3吨叉车的传动系统方案拟定及变速器的结构设计_毕业设计(编辑修改稿)

3吨叉车的传动系统方案拟定及变速器的结构设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

的变速器要求 档位合理：档位数量需要符合设计要求，各档的速比分配要合理。 倒档要多：本次设计要求 2 个倒档。 换挡轻便：采用同步器换挡，减小冲击，减轻驾驶员疲劳，提高效率。 效率高：采用高效率传动齿轮，工作可靠，噪声小，寿命长。 制造简单：叉车的成本要低，变速器要求结构简单，维修方便。 叉车变速方案拟定 11 由于本次设计要求 3个前进挡， 2 个倒退挡，所以需考虑无级变速，采用有级变速。 叉车的传动要求精度高，传动效率高，噪音小，所以全部齿轮选择斜齿轮。 变速器的换挡部分，要求换挡简单，方便，尽量减轻驾驶员的工作压力，所以选择换挡简单的换挡同步器，该结构虽然复杂，但是通过同步锁环的锥面摩擦要进入啮合的齿轮转速同步，使换挡容易，无冲。 在上述传动部分设计中，已经设计为人力换挡变速器的操作机构。 但在结构上需要满足以下要求： (1)处于空挡的变速器不能自动挂档。 (2)挂档后的变速器不会脱档，并保证齿轮的全齿长啮合工作。 (3)变速器不能同时挂入两个档位。 为满足上述要求，在挂档机构中便设计了变速器换挡的自锁与互锁机构。 这使在换挡过程中，驾驶员必须克服自锁弹簧的压力，挤开钢球，才能拨动拨叉轴，起到不能自动挂档的作用。 而且一旦进入某一档位，钢球会落入拨叉轴的另一凹坑，从而防止脱档。 而在拨叉轴之间的小孔通道中，有几个互锁钢球和销子，拨叉轴侧面的相应位置也有凹坑，只要有一根拨叉轴移开空挡位置，这些钢球和销子之间就不会再有空隙，阻止其他拨叉轴的移动，从而防止同时挂入两个档位。 变速器结构设计 传动方案与传动比的分配 设汁一个变速器，首先根据总体设计所 确定的档数及行档传动比，拟定传动方案，即确定各档的传动路线和换档方式。 根据的原则： (1)尽量缩短传动路线，减少传动路线中的齿轮啮合对数，提高传动效率。 在传动比不是很足的条件下，一般采用两级减速传动。 档数放多，采用串联式传动可以减少齿轮对数。 (2)尽量使齿轮和釉共用，以减少齿轮数和轴数，在某些情况下，第一级的被动齿轮可当作第二级的主动齿轮。 配置齿轮和轴时要注意下列问题。 (1)一对齿轮的传动比不宜选择过大，一般不大于 3，否则齿轮大小悬殊，结构不紧凑。 (2)低速档齿轮副受力大，应尽量布置得靠近轴承，以减 小轴的变形，保证良好啮合。 (3)采用斜齿轮传动时，应合理考虑齿轮的螺旋角方向，使轴承受力合理。 中间铀上的从动齿轮和主动齿轮螺旋角的方向应该相同，以便减轻轴承的轴向载荷。 12 (4)相邻档位的齿轮应尽量相邻布置，以便于换档。 不同类型的叉车变速器，其档位数也不尽相同。 采用前 3 后 2 的变速器。 选择最低档传动比时，应根据叉车的最大爬坡度、驱动车轮与路面的附着力、汽车的最低稳定车速以及主减速比和驱动车轮的滚动半径等来综合考虑确定。 叉车爬坡时车速不高，空气阻力可忽略，则最大驱动力用于克服轮胎与路面间的滚动阻力及爬坡阻力。 故 有： m a x 1 0 m a x m a x m a x( c o s s i n )e g rrT i i m g f m gr        (7) 根据车轮与路面的附着条件： m ax 1 0 2e g rrT i i Gr    (8) 求得的变速器 1 档传动比为 m a x m a x 21m a x 0 m a x 0( c o s s i n ) r rge r e rm g f r GriT i T i      (9) 所以取： 1gi =4 式中： m= —— 叉车满载总质量 g=—— 重力加速度 max —— 道路最大阻力系数 r —— 驱动车轮的滚动半径： 13 英寸 maxeT =179N*M —— 发动机最大转矩 0i = —— 主减速比 r —— 叉车传动系的传动效率  = —— 道路附着系数 最高档传动比 3 0g ni in 发 轮 n发 =2450rpm —— 发动机额定转速 13 此处省略 NNNNNNNNNNNN 字。 