火处理，表面硬度为。根据试验超越离合器的大齿轮相关参数，选用尽可能小的齿轮传动，在满足设计要求的条件下，其所占空间小，且制造装配方便。所以我们选用齿轮则根据试验台配置，其输入输出端可以同时加载，在试验过程中，考虑到试验台转速加载最大为，我们规定输入轴端加载转速范围，由输入功率得输入力矩，故超越离合器在工作时其力矩的加载范围所选用输入轴齿轮与其在啮合传动时要保持匹配，故输入轴小齿轮模数选用。考虑传动的平稳性，小齿轮齿宽选用小齿轮分度圆直径齿面接触疲劳强度校核接触疲劳极限由图选取。圆周速度计算精度等级由表，选择驱动齿轮的精度等级为级。使用系数由表，取动载荷系数由图，取齿间载荷分配系数由表，先求则由表，取齿向载荷分布系数由表得载荷系数弹性系数由表取节点区域系数由图取重合度端面重合度轴向重合度重合度系数由式得接触应力最小安全系数由表取得应力循环次数接触寿命系数由图取得。许用接触应力验算接触疲劳强度计算表明接触疲劳强度符合要求。齿根弯曲疲劳强度校核齿形系数由图得应力修正系数由图得重合度系数齿间载荷分配系数前面已求得齿向载荷分配系数由图，计算，得载荷系数弯曲疲劳极限由图得弯曲最小安全系数由表得弯曲寿命系数由图得尺寸系数由图得许用弯曲应力验算弯曲强度经检验，齿根弯曲疲劳强度满足要求。轴的设计考虑到轴结构设计的简单性，我们根据超越离合器的双螺旋轴的相关参数进行设计。在传递相同的功率时，由于转矩与转速成反比关系。当超越离合器结合传递功率时，双螺旋轴与大齿轮结合以相同的转速运动，所以作用在双螺旋轴上的力矩与大齿轮上的相等。由于输入轴上的齿轮在与大齿轮啮合传动时，其速比关系约为，所以所传递的扭矩关系为。根据输入轴传动方式的选择，在输入端选择花键传动作为动力的输入，箱体内通过齿轮的传动，将动力输送到超越离合器。在传递动力的过程中，只要求传动受力部分即从输入轴花键端到轴上齿轮之间满足强度刚度等要求，其余部分在传动时受力远小于这部分。综上考虑，设计输入轴材料选用，渗碳处理。花键轴径与超越离合器双螺旋轴传力部分花键最小轴径相同，渐开线花键参数与双螺旋轴小端渐开线花键参数相同，便于加工。考虑到刚度的要求，轴向尺寸尽可能的短。轴上多处倒角，减小应力集中。所设计的轴的简图如下图输入轴设计简图三维建模设计在环境中完成最重要工作就是创建实体模型。在环境中进行实体设计，主要通过拉伸旋转扫描混合阵列等特征命令完成零件建模。相关零件如下图箱体三维造型图箱盖三维模型图输入轴三维造型图输出法兰三维模型图输出法兰三维造型图压板三维模型图输出隔套三维造型图输入隔套三维模型图端盖三维造型图端盖三维模型图端盖三维造型图端盖三维模型图轴承三维造型辅助件总体装配设计根据以上所建的零件三维模型图，进行总体装配设计。相关辅助零件有箱体箱盖输入轴轴承端盖轴承输入输出隔套输入输出法兰压板螺栓螺母垫片密封环封油垫等。相关的零部件都经过加工后，根据装配图纸的要求进行了总体的实物装配，其部分装配实物图如下图试验辅助装置含试件装配实物装配模块具有强大的功能。它能在完成模型装配后，进行干涉检查，运动仿真，动力学分析等。由于篇幅有限，这里只进行装配设计。应用软件将其夹具辅助部分和超越离合器试验的模型进行总提装配，并对螺旋式超越离合器进行装配设计，由于超越离合器不是本文研究的重点，故不进行零件建模设计。相关的装配图三维模型建立如下图试验辅助装置总装图建模图螺旋式超越离合器装配模型本章小结本章针对超越离合器试验台的结构及其试验夹具辅助部分等关键组成部分的性能参数要求做了详细介绍。本试验台的配置是依据相关的国家标准及企业标准来选择构建的。它能完成动力传动系统相关性能测试。因此，在此基础上，我们选用这套装置并设计相关的辅助夹具，来模拟超越离合器的实际工作环境，测试其相关性能指标。并对试验的辅助装置进行三维设计建模及装配设计。第五章超越离合器辅助夹具有限元分析考虑到实验过程中，辅助夹具部分的强度刚度稳定性等方面应满足试验要求，也就是其结构性能应远大于试验件的性能，方可保证试验的可靠安全进行。为此，需要对其主要零部件进行相关的有限元分析,。