（终稿）ZL50装载机总体及第二排行星架行星变速箱设计（全套完整有CAD）

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液力变矩器工作的输出特性曲线上过η的两点所对应的涡轮转速最小档位数由下列公式求得ˊ所以取ˊ。故参考同类产品选用前进二档后退档布置。确定装载机的中间档传动．求公比Ⅳ。式.满足要求。.求装载机的中间传动比装载机的各档传动比为Ⅰ档的传动比为.Ⅱ档的传动比为装载机的运输工况的牵引特性曲线牵引特性反映的是作业机械在定土质条件下，在水平地段上以各档稳定速度工作时的牵引性能与经济性能，它通常用牵引功率实际行驶速度整机的耗油率随牵引变化的曲线表示，也即用各档的关系曲线表示。从牵引功率曲线上，可以看出各档最大牵引功率都是在发动机额定共况下出现的，对轮胎式作业机械，通常Ⅰ档的最大牵引力低于档的这是因为轮式作业机械，随着牵引力的增大，滑转损失增大，所以最大牵引力反而低于Ⅱ档。从牵引特性曲线上，可以看出各挡分布的合理性，也即能否在整个使用的牵引力范围内，依靠换档是作业机械始终处于较高的牵引功率下工作，也即使各档的功率曲线的连接没有深谷。合理的牵引特性曲线，必须具备以下条件.为了不使发动机熄火，Ⅰ档所能发挥的最大牵引力即滑转率为时，应低于发动机最大扭矩点的相应牵引力。.对于履带式机械，Ⅰ档的最大牵引功率点应在履带打滑界限值的附近或在该界限值以下，因为如果最大牵引力功率点在打滑界限值以上，在实际工作中得不到应用，无实用价值。.各个档的最大牵引力点应处在其较低档特性曲线的下方，并保证各档特性曲线的使用区域相互衔接，否则发动机容易熄火，车辆形式性能变坏。利用牵引特性曲线，还可以方便的找出工作机械的任何个牵引力工作时的牵引效率η。运输共况的牵引特性曲线铲土运输机械在运输工况时，般不计滑转损失，而令，根据柴油机调速特性或柴油机液力变矩器联合工作特性以及公式ηη.式中涡轮输出扭矩各档传动比η机械传动效率，取η.涡轮转速切线牵引力驱动轮动力半径，.实际行驶速度涡轮输出功率牵引功率计算结果列入表，根据此表即可作出各档的和曲线如图，称之为运输共况的牵引特性曲线。表牵引特性曲线计算表.求出各档最高车速,分析装载机牵引性能依据运输共况的牵引特性曲线，利用牵引平衡法分析其动力特性最大速度，爬坡及加速能力。求各档的最高车速作水平直线根据装载机在水平路面上行驶时，无作业阻力，只考虑滚动阻力和风阻力，亦即Ⅳ式中整机附着重量，吨平均滚动阻力系数，流线型系数，取.迎风面积，.在牵引特性曲线上作出曲线与各档曲线的交点与这些点相应的值即为该机械在各档行驶的最高理论速度。由图三得三个档的最高速度分别为运输工况下，工作阻力不计，只有滚动阻力和风阻力，装载机在地面等速行驶时，牵引力和水平阻力应相等，若不相等，则有剩余牵引力，将产生加速度，装载机不会等速行驶，故只有两者相等时，才存在最高行驶速度，因而恰好满足以上条件，则为各档时的最大速度。分析该车牵引特性曲线．Ⅰ档作为工作档，工作时牵引力需克服滚动阻力和插入阻力，由图三知牵引性能满足工作要求，液力变矩器不会进入制动工况，发动机不会熄火。．Ⅱ档为运输档，运输时最大阻力.由图三知此时，以上，满足工作要求，且变矩器在高效区范围内工作，经济性较好。Ⅱ档主要用于转移场地，振动大，般在平坦光滑路面上行驶，滚动阻力很小，要求对应的速度不小于，接近高效区，由图可知，并且在高效区，满足要求。爬坡能力分析主要检查作业机械上坡时，能否爬过额定的最大坡度。由牵引平衡方程Ⅳ解得满足不小。工作油重度。发动机的净特性曲线。．表示变矩器性能作用原始特性曲线及无因次特性曲线表示。变矩器的无因次性能曲线,ηη,参考图八。表示种几何相似的液力变矩器的原始特性η，这三条中第条表示变矩器穿透性，第二条表示变矩器的变矩特性。