【正文】 穩(wěn)定性。（3） 應(yīng)保證轉(zhuǎn)向輕便，對于采用前后輪偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向的裝載機(jī)，如果空載是后橋軸荷過大將使轉(zhuǎn)向沉重；對鉸接式裝載機(jī)軸荷分配將影響車輛轉(zhuǎn)向的運動軌跡。（4）應(yīng)使每個輪胎的負(fù)荷能力充分得到利用，并使各輪胎的使用壽命大體接近。（5）輪式裝載機(jī)的前橋如果軸荷過大，則縱向穩(wěn)定性差，輪胎空載時前橋軸荷占整機(jī)重量的35～56%，滿載時前橋軸荷占整機(jī)重量70～82，軸距增加，即可減少后橋軸荷，這樣可以減少配重、降低車重，而且可以提高整機(jī)橫向穩(wěn)定性。同時，由于使前后橋軸荷接近相等，可以減少裝載機(jī)在高速行駛時的顛簸，有利于機(jī)器進(jìn)行行駛時之平穩(wěn)性。2）軸荷的分配計算（1）估算各部件重量，并列表計算各部件對驅(qū)動橋的力矩值：見表41（2） 在總體布置草圖上標(biāo)注出各部分的重心位置以及他們離后軸中心的距離，工作裝置時重心位置與離后軸中心的距離。 （3） 計算裝載機(jī)在運輸位置時重心距后軸距離，即可求得裝載機(jī)在空載和滿載時的前后橋軸荷。A、裝載機(jī)空載時重心距后輪軸為L2： （Ⅰ）P50式中 ∑Mi—裝載機(jī)在運行位置時，各部件重量 （包括配重）對前驅(qū)動橋之矩的總和。裝載機(jī)空載時前后橋的軸荷計算： （Ⅰ）P50 G1=GG2==G2/ G=G1/ G=式中 G1，G2—前后橋軸荷；L—軸距B、裝載機(jī)滿載時重心距后軸距離：=式中： —裝載機(jī)額定裝載量， =5000 kg—額定裝載量距后軸距離=裝載機(jī)滿載時前后橋軸荷計算： 以上，分別為前后橋軸荷。 由以上計算知，在空載和滿載時，前后橋軸荷均符合鉸接式裝載機(jī)軸荷分配要求。8. 驗算輪胎載荷表32 軸荷分配表載荷狀態(tài)機(jī)重（kg）前軸負(fù)荷(kg)后軸負(fù)荷(kg)空載滿載 = ，其承載能力9500kg,故輪胎選用合適第4章 行星式動力換檔變速箱設(shè)計4．1 傳動比的確定在牽引計算中，已初步確定了傳動系統(tǒng)各檔的總傳動比iΣ，iΣ的數(shù)值往往很大，最低檔的總傳動比iⅠ可達(dá)80～110甚至更大,因此在通常的機(jī)械傳動或液力機(jī)傳動系統(tǒng)中，都要經(jīng)過多級減速才能實現(xiàn)。參照[Ⅳ]P191知：Σi=ikioif式中：ik——變速箱在某檔位的傳動比；io——主傳動器的傳動比； if——輪邊傳動（最終傳動）的傳動比， 其中io、if一般為定值,而ik則 相應(yīng)不同的檔位取不同的值。確定ik、io、if數(shù)值的一般原則是，為了減小傳動系統(tǒng)中（除最后一級減速裝置的從動件）各零件的荷載，根據(jù)功率傳遞的方向，應(yīng)盡可能地把傳動比多分配給后面的構(gòu)件，甚至先增速后減速。具體地說，對于上述系統(tǒng)，應(yīng)首先選取盡可能大的if，然后再選取盡可能大的io，最后由所需的各檔Σi確定ik。設(shè)計中，傳動比分配還可參考現(xiàn)有的同類機(jī)械分配方案，結(jié)合具體情況選取。初步選定的各傳動比數(shù)值是否合適，需要通過各部件的草圖布置及整機(jī)總體布置進(jìn)行復(fù)核，而各部件傳動比的精確數(shù)值，只有在完成選配齒輪及強度計算后才能最后確定。