【正文】 XN對太陽輪 s, [ ] =750/=429MPa?對行星輪 p [ ] =600/=343MPaF載荷分布系數(shù) K =1+（ 1） 查得 =1， =?b?F?Fb?故 K =1+（）X1=?F從而載荷系數(shù) K=K K K ==?F轉(zhuǎn)矩 T = =K =?齒形系數(shù) Y 查圖有 Y =（太陽輪） ；Y =（行星輪）FFF齒根應力集中系數(shù) Y 查圖有 Y =（太陽輪） ；Y =（行星SSS輪）太陽輪 s 的齒根彎曲應力= = [ ] =429MPaF??F行星輪 p 的齒根彎曲應力= = [ ] =343MPaF32b= d ==?1取 b =21mmab = b +(5~15)mm,取 b =35mmcac(4)內(nèi)輪齒副 pr 的強度計算=Z ZH?EudKT123????H??Z = MPau= = = =小齒輪分度圓直徑 d =mz =mz =齒寬系數(shù) = = =?T = K = =?spz9根據(jù) = 查得 =， =?b??K =1+（ 1） =1+（）=?HHK=K K K ==?許用接觸應力 =??H?VRNOZS對于內(nèi)齒輪 r，齒輪材料的接觸強度疲勞極限 H查表有 =2HB+70=2X265+70=600MPaOH?因內(nèi)齒輪副的實際承載能力低于計算結(jié)果，當 = =〉2 時應cbz1960將 降低 8%，即內(nèi)齒輪 r 的接觸疲勞極限 ==552MPaOH?OH?安全系數(shù) S =1，Z =1，Z =1，Z =1HRVN于是內(nèi)齒輪 r 的許用接觸應力=552X1X1X1=552MPa??H?= 4?XX= =552MPa??H? ??FSdFYmzKT???321內(nèi)齒輪 r 的許用彎曲應力 ??FXNO?齒根彎曲疲勞強度極限 查表有F===477MPaO?Y =1,Y =1,S =???查圖有 =，查表 K =?V于是 K =1+（ 1） =1+（） 1?b?F??==?VA?T = Nmm1 ?取內(nèi)齒輪 r 的齒形系數(shù) Y =齒根應力集中系數(shù) Y =行星輪的齒根彎曲應力 ???????內(nèi)齒輪 r 的齒根彎曲應力 ??????校核結(jié)果表明，此傳動的承載能力合格。④、行星排傳動比計算(1)倒檔行星排傳動比計算: 當變速箱根據(jù)工況啟動倒檔時，制動離合器將倒檔行星排的行星架固定不動，太陽輪作為輸入元件，齒圈作為輸出元件，整個行星排相當于定軸輪系，則其傳動比為： ??倒 檔i(2)一檔行星排傳動比計算：當變速箱根據(jù)工況啟動一檔時，制動離合器將一檔行星排的內(nèi)齒圈固定不動，太陽輪作為輸入元件，行星架作為輸出元件，整個行星排相當于周轉(zhuǎn)輪系，則其傳動比為： ???一 檔i5　油路及電氣原理設計　 變速箱控制油路設計變速箱控制油路設計主要是實現(xiàn)變速箱內(nèi)各離合器的開合，進而控制變速箱在各個檔位之間切換。根據(jù)設計要求，變速箱檔位控制離合器分別為：倒檔制動離合器、一檔制動離合器、直接檔制動離合器。因此，可設計出如下油路控制圖： 1——潤滑壓力閥 2——濾清器 3——變速油泵4——調(diào)壓閥 5——離合器切斷閥 6——變速閥9——一檔、直接檔、倒檔離合器 10——油箱圖 51 變速箱油路設計原理圖 由圖 51 可看出，當變速閥 6 左位接通時，倒檔離合器油路接通，液壓油液推動倒檔活塞壓緊離合器片，通過行星排結(jié)構(gòu)使變速箱實現(xiàn)倒檔。當變速閥 6 中位接通時，直接檔離合器油路接通，動力直接通過三軸輸出到四軸上從而實現(xiàn)快速前進。而當變速閥 6 右位接通時，一檔活塞的壓力腔中注入高壓油液，使得一檔內(nèi)齒圈固定，從而實現(xiàn)慢速前進。同時，在油路設計時，考慮到變速箱的潤滑，所以在油液回程時加上一個壓力閥以提供變速箱潤滑系統(tǒng)的潤滑油液壓力。同時，在變速油泵把油液從油箱中泵出來以后，為了防止濾清器堵塞，則并聯(lián)上一個溢流閥，以實現(xiàn)過載安全保護。