液力傳動(dòng)變速箱的故障診斷畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　1.1 研究的目的和意義</p><p>　　研究本課題的主要目的是為了讓廣大學(xué)生能夠正確且更好的運(yùn)用自己在大學(xué)里所學(xué)的東西，讓我們能夠自己動(dòng)腦筋去考慮問題、發(fā)現(xiàn)并解決自己在設(shè)計(jì)中所遇到的各種問題，而且培養(yǎng)了我們自主動(dòng)手的能力，并為以后的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p

2、>　?。?）最終開發(fā)出一套齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷通用性軟件系統(tǒng)；</p><p>　?。?）避免在軟件開發(fā)方面的很多重復(fù)性工作，可快速組建齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)與</p><p>　　故障診斷系統(tǒng)，節(jié)省開發(fā)、應(yīng)用時(shí)間；</p><p>　?。?）降低齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的開發(fā)、應(yīng)用成本；</p><p>　　（4）建立齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)與

3、故障診斷系統(tǒng)軟件平臺(tái)，在最低成本的前提下實(shí)</p><p>　　現(xiàn)對(duì)各種型號(hào)的齒輪箱的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷；</p><p>　?。?）采用多級(jí)動(dòng)態(tài)庫(kù)技術(shù)，使齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)具有更好的可</p><p>　　升級(jí)性和更低成本的功能擴(kuò)展性；</p><p>　　（6）采用多線程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)離線、在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障分析可以在同一軟件<

4、;/p><p>　　系統(tǒng)內(nèi)同時(shí)進(jìn)行，具有較好的實(shí)時(shí)性、兼容性和靈活性；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)分</p><p>　　析分離，保證了數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性，又可以現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行各種分析（包括精密分析）；</p><p>　　（7）在本軟件平臺(tái)上應(yīng)用對(duì)象可以方便的拓展到其他設(shè)備，以最低成本實(shí)現(xiàn)</p><p>　　更廣泛的應(yīng)用對(duì)象的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷和應(yīng)用領(lǐng)域。&l

5、t;/p><p>　?。?）液力傳動(dòng)變速箱設(shè)計(jì)是機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的一次比較完整的某類機(jī)械的整體設(shè)計(jì)。通過設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的機(jī)械整機(jī)的分析能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，為自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　?。?通過設(shè)計(jì)，把有關(guān)課題（機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、液力傳動(dòng)、汽車構(gòu)造、CAD技術(shù)、Pro/E）中獲得的理論知識(shí)在實(shí)際中綜合地加以利用，使

6、這些知識(shí)得到鞏固與發(fā)展，使理論知識(shí)與生活密切地結(jié)合起來。因此，液力傳動(dòng)變速箱的設(shè)計(jì)是有關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課后綜合性的專業(yè)設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?）通過設(shè)計(jì)，熟練的應(yīng)用有關(guān)參考資料，計(jì)算圖表、手冊(cè)、圖冊(cè)和規(guī)范，熟悉有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作與分工合作完成大型設(shè)計(jì)的能力和在機(jī)械整體設(shè)計(jì)方面所必備的基本技能。</p><p>　?。?）本次設(shè)計(jì)的具體要求：進(jìn)行相關(guān)的機(jī)械、液力傳動(dòng)以及液

7、壓控制等方面的理論與技術(shù)研究，開發(fā)基于機(jī)電一體化的高效、簡(jiǎn)易、穩(wěn)定。</p><p>　?。?）隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展,對(duì)液力傳動(dòng)變速箱的需求量將逐年大幅度增加，液力傳動(dòng)變速箱用戶對(duì)性能要求越來越高。本次設(shè)計(jì)致力于研究出更加實(shí)用、合理的液力傳動(dòng)變速箱。</p><p>　　1.2 本課題的主要研究?jī)?nèi)容</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的液力傳動(dòng)變速箱是由液力變矩器和

8、具有前進(jìn)二檔、后退二檔共四個(gè)檔位的動(dòng)力換檔變速箱組成的液力傳動(dòng)變速箱。設(shè)計(jì)的主要任務(wù)包括總體方案設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)與零部件設(shè)計(jì)、液壓控制部分設(shè)計(jì)、變速箱的三維建模與運(yùn)動(dòng)仿真。液力傳動(dòng)變速箱采用單級(jí)二相三工作輪綜合式液力變矩器。液力變矩器使該液力傳動(dòng)變速箱具有液力傳動(dòng)輸出的自動(dòng)適應(yīng)性，能隨著外負(fù)載的變化而相應(yīng)改變其輸出扭矩和轉(zhuǎn)速，而且要求能夠吸收和消除來自發(fā)動(dòng)機(jī)和外負(fù)載對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊振動(dòng)。所采用的換檔方式要求帶有緩沖閥，使操縱簡(jiǎn)單、方便，起動(dòng)平

9、穩(wěn)，較大地減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p>　　除此之外，還要學(xué)會(huì)濕式多片式液力離合器的設(shè)計(jì)方法以及設(shè)計(jì)液壓控制整體的油路。這樣，每個(gè)部分協(xié)調(diào)工作，構(gòu)成完整的液力傳動(dòng)變速箱。并學(xué)會(huì)用AUTOCAD建造部件的結(jié)構(gòu)圖。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過程中學(xué)會(huì)查閱相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)、資料、手冊(cè)，并進(jìn)行計(jì)算和繪圖及編寫文本。在解決工程問題時(shí)必須有全局觀點(diǎn)、生產(chǎn)觀點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，并樹立正確的設(shè)計(jì)思路和嚴(yán)謹(jǐn)