根據(jù)裝載機(jī)傳動比的要求，主傳動的傳動比一般為4～6， 輪邊傳動的傳動比一般為3～5。我們根據(jù)各檔位的總傳動比iI=、iⅡ=。倒檔速度取VR=15 km/h,則iR=。進(jìn)行傳動比的分配。取主傳動比io=5，取輪邊減速傳動比ir=4。變速箱輸出端一級減速比is=,則變速箱各檔位傳動比分別為：Ⅰ檔：i1=（54）=Ⅱ檔：i2=（54）=1 倒檔: ir=（54）=4．2 傳動簡圖設(shè)計擬訂變速箱方案簡圖時，應(yīng)考慮使其滿足下列要求：。常用工作檔傳動中不存在功率循環(huán)。 3. 盡可能降低行星架和具有相對轉(zhuǎn)動的構(gòu)件的轉(zhuǎn)速，對操縱構(gòu)件要求其減小其傳遞的摩擦扭矩。4. 結(jié)構(gòu)比較簡單，外形尺寸不宜過大。5. 變速箱應(yīng)結(jié)構(gòu)合理，具備加工裝配和調(diào)整的可能性和良好的工藝性。 傳動簡圖的選擇根據(jù)計算的傳動比i1 、 i2 、ir 查閱參考書[Ⅴ] P160，表47，選擇前進(jìn)(1)、前進(jìn)(3)、倒退(1)方案。 將以上有關(guān)方案進(jìn)行合理組合，并參照同類機(jī)型即可擬訂出行星變速箱的傳動簡圖。傳動簡圖如圖41所示圖41 傳動簡圖 離合器的布置設(shè)計確定離合器位置時考慮以下幾點：1. 離合器所需傳遞的扭矩M∮：離合器所需傳遞的力矩與離合器的位置布置有關(guān)。要使 M∮小，應(yīng)使離合器布置在高速軸上。設(shè)計中希望盡量減少離合器的規(guī)格，現(xiàn)有的動力換檔變速箱多數(shù)采用一種或兩鐘離合器。要使離合器的規(guī)格少，在設(shè)計中須盡量使各離合器傳遞的力矩相差小。如果能做到離合器所需傳遞力矩M∮≤（1～）Mt，則可以采用一種規(guī)格離合器，而其傳遞扭距的差別可以用增減摩擦片或改變離合器油缸油壓來調(diào)整，也有不做任何更動地就都采用一種規(guī)格的離合器，而使各離合器的后備系數(shù)不同。2. 空轉(zhuǎn)離合器的相對轉(zhuǎn)速：在動力換檔變速箱設(shè)計中，需控制空轉(zhuǎn)離合器 相對轉(zhuǎn)速nx∮（掛上x檔，∮檔離合器主動部分相對被動部分的轉(zhuǎn)速）使它不超過一定數(shù)值，因為相對轉(zhuǎn)速過高會引起以下不良后果。 1） 使空轉(zhuǎn)時離合器片間摩擦阻力矩增加，變速箱的傳動效率降低（離合器空轉(zhuǎn)摩擦損失是動力換檔變速箱主要的功率損失）。2） 空轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)速高則發(fā)熱大，使離合器結(jié)合時滑磨功和滑磨功率增加，也即離合器片的負(fù)荷大，易導(dǎo)致離合器片的損壞。降低空轉(zhuǎn)離合器片間相對轉(zhuǎn)速的措施：，增大離合器傳遞的扭矩。，整個變速箱由倒吸組和變速組兩部分串聯(lián)組成。，僅將倒吸部分獨立出來，還不足降低片間相對轉(zhuǎn)速，此時可將速度組再分成兩部分串聯(lián)起來。一般變速箱傳動簡圖設(shè)計中，取離合器片間相對轉(zhuǎn)速的最大值為n*Φmax(－3)ni.在校核中，要求摩擦片空轉(zhuǎn)時允許的相對線速度[v]不超過下述范圍：同向旋轉(zhuǎn)?。篬v]≤5060m/s反向旋轉(zhuǎn)?。篬v]≤4050m/s參考[IV]P237式(3316)[v]=πn*Φmax(R+r)/（20030 ） m/s式中：R摩擦片外半徑（cm）r—摩擦片內(nèi)半徑（cm）4．