【正文】 K ??載荷系數(shù)， ?? KKKKK VA? （ ） AK ??使用系數(shù)， ?AK 參考文獻【 4】表 102 VK ??動載系數(shù)， ?VK 參考文獻【 4】圖 108 ?K ??齒間載荷分配系數(shù)， ??K 參考文獻【 4】表 103 ?K ??齒向載荷分配系數(shù)， ??K 參考文獻【 4】表 104 ?FaY ?saY 參考文獻【 4】表 105 代入數(shù)據(jù)則可得 ][2552231 Fd saFafF ZmYYKT ??? ??? 故，太陽輪的齒根彎曲疲勞強度校核通過。 齒根彎曲疲勞強度的校核 從設計要求以及裝載機的工作條件出發(fā)，初步確定變速箱的使用壽命年限為 10 年，每年工作 300天，每天工作 5小時。 根據(jù)工作裝置的工作環(huán)境以及工作條件，暫取行星排中齒輪的材料均為 40Cr調(diào)質(zhì)鋼。 行星排中相關齒輪的強度校核 行星排中各齒輪的強度是否足夠直接影響到變速箱的使用性能以及整個機器的實用性。亦即： mNMt .24581 ? 又有參考文獻可列出未計及損失時三構(gòu)件間的扭矩關系式如下： 26 )1(1 11111 ?? ???? jqt MMM （ ） 聯(lián)立（ a），（ b）兩 式，代入相關數(shù)據(jù)可得出以下結(jié)果： NmMt 24581 ? NmMq 67101 ? NmM j 91681 ? 2）當實現(xiàn)前進 ? 檔時 由傳動方案的選取可知，前進 ? 擋是直接檔，動力直接從輸入軸傳向輸出軸。然后確定各個檔位的輸入扭矩。 對于輪胎式車輛有如下關系式： BokBokkiii rGM ????? m ax0 ? （ ） 式中： ?G ??附著重量，對于全輪驅(qū)動的裝載機附著重量為自重， 即 NtG 18000018 ??? max? ??附著系數(shù)，有參考文獻【 2】表 21選取 ?? kr ??驅(qū)動輪半徑 Bok iii ??各檔變速 箱傳動比 Bok ??? ??傳動效率，參考同類型機器暫取 ?Bok ??? 有上述公式代入數(shù)據(jù)可得： 實現(xiàn)前進 ? 檔時： mNM O .8048?? 實現(xiàn)前進 ? 檔時： mNM O .30398?? 實現(xiàn)倒退 R檔時： mNM RO .11014? 液力變矩器輸出扭矩的計算 PMKM 10 ?? 一般裝載機的變矩系數(shù)為 3— ，本設計取 ，即 mNMM e . ??????? ? 變速箱上各構(gòu)件扭矩的計算 根據(jù)參考文獻可列出如下關系式得出各構(gòu)件的扭矩，設計中考慮到作業(yè)機械經(jīng)常 滿負荷工作，故奪取液力變矩器允許工作效率范圍內(nèi)的最大扭矩與按地面附著條件決定的最大扭矩中較小值，作為變速箱各檔的輸入扭矩。則可得行星架轉(zhuǎn)速為零，太陽輪轉(zhuǎn)速等于輸出軸轉(zhuǎn)速，即 01?jn m in/21122 rnn wt ? 行星排中構(gòu)件有如下關系式： 0)1( 22222 ???? jqt nnn ?? （ ） ??? nni /0 （ ） 聯(lián)立以上關系式可得如下結(jié)果： 765/0 ?? ?nnq 變速箱工作時各構(gòu)件扭矩的計算 發(fā)動機扭矩的計算 根據(jù)前述發(fā)動機的型號及參考同類型機器可以計算的發(fā)動機的扭矩如下： kwnMN eee 7 3 5 1 ??? （ ） 式中 eN ??發(fā)動機有效功率， kw. 由前章節(jié)可得 kwNe 162? eM ??發(fā)動機扭矩， Nm en ??發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)速， r/min. 有前章節(jié)可得 min/2200 rn e ? 