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文檔簡介
1、<p><b> 第一章 緒 論</b></p><p> 1.1 研究的目的和意義</p><p> 研究本課題的主要目的是為了讓廣大學(xué)生能夠正確且更好的運(yùn)用自己在大學(xué)里所學(xué)的東西,讓我們能夠自己動(dòng)腦筋去考慮問題、發(fā)現(xiàn)并解決自己在設(shè)計(jì)中所遇到的各種問題,而且培養(yǎng)了我們自主動(dòng)手的能力,并為以后的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p
2、> ?。?)最終開發(fā)出一套齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷通用性軟件系統(tǒng);</p><p> ?。?)避免在軟件開發(fā)方面的很多重復(fù)性工作,可快速組建齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)與</p><p> 故障診斷系統(tǒng),節(jié)省開發(fā)、應(yīng)用時(shí)間;</p><p> ?。?)降低齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的開發(fā)、應(yīng)用成本;</p><p> (4)建立齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)與
3、故障診斷系統(tǒng)軟件平臺(tái),在最低成本的前提下實(shí)</p><p> 現(xiàn)對(duì)各種型號(hào)的齒輪箱的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷;</p><p> ?。?)采用多級(jí)動(dòng)態(tài)庫技術(shù),使齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)具有更好的可</p><p> 升級(jí)性和更低成本的功能擴(kuò)展性;</p><p> ?。?)采用多線程技術(shù),實(shí)現(xiàn)離線、在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障分析可以在同一軟件<
4、;/p><p> 系統(tǒng)內(nèi)同時(shí)進(jìn)行,具有較好的實(shí)時(shí)性、兼容性和靈活性;實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)分</p><p> 析分離,保證了數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性,又可以現(xiàn)場進(jìn)行各種分析(包括精密分析);</p><p> ?。?)在本軟件平臺(tái)上應(yīng)用對(duì)象可以方便的拓展到其他設(shè)備,以最低成本實(shí)現(xiàn)</p><p> 更廣泛的應(yīng)用對(duì)象的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷和應(yīng)用領(lǐng)域。&l
5、t;/p><p> ?。?)液力傳動(dòng)變速箱設(shè)計(jì)是機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的一次比較完整的某類機(jī)械的整體設(shè)計(jì)。通過設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的機(jī)械整機(jī)的分析能力,樹立正確的設(shè)計(jì)思想,掌機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和步驟,為自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。</p><p> ?。?通過設(shè)計(jì),把有關(guān)課題(機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、液力傳動(dòng)、汽車構(gòu)造、CAD技術(shù)、Pro/E)中獲得的理論知識(shí)在實(shí)際中綜合地加以利用,使
6、這些知識(shí)得到鞏固與發(fā)展,使理論知識(shí)與生活密切地結(jié)合起來。因此,液力傳動(dòng)變速箱的設(shè)計(jì)是有關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課后綜合性的專業(yè)設(shè)計(jì)。</p><p> ?。?)通過設(shè)計(jì),熟練的應(yīng)用有關(guān)參考資料,計(jì)算圖表、手冊(cè)、圖冊(cè)和規(guī)范,熟悉有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作與分工合作完成大型設(shè)計(jì)的能力和在機(jī)械整體設(shè)計(jì)方面所必備的基本技能。</p><p> ?。?)本次設(shè)計(jì)的具體要求:進(jìn)行相關(guān)的機(jī)械、液力傳動(dòng)以及液
7、壓控制等方面的理論與技術(shù)研究,開發(fā)基于機(jī)電一體化的高效、簡易、穩(wěn)定。</p><p> ?。?)隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展,對(duì)液力傳動(dòng)變速箱的需求量將逐年大幅度增加,液力傳動(dòng)變速箱用戶對(duì)性能要求越來越高。本次設(shè)計(jì)致力于研究出更加實(shí)用、合理的液力傳動(dòng)變速箱。</p><p> 1.2 本課題的主要研究內(nèi)容</p><p> 本次設(shè)計(jì)的液力傳動(dòng)變速箱是由液力變矩器和
8、具有前進(jìn)二檔、后退二檔共四個(gè)檔位的動(dòng)力換檔變速箱組成的液力傳動(dòng)變速箱。設(shè)計(jì)的主要任務(wù)包括總體方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)與零部件設(shè)計(jì)、液壓控制部分設(shè)計(jì)、變速箱的三維建模與運(yùn)動(dòng)仿真。液力傳動(dòng)變速箱采用單級(jí)二相三工作輪綜合式液力變矩器。液力變矩器使該液力傳動(dòng)變速箱具有液力傳動(dòng)輸出的自動(dòng)適應(yīng)性,能隨著外負(fù)載的變化而相應(yīng)改變其輸出扭矩和轉(zhuǎn)速,而且要求能夠吸收和消除來自發(fā)動(dòng)機(jī)和外負(fù)載對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊振動(dòng)。所采用的換檔方式要求帶有緩沖閥,使操縱簡單、方便,起動(dòng)平
9、穩(wěn),較大地減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p> 除此之外,還要學(xué)會(huì)濕式多片式液力離合器的設(shè)計(jì)方法以及設(shè)計(jì)液壓控制整體的油路。這樣,每個(gè)部分協(xié)調(diào)工作,構(gòu)成完整的液力傳動(dòng)變速箱。并學(xué)會(huì)用AUTOCAD建造部件的結(jié)構(gòu)圖。</p><p> 在設(shè)計(jì)過程中學(xué)會(huì)查閱相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)、資料、手冊(cè),并進(jìn)行計(jì)算和繪圖及編寫文本。在解決工程問題時(shí)必須有全局觀點(diǎn)、生產(chǎn)觀點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn),并樹立正確的設(shè)計(jì)思路和嚴(yán)謹(jǐn)
10、的工作作風(fēng),熟悉機(jī)電液一體化技術(shù)工作的一般程序和方法。</p><p> 主要指標(biāo)與技術(shù)參數(shù):</p><p> 型號(hào):JCMFVD60T</p><p> 相配發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率KW:64~81</p><p> 相配發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速r/min:2000~2400</p><p> 傳動(dòng)比:前進(jìn)一檔:1.621
11、 前進(jìn)二檔:0.526</p><p> 后退一檔:1.621 后退二檔:0.526</p><p> 主油壓力Mpa:1.2~1.5</p><p> 變矩器進(jìn)油壓力Mpa:0.5~0.7</p><p> 變矩器型號(hào):YJH315</p><p> 有效直徑mm:315</p><
