【正文】 輸出軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算軸的扭矩計(jì)算產(chǎn)生扭矩最大的擋，即一擋：所以軸傳遞的扭矩最大為： N一般油槽寬為2mm～4mm,此處選取3mm， 數(shù)量30 ～40個(gè)，取40。齒套鎖銷(xiāo)孔和定位銷(xiāo)孔的設(shè)計(jì)一般鎖銷(xiāo)孔的數(shù)量為3 個(gè)～6 個(gè), 中型車(chē)變速器取小值, 重型車(chē)變速器取大值,本設(shè)計(jì)中取3個(gè)。變速箱中齒輪損壞形式有以下幾種：(1) 輪齒折斷。首先分別計(jì)算各齒輪的受力狀態(tài)：1　 斜齒輪Z1： N (410) N (411)N (412)以上(441412)式中：——圓周力，N；——扭矩，N同輸入軸一樣計(jì)算時(shí)以受力較大擋處校核，顯然輸入軸在執(zhí)行前進(jìn)第5擋時(shí)最大，因此此處受力分析以該擋為原型。計(jì)算軸承壽命：由式： (417)式中：由文獻(xiàn)[15]查得，fp=~ 取fp=2由文獻(xiàn)[15]查得，ft=由文獻(xiàn)[15]查得，C=192000Nε——壽命指數(shù) 對(duì)于滾子軸承ε=10/3代入公式(417)中得：h由以上結(jié)果可知軸承壽命顯然滿足使用要求。在本論文的設(shè)計(jì)中，主要進(jìn)行了以下的設(shè)計(jì)工作：(1)根據(jù)推土機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，確定主要的設(shè)計(jì)參數(shù)，明確總體的設(shè)計(jì)方案。值此論文完成之際，謹(jǐn)向鐘老師表示我衷心的感謝和崇高的敬意!在做畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，也得到了很多同學(xué)和親朋好友的指導(dǎo)和幫助，是親愛(ài)的同學(xué)們?cè)谖颐曰髸r(shí)給我指點(diǎn)迷津，使我不斷產(chǎn)生前進(jìn)的動(dòng)力，還要感謝我的同學(xué)，親朋好友們?cè)诠ぷ?、學(xué)習(xí)及生活上給我的關(guān)心和幫助，他們就是我堅(jiān)實(shí)的后盾!最后，向參加我論文評(píng)審和答辯的老師、教授、專家們表示我最衷心的感謝，感謝您們百忙之中抽出時(shí)間來(lái)對(duì)我親臨指導(dǎo)。并校核了設(shè)計(jì)中所用到的鍵的強(qiáng)度，主要是花鍵，經(jīng)計(jì)算校核，均滿足使用要求。 因所設(shè)計(jì)的方案是輸出軸上主要是四擋齒輪副從動(dòng)齒輪，其上的受力與中間軸上的受力基本上是作用力與反作用力的關(guān)系，由于前一小節(jié)已對(duì)中間軸做了詳細(xì)分析，在此就不再分析了，軸上個(gè)齒輪受力在上節(jié)中已經(jīng)給出，且此軸所采取的花鍵軸要比中間軸上的大一個(gè)檔次，因此不需詳細(xì)校核了。計(jì)算中間軸上各齒輪所受的力 在前進(jìn)第一擋工作時(shí)，(1)斜齒輪Z11：（a）軸受力圖；（b）水平面受力圖；（c）水平面彎矩圖；（d）垂直面受力圖；（e）垂直面彎矩圖；（f）合成彎矩圖；（g）扭矩圖 輸入軸受力分析 N N N (2) 斜齒輪Z12：由于斜齒輪Z12是直接由輸入軸上倒擋主動(dòng)輪Z2直接驅(qū)動(dòng)，所以 N N N(3) 斜齒輪Z16：由于此時(shí)實(shí)行的是前進(jìn)1擋，中間軸上只有Z16是主動(dòng)輪，所以先計(jì)算該輪。； ——材料的彈性模量，在此查表得； ——齒輪嚙合接觸線實(shí)際長(zhǎng)度，此處取20mm； ——主、從動(dòng)輪節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑；對(duì)于斜齒輪，曲率半徑： (48)式中：是節(jié)圓半徑；其中， (49)式中：是中心距，是齒數(shù)；一擋： mm，mm mm mm MPa MPa二擋： mm，mm mm mm MPa MPa三擋： mm，mm mm mm MPa MPa四擋： mm，mm mm mm MPa MPa五擋： mm，mm mm mm MPa MPa同計(jì)算一樣計(jì)算MPa，因此齒輪齒面接觸強(qiáng)度也符合要求。 齒輪三維模型 傳動(dòng)軸三維模型 同步器及其爆炸圖 齒輪與軸簡(jiǎn)單裝配 本章小結(jié)在本次設(shè)計(jì)中，本章是重點(diǎn)，主要完成了以下工作：(1) 變速箱主參數(shù)的確定，包括：中心距、各齒輪旋向及其齒數(shù)、模數(shù)、壓力角、螺旋角、齒輪副傳動(dòng)比；(2) 變速箱內(nèi)軸的布置及換擋方式，及其換擋嚙合套的相關(guān)參數(shù)的確定；(3) 分別詳細(xì)設(shè)計(jì)了輸入軸、輸出軸、中間軸的結(jié)構(gòu)及其選材，對(duì)輸出軸進(jìn)行了大致的分析；(4) 詳細(xì)設(shè)計(jì)了換擋裝置鎖銷(xiāo)式同步器，并建三維模型。= R錐/(R鎖sin)tan45176。同步環(huán)材料選取銅合金，=，所以≥ ~176。左端部分選用軸承同輸入軸，因此d1=50mm,L1=80mm；右端部分選用N210E型號(hào)軸承，dxDxB=509020，故d3=50mm，L3=50mm。該段參數(shù)的確定主要是有所設(shè)計(jì)的軸承透蓋直徑及其萬(wàn)向接盤(pán)的尺寸確定的。