【正文】 () () 所以mm軸的最小直徑應(yīng)該選取安裝在連軸器處軸段的直徑，該直徑的選取必須與連軸器相匹配。以下選擇連軸器的型號(hào)。計(jì)算轉(zhuǎn)矩，考慮到轉(zhuǎn)矩變化應(yīng)取，則 NmmNm根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查參考文獻(xiàn)[4]，選用GL6型，半聯(lián)軸器的孔徑直徑為32mm，故取最小徑為32mm，半聯(lián)軸器輪轂長(zhǎng)度L=60mm。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸的定向要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，取軸的第二段直徑mm，因半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為60mm，為保證軸端擋環(huán)能壓緊半聯(lián)軸器，第一段長(zhǎng)度應(yīng)比轂孔短些，故取58mm。 初步選擇滾動(dòng)軸承。因?yàn)檩S承同時(shí)受到徑向力和軸向力的作用，故選用滾動(dòng)軸承。根據(jù)使用要求和軸段二的直徑mm，選用型號(hào)30208圓錐滾子軸承，因此軸段三和七的直徑為40mm，軸承采用軸肩軸向定位，從手冊(cè)中查得30208型軸承的軸肩高度mm，所以取mm，第四段為退刀槽長(zhǎng)為兩毫米，深一毫米。選擇兩退刀槽之間段長(zhǎng)100mm，右端錐齒的緊固可以選擇套筒，保證錐齒與軸承之間的軸向固定，選擇離左右軸段相距兩毫米，裝軸承段長(zhǎng)20mm，取套筒段長(zhǎng)9mm，套錐齒段長(zhǎng)50mm，動(dòng)件與靜件之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)目障?，考慮軸承蓋的拆裝及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油脂的需要，取左軸承段與半聯(lián)軸器段間長(zhǎng)度為50mm。軸上零件的周向定位齒輪和半聯(lián)軸器的周向定位均采用平鍵連接。根據(jù)左右端的直徑大小，由手冊(cè)查的平鍵截面尺寸，鍵槽采用銑刀加工，錐齒段鍵長(zhǎng)取45mm，選擇齒輪輪轂與軸的配合為。半聯(lián)軸器段鍵長(zhǎng)取50mm，與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位靠過(guò)渡配合來(lái)保證，尺寸公差為。按彎曲合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度當(dāng)軸的支承位置和軸所受載荷的大小、方向及作用點(diǎn)等均已確定，支點(diǎn)反力及彎矩可以求得時(shí)，可按彎扭合成強(qiáng)度條件對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，具體步驟如下：（1）作軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖通常將軸當(dāng)作置于鉸鏈支座上的雙支點(diǎn)梁，其支點(diǎn)位置可根據(jù)軸承類型及組合方式，；由傳動(dòng)件傳遞到軸上的載荷，通常簡(jiǎn)化為作用于零件輪緣寬度中央的集中應(yīng)力，軸上轉(zhuǎn)矩則假定從傳動(dòng)件輪轂寬度的中點(diǎn)算起；若各載荷構(gòu)成空間力系，則將其分解到兩個(gè)互相垂直的平面內(nèi)。（a）中受集中力作用的鉸支梁。由 代入數(shù)據(jù)得：NN負(fù)號(hào)表示力的方向與受力簡(jiǎn)圖中所設(shè)力的方向相反。由 N Nmm代入數(shù)據(jù)得：N負(fù)號(hào)表示力RV2的方向與受力簡(jiǎn)圖中所設(shè)力的方向相反。由以上數(shù)據(jù)畫出軸在水平面和豎直面的受力簡(jiǎn)圖，如圖41（b）,（c）所示。（2）作軸的彎矩圖根據(jù)上述簡(jiǎn)圖，分別計(jì)算軸上的水平面內(nèi)彎矩MH、豎直面內(nèi)彎矩MV。并計(jì)算剖面處的彎矩。Nmm Nmm再按矢量法求得合成彎矩Nmm作出水平面內(nèi)的彎矩圖，如圖41（d），豎直面內(nèi)彎矩，如圖41（e），以圖 41 軸的載荷分析圖（f）。（3）作軸的扭矩圖Nmm如圖41（g）。（4）作軸的相當(dāng)彎矩圖由已知得到的合成彎矩和扭矩，根據(jù)第三強(qiáng)度理論計(jì)算相當(dāng)彎矩，并做出相當(dāng)彎矩圖。由式中，是考慮彎矩和轉(zhuǎn)矩所產(chǎn)生的應(yīng)力的循環(huán)特性不同而引入的修正系數(shù)，取。