12、;p> 零速工況變矩系數(shù):3.15+/-0.15</p><p> 最高效率:>0.79</p><p> 零速工況泵輪公稱力矩N.m:71+/-4</p><p> 最高效率工況泵輪公稱力矩N.m:60+/-3</p><p> 旋轉(zhuǎn)方向(面向輸入端):順時(shí)針</p><p> 工作油液:6號(hào)
13、或8號(hào)液力傳動(dòng)油</p><p> 工作油溫(度):70~95</p><p> 最高工作油溫(度):120(不超過5min)</p><p> 外形尺寸(長x寬x高):740x580x620</p><p><b> 凈質(zhì)量kg:320</b></p><p> 通過本次設(shè)計(jì),旨在培養(yǎng)
14、學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)完成實(shí)際工程設(shè)計(jì)的獨(dú)立工作能力。通過液力傳動(dòng)變速箱設(shè)計(jì)的應(yīng)用,進(jìn)一步掌握變速箱的基本知識(shí)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法,提高工程應(yīng)用能力。</p><p> 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p> 1.3.1 發(fā)展概述</p><p> 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,液力傳動(dòng)變速箱逐漸取代了機(jī)械式的變速箱。據(jù)調(diào)查,美國Allison等液力傳動(dòng)變速箱市場用量很大,
15、但其價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)發(fā)雜、修理技術(shù)含量高、故障判斷難度大,而且還需要檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)帶動(dòng),檢測(cè)液力傳動(dòng)變速箱的油壓、轉(zhuǎn)速、溫度等,錄取各種技術(shù)參數(shù),判斷排除故障。</p><p> 20世紀(jì)80年代中期,液力傳動(dòng)變速箱在國外得以迅速發(fā)展,普及率愈來愈高,除了大排量發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)裝備液力傳動(dòng)變速箱之外,發(fā)動(dòng)機(jī)排量在ZL以下的轎車也大量裝備液力傳動(dòng)變速箱,而且不少車型都把它作為標(biāo)準(zhǔn)配置推出。液力傳動(dòng)變速箱在我國一直是處于十分落
16、后狀態(tài),除了70年代長春第一汽車制造廠曾為紅旗牌轎車配置了液力傳動(dòng)變速箱之后,將近二十多年來,國產(chǎn)轎車從未出現(xiàn)過液力傳動(dòng)變速箱總成。自從20世紀(jì)80年代以來,國外大量的現(xiàn)代轎車進(jìn)人我國市場,特別在一些國際化大都市,裝備有液力傳動(dòng)變速箱的進(jìn)口轎車迅速增長。隨著我國改革開放的進(jìn)一步深入,國家對(duì)汽車工業(yè)的投資規(guī)模日益擴(kuò)大,國內(nèi)外汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)高質(zhì)量、高水平、高效率的液力傳動(dòng)變速箱的需求越來越迫切。</p><p>
17、液力傳動(dòng)變速箱故障診斷在設(shè)備故障診斷中的作用和意義,作為機(jī)械設(shè)備中一種必不可少的傳遞動(dòng)力的通用零部件,在金屬切削機(jī)床、航空、電力系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、冶金機(jī)械等現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。但由于其本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜,工作環(huán)境惡劣等原因,齒輪箱容易出現(xiàn)損壞和故障。</p><p> 液力傳動(dòng)變速箱的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)是建立在多個(gè)學(xué)科基礎(chǔ)之上的交叉學(xué)科,它綜合了機(jī)械、電子、力學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)的精華,具
18、有工程應(yīng)用性強(qiáng)、技術(shù)基礎(chǔ)可靠、與高技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)的特點(diǎn)。采用這一先進(jìn)技術(shù)對(duì)齒輪箱進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷,可實(shí)現(xiàn)齒輪箱由事后維修、定期維修到視情維修的根本轉(zhuǎn)變,減少一些不必要的經(jīng)濟(jì)損失,具有重大意義。</p><p> 1.3.2液力傳動(dòng)變速箱的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)</p><p> 隨著國內(nèi)汽車市場的發(fā)育成長,液力傳動(dòng)變速箱產(chǎn)品型譜逐步細(xì)化,產(chǎn)品的針對(duì)性越來越強(qiáng),因此在保證現(xiàn)有液力傳動(dòng)變速箱
19、生產(chǎn)和改進(jìn)的同時(shí),要充分認(rèn)識(shí)到加入WTO后良好的合作開發(fā)機(jī)遇,取長補(bǔ)短,同時(shí)更應(yīng)認(rèn)識(shí)到供方、買方、替代者、產(chǎn)品競爭者的巨大壓力。要緊跟重型商用車行業(yè)向高檔、高技術(shù)含量和智能化方向發(fā)展的趨勢(shì),要緊跟客車低地板化、綠色環(huán)?;?、城市公交大型化的發(fā)展方向,開發(fā)和生產(chǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、適合我國國情的重型車用液力傳動(dòng)變速箱。</p><p> 第二章 總體方案的設(shè)計(jì)</p><p> 2.1液力傳
20、動(dòng)變速箱概述</p><p> 液力傳動(dòng)變速箱已有60多年的歷史,目前工業(yè)車輛普遍使用的是液力傳動(dòng)變速箱。人們經(jīng)常把液力傳動(dòng)變速箱和無級(jí)變速箱兩個(gè)概念混為一談。實(shí)際上這兩種變速箱工作原理完全不同。</p><p> 液力傳動(dòng)變速箱主要利用液力變矩器配合差動(dòng)輪系齒輪箱實(shí)現(xiàn)換擋功能。傳動(dòng)過程中,液力變矩器中液體分子在高壓,高速運(yùn)動(dòng)中有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。液力傳動(dòng)變速箱檔位少變化大,連接平穩(wěn),因此操作
21、容易,既給開車人帶來方便,也給坐車人帶來舒適。</p><p> 圖2-1 液力傳動(dòng)變速箱傳動(dòng)簡圖</p><p> 渦輪軸 2、彈性聯(lián)接板 3、渦輪 4、導(dǎo)輪 5、泵輪 6、中間齒輪軸 7、中間齒輪 8、油泵傳動(dòng)齒輪 9、油泵總成 10、二檔齒輪 11、摩擦片 12、主動(dòng)片 13、錐形板 14、墊板 15、前進(jìn)檔軸總成 16、一檔齒輪 17、計(jì)數(shù)齒輪 18、一檔齒輪 19、計(jì)數(shù)齒輪
22、 20、倒檔軸總成 21、低速檔齒輪 22、輸出法蘭 23、剎車齒輪 24、剎車軸 25、剎車總成 26、高速檔齒輪 27、輸出軸 28、倒檔二速齒輪</p><p><b> 說明:</b></p><p> 前進(jìn)一檔:件1渦輪軸→件15前進(jìn)檔軸總成→件16一檔總成→件21低速檔齒輪→件27輸出軸→件22輸出法蘭</p><p> 前進(jìn)
23、二檔:件1渦輪軸→件15前進(jìn)檔軸總成→件10一檔總成→件26高速檔齒輪→件27輸出軸→件22輸出法蘭</p><p> 后退一檔:件1渦輪軸→件15前進(jìn)檔軸總成→件17計(jì)數(shù)齒輪→件19計(jì)數(shù)齒輪→件20倒檔軸總成→件18倒檔一檔齒輪→件21低速檔齒輪→件27輸出軸→件22輸出法蘭</p><p> 后退二檔:件1渦輪軸→件15前進(jìn)檔軸總成→件17計(jì)數(shù)齒輪→件19計(jì)數(shù)齒輪→件20倒檔軸總成
