不多，故參數(shù)等不必修正。、計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑、計(jì)算齒寬 輸入軸的計(jì)算1、初步確定軸的最小直徑= （4-7）式中：P功率（）；n轉(zhuǎn)速（）。已知P=17.69，=117.19。由公式（4-7）得d62；2、輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 、擬定軸上零件的裝配方案 I段軸用于安裝聯(lián)軸器HL6,軸的直徑取值為60mm。 II錯(cuò)誤!鏈接無(wú)效。錯(cuò)誤!鏈接無(wú)效。303

36、13，錯(cuò)誤!鏈接無(wú)效。65mm。 III段軸為安裝齒輪，直徑為75錯(cuò)誤!鏈接無(wú)效。 IV段軸為軸肩，取其直徑為88mm。 V段為光軸，根據(jù)V錯(cuò)誤!鏈接無(wú)效。段軸肩的直徑75mm。 V錯(cuò)誤!鏈接無(wú)效。段為齒輪軸，直徑為96mm。 段軸上安裝齒輪，直徑為70mm。、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度（圖4-1） I段,聯(lián)軸器的軸,所以長(zhǎng)度初定為136mm。 II段軸承寬度為31mm，加軸承36mm，擋油盤(pán)116mm，定為183錯(cuò)誤!鏈接無(wú)效。 III段上安裝齒輪，齒輪寬度就等于軸的長(zhǎng)度55mm。 IV段為軸肩，長(zhǎng)度為16mm。 V段為光軸，長(zhǎng)度149mm。 段為齒輪軸，齒輪寬度就是軸的長(zhǎng)度為

37、70mm。 段軸上安裝齒輪，齒輪跨度就是軸的長(zhǎng)度為71mm。 段軸上安裝油擋油盤(pán)、軸承、軸承端蓋總長(zhǎng)度為81mm。圖4-2 輸入軸結(jié)構(gòu)圖3、軸的強(qiáng)度計(jì)算及校核（當(dāng)量彎矩法）根據(jù)給定的軸系結(jié)構(gòu)土圖，確認(rèn)軸的受力圖，彎矩圖，合成彎矩圖，轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量圖。 、軸的受力簡(jiǎn)圖(4-3b)、求作用在軸上的力圖（4-3c）軸傳遞的轉(zhuǎn)矩：齒輪的受力：齒輪的受力包括圓周力，徑向力，軸向力 （4-8）式中：T齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩（N·mm）；d齒輪節(jié)圓直徑（mm）；嚙合角，標(biāo)準(zhǔn)齒輪取=20°。已知T=28810N·mm，d=25mm，=20°。由公式（4-8）得：；。軸承反力：、作

38、出彎矩圖(4-3d)截面 截面 截面 、作出轉(zhuǎn)矩圖(4-3f)由參考書(shū)8可知軸的轉(zhuǎn)矩為： （4-9）式中：軸所受彎矩（）；T軸所受扭矩（）；折合系數(shù)。由公式（4-9）得、確定許用應(yīng)力已知軸材料為45鋼調(diào)質(zhì)，由表12-1查得錯(cuò)誤!鏈接無(wú)效。錯(cuò)誤!鏈接無(wú)效。、校核軸徑由參考書(shū)8可知，軸的直徑為： (4-10)式中：軸所受轉(zhuǎn)矩（）；軸的許用彎曲應(yīng)力（）。由公式（4-10）可得：結(jié)論：按當(dāng)量彎矩法校核，軸的強(qiáng)度足夠。圖4-3 輸入軸載荷分析圖 對(duì)其他的軸采用同樣的計(jì)算和較核方法，較核時(shí)要考慮到各種現(xiàn)實(shí)的影響，把能對(duì)軸產(chǎn)生的因素要全部考慮進(jìn)去。這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的軸才能滿足使用要求。4.3 軸承的較核以輸入軸

39、、輸出軸上的軸承校核為例來(lái)說(shuō)明通過(guò)軸承的校核選擇軸承的方法。以下軸承的校核計(jì)算采用參考書(shū)8的計(jì)算方法：攤鋪機(jī)在工作時(shí)有輕微的振動(dòng)和沖擊，預(yù)計(jì)壽命。查參考書(shū)6可知軸承30313的額定動(dòng)載荷C=19800N，額定靜載荷軸承39313的動(dòng)載荷C=56500N，。1、輸入軸軸承的校核、求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷軸承30313 軸承30313 、驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?，所以按軸承30313的受力大小驗(yàn)算>故滿足壽命要求，軸承選用正確。2、輸出軸軸承的校核:、求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷軸承30320 軸承30314 、驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?>故滿足壽命要求，軸承選用正確。5、箱體的加工和維護(hù)5.1副變速箱箱體本副變速箱

