【正文】 、導(dǎo)輪都要軸向固定，不發(fā)生軸向竄動；③工作輪加工時(shí)有端面擺差的要求。9)帶動工作泵、轉(zhuǎn)向泵等的齒輪箱中的齒輪和軸承一般用壓力潤滑，流回油底殼的潤滑油要設(shè)法或自流或用專門的吸油泵使其流回至變速器油底殼。初步確定其檔位數(shù)及各檔理論行駛速度如下： 前進(jìn)Ⅰ檔 VⅠ=8km/h 前進(jìn)Ⅱ檔 VⅡ=30km/h 倒退R檔 VR=10km/h輪式裝載機(jī)各檔傳動比的計(jì)算公式如下： I∑i=式中： neh發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)速 ，r/min,暫取neh=2200r/min rd驅(qū)動輪半徑，762mm VTi某一檔速度 ，km/h代入數(shù)據(jù)可得各檔的總傳動比如下： iΣi=2200r/min247。 傳動效率的計(jì)算參考文獻(xiàn)可得：本次設(shè)計(jì)變速箱前進(jìn)Ⅰ檔采用前進(jìn)（Ⅰ）方案，由單排行星傳動效率計(jì)算表得η1 = 。 其中，強(qiáng)度極限σB = 650 MP 屈服極限σs =360MP 硬度（HBS）為：241—286 齒輪的強(qiáng)度既要滿足齒根彎曲強(qiáng)度又要滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度，故以下的校核要分兩部分進(jìn)行校核，即齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核和齒面接觸疲勞強(qiáng)度的校核。因此，前后兩行星排參數(shù)相等，配齒計(jì)算作一次計(jì)算，按α1=α2=。首先應(yīng)確定整車牽引機(jī)構(gòu)傳動路線，動力傳遞路線為：發(fā)動機(jī)→液力變矩器→變速箱→傳動軸→主傳動裝置→差速器→傳動半橋→輪邊減速器→輪胎。6）變矩器工作輪通常采用鋁合金ZL4鑄造，其允許圓周速度可達(dá)100米/秒。將接合套15接上，則車輪轉(zhuǎn)動，帶動變速器輸出軸轉(zhuǎn)動，通過齒輪22114和11帶動轉(zhuǎn)向泵、變速器換檔操縱油泵和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)熄火時(shí)的拖起動、拖轉(zhuǎn)向和發(fā)動機(jī)的排氣制動，故簡稱“三合一”機(jī)構(gòu)。 并且，新設(shè)計(jì)變矩器的葉片形狀和安放角度和作為模型的變矩器形同。因此，隨外負(fù)荷自動變速時(shí)就相當(dāng)于兩檔速度，故可減少變速器的檔數(shù)，使變速器的結(jié)構(gòu)和使用操縱大大簡化。因此，離心式渦輪變矩器的透過性是不大的，且其傳動比可以大于1。(1)單級和多級液力變矩器液力變矩器按照布置在其它兩個(gè)工作輪之間的渦輪數(shù)，可分為單級變矩器和多級變矩器。采用雙導(dǎo)輪綜合式變矩器可以提高變矩器的變換性能，擴(kuò)大高效率區(qū)得范圍。實(shí)踐表明，變矩器仿形設(shè)計(jì)的過程，也是不斷改進(jìn)和完善變矩器性能的過程。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速為零或很小時(shí)，和的方向相同，則＞；當(dāng)作用在渦輪上的力矩大于其阻力矩時(shí)，車輛開始起步，渦輪轉(zhuǎn)速由零逐漸增加。泵輪、渦輪和導(dǎo)輪上都有均勻分布在圓周上的葉片。電動輪還有能耗制動的作用。WJ76電動鏟運(yùn)機(jī)的傳動系數(shù)。當(dāng)外載荷力增大時(shí)，能自動增加牽引力，同時(shí)行駛速度下降；反之，當(dāng)外載荷力減小時(shí)，其牽引力下降，速度增大。這種布置的形式，綜合了前兩種布置形式的優(yōu)點(diǎn)，并克服其缺點(diǎn)。選擇發(fā)動機(jī)，變矩器和變速箱三者為一體的方案。 總體布置的原則總體布置時(shí)，要考慮以下幾條原則：1） 保證整機(jī)的穩(wěn)定性；2） 結(jié)構(gòu)緊湊，并有較高的傳動效率；3） 便于操作和維修，工作安全可靠；4） 外形平整美觀。滿載時(shí)：前橋橋荷力占裝載機(jī)總重力的75%80%，后橋橋荷力占裝載機(jī)總重力的25%20%。裝載機(jī)是由許多部件組合起來的一個(gè)有機(jī)整體，其整體性能不僅取決于每個(gè)部件的好壞，更主要是取決于各種部件之間的相互協(xié)調(diào)。