24、→件28倒檔二檔齒輪→件26高速檔齒輪→件27輸出軸→件22輸出法蘭</p><p> 前進(jìn)、后退離合器均由操縱閥總成控制。油泵總成為內(nèi)嚙合齒輪泵,油泵向系統(tǒng)提供壓力油,液力變矩器工作后的油液進(jìn)入車輛上的散熱器后,再進(jìn)入變速箱潤滑摩擦片、軸承及齒輪。</p><p> 本變速箱裝有停車制動(dòng)器。</p><p> 2.2 主要技術(shù)參數(shù)</p>&l
25、t;p> 驅(qū)動(dòng)60噸的液力傳動(dòng)變速箱主要設(shè)計(jì)參數(shù):</p><p> 1)外形尺寸: 740×580×620mm</p><p> 2)功率: 70Kw</p><p> 3)轉(zhuǎn)速: 2200r/min</p><p> 4)油壓: 1.2~1.5Mpa</p>
26、<p> 5)力矩: 70N.m</p><p> 6)凈質(zhì)量: ≤400kg</p><p> 7)變速要求: 四級(jí)</p><p><b> 2.3 工作原理</b></p><p> 液力傳動(dòng)變速箱傳動(dòng)簡圖見圖1,液力變矩器通過彈性連接板2有發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),帶動(dòng)泵輪5旋轉(zhuǎn),使液流
27、沿葉片方向高速流入渦輪3,推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)論4使變矩器產(chǎn)生變矩作用,通過渦輪軸1將扭矩傳給液力傳動(dòng)變速箱前進(jìn)擋軸總成15.</p><p><b> 2.4 結(jié)構(gòu)介紹</b></p><p> 液力傳動(dòng)變速箱是由變速箱、液力變矩器、油泵總成、主調(diào)壓閥、溢流閥部件、操縱閥部件和離合器組成。下面逐步介紹各個(gè)部件:</p><p><b&g
28、t; 2.4.1 變速箱</b></p><p> 本次變速箱設(shè)計(jì)選用斜齒圓柱齒輪。斜齒圓柱齒輪因其使用壽命長,傳動(dòng)平穩(wěn)和噪聲小而得到廣泛使用。</p><p> 設(shè)計(jì)要求:變速箱在低檔工作時(shí)作用有較大的力,所以變速箱的低檔布置在靠近軸的后支承處,然后按照從低檔到高檔順序布置各檔位齒輪。這樣做既能使軸有足夠大的剛性,又能保證裝配容易。變速箱整體結(jié)構(gòu)剛性與軸和殼體的結(jié)構(gòu)有關(guān)
29、系。通過控制軸的長度即控制檔數(shù),來保證變速箱有足夠的剛性。軸的設(shè)計(jì):輸出軸上的功率 P=70kw,轉(zhuǎn)速n=2200r/min ,轉(zhuǎn)距T=70 Nm。</p><p> 2.4.2 油泵總成</p><p> 0JCMFVD60T、WH100T油泵總成結(jié)構(gòu)圖見圖。油泵總成主要由油泵箱蓋1、泵殼2、主動(dòng)齒輪3、被動(dòng)齒輪4等零件組成。油泵箱蓋1為鑄件,鑄有高壓腔和低壓腔,油泵總成安裝在變矩器
30、殼體上,通過變矩器上的齒輪、中間齒輪、泵傳動(dòng)齒輪增速后(傳動(dòng)比0.7838)將動(dòng)力傳動(dòng)給主動(dòng)齒輪3,帶動(dòng)油泵被動(dòng)齒輪4傳動(dòng),組成內(nèi)嚙合齒輪泵向泵系統(tǒng)供油。</p><p> 圖 2-2 油泵總成</p><p><b> 2.4.3 離合器</b></p><p> 0JCMFVD60T、WH100T型液力傳動(dòng)變速箱有兩個(gè)離合器:離合器
31、(前進(jìn)離合器)、離合器(倒檔離合器)離合器結(jié)構(gòu)圖見圖,離合器有前進(jìn)擋(倒檔)軸12、主動(dòng)片10、摩擦片11、回拉彈簧18、錐形片15、密封環(huán)13(17、26)、各齒輪等零件組成。左、右離合器為濕式多片式液力離合器,左端離合器(低速檔)裝有相見裝配7片摩擦片、6片主動(dòng)片、1片墊板、1片錐形片,右端離合器裝有相間裝配7片摩擦片和7片主動(dòng)片,離合器殼與輸入軸焊接在一體,壓力油腔控制閥分別進(jìn)入前進(jìn)1擋、前進(jìn)2擋、后退1擋、后退2擋離合器,實(shí)現(xiàn)各
32、檔位換擋。活塞在回位彈簧18的彈簧力作用下回位,使摩擦片和主動(dòng)片處在分離狀態(tài)。換擋使,油壓作用于活塞上,使內(nèi)、外摩擦片互相結(jié)合,靠摩擦力把來自變矩器的動(dòng)力傳到各檔位齒輪上。</p><p> 圖 2-3 離合器</p><p> 2.4.4 液力變矩器</p><p> YJH315U液力變矩器結(jié)構(gòu)見圖。主要由渦輪軸1、泵輪2、導(dǎo)輪3、渦輪4、彈性連接板5等
33、元件組成。</p><p> 泵輪2通過彈性連接板5與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪相聯(lián)結(jié)。泵輪將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ饔鸵旱膭?dòng)能,并使液流沿葉片方向高速流入渦輪4.推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn),由渦輪軸1輸出,并將轉(zhuǎn)速及扭矩傳給變速箱。液流由渦輪流出后,進(jìn)入導(dǎo)輪3.當(dāng)變矩器處于負(fù)載較大、渦輪轉(zhuǎn)速較低的變矩階段時(shí),導(dǎo)輪被單項(xiàng)離合器楔住不能旋轉(zhuǎn),液流作用于導(dǎo)輪的扭矩通過導(dǎo)輪作用于液流上,液流再經(jīng)過泵輪增加扭矩,渦輪上的扭矩等于泵輪與導(dǎo)輪的扭矩之和
34、。因而輸出扭矩大于輸入扭矩,產(chǎn)生自動(dòng)變矩,當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速與泵輪 之比大于某一值時(shí),導(dǎo)輪脫開自由轉(zhuǎn)動(dòng),變矩終止,此狀態(tài)為偶合狀態(tài)。</p><p> YJH315為沖焊型液力變矩器,不可分解。</p><p> 圖 2-4 YJH315液力變矩器</p><p> 2.4.5 主調(diào)壓閥、溢流閥部件</p><p> 主調(diào)壓閥、溢流閥組件結(jié)
35、構(gòu)圖見圖,由主調(diào)壓彈簧、溢流彈簧、活塞、銷等組成。主調(diào)壓閥將離合器油壓控制在1.2MPa~1.5MPa范圍內(nèi),一部分油液經(jīng)微動(dòng)閥進(jìn)入操縱閥實(shí)現(xiàn)換擋;一部分油液進(jìn)入溢流閥將油壓調(diào)整在0.5MPa~0.7MPa范圍內(nèi),然后進(jìn)入變矩器工作。</p><p> 圖 2-5 JCMFVD60T主調(diào)壓閥、溢流閥結(jié)構(gòu)圖</p><p> 2.4.6 操縱閥部件</p><p&g
36、t; 0JCMFVD60T、WH100T操作閥組件結(jié)構(gòu)圖見圖。操縱閥組件主要由微動(dòng)閥1、開關(guān)閥2、操縱閥3、儲(chǔ)能閥4、測(cè)壓閥5等零件組成。微動(dòng)閥桿連接到微動(dòng)踏板連桿上,當(dāng)踩下微動(dòng)踏板時(shí),微動(dòng)閥桿向里移動(dòng),當(dāng)微動(dòng)閥桿向里移動(dòng)4mm時(shí),離合器開始降壓,離合器壓力降為某一壓力時(shí),摩擦片打滑,使車輛達(dá)到微動(dòng)效果;當(dāng)微動(dòng)閥桿向里移動(dòng)10.5mm時(shí),離合器壓力降為0,離合器主動(dòng)片與摩擦片不能結(jié)合,車輛停止走動(dòng);當(dāng)微動(dòng)閥桿向里移動(dòng)28mm時(shí),微動(dòng)閥
37、桿行程終止。開關(guān)閥2、儲(chǔ)能閥4組成緩沖閥,用于減少離合器結(jié)合與分離時(shí)的沖擊。測(cè)壓閥便于車輛上測(cè)量壓力。</p><p> 圖 2 – 6 JCMFVD60T操縱閥組件結(jié)構(gòu)圖</p><p> 2.5 變速箱使用注意事項(xiàng) </p><p> 變速箱在使用和維修保養(yǎng)時(shí)必須注意的幾個(gè)事項(xiàng)為:</p><p> 1、油質(zhì)檢查;影響油質(zhì)的主
38、要原因是油液溫度,油液溫度過高,將會(huì)使油液粘性下降,性能破壞,堵塞細(xì)小量孔,卡滯控制閥門,降低潤滑效果,破壞密封部件,進(jìn)而可能導(dǎo)致變速箱失效;</p><p> 2、油壓檢查。車輛運(yùn)行1000公里后有必要進(jìn)行測(cè)壓,把所測(cè)的壓力值列表和標(biāo)準(zhǔn)壓力值對(duì)照來衡量此時(shí)變速箱的工作狀況;</p><p> 3、液壓控制系統(tǒng)漏油檢查;</p><p> 4、換檔桿位置檢查和
39、調(diào)整;</p><p> 5、要用指定的耐高溫液壓油;</p><p> 6、在行駛中可以自由地切換前進(jìn)擋;</p><p> 7、長時(shí)間停車必須使用手剎,否則會(huì)破壞液力變速箱的鎖止機(jī)構(gòu);</p><p> 8、車子停穩(wěn)后,再掛入倒擋。</p><p><b> 2.6 本章小結(jié)</b>
