（全套CAD）ZL15轮式装载机变速器设计（终稿）

液压系统为了满足铲掘力和快速装卸两方面的要求，装载机工作装置采用多级液压系统。

例如小松公司的型装载机设有只转换泵，切入料堆装载时切断阀自动使该泵卸载，通过向工作装置的也流量减少，使发动机功率更多地通过变矩器传给车轮，增加牵引力。

当动臂举升时，转换阀接入，以提高举升速度。

工作装置世纪年代中末期以来装载机的工作装置已不再采用单的型连杆结构，卡特彼勒公司在继综合多用机上开发八杆平行举升机构之后，又在其等轮式装载机上采用了单铸钢动臂的所谓连杆机构，可承受极大的扭矩载荷，具有卓越的可靠性耐用性及和平行举升机构相类似的作业性能。

发展多种工作装置，不断满足市场需求所有厂家的产品都强调机多用，配有快换装置及多种附件，可以换装几种到几十种甚至上百种不同的作业装置。

易于维修保养，注重环保所有产品都充分考虑可维护维修性，各关键零部件和维护点都预留了足够的通路，保养点集中并可在地面上进行，普遍采用自动集中润滑。

大量机罩都采用可展开结构，可整体翻转，有些机型的驾驶室还可整体倾翻。

许多产品发动机风扇采用液压驱动。

大部分产品设有微机操作信息中心供维修查询。

各厂家也都十分注重产品的环保，主要从降低污噪节约能源入手。

国内轮式装载机发展现状我国轮式装载机行业起步较晚，其制造技术是陆续从美国德国和日本等国家引进的。

目前，我国轮式装载机生产技术水平只相当与发达国家世纪年代的生产制造水平。

虽然目前国内轮式装载机生产厂家群雄并立，并且有增无减，但国内企业自主开发创新能力较弱，产品更新换代以适应市场需求的能力较差，不能及时适应市场需求。

在生产制造上，工艺装备水平和生产能力低，造成关键零部件技术不过关，整机的可靠性，故障率，使用寿命，机电液体化水平，外观质量，操作的灵活性和舒适性方面与先进国家产品相比差距较大。

目前我国轮式装载机的发展有如下些特点。

缺乏高科技含量，产品质量不稳定，档次低我国生产的轮式装载机的技术水平普遍较低，高科技附加值少，产品档次低，属中等偏下水平。

产品质量不稳定，国产装载机大故障的部位主要集中在传动系统，小毛病经常出现在液压系统。

设备的灵活性舒适性较差灵活性是反映装载机工作效率的重要指标。

由于设计和制造，轮式，装载，机变，设计，毕业设计，全套，图纸，下载本科学生毕业设计轮式装载机变速器设计院系名称汽车与交通工程学院专业班级车辆工程班学生姓名指导教师职称讲师黑龙江工程学院二〇年六月摘要轮式装载机属于铲土运输机械类，是种广泛用于公路铁路建筑水电港口和矿山等建设工程的土石方施工机械。

具有作业速度快效率高机动性好操作轻便等优点，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都发挥着重要的作用，是现代机械化施工中不可或缺的设备之。

变速器是传动系统中重要的“三大件”之，它的结构复杂，材质要求高，加工难度大。

其功能是改变来自发动机的转矩与转速，使其配合工作人员和工作环境发挥其应有的作用。

本文首先确定变速器主要部件的结构型式和主要设计参数，在分析变速器各部分结构形式发展过程及其以往形式的优缺点的基础上，确定了总体设计方案，采用传统设计方法对变速器各部件齿轮轴和同步器进行设计计算并完成校核。

最后运用完成装配图和主要零件图的绘制。

关键词轮式装载机变速器齿轮轴同步器结构和连杆，随机器向前运动进行装载或挖掘，以及提升运输和卸载的自行式履带或轮胎机械。

它广泛用于公路铁路建筑水电港口和矿山等工程建设。

装载机具有作业速度快效率高机动性好操作轻便等优点，因此成为工程建设中土石方施工的主要机种之，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都发挥着重要的作用，是现代机械化施工中不可或缺的装备之。

