【導(dǎo)讀】PRO/E三維造型分析這個(gè)課題。輪式裝載機(jī)ZL30變速箱在市場(chǎng)上占有很大比例，選擇此課題。械行業(yè)在社會(huì)上的重要性。行業(yè)上習(xí)慣叫二軸）進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)計(jì)算。二軸設(shè)計(jì)主要包括超越離。合器、換檔行星排及液壓控制等的測(cè)算。然后還負(fù)責(zé)將設(shè)計(jì)出來的變。PRO/E軟件在現(xiàn)代企業(yè)中運(yùn)用得比較普。由于是三個(gè)同學(xué)同時(shí)完成整機(jī)設(shè)計(jì)，因此在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中。礦山、水利、國防等工程和城市建設(shè)等場(chǎng)所的鏟土運(yùn)輸機(jī)械。功能是對(duì)松散物料進(jìn)行鏟裝及短距離運(yùn)輸作業(yè)。來發(fā)展最快、產(chǎn)銷量及市場(chǎng)需求最大的機(jī)種之一。該機(jī)為整體機(jī)架、后橋轉(zhuǎn)向。日正式通過專家鑒定?，F(xiàn)在我國的裝載機(jī)無論是在技術(shù)上還是產(chǎn)量上。目前，國內(nèi)裝載機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)多采用兩前。液力變矩器與超越離合器配合工作，使裝載機(jī)能夠根據(jù)具體工。況自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出扭矩以適應(yīng)外界阻力的變化。變速箱有著舉足輕重的作用。整個(gè)裝載機(jī)性能的優(yōu)劣。以后，其維修和更換將花費(fèi)很大的人力物力。速度和牽引力，以適應(yīng)作業(yè)和行駛工況的需要。

　　

【正文】 的位置，從圖中可以看出在原處裝入行星輪 2 才是可能的。也就是說太陽輪上 A? 弧間所包括的齒數(shù)，應(yīng)為整數(shù)。 用公式表示則為： Sj ZN?360?? 長春工業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 35 式中 N 為整數(shù)。 圖中太陽輪、齒圈與行星架回轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系，可通過行星排運(yùn)動(dòng)學(xué)特性方程對(duì)時(shí)間積分得到： ? ? 01 ???? jrs KK ??? 其中： 0?r? ss ZN?360?? srZZK? 故 NZZ srj r ???36 0? 這即為裝配條件公式?？梢娪麧M足裝配要求，行星排中兩行星 輪之間夾角 j? 必須為sr ZZr ??360 的整數(shù)倍。其中，“ +”、“ — ”號(hào)，分別適用于單行星和雙行星傳動(dòng)。 為了使行星傳動(dòng)各構(gòu)件所受徑向力平衡，在結(jié)構(gòu)布置上應(yīng)該使行星輪均勻分布或?qū)ΨQ非均勻分布。 若行星輪為均布，且其個(gè)數(shù)為 0q（即0360qj ??? ） ，則由上式可得其裝配條件： NqZZ sr ??0 如果行星輪為對(duì) 稱非均勻分布（圖 4— 6），則其裝配條件是： 1)對(duì)具有均 布 關(guān)系的行星輪，如圖 4— 6 中齒輪 A A A3 一組第四章 行星排的設(shè)計(jì) 36 或 B B B3 一組，應(yīng)滿足裝配條件： NqZZ sr ??0 式中 0q —— 為一組的行星輪數(shù)。 2)對(duì)兩組均布行星輪所鉗開的角度39。i? 或 39。j? 還必須滿足裝配條件 ： 39。39。 360 NZZsri ???? 或 39。39。39。39。 360 NZZsri ???? 式中 39。N 、 39。N 均為整數(shù) 。 相鄰條 件 ： 設(shè)計(jì)行星傳動(dòng)時(shí)，必須保證相鄰行星輪之間有一定間隙，對(duì)于單行星傳動(dòng)而言，即兩相鄰行星輪的中心 距 L 應(yīng)大于它們的齒頂 圓 半徑之和。 如圖 4— 7 所示，相鄰條件如以公式表示則為： spjsp RA 22sin2 ?? 