【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Z6Z12Z15Z24/Z3Z6Z9Z19 = 314257? 8520.?（3）N1 n2 n4 N3 n3 時(shí) 齒輪 3齒輪 6齒輪 12齒??輪 10齒輪 16齒輪 19齒輪 24輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為i= Z6Z12Z16Z24/Z3Z6Z10Z19 = 31257? 089.?（4）N1 n2 N3 n4 時(shí) 齒輪 3齒輪 6齒輪 12齒?輪 11 齒輪 17齒輪 19齒輪 24輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為i= Z6Z12Z17Z24/Z3Z6Z11Z19 = 312597? 60.?方案 6：（1）n2N1 n1 時(shí) 齒輪:2齒輪 5齒輪 7?19齒輪 13齒輪 9齒輪 14齒輪 19齒輪 24輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為 i= Z5Z13Z14Z24/Z2Z7Z9Z19 （25）= 3194257? 6.?（2）N1 n2 時(shí) 齒輪 3齒輪 6齒輪 12齒?輪 9齒輪 14齒輪 19齒輪 24輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為i= Z6Z12Z14Z24/Z3Z6Z9Z19 = 314257? 8520.?方案 7：（1）N3 n3 時(shí)齒輪 1齒輪 4齒輪 8齒輪 9齒?輪 15齒輪 19齒輪 24輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為i= Z4Z8Z15Z24/Z1Z4Z9Z19 = 2841537? ?（2）n4N3 n3 時(shí) 齒輪 1齒輪 4齒輪 8齒?輪 10齒輪 16齒輪 19齒輪 24輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為i= Z4Z8Z15Z24/Z1Z4Z9Z19 =28357? ?20(3) N3 n4 時(shí) 齒輪 1齒輪 4齒輪 8齒輪 11齒?輪 17齒輪 19 齒輪 24輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為i= Z4Z8Z15Z24/Z1Z4Z9Z19 =285397? ? 方案 8： 齒輪 1—齒輪 4齒輪 8齒輪 9齒輪 14齒輪 19齒輪 24輸出轉(zhuǎn)矩和功率 此方案的傳動(dòng)比為i= Z4Z8Z14Z24/Z1Z4Z9Z19 （27） = 2841537? ? 倒檔工作時(shí)的傳動(dòng)方案 倒檔工作時(shí)，其傳動(dòng)方案在低檔軸的基礎(chǔ)上多了一對(duì)齒輪嚙合，傳動(dòng)方案在形式上與低檔工作時(shí)的傳動(dòng)方案相似。由于倒檔不經(jīng)常使用且與低檔工作方案的相似形相似；故在這里不給于說(shuō)明和分析。213 變速器參數(shù)的選擇和分配 原動(dòng)機(jī)的選擇由于發(fā)動(dòng)機(jī)的物理特性決定了變速箱的存在。首先，任何發(fā)動(dòng)機(jī)都有其峰值轉(zhuǎn)速；其次，發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率及最大扭矩在一定的轉(zhuǎn)速區(qū)出現(xiàn)。比如，發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率出現(xiàn)在 5500 轉(zhuǎn)。變速箱可以在汽車行駛過(guò)程中在發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比，換檔可以使得發(fā)動(dòng)機(jī)工作在其最佳的動(dòng)力性能狀態(tài)下。理想情況下，變速箱應(yīng)具有靈活的變速比。因?yàn)槭掷锏馁Y料不全，又是作為一個(gè)樣機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)，所以這次先以電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)。此變速箱傳動(dòng)路線較多，而失效形式主要發(fā)生在低速檔，所以這次先以低速檔檔為依據(jù)設(shè)計(jì)。此變速器工作在低速當(dāng)時(shí)有三種轉(zhuǎn)動(dòng)方案和 10種傳動(dòng)比，應(yīng)根據(jù)以下原則選擇某一傳動(dòng)比，若此傳動(dòng)滿足校核和使用要求時(shí)整個(gè)變速器都能滿足使用要求。 傳動(dòng)比的選擇原則當(dāng)電動(dòng)機(jī)的功率一定時(shí)有公式 P=FV 得若轉(zhuǎn)速小時(shí)所受的力最大；又由公式 i12=n1/n2 得若 n1 一定的情況下 i12 越大則 n2 越??