【正文】 進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，而不再進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算。為了提高耐磨性，可進(jìn)行滲硫處理。13180。25180。30180。齒側(cè)間隙過小，不能形成理想的潤(rùn)滑狀態(tài)，會(huì)出現(xiàn)表面加速磨損，甚至卡死現(xiàn)象；齒側(cè)間隙過大，易造成沖擊，增大噪聲。但為了提高產(chǎn)品的通用性，常使前后驅(qū)動(dòng)橋主動(dòng)錐齒輪的螺旋方向相同。通常螺旋錐齒輪傳動(dòng)大齒輪的齒面寬可由下式 [6]初算： （36）aRb312?式中 ——大齒輪齒寬，㎜；2b——錐齒輪傳動(dòng)的節(jié)錐距，㎜。30′壓力角 [6]。所以，所選齒輪端面模數(shù) =7㎜合適。1Z根據(jù)以上選擇齒數(shù)的要求，結(jié)合本次設(shè)計(jì)主傳動(dòng)比 =，選取主動(dòng)小錐齒輪齒oi數(shù) =13，從動(dòng)大錐齒輪齒數(shù) =33， =。= = =??N 按平均受載扭矩來確定從動(dòng)錐齒輪上的載荷：輪式裝載機(jī)作業(yè)工況非常復(fù)雜，要確定各種使用工況下的載荷大小及其循環(huán)次數(shù)是困難的，只能用假定的當(dāng)量載荷或平均載荷作為計(jì)算載荷。NN算得： = 。oi確定從動(dòng)螺旋錐齒輪所受的扭矩通常有三種方法：①按液力變矩器輸出的最大扭矩和傳動(dòng)系最低檔傳動(dòng)比確定；②按驅(qū)動(dòng)輪附著力確定；③按平均載荷確定?？缰檬街С惺怪С袆偠却蟠笤黾?，又使軸承負(fù)荷減小，使齒輪嚙合條件改善，齒輪的承載能力圖 31 螺旋錐齒輪傳動(dòng)高于懸臂式。結(jié)論：經(jīng)方案論證，本設(shè)計(jì)主傳動(dòng)器采用單級(jí)式主傳動(dòng)器。（2）雙曲面錐齒輪雙曲面錐齒輪傳動(dòng)與螺旋錐齒輪相比，雙曲面齒輪傳動(dòng)不僅工作平穩(wěn)性更好，彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度更高，同時(shí)還可使主動(dòng)齒輪的軸線相對(duì)于從動(dòng)齒輪軸線偏移，可提高車輛的離地間隙。主傳動(dòng)器應(yīng)滿足如下基本要求：a）所選擇的主傳動(dòng)比應(yīng)能保證裝載機(jī)有較佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性；b）外型尺寸要小，保證必要的離地間隙；c）齒輪其它傳動(dòng)件工作平穩(wěn)，噪音小，工作可靠；d）保證足夠的強(qiáng)度和剛度；e）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工工藝性好，制造容易，拆裝、調(diào)整方便。由于采用兩對(duì)錐齒輪構(gòu)成單級(jí)主傳動(dòng)，錐齒輪的負(fù)荷就減少一半，錐齒輪、主傳動(dòng)及橋殼的尺寸就可以大大減小，從而提高整機(jī)的離地間隙。非斷開式驅(qū)動(dòng)橋的輪廓尺寸主要取決于主傳動(dòng)器的型式。其功用是增大傳動(dòng)扭矩,降低轉(zhuǎn)速；改變力矩的傳動(dòng)方向；保證左右驅(qū)動(dòng)輪能差速旋轉(zhuǎn)；并將動(dòng)力合理地分配、傳遞至左、右驅(qū)動(dòng)輪；橋殼承受作用于路面和車架之間的垂直力和橫向力。查相關(guān)資料可知 λ=～，此處取 λ=。min/r,N但是，由于液壓元件制造精度高，液力傳動(dòng)存在價(jià)格昂貴、可靠性差的缺點(diǎn)。 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)由離合器、變速箱、萬向傳動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)橋等機(jī)件組成。因此，驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)型式和設(shè)計(jì)參數(shù)除對(duì)裝載機(jī)的可靠性有重要影響外，也對(duì)裝載機(jī)的行駛性能如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性、通過性、機(jī)動(dòng)性和操動(dòng)穩(wěn)定性等有直接影響。差速器設(shè)計(jì)采用普通對(duì)稱式圓錐行星齒輪差速器，齒輪選用直齒錐齒輪。