【正文】 he main transmission design, the differential design ,Halfshaft design, the design of the final drive four the main drive bevel gear used 35o bevel gears, This type of gear and the basic parameters of the geometric parameters of this design is the key point. Gear will be a few basic parameters, such as number of teeth, module, the subdriven gear circle diameter determined,spent a lot of formula to work out all the gear geometric parameters, and then gear for the Analysis and strength check. Understand the differential, and the final drive axis of the structure and working principle, the bination of design requirements, They reasonable choice of the form and size. The design differential gear selection straight bevel gears, axiswide floating, and ultimately drive single row slowdown planets form.Keywords: ZL50 Loader；final drive；wheel reducer；design目錄摘 要 IAbstract II第一章 緒論 1 國內(nèi)輪式裝載機(jī)發(fā)展概況 1 國外輪式裝載機(jī)的發(fā)展概況 2第二章 總體方案論證 3 非斷開式驅(qū)動(dòng)橋 3 斷開式驅(qū)動(dòng)橋 4 多橋驅(qū)動(dòng)的布置 4第三章 主減速器設(shè)計(jì) 5 結(jié)構(gòu)型式 5 5 5 支承方案 7 主動(dòng)錐齒輪的支承 7 7 主減速器錐齒輪設(shè)計(jì) 7 7 10 12 13第四章 差速器設(shè)計(jì) 14目錄 對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器的差速原理 14 對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器的結(jié)構(gòu) 15 差速器基本參數(shù)的選擇 15 差速器球面直徑的選擇 16 差速器齒輪參數(shù)的選擇 16 17 17 差速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 17第五章 驅(qū)動(dòng)半軸的設(shè)計(jì) 19　結(jié)構(gòu)形式分析 19 計(jì)算載荷的計(jì)算 20 按從發(fā)動(dòng)機(jī)傳來的最大扭矩計(jì)算 20 按附著極限決定的扭矩計(jì)算 20 半軸桿部直徑的計(jì)算 21 半軸強(qiáng)度驗(yàn)算 21第六章 輪邊減速器設(shè)計(jì) 22 輪邊減速器傳動(dòng)方案 22 行星排的配齒計(jì)算 22 根據(jù)傳動(dòng)比確定齒數(shù)關(guān)系 22 22 23 配齒計(jì)算 23 23 初步計(jì)算齒輪的主要參數(shù) 24 24 由接觸疲勞強(qiáng)度初算d 24 嚙合參數(shù)的計(jì)算 24 幾何尺寸計(jì)算 26第七章 花鍵、軸承 28 花鍵的選擇與校核 28 輸入法蘭與中央傳動(dòng)小錐齒輪軸連接處 28 半軸錐齒輪與半軸聯(lián)接處 29 半軸與輪邊減速器太陽輪聯(lián)接處 29 齒圈與橋殼聯(lián)接處 30 主要軸承的校核 31結(jié)論 32謝辭 33參考文獻(xiàn) 34附錄A 外文翻譯—原文部分 35附錄B 外文翻譯—譯文部分 39華東交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)第一章 緒論 國內(nèi)輪式裝載機(jī)發(fā)展概況 我國裝載機(jī)行業(yè)起步于50年代末。其中主傳動(dòng)錐齒輪采用35 ?56506 .螺旋錐齒輪，這種類型的齒輪的基本參數(shù)和幾何參數(shù)的計(jì)算是本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)所在。