（4）利用電子技術(shù)及負(fù)荷傳感技術(shù)來實(shí)現(xiàn)變速箱的自動換擋及液壓變量系統(tǒng)的應(yīng)用，提高效率、節(jié)約能源、降低裝載機(jī)作業(yè)成本。目前我國生產(chǎn)的裝載機(jī)多選用雙渦輪、單級兩相液力度矩器。我國“十二五”期間土石方、路基路面、基礎(chǔ)及建筑施工工作量預(yù)計(jì)比“十一五”要大一倍以上，工程機(jī)械的總需求量亦將為“十一五”期間的二倍，推土機(jī)、裝載機(jī)、輪式起重機(jī)、叉車、路面機(jī)械、鑿巖鉆車及挖掘機(jī)械等7類主要工程機(jī)械“十一五”末的年需求量可在15萬臺以上。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)液壓驅(qū)動煤礦裝載機(jī)總體及傳動部分設(shè)計(jì) 學(xué)院：機(jī)械與動力工程學(xué)院指導(dǎo)教師：班級：學(xué)號：姓名： 摘要裝載機(jī)是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建設(shè)工程的土石方施工機(jī)械，它主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料，也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖作業(yè)。而裝載機(jī)被大量應(yīng)用于各行各業(yè)，無論是公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山都有它的身影。 　　在選用裝載機(jī)時(shí)，還要充分考慮裝載機(jī)的制動性能，包括多個(gè)在制動、停車制動和緊急制動三種。 　?。?）提高安全性、舒適性。保證其相互協(xié)調(diào)的性能，是由總體設(shè)計(jì)來完成的，所以，裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)對整機(jī)的性能起著決定性的作用。令G S就是整機(jī)的自重力，I1 為重心到前橋的水平距離，L為軸距。 總體布置的基準(zhǔn)選擇總體布置時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)基準(zhǔn)選擇：1） 以通過后橋中心線的水平面，為上下位置的基準(zhǔn)面；2） 以通過后橋中心線的垂直面，為前后位置的基準(zhǔn)面；3） 以整機(jī)的鉛垂縱向?qū)ΨQ面，為左右位置的基準(zhǔn)面。其優(yōu)點(diǎn)是：軸向尺寸短，便于軸距短的機(jī)器總體布置；三部件可組裝成一個(gè)總成一次安裝，使總裝工序簡化，可減少部件間的油路管道，增加可靠性。但轉(zhuǎn)向時(shí)鏟斗對準(zhǔn)性差，由于鏟取作業(yè)和卸載作業(yè)一般不在轉(zhuǎn)向時(shí)進(jìn)行，因此影響不大。因此，發(fā)動機(jī)基本上是恒功率工作。外電源經(jīng)電纜將電能送給電動機(jī)1，電動機(jī)帶動油泵2，油泵驅(qū)動油馬達(dá)3傳動，由分動箱4把動力傳至前橋6和后橋8，驅(qū)動裝載機(jī)行駛。當(dāng)裝載機(jī)下陡坡時(shí)，切斷柴油機(jī)的動力，裝載機(jī)靠自身的慣性行駛，車輪的轉(zhuǎn)動反過來帶動輪內(nèi)的電動機(jī)，使電動輪內(nèi)的電動機(jī)變成了發(fā)電機(jī)。這三個(gè)工作輪組成一個(gè)封閉的環(huán)形空間，通常叫做循環(huán)圓，循環(huán)圓內(nèi)充滿了工作液體。由于渦輪轉(zhuǎn)動而改變了液流從渦輪沖擊導(dǎo)輪的方向，當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速增加到某一數(shù)值，即當(dāng)沖向?qū)л喌囊毫魉俣扰c導(dǎo)輪的葉片骨線相重合時(shí)，則=0，此時(shí)=；當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大，渦輪出口處的液流將沖擊導(dǎo)輪的背面時(shí)，和的方向相反，則＜；當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速與泵輪轉(zhuǎn)速相等時(shí)，在循環(huán)圈中不再有液體的流動，故不傳遞動力，=0。 變矩器的力矩計(jì)算方程 在選擇液力變矩器的型式或確定液力變矩器的有效直徑D時(shí)，需要知道液力變矩器傳遞大小。 