履带式推土机变速传动系统设计论文(编辑修改稿)

履带式推土机变速传动系统设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

形，以便聚集冷却油，在沿槽的圆周上钻有小孔，这样在槽内聚集的冷却油经小孔流向离合器从动片 3起冷 却作用。 离合器轴 1的中心钻有油道，从液压助力器 15来的油经散热器冷却后，从离合器壳 体上的油孔，进入离合器轴 1内油道，去润滑各运动件，并冷却离合器从动片 3。 从动片由两块烧结有铜基粉末冶金的钢板铆接而成，在钢板之间有 6个碟形弹簧，均布在摩擦片平均半径的圆周上，因此，从动片的表面不是一个平整的平面，而是形成有 6个波峰波谷的凹凸表面，其作用是当主离14 合器接合时，比较平稳、柔和。 在从动片上还开有径向槽，冷却从动片的油液经此槽流出，由于离心力，油向外甩出，使主动片 4周边的齿得到润滑，然后因重力滴落到离合器壳底部。 活塞缸旋转式离合器 挡板 7 和油缸体 3 都紧固在离合器体 1 上，压力油经轴孔进入缸体油腔，推动活塞 4 压缩弹簧 2 并压紧内、外摩擦片 5 和 6，使离合器接合；压力油释放后，装在离合器体内的弹簧 2 推动活塞 4 复位。 轴的另一个进油孔是用来冷却和润滑摩擦片的。 外片连接件 8 通过滚动轴承装在传动轴上，与齿轮等传动件连接，以传递扭矩。 这种结构拆装方便，此次设计就采用这种结构离合器。 最终传动 最终传动的功用是将主传 动器传来的动力再一次降低转速，增大扭矩后传给驱动轮，使铲运机械行驶或进行各种作业。 TY180 履带推土机最终传动 15 图 所示为 TY180 履带推土机采用平行轴式最终传动，它是由两 图 对圆柱齿轮、轮毂、驱动轮（链轮）、横轴、外壳体等主要零件组成。 第一级主动齿轮 9 与轴做成一体，通过轴端的锥形花键与驱动盘 11连接，外端则通过轴承 8 支撑在外壳体 18 上，与它相啮合的第一级从动齿轮 13 用三个平键固定在第二级主动齿轮 7上而组成第一级齿轮组。 第二级主动齿轮 7通过轴承 6与 12分别支撑在外壳体和驱动桥箱体上，与第二级主动齿轮相啮合的第二级从动齿圈 14 用螺栓固定在轮毂 17 上，轮毂是通过轴承 3与15 安装在横轴 16 上；链轮齿圈 5用螺栓固定在链轮轮毂 4上，一 起用 6个平键和 1:10 的锥度固定在轮毂 17 上。 横轴 16的另一端通过外壳体压入驱动桥箱体，牢牢地固定在驱动桥箱16 体中部下方，横轴 16的另一端（外端）通过支架固定在台车架上。 横轴 16和轮毂 17 的外轴承 3 采用球面滚柱轴承，其余均采用滚柱轴承。 链轮轮毂4 和外壳体 18 及支架 19之间的间隙，分别安装两组浮动油封 1和 2防止润滑油外漏和外部泥水进入最终传动壳体中。 行星式双级终传动 图 中， 1驱动盘， 2一级减速主动齿轮， 3一级减速从动齿轮齿圈， 4一级减速从动齿轮毂， 6轴承， 7半轴， 8一级减速齿轮罩， 9外端面浮动油封， 10轴承， 11二级减速太阳轮， 12二级减速行星轮， 13二级减速固定齿圈， 14驱动轮， 15轴承， 16内端面浮动油封。 图 17 平行轴式最终传动和行星轮式最终传动相比，在一定的传动比下，平行轴式最终传动的体积较大，不够紧凑。 另外，因为平行轴式最终传动只有一对轮齿参与传递动力，而行星轮式最终传动则同时有几对（与行星轮数相同）轮齿参与传递动力，故平行轴式最终传动的轮齿受力较大。 但行星轮式最终传动得结构复杂，制造和调整的要求都较高。 第三章 传动系统参数的确定 档位与传动路线 前进 /倒退 档位 变速箱 前进 I 输入轴→ 19→ 1011→ 164→输出轴 II 输入轴→ 19→ 1011→ 155→输出轴 III 输入轴→ 19→ 1011→ 146→输出轴 IV 输入轴→ 19→ 1011→ 138→输出轴 V 输入轴→ 37→输出轴 倒退 I 输入轴→ 212→ 164→输出轴 II 输入轴→ 212→ 155→输出轴 III 输入轴→ 212→ 146→输出轴 IV 输入轴→ 212→ 138→输出轴 前进/倒退 档位 传动比 前进 I i=(Z9/Z1) (Z11/Z10) (Z4/Z16) II i=(Z9/Z1) (Z11/Z10) (Z5/Z15) III i=(Z9/Z1) (Z11/Z10) (Z6/Z14) IV i=(Z9/Z1) (Z11/Z10) (Z8/Z13) V i=(Z7/Z3) 倒退 I i=(Z12/Z2) (Z4/Z16) II i=(Z12/Z2) (Z5/Z15) III i=(Z12/Z2) (Z6/Z14) IV i=(Z12/Z2) (Z8/Z13) 18 变速箱主要参数的确定 压力角 我国和许多国家都把齿轮的标准压力角规定为 20176。 对于轿车考虑到较小噪音是 一个主要要求，高档齿轮多采用较小的压力角，例如： 176。 、15176。 、 16176。 、 176。 等。 中、重型汽车的倒档为了提高其承载能力，采用了 176。 或 25176。 故选取法面压力角 αn = 176。 端面压力角 αt = actan（ tanαn /cosβ） = actan（ 176。 /cos15176。 ） = 176。 螺旋角 轿车和轻型货车螺旋角 β 的选取范围为 20176。 35176。 ；中、重型货车取 10176。 30176。 故可取 β = 15176。 基圆柱螺旋角 βb = actan（ tanβcosαt） = actan（ tan15176。 176。 ） = 176。 齿轮模数 变速器所用模数的大致范围是：轿车和轻型货车 ；中型货车； 重型货车 根据 GB/T 13571987 可由下表选取渐开线圆柱齿轮模数： 第一系列 4 5 6 8 10… 第二系列 7 9… 综上选取模数 mn = 6 端面模数 mt = mn/cosβ = 6/cos15176。 = 19 齿宽 齿轮宽度 b 的大小直接影响着齿轮的承载能力， b 加大，齿的承载能力增高。 但试验表明，在齿宽增大到一定数值后，由于载荷分配不均匀，反而使齿轮的承载能力降低。 所以，在保证齿轮的强度条件下，尽量选取较小的齿宽，以有利于减轻变速器的重量和缩短其轴向尺寸。 通常根据齿轮模数的大小来选定齿宽： 直齿 b=(~)m， mm 斜齿 b=(~)m， mm 第一轴常啮合齿轮副齿宽的系数值可取大一些，使接触线长度增加，接触应力降低，以提高传动的平稳性和齿轮寿命。 齿数分配 根据档位与传动路线分配齿轮齿数如下表 : 齿轮 代号 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 齿数 19 23 26 27 23 19 14 15 齿轮 代号 Z9 Z10 Z11 Z12 Z13 Z14 Z15 Z16 齿数 21 19 23 22 27 23 19 15 各档齿轮的几何参数表 经上诉计算求得各档齿轮齿数后，由机械原理所学知识： 法面顶隙系数 = 法面齿顶高系数 han = 1 当量齿数 Zv = Z/cos3β 分度圆直径 d= Zmn/cosβ 基圆直径 db= dcosαt 齿顶高 ha = mnhan 齿根高 hf = mn（ han+） 齿顶圆直径 da = d + 2ha 齿根圆直径 df = d 2hf 法面齿厚 sn = （ π/2） mn 端面齿厚 st = （ π/2） mt 齿宽 b =（ ） mn 参数 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 齿数 19 23 26 27 23 19 14 15 20 模数 6 6 6 6 6 6 6 6 齿顶高系数 1 1 1 1 1 1 1 1 分度圆直径 118 118 87 齿顶高 6 6 6 6 6 6 6 6 齿根高 齿宽 42 42 42 42 42 42 42 42 齿根圆直径 103 103 72 齿顶圆直径 130 130 99 参数 Z9 Z10 Z11 Z12 Z13 Z14 Z15 Z16 齿数 21 19 23 22 27 23 19 15 模数 6 6 6 6 6 6 6 6 齿顶高系数 1 1 1 1 1 1 1 1 分度圆直径 118 118 齿顶高 6 6 6 6 6 6 6 6 齿根高 齿宽 42 42 42 42 42 42 42 42 齿根圆直径 103 103 齿顶圆直径 130 130 动力参数计算 （ 1） .各轴转速 轴 1 1n =1800r/min 轴 2 11 z9z 10z1zn 12  n =轴 3 12z4z 2z16zn 13  n =（ 2） .各传动副效率 21 主离合器传动效率 1 = 每对圆柱斜齿轮的传动效率 2 = 每对滚动轴承的传动效率 3 = 联轴器的传动效率 4 = （ 3） .各轴的传递功率 输入轴 1 kw1 2 6)(1 3 4p 411  P 中间轴 2 kw113)(126 24312  PP 输出轴 3 kw113)(126 23213  PP （ 4） .各轴传递转矩  1161 nPT 106 N mm  2262 nPT 106 N mm  3363 nPT 106 N mm 斜齿圆柱齿轮的计算及校核 齿轮 Z1 （ 1）几何尺寸的计算： 法面顶隙系数 = 法面齿顶高系数 han = 1 齿数 Z1 = 19 当量齿数 Zv = Z1/cos3β = 19/cos315176。 = 分度圆直径 d = zmn/cosβ =196/ cos15176。 = 基圆直径 db = dcosαt = 176。 = 齿顶高 ha = mnhan = 61 = 6 mm 齿根高 hf = mn（ han+） = 6（ 1+） = mm 齿顶圆直径 da = d + 2ha = + 26 = mm 22 齿根圆直径 df = d 2hf = 2 = 103 mm 法面齿厚 sn = （ π/2） mn = （ π/2） 6 = mm 端面齿厚 st = （ π/2） mt = （ π/2） = mm 齿宽 b =（ ） mn = 76 = 42 mm （ 2） 材料： 根据《机械设计》 P191 页表 101 选取齿轮材料为 40Cr，调质处理， 硬度 250 HBS；材料品质要求为 MQ； 由 P208 图 1020 查取其弯曲疲劳强度极限 σFE = 590 MPa；由 P209 页图 1021。