華東交通大學(xué)畢業(yè)論文畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠信聲明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。 本人簽名: 導(dǎo)師簽名__________ 年 月 日目錄ZL50裝載機(jī)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)摘 要本次設(shè)計(jì)內(nèi)容為ZL50裝載機(jī)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)，大致上分為主傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，差速器的設(shè)計(jì)，半軸的設(shè)計(jì)，最終傳動(dòng)的設(shè)計(jì)四大部分。本次設(shè)計(jì)差速器齒輪選用直齒圓錐齒輪，半軸采用全浮式 ，最終傳動(dòng)采用單行星排減速形式。該機(jī)采用單橋驅(qū)動(dòng)、滑動(dòng)齒輪變速。該機(jī)采用雙渦輪變矩器、動(dòng)力換擋行星變速箱的液力機(jī)械傳動(dòng)方式，Z形連桿機(jī)構(gòu)的工作裝置及鉸接轉(zhuǎn)抽，并自行設(shè)計(jì)了“三合一”的機(jī)構(gòu)，以解決液力機(jī)械化傳動(dòng)式裝載機(jī)的拖啟動(dòng)、熄火轉(zhuǎn)向及排氣制動(dòng)問題。生產(chǎn)企業(yè)由1980年的20家增至現(xiàn)在的100余家，并已成為工程機(jī)械主力機(jī)種。中國市場(chǎng)大幅增長，已發(fā)展為世界上最大的市場(chǎng)[7]。因此目前仍有大批企業(yè)進(jìn)入小裝行業(yè)，在這種情況下，盡管市場(chǎng)“突飛猛進(jìn)”，但產(chǎn)能增長更快，因此今后的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)必然殘酷而激烈，低水平的價(jià)格戰(zhàn)也在所難免。我認(rèn)為大廠進(jìn)入小裝行業(yè)并不會(huì)對(duì)他們產(chǎn)生威脅，但會(huì)有助于行業(yè)的發(fā)展。國外輪式裝載機(jī)著名的生產(chǎn)廠家有卡特彼勒、山貓、凱斯、約翰到2005年，市場(chǎng)環(huán)境急劇變化:這類產(chǎn)品占該地區(qū)需求量的40%，與之相比在北美洲只占12%。目前，全世界約有400臺(tái)（功率大于750kw）大型輪式裝載機(jī)應(yīng)用在露天礦山和建筑工程，與大型自卸汽車配套使用。、柴油機(jī)功率20kw；179。迪爾、卡特彼勒、英國的JCB等公司的挖掘裝載機(jī)及小型多功能裝載機(jī)年銷量都在萬臺(tái)以上。b)齒輪及其它傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪聲小。f)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，拆裝，調(diào)整方便。獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但可以大大提高車輛在不平路面上的行駛平順性。在裝載機(jī)輪胎尺寸和驅(qū)動(dòng)橋下的最小離地間隙已經(jīng)確定的情況下，也就限定了主減速器從動(dòng)齒輪直徑的尺寸。 斷開式驅(qū)動(dòng)橋 斷開式驅(qū)動(dòng)橋區(qū)別于非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的明顯特點(diǎn)在于前者沒有一個(gè)連接左右驅(qū)動(dòng)車輪的剛性整體外殼或梁。主減速器、差速器與傳動(dòng)軸及一部分驅(qū)動(dòng)車輪傳動(dòng)裝置的質(zhì)量均為簧上質(zhì)量。但是，由于斷開式驅(qū)動(dòng)橋及與其相配的獨(dú)立懸掛的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故這種結(jié)構(gòu)主要見于對(duì)行駛平順性要求較高的一部分轎車及一些越野汽車上，且后者多屬于輕型以下的越野汽車或多橋驅(qū)動(dòng)的重型越野汽車。前者為了把動(dòng)力經(jīng)分動(dòng)器傳給各驅(qū)動(dòng)橋，需分別由分動(dòng)器經(jīng)各驅(qū)動(dòng)橋自己專用的傳動(dòng)軸傳遞動(dòng)力，這樣不僅使傳動(dòng)軸的數(shù)量增多，且造成各驅(qū)動(dòng)橋的零件特別是橋殼、半軸等主要零件不能通用。汽車前后兩端的驅(qū)動(dòng)橋的動(dòng)力，是經(jīng)分動(dòng)器并貫通中間橋而傳遞的。