【正文】 置。具體內(nèi)容如下： (1) 了解現(xiàn)有履帶推土機(jī)傳動系統(tǒng)都有哪些，了解國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，并結(jié)合課題設(shè)計要求確定至少兩個履帶推土機(jī)主傳動系統(tǒng)方案，最終通過比較選擇比較合理的設(shè)計方案，并繪制結(jié)構(gòu)簡圖。 下面把其各擋傳遞路線 詳細(xì)地 列 在如 下表 中 ： 基本原理就是通過不同齒輪的組合得到不同的擋位，其中用到同步器之后，大大減 表 擋位傳遞路線 前 進(jìn) 一 Z1Z5Z4Z11Z16Z10 二 Z1Z5Z4Z11Z15Z9 三 Z1Z5Z4Z11Z14Z8 四 Z1Z5Z4Z11Z13Z6 五 Z3Z7 倒 退 一 Z2Z12Z16Z10 二 Z2Z12Z15Z9 三 Z2Z12Z14Z8 四 Z2Z12Z13Z6 少齒輪數(shù)量。 借鑒現(xiàn)有的機(jī)械： 取33331550071912551250.i.iof????? 再由： ofk iiii??? 分別計算得變速箱的 ki ： 前 進(jìn) 5 擋分別為： 、 、 、 、 倒退 4 擋分別為： 、 、 、 本章小結(jié) 本章主要介紹了履帶推土機(jī)傳動系統(tǒng)的組成部分，并確定了履帶推土機(jī)主傳動系統(tǒng)總體方案原理圖，明確變速箱擋位路線，及所要完成的基本內(nèi)容。 (3) 變速箱要有足夠的擋位數(shù)，包括空擋和倒擋，以保證車輛具有良好的生產(chǎn)率、動力性與經(jīng)濟(jì)性。 (6)盡可能多地采用公用齒輪、公用軸、減少零件成本，降低造價成本。m） 1 331 15 19 87 .6 9 15 12 .5 73 18 8. 6 18 9KA K M? ? ? ? ? ? (mm) 這是初選中心距。這里先暫時停一下，后期再與鎖銷式同步器一起設(shè)計 。 ???? 、 ， 前進(jìn) 5 擋齒輪副實現(xiàn)的傳動比：375 ZZi ? 。 根據(jù)以上假設(shè)，可以得到結(jié)構(gòu)緊湊的變速箱。c； 273158318501 581 148314 ?????????? ZZZ,.iZZ c39。m 二擋： 23 . 2 39。 (1) 安裝萬向接盤、軸承透蓋、軸段 A： d1=43mm l1=30mm。由于選擇矩形花鍵中系列NxdxDxB=8566510，長度 L2=830mm。其中鎖銷式慣性同 步器，由于其摩擦錐面徑向尺寸大、轉(zhuǎn)矩容量大、結(jié)構(gòu)尺寸易于調(diào)整的特點(diǎn)，能夠適應(yīng)大扭矩等復(fù)雜的推土機(jī)作業(yè)工況，能夠滿足推土機(jī)換擋使用要求。m 選取軸的材料以及熱處理方式 經(jīng)過計算發(fā)現(xiàn)軸所受到的力均較大，因此選材 時盡量選能滿足的。 根據(jù)所選軸材料，查表得 106 97C ? ～ ，此處選取 100。m 輸入軸 Ⅰ ： 1P = wP? ?軸 承 =? = kW 1 1850wnn?? r/min 11 19 5 5 0 9 5 5 0 1 2 9 . 86 7 0 . 11850PT n ?? ? ?Nzcz iZZ ??1 (36)被動輪齒數(shù)計算式為： zcb ZZZ ?? ； (37) 實現(xiàn) Fi 的兩對齒輪齒數(shù)根據(jù)已知中心距試湊。 2) 在變速機(jī)構(gòu)中， 1 擋齒輪副實現(xiàn)的傳動比 39。 iiii 4321 、 分別表示變速機(jī)構(gòu)中 1~4 擋齒輪副的傳動比，其中 1364148315926101 ZZiZZiZZiZZi 39。23 ???? ，此處選取～ 。本設(shè)計采用同 步器換擋，其中同步機(jī)構(gòu)設(shè)計一個鎖銷式同步器。 (2)注意齒輪的受載情況，由于本設(shè)計采用斜齒輪，因此需注意旋向的安排。不管是運(yùn)輸工況，還是牽引工況，車輛隨時都面臨需要變換方向的可能，但因發(fā)動機(jī)不能夠反向旋轉(zhuǎn)，只能一直朝一個方向旋轉(zhuǎn)，因此車輛的前進(jìn)、倒退只能依靠變速箱換擋以改變轉(zhuǎn)向來實現(xiàn)。除此之外，在確定這三個部件傳動比的過程中，需要注意以下幾個方面的問題： fi 值盡量取大，但不能影響整機(jī)寬度，且要使輪邊傳動裝置結(jié)構(gòu)上能夠包容。該方案中所有傳動齒輪均是常嚙合的。 從以上對各形式傳動系統(tǒng)的描述可知，最有前景的一種是液壓傳動系統(tǒng)，而目前我國大部分推土機(jī)是液力機(jī)械傳動系統(tǒng)式，此項技術(shù)比較成熟，而使用液壓傳動就相對較少，且技術(shù)不完整，核心技術(shù)還沒有掌握，且問題 較多。第二種是在上一種的基礎(chǔ)上的變矩器加上一個閉鎖離合器，可以認(rèn)為是第一種的第二代系統(tǒng)，其為了克服第一代變矩器效率低的缺點(diǎn)，目前主要有以下的解決措施： (1) 利用很多東西整合在一起的變矩器。 