装载机可以用以下的方法来分类按用途分。

分为露天装载机，用于露天作业地下装载机，用于地下作业。

按发动机功率分。

分为小型的，功率小于.中型的，功率为大型的，功率为特大型的，功率大于.。

按行走机构类型分。

分为轮胎行走机构又分带铰接式车架和带有后轮转向的刚性车架两种履带行走机构。

按铲斗卸载方式分。

分为前端式又分为仅可前卸和既可前卸又可侧或两侧卸载两种后卸式既可前卸又可后卸。

按传动形式分。

分为机械传动全液压驱动液压机械传动电传动。

按发动机类型分。

分为柴油机式内燃式汽油机式电动轮机式。

轮传动有不同的要求，故对齿轮材料亦有不同的要求。

但是对于般动力传输齿轮，要求其材料具有足够的强度和耐磨性，而且齿面硬，齿芯软。

合理选择材料配对如对硬度的软齿面齿轮，为使两轮寿命接近，小齿轮材料硬度应略高于大齿轮，且使两轮硬度差在左右。

为提高抗胶合性能，大小轮应采用不同钢号材料。

考虑加工工艺及热处理工艺变速器齿轮渗碳层深度推荐采用下列值时渗碳层深度时渗碳层深度时渗碳层深度表面硬度心部硬度对于氰化齿轮，氰化层深度不应小于.表面硬度。

对于大模数的重型汽车变速器齿轮，可采用等钢材，这些低碳合金钢都需随后的渗碳淬火处理，以提高表面硬度，细化材料晶面粒。

本文齿轮与轴采用相同材料渗碳合金钢。

计算各轴转矩发动机最大扭矩为，变矩器变矩比，各轴均取最大载荷。

轴轴轴.轴.轴齿轮强度计算轮齿弯曲强度计算齿轮弯曲应力.式中弯曲应力图.齿形系数图计算载荷.应力集中系数，可近似取.摩擦力影响系数，主从动齿轮在啮合点上的摩擦力方向不同，对弯曲应力的影响也不同主动齿轮.，从动齿轮.齿宽模数齿形系数，如上图.对于装载机齿轮，许用应力在范围。

.所有齿轮弯曲应力皆满足要求。

齿轮接触应力计算.式中轮齿的接触应力计算载荷.节圆直径节点处压力角，齿轮螺旋角齿轮材料的弹性模量齿轮接触的实际宽度主从动齿轮节点处的曲率半径，直齿轮，斜齿轮主从动齿轮节圆半径。

将作用在变速器第轴上的载荷作为计算载荷时，变速器齿轮的许用接触应力见表.。

弹性模量.•，齿宽表.变速器齿轮的许用接触应力齿轮渗碳齿轮液体碳氮共按着火方式点燃式压燃式。

按气缸排列形式单列式双列式。

按冷却方式水冷式发动机风冷式发动机。

按用途车用发动机工程机械用发动机船用发动机牵引用发动机发电机用发动机。

按进气方式增压发动机非增压发动机。

按输出额定转速分为高速中速和低速等。

装载机应用的柴油机多为往复式四行程多缸高速柴油发动机。

柴油机经济性好，它的热效率般为，最高可达，在热机中它的热效率是较高的。

柴油机的适应范围较广，能满足多种不同用途的需要。

柴油机结构紧凑，质量轻，体积小，般平均单位质量为，因而特别适用于要求局有良好机动性的装载机。

柴油机操作简便，启动迅速，工作可靠，不受使用场合的限制。

装载机用柴油机除了具有般车用柴油机的普遍要求之外，由于其工作条件的差别，还有些新要求。

通常装载机工作冲击振动大，要求柴油机具有更高的刚度和强度工作负荷大，常出现短期超载，要求柴油机有足够的转矩储备系数施工现场尘土大，要求柴油机空气柴油机油机油装载机柴油机经常在变速下工作，因而要求他有良好的调速性能柴油机应能在的斜坡上可靠工作此外，在严寒高原沙漠炎热地带，地下工程水下工程等特殊条件下工作的工程机械以及军用工程机械的保暖防尘降温排气污染等方面的特殊要求柴油机都应能够满足。

装载机发动机型号选定装载机发动机型号选用的是拖洛阳东方红柴油机。

其基本参数如下表。

图.柴油机表.柴油机基本参数基本参数气缸数目排列方式缸直列冷却方式水冷工作循环冲程喷射方式直喷式额定功率额定转速缸径行程最大扭矩装载机变矩器变矩器概述液力传动装置利用液体作为工作介质来传递动力，属于动液传动即通过液体再循环流动过程中液体动能的变化来传递动力，所以通常称为液力传动。