計(jì)算剖面的相當(dāng)彎矩。代入數(shù)據(jù)得：Nmm畫出軸的相當(dāng)彎矩圖，（h）。（5）計(jì)算截面強(qiáng)度按彎扭合成條件計(jì)算軸截面上的強(qiáng)度條件為 （） （）其中d為計(jì)算截面處的直徑，則d=40mm。由以上公式可得：MPa軸的材料為鋼，查參考文獻(xiàn)[2]得MPa。MPa故軸的彎扭合成強(qiáng)度條件滿足要求。軸的安全系數(shù)校核判斷危險(xiǎn)截面從受力分析來(lái)看，截面，因彎矩大，有轉(zhuǎn)矩，故截面為危險(xiǎn)截面?？箯澖孛婺Ａ浚?mm抗扭截面系數(shù)： mm彎矩： Nmm轉(zhuǎn)矩： Nmm彎曲應(yīng)力： MPa MPa對(duì)于轉(zhuǎn)軸是對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力，所以平均應(yīng)力。扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力： MPa轉(zhuǎn)矩應(yīng)力幅MPa,在軸的計(jì)算中，常把轉(zhuǎn)矩看成是脈沖循環(huán)載荷，所以平均應(yīng)力 MPa。查參考文獻(xiàn)[2]得 MPaMPaMPa。經(jīng)插值后的軸肩的有效應(yīng)力集中系數(shù) 。由參考文獻(xiàn)[2]查得尺寸系數(shù) 。許用安全系數(shù)由參考文獻(xiàn)[2]查得 。查參考文獻(xiàn)[2]得材料的等效系數(shù) 。查參考文獻(xiàn)[2]得表面質(zhì)量系數(shù) 。安全系數(shù)顯然所以截面安全。 鍵的設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)輪輸出軸與行星架之間的鍵聯(lián)接花鍵聯(lián)接是由帶有多個(gè)縱向鍵齒的軸與轂組成的，花鍵可視為是由多個(gè)平鍵組成，鍵齒側(cè)面為工作面?；ㄦI聯(lián)接可用于靜聯(lián)接或動(dòng)聯(lián)接?；ㄦI聯(lián)接的優(yōu)點(diǎn)是齒數(shù)多，受力均勻，承載能力高，槽淺，對(duì)軸和轂的強(qiáng)度削弱小，對(duì)中性和導(dǎo)向性好。設(shè)計(jì)花鍵聯(lián)接和設(shè)計(jì)鍵聯(lián)接相似，通常先選定聯(lián)接的類型和尺寸，然后再作強(qiáng)度驗(yàn)算?；ㄦI聯(lián)接主要失效形式有：齒面的壓潰（靜聯(lián)接）或磨損（動(dòng)聯(lián)接），個(gè)別情況也會(huì)出現(xiàn)齒根剪斷或彎斷。對(duì)于實(shí)際采用的材料組合和標(biāo)準(zhǔn)尺寸來(lái)說(shuō)，齒面壓潰或磨損常是主要的失效形式。 ()式中，為各齒間載荷分配不均勻系數(shù)，其值視加工精度而定，一般；T為轉(zhuǎn)矩；z為花鍵的齒數(shù)；為花鍵齒的工作長(zhǎng)度；為花鍵的平均直徑，h為花鍵齒側(cè)面的工作高度，當(dāng)漸開線花鍵壓力角為時(shí)，h=m, m為模數(shù)；[] 為許用擠壓應(yīng)力。已知：mm。選用漸開線花鍵聯(lián)接查參考文獻(xiàn)[2]取許用壓強(qiáng) MPa假設(shè)花鍵齒數(shù)為20花鍵齒模數(shù) 取 鍵長(zhǎng)取為mm，壓力角為?；ㄦI大徑 mmMPa因此所選漸開線花鍵合適?？招妮S處鍵的設(shè)計(jì)已知：輸出端軸的直徑mm。選用漸開線花鍵聯(lián)接花鍵模數(shù)鍵長(zhǎng)取40mm，壓力角為mm MPa因此所選漸開線花鍵合適。 太陽(yáng)輪1118與軸段處鍵的設(shè)計(jì)已知：軸徑mmmm。太陽(yáng)輪118與軸處相聯(lián)接的鍵，取A型普通平鍵，鍵寬mm，鍵高mm，鍵長(zhǎng)mm。太陽(yáng)輪16與軸處相聯(lián)接的鍵，取A型普通平鍵，鍵寬mm,鍵高mm，鍵長(zhǎng)mm。已知公式: （） （）T為傳遞的轉(zhuǎn)矩；k為鍵與輪轂的接觸高度；為鍵的工作長(zhǎng)度，圓頭平鍵；查參考文獻(xiàn)[2]取 MPa MPaNmmNmm以上平鍵除太陽(yáng)輪16處為單鍵緊固，其它均采用雙鍵緊固。其中雙鍵按布置，計(jì)算時(shí)，為考慮載荷分布的不均勻性。則 MPa MPa MPa MPa由以上分析可知太陽(yáng)輪118與軸處相聯(lián)接的鍵不合格，太陽(yáng)輪16與軸處相聯(lián)接的鍵合格。因此需要重新選擇太陽(yáng)輪118與軸處相聯(lián)接的鍵。選用矩形花鍵聯(lián)接。