由于綜合式變矩器的正常工況是ipim，故ip時(shí)的變矩系數(shù)kp也很重要，它表示正常工作范圍時(shí)變矩器的超載能力。多級變矩器的各級渦輪彼此剛性連接，以提高渦輪輸出軸的輸出力矩。在軸流式渦輪的變矩器中，由于其內(nèi)部的工作液體質(zhì)點(diǎn)所產(chǎn)生的離心力將垂直地作用于渦輪壁上，因而不會產(chǎn)生影響泵輪內(nèi)工作液體質(zhì)點(diǎn)的離心趨勢的阻力。但是，其最高效率ηmax較低，還有待進(jìn)一步改進(jìn)。 其他形狀尺寸與模型尺寸成比例。當(dāng)發(fā)動機(jī)發(fā)動后,轉(zhuǎn)速很快提高，由于齒輪14和軸26是通過自由輪機(jī)構(gòu)連接，因自由輪機(jī)構(gòu)不能反向傳動，故這條傳動路線便自動切斷，以防止“三合一”機(jī)構(gòu)過載損壞。7）帶動工作油泵的齒輪通常和泵輪相連接，由于帶動工作油泵的力矩值相當(dāng)大，而泵輪是用鋁合金鑄造的，鋁合金強(qiáng)度有限，故為了保證連接強(qiáng)度，泵輪和帶動工作油泵的齒輪連接方式除采用螺栓外，主要靠銷釘傳遞力矩。 裝載機(jī)各檔傳動比的確定 輪式裝載機(jī)的速度變化范圍大，它要適應(yīng)在工地作業(yè)的要求，又要滿足運(yùn)輸轉(zhuǎn)移的要求。1) 確定行星排中最小齒輪由于前節(jié)計(jì)算所得α=＜3，故可判斷行星排中行星輪最小。（1） 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核 從設(shè)計(jì)要求以及裝載機(jī)的工作條件出發(fā)，初步確定變速箱的使用壽命年限為10年，每年工作300天，每天工作5小時(shí)。 N整數(shù)設(shè)： Z X = 19時(shí)，則 Z t = 2 Z X/(α1) = 取22則 Z q =αZ t = 取60齒輪傳動配合的驗(yàn)證引用裝配條件公式則 （Z q + Z t）/q0 = N =27故符合裝配要求綜上，由配齒計(jì)算確定的配齒數(shù)據(jù)如下： Z X = 19 Z t = 22 Z q = 60由最終確定的齒數(shù)則實(shí)際中 α1=α2= 則其誤差為1%即合理。由于ZL50裝載機(jī)屬于中小型裝載機(jī)，同時(shí)參考同類型機(jī)器。放油塞的安置方向考慮折裝時(shí)易放置工具，折裝方便。為此：①變矩器工作輪間留有足夠大的軸向間隙，通常為2～3毫米。由于變矩器是根據(jù)它的牽引工況〈即泵輪帶動渦輪〕設(shè)計(jì)的，故變矩器的反拖性能是不佳的。通常，柴油機(jī)的輸出力矩比較平坦，在不同的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下，輸出力矩的數(shù)值變化不大。向心式渦輪的液力變矩器有下列優(yōu)點(diǎn)：1) 有最大的最高效率ηmax，有的向心式渦輪的變矩器當(dāng)i*=～，～。 有時(shí)渦輪數(shù)為兩個(gè)或兩個(gè)以上，但每個(gè)渦輪并不安置在其它兩個(gè)工作輪之間，則仍為單級液力變矩器，可按其渦輪數(shù)稱之為雙渦輪或三渦輪單級液力變矩器。 （3）透過性：變矩器的透過性是研究λ1(M1)=f(i)的變化關(guān)系。 兩幾何相似的變矩器Ⅰ，Ⅱ在同一等傾角工況，則傳動比i必相等。 液力變矩器的基本特性參數(shù)通常用以下兩個(gè)參數(shù)來反映液力變矩器的一般性能：1) 變矩系數(shù)K: 即渦輪軸上力矩與泵輪軸上力矩之比。因此，發(fā)動機(jī)的機(jī)械能通過泵輪的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成工作液體的動能。以上所介紹的各種傳動系中，目前，工程機(jī)械上大多采用柴油機(jī)作為動力裝置。如圖為全液壓傳動的原理圖。3) 能改善裝載機(jī)的通過性。 裝載機(jī)的穩(wěn)定性裝載機(jī)的穩(wěn)定性是指轉(zhuǎn)載機(jī)在行駛或作業(yè)過程中，不發(fā)生傾翻或側(cè)滑的能力，它是裝載機(jī)的重要使用性能。 擺動橋可以安裝在后橋或前橋上，形成后橋擺動或前橋擺動兩種形式：1） 后橋擺動 在后橋上裝置擺動橋，形成后橋擺動。一般多采用此種布置。重載時(shí)，靜止的裝載機(jī)此時(shí)橋荷力為重載時(shí)的橋荷力之比 其中，G 1 =50000 N計(jì)算得：K 0 =根據(jù)推薦一般使K 0 =3～4，即滿足前后橋橋荷力分配。