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IVXXX本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) -PAGE6- 輪胎式壓路機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)和變速箱設(shè)計(jì)摘要壓路機(jī)是一種新型的鋪裝設(shè)備,在高等級(jí)公路,鐵路,機(jī)場(chǎng)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。大壩和體育場(chǎng)館等重大建設(shè)中的充填和碾壓施工。以及粘性土,路基穩(wěn)定土,以及柏油路道面層。保證了該建筑有充足的強(qiáng)度和穩(wěn)定,可以經(jīng)受住充足的載荷并具備一定的抗腐蝕性能,不會(huì)因?yàn)槲镔|(zhì)質(zhì)量和周圍的環(huán)境而受到腐蝕。而在目前的市場(chǎng)中,輪胎式壓路機(jī)更可以擁有較大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。該產(chǎn)品具有良好的壓實(shí)性,可用于瀝青路面,路基,路基和填筑過程中的壓實(shí)度。大型項(xiàng)目的壓實(shí)操作。輪胎壓路機(jī)是一種利用特制的膨脹輪胎來摩擦并壓實(shí)泥土的靜止壓路機(jī),以產(chǎn)生光滑、堅(jiān)固的路面。另外,車輪型壓路機(jī)彈性大、移動(dòng)性好、應(yīng)用面廣泛,在今后的壓路設(shè)備中有著廣闊的發(fā)展空間;該項(xiàng)目的研究方向是,主要對(duì)輪胎式壓路機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與變速箱展開設(shè)計(jì)和計(jì)算,其中包括了對(duì)傳動(dòng)軸和齒輪的選取,并確定其參數(shù),并對(duì)其進(jìn)行校正。關(guān)鍵詞:壓路機(jī);傳動(dòng)系統(tǒng);變速箱
目錄摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1對(duì)本課題的研究背景 11.2國(guó)內(nèi)外輪胎式壓路機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 11.3輪胎壓路機(jī)的發(fā)展前景 21.4設(shè)計(jì)目的和意義 2第2章傳動(dòng)方案及其設(shè)計(jì)參數(shù)的擬定 42.1基本參數(shù) 42.2壓路機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 42.2.1傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 42.2.2傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 5第3章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 73.1基本參數(shù)的確定 73.2傳動(dòng)系統(tǒng)的速比分配 83.2.1總速比計(jì)算 93.3傳動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成 113.3.1動(dòng)力源 113.3.2變速箱 14第4章減速箱設(shè)計(jì)計(jì)算 174.1計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 174.2高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 184.3小齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 194.4齒輪強(qiáng)度校核 204.5低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 224.6傳動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 254.6.1傳動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) 254.6.2從動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 264.6.3鍵的設(shè)計(jì)和計(jì)算 294.7箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 294.8潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì) 304.9聯(lián)軸器設(shè)計(jì) 30總結(jié) 32參考文獻(xiàn) 33致謝 35保定理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章緒論1.1對(duì)本課題的研究背景碾壓是一種在高等級(jí)公路、鐵路和機(jī)場(chǎng)跑道上,被廣泛使用的一種施工機(jī)械。大壩、體育場(chǎng)館等重大建設(shè)中的填充與碾壓工作。公路與瀝青鋪裝的粘滯特性與粘滯特性、穩(wěn)定層。使建筑主體具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐蝕性,具有一定的荷載和耐蝕性,不會(huì)因材料的自重和環(huán)境的影響而發(fā)生侵蝕。1.2國(guó)內(nèi)外輪胎式壓路機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀該橡膠輪胎壓路機(jī)具極佳的彈力壓縮特性,可得到高質(zhì)量的壓縮構(gòu)造而不會(huì)對(duì)壓縮構(gòu)造造成損傷。除對(duì)柏油水泥鋪面進(jìn)行整平之外,輪胎碾壓也是一種常用設(shè)備,也是建設(shè)優(yōu)質(zhì)道路和跑道不可或缺的工具,是大型工程不可或缺的工具。國(guó)家在發(fā)展的同時(shí)對(duì)于大型機(jī)械的需求是日益增長(zhǎng),隨著我國(guó)對(duì)基建項(xiàng)目的投入力度的加大,以及對(duì)建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的逐步嚴(yán)格,因此,對(duì)輪胎卷材的需求也在持續(xù)增長(zhǎng),因此,它在各項(xiàng)目和施工單位中都得到了廣泛的關(guān)注,特別是在大型的卷材方面。中國(guó)自1970年代初開始研制胎壓設(shè)備,那時(shí)僅有寥寥數(shù)個(gè)廠家能制造胎壓設(shè)備,如徐州機(jī)械制造廠,產(chǎn)品噸位較小,尤其是16噸壓路機(jī)。雖然只有幾十塊,但相信隨著我國(guó)工業(yè)水平的提高,壓路機(jī)將會(huì)有巨大的市場(chǎng)。隨著建筑設(shè)備的發(fā)展與使用者需求的增加,我們對(duì)其技術(shù)與性能的提升,以及對(duì)外觀的追求,操作簡(jiǎn)便,安全方便;此外,對(duì)自動(dòng)化、便利交通等的需求也在不斷增長(zhǎng)。大多數(shù)廠家都在產(chǎn)品的外形和人機(jī)界面的設(shè)計(jì)上做出了大量的貢獻(xiàn),并在這一點(diǎn)上進(jìn)行了大量的工作,使用了全新設(shè)計(jì)的超薄玻璃纖維外殼,使整個(gè)支架的外觀更加美觀合理。相應(yīng)地,推進(jìn)系統(tǒng)按照人體工程學(xué)原理設(shè)計(jì),配備空調(diào)和機(jī)艙內(nèi)的許多舒適結(jié)構(gòu),這些方面都取得了顯著進(jìn)步,與其他國(guó)家的距離逐漸縮短。1.3輪胎壓路機(jī)的發(fā)展前景該輪胎壓路機(jī)具有很好的彈性壓實(shí)性能,能夠在不破壞壓實(shí)骨料和結(jié)構(gòu)的情況下,獲得較高的壓實(shí)體表面硬度。