值得說明的是，變速箱油路設計時應當兼顧到液力變矩器的油液傳動路線及油液的冷卻路徑?！?變速箱控制電氣設計　PLC 概述ZL30 輪式裝載機變速箱是兩前一后三個檔位，傳統(tǒng)的控制模式是通過手動換向閥來控制變速箱的活塞油壓。在本次設計中采用拓展設計，利用可編程控制器 PLC 控制四個電磁閥，分別實現(xiàn)一檔、二檔、倒檔、空檔。可編程邏輯控制器 PLC 是微機技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機控制器的基礎上發(fā)展起來的新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計算機。PLC 現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱（PLC、CAD/CAM 、ROBOT）之一，以期可靠性高、邏輯功能強、體積小、可在線修改控制程序、具有遠程通信聯(lián)網(wǎng)功能、易與計算機接口、能對模擬量進行控制、具備高速計數(shù)與位控等高性能模塊等優(yōu)異性能，日益取代由大量中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)繼電器等組成傳統(tǒng)繼電——接觸控制系統(tǒng)，在機械、化工、石油、冶金、電力、輕工、電子、紡織、食品、交通等行業(yè)得到廣泛應用?！LC 工作原理 PLC 的型號、規(guī)格繁多，主要由中央處理單元 CPU、存儲器、輸入、輸出等部分組成。其基本結(jié)構(gòu)框圖如下：圖 52 PLC 基本結(jié)構(gòu)框圖 與普通微機類似，PLC 也是由硬件和軟件兩大部分組成的。在軟件的控制下，PLC 才能正常工作。軟件分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩部分。PLC 的基本工作過程如下：（1） 輸入現(xiàn)場信息：在系統(tǒng)軟件的控制下，順次掃描各輸入點，讀入各輸入點的狀態(tài)；（2） 執(zhí)行程序：順次掃描用戶程序中的各條指令，根據(jù)輸入狀態(tài)和指令內(nèi)容進行邏輯運算；（3） 輸出控制信號：根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，輸出狀態(tài)寄存器向各輸出點并行發(fā)出相應的控制信號，實現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。上述過程執(zhí)行完后，又重新開始，反復的執(zhí)行。每執(zhí)行一遍所需要的時間稱為掃描周期。PLC 的掃描周期通常為幾十 ms?！‰姎鈭D設計及編程 根據(jù)控制要求，四個電磁閥所控制的檔位必須互鎖，即四個電磁閥不能同時工作。同時，在各檔位切換的過程中為了避免由于電弧的作用使得電磁閥不能按正常工作，在設計電路時加入了延時程序。在電氣圖設計中，采用 401~404 作為輸入繼電器，431~434 作為輸出繼電器，451~454 作為時間繼電器，具體設計圖見 cad 圖電氣原理圖，跟據(jù) PLC 梯形圖，可寫出 PLC 編程指令。詳細的 PLC 程序見附表1。6　三維造型設計本次畢業(yè)設計本著創(chuàng)新設計的思想對 ZL30 變速箱進行了三維造型，所使用的軟件是 PRO/E 造型軟件?！?PRO/E 軟件簡介 PRO/E 是由美國參數(shù)技術(shù)公司推出的一套博大精深的三維CAD/CAM 參數(shù)化軟件系統(tǒng)，它的內(nèi)容涵蓋了產(chǎn)品從概念設計、工業(yè)造型設計、三維模型設計、分析計算、動態(tài)模擬與仿真、工程圖的輸出生產(chǎn)加工成產(chǎn)品的全過程，其中還包括了大量的電纜和管道布線、模具設計與分析等實用模塊。應用領(lǐng)域包括航空航天、汽車、機械、NC 加工、電子等諸多行業(yè)。 