【導(dǎo)讀】第2章總體設(shè)計(jì)²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²2. 裝載機(jī)底盤(pán)部件型式設(shè)計(jì)²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²11. 第3章?tīng)恳?jì)算²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²3. 柴油機(jī)與變矩器聯(lián)合工作的輸入與輸出特性曲線²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²23. 確定檔位及各檔傳動(dòng)比²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²&

　　

【正文】 轉(zhuǎn)向方式選擇 裝載機(jī) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可按轉(zhuǎn)向的能源不同分為機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩類(lèi)。機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是依靠駕駛員操縱轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)向力來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)輪轉(zhuǎn)向；動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)則是在駕駛員的控制下，借助于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的液體壓力或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)輪轉(zhuǎn)向。 輪式裝載機(jī)的轉(zhuǎn)向方式有后輪偏轉(zhuǎn)、全輪偏轉(zhuǎn)、滑差轉(zhuǎn)向和鉸接轉(zhuǎn)向等四種，前三種轉(zhuǎn)向方式 其車(chē)架是整體式，后一種車(chē)架是鉸接式的。 本機(jī)為 ZL 系列產(chǎn)品，故參照同類(lèi)產(chǎn)品選用鉸接轉(zhuǎn)向方式，全液壓轉(zhuǎn)向操縱。 鉸接轉(zhuǎn)向的車(chē)架由前后兩部分組成，以鉸銷(xiāo)相連，利用前后車(chē)架的相對(duì)偏轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。它與車(chē)輪偏轉(zhuǎn)方式相比，有以下優(yōu)點(diǎn)： ，可采用大尺寸寬基面低壓胎以發(fā)揮更大的牽引力。 ，軸矩可做得較長(zhǎng)，在作裝載機(jī)牽引力工作時(shí)，容易保證前后橋上重量的合理分配，保證較好的縱向穩(wěn)定性。行車(chē)時(shí)縱向顛簸小，減少駕駛員的疲勞。 ，可得到小于自身長(zhǎng)的轉(zhuǎn)向半徑；機(jī)動(dòng)性好，減 少了裝載機(jī)調(diào)車(chē)行駛的路程，與同等級(jí)后輪偏轉(zhuǎn)方式裝載機(jī)相比，在一個(gè)作業(yè)循環(huán)內(nèi)，平均行駛路程減少了 51%，生產(chǎn)率可提高近 1/3。 、后橋零件基本通用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化制造工藝，降低成本。 “蠕動(dòng)”式爬行，增強(qiáng)車(chē)輛通過(guò)沼澤地和泥濘地區(qū)的能力，并能在非常狹窄的地方通過(guò)。在機(jī)器停車(chē)的情況下，鏟斗能隨前車(chē)架一起左右擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)原地對(duì)車(chē)。 其缺點(diǎn)是：軸矩較長(zhǎng)，使整車(chē)縱向通過(guò)半徑增大； 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 指導(dǎo)教師： 郭秀云 王少雷 設(shè)計(jì)題目 ： ZL30 裝載機(jī)總體及行星變速箱設(shè)計(jì)（ 2 排行星架及齒輪） 設(shè)計(jì)人： 邢曉陽(yáng) 21 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 系選型 橫向穩(wěn)定性差；轉(zhuǎn)向時(shí)前后車(chē)架需要相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以慣性大，容易振動(dòng)，對(duì)液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有較高要求。 