伴隨著我國(guó)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的持續(xù)投入,以及對(duì)建筑工程工藝標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格,因此對(duì)輪胎壓路機(jī)的市場(chǎng)需求也在慢慢地增長(zhǎng),特別是大型壓路機(jī),它越來越受到施工單位和設(shè)計(jì)人員的青睞!目前,我國(guó)的壓路機(jī)市場(chǎng)正處于穩(wěn)定增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),特別是在使用中,大型壓路機(jī)已成了使用者的第一選擇,對(duì)壓路機(jī)的市場(chǎng)需求有著良好的預(yù)期。但外資公司在我國(guó)的地位也不容忽視,國(guó)內(nèi)的支重輪輪胎廠商要想在未來的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位,擁有核心競(jìng)爭(zhēng)力,就需要進(jìn)一步提高支重輪輪胎的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)水平并提高產(chǎn)品的可靠性。圖1.1壓路機(jī)整體結(jié)構(gòu)圖1.4設(shè)計(jì)目的和意義輪胎壓路機(jī)屬于一種用專門充氣輪胎來摩擦壓實(shí)地面的靜止壓路機(jī),它可以在多雨的南方和多雪的北方實(shí)現(xiàn)平整、壓實(shí)路面和地表水滲入,不會(huì)對(duì)路面造成任何損害和變形。地表會(huì)隨著周圍的環(huán)境而改變、變形。它特有的緊固作用是其它輥?zhàn)铀荒苋〈?。多樣化、大型化,以此來生產(chǎn)出符合市場(chǎng)需要的輪胎碾壓設(shè)備;輪胎壓路機(jī)屬于一種超重型自行式靜壓路機(jī),它具有很好的靜壓強(qiáng)度和良好的壓實(shí)特性,適合于瀝青路面、路基、路基及填筑工序的壓實(shí)工作,在各種交通道路、機(jī)場(chǎng)、港口;水壩等大型工程的壓實(shí)中得到了廣泛的應(yīng)用,地表水的滲入。具體有以下目的和意義:1.施工效果好。2.不會(huì)破壞已作業(yè)的路面。3.適應(yīng)性強(qiáng)、范圍廣。圖1.2壓路機(jī)實(shí)物圖
第2章傳動(dòng)方案及其設(shè)計(jì)參數(shù)的擬定2.1基本參數(shù)最小工作質(zhì)量(kg)15500最大工作質(zhì)量(kg)28000軸距(mm)4840輪距(mm)490前后輪重疊量(mm)≥45爬坡能力20%接地比壓(kpa)200-420最小的轉(zhuǎn)彎半徑(前輪外側(cè))(mm)≤9000前進(jìn)Ⅰ檔6.5前進(jìn)Ⅱ檔11前進(jìn)Ⅲ檔19后退5發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)D6114ZG39A功率(KW)120轉(zhuǎn)速(r/min)20002.2壓路機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)傳動(dòng)方案制定(2)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.2.1傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)準(zhǔn)則傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的本質(zhì)量在于確定相對(duì)位置和相關(guān)尺寸以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)各個(gè)元件的連接方式。機(jī)械工程的種類很多,不同的傳動(dòng)體系也有不同的構(gòu)造和復(fù)雜度。在相同的傳輸方式下,因傳輸方式及傳輸方式的差異,其傳輸特性、尺寸及形狀也不盡相同;加工工藝和零件的連接方式,乃至傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械效率和綜合性能都有可能存在差異,其中的某些部分等是有差異的。為此,為了確保機(jī)床及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上、工藝上和質(zhì)量上都有較好的表現(xiàn),在傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和布置時(shí),應(yīng)該遵守下列準(zhǔn)則:(1)為提高大功率工程機(jī)械或長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械傳動(dòng)效率,應(yīng)將能耗高的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)置于變速器前部(即靠近電動(dòng)機(jī)),能源消耗更少,重量更輕。為了減少機(jī)器的負(fù)載,將變速器設(shè)置在傳動(dòng)系統(tǒng)的后面。(2)為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、減小傳動(dòng)件尺寸和體積,使得傳動(dòng)系結(jié)構(gòu)更緊密地連接,并簡(jiǎn)化傳動(dòng)件的加工工藝,在滿足傳動(dòng)效率要求的條件下;應(yīng)當(dāng)盡可能地減少驅(qū)動(dòng)軸數(shù)和驅(qū)動(dòng)配對(duì)的數(shù)量。傳輸能力較低或具有摩擦力的傳輸機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)置在傳輸系的前端。在該傳動(dòng)系統(tǒng)的前端安裝有一個(gè)變速機(jī)構(gòu),而在該傳動(dòng)系統(tǒng)的末端安裝有一個(gè)模具移動(dòng)變化機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)與工作裝置連接在一起,并且該機(jī)構(gòu)中的大多數(shù)傳動(dòng)部件都可以被旋轉(zhuǎn)。2.2.2傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)為了確保本項(xiàng)目中所規(guī)定的技術(shù)參數(shù)及性能,本人在產(chǎn)品制造過程中,借鑒了德國(guó)普力泰公司PR、德國(guó)BW兩種型號(hào)的胎壓設(shè)備,其結(jié)構(gòu)及技術(shù)特征。以瑞典DYNAPAC公司的產(chǎn)品特性為依據(jù),并以BMW公司的CP系列壓路機(jī)為例,并參考國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的各種壓路機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo),進(jìn)行了的動(dòng)力傳遞曲線圖。根據(jù)以往的傳輸體系的設(shè)計(jì)思路與經(jīng)驗(yàn),提出了以下兩種傳輸體系:解決方案1:使用的是機(jī)械驅(qū)動(dòng)。這個(gè)輥?zhàn)雍妄X輪體系是一種古典的構(gòu)造。傳動(dòng)過程為:發(fā)動(dòng)機(jī)+主離合器+變速箱+副齒輪。在這里,齒輪箱是滾筒驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)的主要部件。該系統(tǒng)具有四大功能,通過傳動(dòng)元件和系統(tǒng)來完成變速,通過大、小傘齒輪來完成換向,通過差動(dòng)齒輪來完成差速,通過制動(dòng)器來完成剎車。解決方案2:使用手動(dòng)變速箱,提高了齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)與傳動(dòng)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu),使齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)與傳動(dòng)系統(tǒng)成為相互獨(dú)立的部分。此款變速器是一款三速變速器,只要在變速器中選取一個(gè)擋位,就能得到三種不同的轉(zhuǎn)速,從而使壓路機(jī)獲得三種不同的工作速度;倒車檔具有倒車、減速和三擋功能及手剎功能;驅(qū)動(dòng)橋在行駛過程中可實(shí)現(xiàn)差速、減速制動(dòng)和停車。通過以上的分析,確定采用方案2設(shè)計(jì)。圖2.1傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖
第3章傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1基本參數(shù)的確定該參數(shù)的設(shè)定應(yīng)能達(dá)到設(shè)計(jì)目的,并能符合實(shí)際工作條件,還要滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。表3.1為滾筒驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基本參數(shù)。表3.1基本參數(shù)項(xiàng)目單位基本參數(shù)備注重量結(jié)構(gòu)重量kg15000加鐵(配重)7000一般情況不拆卸加水(配重)4500最大工作重量26000包括司機(jī)、隨機(jī)備件等外形尺寸(lXbXh)mm4910X2845X3380帶駕駛室軸距4840輪距490前后輪重疊量45碾壓寬度2740最小離地間隙290加配重鐵時(shí)最小轉(zhuǎn)彎半徑≤9000爬坡能力%20重量分布輪壓均勻速度前進(jìn)Ⅰ速km/h6.5前進(jìn)Ⅱ速11前進(jìn)Ⅲ速19后退5輪胎型號(hào)11.00-20-16PR氣壓kPa400~800外徑(自由直徑)mm1070內(nèi)徑508(20″)寬度290輪胎布置個(gè)前5后63.2傳動(dòng)系統(tǒng)的速比分配(1)將總齒輪比分配給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)齒輪總齒輪比等于傳動(dòng)系統(tǒng)中每個(gè)機(jī)構(gòu)和部件組件的子齒輪比的乘積?,F(xiàn)在一般工程機(jī)械的運(yùn)行速度和效率普遍比較低,很多驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都被超越了。分離總速比時(shí),應(yīng)采用各小速比“前小后多”、減速較慢、齒輪副“多前少后”的原則,使大多數(shù)齒輪副的尺寸在前部傳動(dòng)系統(tǒng)可以是更小、更緊湊的結(jié)構(gòu)。(2)分配各檔傳動(dòng)比在對(duì)總傳動(dòng)比進(jìn)行解釋之后,應(yīng)該以傳動(dòng)系統(tǒng)圖中各個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式和規(guī)定的傳動(dòng)比為基礎(chǔ),來決定各個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的檔位數(shù)、傳動(dòng)軸和傳動(dòng)副的數(shù)量和布局,并且在每一個(gè)齒輪副和變速器中都應(yīng)該進(jìn)行分配。各對(duì)齒數(shù)率。在決定變速器的檔位及各個(gè)變速器的齒輪齒數(shù)率時(shí),通常要遵守如下幾點(diǎn):1、在不同的工作條件和負(fù)荷下,以最大的效率,最大限度地提高機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)速率和動(dòng)力。2、為了使電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力得到最大的發(fā)揮,最好的動(dòng)力是恒定的動(dòng)力。3、盡量讓機(jī)器在高效率、低油耗的區(qū)域工作,這樣跑步機(jī)更經(jīng)濟(jì)。4、合理確定換擋檔數(shù)。一般來說,檔位越多,工作機(jī)對(duì)工況和負(fù)荷的適應(yīng)性越強(qiáng),機(jī)器的生產(chǎn)率和動(dòng)力利用率就越高。5、工程機(jī)械的轉(zhuǎn)速系統(tǒng)包括等比級(jí)數(shù)系統(tǒng)、雙比例級(jí)數(shù)系統(tǒng)、算術(shù)差級(jí)數(shù)系統(tǒng)和所謂隨機(jī)系統(tǒng),其中各齒輪的轉(zhuǎn)速是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和過程確定的要求.快速梯度太大或低速梯度太小,難以滿足規(guī)定的工況。此時(shí)機(jī)器結(jié)構(gòu)可采用雙倍比布置。6、每個(gè)檔位分配一個(gè)檔位時(shí),盡量避免計(jì)劃先提速,再減速,再提速。7、傳動(dòng)對(duì)的減速率不能超過4倍,加速率不能超過0.5倍。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的減速率太大,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒數(shù)太多,而且體積太大。加速過低,驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置過低,轉(zhuǎn)速高,齒面容易磨損、損壞和疲勞。8.在有可能的情況下,盡可能地選擇常用的齒輪,并盡可能地減少齒輪個(gè)數(shù)。即:前進(jìn)Ⅰ速:6.5km/h前進(jìn)Ⅱ速:11km/h前進(jìn)Ⅲ速:19km/h后退:5km/h3.2.1總速比計(jì)算iⅠ=ne×60×2raπ/(Ⅰ速×103)=57.97(3-1)iⅡ=ne×60×2raπ/(Ⅱ速×103)=35.28(3-2)iⅢ=ne×60×2raπ/(Ⅲ速×103)=20.43(3-3)i退=ne×60×2raπ/(v退×103)=77.62(3-4)式中:ne—柴油機(jī)轉(zhuǎn)速,選用2000rPmra—輪胎滾動(dòng)半徑,取51.5cm(1)速比分配變速箱,倒順減速箱,驅(qū)動(dòng)橋三個(gè)主要部件,每個(gè)部件的速度比值分布情況:(2)末端變速器由傳動(dòng)軸組成,其速度比:i橋=37/6=6.1667(3-5)(3)減速箱i=7.41(4)變速箱前進(jìn)速度:i1=4.594i2=2.638i3=1.554后退速比:i退=5.968校核總速比:iⅠ=i末i橋i1=7.41×6.1667×4.594=60.427(3-6)iⅡ=i末i橋i2=7.41×6.1667×2.638=34.699(3-7)iⅢ=i末i橋i3=7.41×6.1667×1.554=20.440(3-8)i退=i末i橋i退=7.41×6.1667×5.968=78.50(3-9)校核行駛速度:VⅠ=ne×60×2raπ/(iⅠ×103)=2000×60×2×0.515×3.14/(60.427×1000)=6.42km/h(3-10)VⅡ=ne×60×2raπ/(iⅡ×103)=2000×60×2×0.515×3.14/(34.699×1000)=6.42km/h(3-11)VⅢ=ne×60×2raπ/(iⅢ×103)=2000×60×2×0.515×3.14/(20.440×1000)=18.98km/h(3-12)V退=ne×60×2raπ/(i退×103)=2000×60×2×0.515×3.14/(78.50×1000)=4.94km/h(3-13)表3.2為各速比分配。表3.2速比分配速比變速箱減速器傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)總速比一速i14.5947.416.16760.427二速i22.63834.699三速i31.55420.440后退速度i退5.96878.503.3傳動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成結(jié)合上面的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理及傳動(dòng)方案介紹選擇了以下傳動(dòng)方式,傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)方式可分為:發(fā)動(dòng)機(jī)+變速箱+倒檔,然后是傳動(dòng)軸。