在實(shí)際設(shè)計(jì)中相鄰條件多控制在： ? ?mmRA spjsp 8~522s in2 ??? 行星排 參 數(shù) 的設(shè)計(jì)計(jì)算 行星排 基本參數(shù)包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容： ①、行星排特性參數(shù) K； 長春工業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 37 ②、行星排三元件（太陽輪、行星輪、齒圈）的齒數(shù)、模數(shù)； ③、行星排嚙合強(qiáng)度計(jì)算； ④、行星排傳動(dòng)比計(jì)算； 具體計(jì)算： ①、行星排特性參數(shù)的確定 根據(jù)總體設(shè)計(jì)中選擇的行星排傳動(dòng)方式以及傳動(dòng)比范圍，選擇行星排特性參數(shù) K 值范圍為 4/3≦ K≦ 4。大量資料證明為了縮小結(jié)構(gòu)尺寸及可能安裝單行星排，其特性參數(shù)在此范圍內(nèi)最合適。參照國內(nèi)大部分此類型變速箱行星排的參數(shù)，本設(shè)計(jì)中選擇行星排的特性參數(shù)為 :K=,為了便于 制造和裝配，倒檔行星排和一檔行星排均取同樣的特性參數(shù)值。 ②、行星排三元件的齒數(shù)、模數(shù)的確定； 在依照各檔傳動(dòng)比完成變速 箱 簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)，并根據(jù)傳動(dòng)比公式求出各行星排參數(shù)的前提下，方可確定齒輪的齒數(shù)。進(jìn)行配鹵計(jì)算時(shí)應(yīng)首先考慮以下幾 點(diǎn)： (1)必須滿足行星排特性參數(shù) K 的要求； (2)根據(jù)齒輪輪齒根切條件，其最小齒輪齒數(shù)不應(yīng)少于 14~17(當(dāng) 齒數(shù)大于 17 時(shí)齒輪不產(chǎn)生根 切，當(dāng)齒數(shù)大于 14 而少于 17 時(shí)齒輪將產(chǎn)生少量允許根切 )。最少齒數(shù)的選擇還應(yīng)兼顧到齒輪在軸或軸承上裝配的可能性； (3)為 了提高產(chǎn)品制造工藝性 ， 變速箱各行星排的齒輪可 取問一模數(shù)；對(duì)于齒圈齒數(shù)亦應(yīng)盡可能取其相等； (4)與中心輪嚙合的行星齒輪數(shù)，可取 3~4 化為了 平衡 徑向載荷，應(yīng)使各行星輪沿圓周均布或采用對(duì)稱但非等間隔布置。 根據(jù)同心條件公式 第四章 行星排的設(shè)計(jì) 38 2 srp ZZZ ??以及特性參數(shù)定義式srZZK? 可得： 2 1?? KZZsp 由于 K=，故2 1?? KZZsp=〈 1，所以 pZ 〈 sZ ， 行星輪最小。 取行星輪均布，行星輪個(gè)數(shù) q = 4 則： qKZKZKZZNZZZ ssssrps 1::2 1:::: ??? 根據(jù)最少齒數(shù)關(guān)系，選取行星輪齒數(shù) pZ =19， 則 ： 19212 ?????? ps ZKZ ???? KZZ sr 412 1 ?????? KZN s ③、行星排嚙合強(qiáng)度計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)要求：發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率 P = 73kw，輸入轉(zhuǎn)速 n = 2200r/min，傳動(dòng)比 i = 1~4. (1) 齒輪的基本技術(shù)要求 太陽輪：材料： 20CrMnTi，齒面須經(jīng)表面滲碳處理，滲碳層深度 ~，表面硬度 HRC58~64，心部及其余硬度為 HRC33~45。 行星輪：材料： 20CrMnTi，齒面、內(nèi)孔須經(jīng)表面滲碳處理，滲碳層深度 ~，表面硬度 HRC58~64 ，心部及其余硬度為HRC33~45。 內(nèi)齒圈：材料： 40Cr，零件調(diào)質(zhì)，齒面經(jīng)表面滲氮處理，滲氮層深度~，表面硬度 HV≧ 550，心部及其余硬度為 HRC28~35。 