第三条表示变矩器的变矩经济性。有了这些无因次特性线后，就可获得同类型任何几何尺寸的相似液力变矩器的特性，其计算公式为η自动适应性好的单值下降的曲线的变矩器般在工程机械选用。将泵轮扭矩随涡轮转速即涡轮轴上的载荷改变而改变的性能称为变矩器的可透性，有以下几种类型若常数且随的减小而增大为正透穿二若常数且不随的变化而变化，其值为恒值三若常数且随的减小而减小为负透穿.发动机与变矩器的匹配对于装载机这样的工程机械，由于变矩器和工作装置油泵经常同时工作，而工作装置油泵所消耗的功率约占发动机功率的，故采用全功率匹配，则装载机在牵引工况时，势必引起发动机转速降低，铲斗动作缓慢，发动机功率利用程度低，因此需采用部分功率匹配，但值必须选取适当，值过小则装载机在运输工况时，势必在发动机的部分特性上工作。动力性经济性降低，且易造成变矩器过热但值如果过大，则装载机在牵引工况时，不仅铲斗动作缓慢，作业效率降低，甚至发动机熄火。装载机的发动机除了带发动机的辅助装置风扇水泵发电机空气滤清器消音器等，还有部分需带动整车辅助装置，故应根据具体情况，扣除带动这些装置的力矩，即采用部分功率匹配。本机扣除的发动机功率。.做液力变矩器与发动机联合输入特性曲线作图步骤找出特殊工况最高效率工况高效区起动工况制动工况的传动比值及几个非特殊工况的传动比值。表变矩器参数表从变矩器无因次特性曲线上找出各值对应的值，η值，值，列入表。在发动机额定转速范围内，按规律取发动机转速并求得各转速所对应的发动机扭矩。把和的关系，画在转换到泵轮上的发动机外特性曲线。公式.，计算结果列入表。表发动机参数表发动机转速发动机扭矩发动机匹配扭矩根据公式计算值，并列入表。表根据表的计算结果，在发动机扭矩图上画出组不同的值抛物线来，即为输入特性曲线，如图所示。根据装载机的作业特点，般用发动机扣除的功率与变矩器相匹配为合适，此处根据本机具体作业情况扣除发动机功率的，再由表作出发动机与变矩器联合工作的输入特性曲线，作图对输入特性曲线分析起步工况时的负荷抛物线距发动机的最大扭矩点较近，所以发动机在起步时能获得较大的起动力矩。起动性能较好。时在的右侧，工作较稳定，不会出现和下降，造成发动机熄火之现象。该变矩器为混合透穿变矩器，它与发动机的联合工作范围较近，负透穿变矩器为小。﹡.时，负荷抛物线接近发动机的额定扭矩点，这能使发动机最大功率利用较充分。柴油机与变矩器联合工作的输出特性发动机和液力变矩器组合后，可视为种新的动力装置，它具有新的外特性。实践证明，台性能良好的发动机，和台性能良好的变距器组配后，构成新的动力装置后，不定性能良好。组配不宜，性能反而变坏。当液力变矩器与发动机联合工作时，它们可以被看作是种对外输出功率，并具有定的扭矩和速度调节范围以及燃油经济性的复合动力装置。此时变。在变矩器选定后，已知其原始特性，确定发动机在变矩器最高效率工况时输入变矩器的力矩和转速，即可确定出值，应由基型系列型谱选择。由参考书图八所示的柴油机曲线和变矩器原始特性曲线可得各参数值则取，所以变距器的有效直径为。.装载机的驱动方式主传动轮边减速和变速箱的选择驱动方式轮式装载机的驱动桥作为底盘传动系的主要组成部分，其功用是将发动机的扭矩进步增大，以适应车轮为克服阻力所需要的扭矩，同时改变扭矩的方向以便传递给车轮。本机采用全轮驱动，以利用整机重量作为附着重量，使牵引力得以充分发挥，但当装载机需转移工地，在路面作长距离行驶时，传动系内部将产生功率循环，加速了轮胎的磨损，为此，般均在变速箱内装有脱桥机构，以使装载机在好路面行驶时实现单桥驱动。但这需要增设操纵机构，使变速箱结构复杂化，现代不少装载机为简化结构均无脱桥机构。这对于采用低压轮胎，经常在不好的地面工作，而较少转移工地长距离行驶的装载机是可行的。主传动轮式装载机的主传动般为单级传动，差速器般为普通锥齿轮减速器。