該技術(shù)傳動(dòng)裝置為三檔變速箱,變速箱內(nèi)的??不同檔位通過齒輪配合實(shí)現(xiàn)三種不同的速比,從而使壓路機(jī)實(shí)現(xiàn)三種不同的行駛速度。3.3.1動(dòng)力源電動(dòng)機(jī)是輪胎壓路機(jī)的動(dòng)力源和輪胎壓路機(jī)的關(guān)鍵總成。在引擎的基本形態(tài)中,首先應(yīng)該使用的是汽油機(jī),還是柴油機(jī),其次才是氣缸的布置形式以及柴油機(jī)的散熱方法。(1)工程機(jī)械最經(jīng)常使用的是動(dòng)力裝置是柴油機(jī)、與汽油機(jī)相比、柴油機(jī)等。他們具備以下的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):1)柴油機(jī)性能穩(wěn)定,壽命長(zhǎng),無需點(diǎn)燃,故而出現(xiàn)故障的概率很小;這樣才能保持更久的時(shí)間。2)它的排氣污染很低,不有損環(huán)境。(2)氣缸排列形式的選取按照汽缸的排布方式,內(nèi)燃機(jī)可分為直列式,V型。直線引擎的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,而且運(yùn)行可靠,造價(jià)低廉,易于維護(hù)。在發(fā)動(dòng)機(jī)的寬度和排量都比較大的時(shí)候,直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的弊端就會(huì)顯現(xiàn)出來:缸徑過大,會(huì)影響到工作性能,氣缸數(shù)過多,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過大。長(zhǎng)度過高,質(zhì)量也會(huì)隨之增大。V形壓力機(jī)較直排壓力機(jī)有如下優(yōu)勢(shì):①壓力機(jī)的長(zhǎng)度顯著減少(25%-30%);②采用該方法,可使曲柄箱、曲柄軸的剛性增加,從而使扭轉(zhuǎn)振動(dòng)得到改善。③實(shí)現(xiàn)了快速、高功率的緊湊機(jī)械的設(shè)計(jì)。④采用不同汽缸數(shù)目的方法,可以使發(fā)動(dòng)機(jī)具有較寬的動(dòng)力變化范圍。在空間狹小的建筑機(jī)械中,V形機(jī)長(zhǎng)度縮短更利于總體布置。(3)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻方式的選取按其降溫方法,引擎可分成水冷與風(fēng)冷兩種類型。該水冷馬達(dá)具有穩(wěn)定、穩(wěn)定、可靠的散熱特性。另外,該系統(tǒng)具有良好的散熱性和低的汽缸變形,對(duì)汽缸頭和活塞等主要部件的熱負(fù)載也很低,具有很高的可靠性??梢院芎玫剡m應(yīng)高功率電動(dòng)機(jī)的要求。這對(duì)采取措施(如增大水箱,增大水泵容量)以及提高散熱器的散熱性是有利的。降低噪音。暖氣問題不難解決。風(fēng)冷式發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng),維護(hù)簡(jiǎn)單方便;在沙漠、缺水地區(qū)、冷熱地區(qū)性能良好,不會(huì)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)過冷、結(jié)冰等問題;并可省去耗銅的水箱。有了更高的引擎,就有了更高的強(qiáng)度。但如果動(dòng)力太大,則會(huì)降低引擎動(dòng)力的利用率,從而降低燃料消耗。電動(dòng)滾筒的功率必須使?jié)L筒即使在最惡劣的條件下也能正常工作。最艱苦的條件:在最高的上坡路堤上滾動(dòng)松散的礫石材料。(3-14)式中:P—各種工作狀況下的阻力,N;η—傳動(dòng)系統(tǒng)的效率0.743;V—相應(yīng)各工作狀況的壓路機(jī)速度,m/s。在碾壓機(jī)械傳動(dòng)車輪上的環(huán)向力,也就是牽引力,一定要比工作時(shí)的總電阻大或相等,即。壓路機(jī)在最艱難條件下工作時(shí)產(chǎn)生以下阻力:運(yùn)行阻力;上坡阻力;壓路機(jī)在上坡壓實(shí)工作中的阻力:即(3-15)壓路機(jī)運(yùn)行阻力:(3-16)公式中:f—壓路機(jī)滾動(dòng)阻力系數(shù),取f=0.1;G—壓路機(jī)整體質(zhì)量,G=26000kg;η直—圓柱齒輪的傳動(dòng)效率,取8級(jí)精度;n1—圓柱形齒輪的嚙合對(duì)數(shù);η錐—圓錐齒輪的傳動(dòng)效率,一般取8級(jí)精度;n2—圓錐齒輪的嚙合對(duì)數(shù);η滾—滾動(dòng)軸承工作效率;n3—滾動(dòng)軸承個(gè)數(shù);η鏈—傳動(dòng)鏈條傳動(dòng)效率;n4—鏈條傳動(dòng)的對(duì)數(shù)。轉(zhuǎn)向阻力:參考王戈等編著的《壓實(shí)機(jī)械》一書公式;(3-17)式中:—轉(zhuǎn)向輪上分配載荷;K—附加阻力系數(shù),K取0.18。其中:(3-18)所以:(3-19)阻力矩:轉(zhuǎn)向功率N2:式中:M—原地轉(zhuǎn)向阻力力矩(N·m);A—倍數(shù),偏轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)向A=2;t—完成一次全程轉(zhuǎn)向的時(shí)間,一般4~5s,取t=4s。壓路機(jī)在上坡壓實(shí)工況時(shí)消耗的功率最大,為:(3-20)總之,選用了性能優(yōu)異的機(jī)械增壓東風(fēng)C系D6114ZG發(fā)動(dòng)機(jī),這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗為222g/kW·h。使用經(jīng)濟(jì);并采用J83渦輪增壓器,可在2000米高空正常工作,滿足不同地域、工況需求,適應(yīng)性強(qiáng)。該機(jī)不僅具有發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)單緊湊、重量輕的優(yōu)點(diǎn),而且具有高負(fù)載能力、低排放和低噪音的特點(diǎn)。表3.3D6114ZG39A柴油機(jī)技術(shù)性能1氣缸數(shù)量(個(gè))62氣缸半徑(mm)573活塞行程(mm)1354標(biāo)定總功率(Ps)1155轉(zhuǎn)速(rPm)20006燃油消耗率(g/psh)≤2227機(jī)油消耗率(g/psh)≤28扭矩(不帶附件)(kgf.m)61.29最大力扭矩時(shí)轉(zhuǎn)速(rPm)1500—160010曲軸轉(zhuǎn)向逆時(shí)針11機(jī)器啟動(dòng)方式24V電壓?jiǎn)?dòng)12機(jī)器冷卻方式水冷13最大空轉(zhuǎn)速(rPm)220014外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)(mm)15凈質(zhì)量(kg)6403.3.2變速箱傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式為給出的條件出發(fā)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和理論計(jì)算,通過試湊確定主要參數(shù),并對(duì)強(qiáng)度、剛度等進(jìn)行校核,這個(gè)辦法不能保證得到最好的設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)的時(shí)候,我們需要采納優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案,這樣可以具有換擋柔和平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、維修方便、噪聲低、可靠性高、的特點(diǎn)。