3 配齒計算 確定變速箱行星排的參數(shù)（KK2） i1 = 1+K2 ，ir = K1，參考書[Ⅴ]P160，表47故K2 = i11= –1 = ，K1 = ir = 根據(jù)同心條件確定行星排中的最小齒輪 參考書[Ⅴ] P165當(dāng)K3時, 1，太陽輪最?。划?dāng)K〈3時, 〈1，行星輪最?。? 因為KK2 都小于3，故兩排都是行星輪最小?？紤]到零件的工藝性要求，我們?nèi)「鳈n排齒圈齒數(shù)相同。同時取行星輪齒數(shù)最小，并取兩行星排參數(shù)相同。 初取K=。 選配齒輪取行星輪的齒數(shù)為22 ，且行星輪均布，個數(shù)為3。由公式參考書[Ⅴ] P165得: = ， =N= 圓整為34由配齒條件得將N=34代入得 故 、 、 實際參數(shù)參照同類產(chǎn)品取變速箱模數(shù)m為2,將以上數(shù)據(jù)列入變速箱參數(shù)表，表4－1表4－1 行星參數(shù)表行星排行星輪數(shù)q模數(shù)m齒數(shù)配齒條件K參考值K實際值Zs+2Zp=Zr(Zr+ ZS)/ q=N13229732229+2X22=73（73+29）/3=3423229732229+2X22=73（73+29）/3=344．4 行星機(jī)構(gòu)運動學(xué)和動力學(xué)分析 運動學(xué)分析 圖42傳動簡圖行星機(jī)構(gòu)各構(gòu)件如上圖42所示，其運動學(xué)方程組為：（1） （2） 即 （1） （2） Ⅰ檔： 制動T2， = 0,代入上面方程組得i1 = 倒檔： 制動T1， = 0,代入上面方程組得 ir = 故行星變速箱實際傳動比為： i1 = i2 =1 ir = 1）畫各構(gòu)件轉(zhuǎn)速線（1)傳動比 i1 = 、i2 = ir = 。 求得傳動比倒數(shù)：、（2)在平面坐標(biāo)上過點(1,1)和(，0)、(1，0)、(，0)點作連線得各制動件轉(zhuǎn)速線，并分別以”1”, “φ3””R”命名,同時畫上主動件”i”,和從動件”O(jiān)”轉(zhuǎn)速線。（3）畫行星輪轉(zhuǎn)速線1）各行星輪轉(zhuǎn)速方程第一排 第二排 2）求各行星輪轉(zhuǎn)速線另一點坐標(biāo)行星輪轉(zhuǎn)速線是過點（1，0）的直線，找出此直線另一點即可作出此直線。當(dāng)時，線另一點坐標(biāo)為（－，－）當(dāng)時，線另一點坐標(biāo)為（0，－）轉(zhuǎn)速平面圖如圖4－3圖4－3轉(zhuǎn)速平面圖通過各制動件轉(zhuǎn)速線和橫坐標(biāo)軸的交點作平行于縱坐標(biāo)軸的直線，這每一條直線就表示每一個檔的工況，這條工況線和各轉(zhuǎn)速線的交點的縱坐標(biāo)，就表示掛上此檔時，各制動件和各行星輪的轉(zhuǎn)速，交點縱坐標(biāo)的正負(fù)表示構(gòu)件的轉(zhuǎn)向，正表示與主動軸轉(zhuǎn)向相同，負(fù)表示與主動軸轉(zhuǎn)向相反。交點縱坐標(biāo)的數(shù)值表示轉(zhuǎn)速的大小。各轉(zhuǎn)速線與縱坐標(biāo)軸的交點，表示掛空擋時各制動件和各行星輪的轉(zhuǎn)速。 兩構(gòu)件轉(zhuǎn)速線與平行于縱坐標(biāo)軸工況線的交點的縱坐標(biāo)之差，表示掛上此檔時，這兩構(gòu)件的轉(zhuǎn)速差。 通過分析圖4－3 ，將得出的結(jié)論、數(shù)據(jù)列入行星運動學(xué)參數(shù)表4－2表4－2行星運動學(xué)參數(shù)表 動力學(xué)分析 式中 、分別表示輸入、輸出、制動等力矩。 