【正文】 。 山東建筑大學畢業(yè)設計說明書 25 圖 49 夾鉗式取力器 1法蘭， 2轉速表蝸輪， 3輸出軸， 4齒輪， 5中間軸， 6齒輪， 7長柄齒輪， 8滾針軸承， 9連齒軸， 10主動齒輪， 11離 合套， 12甩油盤， 13油底殼， 14冷卻管固定螺栓， 15蛇形管， 本設計中采用變速器側蓋取力。雖然，變速器側蓋取力會因為長嚙合齒輪產(chǎn)生降速現(xiàn)象，但自卸車本身并不需要太高的速度，所以本次設計中，采用 變速器側蓋取力的布置方案。 取力器的合理選擇 檔位和旋向的選擇 取力器的檔位取決于輔助動力裝置的用途，一個檔位的取力器主要用于油泵、壓力機等輔助動力裝置；而多檔位可逆式取力器主要用于絞盤等專用裝置。要選擇滿意的取力器，還要考慮到取力器的旋向問題，這就要根據(jù)用戶要求而定。 取力器的 功率 選擇合理匹配的取力器，首先取力器必須具有足夠的輸出功率來滿足輔助動力裝置的需要。從理論上講，取力器的輸出功率等于扭矩和轉速的乘積，確定功率大小的基本依據(jù)是節(jié)線速度。一般來說，節(jié)線速度越快，功率就越大。取力器功率來自于發(fā)動機經(jīng)山東建筑大學畢業(yè)設計說明書 26 變速器傳遞的功率，取力器的輸出功率大小取決于取力器齒輪的節(jié)線速度。節(jié)線速度 V = ω r = 2? nr 可以看出，節(jié)線速度等于取力齒輪的節(jié)圓長度與轉速的乘積。取力器安裝位置不同，取力器齒輪也不同，其轉速也有變化。 前置取力器（一軸取力 ）的取力齒輪安裝在變速器一軸上，其轉速 n = n 發(fā)；后置取力器的取力齒輪就是安裝在主動軸上的輸入齒輪，其轉速 n = n 發(fā) /I 常；側置取力器的取力齒輪就是與變速器中間齒輪嚙合的取力器的輸入齒輪，其轉速 n = n 發(fā) /I 常 I 檔 其中， n—— 取力器的輸出功率； n 發(fā) —— 發(fā)動機的額定轉速； I 常 —— 變速器常嚙比； I 檔 —— 取力器齒輪齒數(shù)與變速器齒輪齒數(shù)之比； 所以，取力器的設計必須具有一定的節(jié)線速度。 一般情況下，取力器齒輪的節(jié)線速度，在發(fā)動機轉速為 1000r/min 時，不得低 于200cm/s,約等于 11 千瓦；在發(fā)動機轉速為 2021r/min 時，不得低于 300cm/s,約等于 19千瓦。這就要求發(fā)動機具有一定的輸出轉速和扭矩。變速器具有一定的驅(qū)動能力，取力器才會有足夠的輸入功率來驅(qū)動輔助動力裝置。 取力器的傳動比和轉速 為了滿足日益廣泛的輔助動力裝置的需求，取力器的輸出轉速不是固定不變的。匹配不同的發(fā)動機、變速器，取力器的輸出轉速變速器的常嚙合齒輪比以及取力器齒輪裝置的傳功比都不同。 前置取力器 n = n 發(fā) /I ?。? 后置取力器 n = n 發(fā) /I 取 I 常 ； 側置取力 器 n = n /I 常 I 檔 I ?。? 從以上可以看出，選擇一定的發(fā)動機、變速器，即取力器輸入一定的功率。在具有足夠的輸出功率的情況下，取力器傳動比 I 取是可以自行設計的。取力器的轉速和相應的扭矩輸出的大小可以在用戶需求的范圍內(nèi)變動。 所以，在確定取力器的輸出轉速時，通常可以采用直接輸出和間接輸出。如果所選用的取力器轉速能夠滿足輔助助力裝置的正常工作要求，可采用直接輸出；反之，可采用間接輸出。 山東建筑大學畢業(yè)設計說明書 27 采用間接輸出時，如果必須增大取力器的輸出轉速來滿足輔助動力裝置的正常工作時，取力器的輸入扭矩應高于輸出地扭矩；反之，應低于 輸出扭矩。因為取力器的轉速與其扭矩有關。所以，在確定取力器的輸出轉速的同時必須同時考慮取力器的額定扭矩。 取力器的安裝 前置取力器安裝在變速器的前端面，由于變速器的種類繁多，與變速器連接的端面一般不能進行標準化設計，但有時可以采用同一毛坯殼體，加工出不同的連接螺栓孔來進行系列化設計，如圖 41。 后置取力器安裝在變速器的后端面或后蓋上，與中間軸花鍵嚙合，嚙合花鍵可進行標準化設計，如圖 42?？梢栽谥虚g后端面上加工成圖 42 所示的三角鍵，通過與連接軸連接取力。安裝在變速器后端面上的取力器都是專用的，與 變速器形成一個主體。根據(jù)變速器殼體后端面進行設計，能傳動發(fā)動機的不同功率，適用于連續(xù)轉動的輔助動力裝置。而安裝在變速器后蓋上的取力器的開口端面通常采用四顆螺栓連接的標準化設計。 