【導(dǎo)讀】用于叉車、牽引車、挖掘車等工業(yè)車輛中。隨著人們對液力傳動的性能及其優(yōu)越性認(rèn)識的。逐漸深入，液力傳動裝置的應(yīng)用也越來越廣泛。根據(jù)本次設(shè)計的的要求，本論文是一個驅(qū)。動60噸的液力傳動變速箱設(shè)計過程。液力傳動變速箱主要由變速箱、液力變矩器、油泵?？偝膳c主調(diào)壓閥和溢流閥組件、操縱閥組件、離合器和液壓控制等部分組成。器提供轉(zhuǎn)矩和具有前進(jìn)二檔、后退二檔共四個檔位的動力換檔變速箱。液力變矩器使該液。矩和轉(zhuǎn)速，而且要求能夠吸收和消除來自發(fā)動機(jī)和外負(fù)載對傳動系統(tǒng)的沖擊振動。的換檔方式要求操縱簡單、方便，起動平穩(wěn)，較大地減輕操作者勞動強(qiáng)度。速箱的零部件造型和整機(jī)造型。在液力傳動變速箱設(shè)計過程中，在投入生產(chǎn)之前利用計算。機(jī)進(jìn)行裝配仿真，及時糾正設(shè)計中的不足。

　　

【正文】 (c)垂直支反力 (d)垂直彎矩圖 (e)合成彎矩圖 (f)當(dāng)量轉(zhuǎn)矩圖 (g)當(dāng)量彎矩圖 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）通過答辯 18 計算水平支反力： KNFtF R 6 2561 4 6 565 8 7561 4 6 561 ?????? KNFFF RtR 2 6 25 8 712 ????? 垂直支反力： KNFFFF raQR 35256146 562)56146110(1 ?? ????????? KNFFFF QrRR 2 7 212 ?????? 繪制水平彎矩圖如圖 37(b)，最高點(diǎn)彎矩為 6818 2 RM N mm? 繪制垂直彎矩圖如圖 37(d)，從左往右折點(diǎn)彎矩分別為 ： 39。 1 0 6 5 9 0 N m m 6 4 3 9 6 N m m 5 1 6 3 8 N m mRM ?。 繪制合成彎矩圖如圖 37(e)，從左往右折點(diǎn)彎矩分別為： N 9 3 7 8 5 N 8 5 5 2 9 NM m m m m m m＝ 106590 當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 T 0 . 5 9 5 0 0 0 0 2 9 5 0 0 T N m m N m m? ? ? ? ? ? 據(jù)此，繪制轉(zhuǎn)矩及當(dāng)量轉(zhuǎn)矩如圖 37(f)所示。 求危險截面的當(dāng)量彎矩并繪制當(dāng)量彎矩圖如圖 37(g)所示，自左向右折點(diǎn)依次對應(yīng)以下數(shù)據(jù)： 39。 2 2 2Q Q Q39。 2 2 2 21 1 139。 2 2 2 2e e e39。 2 2 2 2e 2 e 2 e( ) 0 29500 29500 N m m( ) 106590 29500 110597 N m m( ) 93785 29500 98315 N m m( ) 85529 29500 90474 N m mM M TM M TM M TM M T? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 確定危險截面校核軸徑尺寸，危險截面 I，危險截面 II，危險截面 III： 39。Q 33Q139。1 331139。39。e e 2 33e12950017 30 0. 1 [ σ ] 0. 1 6011059726 35 0. 1 [ σ ] 0. 1 6098 31 5 90 47 425 41 0. 1 2 [ σ ] 2 0. 1 60bbbMd m m m mMd m m m mMMd m m???? ? ? ??? ? ? ??? ?? ? ? ?? ? ?符 合 要 求符 合 要 求符 合 要 求 由此得出結(jié)論，用當(dāng)量彎矩法校核所得結(jié)果符合強(qiáng)度要求。 Ⅱ 軸的設(shè)計： 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）通過答辯 19 選用調(diào)質(zhì)鋼 硬度 236HBS （ 1）初步確定直徑 選取材料系數(shù) C=115 5 33 222 ???? nPCd 考慮到軸上有鍵槽，所以需要增加 3%的軸徑。因此圓整為 40mm 齒輪上作用力： 39。39。 39。176。39。39。4 3 5 8 1 6 8 5 ta n β 4 3 5 8 N ta n 1 2 1 5 3 1 9 4 5 ( 4 3 0 )ta n 4 3 5 8 N ta n 2 0 1 6 2 3 ( 6 3 3 )c o s β c o s 1 2 1 5 3 1tta t atnrrF N F NF F N F NFF N F N??? ? ? ?? ?? ? ? ?