查參考文獻(xiàn)[5]取矩形花鍵 ()式中，為各齒間載荷分配不均勻系數(shù)，其值視加工精度而定，一般；T為轉(zhuǎn)矩；z為花鍵的齒數(shù)；為花鍵齒的工作長(zhǎng)度；為花鍵的平均直徑，h為花鍵齒側(cè)面的工作高度；[p] 為許用擠壓應(yīng)力。查參考文獻(xiàn)[2]取許用壓強(qiáng) MPa假設(shè)花鍵齒數(shù) 花鍵大徑 mmmm, 選取mmMPa通過(guò)計(jì)算可知所選矩形花鍵合格。驅(qū)動(dòng)輪與軸段處鍵的設(shè)計(jì)已知：mm。驅(qū)動(dòng)輪與軸處相聯(lián)接的鍵，取B型普通平鍵，鍵寬mm，鍵高mm，鍵長(zhǎng)mm。已知公式： ,T為傳遞的轉(zhuǎn)矩；k為鍵與輪轂的接觸高度；為鍵的工作長(zhǎng)度，圓頭平鍵；查參考文獻(xiàn)[2]取 MPa MPa,Nmm其中雙鍵按布置，計(jì)算時(shí)，為考慮載荷分布的不均勻性。則 MPa MPa通過(guò)計(jì)算可知所選平鍵合格。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組裝簡(jiǎn)圖 圖 42 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組裝簡(jiǎn)圖，發(fā)動(dòng)機(jī)能量一端輸送給行駛驅(qū)動(dòng)軸，一端輸送給差速轉(zhuǎn)向端。直線行駛時(shí)的速度只需控制變速箱的傳動(dòng)擋位，當(dāng)轉(zhuǎn)向時(shí)，控制液壓變量馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，使左右輪之間的轉(zhuǎn)速形成一個(gè)轉(zhuǎn)速差，從而達(dá)到不同的轉(zhuǎn)向半徑。 本章小結(jié)本章主要是對(duì)動(dòng)力差速式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)，包括對(duì)各傳動(dòng)比的選擇、各零件運(yùn)動(dòng)參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算，以及具體零件的設(shè)計(jì)與校核。零件設(shè)計(jì)主要從行走驅(qū)動(dòng)錐齒輪、轉(zhuǎn)向馬達(dá)錐齒輪的設(shè)計(jì)出發(fā)，同時(shí)對(duì)三個(gè)行星排的具體設(shè)計(jì)，對(duì)變速箱輸入軸的設(shè)計(jì)及校核，以及對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)所使用的鍵包括普通平鍵、矩形花鍵、漸開線花鍵的設(shè)計(jì)及校核，初步完成了對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)。結(jié) 論本設(shè)計(jì)主要采用三個(gè)行星排來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。行駛裝置直線行駛時(shí)，若左右路面條件相同，行星排I不參與傳動(dòng)；若左右路面條件不同，行星排I參與傳動(dòng)，此時(shí)液壓馬達(dá)由轉(zhuǎn)向動(dòng)力源轉(zhuǎn)化為負(fù)載。行駛裝置原地轉(zhuǎn)向時(shí)，若左右路面條件相同，行星排Ⅱ不參與傳動(dòng)；若左右路面條件不相同，行星排Ⅱ參與傳動(dòng)，此時(shí)變速箱由行駛動(dòng)力源轉(zhuǎn)化為負(fù)載行駛裝置彎道行駛時(shí)，行星排I、Ⅱ皆參與傳動(dòng)。與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向離合器、制動(dòng)器式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相比，其轉(zhuǎn)向特性更加優(yōu)越，尤其體現(xiàn)在其轉(zhuǎn)向特性好，轉(zhuǎn)向半徑范圍大，轉(zhuǎn)向機(jī)動(dòng)靈活，并具有差速鎖的效果，提高了機(jī)械的通過(guò)性能，將轉(zhuǎn)向和差速合為一體。同時(shí)可以通過(guò)一定程度的降速來(lái)增加轉(zhuǎn)矩，這也是傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向離合器、制動(dòng)器式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)所達(dá)不到的。 