目 錄摘要 ……………………………………………………………………………………………ⅢAbstract ………………………………………………………………………………………Ⅳ1 引言 …………………………………………………………………………………………12 總體方案論證 ………………………………………………………………………………2 整機(jī)傳動(dòng)系方案設(shè)計(jì)……………………………………………………………………2 發(fā)動(dòng)機(jī)與液力變矩器的匹配及傳動(dòng)比的確定………………………………………3 驅(qū)動(dòng)橋方案設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………53 主傳動(dòng)器設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………7 主傳動(dòng)器結(jié)構(gòu)方案分析………………………………………………………………8 主傳動(dòng)器主、從動(dòng)錐齒輪的支承方案…………………………………………………9 螺旋錐齒輪計(jì)算載荷的確定……………………………………………………………10 主傳動(dòng)器錐齒輪的主要參數(shù)選擇………………………………………………………11 齒輪材料及熱處理的選擇………………………………………………………………14 主傳動(dòng)器錐齒輪的強(qiáng)度校核……………………………………………………………154 差速器設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………18 圓錐直齒輪差速器基本參數(shù)的選擇……………………………………………………18 差速器直齒錐齒輪強(qiáng)度計(jì)算…………………………………………………………21 十字軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………………225 半軸設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………………23 半軸的方案設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………23 半軸的材料及熱處理 …………………………………………………………………24 半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………24 半軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 …………………………………………………………………246 終傳動(dòng)設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………………26 終傳動(dòng)方案選擇………………………………………………………………………26 行星傳動(dòng)參數(shù)的選擇……………………………………………………………………26 齒輪材料的選擇…………………………………………………………………………31 終傳動(dòng)齒輪強(qiáng)度的計(jì)算…………………………………………………………………31 行星傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………337 驅(qū)動(dòng)橋殼設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………………35 橋殼的結(jié)構(gòu)型式選擇……………………………………………………………………35 橋殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核……………………………………………………………368 主傳動(dòng)器和差速器花鍵、螺栓、軸承的選擇與校核…………………………………37 花鍵的選擇及其強(qiáng)度校核……………………………………………………………37 從動(dòng)錐齒輪與差速器殼聯(lián)接螺栓的選擇及其強(qiáng)度校核………………………39 主要軸承的校核…………………………………………………………………………41 9 結(jié)論 ………………………………………………………………………………………47參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………48致謝…………………………………………………………………………………………49附錄 外文翻譯………………………………………………………………………………… 50摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為 ZL30 裝載機(jī)驅(qū)動(dòng)橋及主傳動(dòng)器設(shè)計(jì)，大致上分為主傳動(dòng)器設(shè)計(jì)、差速器設(shè)計(jì)、半軸設(shè)計(jì)、終傳動(dòng)設(shè)計(jì)和橋殼設(shè)計(jì)五大部分。在掌握了差速器、半軸、終傳動(dòng)和橋殼的工作原理以后，結(jié)合設(shè)計(jì)要求，合理選擇其類型及結(jié)構(gòu)形式，然后進(jìn)行零部件的參數(shù)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核。此外，橋殼還具有承重和傳力的作用。