履帶推土機(jī)主傳動系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn) 5 個前進(jìn)擋和 4 個倒退擋，并可通過轉(zhuǎn)向差速器實現(xiàn)轉(zhuǎn)向運(yùn)動，此課題的目的就是在了解工程機(jī)械人力換擋變速器 的基本原理、特點(diǎn)、及國內(nèi)外最新發(fā)展情況的基礎(chǔ)上，設(shè)計履帶推土機(jī)傳動系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)，實現(xiàn) 5 進(jìn)4 退，并且用 PRO/E 軟件工具進(jìn)行三維模型繪制和裝配關(guān)系分析，后期可用 相關(guān) 軟件對重要受力構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度模擬分析。 提供全套畢業(yè)論文，各專業(yè)都有 學(xué) 號 2021071106 密 級 __________ 哈爾濱工程大學(xué) 學(xué)士學(xué)位 論文 履帶推土機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計 院（系）名稱 ：機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 名 稱：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師： 哈爾濱工程大學(xué) 2021 年 6 月 履帶推土機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計 王顯義 哈爾濱工程大學(xué) 學(xué) 號 2021071106 密 級 __________ 履帶推土機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計 The Design of the Transmission System of Crawler Bulldozer 學(xué) 生 姓 名 ： 院（系） 名稱： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 名 稱： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 指 導(dǎo) 教 師： 職 稱： 教 授 所 在 單 位： 哈爾濱工程大學(xué) 論文提交日期： 2021 年 6 月 12 日 論文答辯日期： 2021 年 6 月 21 日 學(xué)位授予單位： 哈爾濱工程大學(xué) 履帶推土機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計 I 摘 要 隨著新世紀(jì)的前進(jìn)，我國在市政工程、道路交通、農(nóng)田水利、能源礦上等對高性能機(jī)械產(chǎn)品的需求迅速增長，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，對其性能要求也越來越嚴(yán)格。本課題屬于在現(xiàn)有傳動系統(tǒng)中進(jìn)行改進(jìn)和部分創(chuàng)新，比如現(xiàn)在的推土機(jī)一般是 3 前進(jìn)擋 3 倒退擋的，而我通過改進(jìn)使其實現(xiàn) 5 進(jìn) 4 退的。當(dāng)變矩器進(jìn)入效率相當(dāng)小的地方工作時，就會轉(zhuǎn)換為耦合器工作情況，從而能夠提升效率； (2) 利 用幾條路子的方向，把總的總功率分成幾路，使其中的一路或者幾路功率經(jīng)履帶推土機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計 3 過變矩器； (3) 采用帶閉鎖離合器的變矩器 ，當(dāng)載荷變化小、作業(yè)工況平穩(wěn)時，將變矩器閉鎖，變?yōu)闄C(jī)械傳動，一定程度上傳動系統(tǒng)的效率得到提高。而在國外，有部分企業(yè)，比如利勃海爾、卡特彼勒，它們早已研制出技術(shù)相當(dāng)成熟的液壓傳動推土機(jī)，并成功使用在中小型推土機(jī)上 [9]。倒擋是通過換擋裝置使中間軸與齒輪 12 聯(lián)接固定，從而把運(yùn)動傳遞出去，就能實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)方向變換了。 0i 值也要盡量取大，但要注意中央傳動的最小離地間隙的限制。 對變速箱的要求，除一般便于制造、使用、維修以及質(zhì)量輕、尺寸緊湊外 。 (3)齒輪的布置要有利于減小軸的撓度，改善支承受力。具體設(shè)計詳見后文。 同步器嚙合套參數(shù)計算與選取 同步器嚙合套與漸開線花鍵一樣，采用漸開線齒形。39。i1 為 ，說明被動齒輪 Z10 的分度圓直徑比主動齒輪 Z16 的分度圓直徑要打 倍； 4 擋齒輪副實現(xiàn)的傳動比 39。