隨著液壓技術(shù)水平的不斷提高，液壓泵、液壓馬達(dá)及其它液壓元件性能的不斷改進(jìn)，使機(jī)動(dòng)性高、能耗低、性能優(yōu)良的機(jī)械液壓連續(xù)無(wú)級(jí)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)開發(fā)有了可能。這種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)在大功率履帶車輛上的應(yīng)用也使其轉(zhuǎn)向半徑連續(xù)無(wú)級(jí)變化的范圍將會(huì)越來(lái)越大。 致 謝衷心的感謝陳樹海老師在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)我認(rèn)真熱情的指導(dǎo)，在陳老師的悉心幫助下我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。陳老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和誨人不倦的育人精神將使我終生受益，尤其在我今后的學(xué)習(xí)和工作中都有很大的幫助。在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)開展的每一個(gè)階段無(wú)不凝聚著陳老師無(wú)私的奉獻(xiàn)和辛勤的勞動(dòng)。在此謹(jǐn)向陳老師致以衷心的感謝。還要特別感謝其它在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給予我?guī)椭睦蠋?，?dāng)我有不明白的地方時(shí)，正是有這些老師的熱心幫助，并提出了許多的寶貴意見，使我及時(shí)地改正了許多設(shè)計(jì)中的缺點(diǎn)和不足，使設(shè)計(jì)更加的合理、完善，才使我順利地完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此向這些幫助我的老師表示感謝。短暫而充實(shí)的大學(xué)的生活即將結(jié)束，在這四年的學(xué)習(xí)和生活中，全體老師的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)作風(fēng)和忘我的敬業(yè)精神使我深深地受到了感動(dòng)。老師們的言傳身教培養(yǎng)了我良好的學(xué)習(xí)態(tài)度。各位老師教給我的知識(shí)將伴隨我以后的工作生涯。老師的教誨我將牢記在心中，在今后的學(xué)習(xí)和工作中我會(huì)更加努力地拼搏，不辜負(fù)各位老師的期望。參考文獻(xiàn)[1][M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2006,2.[2]王三民，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008,12. [3]羅圣國(guó),[M].北京：高等教育出版社,2008,3.[4]苗淑杰,王世剛，[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社,2007,2.[5]劉品,[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出社,2006,1.[6][M].北京：機(jī)構(gòu)工業(yè)出版社,2007,6.[7][J].《吉林工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》,2008,1.[8][M].人民交通出版社,2006,8.[9]姚懷新,*工程機(jī)械底盤理論[M].人民交通出版社，2008,4.[10][J].《工程機(jī)械》雜志,2007,2. [11]張銀彩,[J].《礦山機(jī)械》雜志,2008,12.[12]王金武,[J].《農(nóng)機(jī)化研究》雜志,2009,6.[13]曹付義，周志立，[J].《河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)》，2007,12.[14] sensing fluid power systems linking studies in science and technology[C]. Dissertation .[15] of the 2006 International Gearing conference[C],London. Mechanism Engineering Publication Limited 2006.[16] Technology – past, Present and Future[C].In: proceeding of International conference on Gearing ZhengZhou,China,2008.55