目前，車輛采用的傳動(dòng)系統(tǒng)有4 種類型：機(jī)械傳動(dòng)、液力機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、電傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)能實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的無級(jí)變速，且能保持高效率；便于操縱；簡(jiǎn)化傳動(dòng)系統(tǒng)。然后將發(fā)動(dòng)機(jī)全功率匹配特性曲線和變矩器 時(shí)的變矩器輸入特0?i性曲線畫在一起，可得,全功率匹配時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器共同工作的匹配點(diǎn)（ ）bn,M=（2022 ） 。目前裝載機(jī)廣泛采用低壓寬基輪胎 =～，取 =。1kioifi 驅(qū)動(dòng)橋方案設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)橋是輪式裝載機(jī)底盤傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，處于傳動(dòng)系統(tǒng)的末端，主要包括主傳動(dòng)器、差速器、半軸、終傳動(dòng)、橋殼等部件。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、工作可靠，其廣泛用在各種車輛上。的偏角，兩個(gè)主動(dòng)錐齒輪中的一個(gè)與左邊的從動(dòng)錐齒輪嚙合，另一個(gè)與右邊的從動(dòng)錐齒輪嚙合，從而使動(dòng)力傳給左右兩邊的從動(dòng)錐齒輪，實(shí)現(xiàn)減速增扭。由于差速器的外殼安裝在主傳動(dòng)器的從動(dòng)錐齒輪上，因此確定從動(dòng)錐齒輪尺寸時(shí)要考慮差速器的安裝，反過來，確定差速器外殼尺寸時(shí)，也要考慮差速器受主傳動(dòng)器的限制。所以，為了保證齒輪副的正確嚙合，必須提高支撐剛度。單級(jí)式主傳動(dòng)器由一對(duì)圓錐齒輪組成，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、成本低、使用簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。（2）跨置式支承跨置式支承的特點(diǎn)是錐齒輪兩端的軸頸均有軸承支承，又稱兩端支承式。 螺旋錐齒輪計(jì)算載荷的確定主傳動(dòng)比 和計(jì)算載荷是主減速器設(shè)計(jì)的必需數(shù)據(jù)。o算得 =；m?——驅(qū)動(dòng)橋數(shù)， =2。取以上兩種計(jì)算方法中較小值作為從動(dòng)錐齒輪的最大扭矩，所以,該處的計(jì)算扭矩：= = 主傳動(dòng)器錐齒輪的主要參數(shù)選擇 [6] 主、從動(dòng)錐齒輪齒數(shù) 和1Z2選擇齒數(shù)時(shí)需要考慮以下因素：a)應(yīng)盡量使相嚙合齒輪的齒數(shù)沒有公約數(shù)，以便使齒輪各齒能相互交替嚙合；b)為得到理想的齒面接觸，小齒輪的齒數(shù)應(yīng)盡量選用奇數(shù)；c)為了保證必要的重疊系數(shù)，大小齒輪的齒數(shù)和應(yīng)不小于 40；d)主傳動(dòng)比較大時(shí)， 應(yīng)盡量小些，但不能小于 6。代入數(shù)據(jù)得 =～。本次設(shè)計(jì)采用 22 186。齒面寬過小同樣也會(huì)降低輪齒的強(qiáng)度和壽命。對(duì)于四輪驅(qū)動(dòng)的裝載機(jī)，若單從使兩錐齒輪相互斥離的觀點(diǎn)來考慮，則前后驅(qū)動(dòng)橋主動(dòng)錐齒輪的螺旋方向相反。2?1 齒側(cè)間隙 的選擇nc齒側(cè)間隙是指輪齒嚙合時(shí)，非工作齒面間的最短法向距離。齒頂高系數(shù) ?? 2頂隙系數(shù) ?續(xù)表 31：名稱 公式代號(hào) 數(shù)值側(cè)隙系數(shù) n 軸交角 ??90o1b40齒寬 236Zmd??91分度圓直徑231??ha11??? 22?? a??21186。齒頂角 1fa?4186。11ff19186。對(duì)齒面進(jìn)行應(yīng)力噴丸處理，以提高齒輪壽命。但由于裝載機(jī)作業(yè)中制動(dòng)頻繁，制動(dòng)沖擊大，主傳動(dòng)器錐齒輪主要的破壞形式是輪齒崩斷，而且輪齒崩斷對(duì)驅(qū)動(dòng)橋的影響是致命的。當(dāng)主動(dòng)錐齒輪采用懸臂式支承時(shí)， =～，取 =。綜合考慮發(fā)動(dòng)機(jī)工作性D質(zhì)和載荷性質(zhì)，對(duì)有液力變矩器的輪式裝載機(jī)，取 =；DC——質(zhì)量系數(shù)，與齒輪精度及節(jié)圓線速度有關(guān)。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)，將增加輪胎的磨損，增加轉(zhuǎn)向阻力，同時(shí)也增加功率損耗。 