40、</p><p> 在這一章節(jié)里,我們大概了解液力傳動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)和功能,以及它其中所包含的各個(gè)部件的基本情況。對(duì)其工作原理也有了初步的認(rèn)識(shí),此次液力傳動(dòng)變速箱的設(shè)計(jì)涉及到的知識(shí)面很廣,涉及到了機(jī)械制圖,機(jī)械原理,材料力學(xué),液壓傳動(dòng),汽車?yán)碚?,以及Pro/E等方面的知識(shí),可以說是對(duì)我大學(xué)知識(shí)的匯總,也是對(duì)我的考驗(yàn),經(jīng)過近一個(gè)月的努力,通過查資料和詢問老師,我已經(jīng)掌握了液力傳動(dòng)變速箱的設(shè)計(jì)方法,知道了做什么,怎么
41、去做,并確定了當(dāng)中的尺寸和參數(shù),不過,由于水平有限,其中在所難免會(huì)有些小錯(cuò)誤,望各位老師賜教,知道我把這次畢業(yè)設(shè)計(jì)做的更完美。</p><p> 第三章 變速箱傳動(dòng)的設(shè)計(jì)</p><p><b> 3.1總體傳動(dòng)方案</b></p><p> 根據(jù)3.1所示原則及其他相關(guān)因素,總體傳動(dòng)方案圖3-1:</p><p&g
42、t; 圖3-1 總體傳動(dòng)方案圖</p><p><b> 說明:</b></p><p> 前進(jìn)一檔 由輸入軸經(jīng)齒輪2和8 結(jié)合,由輸出軸輸出</p><p> 前進(jìn)二檔 由輸入軸經(jīng)齒輪1和7 結(jié)合,由輸出軸輸出</p><p> 后退一檔 由輸入軸經(jīng)齒輪3和4,過中間軸,又由齒輪5和8,最后有輸出軸輸出&l
43、t;/p><p> 后退二檔由輸入軸經(jīng)齒輪3和4,過中間軸,又由齒輪6和7,最后有輸出軸輸出</p><p> 剎車檔 由剎車軸,經(jīng)齒輪 8和9,最后控制輸出軸</p><p><b> 3.2 前進(jìn)檔設(shè)計(jì)</b></p><p> 3.2.1 前進(jìn)擋概述 </p><p> 由于汽車
44、變速箱各檔齒輪的工作情況是不相同的,所以按齒輪受力、轉(zhuǎn)速、噪聲要求等情況,應(yīng)該將它們分為前進(jìn)擋工作區(qū)和后退檔工作區(qū)兩大類。</p><p> 前進(jìn)擋工作區(qū):在這個(gè)區(qū)內(nèi)的工作特點(diǎn)是行車?yán)寐瘦^高,因?yàn)樗瞧嚨慕?jīng)濟(jì)性檔位。在高檔工作區(qū)內(nèi)的齒輪轉(zhuǎn)速都比較高,因此容易產(chǎn)生較大的噪聲,特別是增速傳動(dòng),但是它們的受力卻很小,強(qiáng)度應(yīng)力值都比較低,所以強(qiáng)度裕量較大,即使削弱一些小齒輪的強(qiáng)度,齒輪匹配壽命也在適用的范圍內(nèi)。因此
45、,在前進(jìn)檔工作區(qū)內(nèi)齒輪的主要設(shè)計(jì)要求是降低噪聲和保證其傳動(dòng)平穩(wěn),而強(qiáng)度只是第二位的因素。以下將具體闡述怎樣合理選擇設(shè)計(jì)參數(shù)。</p><p> 3.2.2 前進(jìn)擋檔數(shù)的確定</p><p> 檔數(shù)多少影響到檔與檔之間的傳動(dòng)比比值。比值過大會(huì)造成換檔困難。一般認(rèn)為比值不宜大于1.71.8。因此如最大傳動(dòng)比與最小傳動(dòng)比之比值愈大,檔位數(shù)也應(yīng)愈多。對(duì)于轎車而言,由于其行駛車速高,比功率大,最
46、高檔的后備功率也大,即最高檔的動(dòng)力因素大,所以其最高檔與起動(dòng)檔的動(dòng)力因素間的變化范圍較小。</p><p> 重型貨車的比功率更小,使用條件也更復(fù)雜,所以一般采用六檔至十幾個(gè)檔的變速箱,以適應(yīng)復(fù)雜的使用條件,從而使汽車具有足夠的動(dòng)力性和良好的燃油經(jīng)濟(jì)性。</p><p> 但:本設(shè)計(jì)為了滿足使用要求,擋數(shù)設(shè)計(jì)為: 前進(jìn)為二擋</p><p> 3.2.3 前進(jìn)
47、擋齒輪設(shè)計(jì)</p><p> ?。?)合理選用模數(shù):</p><p> 在現(xiàn)代變速箱設(shè)計(jì)中,各檔齒輪模數(shù)的選擇是不同的。但為了經(jīng)濟(jì)性和用途的要求,初選模數(shù):m=4。</p><p> ?。?)合理選用壓力角:</p><p> 對(duì)于同一分度圓的齒輪而言,若其分度圓壓力角不同,基圓也就不同。當(dāng)壓力角越大時(shí),基圓直徑就越小,漸開線就越彎曲,輪
48、齒的齒根就會(huì)變厚,齒面曲率半徑增大,從而可以提高輪齒的彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度。</p><p> (3)合理選用螺旋角:</p><p> 為了保證齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性、低噪聲和少?zèng)_擊,所有齒輪都要選擇較大的螺旋角,一般都在30左右。</p><p><b> ?。?)分析齒頂寬:</b></p><p> 對(duì)于正變位齒輪
49、,隨著變位系數(shù)的增大,齒頂高也增大,而齒頂會(huì)逐漸變尖。所以必須對(duì)齒輪進(jìn)行齒頂變尖的驗(yàn)算。對(duì)于汽車變速箱齒輪,一般推薦其齒頂寬不小于(0.25-0.4)m。</p><p> 3.2.4 前進(jìn)擋軸的設(shè)計(jì)</p><p><b> ?。╝)前進(jìn)一檔</b></p><p> a、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)。</p><
50、;p> 選用圓柱斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。設(shè)工作壽命6.5年(每年工作300天),兩班制。</p><p><b> 精度等級(jí)為七級(jí)。</b></p><p> 由機(jī)械設(shè)計(jì)書10-1選擇齒輪材料為40Gr。硬度為280HBS,齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS。</p><p> 選小齒輪的齒數(shù)為=27,大齒輪的齒數(shù)為=1.62
51、1x27=43.76取=44.</p><p> b、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p> 由機(jī)械設(shè)計(jì)公式(10-9a)試算 (3-1)</p><p> 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p><b> 試算載荷系數(shù)。</b></p><p> 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p&
52、gt;<p><b> (3-2)</b></p><p> 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-7選取齒寬系數(shù)=1.</p><p> 由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6查得,材料的彈性影響系數(shù)=189.8</p><p> 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-21d接觸疲勞強(qiáng)度極限,</p><p> 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-19接觸疲勞壽命系數(shù)&
53、lt;/p><p> 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力,失效概率為1%,安全系數(shù)s=1</p><p><b> (3-3)</b></p><p><b> (2)計(jì)算</b></p><p> 1)分度圓直徑帶入中較小的值</p><p><b> 2)計(jì)算圓周速度&
54、lt;/b></p><p><b> (3-4)</b></p><p><b> 3)計(jì)算齒寬b</b></p><p><b> 計(jì)算齒寬與赤高之比</b></p><p><b> 模數(shù) </b></p><p&
55、gt;<b> 齒高 </b></p><p><b> 計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p> 根據(jù),7級(jí)精度,由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)</p><p><b> 直齒輪:</b></p><p> 由表10-2查得使用系數(shù)</p><