具體設(shè)計(jì)步驟以下幾個(gè)方面:在齒輪優(yōu)化函數(shù)的公式中,假設(shè)了驅(qū)動(dòng)功率限制的利用程度,反應(yīng)引擎在驅(qū)動(dòng)輪上的最大動(dòng)力的極限值,這個(gè)值可以用下面的公式來表示。最佳化過程中所取得的最大值。與轎車的齒輪箱損耗率比較,齒輪箱的最大使用率是指各個(gè)擋位使用率之間的差別,它可以反應(yīng)出在現(xiàn)實(shí)條件下,對(duì)速比有不同的需求。(1)上述公式右側(cè)的分母所代表的區(qū)域,表示了不同車輛速度下發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率。在最理想的情況下,所有的力量都被傳輸給驅(qū)動(dòng)輪,這個(gè)儀表就是真正的力量,用于牽引的極限。(2)用v代表車速,vmin為掛入一檔時(shí)與發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的車速,以公里/小時(shí)為單位。是車輛最大速度,單位是km/hour。式中:i0為主齒輪速比,ηTi為第i檔掛入時(shí)傳動(dòng)齒輪的效率,vi1、vi2分別為車速按照第i檔積分上下限。1檔位曲線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的車速(無交點(diǎn)時(shí)為相鄰兩檔位較低檔位的最大車速)(除第一檔和第二檔積分下限外)upper最高檔位積分上限,分別為Vmin和Vmax);rr是驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)彎半徑。根據(jù)上述設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使齒輪箱體積最小化,這是本次優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)函數(shù),可導(dǎo)致齒輪箱到中心的距離最小,從而使體積最小化。即:(3-21)小齒輪不發(fā)生根部切割的最小齒數(shù)不能超過17:(3-22)動(dòng)力傳動(dòng)時(shí)的齒輪模數(shù)應(yīng)該大于2.0mm動(dòng)力負(fù)載載系數(shù)用懲罰函數(shù)法求解得齒輪中心距最小值:綜合上面設(shè)計(jì)的已知條件求得如表3.4中的各參數(shù):表3.4各齒輪基本參數(shù)第一對(duì)齒輪第二對(duì)齒輪第三對(duì)齒輪模數(shù)(m)齒數(shù)(z)變位系數(shù)(x)模數(shù)(m)齒數(shù)(z)變位系數(shù)(x)模數(shù)(m)齒數(shù)(z)變位系數(shù)(x)4270528+0.06519+0.154732+0.0440-0.05變速箱設(shè)計(jì)過程中的注意點(diǎn):(1)圖中可以看到是變速齒輪,當(dāng)變速齒輪與齒輪連接時(shí),必須靜止不動(dòng)才能得到輸出軸的三檔3、當(dāng)變速桿處于空檔位置時(shí),它也必須繼續(xù)。1、輸出軸3可以輸出2檔,當(dāng)齒輪與齒輪連接時(shí),此時(shí)相當(dāng)于中間齒輪,將動(dòng)力傳遞給與其連接的齒輪,再?gòu)妮S3輸出通過連接到它的齒輪花鍵。一檔的轉(zhuǎn)速,因?yàn)樾枰鄬?duì)輸出軸3旋轉(zhuǎn),所以最適合在它們之間安裝耐磨耐熱銅合金的銅套。此款相對(duì)于其他款比較緊湊,考慮到加工此銅套時(shí)必須分別選擇內(nèi)外圈直徑的游隙、過盈配合和同心度,還需要開導(dǎo)油槽,這樣,油盒中的油就能流過和潤(rùn)滑銅外殼了。防止由于磨擦產(chǎn)生的熱量而燒毀銅殼。(2)因?yàn)檩S承結(jié)構(gòu)的特殊性,導(dǎo)致了在輸出軸的側(cè)面,在徑向上的安裝有一定的局限性,所以在輸出軸的側(cè)面,一定要對(duì)所選擇的滾針軸承進(jìn)行支撐,其余的部分都是使用普通的滾動(dòng)軸承。(3)整個(gè)變速箱和變速箱的結(jié)構(gòu)主要是根據(jù)變速箱的生產(chǎn)。,軸上同一平面的孔和安裝輸入輸出軸的孔應(yīng)按同心度要求加工,箱體和齒輪箱蓋的上端應(yīng)與軸軸線對(duì)齊,以方便齒輪比調(diào)整。(4)為了預(yù)防漏油,進(jìn)、出口要使用進(jìn)口迷宮式油封來進(jìn)行封住,箱體和軸端端蓋上流到油槽當(dāng)中然后就形成流暢的油路。在上述說明的基礎(chǔ)上,本設(shè)計(jì)的齒輪箱具有與主離合器互連的輸入,輸出的一面要通過萬向節(jié)與倒順減速箱相互連接,這樣,通過撥叉的方式從而實(shí)現(xiàn)換檔。
第4章減速箱設(shè)計(jì)計(jì)算由于減速器是壓路機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,所以,在保證其強(qiáng)度的前提下,必須采用最優(yōu)設(shè)計(jì)方法,以最小化為目標(biāo),以最小化為目標(biāo)。該系統(tǒng)在前進(jìn)時(shí)采用3.24倍速,后退時(shí)采用2.29倍速,使其既能進(jìn)行轉(zhuǎn)向又能進(jìn)行減速。其轉(zhuǎn)速的輸出部由一個(gè)萬向接頭連接到齒輪箱上,其輸出部由一個(gè)驅(qū)動(dòng)橋連接到一個(gè)萬向接頭上,而其反面則由一個(gè)松開的剎車裝置組成。雙襯墊內(nèi)膨脹式剎車,減速制動(dòng)時(shí)平穩(wěn)、安全、可靠。設(shè)計(jì)步驟看下面:由上面計(jì)算可得速比分配可知,減速器的傳動(dòng)比為:=7.41。根據(jù)展開式布置,考慮潤(rùn)滑條件,為了讓兩級(jí)大齒輪直徑差不多,查圖得到高速級(jí)傳動(dòng)比為=3.24,則=2.29。4.1計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)(1)各軸轉(zhuǎn)速:==1460/2.3=634.78r/min(4-1)==634.78/3.24=195.92r/min(4-2)=
/
=195.92/2.29=85.55r/min(4-3)==85.55r/min(2)各軸輸入功率:=×=3.40×0.96=3.26kW(4-4)=×η2×=3.26×0.98×0.95=3.04kW(4-5)=×η2×=3.04×0.98×0.95=2.83kW(4-6)=×η2×η4=2.83×0.98×0.99=2.75kW(4-7)則各軸的輸出功率:
=×0.98=3.26×0.98=3.19kW(4-8)=×0.98=3.04×0.98=2.98kW(4-9)=×0.98=2.83×0.98=2.77kW(4-10)=×0.98=2.75×0.98=2.70kW(4-11)(3)各軸輸入轉(zhuǎn)矩:=××N·m(4-12)電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩=9550=95503.40/1460=22.24N·m(4-13)所以:=×××(4-14)=49.11×3.24×0.96×0.98=149.68N·m4.2高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)(1)齒輪材料,熱處理及精度由于減速器的功率和工作裝置的約束條件,所以無論大齒輪還是小齒輪,都是采用了硬齒面漸開線斜齒輪。