（ ）（ ） =（ ） 計算水平支反力 ： 39。139。211 4 0 .5 6 5 3 4 2 1 7 0 .5 7 5 .5 6 52 6 2 2 ttRR t t RFFFNF F F F N? ? ?????? ? ? ? 計算垂直支反力 ： 39。39。39。239。39。122 3 9 .9 4 0 8 9 .0 3 0( 7 5 .5 7 0 .5 ) 7 0 .522 3 4 0 7 0 .5 7 5 .5 6 51 6 2 3 6 3 3 3 4 0 1 3 3 0 a r a rRR r r RF F F FF F F F N? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? Ⅲ 軸的設(shè)計： 選用調(diào)質(zhì)鋼 45 硬度 236HBS 選取材料系數(shù) C=115 （ 1） 初步確定軸徑 mmnPCd 33 333 ???? 考慮到軸上有鍵槽，所以需要增加 3%的軸徑。因此圓整為 45mm。 （ 2）強(qiáng)度校核 齒輪作用力 39。39。 39。 176。39。39。4 3 5 8 ta n β 4 3 5 8 N ta n 1 2 1 5 3 1 9 4 5 ta n 4 3 5 8 N ta n 2 0 1623 c o s β c o s 1 2 1 5 3 1tattnrFNF F NF?? ? ?? ?? ? ?（ ） =（ ） 計算水平支反力： 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）通過答辯 20 39。139。21142 289 2 72 142146 6 tRR t RFFNF F F N????? ? ? 計算垂直支反力： 39。39。39。139。 39。 39。21276 .1601422 467 72 142162 3 467 115 6 raRR r RFFFNF F F N? ? ????? ? ? ? ? 剎車軸的設(shè)計： 選用調(diào)質(zhì)鋼 45 硬度 236HBS 選取材料系數(shù) C=115 初步確定軸徑 ： mmnPCd 1 4 1 5 33 ???? 剎剎剎 初步選擇滾動軸承 .因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用 ,故選用單列角接觸球軸承 .參照工作要求 ,由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取 0 基本游隙組 標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列角接觸球軸承 。 Ⅰ 軸兩側(cè)的軸承設(shè)計 ： 根據(jù)單列角接觸球軸承 GB/T 292 ，軸徑 50mm，所以選用軸承 7210C， 7210C 的基本尺寸為： d=50mm D=90mm B=20 基本額定載荷： Cr= C0r= 極限轉(zhuǎn)速： 6300r/min(脂 ) 8500r/min（油）。 3 8 7 . 8 K N3 5 2 0 0 01 6 2 7 0 0FFR 222R22R11 ?????? 5 0 4 K N272020424300FFR 222R22R22 ?????? 根據(jù)公式 ： 20 001 35 50 0CFr0a ?? 式 () 根據(jù)表 310 單列軸承選取 e=； Fa/Fr=e； 所以選取 X= Y=。 表 310 中， e 是一個判斷系數(shù)，它是適用于各種 X 和 Y 系數(shù)值的 Fa/Fr 極限值。實(shí)驗(yàn)證明，軸承 Fa/Fr≤e或 Fa/Fre 時其 X 和 Y 值是不同的。 FS1=eR1=? = FS2=eR2=? 504= FS2+Fa=+=FS1 可知軸承 1 壓緊，軸承 2 放松。 由于機(jī)械工作時常具有震動和沖擊。為此，軸承的當(dāng)量動載荷計算式子為： )( ard YFXFfP ?? 。沖擊載荷系數(shù)可由表 311 選取。此處選取 fd=。 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）通過答辯 21 所以 KNYFXFfP ard 4 5 9) 3 8 ()( 111 ??????? 式 () KNYFXFfP ard 536)()( 222 ??????? 因?yàn)?P1P2 所以只需要校核軸承 2 就可 以了。 表 310 X 和 Y 的選擇 軸承類型 Fa/C0r e 單列軸承 Fa/Fr≤e Fa/Fre X Y X Y 角接觸球軸承 （ α=15176。） 