56、p> 由表10-4用插值法得7級(jí)精度,小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí),由,查圖10-13得,故載荷系數(shù)</p><p> 6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得得分度圓直徑,由式10-10a得</p><p><b> (3-5)</b></p><p> c、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì),由機(jī)械設(shè)計(jì)公式10-5得到彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為
57、 (3-6)</p><p> ?。?)確定公式內(nèi)的各計(jì)算值、</p><p> 1)由機(jī)械設(shè)計(jì)課本圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極</p><p> ,大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。</p><p> 2)由機(jī)械設(shè)計(jì)課本圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p> 3) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力
58、</p><p> 取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4,由式10-12得</p><p><b> 計(jì)算載荷系數(shù)k</b></p><p><b> (3-7)</b></p><p> 5) 查取齒形系數(shù),由表10-5查得</p><p> 6) 查取應(yīng)力校正系數(shù),由表
59、10-5查得</p><p> 7) 計(jì)算大、小齒輪得并加以比較</p><p><b> 大齒輪得數(shù)值大。</b></p><p> ?。?)設(shè)計(jì)計(jì)算: (3-8)</p><p> 可取由彎曲強(qiáng)度算得得模數(shù)2.84,并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=3mm,按接觸強(qiáng)度得分度圓得直徑,算出小齒輪得齒數(shù)</p>
60、;<p><b> d、幾何尺寸得計(jì)算</b></p><p> ?。?)計(jì)算分度圓得直徑</p><p><b> ?。?)計(jì)算中心距</b></p><p> (3)計(jì)算齒輪寬度,取</p><p><b> ?。╞)前進(jìn)二檔</b></p>
61、<p> a、選定齒輪得類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p> 1)精度等級(jí)選7級(jí)精度</p><p> 2)選小齒輪,大齒輪</p><p><b> 3)選取螺旋角為</b></p><p> b、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì),按式(10-21)試算</p><p><
62、b> (3-9)</b></p><p> ?。?)確定公式內(nèi)得各計(jì)算數(shù)值</p><p><b> 1)試選</b></p><p> 2)由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)</p><p> 3)由圖10-26查得,則</p><p><b> 4)許用接觸應(yīng)力&
63、lt;/b></p><p><b> (2)計(jì)算</b></p><p> 1)試算小齒輪分度圓得直徑,由公式得</p><p><b> 2)計(jì)算圓周速度</b></p><p><b> (3-10)</b></p><p> 3)
64、計(jì)算齒寬b及模數(shù)</p><p> 4)計(jì)算縱向重合度 </p><p><b> (3-11)</b></p><p><b> 5)計(jì)算載荷系數(shù)k</b></p><p> 已知使用系數(shù),根據(jù),7及精度,由機(jī)械設(shè)計(jì)課本圖10-8查得動(dòng)載系數(shù),由表10-4查得,</p>&l
65、t;p><b> 由圖10-13查得</b></p><p> 由表10-3查得,故載荷系數(shù)為</p><p> 6) 按實(shí)際得載荷系數(shù)校正所算得的分度圓得直徑,由式(10-10a)得 (3-12)</p><p><b> 7)計(jì)算模數(shù)</b></p><p>
66、;<b> (3-13)</b></p><p> c、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì),由式(10-17)</p><p><b> (3-14)</b></p><p><b> ?。?)確定計(jì)算參數(shù)</b></p><p><b> 1)計(jì)算載荷系數(shù)</b>
67、;</p><p> 2) 根據(jù)縱向重合度,從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)</p><p><b> 3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p> 4)查取齒形系數(shù),由表10-5查得</p><p> 5) 查取應(yīng)力校正系數(shù),由表10-5查得</p><p> 6) 計(jì)算大、小齒輪得并加
68、以比較</p><p><b> 大齒輪得數(shù)值大。</b></p><p><b> ?。?)設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b> 取</b></p><p><b> 則 取</b></p><p><b>
69、; d、幾何尺寸計(jì)算</b></p><p><b> ?。?)計(jì)算中心距</b></p><p><b> (3-15)</b></p><p> 將中心距圓整為178mm</p><p> (2)按圓整后得中心距修正螺旋角</p><p> ?。?)計(jì)
70、算大、小齒輪得分度圓得直徑</p><p><b> ?。?)計(jì)算齒輪寬度</b></p><p><b> 圓整后取</b></p><p> ?。╟)用以上方法以及通過從動(dòng)圖中可以得到</p><p> 第四章 變速箱軸的設(shè)計(jì)</p><p> 4.1前進(jìn)檔軸的設(shè)
71、計(jì)</p><p> 前進(jìn)檔軸輸入功率為70KW,軸轉(zhuǎn)速為2200r/min。初選軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。</p><p> 1)計(jì)算軸的最小直徑 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3,由于考慮到軸內(nèi)有孔,故取=125。于是得軸的最小直徑為mm。</p><p> 2)初選滾動(dòng)軸承 根據(jù)軸的最小直徑為39.6mm,又因軸承主要受徑向力的作用,且由于軸內(nèi)油路孔的原因,
72、在這選用深溝球滾動(dòng)軸承,且直徑偏大,型號(hào)為6209,其尺寸為</p><p><b> 。</b></p><p> 3)軸的其他主要部位直徑的設(shè)計(jì) 根據(jù)軸上的相關(guān)定位關(guān)系,定位軸肩的高度h一般取為h=(0.07~0.1)d,d為與零件相配處的軸的直徑,軸肩處的過渡圓角半徑r必須小于與之相配的零件轂孔端部的圓角半徑R或倒角尺寸C,非定位軸肩是為了加工和裝配方便而設(shè)
73、置的,其高度沒有嚴(yán)格的規(guī)定,一般取1~2mm。故選取傳動(dòng)齒輪處軸直徑為50mm。</p><p> 4)軸的零件圖結(jié)構(gòu) 繪制軸零件圖4-1。</p><p> 圖 4-1 前進(jìn)檔軸</p><p> 4.2后退檔軸的設(shè)計(jì)</p><p> 后退檔軸與前進(jìn)檔軸在功率、轉(zhuǎn)速、作用力和功用上沒有很大的區(qū)別,故設(shè)計(jì)方法與前進(jìn)檔軸一樣,零件圖
74、4-2.</p><p> 圖4-2 后退檔軸</p><p><b> 4.3輸出軸的設(shè)計(jì)</b></p><p> 1)求輸出軸上的功率和轉(zhuǎn)速 為保守起見,應(yīng)采用前進(jìn)一檔(以此可保證軸上承受的最大扭矩即功率最大,轉(zhuǎn)速最?。∶考?jí)齒輪的傳動(dòng)效率(包括軸承效率在內(nèi))η=0.97</p><p><b>
75、; (4-1)</b></p><p><b> (4-2)</b></p><p> 2)確定軸的最小直徑 選軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,?。?20。</p><p> 得 (4-3)</p><p> 3)初選滾動(dòng)軸承 在這仍可選用深溝球滾動(dòng)軸承