①材料:高速級(jí)小齒輪選擇45#鋼調(diào)質(zhì),齒面硬度為小齒輪350HBS,選取小齒齒數(shù)=24.高速級(jí)大齒輪選用45#鋼正火,齒面硬度為大齒輪240HBS。取Z=78.②齒輪精確度按照GB/T10095-1998,選擇7級(jí)精度,齒根要進(jìn)行噴丸強(qiáng)化。(2)齒輪箱主要尺寸的初步設(shè)計(jì)按嚙合強(qiáng)度設(shè)計(jì)確定各個(gè)參數(shù)的數(shù)值:①試選=1.6查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知,選取區(qū)域系數(shù)Z=2.433則②由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得,計(jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)N=60nj(4-15)=60×626.09×1×(2×8×300×8)=1.4425×10h③查設(shè)計(jì)手冊(cè)可得:K=0.9300K=0.9600④齒輪的疲勞強(qiáng)度極限取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,應(yīng)用公式10-12得:許用接觸應(yīng)力(4-16)4.3小齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算(1)小齒輪的分度圓直徑d(4-17)=(2)計(jì)算圓周速度(4-18)(3)計(jì)算齒寬b和模數(shù)沒計(jì)算齒寬bb==49.53mm(4-19)計(jì)算摸數(shù)m初選螺旋角=14=(4-20)(4)計(jì)算齒寬與高之比齒高h(yuǎn)=2.25=2.25×2.00=4.50(4-21)==11.01(5)計(jì)算縱向重合度=0.318=1.903(4-22)(6)計(jì)算載荷系數(shù)K使用系數(shù)=1根據(jù),7級(jí)精度,查設(shè)計(jì)手冊(cè)得動(dòng)載系數(shù)K=1.07,由設(shè)計(jì)手冊(cè)得K的計(jì)算公式:K=+0.23×10×b(4-23)=1.12+0.18(1+0.61)×1+0.23×10×49.53=1.42K=1.35K==1.2故載荷系數(shù):K=KAKVKK(4-24)=1×1.07×1.2×1.42=1.82(7)按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑d=d=49.53×=51.73(4-25)(8)計(jì)算模數(shù)=(4-26)(9)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式得:≥(4-27)4.4齒輪強(qiáng)度校核⑴確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值①小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=48.6kN·m確定齒數(shù)z因?yàn)槭怯昌X面,故取z1=24,z2=i21z1=3.24×24=77.76傳動(dòng)比誤差
i=u=z2/z1=78/24=3.25Δi=0.032%≦5%,允許?、谟?jì)算當(dāng)量齒數(shù)Zv1=z1/cos3β=24/cos14=26.27(4-28)Zv2=z2/cos3β=78/cos14=85.43(4-29)③初始選擇齒寬系數(shù)為d按照對(duì)稱布置,查表得d=1④初始選擇螺旋角
初始選定螺旋角β=14⑤負(fù)載系數(shù)KK=KAKvKFαKFαβ=1×1.07×1.2×1.35=1.73(4-30)⑥檢查提取齒形系數(shù)YFα和許用應(yīng)力校正系數(shù)YSα查詢?cè)O(shè)計(jì)手冊(cè)得到:齒輪齒形系數(shù)YFα1=2.592YFα2=2.211
應(yīng)力校正系數(shù)YSα1=1.596
YSα2=1.774⑦重合度系數(shù)Y端面重合度近似為εα=[1.88-3.2×()](4-31)=[1.88-3.2×(1/24+1/78)]×cos14=1.655αε=arctg(tgα/cosβ)(4-32)=arctg(tg20/cos14)=20.64690βb=arctg(tgβcosαε)=14.07609(4-33)⑧計(jì)算齒輪的大小安全系數(shù)由設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得S=1.250工作時(shí)間以兩個(gè)輪班為基礎(chǔ),通常是八年,相當(dāng)于一年300個(gè)工作日小齒輪許用應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60nkt=60×271.7×8×300×2×8=6.25×10(4-34)大齒輪許用應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2=N1/u=6.255×10/3.24=1.9305×10(4-35)查詢?cè)O(shè)計(jì)手冊(cè)得到彎曲疲勞強(qiáng)度極限
:
小齒輪為大齒輪為查詢?cè)O(shè)計(jì)手冊(cè)得到彎曲疲勞壽命系數(shù):K=0.860K=0.930⑵設(shè)計(jì)計(jì)算①計(jì)算模數(shù)(4-36)對(duì)其進(jìn)行對(duì)比計(jì)算,根據(jù)齒輪接觸面疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法向模數(shù)m應(yīng)該大于由齒根彎曲的疲勞強(qiáng)度。計(jì)算的法向模量根據(jù)GB/T1357-1987,標(biāo)準(zhǔn)模量為四舍五入到m=2mm,但是,為了達(dá)到接觸疲勞強(qiáng)度,就需要對(duì)齒數(shù)進(jìn)行計(jì)算,因此,d=51.73。
②幾何尺寸計(jì)算計(jì)算中心距:a===109.25(4-37)將中心距圓整為110按圓整后的中心距修正螺旋角=arccos(4-38)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:d==51.53(4-39)d==166.97(4-40)計(jì)算齒輪寬度:B=(4-41)圓整的 4.5低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算⑴材料:選用45鋼調(diào)質(zhì)的低速級(jí)小齒輪,其表面硬度為350HBS取小齒齒數(shù)為=30即可選用45鋼調(diào)質(zhì)的低速級(jí)小齒輪,其表面硬度為350HBSz=2.33×30=69.90圓整取z=70.0即可⑵齒輪精度選用7個(gè)級(jí)別的精密齒根噴丸材料,根據(jù)GB/T1999.1-1988進(jìn)行表面處理。⑶按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)①選擇K=1.6②查設(shè)計(jì)手冊(cè)可得選取區(qū)域系數(shù)Z=2.45③試選,由設(shè)計(jì)詢手冊(cè)查得=0.83,=0.88=0.83+0.88=1.71應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為N=60×n×j×L=60×193.24×1×(2×8×300×8)(4-42)=4.45×10根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得接觸疲勞壽命系數(shù)K=0.94K=0.97查手冊(cè)可以得到:按齒輪表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)度極限為(2.)計(jì)算齒寬b=d=1×65.710=65.710(4-43)(3)計(jì)算齒輪寬與齒輪高度之比齒高h(yuǎn)=2.250×m=2.250×2.1420=5.4621(4-44)=65.71/5.4621=12.030(4)計(jì)算縱向重合度為(4-45)(5)計(jì)算負(fù)載系數(shù)KK=1.120+0.18(1+0.6+0.23×10×b(4-46)=1.12+0.18(1+0.6)+0.23×10×65.71=1.4231使用系數(shù)K=1同高速齒輪的設(shè)計(jì),查表選取各數(shù)值=1.04K=1.35K=K=1.2所以載荷系數(shù)K==1×1.04×1.2×1.4231=1.7760(4-47)(6)按照實(shí)際載荷系數(shù)校正所算的分度圓直徑為d=20(7)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)①計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩T1=143.3kN·m②確定齒數(shù)z因?yàn)槭潜君X輪硬齒面,所以選取z1=30,z2=i×z1=2.33×30=69.900傳動(dòng)比誤差計(jì)算i=u=z2/z1=69.9/30=2.3300(4-48)Δi=0.032%≦5%,允許。③初步選取齒寬系數(shù)∮d按對(duì)稱布置,由表查得∮d=1④初選螺旋角