由于車輛在各種道路上行駛時(shí)，其驅(qū)動(dòng)輪上要求必須具有一定的驅(qū)動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速，在動(dòng)力向左右驅(qū)動(dòng)輪分流的差速器之前設(shè)置一個(gè)主減速器后，便可使主減速器前面的傳動(dòng)部件如變速器、萬向傳動(dòng)裝置等所傳遞的扭矩減小，從而可使其尺寸及質(zhì)量減小、操縱省力。故在主傳動(dòng)中一般不采用。（3）弧齒螺旋錐齒輪，中點(diǎn)螺旋角不等于零的其他弧齒錐齒輪（圖31（c））所示。它的外形與弧齒錐齒輪相似，加工方法也用弧齒錐齒輪機(jī)床。有由于主、從動(dòng)齒輪軸線不相交，這就可以提高驅(qū)動(dòng)橋高度，增大離地間隙，提高越野能力。圖32 準(zhǔn)雙曲面齒輪 支承方案 主動(dòng)錐齒輪的支承 主動(dòng)錐齒輪的支承形式可分為懸臂式支承和跨置式支承兩種。齒輪承載能力較懸臂式可提高10%左右。為了使載荷能均勻分配在兩軸承上，應(yīng)是 c 等于或大于 d。我們認(rèn)為把這些影響反應(yīng)到疲勞強(qiáng)度計(jì)算載荷中去較合適。齒數(shù)可按表22選擇。另外，齒面過寬也會(huì)引起裝配空間減小。 b≦10m。汽車主減速器弧齒錐齒輪的平均螺旋角為35176。螺旋方向與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向影響其所受的軸向力的方向。(6) 法向壓力角 法向壓力角大一些可以提高齒輪的強(qiáng)度，減少齒輪不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)，但對(duì)于尺寸小的齒輪，大壓力角易使齒頂變尖及刀尖寬度過小，并使齒輪的端面重合度下降?；?2176。因此，傳動(dòng)系中的主減速器齒輪是個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。(4)選擇合金材料時(shí)，盡量少用含鎳、鉻的材料，而選用含錳、釩、硼、鈦、鉬、硅等元素的合金鋼。由于鋼本身有較低的含碳量，使鍛造性能和切削加工性能較好。對(duì)于滑動(dòng)速度高的齒輪，可進(jìn)行滲硫處理以提高耐磨性。這樣，如果驅(qū)動(dòng)橋的左、右車輪剛性連接，則不論轉(zhuǎn)彎行使或直線行使，均會(huì)引起車輪在路面上的滑移或滑轉(zhuǎn)，一方面會(huì)加劇輪胎磨損、功率和燃料消耗，另一方面會(huì)使轉(zhuǎn)向沉重，通過性和操縱穩(wěn)定性變壞。差速器的結(jié)構(gòu)廣泛采用對(duì)稱式圓錐直齒輪差速器，由差速器左、右殼，2個(gè)半軸齒輪，4個(gè)行星齒輪(少數(shù)汽車采用3個(gè)行星齒輪，小型、微型汽車多采用2個(gè)行星齒輪)，行星齒輪軸(不少裝4個(gè)行星齒輪的差逮器采用十字軸結(jié)構(gòu))，半軸齒輪及行星齒輪墊片等組成。于是==，即差速器不起差速作用，而半軸角速度等于差速器殼3的角速度。式（42）還可以得知：①當(dāng)任何一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為零時(shí)，另一側(cè)半軸齒輪的轉(zhuǎn)速為差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍；②當(dāng)差速器殼的轉(zhuǎn)速為零（例如中央制動(dòng)器制動(dòng)傳動(dòng)軸時(shí)），若一側(cè)半軸齒輪受其它外來力矩而轉(zhuǎn)動(dòng)，則另一側(cè)半軸齒輪即以相同的轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動(dòng)。四個(gè)行星齒輪，行星齒輪軸，半軸齒輪墊片及行星齒輪墊片等組成。 差速器球面直徑的選擇 差速器的大小可由差速器球面直徑 來表征，而球面半徑代表了差速器齒輪的節(jié)錐距，因此表征了差速器的強(qiáng)度。壓力角，由于壓力角增大，最小齒數(shù)可小到10 。（2）模數(shù)的確定齒輪的分錐角為：；齒輪的外錐距為：則取為標(biāo)準(zhǔn)值，m = 7； 目前，176。項(xiàng)目半軸齒輪行星輪齒數(shù)1810模數(shù)7mm7mm分度圓直徑180mm100mm壓力角176。根錐角176。表41差速器齒輪參數(shù) 差速器齒輪的強(qiáng)度計(jì)算 差速器齒輪的尺寸受結(jié)構(gòu)限制，而且承受的載荷較大，它不像主減速器齒輪那樣經(jīng)常處于嚙合狀態(tài)，只有當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或左右輪行駛不同的路程時(shí)，或一側(cè)車輪打滑而滑轉(zhuǎn)時(shí)，差速器齒輪才能有嚙合傳動(dòng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。