76、,型號(hào)為6209,其尺寸為</p><p><b> 。</b></p><p> 4)根據(jù)相關(guān)要求設(shè)計(jì)軸如圖4-3</p><p> 圖 4-3 輸出軸</p><p><b> 4.4剎車軸的設(shè)計(jì)</b></p><p> 由于齒輪9采用和齒輪2一樣的齒輪???/p>
77、慮到設(shè)計(jì)的方便,亦選用可選用深溝球滾動(dòng)軸承,型號(hào)為6209,其尺寸為: 。</p><p> 圖 4-4 剎車軸</p><p><b> 第五章 油泵總成</b></p><p><b> 5.1 緒論</b></p><p> ?。ㄒ唬﹥?nèi)嚙合齒輪泵是采用齒輪內(nèi)嚙合原理,內(nèi)外齒輪節(jié)圓緊靠
78、一邊,另一邊被泵蓋上“月牙板”隔開。主軸上的主動(dòng)內(nèi)齒輪帶動(dòng)其中外齒輪同向轉(zhuǎn)動(dòng),在進(jìn)口處齒輪相互分離形成負(fù)壓而吸入液體,齒輪在出口處不斷嵌入嚙合而將液體擠壓輸出。由于這種獨(dú)特結(jié)構(gòu),所以特別適用于輸送粘度大的介質(zhì),粘度范圍為:0.2-1000000cp;</p><p> 內(nèi)嚙合齒輪泵可反向輸送,只要更換電機(jī)轉(zhuǎn)向即可;</p><p> 內(nèi)嚙合齒輪泵泵體可轉(zhuǎn)向,進(jìn)出口位置成直角,便于選配進(jìn)
79、出口位置;</p><p> 內(nèi)嚙合齒輪泵在泵體、端蓋、軸承座間都有連接方便的保溫或冷卻介質(zhì)的進(jìn)出接口。</p><p> 內(nèi)嚙合齒輪泵具有:無困油現(xiàn)象、輸送平穩(wěn)、效率高、噪音小,使用壽命廠的優(yōu)點(diǎn)。</p><p> ?。ǘ﹥?nèi)嚙合齒輪泵適用于輸送石油、化工、涂料、染料、食品、油脂、醫(yī)藥等行業(yè)中的牛頓液體或非牛頓液體,輸送液體的種類可由輕質(zhì)、揮發(fā)性液體,直至重質(zhì)
80、、粘稠,甚至半固態(tài)液體。</p><p> (三)內(nèi)嚙合齒輪泵的材質(zhì)有鑄鐵,鑄鋼,不銹鋼等 </p><p> ?。ㄋ模﹪獾聡鳥OSCH生產(chǎn)的支撐塊浮動(dòng)式內(nèi)嚙合齒輪泵,內(nèi)外齒輪均采用修正漸開線齒形,用活動(dòng)月牙板將高、低壓腔分開,并在徑向形成壓力補(bǔ)償,使得內(nèi)外齒齒頂與月牙板之間形成幾無間隙的密封,軸向動(dòng)補(bǔ)償盤則保證軸向間隙的良好密封,使得該泵的內(nèi)泄漏減至最低。低壓12Mpa、中壓21 M
81、pa、高壓33 Mpa。此結(jié)構(gòu)容積效率高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本高。他適用于輸送各種輕質(zhì)、揮發(fā)性液體,直至重質(zhì)、粘稠液體,甚至半固態(tài)液體。廣泛應(yīng)用于石油、化工、油脂、涂料等行業(yè)。目前有泊頭市宏譽(yù)泵閥有限公司加工生產(chǎn)。</p><p> 5.2 內(nèi)嚙合齒輪泵工作原理</p><p> 在內(nèi)嚙合齒輪泵中,內(nèi)轉(zhuǎn)子為主動(dòng)輪,外轉(zhuǎn)子為從動(dòng)論,內(nèi)外轉(zhuǎn)子的速比i=Z1/Z2。由于內(nèi)外轉(zhuǎn)子齒數(shù)有一齒差,在
82、嚙合過程中有二次嚙合存在。因此能形成幾個(gè)獨(dú)立的封閉包液腔。隨著內(nèi)外轉(zhuǎn)子的嚙合旋轉(zhuǎn),各包液腔的容積發(fā)生不同的變化,當(dāng)包液腔容積由小變大時(shí),包液腔內(nèi)產(chǎn)生局部真空,在大氣壓力作用下,液體通過進(jìn)口管道和泵蓋上的環(huán)形槽,進(jìn)入泵腔開始吸液。當(dāng)包液腔容積達(dá)到最大時(shí),吸液過程結(jié)束。當(dāng)包液腔內(nèi)的容積由大變小時(shí),包液腔內(nèi)的液體就從另一個(gè)環(huán)形槽壓出,此為泵的排出過程。 內(nèi)嚙合齒輪泵在工作過程中,內(nèi)轉(zhuǎn)子的一個(gè)
83、齒轉(zhuǎn)過一周,出現(xiàn)一個(gè)工作循環(huán),即完成泵吸液至排液過程。一個(gè)轉(zhuǎn)子泵的內(nèi)轉(zhuǎn)子有個(gè)齒,它每旋轉(zhuǎn)一周,必須出現(xiàn)個(gè)與上述腔相同的工作循環(huán),內(nèi)嚙合齒輪泵便通過個(gè)工作循環(huán)連續(xù)不斷地向外輸液,故內(nèi)外轉(zhuǎn)子繞互相平行的兩軸線做不同速度的同向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),必發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),此運(yùn)動(dòng)使內(nèi)外轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生不斷變化的空間,并與吸液排液道接通,以達(dá)到吸排液的目的。</p><p> 5.3 油泵各參數(shù)設(shè)計(jì)</p><p>
84、5.3.1內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)相關(guān)計(jì)算</p><p> 已知:傳動(dòng)比i=0.7837,通過內(nèi)嚙合齒輪的傳動(dòng)比,根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章齒輪傳動(dòng),計(jì)算出,,m=5.</p><p> 兩齒差: (5-1)</p><p> 流量:齒輪泵的平均排量是兩個(gè)齒輪齒槽容積的總和。</p><p&g
85、t;<b> (5-2)</b></p><p><b> 理論流量:</b></p><p><b> ?。?-3)</b></p><p> -外齒輪的齒頂圓半徑,-外齒輪的齒根圓半徑,-內(nèi)齒輪的齒頂圓半徑-內(nèi)齒輪的齒根圓半徑,b-齒厚</p><p> 理論流量的
86、近似計(jì)算公式:</p><p><b> =220016</b></p><p> =35.36L/min (5-4)</p><p><b> 實(shí)際流量: </b></p><p> n為主動(dòng)齒輪即內(nèi)齒輪的轉(zhuǎn)速
87、,常取0.8-0.965.</p><p> 模數(shù):對(duì)近似流量公式中的用模數(shù)m來表示,計(jì)算出模數(shù)m,再取標(biāo)注模數(shù)。</p><p> 分度圓直徑: (5-5)</p><p><b> ?。?-6)</b></p><p> 中心距:mm
88、 (5-7)</p><p> 齒頂高系數(shù)和齒根高系數(shù):</p><p> 外齒輪的齒頂圓、齒根圓半徑:</p><p><b> ?。?-8)</b></p><p><b> ?。?-9)</b></p><p> 內(nèi)齒輪的齒頂圓、齒根圓半徑
89、:</p><p><b> ?。?-10)</b></p><p><b> ?。?-11)</b></p><p><b> 其中為頂隙,,取</b></p><p> 齒厚:-齒寬系數(shù),取</p><p><b> ?。?-12)&l
90、t;/b></p><p> 5.3.2 齒輪軸的設(shè)計(jì)</p><p> 1)空心軸的部分:定位軸肩的高度h一般取h=(0.07-0.1)d,根據(jù)內(nèi)齒輪的各尺寸,d大致上取,。</p><p> 2)齒輪的部分:根據(jù)內(nèi)齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸,大致選齒輪的各個(gè)參數(shù)Z=20,m=3,。</p><p><b> d=mz=20&
91、lt;/b></p><p> 3)軸承的設(shè)計(jì):通過機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè),</p><p> 4)普通平鍵的設(shè)計(jì):已知,查機(jī)械制圖書,得到</p><p> 5)花鍵的設(shè)計(jì):已知,查機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè),。</p><p> 5.4 殼體的設(shè)計(jì)</p><p> 通過過度齒輪與變矩器輸出嚙合來帶動(dòng)齒輪泵,由
92、于變矩器的輸出是不斷變化的,因此泵的的輸出也是變化的。過度齒輪是用來把泵和變矩器的輸出軸隔離開來,以方便泵的安裝,減小變矩器的尺寸。內(nèi)嚙合齒輪泵的輸入軸是和過度齒輪同軸的。</p><p> 為了給過度齒輪和泵的結(jié)合設(shè)計(jì),很好的保護(hù)和防止油液的污染,必須給其裝上外殼。</p><p> 起齒輪邊界總高度170毫米,為了給油液的運(yùn)行留下足夠的空間和過度齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)嚙合,給它兩邊都留下20毫