變速箱零件造型在本次畢業(yè)設計中，運用 PRO/E 軟件對 ZL30 變速箱中的超越離合器以及換檔行星排總成的零件進行了三維造型，具體設計圖樣見下圖：圖 61 倒檔內(nèi)齒圈及倒檔行星架圖 62 外環(huán)齒輪及中間輸入軸圖 63 行星輪及行星軸　 變速箱裝配圖當變速箱的零件圖形設計完以后，可以根據(jù)圖紙將零件按照工藝順序進行裝配，其裝配順序一般也是根據(jù)工廠實際裝配工藝順序進行。有時由于仿真、操縱視角等原因也可以對裝配順序進行一定的修改。其具體裝配圖如下： 圖 64 超越離合器總成圖 65 換檔制動器總成圖 66 換檔行星排總成圖 67 變速箱總裝配圖 1圖 68 變速箱總裝配圖 2總結(jié)經(jīng)歷了大約半年的畢業(yè)設計，我從中學會了許多在以前并沒有或者很少接觸到的知識，比如說 PRO/E 軟件的應用等。大學里學到的知識在整個畢業(yè)設計中可以說是得到了又一次的整理和鞏固。為了能夠順利完成各個環(huán)節(jié)中的設計任務，我根據(jù)學校的安排制定了自己的工作學習計劃，爭取能夠按要求高質(zhì)量地做好畢業(yè)設計，這無形中也鍛煉了自己對事情的計劃、處理能力。在這一段日子里，我經(jīng)常和同學在一起就自己的畢業(yè)設計課題進行了各種各樣的討論，把討論中的新穎、有創(chuàng)意的觀點進行了綜合處理，盡可能體現(xiàn)在自己的畢業(yè)設計中。例如關(guān)于超越離合器的改進問題就曾得到了許多同學、老師及工人的支持。我也從中體會到了工作中團結(jié)協(xié)作的重要性。此次畢業(yè)設計基本上體現(xiàn)我想要表現(xiàn)的設計思想，其中超越離合器及行星排的設計計算成為了本次設計的重點和難點。為了攻克這個關(guān)口，我查閱了許許多多的相關(guān)資料，并且向許多這方面的老師、專家進行了請教，得到了他們的悉心指導?？梢哉f畢業(yè)設計將是我大學里的最后綜合性檢驗，我投入了百分之百的精力和時間，我希望能夠充分把握好這次寶貴的機會，為自己的大學生活劃上一個圓滿的句號。致謝本次畢業(yè)設計從始至終得到了我導師關(guān)英俊老師的悉心指導，關(guān)老師不僅給我的論文、圖形設計等提出了許多極具指導性的意見，而且給我提供了去工廠實習的機會，使我在畢業(yè)設計過程中見識了許多在學校里很少或者沒有見到的有關(guān)機械行業(yè)的東西，體會了現(xiàn)代企業(yè)中對機械產(chǎn)品開發(fā)研究的基本思路和模式。其次，還要感謝吉林大學機械科學與工程學院對我們的畢業(yè)設計工作進行了全面周到的計劃安排。參考文獻1．工程機械底盤學、唐經(jīng)世、西南交通大學出版社2．自動變速箱、周守仁、中國鐵道出版社 3．工程機械底盤構(gòu)造與設計、同濟大學 西安冶金建筑學院 哈爾濱建筑工程學院3．工程機械底盤設計、張光裕 許純新、機械工業(yè)出版社4．裝載機超越離合器制造工藝改進、陳湘源 梁偉森 容麗萍、柳工集團5．輪式裝載機超越離合器的故障分析、 hc360 惠聰網(wǎng)工程機械行業(yè)頻道6．裝載機變速器常用超越離合器的分析與比較、詹永紅 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101 40 K 510 LD 101 41 LD 45311 OUT 451 42 ANI 40112 K 5 43 ANI 40213 LD 451 44 ANI 40414 ANI 402 45 OUT 43315 ANI 403 46 LD 10316 ANI 404 47 CJP 70517 OUT 431 48 EJP 70618 LD 101 49 LD 40419 CJP 701 50 OR 10420 EJP 702 51 OUT 10421 LD 402 52 LD 10422 OR 102 53 OUT 45423 OUT 102 54 K 524 LD 102 55 LD 45425 OUT 452 56 ANI 40126 K 5 57 ANI 40227 LD 452 58 ANI 40328 ANI 401 59 OUT 43429 ANI 403 60 EJP 70130 ANI 404 61 EJP 70331 OUT