現(xiàn)代大、中型輪式裝載機(jī)多 采用鉸接轉(zhuǎn)向方式。小型輪式裝載機(jī)由于總體布置上的困難（鉸接點(diǎn)附近部件布置困難）尚未廣泛應(yīng)用。 制動(dòng)系選型 制動(dòng)系 統(tǒng)是裝載機(jī)最重要的系統(tǒng)之一，是為使較高速度行駛的裝載機(jī)減速或停車(chē)而設(shè)定的。 一個(gè)完善的制動(dòng)系應(yīng)包括三部分：行車(chē)制動(dòng)器、停車(chē)制動(dòng)器和緊急制動(dòng)器。 行車(chē)制動(dòng)器是車(chē)輛在行駛中用來(lái)減速制動(dòng)的制動(dòng)器，它裝在裝載機(jī)四個(gè)車(chē)輪的輪轂內(nèi)，一般由腳踏板控制。由于裝載機(jī)機(jī)型大、制動(dòng)頻繁，行車(chē)制動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)都采用加力的。在大、中型裝載機(jī)上目前廣泛采用氣推油的助力裝置。現(xiàn)代裝載機(jī)的行車(chē)制動(dòng)系多采用雙管路，其前后輪 制動(dòng)系獨(dú)立， 如 有一制動(dòng)系出故障時(shí)，仍能保證整機(jī)之安全。某些大型裝載機(jī)還裝有行走減速器，用于車(chē)輛下長(zhǎng)坡時(shí)的減速。 停車(chē)制動(dòng)器供裝載機(jī)在坡道上停歇制動(dòng)用，它一般裝在變速箱輸出軸上，具有手操縱機(jī)械傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以保證停車(chē)可靠。 緊急制動(dòng)器供行車(chē)制動(dòng)系失效緊急制動(dòng)用，有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在中、小型裝載機(jī)上常與停車(chē)制動(dòng)器合而為一。 裝載機(jī)是循環(huán)作業(yè)并連續(xù)工作的機(jī)器，它制動(dòng)頻繁、制動(dòng)強(qiáng)度比較高、作業(yè)條件惡劣，經(jīng)常與泥土打交道，因而對(duì)制動(dòng)器的要求除了考慮制動(dòng)效能，效率等一般問(wèn)題外，有如下要求： 、水等惡劣的使 用條件下，應(yīng)保證有比較穩(wěn)定的制動(dòng)性能。 ， 轉(zhuǎn)向方式 為鉸接轉(zhuǎn)向 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 指導(dǎo)教師： 郭秀云 王少雷 設(shè)計(jì)題目 ： ZL30 裝載機(jī)總體及行星變速箱設(shè)計(jì)（ 2 排行星架及齒輪） 設(shè)計(jì)人： 邢曉陽(yáng) 22 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 第 3 章 制動(dòng)器散熱要快。 ，便于調(diào)整和維修。 輪式裝載機(jī)過(guò)去多采用蹄式制動(dòng)器，但由于其制動(dòng)性能受作業(yè)條件影響較大，不夠穩(wěn)定、散熱較差、調(diào)整不便、維修困難，故正逐漸為鉗式制動(dòng)器所替代?，F(xiàn)代中小型輪式裝載機(jī)多采用鉗盤(pán)式制動(dòng)器，它與蹄式相比 有 如下優(yōu)點(diǎn)： ，不會(huì)因摩擦系數(shù)減小而導(dǎo)致制動(dòng)力矩的明顯下降。其散熱條件好，保證了頻繁制動(dòng)時(shí)的可靠性。 ，具有較好的沾水復(fù)原性，即不會(huì)因沾有泥水而導(dǎo)致制動(dòng)力矩 急劇下降。制動(dòng)圓盤(pán)外露于空間，并隨車(chē)輪旋轉(zhuǎn)，有自動(dòng)清除泥水的作用，容易干燥。 ，壽命比蹄式制動(dòng)器長(zhǎng)2~3倍。 ，制動(dòng)力矩的增 加 平穩(wěn)。 ，摩擦片磨損后可自動(dòng)調(diào)整間隙。更換摩擦片方便，不需拆卸輪胎和輪邊減速傳動(dòng)裝置，可減少機(jī)器停工時(shí)間。 本機(jī)選用鉗盤(pán)式制動(dòng)器。 制動(dòng)器 選用鉗盤(pán)式制動(dòng)器。 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 指導(dǎo)教師： 郭秀云 王少雷 設(shè)計(jì)題目 ： ZL30 裝載機(jī)總體及行星變速箱設(shè)計(jì)（ 2 排行星架及齒輪） 設(shè)計(jì)人： 邢曉陽(yáng) 23 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 牽引計(jì)算 柴油機(jī)與變矩器聯(lián)合工作的輸入輸出特性曲線 第 3 章 牽引計(jì)算 牽引計(jì)算 就 是 根據(jù)力學(xué)原理，結(jié)合機(jī)車(chē)、車(chē)輛各種專(zhuān)門(mén)試驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)所積累的資料，分析并解決與車(chē) 輛 運(yùn)動(dòng)有關(guān)的技術(shù)問(wèn)題和技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的計(jì)算方法。 