93、米的空間。根據(jù)對(duì)工作狀況的分析,和對(duì)油液壓力的校核,選擇2毫米的鍛鋼作為機(jī)殼。</p><p> 泵的厚度選為20毫米。泵和齒輪被密封在殼體里,可以最大限度的保護(hù)泵的工作,并且由于殼體呈扁圓形狀,可以很好的節(jié)省空間,為變矩器設(shè)計(jì)的小型化有很大的幫助,該殼體裝在變矩器的殼體。</p><p> 5.5 油泵總成的結(jié)構(gòu)</p><p> 如圖 5-1 所示
94、</p><p> 圖 5-1 油泵的結(jié)構(gòu)</p><p> 第六章 變速箱離合器的設(shè)計(jì)</p><p><b> 6.1 離合器概述</b></p><p> 離合器是用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間或機(jī)器內(nèi)部主動(dòng)軸與從動(dòng)軸間,在同軸線上實(shí)現(xiàn)傳遞動(dòng)力或運(yùn)動(dòng),具有接合或分離功能的裝置。使機(jī)器起動(dòng)或停止,主、從動(dòng)軸間
95、同步和相互超越運(yùn)動(dòng),工作機(jī)起動(dòng)和過載保護(hù),以及進(jìn)行速度變換,控制轉(zhuǎn)矩的大小,滿足要求的結(jié)合時(shí)間等。因此,離合器在機(jī)床、汽車、印刷、包裝、食品、輕工、石油、冶金、礦山、起重運(yùn)輸機(jī)械、發(fā)電設(shè)備等各類機(jī)械中得到廣泛的應(yīng)用。</p><p> 在此變速箱中,采用了液壓離合器,即在液體壓力作用下具有離合功能的離合器,通常采用0.5~2MPa壓力油源,傳遞轉(zhuǎn)矩大,體積小,調(diào)整油壓可控制輸出轉(zhuǎn)矩的大小,離合平穩(wěn)無沖擊。此變速
96、箱中使用了兩個(gè)液壓離合器,但結(jié)構(gòu)相同,故在此只對(duì)一個(gè)離合器進(jìn)行設(shè)計(jì)</p><p> 6.2 離合器的設(shè)計(jì)</p><p> 6.2.1摩擦片參數(shù)的選擇 </p><p> 摩擦片是換檔離合器中的核心零件,對(duì)整個(gè)離和器的性能起著決定性的作用。因此,選擇性能良好的摩擦材料和進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是離合器設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》單行本(聯(lián)軸器、離合器與制動(dòng)器
97、)表4-1確定摩擦片的參數(shù)。</p><p> 液力傳動(dòng)換檔離合器裝在密封著的變速箱內(nèi),工作時(shí)散熱條件差,所以要求摩擦材料要具有良好的導(dǎo)熱、耐磨、耐熱、耐燒蝕性。叉車在實(shí)際作業(yè)中換檔頻繁,要求離合器在結(jié)合時(shí)應(yīng)平穩(wěn)、柔和;而在分離時(shí)要迅速徹底。因此,在設(shè)計(jì)離合器時(shí)要求摩擦片具有足夠的摩擦系數(shù)和穩(wěn)定性,以保證在給定的條件下可靠工作。由于粉末冶金摩擦材料主要成份為金屬,導(dǎo)熱性好、強(qiáng)度高,且承受負(fù)荷能力比非金屬摩擦材料
98、大,故在工程機(jī)械、叉車機(jī)動(dòng)力換檔離合器中得到了廣泛應(yīng)用。</p><p> 選取摩擦片數(shù)量z=8,摩擦片厚度h=2,片間間隙δ=0.7。襯面層厚度1mm(薄層)和4mm(厚層)</p><p> 6.2.2扭矩容量的計(jì)算 </p><p> 摩擦離合器是靠摩擦表面間的摩擦力矩來傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的。</p><p><b> (
99、6-1)</b></p><p> ——離合器的最大摩擦力矩N·m</p><p> ——發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩,N·m</p><p> ——一次傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比(當(dāng)離合器裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸上時(shí)i=1)</p><p> ——離合器的儲(chǔ)備系數(shù),選擇時(shí),應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):</p><p>
100、; 摩擦片在使用中磨損后,離合器還應(yīng)能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 要防止離合器滑磨過大。 要能防止傳動(dòng)系過載。</p><p> 顯然,為可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過大,β不宜選取太??;為使離合器尺寸不致過大,減少傳動(dòng)系過載,保證操縱輕便,β又不宜選取太大;當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較大、使用條件較好時(shí),β可選取小些;當(dāng)使用條件惡劣,需要拖帶掛車時(shí),
101、為提高起步能力、減少離合器滑磨,β應(yīng)選取大些;貨車總質(zhì)量越大,β也應(yīng)選得越大;采用柴油機(jī)時(shí),由于工作比較粗暴,轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn),選取的β值應(yīng)比汽油機(jī)大些;發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)越多,轉(zhuǎn)矩波動(dòng)越小,β可選取小些;膜片彈簧離合器由于摩擦片磨損后壓力保持較穩(wěn)定,選取的β值可比螺旋彈簧離合器小些;雙片離合器的β值應(yīng)大于單片離合器。 各類汽車口值的取值范圍通常為: 轎車和微型、輕型貨車 β=1.20~1.75 中型和重型貨車 β=1.50~2.25 越野
102、車、帶拖掛的重型汽車和牽引汽車 β=1.80~4.00</p><p><b> 故在此選擇β=2而</b></p><p><b> 故得</b></p><p> 6.2.3摩擦片的內(nèi)外徑 </p><p> 1) 摩擦片外徑D(mm)的確定</p><p>
103、摩擦片外徑D(mm)根據(jù)如下經(jīng)驗(yàn)公式選用</p><p><b> (6-2)</b></p><p> 式中:為直徑系數(shù),式中,為直徑系數(shù),轎車:=14.5;輕、中型貨車:單片=16.0~18.5,雙片=13.5~15.0;重型貨車:=22.5~24.0。故在此選擇=15</p><p><b> 故</b><
104、;/p><p><b> 取D=127mm</b></p><p> 2) 摩擦片內(nèi)、外徑比c 為了計(jì)算內(nèi)徑,先要確定內(nèi)、外徑比c. 在設(shè)計(jì)摩擦片時(shí),應(yīng)選擇合適的內(nèi)、外徑比c。c值取得過小,摩擦片內(nèi)徑過小,結(jié)構(gòu)布置往往有困難;另外c值小,內(nèi)、外徑差值大,內(nèi)、外徑的圓周速度相差大,滑磨時(shí)溫升不一致,摩擦片易產(chǎn)生翹曲變形,摩擦片的磨損也不均勻;同時(shí)c值小,在外徑D不變的
105、情況下,等效半徑減小,同樣的壓緊力下所傳遞的扭矩將減小。但c值也不能取得過大,在壓緊力不變的條件下,c值大將使摩擦片受壓面積減少,比壓增加且可能超過其允許范圍,這也是不希望看到的。一般在0.53~0.70之間,在此選擇c=0.53</p><p> 3)確定內(nèi)徑 在已知外徑和內(nèi)外徑比的情況下,得內(nèi)徑</p><p> ,取d=67mm (6-
106、2)</p><p> 6.2.4離合器的計(jì)算</p><p> 1)離合器接合所需的軸向壓力</p><p><b> (6-3)</b></p><p> 式中 、——摩擦片摩擦面的外徑和內(nèi)徑(mm)</p><p> ——摩擦片材料的許用壓強(qiáng)(MPa)見《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》單行本(聯(lián)
107、軸器、離合器與制動(dòng)器)表22.6-4,在此選?。?</p><p> ——速度修正系數(shù),見表5-1。由于</p><p> 在此選?。?.62。(6-4)</p><p> 表5-1 滑動(dòng)速度系數(shù)</p><p><b> 故由公式得</b></p><p><b> 2)液
108、壓缸的外半徑</b></p><p><b> (6-5)</b></p><p> 式中 ——密封裝置產(chǎn)生的摩擦阻力(N),對(duì)“O”形橡膠密封圈,可?。?.03Q</p><p><b> 故=339.91n</b></p><p> ——油液工作壓強(qiáng)(MPa),一般取=0.