初步選定螺旋角=12°⑤載荷系數(shù)為KK=KAKvKFaKFβ=1×1.040×1.20×1.35=1.6848(4-49)⑥當(dāng)量齒數(shù)
Zv1=z1/cos3β=30/cos12=32.0560Zv2=z2/cos3β=70/cos12=74.7970根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查詢得齒形系數(shù)YFa和應(yīng)力修正系數(shù)YSa⑦螺旋角系數(shù)Y軸向重合度為εβ=bsinβ/πmn=dZ1tgβ/π=2.030(4-50)Yβ=1-εββ/120°=0.797⑧大、小齒輪彎曲疲勞極限的計(jì)算。根據(jù)設(shè)計(jì)說明書可知,該齒輪的抗彎疲勞極限為查詢?cè)O(shè)計(jì)手冊(cè)可以得彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.900K=0.930S=1.40大齒輪的值比較大,可以通過選擇尺寸設(shè)計(jì)和大齒輪計(jì)算得到。對(duì)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,從齒面疲勞強(qiáng)度所計(jì)算出的法向模量m要比從齒根彎曲疲勞強(qiáng)度所計(jì)算出的法向模量要大,按照GB/T1357-1987,將標(biāo)準(zhǔn)模量四舍五入,得出m=3mm,但是為了達(dá)到疲勞強(qiáng)度,就必須要對(duì)齒數(shù)進(jìn)行計(jì)算,以接觸疲勞強(qiáng)度所計(jì)算出的分度輪直徑d=72,910。圓整后取 齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)詳情附表:
1.各個(gè)軸轉(zhuǎn)速n表4.1(r/min)(r/min)(r/min)(r/min)626.09193.2484.3884.382.各軸輸入功率P表4.2(kw)(kw)(kw)(kw)3.263.042.832.753.各軸輸入轉(zhuǎn)矩T表4.3(kN·m)(kN·m)(kN·m)(kN·m)49.79151.770326.980307.5204.6傳動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)4.6.1傳動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)⑴計(jì)算輸出軸上的輸出功率P,轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)矩P=2.830KWn=84.380r/minT=326.980N.m(2)初步確定軸的最小直徑為查詢?cè)O(shè)計(jì)手冊(cè)可以得到,選擇(4-51)由上可得,計(jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,故查詢查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》:選用LT7彈性柱銷式耦合器,公稱扭矩是500Nm,離合器開度取一半d1=40毫米,那么就取dⅠ-Ⅱ=40毫米,耦合器長(zhǎng)度取一半L=112毫米。長(zhǎng)輪轂孔徑L=84mm。(3)根據(jù)軸向定位要求,確定各軸段的直徑和長(zhǎng)度①保證達(dá)到半離合器的軸向位置。軸一—二的右端頭為軸肩頭,所以直徑為II-III。選用半個(gè)環(huán)套和耦合器,這樣環(huán)套的末端就會(huì)被擠壓到離合器的半邊表面,而不會(huì)被軸套所擠壓。最后,第I-II節(jié)應(yīng)該稍微短一點(diǎn)。②因?yàn)檩S承既要承受徑向力又要承受軸向力,因此選擇了單列角接觸球軸承,按照工作需要選擇7010C標(biāo)準(zhǔn)精密角接觸球軸承。如下圖:表4.4DB軸承代號(hào)45851958.873.27209AC45851960.570.27209B451002566.080.07309B50801659.270.97010C50801659.270.97010AC50902062.477.77210C4.6.2從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)(1)針對(duì)選取的單向角接觸球軸承其尺寸為,;而。(2)按照說明書,右側(cè)的滾動(dòng)軸承在軸向上位于軸肩部,軸肩部的高度是7010C。22mm。(3)請(qǐng)選擇將傳動(dòng)裝置安裝到車橋上。由于鏈輪有75毫米寬,此桿的長(zhǎng)度應(yīng)稍小于輪轂的長(zhǎng)度,因此為12。在鏈輪軸的左端處,可使軸的支承臂,軸臂的高度為3.5,選擇14。接下來是寬領(lǐng),取b=8mm。(4)支承端蓋的整體寬度是20mm,以支承端蓋的安裝和拆卸以及對(duì)軸承潤(rùn)滑油的需求為依據(jù),選擇了端蓋的外端表面到右端表面的距離作為半齒輪的端表面。(5)所述齒輪和所述箱的內(nèi)壁的距離a為16,所述兩個(gè)圓柱齒輪的長(zhǎng)度c為20.00毫米。在定位過程中,考慮到以后可能出現(xiàn)的鑄件誤差,因此,在定位過程中,支承軸與內(nèi)壁之間的距離越小越好。假定s=8.0mm,那么滾動(dòng)軸承寬度T=已知16.0mm,高速齒輪的輪轂長(zhǎng)度為L(zhǎng)=50.00mm,即(4-52)(4-53)(4-54)以上設(shè)計(jì),已經(jīng)初步確定了軸的各端直徑和長(zhǎng)度的數(shù)據(jù).(6)計(jì)算軸上的載荷在《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第20-149頁(yè)中,從軸的結(jié)構(gòu)圖中,可以得出一個(gè)簡(jiǎn)單的軸的計(jì)算公式,然后再確定上軸承的軸心的位置。針對(duì)7010C型的角接觸球軸承,a=16.70mm。(4-55)(7)按照彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度依據(jù)下面公式可得之前我們選擇的軸材是經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理的45鋼。此軸合理安全可以操作。(8)精確校核軸的疲勞強(qiáng)度①截面Ⅶ左側(cè)。抗彎曲系數(shù)W=0.1=0.1=12500(4-56)抗扭轉(zhuǎn)系數(shù)=0.1=0.4=25000(4-57)軸的材料選擇為45鋼,需要調(diào)質(zhì)處理。由設(shè)計(jì)手冊(cè)查詢得到:2.00=1.310軸性系數(shù)為如下:K=1+=1.82(4-58)K=1+(-1)=1.26(4-59)所以綜合系數(shù)為:K=2.8K=1.62碳素鋼的特性系數(shù)為選0.10即它是安全的.軸的截面Ⅳ右側(cè)校對(duì)抗彎曲系數(shù)W=0.1=0.1=12500.00(4-60)抗扭系數(shù)為=0.2=0.2=25000.00(4-61)軸截面Ⅳ左側(cè)的彎曲力矩M為M=133560軸的截面上的彎曲應(yīng)力:截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力如下:即由以上數(shù)據(jù)可得,綜合系數(shù)為:K=2.80K=1.620碳素鋼的特性系數(shù)為:所以軸是安全的.4.6.3鍵的設(shè)計(jì)和計(jì)算(1)首先選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸根據(jù)d=55d=65查手冊(cè)?。烘I寬b=16h=10=36b=20h=12=50(2)校和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度為在資料手冊(cè)查詢可得工作長(zhǎng)度為36-16=20.0(4-62)50.0-20.0=30.0(4-63)(3)鍵與輪轂鍵槽的接觸高度K=0.5h=5.0K=0.5h=6.0兩者都合適。