m 中間軸Ⅱ： === r/min N (1) 確定 我們知道，前進(jìn)擋是工作擋，需要低速度大牽引力；倒退擋是非工作擋，倒退擋的牽引力比前進(jìn)擋的牽引力要小，體現(xiàn)在傳動(dòng)比上面就是各前進(jìn)擋的傳動(dòng)比要比對(duì)應(yīng)的倒退擋的傳動(dòng)比大。同一變速箱中，為了加工方便，所有齒輪均使用同一模數(shù)。通常采用直齒輪滑動(dòng)換擋，也有斜齒輪滑動(dòng)換擋的。各種結(jié)構(gòu)形式都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，這些優(yōu)缺點(diǎn)隨著主觀和客觀條件變化而變化。49第3章 變速箱關(guān)鍵構(gòu)件結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 概述變速箱有動(dòng)力換擋變速箱和非動(dòng)力換擋變速箱兩大類(lèi)，此處所要設(shè)計(jì)的變速箱屬于第二類(lèi)。 傳動(dòng)比確定 概述本設(shè)計(jì)只有一個(gè)要求——實(shí)現(xiàn)5個(gè)前進(jìn)擋、4個(gè)倒退擋，為了能夠把設(shè)計(jì)進(jìn)行下去，在此參照T180系列推土機(jī)，根據(jù)其最終擋位速度計(jì)算出本設(shè)計(jì)中需要的變速箱擋位速度進(jìn)行設(shè)計(jì)。(4) 按照最新制圖標(biāo)準(zhǔn)，手工繪制零號(hào)裝配圖并用計(jì)算機(jī)繪制各個(gè)主要部件零件圖。馬達(dá)與泵的組合方式不一樣，推土機(jī)獲得的牽引的特征、性質(zhì)也會(huì)不一樣；在改變速度與行走運(yùn)動(dòng)方面，可以簡(jiǎn)單、快捷地實(shí)現(xiàn)推土機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速和微動(dòng)行駛，使推土機(jī)開(kāi)動(dòng)起來(lái)不是那么的強(qiáng)烈，并且可以很快的該變速度的大小和沒(méi)有強(qiáng)烈的碰撞、震顫的情況下輕而易舉地變化行走的方向。機(jī)械式系統(tǒng)中離合器是關(guān)鍵部分，一般為了延長(zhǎng)它的使用壽命，常采用濕式離合器。履帶推土機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)履帶推土機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄第1章 緒論 1 課題背景、目的及意義 1 國(guó)內(nèi)外各種傳動(dòng)系統(tǒng)研究狀況 1 本論文的主要內(nèi)容 3第2章 履帶推土機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) 5 設(shè)計(jì)目標(biāo) 5 履帶推土機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 5 傳動(dòng)比確定 7 概述 7 總傳動(dòng)比確定 7 總傳動(dòng)比校核 9 傳動(dòng)系統(tǒng)總傳動(dòng)比的分配 9 本章小結(jié) 10第3章 變速箱關(guān)鍵構(gòu)件結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 11 概述 11 變速箱結(jié)構(gòu)方案的選擇 11 平面和空間三軸式變速箱 12 齒輪安排 12 換擋結(jié)構(gòu)形式 13 變速箱主參數(shù)確定 13 變速箱軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)矩 19 輸入軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 中間軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 輸出軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 同步器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 鎖銷(xiāo)式同步器工作過(guò)程分析 24 同步器主要參數(shù)確定 24 運(yùn)動(dòng)可行性分析模擬 27 本章小結(jié) 27第4章 變速箱關(guān)鍵構(gòu)件的校核計(jì)算 30 變速箱齒輪強(qiáng)度計(jì)算 30 齒輪損壞原因及形式 30 計(jì)算斜齒輪的彎曲應(yīng)力 30 計(jì)算斜齒輪的接觸應(yīng)力 32 變速箱軸的校核計(jì)算 35 輸入軸的校核 35 中間軸的校核 37 檢驗(yàn)軸承的壽命 42 校核鍵的強(qiáng)度 43 箱體外殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及初步建模 44 本章小結(jié) 45結(jié)論 46參考文獻(xiàn) 47攻讀學(xué)士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果 49致 謝 50IIIIII第1章 緒論 課題背景、目的及意義近些年以來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展與國(guó)家“十一五”規(guī)劃綱要的成功實(shí)施，能源礦山、農(nóng)田水利、市政工程、道路交通等對(duì)高性能機(jī)械產(chǎn)品需求和要求等迅速增長(zhǎng)與增加，使得我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)抓住了難得的歷史機(jī)遇，順勢(shì)地不斷快速發(fā)展、成長(zhǎng)與壯大，同時(shí)也遇到了前所未有的挑戰(zhàn)。