109、5~2.0 MPa,故選取=1 MPa</p><p> ——密封圈高度(mm)</p><p> ——排油所需壓力(MPa),其值與回油路管路阻力有關(guān),為了保證離合器能安全脫開,應(yīng)滿足,一般?。?.05~0.1 MPa,在這選?。?.08 MPa</p><p> ——離合器轉(zhuǎn)速(r/min)</p><p> ——液壓缸內(nèi)半徑(m
110、m),根據(jù)軸的尺寸,選?。?0mm</p><p><b> 故由公式得</b></p><p><b> (6-6)</b></p><p><b> 3)復(fù)位彈簧力</b></p><p> 式中 ——離合器脫開時(shí),油缸中總的壓力損失對(duì)活塞的阻力(N)。</
111、p><p><b> (6-7)</b></p><p> 故=2853.15+339.91=3193.06N</p><p> 4)計(jì)算油腔工作壓強(qiáng)</p><p> 第七章 變速箱液力變矩器的設(shè)計(jì)</p><p> 7.1液力變矩器概述</p><p> 液力變
112、矩器是車輛上應(yīng)用的液力傳動(dòng)裝置。它對(duì)外載荷有自動(dòng)造應(yīng)性,能隨著外載荷的變化自動(dòng)進(jìn)行變矩,由于傳遞動(dòng)力的介質(zhì)是油,所以傳動(dòng)非常柔和、平穩(wěn);能減輕外載荷變化對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)及發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊與振動(dòng),延長傳動(dòng)系統(tǒng)及發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于叉車、裝載機(jī)等工程機(jī)械,是工程車輛的重要部件。該產(chǎn)品已經(jīng)系列化,已根據(jù)不同車輛的要求設(shè)計(jì)、制造出了各種性能、結(jié)構(gòu)要求的液力變矩器,循環(huán)圓直徑從Φ244至Φ350、傳遞功率從30KW至160KW,應(yīng)用于1.5噸液力叉
113、車及ZL30、ZL50裝載機(jī),產(chǎn)品可靠性高,維修方便。</p><p> 液力變矩器的作用有:(1)成倍增長發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。(2)起到自動(dòng)離合器的作用,傳送或斷開發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩至變速器。(3)緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。(4)起到飛輪的作用,使發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)。(5)驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)的油泵。</p><p> 7.2液力變矩器的結(jié)構(gòu)及工作原理</p><p>
114、液力變矩器由泵輪、渦輪、導(dǎo)輪、旋轉(zhuǎn)外罩和導(dǎo)流表面組成。其工作過程為:動(dòng)力輸入外罩帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn) 液體能量(扭矩)進(jìn)入渦輪液體能量(扭矩),使渦輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)工作機(jī)(輸出)工作液流進(jìn)入導(dǎo)輪(導(dǎo)輪不動(dòng)),改變扭矩(外面阻力矩傳入)液體進(jìn)入泵輪,繼續(xù)循環(huán)。</p><p> 變矩原理:以循環(huán)圓流體為研究對(duì)象,當(dāng)在某一穩(wěn)定工況點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),各工作輪對(duì)流體的力矩為</p><p><b> (7
115、-1)</b></p><p> 即 </p><p><b> 式中 ,;</b></p><p> ——?jiǎng)恿C(jī)傳給變矩器泵輪的轉(zhuǎn)矩;</p><p> ——泵輪的機(jī)械效率;</p><p> ——渦輪對(duì)流體的作用轉(zhuǎn)矩;</p>
116、<p> ——渦輪的機(jī)械效率。</p><p> 因,,且一般(點(diǎn),故有) </p><p> 這就是液力變矩器的變矩原理。</p><p> 7.3液力變矩器的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p> 已知參數(shù)如下:型號(hào)為YJH315,有效直徑為315mm,零速工況變矩系數(shù)為3.15±0.15,高速效率為0.79,零速工況
117、泵輪公稱力矩為71±4N.m,最高效率工況泵輪公稱力矩為60±3N.m。旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針(面向輸入端),工作油液為LTSA32GB11120汽輪機(jī)油或6號(hào)、8號(hào)液力傳動(dòng)油。工作油溫為70~95℃,最高油溫為120℃(不超過5min),由于有效直徑已知,故可以直接計(jì)算循環(huán)圓形狀的相對(duì)參數(shù)。</p><p> ?。?)循環(huán)圓內(nèi)徑 由于直徑比,其中為循環(huán)圓內(nèi)徑,為有效直徑。對(duì)一般啟動(dòng)變矩系數(shù)要求不
118、高的變矩器,,而對(duì)啟動(dòng)變矩系數(shù)要求較高的變矩器,的取值范圍為0.4~0.45。的選取要考慮變矩器結(jié)構(gòu)布置等因素,因太小對(duì)單向離合器及多層軸套的布置帶來困難。在此選擇=0.45</p><p> 故=0.45=0.45315=141.75mm</p><p> ?。?)循環(huán)圓形狀系數(shù)a 循環(huán)圓形狀系數(shù)a=L/L,L為循環(huán)圓內(nèi)環(huán)的徑向長度,L為循環(huán)圓外環(huán)的徑向長度。a減小顯然會(huì)使流道過流斷
119、面的面積增大,循環(huán)圓內(nèi)的流量也就相應(yīng)的增大,從而使泵輪力矩系數(shù)增大,一般a的取值范圍為0.43~0.55。a較小雖然會(huì)使變矩器的能容增大,但給葉輪設(shè)計(jì)帶來困難,葉片嚴(yán)重扭曲,且內(nèi)環(huán)處葉片的節(jié)距減小,使排擠系數(shù)減小。另外,流道彎曲大也會(huì)使流動(dòng)損失增加。故在此取a=0.5。</p><p> 故得L=D-D=315-141.75=173.25mm,L=a L=86.625mm。</p><p&g
120、t; ?。?)循環(huán)圓的軸向?qū)挾菳 因?yàn)檠h(huán)圓寬度。式中D為有效直徑,一般b的取值范圍為b=0.2~0.4.故取b=0.3。</p><p><b> 故得 </b></p><p> 7.4液力變矩器的葉輪設(shè)計(jì)介紹</p><p> 由于變矩器型號(hào)均已知,故在此只對(duì)葉輪設(shè)計(jì)方法進(jìn)行介紹。變矩器葉輪設(shè)計(jì)是由設(shè)計(jì)計(jì)算及根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選定出工作輪
121、各參數(shù)值以后,設(shè)計(jì)出葉輪及繪制出葉片的形狀,并最終繪出木模圖,以便于鑄造或機(jī)加制造出工作輪。</p><p> ?。?)葉片進(jìn)出口邊的確定 變矩器葉輪的進(jìn)出口邊在軸面圖上是形狀各異的,大部分為直線,也有曲線形狀。不論何種形狀,均由設(shè)計(jì)者在葉輪設(shè)計(jì)時(shí)確定??梢詫⑦M(jìn)口邊放在同一軸面上,也可以根據(jù)保角變換分點(diǎn)把進(jìn)口放在同一直線上。因進(jìn)口邊形狀影響,在進(jìn)行保角變換時(shí),保角網(wǎng)格上根據(jù)前后蓋板(內(nèi)外環(huán))流線及平均流線上葉片
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