液力传动在近代车辆和工程机械中得到广泛的应用。

采用液力传动的车辆具有如下有特点。

能自动适应外阻力的变化，使装载机能在定范围内无极地变更其输出轴转矩与转速当阻力增加时，则自动降低转速，增加转矩，从而提高了装载机的平均速度与生产率。

提高装载机使用寿命，液力变矩器是油液传递动力，泵轮与涡轮之间不是刚性连接，能较好地缓和冲击，有利于提高装载机上各零件的使用寿命。

等原因，各个部件不能自如运作，工作起来笨拙不堪，现场讲是出工不出力出力不出活。

现场作业，其环境千差万别，特别是洞室狭窄恶劣地段工作更需要灵活性，在这方面国外的大吨位设备也远比国内小吨位灵活得多。

用途单，产品规格中间大两头小我国生产的轮式装载机所配备的附属作业装置有限，造成装载机功能少用途单。

尽管已能生产出.的装载机产品，但产量主要集中在范围内，无力生产微型级大型级产品，造成产品机构中间大两头小的格局。

国内轮式装载机发展趋势尽管国产轮式装载机的技术发展水平与西方发达国家存在着很大的差距，但也应该考虑到历史和国情的原因。

目前国产轮式装载机亦正从低水平低质量满足功能型向高水平高质量中价位经济实用型过渡。

从仿制仿造向自主开发过渡，各主要厂家也不断进行技术投入，采用不同的技术路线，在关键部件及系统上技术创新，摆脱目前产品设计雷同，无自己特色和优势的现状，正从低水平的无序竞争的怪圈中脱颖而出，成为装载机行业中的领先者。

其体现下些趋势大型和小型轮式装载机，在近几年的发展过程中，收到客观条件及市场总需求量的限制。

竞争最为激烈的中型装载机更新速度将越来越快。

各生产厂家根据实际情况，重新进行总体设计，优化各项性能指标，强化结构件的强度及刚度，以使整机可靠性得到提高。

优化系统结构，提高系统性能。

如动力系统的减振散热系统的结构优化工作装置的性能指标优化及各铰点的防尘工业造型设计，逐步引进最新的传动系统和液压系统技术，予以国产化商业化，降低能耗，提高性能。

利用电子技术及负荷传感技术来实现变速箱的自动换挡级液压变量系统的应用，提高效率节约能源降低装载机作业成本。

提高安全性舒适性。

驾驶室逐步具备和功能，通过国际安全要求的认证，达到国际市场的基本要求，获得进入国际市场的许可证。

驾驶室内环境将向汽车方向靠拢，转向盘座椅各操纵手柄都能调节，使操作者处于最佳位置工作。

降低噪声和排放，强化环保指标。

随着人们环保意识的增强，许多大城市已经制定机动车的噪声和排放标准，工程建设机械若不符合排放标准，将要限制在该地区销售。

广泛利用新材料新工艺新技术，特别是机电液体化技术，提高产品的寿命和可靠性。

最大限度的简化维修，尽量减少保养次数和维修时间，增大维修空间，普遍采用电子监视及监控技术，进步改善故障诊断系统，提供排除问题的方法。

.目的依据和意义变速箱又是装载机传动系组成的重按动臂在卸载时是否回转动分。

分为不回转的半回转的回转全回转的赚栋。

目前应用最广泛的是液力机械传动带有铰接式车架大型轮胎行走的前卸式装载机。

装载机变速器是装载机的重要部件之，主要实现装载机在行进过程中变速及倒车功能。

它由几十个零件组成，零件之间的装配关系相当复杂。

因此变速箱的设计需要较长的时间和反复的实验。

.国内外研究现状国外轮式装载机发展现状在经历了年的发展后，到世纪年代中末期国外轮式装载机技术已到达相当高的水平。

基于液压技术微电子技术和信息技术的各种智能系统已广泛应用于装载机的设计计算操作控制检测监控生产经营和维修服务等各个方面，是国外轮式装载机在原来的基础上更加“精制”，其自动化程度得以提高，从而进步提高生产效率，改善了司机的作业环境，提高了作业舒适性，降低了噪声振动和排污量，保护了自然环境，最大限度地简化维修降低作业成本，使其性能安全性