差速器球面直徑的確定差速器球面直徑表征了差速器的大小和強(qiáng)度，可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 [6]來確定： (41)3maxMK??式中 ——差速器球面直徑，mm；?——球面系數(shù)，～；K——差速器承受的最大扭矩， ，按從動(dòng)錐齒輪上的最大扭矩計(jì)算，maxMN與標(biāo)準(zhǔn)齒形相比，這種齒形可以使齒輪采用較大?ah?c的模數(shù)，在幾何尺寸一樣的情況下，可充分發(fā)揮齒輪的強(qiáng)度。11sin2???圓整，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) .5㎜。?變位系數(shù) ?齒頂高系數(shù) ?頂隙系數(shù) 側(cè)向間隙 齒全高 ??ma???軸間夾角 Σ 90186。3180。3180。b?Mpas?pa 齒輪強(qiáng)度校核計(jì)算由于差速器齒輪的工作條件比主傳動(dòng)器齒輪的工作環(huán)境要好的多，而且只有當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎，或路面不平時(shí)，或一側(cè)車輪打滑而滑轉(zhuǎn)時(shí)，差速器齒輪才會(huì)有嚙合傳動(dòng)。當(dāng)輪齒嚙合良好時(shí)，取V=。b?算得 =81（）=㎜?？梢?，半浮式半軸承受的載荷復(fù)雜，但由于其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、質(zhì)量小、尺寸緊湊、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于輕型載貨汽車。結(jié)論：考慮到 ZL30 裝載機(jī)的工況及作業(yè)特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)中半軸采用全浮式支承方式。為簡(jiǎn)化工藝，半軸兩端取相同的花鍵參數(shù)。在保證靜安全系數(shù)在 ～ 范圍時(shí)，許用應(yīng)力 可取=500～620 ； Mpa ???Mpa把以上各參數(shù)代入公式可得： =～㎜。其中，太陽輪由半軸驅(qū)動(dòng)為主動(dòng)件，行星架與車輪輪轂連接為從動(dòng)件，齒圈與驅(qū)動(dòng)橋橋殼固定連接。因此，行星齒輪結(jié)構(gòu)的齒輪模數(shù)可根據(jù)太陽輪與行星輪嚙合傳遞的負(fù)荷大小，由圓柱齒輪的強(qiáng)度公式，初選模數(shù) =5。但，齒寬系數(shù)過大，易引起較大的變形和齒向誤差，致使載荷分布不均勻的現(xiàn)象變得嚴(yán)重，反而降低載荷承載能力。理論分析 [10]表明，行星傳動(dòng)采用角度變位，使太陽輪和行星輪的嚙合角比 20o大很多，而使行星輪與內(nèi)齒圈的嚙合角接近 20o時(shí)，能顯著提高太陽輪和行星輪輪齒抗輪齒點(diǎn)蝕的能力，并使其承載能力接近行星輪與內(nèi)齒圈傳動(dòng)的承載能力。9425??tf）計(jì)算總變位系數(shù)= =????taniviZxxttx?????oinvi20ta945219???g）校核 t介于曲線 P8 附近，有利于提高齒面接觸強(qiáng)度及齒根抗彎強(qiáng)度 [1]。對(duì)齒面進(jìn)行應(yīng)力噴丸處理，以提高齒輪壽命。?因 Mpa130?所以，行星排接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。行星輪軸主要受剪切應(yīng)力。在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，應(yīng)力求減小橋殼的質(zhì)量．同時(shí)，橋殼應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便以降低成本。且橋殼與主減速器殼分作兩體，主減速器和差速器的拆裝、調(diào)整、維修、保養(yǎng)等都十分方便。在已知相關(guān)數(shù)據(jù)的情況下，可參照文獻(xiàn)[11]進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于 ，許用應(yīng)力 可取??? CrnTi20???40～52 。齒數(shù) Z18長(zhǎng)度 L60續(xù)表 82：名稱 公式代號(hào) 數(shù)值理論工作齒高 mhg?2分度圓直徑 Zd?36外花鍵大徑 )1(?De 38外花鍵小徑 5.?i 33內(nèi)花鍵大徑 ??39外花鍵起始圓直徑 maxFei 齒形裕度 ?內(nèi)花鍵小徑 Fii2?（2)花鍵的校核該漸開線花鍵可用如下公式 [10]校核： （83）??pmgpDLhZT???????20式中 ——差速器半軸齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩， = = ；T ax2MmN由最大扭矩產(chǎn)生的力 [10]為： (84)rFsmax2?式中 ——螺栓中線到到從動(dòng)大錐齒輪旋轉(zhuǎn)中心的距離，由結(jié)構(gòu)取r=62m