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 表 311 fd值表 載荷性質(zhì) 機(jī)器舉例 fd 平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)或輕微沖擊 電機(jī)、水泵 中等沖擊 車輛、機(jī)床 強(qiáng)大沖擊 破碎機(jī)、軋鋼機(jī) 計算軸承的使用壽命 ： 滾動軸承的壽命隨著載荷增大而降低。軸承的壽命通常以 106r 為單位。下面的計算式子中 ε為壽命指數(shù)，球軸承 ε=3，滾子軸承為 ε=10/3。 hPCnL h 3 6 52 4 86 7 90 04 2 80 01 1 421 6 67 01 6 67 0 310 ???????????????? ? 式 () 同上面的計算過程一樣，可以求得軸 Ⅱ 、軸 Ⅲ 和軸 剎 的軸承型號和壽命。 軸 Ⅱ ： 型號 7208C 基本尺寸 ： d=40； D=80； B=18； 基本動載荷： Cr= C0r= 極限轉(zhuǎn)速： 7500r/min （脂） 10000r/min（油）。 L10h=26917h 軸 Ⅲ 、軸剎： 型號 7209C 基本尺寸： d=45 D=85 B=19 基本動載荷： Cr= C0r= 極限轉(zhuǎn)速： 6700r/min （脂） 9000r/min（油）。 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）通過答辯 22 L10h=31860h 鍵的設(shè)計與校核 ： 鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，分為兩大類： 1）平鍵和半圓鍵，構(gòu)成松聯(lián)接； 2）斜鍵，構(gòu)成緊聯(lián)接。平鍵的側(cè)面是工作面。工作時，靠鍵與鍵槽的互壓傳遞轉(zhuǎn)矩。按用途，平鍵分為普通平鍵、導(dǎo)向鍵和滑鍵三種。 變速箱的總裝配圖 本次設(shè)計的總裝配圖，總共有四根軸組成。其中最下面的為剎車軸。其余的都是用作齒輪來傳遞動力的。軸上裝有摩擦片，利用離合器上的摩擦片來把 主動片上的動力傳到從動片上，然后經(jīng)從動片就傳給軸運(yùn)動，從而來帶動齒輪的轉(zhuǎn)動。下圖 317 為變速箱的總裝配圖的平面展開圖。 圖 37 變速箱的總裝配圖 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）通過答辯 23 4 液力變矩器的設(shè)計 引言 液力變矩器是液力傳動變速箱最具特點(diǎn)的部件， 本次設(shè)計的液力變矩器為單級二相三元性結(jié)構(gòu)，有三個工作輪：泵輪、渦輪、導(dǎo)輪。它 直接輸入發(fā)動機(jī)動力傳遞扭矩和離合作用。通過泵輪將輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ饕后w的動能、壓力能，再經(jīng)渦輪將液體的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能而輸出，在這一過程中，通過導(dǎo)輪增加了輸出力矩。它能根據(jù)外載荷的變化自動完成無 級變矩、無級變速的平穩(wěn)傳動，有效衰減了傳動中的沖擊和震動。 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與工作原理 變矩器的結(jié)構(gòu)包括泵輪、渦輪、導(dǎo)輪和罩輪，泵輪與變矩器殼體連成一體，其內(nèi)部徑向裝有許多扭曲的葉片，葉片內(nèi)緣則裝有讓變速器油液平滑流過的導(dǎo)環(huán)。變矩器殼體與曲軸后端的驅(qū)動盤相連接。同泵輪一樣，渦輪也裝有許多葉片。但渦輪葉片的扭曲方向與泵輪葉片的扭曲的方向相反。渦輪中心有花鍵孔與變速器輸入軸相連。泵輪葉片與渦輪葉片相對安置，中間有 3～ 4mm的間隙。導(dǎo)輪位于泵輪與渦輪之間，通過單向離合器安裝在與油泵連接在一起的導(dǎo)輪軸上，油泵 安裝在變速器殼體上。 液力傳遞過程如下圖： 圖 41 液力傳動圖 1—— 泵輪 2—— 渦輪 3—— 導(dǎo) 輪 渦輪扭矩 =泵輪液流沖擊渦輪的扭矩 +導(dǎo)輪反作用扭矩 液力變矩器的設(shè)計計算 液力變矩器主要依靠其泵輪來吸收從發(fā)動機(jī)或輸入軸傳遞而來的功率或轉(zhuǎn)矩。泵輪轉(zhuǎn)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）通過答辯 24 矩： TB=ρgλBnB2D5 式 () 式中 λB— — 泵輪功率系數(shù)轉(zhuǎn)矩系數(shù)取決于變矩器的型式和幾