；傳動(dòng)比的具體選擇：綜合以上兩個(gè)條件傳動(dòng)比應(yīng)選擇方案：（1）n2N1 n1 時(shí) 齒輪:2齒輪 5齒輪 7齒輪 13齒輪 9?齒輪 14齒輪 18 齒輪 20 齒輪 21齒輪 25輸出轉(zhuǎn)矩和功率 其總傳動(dòng)比為 i= 電動(dòng)機(jī)的選擇1）選擇電動(dòng)機(jī)類型22 按工作要求選取 Y 系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。2）選擇電動(dòng)機(jī)容量工作時(shí)所需的功率： w 為輸出軸至輪子的效率?? 電動(dòng)機(jī)的輸入功率：P=Pw/η 其中 η 為電動(dòng)機(jī)至輸出軸的總效率，包括 1 個(gè)聯(lián)軸器，5 個(gè)離合器，5 對(duì)齒輪傳動(dòng)，6 對(duì)滾動(dòng)軸承。由表 101（《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》）查得聯(lián)軸器效率為 1=,離合器效率 2=,一對(duì)齒輪傳動(dòng)效率?? ??為 3=,一對(duì)滾動(dòng)軸承效率為 4=, 值計(jì)算如下：?? ?? ?? = ?? 561234?(31)= ?13?所以 P。=Pw/ =??根據(jù) P。選取電動(dòng)機(jī)額定功率 Pm，使 Pm=（1～）P。即 Pm=～查表 10110（《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》）查得電動(dòng)機(jī)的額定功率Pm=3Kw。3）選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?????????23 先計(jì)算輸出軸的轉(zhuǎn)速： nw=16r/min,即箱體第七軸的轉(zhuǎn)速為： n7=1612=192r/min上式中 12 為差速器傳動(dòng)比，以下為差速器相關(guān)資料：差速器只是裝在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)半軸之間的一個(gè)小總成，差速器的作用就是使兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)速不同。當(dāng)裝載機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)，例如左轉(zhuǎn)彎，彎心在左側(cè)，在相同的時(shí)間內(nèi)右側(cè)車輪要比左側(cè)車輪走過(guò)的軌跡要長(zhǎng)，所以右側(cè)車輪轉(zhuǎn)的要更快一些。要達(dá)到這個(gè)效果，就得通過(guò)差速器來(lái)調(diào)節(jié)。差速器由差速器殼、行星齒輪、行星齒輪軸和半軸齒輪等機(jī)械零件組成。發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)變速器從動(dòng)軸進(jìn)入差速器后，直接驅(qū)動(dòng)差速器殼，再傳遞到行星齒輪，帶動(dòng)左、右半軸齒輪，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)車輪。左右半軸的轉(zhuǎn)速之和等于差速器殼轉(zhuǎn)速的二倍。當(dāng)裝載機(jī)直線行駛時(shí)，上述三個(gè)轉(zhuǎn)速相同。當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于裝載機(jī)受力情況發(fā)生變化，反饋在左右半軸上，進(jìn)而破壞差速器原有的平衡，這時(shí)轉(zhuǎn)速重新分配，導(dǎo)致內(nèi)側(cè)車輪轉(zhuǎn)速減小，外側(cè)車輪轉(zhuǎn)速增加，重新達(dá)到平衡狀態(tài)。同時(shí)，裝載機(jī)完成轉(zhuǎn)彎動(dòng)作。 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)為 =n25=??39。查表 10110 查得 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)中 Y100L2 型的同步轉(zhuǎn)速為 3000r/min 的電動(dòng)機(jī)合適，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表示：型號(hào) 額定功率同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)總重外伸軸徑軸中心高Y100L2 3KW 3000r/min 2880r/min 28mm 100mm24 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)因?yàn)榇俗兯傧渲份^多，計(jì)算繁瑣，而失效主要發(fā)生在低速檔（工作檔）。所以這次僅以低速檔支路為例計(jì)算。