輪胎式裝載機(jī)與履帶式裝載機(jī)相比有如下優(yōu)點(diǎn)：a) 自重輕，行走速度快，機(jī)動性好，作業(yè)循環(huán)時(shí)間段，作業(yè)效率高，運(yùn)輸及修理費(fèi)用低。ROPS功能，駕駛室內(nèi)環(huán)境將向汽車方向靠攏，方向盤、座椅、各操縱手柄都能調(diào)節(jié)，使操作者處于最佳位置工作。制動器的驅(qū)動機(jī)構(gòu)一般采用加力裝置，其動力源有壓縮空氣，氣頂油和液壓式三種。在這種情況下，我國從事地下采掘與工程的管理人員、技術(shù)人員和使用維修人員都急需了解這類設(shè)備，國內(nèi)從事該類設(shè)備制造業(yè)的工程技術(shù)人員為了研制出能參與國際競爭的成套設(shè)備，也要掌握相關(guān)的設(shè)計(jì)理論和方法，所以對該類機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)是具有重大意義的。在道路，特別是在高等級公路施工中，裝載機(jī)還用于路基工程的填挖，瀝青混合料和水泥混凝土料場的集料與裝料等作業(yè)。因此，要求設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中必須端正態(tài)度，嚴(yán)格認(rèn)真，盡可能多的查閱有關(guān)書籍，搜索資料，刻苦鉆研，對比分析，取長補(bǔ)短，大膽創(chuàng)新，以便做出高質(zhì)量高水平的設(shè)計(jì)成果。一般在采石場和軟基地進(jìn)行作業(yè)，多選用履帶式裝載機(jī)； 　　動力的選擇：一般多采用工程機(jī)械用柴油發(fā)動機(jī)，在特殊地域作業(yè)，如海拔高于3000m的地方，應(yīng)采用特殊的高原型柴油發(fā)動機(jī)； 　　 傳動型式的選擇：一般選用液力—機(jī)械傳動。 　　 （3）細(xì)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在控制系統(tǒng)方面，將廣泛采用電子監(jiān)控和自動報(bào)警系統(tǒng)、自動換檔變速裝置；普遍安裝GPS定位與質(zhì)量自動稱量控制；開發(fā)機(jī)器人裝載機(jī)等。為了滿足裝載機(jī)的通過性，牽引性和穩(wěn)定性的要求，前、后橋的橋荷力必須在變化中合理分配。 所以， P飛輪 = 163 – 16310% = 147KW裝載機(jī)作業(yè)時(shí)，發(fā)動機(jī)凈功率消耗于兩部分，即牽引力功率N1和驅(qū)動液壓泵功率N 2 ： 牽引力功率 N 1 =P KV r/3600η 式中， P K –額定輪緣切線牽引力 P K =P H +P f P = Gfcosα V T裝載機(jī)插入料堆的理論作用速度，對于輪式的取3 km/h η傳動系總功率，對于液力機(jī)械傳動： 取η = 其中， f = α= 0則 P K = 102600 (N)那么 N 1 = P KV r/3600η = 1026003/(3600)=114 (KW)因此油泵功率： N 2 = P 飛輪 –N 1 = 147114 = 33 KW 裝載機(jī)的總體布置總體布置的內(nèi)容應(yīng)包括以下幾個(gè)方面：1） 確定各部件在整機(jī)上的位置，并對外形尺寸提出要求。傳動軸一般布置在裝載機(jī)的縱向?qū)ΨQ平面內(nèi)，并盡可能成水平位置，使中間傳動軸的中點(diǎn)和車架鉸接銷中心線重合，如圖，這樣才能保證轉(zhuǎn)向時(shí)十字節(jié)作等速轉(zhuǎn)動。駕駛員的視野不好，駕駛員與鏟斗的相對視角有變化，鏟斗的對準(zhǔn)性不易控制，但駕駛員受工作機(jī)構(gòu)傳來的沖擊較小，不易疲勞。液力機(jī)械式傳動系的組成有：液力變矩器，液力換擋變速箱，分動箱，萬向節(jié)，主傳動，差速器，輪邊減速器等。一般是采用調(diào)節(jié)油泵不調(diào)油馬達(dá)或調(diào)節(jié)油馬達(dá)不調(diào)節(jié)油泵的辦法，兩者都進(jìn)行無級調(diào)速。在電動輪內(nèi)的直流電動機(jī)，其轉(zhuǎn)速可以隨外界阻力的大小的變化。機(jī)械傳動系統(tǒng)除沒有變矩器外，其他部件與液力機(jī)械傳動系統(tǒng)形同。此外，式中也可以理解為外載荷作用在渦輪軸上的阻力矩。按照相似理論的設(shè)計(jì)方法，首先是根據(jù)工程機(jī)械的使用要求，選擇一個(gè)性能良好的模型液力變矩器，然后實(shí)驗(yàn)測定模型變矩器的原始特性；再根據(jù)原始特性及力矩計(jì)算方程，進(jìn)行變矩器與發(fā)動機(jī)的匹配計(jì)算，確定所設(shè)