為了檢 查總體設(shè)計(jì)所確定之裝載機(jī)的牽引性能，并審核其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，我們需要做牽引計(jì)算。 柴油機(jī)與變矩器聯(lián)合工作的輸入輸出特性曲線 在作柴油機(jī)與變矩器聯(lián)合工作的輸入與輸出特性曲線時(shí)，首先應(yīng)對(duì)變矩器有所了解。 變矩器與發(fā)動(dòng)機(jī)共同工作的性能與兩者的聯(lián)結(jié)方式有關(guān)，此種聯(lián)結(jié)從原則上分為單流與雙流差速液力機(jī)械傳動(dòng)兩種。 單流式液力機(jī)械式是發(fā)動(dòng)機(jī)傳給驅(qū)動(dòng)輪的功率全部通過(guò)液力變矩器；雙流式差速液力機(jī)械式變矩器是發(fā)動(dòng)機(jī)傳給驅(qū)動(dòng)輪的功率分別由機(jī)械與液力兩條并聯(lián)的路線傳遞時(shí)稱為液力 — 機(jī)械并聯(lián)復(fù)合傳動(dòng)。 本機(jī)采用動(dòng) ，發(fā)動(dòng)機(jī)扣除 20~40%與變矩器匹配，扣除的用來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)器的輔助裝置和工作油泵。 液力 —機(jī)械并聯(lián)復(fù)合傳動(dòng)。它改變了液力傳動(dòng)的效率低的缺點(diǎn)，因?yàn)殡p流式傳動(dòng)既可通過(guò)液力傳動(dòng)路線又可通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)路線傳遞功率，故其兼?zhèn)鋵?duì)外載荷具有自動(dòng)適應(yīng)性和較高的傳動(dòng)效率。 根據(jù)作業(yè)狀況，雙流式傳動(dòng)滿足：在車(chē)輛起步和越過(guò)障礙時(shí)能提供最大變矩系數(shù)，當(dāng)車(chē)輛作用時(shí)，在較大的變速范圍內(nèi)，能提供較高的傳動(dòng)效率和對(duì)外載荷的自動(dòng)適應(yīng)性。當(dāng)車(chē)輛在良好的路上行駛時(shí)，能自動(dòng)縮小經(jīng)變矩器的功率，而同時(shí)增大經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)所傳遞的功率。 本機(jī)為液力 — 機(jī)械并 聯(lián)的復(fù)合傳 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 指導(dǎo)教師： 郭秀云 王少雷 設(shè)計(jì)題目 ： ZL30 裝載機(jī)總體及行星變速箱設(shè)計(jì)（ 2 排行星架及齒輪） 設(shè)計(jì)人： 邢曉陽(yáng) 24 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 制柴油機(jī)與變矩器的聯(lián)合工作輸入特性曲線 繪制柴油機(jī)與變矩器的聯(lián)合工作輸入特性曲線 必須已知： ，參考參考圖八。 。 ，參考參考書(shū) 【 5】 117P 圖58。 變矩器的無(wú)因次性能曲線11 ()fi???， ()KK f i? ，()fi??? ，參考參考圖八。 所謂無(wú)因次特性曲線表示在循環(huán)圓內(nèi)，液體 具有完全相似穩(wěn)定流動(dòng)現(xiàn)象的若干變矩器之共同特性的函數(shù)曲線。表示某種幾何相似的液力變矩器的原始特性11 ()fi???， ()KK f i? ， ()fi??? ，這三條中第一條表示變矩器穿透性，第二條表示變矩器的變矩特性，第三條表示變矩器的變矩經(jīng)濟(jì)性。有了這些無(wú)因次特性線后，就可獲得同類(lèi)型任何幾何尺寸的相似液力變矩器的特性，其計(jì)算公式為： 52B B BM D n??? TBM KM? TBKi?? t BTBn ni? 一般工程機(jī)械選用自動(dòng)適應(yīng)性好的具有單值下()TTM f n? 曲線的變矩器。 將泵輪扭矩隨渦輪轉(zhuǎn)速（即渦輪軸上的載荷）改變而改變的性能稱為變矩器的可透性，有以下幾種類(lèi)型： Bn =常數(shù)且 BM 隨 i 的 減小而增大為正透穿； Bn =常數(shù)且 BM 不隨 i的變化而變化，其值為恒值； Bn =常數(shù)且 BM 隨 i 的減小而減小為負(fù)透穿。 