在此辅助装置工作过程中，考虑到受载振动等方面的因素，我们选择箱体轴齿轮等零部件进行有限元分析。应用软件，其具有以下优点其与多数辅助设计软件有着很好的接口，复杂零部件导入成功率高。所谓术业有专攻，将建模与分析分别在不同的专业软件下进行，可以缩短时间，提高质量。具有稳健的网格划分能力。其智能网格划分技术，不仅能够根据模型的几何形状划分出高品质的网格，而且还强化了六面体元素的网格划分能力，有效缩短了求解运算的时间，并确保分析精度及准确性。有限元分析的流程如下箱体模态分析模态分析用于确定机器部件或结构设计的振动特性，也即确定结构的固有频率和振型，两者是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时，也是其他动力学分析问题的起点。模态分析还可以对有预应力的结构进行分析,。模型建立图箱体三维模型图设置材料参数设置箱体材料参数如下表网格划分图箱体网格划分图网格划分完成后所得节点单元数据如下表加载由于对箱体进行模态分析，所以只对其四个地脚螺栓孔施加,,,,蒋永才，邓新华，吕龙彬装载机弹簧复位式超越离合工程机械,都治国,王晋忠偏心滚柱式超越离合器失效分析科技风,年月龚正滚珠式超越离合器关键零件力学分析及结构改进的研究合肥工业大学,年月曲秀全,陆念力,车仁炜超越离合器综述机械传动,年,詹永红,容丽萍,黄福兴装载机变速器常用超越离合器的分析与比较工程机械,杨振蓉高速斜撑离合器设计试验技术研究上海交通大学,年月日朱自冰高速超越斜撑离合器设计技术研究南京航空航天大学,年月日张锋，任德睦，尚国栋装载机新型结构超越离合器的设计机械工程师,朱林超越离合器综合性能试验台的研制机械设计与制造,年月李占贤,苏景存,王海涛变速箱疲劳试验台的研究与应用机械工程与自动化,年月朱林,石光林,石学堂超越离合器综合性能试验台液压系统设计液压与气动,年邱宣怀等机械设计第版北京高级教育出版社，林光春等机械设计课程设计第版四川四川大学出版社，林清安零件设计基础篇北京清华大学出版社孔祥纯,熊鹏俊,聂松林基于和的围带滚柱偏心圆弧式超越离合器动力学仿真机械科学与技术,,龚正,焦明华,胡宏等基于有限元方法的滚柱式超越离合器应力分析合肥工业大学学报,年月,齐有军,程珩,杨高宏基于的齿轮箱体固有特性分析煤矿机电,陈珊珊,陈亮亮基于齿轮箱系统固有特性分析煤矿机械,年月,须劲松基于的从动轴设计南通纺织职业技术学院学报综合版,年月,致谢本论文的研究工作是在导师姚进老师的悉心指导下完成的。尤其是在论文研究工作的前期，两位导师引导我对螺旋式超越离合器的试验研究项目作出合理计划安排，并在试验研究阶段给我指出了有关的不足之处，使我明确了工作的重点和方向，为顺利的完成论文打下了坚实的基础。姚老师勤奋严谨的治学态度求实创新的科研精神和细致负责的工作作风，给我留下了深刻的印象，是我今后学习的榜样。在此，谨向两位导师表示衷心的感谢和崇高的致敬。在完成项目与论文的过程中，李华老师和杨军李智慧两位师兄也给我提供了极大的帮助，指导我解决研究过程中的各种问题，在此，表示热切的感谢。感谢我的父母对我辛劳的付出，对我学习的支持。他们是我学习的动力，在他们的理解和关怀下使我能顺利完成本科学业。最后，感谢来参加答辩的各位老师，能给我展示研究成果的机会，让我明确了今后的发展方向，学习到了不同领域的相关知识。高文翔年月位移约束。求解对箱体进行前阶模态的求解。后处理各阶模态主振型对应的频率值如下表图第阶模态振型图第二阶模态振型图第三阶模态振型图第四阶模态振型图第五阶模态振型图第六阶模态振型根据前六阶模态分析的结果可以看出，其阶模态下，频率为，也就是说，外加轴的转动所产生的频率应小于。根据输出转速，所需输入轴加载转速，计算输入轴转动不平稳引起的随机频率范围,故远小于其阶模态下固有频率，所以其传动不会发生共振，传动过程平稳。输入轴静力学分析静力学分析定义结构静力学分析是指结构在固定不变载荷下的响应，它不考虑惯性和阻尼的影响如结构受随时间变化载荷的情况。它可以计算那些近似等价为静力作用的随时间变化的载荷。通过静力学分析，可以校核结构的强度和刚度是否满足设计要求。