由上式可得： mNnNMeee . ??? ?? 變速箱 各檔輸入扭矩的確定 變速箱的輸入扭矩是進行構(gòu)件設計和傳動系零件強度的基本依據(jù)。而前述所選發(fā)動機的轉(zhuǎn)速 n=2200r/min，則可得變矩器輸出軸轉(zhuǎn)速為： m i n/2 1 1 2 0 0 rnn wtw ????? ? 雙渦輪液力變矩器的有效半徑的計算 521 DrnM tt ?? 參考資料 [5]圖 1720 1? ??一般為 22 ./ rm 參考資料 [5]圖 1720 r ??變矩器的專用油，一般為 22號透平油 r= tn ??變矩器泵輪的輸入轉(zhuǎn)速，其等于發(fā)動機的有效轉(zhuǎn)速為 2200r/min tM ??變矩器泵輪的輸入轉(zhuǎn)矩，其等于發(fā)動機的有效扭矩為 則： D= 行星排中各構(gòu)件的轉(zhuǎn)速 通過對多排 行星傳動機構(gòu)運動學的分析，可得以下運動學特性方程 1）實現(xiàn)前進 ? 檔時 由前述傳動方案可知，當實現(xiàn)前進 ? 檔時，齒圈制動，太陽輪輸入，行星架輸出。亦即 20?? 、 1*?ah 、 *?c 。 22 行星排中各齒輪的相關參數(shù)計算 太陽輪 根據(jù)設計要求，齒輪選擇漸開線標準直尺圓弧齒輪傳動。 則： 27/)( 0 ??? NqZZ fq 故符合裝配要求 綜上，由配齒計算確定的配齒數(shù)據(jù)如下： 19?xZ 21?fZ 60?qZ 有最終確定齒數(shù)則實際 中 ???? 而初定為 則其誤差為 1%即合理。 1)確定行星排中最小齒輪 由于前節(jié)計算所得 ??? ，故可判斷行星排中行星輪最小。在誤差范圍內(nèi)相等。齒輪的強 度還應滿足傳動的要求以及變速箱的壽命。它等于同排行星系中齒圈數(shù)與太陽輪數(shù)之比，此值也等于齒圈節(jié)圓直徑之比。當制動器 1T 結(jié)合時為倒退（ 1）方案，實現(xiàn)變速箱倒退檔。當制動器 2T 結(jié)合時實現(xiàn)前進（ 1）方案，實現(xiàn)變速箱前進 擋。 先分配出中央傳動比 ci 和輪邊傳動比 Ri Rckii iiii?? 對于有直接檔的變速箱結(jié)構(gòu)中，高檔傳動比 kii 取值為 檔，則選取 1??ki 則 ?? ??? kBc iiii 由此可得各檔變速箱傳動比如下： 1)(/?????? ?kBcki iiii )/( ?? ? BckR iiRii 在分配 Bcii 時，力求使 0iiB? ，借以減輕輪邊減速比或最終傳動以前的零件受力，從而有利于減少差速器或轉(zhuǎn)向離合器的尺寸。 首先應確定整車牽引機構(gòu)路線，動力傳遞路線為 :發(fā)動機 ? 液力變矩器 ? 變速箱 ? 傳動軸 ?主傳動裝 置 ? 差速器 ? 傳動半橋 ? 輪邊減速器 ? 輪胎。有液力變矩器外特性圖看出，渦輪轉(zhuǎn)速為零時，其轉(zhuǎn)矩為最大值。星星是變速箱的超越離合器就是利用了自身單項離合作用，配合變矩器外特性實現(xiàn)以上自動適應外界工況的功能。裝載機經(jīng)常出現(xiàn)輪邊打滑，一般稱作為“失速”狀態(tài)，就是超越離合器利用雙渦輪變矩器的特點實現(xiàn)的，變矩器泵輪在發(fā)動機高速旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動下，而變矩器一、二級渦輪轉(zhuǎn)速為零，此時輸出的轉(zhuǎn)矩為極大值，裝載機輪邊驅(qū)動 力也就為最大值。當裝載機在鏟裝作業(yè)過程中外界阻力突然增大，例如遇到鏟裝大物料時，超越離合器在雙渦輪變矩器的配合下工作下，自動 降低轉(zhuǎn)速、增大轉(zhuǎn)矩，使車輪產(chǎn)生足夠的動力進行正常的鏟裝工作。 行星式液力機械動力換擋變速箱的最大特點是，裝載機只需要兩個前進擋和一個后退檔，就能實現(xiàn)裝載、行駛、后退的全部變速功能，使裝載機有極強的自動適應外界阻力的調(diào)節(jié)功能。 