如需要完整说明书和 设计 图纸等 .请联系 扣扣： 九七 一 九二 零八零零 另提供全套机械毕业设计下载。 该论文已经通过答辩 变速器主要参数 传动方案确定后，可根据计算转矩确定中心矩 A、模数 M、齿宽 b、螺旋角等参数。 (1)齿轮轴中心距 中心距的大小直接影响变速器尺寸的紧凑。 因此，在传递最大转矩、齿轮强度足够，结构布置可能实现的条件下，应尽可能采用较小的中心距。 对于叉车来讲，绝大多数变速器的输入轴和输出轴不同轴线，因此第一级传动和第二级传动的轴距可以不相等。 我们首先要确定中间轴和输出轴的中心矩 A1，因所传的转矩最大。 其他轴之间的中心距可以由结构设计确定。 初选中心距 Al 时，可用经验； 3 1maxA=kAe T =10= (14) 取 A=100 式中： kAe =10 —— 按发动机的最大转矩直接求 A 时的中心矩系数 (2)模数 m 常啮合斜齿轮，可按下式初选法向模数 3 max== (15) 式中： maxaT —— 内燃机最大转矩 从齿轮应力的合理性及强度考虑，每对齿轮应有各自的模数，但从工艺性考虑，一个变速器的齿轮模数应尽量统一，多用折中方案。 m = （ GB/T135787） (3)齿轮宽度 斜齿轮 14 b=(6~) nm =8 =20mm (16) 对低档齿轮，齿宽系数取较大值。 （对于齿轮 1，由于是齿轮轴上的齿轮，所以宽度去 b1=50） (4)斜齿轮的螺旋角 确定螺旋角时，主要是从它对啮合性能、齿轮强度的影响以及轴向力平衡等方面综和考虑。 增大时，齿轮啮合的重合系数增大，运转平稳；在一定范围内 (30)增大，可使齿的强度相应提高，但过大时，传动效率降低，轴向力过大，使轴承工作条件恶化。 可按下式确： (17) 0 = 式中 nm —— 法面模数， ( nm )为 mm B —— 工作齿宽，（ b）为 mm (5)各档齿轮齿数的分配 图 2 变速器传动简图 Fig2 The diagram of Transmission 表 3 变速器传动路线 Table1 Transmission line 15 档位 操纵情况 传动路线 前进 1 档 移动 10 向左 ,12 向左 1456 4 前进 2 档 移动 10 向左 ,11 向左 14107 前进 3 档 移动 10 向左， 11 向左 1438 2 倒退 1 档 移动 10 向右 ,11 向左 293107 倒退 2 档 移动 10 向右， 11 向右 2938 2 变速器齿轮设计 (1)齿轮齿数的设计 先求其齿数和 (18) (19) (20) (21) (22) 取 依据上述关系式，可以得出 . 再把各齿齿数代入式 (23) (24) (25) 反算 (26) 符合要求，再把与代入也算得符合要求。 得与条件取值相近，所以也符合。 虽然的取值对变速器的速比没有影响，但是在此取，是为了考虑到齿轮啮合的可靠性。 (2)变速器齿轮参数 16 叉车变速器的齿轮均为斜齿圆柱齿轮，斜齿圆柱齿轮除了能满足传动平稳、传动比恒定不变等传动的基本要求外，还有重合度大，降低了没对轮齿的载荷，提高了齿轮的承载能力与不产生根切的最少齿数少等。 而斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是：两斜齿轮的螺旋角必须相等而且方向相反。 由表 4 的齿轮齿数数据来对下列参数进行计： 表 4 斜齿轮参数计算公式 Table4 The parameters of helical gear formula 序号 计算项目 计算公式 1 基圆柱螺旋角  1= 2=0 2 端面模数 / costnmm  3 压力角 选取标准值 4 端面压力角 tan tan / co stn   5 分度圆直径 d=ztm =z 6 齿顶高 7 齿根高 8 齿全高 9 齿顶圆直径 ad 2ahd 10 齿根圆直径 fd =d2 fh 11 基圆直径 1 cosbtdd 12 当量齿数 11 3cosn zz  13 法面齿距 14 端面齿距 = 15 法面基圆齿距 16 最少齿数 17 端面变位系数 18 法面齿厚 17 19 端面齿厚 端面模数 / costnmm  = (27) 端面压力角。