【正文】 建設(shè)中土石方施工的主要機(jī)種之一 。產(chǎn)品特點是科技含量高，研制與生產(chǎn)周期較長，投資人市場容量有限，市場競爭主要集中少數(shù)兒家公司。 （ 3） 不斷創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計 裝載機(jī)的工作裝置 也不 再采用單一的“ Z 型”連桿機(jī)構(gòu)， 相繼 出 現(xiàn)了八桿平行結(jié)構(gòu)和 TP 連桿機(jī)構(gòu)之后，卡特彼勒公司于 1996 年首次在礦用人型裝載機(jī)上采用了單功臂鑄鋼結(jié)構(gòu)的特殊工作裝置，即所謂的“ Ye rsal ink 機(jī)構(gòu)”。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 3 頁 第 2 章 主傳動器建模 軟件的介紹 三維建模主要采用的軟件為 SoildWorks 20xx Solidworks 軟件功能 強(qiáng)大，組件繁多。 也 叫主減速器， 不管變速器在什么檔位上，這個裝置的傳動比都是總傳動比的一個因子。這個偏移量稱為雙曲面齒輪的偏移距。 主傳動器中主、從動錐齒輪的支承型 式 主傳動器主從、動齒輪只有正確的嚙合，才能很好的工作，要保證正確的嚙合，除與齒輪的加工質(zhì)量、裝配調(diào)整及軸承、減速器殼的剛度有關(guān)外，還與齒輪的支承剛度密切相關(guān)。大部分工程車輛都采用這種形式。 減速 型式 為 單級減速附行星輪邊減速 ，這樣做的好處為：橋中部差速器，半軸體積小，縮短橋中心到傳動軸凸緣的距離，行星齒輪結(jié)構(gòu)緊湊，半軸與輸出驅(qū)動軸同軸，傳動比可達(dá) 12~18。 （ 5）對于不同的主傳動比， 1z 和 2z 應(yīng)有適宜的搭配。 對于從動錐齒輪齒面寬 2b ，推薦不大于節(jié)錐 2A 的 倍，即 22 Ab ? ，而且 2b應(yīng)滿足 tmb 102? ，對于汽車主減速器圓弧齒輪推薦采用： 22 Db ? = 407? = 在此取 70mm 一般習(xí)慣使錐齒輪的小齒輪齒面寬比大齒輪稍大，使其在大齒輪齒面兩端都超出西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 8 頁 一些，通常小齒輪的齒面加大 10%較為合適，在此取 1b =75mm 中點螺旋角 螺旋角沿齒寬是變化的，輪齒大端的螺旋角最大，輪齒小端螺旋角最小，弧齒錐齒輪副的中點螺旋角是相等的，選 ? 時應(yīng)考慮它對齒面重合度 ? ，輪齒強(qiáng)度和軸向力大小的影響， ? 越大，則 ? 也越大，同時嚙合的齒越多，傳動越平穩(wěn)，噪聲越低，而且輪齒的強(qiáng)度越高， ? 應(yīng)不小于 ，在 ～ 時效果最好，但 ? 過大，會導(dǎo)致軸向力增大。所以主動錐齒輪選擇為左旋，從錐頂看為逆時針運(yùn)動，這樣從動錐齒輪為右旋， 從錐頂看為順時針，驅(qū)動汽車前進(jìn)。 模型的建立 主傳動器外殼的建模 11sin2 ?df?西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 10 頁 由于 zl50 裝載機(jī)主動錐齒輪采用的是跨置式，所以主傳動器的外殼比較復(fù)雜，實物如圖 所示，對零件上的某些部分采取了簡化處理 圖 主減速器外殼實物圖 建模第一步：先通過 繞軸線轉(zhuǎn)草圖畫出驅(qū)動橋外殼球形部分，如圖 。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 12 頁 圖 新建裝配體 單擊插入零件按鈕 如圖 ， 選擇差速器外殼端蓋 放入視圖框，如圖 。 圖 軸承菜單 圖 軸承參數(shù)選擇 輸入?yún)?shù)， 選用軸承 33215 GB29794 如圖 、 。 aae m a x e m a xae m a x1 m g m g1 6 0 .1 9 5 0 .1 9 5 1 61 0 0 T Tmg0 0 .1 9 5 1 6Tpf???? ???????? ?????當(dāng)當(dāng) （ 32） am —— 滿載時的總質(zhì)量在此取 20xx0 gK ； 所以 20xx0 ?? =16 ? pf =0 所以 ? ? )(PHRLBLB rTacf fffni rGGT ?? ????? = ? ?2 0 0 0 0 0 0 . 6 5 0 . 0 2 0 . 0 8 03 . 6 0 . 9 1? ???? = ( Nm)? 