對(duì)于非斷開式驅(qū)動(dòng)橋，車輪傳動(dòng)裝置的主要零件為半軸；對(duì)于斷開式驅(qū)動(dòng)橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋，車輪傳動(dòng)裝置為萬向傳動(dòng)裝置。半浮式半軸除傳遞轉(zhuǎn)矩外，其外端還承受由路面對(duì)車輪的反力所引起的全部力和力矩。全浮式半軸(圖51c)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是半軸外端的凸緣用螺釘與輪轂相聯(lián)，而輪轂又借用兩個(gè)圓錐滾子軸承支承在驅(qū)動(dòng)橋殼的半軸套管上。在這里我們選擇全浮式半軸。 計(jì)算載荷的計(jì)算 按從發(fā)動(dòng)機(jī)傳來的最大扭矩計(jì)算 在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，若考慮差速器行星齒輪自轉(zhuǎn)內(nèi)摩擦阻力矩時(shí)，一側(cè)半軸會(huì)出現(xiàn)最大扭矩，兩半軸齒輪1式中 —— 外側(cè)車輪對(duì)應(yīng)的半軸（半軸齒輪）傳遞的扭矩，N m； —— 內(nèi)側(cè)車輪對(duì)應(yīng)的半軸（半軸齒輪）傳遞的扭矩，N m；—— 差速器受到的扭矩，N m，；K—— 縮緊系數(shù)，K = ~ ，；則 ， ，則半軸傳遞的轉(zhuǎn)矩為： 按附著極限決定的扭矩計(jì)算由附著里決定的半軸受到的扭矩為：式中 GM —— 裝載機(jī)自重（N ），GM =167000N ；PQ—— 額定載重量（N ），PQ = 50000N ；f —— 附著系數(shù)，輪式裝載機(jī)f = ~ ，；rd—— 動(dòng)力半徑（m），rd = i4—— 輪邊減速器傳動(dòng)比，i4 = ；h 4—— 輪邊減速器傳動(dòng)效率， h 4 = ；則取上述兩種計(jì)算方法所得的較小值作為計(jì)算轉(zhuǎn)矩，帶入經(jīng)驗(yàn)公式來選擇主要參數(shù)。 輪邊減速器傳動(dòng)方案 輪邊減速器有多種布置方案，各種方案有不同的作用。為齒圈和太陽輪的齒數(shù)之比。 行星排的配齒計(jì)算 根據(jù)傳動(dòng)比確定齒數(shù)關(guān)系 對(duì)于太陽輪輸入，行星架輸出的行星傳動(dòng)型式，其傳動(dòng)比為：由i = ，則。本設(shè)計(jì)選行星輪數(shù)為3個(gè)。 由接觸疲勞強(qiáng)度初算d太陽輪分度圓直徑為：式中—— 算式系數(shù)，對(duì)于剛對(duì)剛配對(duì)的齒輪副，直齒輪傳動(dòng) ，斜齒輪傳動(dòng) ； —— 使用系數(shù)，；—— 綜合系數(shù)， —— 計(jì)算接觸強(qiáng)度的行星輪載荷分布不均勻系數(shù)，；—— 小齒輪齒寬系數(shù)，；—— 齒數(shù)比，—— 齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度；式中，“+”號(hào)用于外嚙合，“”號(hào)用于內(nèi)嚙合。根據(jù)各標(biāo)準(zhǔn)中心距之間的關(guān)系 ，現(xiàn)選取其嚙合中心距為作為各齒輪副的公用中心距值。其變位方式應(yīng)采用角度變位的正傳動(dòng)，即，則太陽輪的變位系數(shù)為：則行星輪的變位系數(shù)為：q x齒輪副 在q x齒輪副中，和。則，選用的花鍵合適。 半軸與輪邊減速器太陽輪聯(lián)接處鍵參數(shù)的選擇此處花鍵承受很大扭矩，聯(lián)接比較重要，選用漸開線花鍵。為了便于軸承安裝花鍵外徑應(yīng)小于最小軸承內(nèi)徑105mm，故選用規(guī)格為10180。參數(shù)為鍵數(shù)10，小徑92mm，大徑102mm，鍵寬11mm。則 A、B、C軸承上的總支反力為:，則。繪圖部分采用CAD繪圖軟件進(jìn)行，在繪圖過程中加深了之前所學(xué)計(jì)算機(jī)繪圖方法，提高了熟練程度，對(duì)繪圖中出現(xiàn)的問題通過請(qǐng)教老師和同學(xué)得到了解決，使自己的繪圖能力到了很大的提高，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。老師不僅是我學(xué)習(xí)的楷模，更是指引我前進(jìn)的方向。s bucket capacity is much bigger than a bucket capacity of a backhoe loader. 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