主传动构造对螺旋锥齿轮主传动的功用采用锥齿轮传动，主动轮小，被动轮大，交角为，用来减速增扭和改变传力方向。主传动结构上注意Ⅰ为保证齿轮的正确啮合，大小锥齿轮各啮合间隙及轴承间隙应能进行调整。Ⅱ为保证传动有较好的啮合精度，要求齿轮有较好的刚度，采取小齿轮不悬臂大齿轮加支撑螺栓的措施来保证之。Ⅲ由于工作条件差，齿间相对滑动大，需要很好的润滑和冷却，采用飞溅润滑，油是粘度较大之专用润滑油。轮边减速轮式作业机械的轮边减速大多采用单排行星传动，由于载荷有三个行星齿轮分担，每个齿轮上所受的力较小，故可采用较小的模数和齿宽以减小尺寸，重量亦较外啮合圆柱齿轮为轻。太阳轮齿圈行星架所受各力除构成扭矩外，相互平衡没，轴的变形很小，容易实现全齿啮合而不致象外啮合那样出现局部偏载现象。由于制造和安装误差，几个行星轮受载不均匀，为改善这状况，太阳轮常做成浮动式而不加轴承，从而可利用轴的弹性变形，调节各行星轮的载荷分配，但此时，太阳轮轴上实际受有附加弯矩为改善进状况，把齿圈也做成浮动式，利用齿圈的浮动，改善行星轮的载荷分配，这样几个行星轮作用到太阳轮上的径向载荷可以相互平衡，使太阳轮只受扭不受弯。变速箱变速箱有人力换档和动力换档两种，前者结构简单，传动效率较高，但由于操纵繁重，换档时需切断动力而费时，不适合装载机频繁快速换档的要求。除少数小型装载机或用拖拉机底盘改型的装载机外，目前以很少采用。装有液力变矩器的装载机般均采用动力换档变速箱，这种变速箱有二种结构型式定轴式和行星式齿轮变速箱。二者的比较如表表定轴式和行星式齿轮变速箱的比较比较项目定轴式变速箱行星式变速箱结构与加工效率简单，零件加工精度要求般啮合齿数越多，效率越低复杂，零件加工精度要求较高传动效率可以比较高外形尺寸和重量齿轮模数较大重量较大变速箱横向尺寸较大。受力分散，齿轮模数可减少轴基本不受径向力，齿轮轴承工作条件好重量略轻输出入轴同轴线，结构紧凑，可用较小尺寸得到较大传动比但档位多时轴向尺寸较大。扭矩容量换档用摩擦片直径小，片数多受结构和通用性限制，扭矩容量要增加很大有困难采用较大直径的摩擦片作为换档制动器，所需片数少，扭矩容量容易做得大工作可靠性回转油缸多离合器油压受离心力影响，操纵油路需经旋转密封，易发生故障采用制动器，不产生离心力，也无需旋转密封，作用可靠零件数和通用程度零件数多，但通用零件较多齿轮轴类零件多，随档位数增多零件总数相对减少维修方便，便于检查拆卸检查不便成本价格较低造价较高定轴式变速箱由于结构简单，制造成本较低，维修方便，特别是采用离合器已外置式时，变速箱体轴向尺寸小，便于总体布置，在小型装载机上采用较多。行星式变速箱由于结构紧凑，传动效率高，结构刚度大，齿轮使用寿命长，其输出和输入轴同轴线等优点在中大型工程机械上得到广泛应用。综上所述，参考宣工生产的，本机选用行星式动力换档变速箱。装载机的制动系统制动系是用来行驶车辆减速活停车的装置，它主要由制动器及制动驱动机构两大部分组成。个完善的制动系应包括三部分主制动器停车制动器和紧急制动器。主制动器是车辆在行驶中用来减速制动的制动器，它装载装载机四个车轮上，由脚踏板控制。近年来，国内外生产的轮式装载机，广泛采用钳盘式制动器。在大中.即.马力。选择电动机型号柴油机额定功率马力最大卸载高度和相应的卸载距离最大卸载高度是根据装载机的结构型式和它相配合作业的运输车辆来确定。根据上述要求，所需最大卸载高度可由下式确定Ⅰ式中运输车辆车箱离地面高度车箱宽度为了保证装于运输车辆中的物料在运输过程中不撒落地面，要求物料在车箱中堆高的自然倾角为了使铲斗能把物料均匀地卸在车箱里，要求铲斗卸料时，其卸载角其斗刃离车箱壁不小于。必须的卸载距离由下式计算式中根据安全作业，卸载时装载机前端与运输车辆之间所保持的必要距离，取参考同类机