長春工業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 39 各零件其精度等級(jí)均取 8 級(jí)。 （ 2）采用太陽輪浮動(dòng)的均載機(jī)構(gòu)， 各行星輪間載荷分配不均勻系數(shù) k?的數(shù)值取為： kH? =(計(jì)算接觸強(qiáng)度時(shí) )； kF? =(計(jì)算彎曲強(qiáng)度時(shí) )。 （ 3）外嚙合齒輪副 sp 的強(qiáng)度計(jì)算 A．計(jì)算中心距 a 由 a? （ u+1）3 12 1)][2( uukTzzdHHE ??? 其中 u為齒數(shù)比 式中各參數(shù)的數(shù)值計(jì)算如下： 齒數(shù)比 u=12zz =spzz =2219 = 齒寬系數(shù) d? 取為 d? =1db =（ d? ） a = 材料彈性系數(shù)查表取 ZE = MPa 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH = 轉(zhuǎn)矩 T1 =panT kH? = nPpHnk? = X220213 ? 載荷系數(shù) K=KA KV K?H 其中工作情況系數(shù) KA 查表有 KA =1（工作平穩(wěn)），動(dòng)載荷系數(shù) KV 查表有 KV =（ v3m/s） 由 K?H =1+（ b? 1） H? 其中 b? —— 載荷沿齒寬分布不均勻系數(shù) H? —— 齒輪圓周速度及齒面硬度對(duì) K? 的第四章 行星排的設(shè)計(jì) 40 影響系數(shù) 查得 b? =， H? = 故 K?H =1+（ ） = K== 許用接觸應(yīng)力 [? ]H 按下式計(jì)算： [? ]H =HOHS? ZN ZR ZV （ MP） 齒輪材料的接觸強(qiáng)度疲勞極限 OH? =23HRC 對(duì)太陽輪 OH? =23X60=1380MPa 對(duì)行星輪 p OH? =23X58=1334MPa 安全系數(shù) SH = ZN =ZR =ZV =1 太陽輪 s的許用接觸應(yīng)力 [? ]H = X1X1X1=1104MPa 行星輪 p的許用接觸應(yīng)力 [? ]H = X1X1X1=1067MPa 計(jì)算時(shí)應(yīng)取較小的 [? ]H =1067MPa 將以上各值代入按接觸強(qiáng)度計(jì)算的中心距公式有 a? (+1) 3 42 )10 672 ( ?XXXXX X=7mm B．確定齒輪模數(shù) m m=212zz a? = 長春工業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 41 選擇小齒輪副校核其接觸強(qiáng)度，根據(jù)公式： H? =ZE ZH uudKTd12311?? ? [? ]H 小齒輪分度圓直徑 d1 =mzs == H? = 3 4 ?XX XXX =[? ]H =1067MPa 根據(jù)校核公式： F? =3212 mzKTcd?YF YS ? [? ]F 先計(jì)算許用彎曲應(yīng)力 [? ]F =FOFS? YN YX 查表齒根彎曲疲勞強(qiáng)度極限 OF? =750MPa 因行星輪 p,在傳動(dòng)中是公用齒輪系雙向受載荷，故應(yīng)取 OF? ==600MPa 安全系數(shù) SF 取為 SF = 尺寸系數(shù) YX =1， YN =1 對(duì)太陽輪 s, [? ]F =750/=429MPa 對(duì)行星輪 p [? ]F =600/=343MPa 載荷分布系數(shù) K?F =1+（ b? 1） F? 查得 F? =1， b? = 故 K?F =1+（ ） X1= 第四章 行星排的設(shè)計(jì) 42 從而載荷系數(shù) K=KA KV K?F == 轉(zhuǎn)矩 T1 =panT =KF? =4Nmm 齒形系數(shù) YF 查圖有 YF =（太陽輪）； YF =（行星輪） 齒根應(yīng)力集中系數(shù) YS 查圖有 YS =（太陽輪）； YS =（行星輪） 太陽輪 s 的齒根彎曲應(yīng)力 F? = 32 3X XX XX = [? ]F =429MPa 行星輪 p 的齒根彎曲應(yīng)力 F? = 32 XX XXX = [? ]F =343MPa b= d? d1 == 取 ba =21mm bc = ba +(5~15)mm,取 bc =35mm (4)內(nèi)輪齒副 pr的強(qiáng)度計(jì)算 H? =ZE ZH uudKTd12311?? ? ?H?? ZE = MPa u=12zz =przz =1960 = 長春工業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 43 小齒輪分度圓 直徑 d1 =mz1 =mz = 齒寬系數(shù) d? =1db = = T1 =panT KH?spzz =4X2219= 根據(jù) d? = 查得 b? =， H? = K?H =1+（ b? 1） H? =1+（ ） = K=KA KV K?H == 許用接觸應(yīng)力 ??H? =VRNHOH ZZZS? 對(duì)于內(nèi)齒輪 r，齒輪材料的接觸強(qiáng)度疲勞極限 OH? 查表有 OH? =2HB+70=2X265+70=600MPa 因內(nèi)齒輪副的實(shí)際承載能力低于計(jì)算結(jié)果，當(dāng)cbzz =1960 =〉 2 時(shí)應(yīng)將OH? 降低 8%，即內(nèi)齒輪 r 的接觸疲勞極限 OH? ==552MPa 安全系數(shù) SH =1， ZR =1， ZV =1， ZN =1 于是內(nèi)齒輪 r 的許用接觸應(yīng)力 ??H? =552X1X1X1=552MPa H? = 3 4 ?XX XXX =??H? =552MPa 第四章 行星排的設(shè)計(jì) 44 ? ?FSFdFYYmzKT ??? ?? 32112 內(nèi)齒輪 r 的許用彎曲應(yīng)力 ? ?FXNOFF S YY?? ? 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度極限 OF? 查表有 OF? ===477MPa YN =1,YX =1,SF = ? ? M P aXXF ??? 查圖有 F? =，查表 KV = 于是 K?F =1+（ b? 1） F? =1+（ ） ? 1 ?FVA KKKK ? == T1 = 10?acFpa zzKnT ? Nmm 取內(nèi)齒輪 r的齒形系數(shù) YF = 齒根應(yīng)力集中系數(shù) YS = 行星輪的齒根彎曲應(yīng)力 ? ? M P aM P aXXXX XXFF 8 .7 1 3 X 1 32 4?????? 內(nèi)齒輪 r 的齒根彎曲應(yīng)力 ? ? M P aM p aXXXX XXXFF 32 4?????? 長春工業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 45 校核結(jié)果表明，此傳動(dòng)的承載能力合格。 ④、行星排傳動(dòng)比計(jì)算 (1)倒檔行星排傳動(dòng)比計(jì)算 : 當(dāng)變速箱根據(jù)工況啟動(dòng)倒檔時(shí)，制動(dòng)離合器將倒檔行星排的行星架固定不動(dòng)，太陽輪作為輸入元件，齒圈作為輸出元件，整個(gè)行星排相當(dāng)于定軸輪系，則其傳動(dòng)比為： srrs ????倒檔i (2) 一檔行星排傳動(dòng)比計(jì)算： 當(dāng)變速箱根據(jù)工況啟動(dòng)一檔時(shí)，制動(dòng)離合器將一檔行星排的內(nèi)齒圈固定不動(dòng)，太陽輪作為輸 入元件，行星架作為輸出元件，整個(gè)行星排相當(dāng)于周轉(zhuǎn)輪系，則其傳動(dòng)比為： srqs ??????一檔i 第五章 油路及電氣原理設(shè)計(jì) 46 5 油路及電氣原理設(shè)計(jì) 變速箱控制油路設(shè)計(jì) 變速箱控制油路設(shè)計(jì)主要是實(shí)現(xiàn)變速箱內(nèi)各離合器的開合，進(jìn)而控制變速箱在各個(gè)檔位之間切換。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，變速箱檔位控制離合器分別為：倒檔制動(dòng)離合器、一檔制動(dòng)離合器、直接檔制動(dòng)離合器。因此，可設(shè)計(jì)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