并且，為了使人們?cè)谟玫臅r(shí)候能夠不用費(fèi)多大的力氣，用主離合器，就經(jīng)常采用液壓動(dòng)力來(lái)進(jìn)行控制它，這與采用濕式離合器不謀而合，極大地便于布置；人力換擋變速箱，顧名思義，就是采用嚙合套，通過(guò)人的力量來(lái)控制換擋裝置。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)具有自動(dòng)無(wú)級(jí)變速功能，可以根據(jù)外界載荷、推土機(jī)的行駛速度大小變化自動(dòng)改變現(xiàn)在的速度來(lái)達(dá)到最佳狀態(tài)。(5) 應(yīng)用三維制圖軟件PRO/E，進(jìn)行主要零件三維實(shí)體建模，裝配及運(yùn)動(dòng)仿真。 傳動(dòng)系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)擋位及其速度（km/h）擋位12345前進(jìn)擋7倒退擋—— 所選發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率額定轉(zhuǎn)速最大扭矩參數(shù)G128ZG21850r/min854N非動(dòng)力換擋變速箱又被稱為人力換擋變速箱或機(jī)械式變速箱，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，傳動(dòng)效率高。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)深入實(shí)際，收集資料，調(diào)查研究，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析比較，并盡可能考慮到產(chǎn)品系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化，最后決定較合適的方案[12]。移動(dòng)直齒輪換擋的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、制造簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是換擋時(shí)齒面間承受巨大的沖擊，會(huì)導(dǎo)致齒輪過(guò)早損壞，且工作噪聲大[13]。推土機(jī)中齒輪的模數(shù)一般可按下式計(jì)算： （32）式中是模數(shù)系數(shù)，則： 推土機(jī)中齒輪的寬度計(jì)算齒輪寬度直接影響齒輪的強(qiáng)度。根據(jù)對(duì)推土機(jī)變速箱的統(tǒng)計(jì)，換向機(jī)構(gòu)中的等于1左右，/。m 輸出軸Ⅲ： 對(duì)于1~4擋： === 對(duì)于第5擋： === 一擋： r/min N(2) 左端軸承段B：d2=50mm l2=109mm。關(guān)于軸上零件的周向固定，齒輪采用花鍵固定，嚙合套套轂與花鍵軸花鍵聯(lián)接，嚙合套外圈與其轂通過(guò)兩個(gè)180176。此處取8176。=1得R鎖150～214mm，先試取180mm，再返回計(jì)算 176。(5) 對(duì)初步設(shè)計(jì)完成的構(gòu)件包括齒輪、軸、同步器進(jìn)行三維建模，并進(jìn)行簡(jiǎn)單裝配。 變速箱軸的校核計(jì)算變速箱中一共用到三根軸其材料在第3章已經(jīng)論述過(guò)，此處不再多說(shuō)，直接進(jìn)行軸的校核計(jì)算。 N N N (4)斜齒輪Z1Z1Z13： 由于此時(shí)工作的是前進(jìn)1擋，中間軸上只有Z16是主動(dòng)輪，其余的均是從動(dòng)輪，Z16驅(qū)動(dòng)輸出軸，輸出軸從而驅(qū)動(dòng)Z1115運(yùn)動(dòng)，又因這三個(gè)齒輪都是空套在中間軸上，周向沒(méi)有固定，只確定了軸向，因此，他們對(duì)中間軸只存在徑向力和軸向力，而不存在轉(zhuǎn)矩。 檢驗(yàn)軸承的壽命在本設(shè)計(jì)中所采用的軸承主要是兩種：雙列調(diào)心圓柱滾子軸承和徑向圓柱滾子軸承，因此校核就一樣校核一個(gè)。最后簡(jiǎn)單地對(duì)箱體進(jìn)行建模。為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求和推土機(jī)復(fù)雜的工況，本論文設(shè)計(jì)在原有推土機(jī)變速箱的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行一定的改進(jìn)以適應(yīng)市場(chǎng)的趨勢(shì)，滿足更多要求。因雙列調(diào)心圓柱滾子軸承主要受軸向力，所以當(dāng)量動(dòng)載荷p為： (416)式中：——計(jì)算系數(shù)，由查文獻(xiàn)[15]得=因此N。m所以：N N N 同理：