驅(qū)動輪打滑時 的 工況 按驅(qū)動輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩 csT /cs i rT G r i?? ( Nm)? （ 33） 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 26 頁 式中 iG —— 滿載時一個驅(qū)動橋給水平地面的最大負(fù)荷，預(yù)設(shè)后橋所承載 20xx00N的負(fù)荷 。 c)面向設(shè)計者的多場耦合熱 .結(jié)構(gòu)、流體 .結(jié)構(gòu)、多體動力學(xué) .結(jié)構(gòu)等多場分析是目前分析中的一個重要發(fā)展方向，他可以解決非常復(fù)雜的工程問題。 主動錐齒輪分析 打開零件在 simulation 菜單卡中單擊算例子菜單下的新算例如圖 ，選擇靜態(tài)如圖 。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 34 頁 圖 主動錐齒輪的應(yīng)力圖 分析 結(jié)果 ：在最大扭矩最低傳動比的工況下主傳動錐齒輪的最大應(yīng)力約為390MPa， 小于材料的許用應(yīng)力 620MPa， 最小應(yīng)力幾乎為 0MP，應(yīng)力最大主要在齒根部位，與實際受力一致， 應(yīng)力主要分布在中間部分， 在軸端比較細(xì)的部分，應(yīng)力比較大，但是都還是 滿足要求 。從動錐齒輪在離接觸齒輪較遠(yuǎn)的部分應(yīng)力比較小 。而相對花鍵部分我們可以看到由于接觸面廣，受力比較均勻，所以在此部分幾乎沒有什么扭曲。 不足方面 是分析的零件太少，沒有進(jìn)行整個主減速器的分析，分析結(jié)果介紹的不太詳細(xì)。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 43 頁 典型工況分析的結(jié)果總結(jié) 工況驅(qū)動輪打滑與工況發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩輸出，兩種工況下驅(qū)動橋主傳動器的情況所受約束都一樣，這兩者只可能出現(xiàn)一種情況， 因此 分析時， 取轉(zhuǎn)矩較小的值，而在此為工況發(fā)動機(jī)最大時，取的轉(zhuǎn)矩為 mN? 分析出來其應(yīng)力、位移都主要集中在齒輪嚙合處，無論是主動錐齒輪還是從動錐齒輪位移變形最大的地方為嚙合處齒頂 處，對于分析的兩個傳動齒輪的應(yīng)力結(jié)果圖我們也可以看出，齒根部位的應(yīng)力較大但都滿足設(shè)計要求。它位移的主要部位也為齒輪嚙合處。最小位移忽略不計， 但它的軸線最大偏移量大約是 ， 頂端部分位移 較 小，說明了采用 跨置式 的主傳動齒輪布置凡是起到了 良好 的作用， 滿足要求 。 圖 夾具子菜單 圖 軸承支撐面的添加 同樣的方法選擇主動錐齒輪的另外一軸承支撐處，再在夾具處單擊右鍵選擇固定幾何體 圖 ，選擇主動錐齒輪與 其它零件接觸的部分，主要是花鍵部分，選擇結(jié)果如圖 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 30 頁 圖 固定幾何體 添加 載荷 ：在 載荷 菜單單擊右鍵顯示 載荷 子菜單，選擇力矩 如圖 。 SolidWorks Simulation 是一個與 SolidWorks 完全集成的設(shè)計分析系統(tǒng)。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 27 頁 第 4 章 不同工況下 有限元 分析 所用軟件介紹 由于對 SolidWorks 運(yùn)用比較熟練， 所用有限元分析軟件 為與 SolidWorks 一體的軟件 ： SolidWorks Simulation。 圖 軸承 33215 GB29794 裝配 繼續(xù)調(diào)用軸承 320xx GB29794 圖 兩個相背插入裝配體，如圖 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 19 頁 圖 軸承 320xx GB29794 圖 軸承 320xx GB29794 裝配 最后調(diào)用軸承 NU307E GB28394 圖 插入裝配體，最終軸承調(diào)用如圖 。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 13 頁 圖 2. 11 從動錐齒輪的插入 單擊配合按鈕 選擇差速器外殼的軸面與從動錐齒輪的內(nèi)圓柱面兩者默認(rèn)為，右鍵確定，如圖 。 圖 繪制球面部分 圖 兩邊肋板繪制 建模第三步：通過拉伸命令將上部的直角部分外殼，再通過拉伸切除繪制圓孔然后拉伸圓凸臺后通過拉伸命令繪制圓基座 如圖 。 