側置取力器安裝在變速器側面的開口處，開口處采用四顆、六顆和八顆螺栓連接的標準化設計。現(xiàn)在通常采用六顆、八顆螺栓的開口，它可以傳遞較大的輔助動力裝置，如圖 43. 側置取力器的安裝相對比較復雜，需要調(diào)整取力齒輪與中間軸齒輪之間的間隙，一般間隙控制在 左右。如果間隙較小，會導致取力器殼體破裂或齒輪燒死；而過大時，又會導 致噪音增大。這類取力器的間隙調(diào)整是通過調(diào)整密封墊組來實現(xiàn)的。在計算和選用密封墊時，應考慮密封墊壓實后的減薄量。 取力器結構的“三化”設計 取力器結構一般由殼體、齒輪傳動裝置、換擋機構、潤滑系統(tǒng)等部件組成。但由于各種取力器的安裝方式、用途不同，其結構差異也很大。因此，我們應具有“三化”的設計思想。隨著取力器結構的不斷改進，各個部件的結構在不同程度上進行了標準化、系列化和通用化設計，這樣有利于降低設計、制造成本 [13]。 齒輪傳動裝置設計 為了滿足輔助動力裝置的需求，取力器輸出轉速不是固定不變 的，取力器齒輪傳動裝置顯得多樣化，由于結構的不同而使得齒輪傳動裝置很難進行標準化設計。但設計之初，應充分考慮同一結構的取力器設計多組傳動比來滿足用戶的需求。 換擋機構的設計 山東建筑大學畢業(yè)設計說明書 28 取力器的換擋機構通常采用直接拉桿操動換擋和氣控換擋，拉桿操動在過去應用的較多，目前已很少采用。氣控換擋通常是采用外置和內(nèi)置氣缸換擋，通過壓縮空氣推動氣缸活塞、搖臂、撥叉來操動取力器。 本次設計采用氣動方式換擋。 外置氣缸換擋 通用性好，取力器生產(chǎn)廠家通常將這種外置氣缸換擋機構安裝在自行設計的取力器上。但該機構結構復雜，安裝在整車 上容易產(chǎn)生干涉。因此，現(xiàn)在的取力器換擋機構已經(jīng)向著內(nèi)置氣缸的方向發(fā)展。 在特定的使用條件下， 本次設計 將取力器的換擋機構與變速器的檔位銷止機構連鎖，使變速器只有在處于空擋時，取力器才工作。 取力器的輸出連接 取力器的輸出端通常采用輸出法蘭或油泵直接與取力器連接兩種輸出連接方式。輸出法蘭與取力器從動軸后端的矩形花鍵連接，輸出法蘭的設計雖然多種多樣，但矩形花鍵連接可以進行標準化設計，并且在自行設計的各種取力器上通用。油泵直接連接方式通過采用矩形花鍵或單個平鍵連接。由于油泵的種類繁多，連接花鍵、止口等連 接尺寸的不同，在 本設計中 按常用油泵的接口標準設計。 潤滑系統(tǒng)設計 取力器安裝位置不同，潤滑方式也不同。前置取力器輸出功率大、中心距高，為了更好的潤滑齒輪、軸承等零件，通常采用壓力潤滑和飛濺潤滑并用；而后置、側置取力器一般都采用飛濺潤滑。 本次設計采用飛濺潤滑方式進行潤滑。 取力器潤滑油一般都與變速器共用，只有在加滿潤滑油的情況下才能正常工作，不然只能短時間運轉，千萬不能在沒有潤滑油的情況下讓取力器承受載荷。取力器低于正常油位時，能不斷的從變速箱內(nèi)獲取潤滑油。 山東建筑大學畢業(yè)設計說明書 29 參考文獻： [1] 徐 達，蔣崇賢 .專用汽車結構與設計 [M].北京理工大學出版社， 1999。 [2] 劉建；關于專用汽車 的研究與市場分析 [J]；重型汽車； 2021年 05 期。 [3] 陳向東；專用車的發(fā)展趨勢 [J]；專用汽車； 2021年 11期。 [4] 張寶生，李杰，林明芳 .汽車優(yōu)化設計理論與方法 [M].機械工業(yè)出版社 。 [5] 趙金劍；專用車取力器的選型和配套應用 [J]；內(nèi)江科技； 2021年 04期 。 [6] 劉惟信 .汽車設計 [M].北京：清華大學出版社， 2021 。 [7] 梁海林，李青山 。后推式舉升機構計算機優(yōu)化設計 [J]。專用汽車 。1996 年 02 期 。 [8] 王鳳娟，侯友山；鉸接式自卸車液壓系統(tǒng)設計 [J]；機床與液壓； 2021 年 07 期。 [9] 汪炳昌，鄧彬；淺談工程自卸車側置式液壓舉升系統(tǒng) [J]；機電信息； 2021 年 08 期。 [10] 徐達，陸錦榮；專用汽車工作裝置的 原理與計算 [M]. 北京理工大學出版社， 1997。 [11] 崔靖；專用汽車設計 [M].陜西科學技術出版社， 1989。 [12] 機械設計手冊編委會 .機械設計手冊 [M].北京：機械工業(yè)出版社 .2021。 [13] Heinz Heister 。 Advanced Vehicle Technology(Second Edition), 2021。