各軸的轉(zhuǎn)速令電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為 Nw 第一軸的轉(zhuǎn)速 N1 第二軸的 N2 第三軸的轉(zhuǎn)速 N3 第四軸的轉(zhuǎn)速 N4 第五軸的轉(zhuǎn)速 N5 第七軸的轉(zhuǎn)速 N6第一軸與第二軸的傳動(dòng)比 i12=Z5/Z2=第二軸與第三軸的傳動(dòng)比 i23=Z13/Z7=第三軸與第四軸的傳動(dòng)比 i34=Z14/Z9=第四軸與第五軸的傳動(dòng)比 i45=Z20/Z18=第五軸與第七軸的傳動(dòng)比 i57=Z2/Z251=??213/?23012/?34568/?459/??57360/? 各軸的功率 ?????25????????3 ..k?? 25 809709514w????..kP?? 各軸的轉(zhuǎn)矩0 ???????33 .???????最后將計(jì)算結(jié)果填入下表：軸名參數(shù) 電動(dòng) 機(jī) 軸一軸 二軸 三軸 四軸 五軸 六軸七軸26N(r/min) 2880 2880 2323 1012 568 379 609P(Kw) 3 T(Nm) i 1 1 η 1 274 軸與軸上零件的設(shè)計(jì)與選擇 聯(lián)軸器的選擇第一軸中間聯(lián)軸器的選則 (41)?????95.?查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 141 得 ????=，則： (42)mac?????綜合考慮聯(lián)軸器的軸向和徑向尺寸以及考慮軸可能選用的直徑，我選用凸緣聯(lián)軸器查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》續(xù)表 1041 選取 YL4 型聯(lián)軸器，各數(shù)據(jù)如下表：型號(hào) 螺栓公稱扭矩????(????)許用傳速[n]軸孔直徑d(H7)m軸孔長(zhǎng)度L/m型D(mm) D(mm)數(shù)量直徑Ln(mm)YL4 40 9500 28 44 100 80 3 M8 92 齒輪零件的校核因?yàn)樵诘退贆n箱體中 5 軸上傳遞的扭矩最大，即齒輪受力最大，所以只需對(duì)配對(duì)齒輪 9 和齒輪 14 以及配對(duì)齒輪 18 及齒輪 20，若這兩對(duì)齒輪滿足條件，則其余齒輪也滿足。由前面的計(jì)算知T3=m T4= Nm T5= NmN3=1012r/min n4=568r/min n5=379r/min283 軸到 4 軸傳動(dòng)比 i34= 4 軸到 5 軸傳動(dòng)比 i45= 對(duì) 3 軸到 4 軸的齒輪進(jìn)行校核【1】選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)按原理圖所示傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)；裝載機(jī)為一般工作機(jī)器，選用 7 級(jí)精度（GB 10095—88）；材料選擇由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 101 選擇小齒輪及大齒輪材料均為40Cr（調(diào)質(zhì)）硬度均為 280HBS；選小齒輪齒數(shù) Z9=23 大齒輪齒數(shù) Z14= i34Z9=23= 取 Z 2=35；【2】按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) d1 為齒輪 9 的分度圓直徑 T3 為三軸轉(zhuǎn)矩 ZH 為區(qū)域系數(shù) ZE 為彈性影響系數(shù) 傳動(dòng)比 u= i34 標(biāo)準(zhǔn)值齒輪時(shí) ZH= (43)23121[]HEdkTZu???????????23.[]EdH?21 確定公式內(nèi)的各計(jì)算值1）預(yù)選齒寬 B=67mm m=3mm 則分度圓直徑 d1=mz=233=69mm 齒寬系數(shù) ф d=B/d1=67/69=2) 由表 10—6 查的材料的彈性影響系數(shù) ZE= 3）由圖 10—21d 按齒面硬度查的小齒輪與大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極σ Hlim1=σ Hlim2=840 MPa4）由式 10—13 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：29 ???????hj預(yù)定壽命 Lh=24000 小時(shí)5）由圖 10—19 查的接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1= KHN2=6）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1 由式（10—12）得[σ H]1 as??????????[σ H]2= KHN2σ Hlim2/S=840/1= MPa7) 計(jì)算載荷系數(shù)V=πd 1tn4/601000=691012/601000= 由 V=—8 得動(dòng)載荷系數(shù) KV= 直齒輪，假設(shè) KA Ft/B10