加大壓力角可以提高齒輪的強(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，并使齒輪的端面重疊系數(shù)下降， 所以在輕載荷工作的齒輪中一般采用小壓力角，可使齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低，螺旋齒輪標(biāo)準(zhǔn)壓力角 20176。～ 40176。一般從動錐齒輪的分度圓直徑可以根據(jù)從動錐齒輪上的最大扭矩進(jìn)行初步選定。有助于其受力的均勻，是其軸偏移較小。為了增加支承剛度，兩端軸承的圓錐滾子大端向內(nèi)，以盡量減小 支承間距 。 主動錐齒輪的支承 主動錐齒輪的支承形式可以分為懸臂式支承和跨置式支承兩種。這樣就能在每個齒輪兩邊布置尺寸緊湊的支承。 主傳動器齒輪類型 主減速器的齒輪有螺旋錐齒輪，雙曲面齒輪，圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。 SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計方案、減少設(shè)計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。 還有些公司研制出 LEAR 連桿機(jī)構(gòu)，專為小型裝載機(jī)而設(shè)計。 （ 2） 多用途、微型化 為了全方位地滿足小同用廣的需求，國外工程機(jī)械在朝著系列化、特 大 型化方向發(fā)展的同時， 也 進(jìn)入多用途、微型化 方向 發(fā)展階段。在 大 噸位的裝載機(jī)上還安裝了電視監(jiān)控系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞： 主傳動器；裝載機(jī)；有限元；建模 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 V 頁 Abstract This paper introduced ZL50 loaders in construction machinery industry and mainly analyzed its main drive part. By software modeling and finite element analysis to determine the main driver force, save the cost and plex process as well in experiment production. Reduce experimental deviation by analyzing the error from the part and operation. Part modeling, assemblies and analysis method was introduced by corresponding graphic description in this paper. Determine and analyze the actual torque situation for main driver in different work condition by paring the advantages and disadvantages of the structure for ZL50 loader and using static analysis method and reverse analysis method. Solid Works is mainly used for software modeling and SoildWorks Simulation used for finite element analysis. Obtain the stress diagram and deformation displacement map from analyzing the drive bevel gear, which get the plex force in main driver, and the driven gear part, and then give a brief description about analysis result. Before modeling are current calculation for the parameters of the parts. The structure of main transmission device made a choice. Finite element analysis of stress under the working condition before corresponding calculation is made, then the reasonable explanation is given, the results of