取鍵標(biāo)記為:鍵2:16×36AGB/T1096-1979鍵3:20×50AGB/T1096-19794.7箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)鑄造(HT200)制作的減速器的盒體,他采取了剖分式結(jié)構(gòu),以確保齒輪的良好性能,大端蓋分機(jī)身采用了基本孔制配合。(1.)機(jī)體擁有十足的剛度在機(jī)身上加筋,外型呈矩形,從而提高了軸承座的剛性和硬度。(2.)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部零部件的潤(rùn)滑和氣密散失還需考慮。由于他的傳輸段轉(zhuǎn)速低于12米/秒,所以必須要加點(diǎn)潤(rùn)滑油,侵入油液,注意保持油液混合,造成油泥飛濺,頂端與頂端的距離H齒輪距水池底部40mm。為了確保機(jī)罩與機(jī)器座間的連接牢固性,它的連接凸緣應(yīng)該預(yù)留出充足的寬度,并且連接面應(yīng)該是平滑的,其表面的粗糙度應(yīng)該為1.25。(3.)機(jī)體結(jié)構(gòu)具有良好的工藝性。該鑄造件的壁厚是10,邊角半徑是3。整體造型簡(jiǎn)潔漂亮,模具拉拔簡(jiǎn)便。(4)附件設(shè)計(jì)視孔蓋和窺視孔在引擎罩的上方,有一個(gè)觀察孔,它能夠觀察到傳動(dòng)部分的連接區(qū)域的工作地點(diǎn),而且它還有很大的視野,因此,它能夠被插入到車身中來進(jìn)行操作。窺視孔和法蘭集成在機(jī)體內(nèi),更易于在表面承壓蓋板上工作并加強(qiáng)密封。蓋板安裝有M6。油螺塞:泄油口設(shè)在油罐的底部,在減速器的一側(cè),不與其它零件相鄰,便于放油。螺紋堵頭,所以在油孔內(nèi)的主體外壁必須是一個(gè)凸形缺口,以完成電機(jī)與堵頭支承面的配合,并與油環(huán)密封。通氣孔:因減速機(jī)運(yùn)行時(shí),機(jī)體溫度上升,空氣壓力上升,方便進(jìn)行排氣;將透氣裝置更換為頂蓋上的觀察孔,使其內(nèi)部的壓力達(dá)到平衡。蓋螺釘:?jiǎn)⑸w螺絲應(yīng)具有比機(jī)蓋連接法蘭更大的螺紋。釘子的末端應(yīng)做成圓筒狀,以避免螺釘?shù)臄嗔?。吊鉤:將吊鉤和吊環(huán)直接鑄造在機(jī)器蓋子上,用來抬起或搬運(yùn)重物。表4.5名稱符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚10箱蓋壁厚9箱蓋凸緣厚度12箱座凸緣厚度15箱座底凸緣厚度25地腳螺釘直徑M24地腳螺釘數(shù)目查手冊(cè)6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑M12機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑=(0.5~0.6)M10軸承端蓋螺釘直徑=(0.4~0.5)10視孔蓋螺釘直徑=(0.3~0.4)8定位銷直徑=(0.7~0.8)8,,至外機(jī)壁距離查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)342218,至凸緣邊緣距離查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)2816外機(jī)壁至軸承座端面距離=++(8~12)50大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離>1.215齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離>10機(jī)蓋,機(jī)座肋厚98.5軸承端蓋外徑+(5~5.5)120(1軸)125(2軸)150(3軸)軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離120(1軸)125(2軸)150(3軸)4.8潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)對(duì)于二級(jí)圓柱減速機(jī),由于傳動(dòng)裝置輕,傳動(dòng)速度低,速度遠(yuǎn)小于半徑,采用油潤(rùn)滑,機(jī)殼采用SH0357的1.50潤(rùn)滑-92安裝在一定高度。油深為H+h,H=30h=34,所以H+h=30+34=64。在高粘度的潤(rùn)滑油中,化學(xué)合成的潤(rùn)滑油具有良好的潤(rùn)滑性。在氣密性條件下,為了確保蓋板和底板的緊密配合,連接法蘭必須足夠?qū)?,連接面必須平整,并刻出被密封面的粗糙度。另外,法蘭連接銷之間的距離不宜過大,以150mm為宜。并均勻放置以確保某些表面被密封。4.9聯(lián)軸器設(shè)計(jì)(1)類型選擇.為隔振、隔震,選擇了一種彈性套柱-銷式接頭.(2)載荷計(jì)算.查設(shè)計(jì)手冊(cè)查得,選取所以轉(zhuǎn)矩(4-64)因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以查找《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選擇LT7型彈性套柱銷聯(lián)軸器它的公稱轉(zhuǎn)矩是500Nm(3)驅(qū)動(dòng)橋輪式工程機(jī)械的傳動(dòng)軸通常由減速齒輪、差速器和輪緣減速齒輪構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)軸應(yīng)滿足以下條件:①最終減速器與齒輪減速器之間的齒數(shù)比分配要合理、公平,要確保跑臺(tái)有充足的間隙(通常超過400mm),才能達(dá)到最好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。②當(dāng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪相對(duì)于地面有一定的抓地力時(shí),兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪都有一定的抓地力。當(dāng)左、右兩個(gè)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速不一樣時(shí),轉(zhuǎn)矩就能不斷地傳給輪子。③在保證每個(gè)零件具有一定的服役年限的前提下,盡量做到重量輕,體積小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;高效,易于制造,易于維護(hù)。驅(qū)動(dòng)軸鎖是一種適用于大型工程車輛的驅(qū)動(dòng)裝置。從作用上來說,驅(qū)動(dòng)橋可以劃分為剛性驅(qū)動(dòng)橋、轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋以及貫通橋。按其最后的裝配地點(diǎn),還可以分為普通型、中心型和復(fù)合型。在工程機(jī)械中,驅(qū)動(dòng)橋不能單獨(dú)使用,而只能使用原動(dòng)機(jī),制動(dòng)器,轉(zhuǎn)向離合器,末端傳動(dòng)裝置等組成一個(gè)整體。終端采用單對(duì)斜齒輪,操縱離合器采用多片式濕法,制動(dòng)采用多盤式閘或皮帶閘,終端采用雙級(jí)外圓筒;或主要外圓錐齒輪與主要行星輪的結(jié)合。驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)為大模數(shù)高速比特制的滾子橋,以比例轉(zhuǎn)矩輔助,自動(dòng)差速,轉(zhuǎn)矩自動(dòng)調(diào)整;具有較大的轉(zhuǎn)矩儲(chǔ)備率,能適應(yīng)多種復(fù)雜操作??偨Y(jié)在經(jīng)歷了將近半年的工作后,這次的設(shè)計(jì)終于告一段落。在機(jī)械工程中,壓路機(jī)的使用頻率很高,而現(xiàn)在,輪胎式壓路機(jī)更是一種非常受歡迎的機(jī)型,本次設(shè)計(jì)的輪胎壓路機(jī),主要從四個(gè)方面展開了設(shè)計(jì)和材料選擇:(1)掌握輪胎式壓路機(jī)的發(fā)展過程,對(duì)其市場(chǎng)
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