【正文】 參考文獻(xiàn)1．工程機(jī)械底盤學(xué)、唐經(jīng)世、西南交通大學(xué)出版社2．自動(dòng)變速箱、周守仁、中國(guó)鐵道出版社 3．工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計(jì)、同濟(jì)大學(xué) 西安冶金建筑學(xué)院 哈爾濱建筑工程學(xué)院3．工程機(jī)械底盤設(shè)計(jì)、張光裕 許純新、機(jī)械工業(yè)出版社4．裝載機(jī)超越離合器制造工藝改進(jìn)、陳湘源 梁偉森 容麗萍、柳工集團(tuán)5．輪式裝載機(jī)超越離合器的故障分析、 hc360 惠聰網(wǎng)工程機(jī)械行業(yè)頻道6．裝載機(jī)變速器常用超越離合器的分析與比較、詹永紅 容麗萍 黃福興、廣西柳工集團(tuán)有限公司7．ZL50 裝載機(jī)變矩器超越離合器故障分析、丁平芳 蔣立俏 何向榮、徐州裝載機(jī)廠8．滾柱式超越離合器結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)、汪雪梅 劉麗 吳麗霞 劉錫權(quán)、齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)院9．裝載機(jī)超越離合器可靠性分析、卞維展 李強(qiáng)、山東臨工股份有限公司10．超越離合器摩擦副間接觸強(qiáng)度的計(jì)算、高春林、重慶建筑大學(xué)11．:吉林科學(xué)技術(shù)出版社,202212．:吉林科學(xué)技術(shù)出版社,202213．王知行、:高等教育出版社，202214．：化學(xué)工業(yè)出版社，2022 年 5 月15．：國(guó)防工業(yè)出版社，2022年 4 月16．——版社,2022 年 1 月17．——版社,2022 年 1 月18．——學(xué)出版社,2022 年 1 月19．：西安電子科技大學(xué)出版社，199920．：清華大學(xué)出版社，199721． 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（第二版）.北京：清華大學(xué)出版社，2022 年 1 月 22．，1999 年 12月23．Alleyne A，Neuhaus P D, of Nonlinear Control Theory to Electronically Controlled System Dynamics，199324．Junichi Emura of the SemiActive Suspension System　Based on the SkyHook Damper Theory，SAE94086325．JungShan Lin，Kanellakopoulos Design of Active Systems Magazine，IEEE，199726． and Index for a Preview Active Suspension Applied to QuarterCar System Dynamics 2022，66附表一： PLC 電路設(shè)計(jì)編程程序表：步 序 步 序1 LD 102 32 LD 1022 CJP 702 33 CJP 7033 LD 103 34 EJP 7044 CJP 704 35 LD 4035 LD 104 36 OR 1036 CJP 706 37 OUT 1037 LD 401 38 LD 1038 OR 101 39 OUT 4539 OUT 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。致謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)從始至終得到了我導(dǎo)師關(guān)英俊老師的悉心指導(dǎo)，關(guān)老師不僅給我的論文、圖形設(shè)計(jì)等提出了許多極具指導(dǎo)性的意見(jiàn)，而且給我提供了去工廠實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，使我在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中見(jiàn)識(shí)了許多在學(xué)校里很少或者沒(méi)有見(jiàn)到的有關(guān)機(jī)械行業(yè)的東西，體會(huì)了現(xiàn)代企業(yè)中對(duì)機(jī)械產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研究的基本思路和模式。為了攻克這個(gè)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(jìn)行了請(qǐng)教，得到了他們的悉心指導(dǎo)。我也從中體會(huì)到了工作中團(tuán)結(jié)協(xié)作的重要性。在這一段日子里，我經(jīng)常和同學(xué)在一起就自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題進(jìn)行了各種各樣的討論，把討論中的新穎、有創(chuàng)意的觀點(diǎn)進(jìn)行了綜合處理，盡可能體現(xiàn)在自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)中。