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 指導(dǎo)教師： 郭秀云 王少雷 設(shè)計(jì)題目 ： ZL30 裝載機(jī)總體及行星變速箱設(shè)計(jì)（ 2 排行星架及齒輪） 設(shè)計(jì)人： 邢曉陽(yáng) 25 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 力變矩器輸入特性曲線 作液力變矩器輸入特性曲線 變矩器輸入特性曲線指以扭矩為參數(shù)變量時(shí)，變矩器泵輪扭矩 BM 與 Bn 的曲線： 52B B BM D n??? ，在某傳動(dòng)比下 B? 、 ? 、 D 為常數(shù)，則 2BBM ? 它反映了泵輪隨轉(zhuǎn)速變化所能傳遞力矩的能力。 作圖方法： 1ii? ； B? ； 5BcD??? ； Bn ，并根據(jù) 2BBM ? 計(jì)算 BM ； 1ii? 的負(fù)荷拋物線； 1ii? ， 2i ， 3i ?重復(fù)上述步驟，則可得到若干條拋物線。 表 31發(fā)動(dòng)機(jī)外特性曲線數(shù)據(jù)表匹配扭矩 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 指導(dǎo)教師： 郭秀云 王少雷 設(shè)計(jì)題目 ： ZL30 裝載機(jī)總體及行星變速箱設(shè)計(jì)（ 2 排行星架及齒輪） 設(shè)計(jì)人： 邢曉陽(yáng) 26 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 表 32 計(jì)算結(jié)果表 MB ()Bn rpm i c ? 1400 1600 1800 2021 2200 2400 2600 2800 0 0 21. 77 25. 24 23. 12 26. 81 23. 59 27. 36 24. 07 27. 91 24. 27 28. 14 24. 07 27. 91 22. 92 26. 58 22. 71 26. 34 21. 77 25. 24 18. 59 21. 56 13. 52 15. 68 5 7 根據(jù)裝載機(jī)的作業(yè)特點(diǎn)，一般用發(fā)動(dòng)機(jī)扣除20~30%的功率與變矩器相匹配 為合適，此處根據(jù)本機(jī)具體作業(yè)情況扣除發(fā)動(dòng)機(jī)功率的 30%，再由表 33 作出發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器聯(lián)合工作的輸入特性曲線，作圖；對(duì)輸入特性曲線分析： 1） 起步工況： i=0時(shí)的負(fù)荷拋物線距發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩點(diǎn) maxeM 較近，所以發(fā)動(dòng)機(jī)在起步時(shí)能獲得較大的 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 指導(dǎo)教師： 郭秀云 王少雷 設(shè)計(jì)題目 ： ZL30 裝載機(jī)總體及行星變速箱設(shè)計(jì)（ 2 排行星架及齒輪） 設(shè)計(jì)人： 邢曉陽(yáng) 27 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 機(jī)與變矩器聯(lián)合工作的輸出特性 起動(dòng)力矩。起動(dòng)性能較好。 i=0 時(shí)在 maxeM 的右側(cè)，工作較穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn) en 和 eN 下降 ，造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火之現(xiàn)象。 2） i=i﹡ = 時(shí)，負(fù)荷拋物線接近發(fā)動(dòng)機(jī)的額定扭矩點(diǎn)，這能使發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率利用較充分。 3） 該變矩器為混合透穿變矩器，它與發(fā)動(dòng)機(jī)的聯(lián)合工作范圍較近，負(fù)透穿變矩器為小。 柴油機(jī)與變矩器聯(lián)合工作的輸出特性 發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器共同輸出特性全面反映了復(fù)合運(yùn)動(dòng)裝置的動(dòng)力性和燃料的經(jīng)濟(jì)性，因此它成為評(píng)價(jià)液力傳動(dòng)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)，同時(shí)，對(duì)于配備液力傳動(dòng)的作業(yè)機(jī)械來(lái)說(shuō)，又是進(jìn)行機(jī)器牽引性能計(jì)算的原始數(shù)據(jù)。 輸出特性： ()TTM f n? 、 ()TTN f n? 、 ()Tfn??