第六章 動力換擋行星變速箱的設計 動力換擋行星變速箱預訂軸式變速箱相比由于具有結(jié)構(gòu)緊湊、載荷容量大、傳動效率高、齒間符合小、結(jié)構(gòu)剛度好、輸入輸出同心以及實現(xiàn)動力與自動換擋等優(yōu)點，所以在工程、礦山、起重等作業(yè)機械上，獲得了廣泛的應用。這種機構(gòu)在機器工作時提高鏟斗的裝滿程度，減少了運輸時的撒料現(xiàn)象，并且易于控制卸料速度，減少了卸料沖擊。 從整機布置特點，作業(yè)對象和 作業(yè)方式，以及考慮到結(jié)構(gòu)簡單、合理，維修等因素出發(fā)。 17 按連桿機構(gòu)運動狀態(tài)分正連桿機構(gòu)和反連桿機構(gòu)。 連桿機構(gòu)類型的選擇 按組成連桿機構(gòu)的 件數(shù)可分為四連桿、六連桿和八連桿。 圖 58 鏟斗橫斷面積簡化計算圖 如果計算出的額定斗容與設計要求的斗容誤較大（ 10%以上），需要重新設計修正，然而再計算額定斗容，直到達到要求止。 21021 bBbVV KH ??? ( 3m ) 1b ： 斗刃刃口與斗壁上部之間的距離 (m ) 在實際計算中，鏟斗橫斷面面積 A可采用下述簡化計算方法確定（ 58）；將已知的橫斷面分成若干塊簡單幾何圖形，方法是找出鏟斗底部內(nèi)圓弧部分的中心 G點，通過 G點作 BE線與CD線平行，然后找出鏟斗橫斷面內(nèi)從圓弧過度到直線的過渡點 I、 F,再分別連接 I、 G和 F、 G，即將鏟斗橫斷面分成如下四塊面積：扇形面積 IGFI；三角形面積 IBGI,FGEF和梯形 BCDEB。 圖 57 裝載機斗容計算圖 b 不裝有擋板的鏟斗 : 24/8/39。 （一）幾何斗容（平裝斗容） KV 鏟斗的平裝幾何斗容可按下式計算 （ 1） 裝有擋板的鏟斗： bhABVK 20 32?? ( 3m ) A:鏟斗橫斷面面積 ( 2m )，圖 56中陰影部分面積。 4)其它部份的設計 a斗壁我們都加焊錳鋼板，以防斗壁過快磨損； b斗壁與側(cè)壁內(nèi)側(cè) 焊縫都加焊保護板以保護其焊縫，避免焊縫磨損過快而斯裂； c鏟運機的視線比較差，駕駛員一般看不清鏟斗的工作情況，我們可以在鏟斗上方加焊平視 板作為參照物； d很多井下礦山泥水較多， 鏟斗底板需鉆兩漏水孔。 斗壁 R確定以后 ,我們可以確定它的幾何形狀；小斗容的鏟斗形狀設計比較簡單 ,我們可用“二直線夾一弧夾完成”（圖 a）；但大斗容（ 32M? ）鏟斗要求強度及剛性高，多采用直線加過渡園弧來完成（圖 b)。因此鏟斗的其他參數(shù)依據(jù)它來決定，鏟斗的回轉(zhuǎn)半徑 0R 可按下計算： )]}1801([s i n)c o s({ 00020210 ????????? ????? c t gB VRRkzgk 14 圖 56 鏟斗基本參數(shù)簡圖 kV ：幾何斗容，由設計任務書給定； 0B ：鏟斗內(nèi)壁寬度； g? ：鏟斗底長度系數(shù)，通常取 ~?g? ； z? ：后斗壁長度系數(shù)，通常取 ~?z? ； k? ：擋板高度系數(shù)，通常取 ~?k? ； 1? ：擋板和后斗壁間的夾角，通常 001 10~5?? ； 0? :斗底和后斗壁間的夾角，通常 000 52~48?? ； R? ：斗底與后斗壁直線間的園弧半徑系數(shù)，通常 ~?R? ； 斗底長度 gL 是指由鏟斗切削刃到斗底與后斗壁交點的距離： 00 )~( RRL gg ?? ? 后斗壁長度 zL 是指由后斗壁上緣到斗底相交點的距離： 00 )~( RRL zz ?? ? 擋板高度 kL ： 00 )~( RRL kk ?? ? 鏟斗園弧 半徑 1R : 001 )~( RRR R ?? ? 鏟斗與動臂鉸銷距斗底的高度 ?h ： 0)~( Rh ?? 15 鏟斗側(cè)壁切削刃相對于斗底的傾角 000 60~50?? 。