大學(xué)里學(xué)到的知識(shí)在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中可以說(shuō)是得到了又一次的整理和鞏固。有時(shí)由于仿真、操縱視角等原因也可以對(duì)裝配順序進(jìn)行一定的修改。應(yīng)用領(lǐng)域包括航空航天、汽車、機(jī)械、NC 加工、電子等諸多行業(yè)。6　三維造型設(shè)計(jì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)本著創(chuàng)新設(shè)計(jì)的思想對(duì) ZL30 變速箱進(jìn)行了三維造型，所使用的軟件是 PRO/E 造型軟件。在電氣圖設(shè)計(jì)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(shí)間繼電器，具體設(shè)計(jì)圖見(jiàn) cad 圖電氣原理圖，跟據(jù) PLC 梯形圖，可寫(xiě)出 PLC 編程指令?！‰姎鈭D設(shè)計(jì)及編程 根據(jù)控制要求，四個(gè)電磁閥所控制的檔位必須互鎖，即四個(gè)電磁閥不能同時(shí)工作。每執(zhí)行一遍所需要的時(shí)間稱為掃描周期。PLC 的基本工作過(guò)程如下：（1） 輸入現(xiàn)場(chǎng)信息：在系統(tǒng)軟件的控制下，順次掃描各輸入點(diǎn)，讀入各輸入點(diǎn)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(jìn)行邏輯運(yùn)算；（3） 輸出控制信號(hào)：根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，輸出狀態(tài)寄存器向各輸出點(diǎn)并行發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。在軟件的控制下，PLC 才能正常工作。　PLC 工作原理 PLC 的型號(hào)、規(guī)格繁多，主要由中央處理單元 CPU、存儲(chǔ)器、輸入、輸出等部分組成?？删幊踢壿嬁刂破?PLC 是微機(jī)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(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)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(jì)算機(jī)。　 變速箱控制電氣設(shè)計(jì)　PLC 概述ZL30 輪式裝載機(jī)變速箱是兩前一后三個(gè)檔位，傳統(tǒng)的控制模式是通過(guò)手動(dòng)換向閥來(lái)控制變速箱的活塞油壓。同時(shí)，在變速油泵把油液從油箱中泵出來(lái)以后，為了防止濾清器堵塞，則并聯(lián)上一個(gè)溢流閥，以實(shí)現(xiàn)過(guò)載安全保護(hù)。而當(dāng)變速閥 6 右位接通時(shí)，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(shí)現(xiàn)慢速前進(jìn)。因此，可設(shè)計(jì)出如下油路控制圖： 1——潤(rùn)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(shè)計(jì)原理圖 由圖 51 可看出，當(dāng)變速閥 6 左位接通時(shí)，倒檔離合器油路接通，液壓油液推動(dòng)倒檔活塞壓緊離合器片，通過(guò)行星排結(jié)構(gòu)使變速箱實(shí)現(xiàn)倒檔。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(yáng)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： ??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(yáng)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： ???一 檔i5　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(kāi)合，進(jìn)而控制變速箱在各個(gè)檔位之間切換。（2）采用太陽(yáng)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：k =(計(jì)算接觸強(qiáng)度時(shí))；k =(計(jì)算彎曲強(qiáng)度?H? F?時(shí))。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。KZsp pZs取行星輪均布，行星輪個(gè)數(shù) q = 4 則： qKNsssrps 1:2::: ???根據(jù)最少齒數(shù)關(guān)系，選取行星輪齒數(shù) =19，則：????psZK60sr 4.??Ns③、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(yáng)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。