Ⅰ檔：i=,則Mo1=,Mb1=Ⅱ檔: i=2,則Mo2=Mi 倒檔: i=,則MoR=,MbR= 行星機(jī)構(gòu)動力學(xué)方程組： （1） （2） 各構(gòu)件力矩平衡方程組： R：∑M= 1：∑M= O：∑M= i：∑M= Ⅰ檔：制動T2， ==,=，代入上邊兩個方程組得： = Ⅱ檔: 閉鎖Φ3，，=，代入上邊兩個方程組得： = 倒檔: 制動T1，，=，代入上邊兩個方程組得： =將以上數(shù)據(jù)列入行星動力學(xué)參數(shù)表4－3表4－3行星動力學(xué)參數(shù)表檔位力矩（）Ⅰ檔Ms1=0Ms2=MiMT1=0Mo=Mc1=0Mc2= MiMT2= MiMr1=0Mr2= MiMφ3=0Ⅱ檔Ms1=0Ms2=0MT1=0Mo=Mc1=0Mc2=MT2=0Mr1=0Mr2=0= Mi倒檔Ms1=MiMs2=0MT1= MiMo=Mc1= MiMc2=0MT2=0Mr1= MiMr2=0Mφ3=04．5離合器設(shè)計 確定換檔離合器的結(jié)構(gòu)型式換檔離合器結(jié)構(gòu)型式按離合器組成可分為：單離合器、雙離合器、雙作用離合器等于兩個單離合器連接在一起。按連接方式分：齒輪與離合器內(nèi)鼓相連，軸與離合器外鼓相連；齒輪與離合器外鼓相連，軸與離合器內(nèi)鼓相連。按壓緊方式分：活塞壓緊和液壓缸壓緊。參考同類機(jī)型，采用雙離合器的結(jié)構(gòu)，兩離合器制成一件齒輪與離合器內(nèi)鼓相連，軸與離合器外鼓焊接成一體，壓緊方式為活塞壓緊；彈簧采用一個大的螺旋彈簧布置在中央，利用離合器內(nèi)鼓內(nèi)的空間來布置此螺旋彈簧，不至于增加離合器的軸向尺寸。 確定主要參數(shù)1. 摩擦片及參數(shù)參照同類機(jī)型取主動片數(shù)為5片，被動片數(shù)6片。， 被動片采用65Mn。離合器筒以及齒輪和離合器殼上還有冷卻油孔，從散熱器出來的冷卻的油，經(jīng)過傳油孔通向各組摩擦片，起潤滑和冷卻作用。2. 離合器比壓力計算1）最大扭矩由表5 3 知離合器最大扭矩：Mmax=== 2）扭矩容量MΦ　　參考［IV］P246式（3332）MΦ=βMmax式中： β－儲備系數(shù)，對液力機(jī)械傳動的動力換檔變速箱中的換檔離合器取β＝～ 取β＝ 則MΦ== 3）接地比壓參考［IV］P209式（541）式中： μ－磨擦系數(shù)（）z－摩擦表面對數(shù) z=s＋t1；s－主動片的數(shù)目；t－動片的數(shù)目；則n=s＋t1＝5+61=10c－摩擦片內(nèi)外徑比c＝～ 取c＝D2－摩擦片外徑　D2＝400mmK－考慮離合器傳遞扭矩時，離合器在花鍵處的摩擦阻力引起串聯(lián)壓緊著的各摩擦片壓緊力遞減的系數(shù)　其值依［XII］ψ－凈面積和摩擦片面積之比，～＝ 將以上參數(shù)代入式中得　 ＝(12100)/[10 (1)]＝據(jù)指導(dǎo)書知［q］―許用比壓力。取20～40 kg/cm2 ≮6～7 kg/cm2 所以6～7 kg/cm2 40 kg/cm2,滿足要求?！∧Σ疗g最大相對轉(zhuǎn)數(shù)的驗算此最大相對轉(zhuǎn)數(shù)發(fā)生在倒檔離合器接合時，Φ3離合器的摩擦片間。因此，我們只需要驗算離合器3的轉(zhuǎn)速。由表52 知，掛上倒檔，Φ3檔離合器主動部分相對被動部分的轉(zhuǎn)速為：其相對線速度： 式中： R－摩擦片外半徑(cm)r－摩擦片內(nèi)半徑