根據(jù)以上原理計算各齒輪副中各齒輪的齒數(shù)如下： 585 7 .66176。m 中間軸Ⅱ： 2P = 1P????齒 輪 軸 承 =? ? = 12 1850 1 2 7 5 .91 .4 5Fnn i? ? ?r/min 22 29 5 5 0 9 5 5 0 1 2 3 . 49 2 3 . 61 2 7 5 . 9PT n ?? ? ?N因此，可以根據(jù)式（ 39）確定履帶推土機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計 21 變速箱輸入軸的最小直徑范圍： ? ?1 3311 2 9 . 8 k W1 0 6 9 7 = 4 0 4 41 8 5 0 r /m inPdC n?? ～ ～mm 輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 對于輸入軸的設(shè)計，第一是要明確該軸上的裝配關(guān)系，確定裝配方案。在設(shè)計之前先使用性能較好地 40Cr， 經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn) [15]查得： 抗拉強(qiáng)度： 750b? ? MPa 扭轉(zhuǎn)疲勞極限： 1 280?? ? MPa 屈服點(diǎn)： 800s? ? MPa 彎曲疲勞極限： 1 485? ? MPa 軸的許用彎曲應(yīng)力： ? ?0b 150? ? MPa ? ?1 90b?? ? MPa 初步確定軸的最小直徑 依據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度確定： ? ? 6 333 9 .5 5 1 0 =C0 .2 PPd nn???，查表得 106 97C ? ～ ，所以中間軸最小直徑范圍為： ? ?1 332 m i n11 2 3 . 4 k W1 0 6 9 7 = 4 4 . 5 4 8 . 71 2 7 5 . 9 r /m inPdC n?? ～ ～mm 中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 對于中間軸的設(shè)計，第一同樣是要明確該軸上的裝配關(guān)系，確定裝配方案。 鎖銷式同步器工作過程分析 鎖銷式同步器有外錐與內(nèi)錐之分，這里設(shè)計外錐式，如圖 示： 換擋時，在撥叉軸向推力作用下， 銷一起移動接合套帶動同步器定位 ，推動摩擦錐環(huán)的外錐面壓向與被同步齒輪嚙合的摩擦錐盤的內(nèi)錐面，具有轉(zhuǎn)速差的兩錐面一經(jīng)接觸便產(chǎn)生促使其迅速同步的摩擦力矩，而鎖銷。由于中間軸上的齒輪均需要與軸形成空套，只有在該擋工作時，才會與軸連接，所以本設(shè)計中間軸采用花鍵軸形式。 由以上分析可得，輸入軸的設(shè)計需 要根據(jù)軸向定位的要求，來確定軸的各段直徑和長度。1 1 2 7 5 . 97551 .6 9nn i? ? ?r/min 33 . 1 3 . 19550 9 5 5 0 1 1 7 . 3 1 4 8 3 . 7755PT n ?? ? ?Nc； 312758271911 581 159215 ?????????? ZZZ,.iZZ c39。 根據(jù) 1 擋和 4 擋齒輪副速比 和 比較接近的情況，假設(shè)： ① 1 擋和 4 擋齒輪副中的齒輪模數(shù)相等； ② 1 擋齒輪副中的主動小齒輪與 4 擋齒輪副中的被動小齒輪分度圓直徑相同； ③ 1 擋齒輪副中的被動大齒輪與 4 擋 齒輪副中的主動大齒輪分度圓直徑相同。39。嚙合套模數(shù)按下式初步計算： PCmMz? （ 34） 履帶推土機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計 15 式中： z 是嚙合套齒數(shù)； PM 是嚙合套所傳遞的最大轉(zhuǎn)矩；為模數(shù)系數(shù)， C 當(dāng)齒面工作寬度 4~10mmb? 時， C ~? ；當(dāng) 11~16b? 時， ~ ? 。 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 中間軸與輸出軸之間的距離 A1可按下式 [14]計算： 113 KA K M? （ 31） 式中 K ：軸距系數(shù)，一般 K =～ 16，此處取 K =15； 1KM ：變速箱 1 擋需傳遞的最大轉(zhuǎn)矩； 又： 1 m a x 1 854 5 95% 198 9KTM M i ?? ? ? ? ? ? ?（ N (5)相臨擋要相互靠近，便于換擋 。 (2) 要求變速箱結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，噪聲小，傳動效率高。雖然增速是被允許的，但須演算高速軸承、齒輪、傳動軸等零件的轉(zhuǎn)速是否在允許的范圍之內(nèi)。 1 2 34 561112 13 14 15 1