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(wèn)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。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)。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?！∠噜彈l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。39。39。39。i?39。若行星輪為均布，且其個(gè)數(shù)為（即 ） ，則由上式可得其0q036qj???裝配條件： NqZsr??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 AAA3 一組或 BBB3 一組，應(yīng)滿足裝配條件： NqZsr??0式中 ——為一組的行星輪數(shù)。其中， “+”、 “—”號(hào)，分別適j?sr??360用于單行星和雙行星傳動(dòng)。 圖中太陽(yáng)輪、齒圈與行星架回轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系，可通過(guò)行星排運(yùn)動(dòng)學(xué)特性方程對(duì)時(shí)間積分得到： ??01???jrsK??其中： 0?r ssZN?36srZK?故 Zsrj??36?這即為裝配條件公式。也就是說(shuō)太陽(yáng)輪上 弧間所包括的齒數(shù)，應(yīng)為整數(shù)。rZsj?為了導(dǎo)出裝配條件，設(shè)齒圈固定不動(dòng)，使行星架轉(zhuǎn)過(guò) 角，如圖j?4—5 所示。如果想在與行星輪1 相隔 處再裝入行星輪 2，就要j?符合一定的幾何條件，否則會(huì)發(fā)生干涉，圖 4—5 就是因齒的干涉而不能裝配的實(shí)例。r如圖 4—4 所示，Ds、 Dr、D p 分別表示太陽(yáng)輪、齒圈和行星輪的節(jié)圓直徑，如果采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)或高度變位齒輪傳動(dòng)，則同心條件可以用下式表示： psrD2??根據(jù)齒輪的基本計(jì)算有： ??psrmZ即有： psrZ2?? srp 必須指出，有些行星齒輪傳動(dòng)，齒輪齒數(shù)并不完全受此條件的限制，其行星輪實(shí)際齒數(shù) 少于計(jì)算齒數(shù) （其差值范圍為一個(gè)齒） ，pZpZ這是為了改善結(jié)構(gòu)強(qiáng)度而采用角度變位齒輪的緣故。　同心條件對(duì)于具有圓柱齒輪的單行星傳動(dòng)，同心條件的含意是：當(dāng)行星傳動(dòng)的每個(gè)行星輪和兩個(gè)或兩個(gè)以上的中心輪(太陽(yáng)輪和齒圈)嚙合時(shí)，為保證安裝與傳動(dòng)，各中心齒輪的齒數(shù)需要滿足行星輪與各中心輪的中心距相等。1?i?? 效率為實(shí)際力傳動(dòng)比和理論力傳動(dòng)比（即傳動(dòng)比）之比，也即是實(shí)際輸出力矩和理論輸出力矩之比。t?0 100Mi???理論輸出力矩與輸入力矩之比，稱為理論力傳動(dòng)比，它就等于傳動(dòng)比。 如無(wú)功率損失，效率為 1，則輸入功率等于輸出功率。對(duì)單行星排 Nρ ＝ （1 ）= （）=?1xx對(duì)雙行星排 Nρ ＝ （1 ）= （）= 3)最后計(jì)算行星排的效率： t????式中 ——輸入功率。為計(jì)算簡(jiǎn)便起見(jiàn)，我們按理論力矩來(lái)計(jì)算嚙合功率(稱為理論嚙合功率)，因此按外嚙合點(diǎn)還是按內(nèi)嚙合點(diǎn)來(lái)計(jì)算，其結(jié)果都是一樣的。 3)行星排全部傳動(dòng)損失是由相對(duì)運(yùn)動(dòng)中齒輪嚙合損失所引起，而相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的齒輪嚙合損失和定軸傳動(dòng)一樣。在求行星傳動(dòng)效率時(shí)我們假定：1)只考慮齒輪嚙合損失，忽略其他所有損失，例如軸承損失，飛濺損失等等。而行星傳動(dòng)則不然，相對(duì)運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的嚙合功率可能小于行星機(jī)構(gòu)所傳遞的功率 圖 4—3 所示情況就是這樣。sc陽(yáng)輪。當(dāng) ＜0，即 M (ω ω )〈 0 時(shí)，嚙合功率的流向是從齒圈至太Sc39。 39。SP——太陽(yáng)輪對(duì)行星輪的圓周力的作用半徑；R——絕對(duì)圓周速度；SV——牽連圓周速度；c——相對(duì)圓周速度，S——絕對(duì)角速度，即太陽(yáng)輪的轉(zhuǎn)速；?——牽連角速度，即行星架的轉(zhuǎn)速；c——相對(duì)角速度，即太陽(yáng)輪相對(duì)行星架的轉(zhuǎn)速。39。相對(duì)運(yùn)動(dòng)所傳遞的功率（一般稱為嚙合功率）為： )(39。39。39。以圖 4—3 所示為例，行星排的傳遞功率為： SSSMRPVN?39。當(dāng)行星架為固定件時(shí)，變?yōu)槎ㄝS傳動(dòng)，只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)