40、箱體材料用Q235焊接而成，箱體壁厚取20。箱體外表面盡量平整，由于軸承的寬度超出了箱體的壁厚，可以在外壁上加襯板，以提高箱體的強(qiáng)度和剛度。襯板的布置應(yīng)有利于提高軸承孔的剛度，以及箱體抵抗外載荷引起變形的能力。要保證兩軸承孔之間的壁厚不小于10。為了觀察齒輪裝配位置的準(zhǔn)確度和輪齒嚙合情況，要在箱體的相應(yīng)部位留有窺視孔，裝配后加蓋封嚴(yán)。變速器殼體是保證齒輪嚙合位置精度的基礎(chǔ)，這些位置精度項(xiàng)目包括：同一軸線上有幾個(gè)軸承孔的同軸度，各軸之間軸承孔軸線的平行度和軸距的公差，錐齒輪傳動(dòng)軸線之間的垂直度和相交度，箱體前后端面與軸承孔的垂直度，殼體頂面及拔叉軸孔與傳動(dòng)軸承孔軸線的平行度等。其中與齒輪嚙合相關(guān)

41、的位置精度指標(biāo)應(yīng)根據(jù)齒輪傳動(dòng)等級(jí)取。副變速箱箱體設(shè)計(jì)應(yīng)具有良好的工藝基準(zhǔn)和安裝基準(zhǔn)，以保證孔的加工精度和在攤鋪機(jī)上的安裝位置準(zhǔn)確。箱體上的各個(gè)結(jié)合面要平整，以便加墊密封。 焊接箱體焊接后要對(duì)焊接縫處進(jìn)行檢查，以免出現(xiàn)焊縫不緊密，出現(xiàn)斷裂產(chǎn)生嚴(yán)重的生產(chǎn)事件。焊接后要打磨焊接處，并且給箱體外殼涂漆可以有效的防止腐蝕。5.2 副變速器的維護(hù)為了能在齒輪、軸承及襯套等零件的摩擦表面之間形成油膜，以減少摩擦功率損失和提高零件的壽命，并且起到冷卻作用以保證副變速箱有正常的工作溫度，對(duì)圓周速度超過(guò)的變速器應(yīng)采用壓力強(qiáng)制潤(rùn)滑，而一般情況下可采用油池激濺潤(rùn)滑。人力換檔差速器普遍采用激濺潤(rùn)滑，用下方的齒輪將潤(rùn)滑油

42、激濺到齒輪。軸承等需要潤(rùn)滑的表面上。一般地說(shuō)，只要有一兩個(gè)齒輪浸入油中20就能滿足潤(rùn)滑的需要。在聯(lián)接主動(dòng)件的變速器中，前后兩腔的齒輪高低相差懸殊，應(yīng)作兩腔隔離并分設(shè)油池，以及分設(shè)加油口、放油口、通氣孔和油位探棒。副變速器的密封要可靠，除了箱體結(jié)合面及螺紋孔處的必要密封措施之外，還應(yīng)注意輸入軸與輸出軸的密封，軸的外伸端一般用骨架式自緊密封，以防止灰塵進(jìn)入。變速器一般采用齒輪油潤(rùn)滑，應(yīng)根據(jù)季節(jié)氣溫的不同，選用不同粘度的牌號(hào)。變速器的油溫在任何情況下都不得高于。結(jié) 論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)從收集資料、現(xiàn)場(chǎng)參觀、擬定傳動(dòng)方案、繪制草圖、數(shù)據(jù)處理、正式畫(huà)圖、整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等歷時(shí)兩個(gè)多月。在設(shè)計(jì)任務(wù)即將完成之時(shí)，我感覺(jué)自己收獲很多，也認(rèn)識(shí)到了很多現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，這些對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和工作都會(huì)有莫大的幫助。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)LT6B瀝青混凝土攤鋪機(jī)的有了整體上的了解，特別是對(duì)副變速箱有了更加深入的認(rèn)識(shí)，對(duì)變速箱傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理、工作特點(diǎn)有了更深的理解。1、選擇副變速箱傳動(dòng)方案時(shí)一定要考慮機(jī)器的工作情況，符合一定的行業(yè)規(guī)則，做到因地制宜，因時(shí)制宜；2、副變速箱的設(shè)計(jì)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造工藝性好,保養(yǎng)和維修方