10、的工作作風(fēng)，熟悉機(jī)電液一體化技術(shù)工作的一般程序和方法。</p><p>　　主要指標(biāo)與技術(shù)參數(shù)：</p><p>　　型號(hào)：JCMFVD60T</p><p>　　相配發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率KW：64~81</p><p>　　相配發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速r/min：2000~2400</p><p>　　傳動(dòng)比：前進(jìn)一檔：1.621

11、 前進(jìn)二檔：0.526</p><p>　　后退一檔：1.621 后退二檔：0.526</p><p>　　主油壓力Mpa:1.2~1.5</p><p>　　變矩器進(jìn)油壓力Mpa:0.5~0.7</p><p>　　變矩器型號(hào)：YJH315</p><p>　　有效直徑mm：315</p><

12、;p>　　零速工況變矩系數(shù)：3.15+/-0.15</p><p>　　最高效率：>0.79</p><p>　　零速工況泵輪公稱力矩N.m：71+/-4</p><p>　　最高效率工況泵輪公稱力矩N.m：60+/-3</p><p>　　旋轉(zhuǎn)方向（面向輸入端）：順時(shí)針</p><p>　　工作油液：6號(hào)

13、或8號(hào)液力傳動(dòng)油</p><p>　　工作油溫（度）：70~95</p><p>　　最高工作油溫（度）：120（不超過5min）</p><p>　　外形尺寸（長(zhǎng)x寬x高）：740x580x620</p><p><b>　　凈質(zhì)量kg：320</b></p><p>　　通過本次設(shè)計(jì)，旨在培養(yǎng)

14、學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)完成實(shí)際工程設(shè)計(jì)的獨(dú)立工作能力。通過液力傳動(dòng)變速箱設(shè)計(jì)的應(yīng)用，進(jìn)一步掌握變速箱的基本知識(shí)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法，提高工程應(yīng)用能力。</p><p>　　1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　1.3.1 發(fā)展概述</p><p>　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，液力傳動(dòng)變速箱逐漸取代了機(jī)械式的變速箱。據(jù)調(diào)查，美國(guó)Allison等液力傳動(dòng)變速箱市場(chǎng)用量很大，

15、但其價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)發(fā)雜、修理技術(shù)含量高、故障判斷難度大，而且還需要檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)帶動(dòng)，檢測(cè)液力傳動(dòng)變速箱的油壓、轉(zhuǎn)速、溫度等，錄取各種技術(shù)參數(shù)，判斷排除故障。</p><p>　　20世紀(jì)80年代中期，液力傳動(dòng)變速箱在國(guó)外得以迅速發(fā)展，普及率愈來愈高，除了大排量發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)裝備液力傳動(dòng)變速箱之外，發(fā)動(dòng)機(jī)排量在ZL以下的轎車也大量裝備液力傳動(dòng)變速箱，而且不少車型都把它作為標(biāo)準(zhǔn)配置推出。液力傳動(dòng)變速箱在我國(guó)一直是處于十分落

16、后狀態(tài)，除了70年代長(zhǎng)春第一汽車制造廠曾為紅旗牌轎車配置了液力傳動(dòng)變速箱之后，將近二十多年來，國(guó)產(chǎn)轎車從未出現(xiàn)過液力傳動(dòng)變速箱總成。自從20世紀(jì)80年代以來，國(guó)外大量的現(xiàn)代轎車進(jìn)人我國(guó)市場(chǎng)，特別在一些國(guó)際化大都市，裝備有液力傳動(dòng)變速箱的進(jìn)口轎車迅速增長(zhǎng)。隨著我國(guó)改革開放的進(jìn)一步深入，國(guó)家對(duì)汽車工業(yè)的投資規(guī)模日益擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)外汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)高質(zhì)量、高水平、高效率的液力傳動(dòng)變速箱的需求越來越迫切。</p><p>　　

17、液力傳動(dòng)變速箱故障診斷在設(shè)備故障診斷中的作用和意義，作為機(jī)械設(shè)備中一種必不可少的傳遞動(dòng)力的通用零部件，在金屬切削機(jī)床、航空、電力系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、冶金機(jī)械等現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。但由于其本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作環(huán)境惡劣等原因，齒輪箱容易出現(xiàn)損壞和故障。</p><p>　　液力傳動(dòng)變速箱的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)是建立在多個(gè)學(xué)科基礎(chǔ)之上的交叉學(xué)科，它綜合了機(jī)械、電子、力學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)的精華，具

18、有工程應(yīng)用性強(qiáng)、技術(shù)基礎(chǔ)可靠、與高技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)的特點(diǎn)。采用這一先進(jìn)技術(shù)對(duì)齒輪箱進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷，可實(shí)現(xiàn)齒輪箱由事后維修、定期維修到視情維修的根本轉(zhuǎn)變，減少一些不必要的經(jīng)濟(jì)損失，具有重大意義。</p><p>　　1.3.2液力傳動(dòng)變速箱的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　隨著國(guó)內(nèi)汽車市場(chǎng)的發(fā)育成長(zhǎng)，液力傳動(dòng)變速箱產(chǎn)品型譜逐步細(xì)化，產(chǎn)品的針對(duì)性越來越強(qiáng)，因此在保證現(xiàn)有液力傳動(dòng)變速箱

19、生產(chǎn)和改進(jìn)的同時(shí)，要充分認(rèn)識(shí)到加入WTO后良好的合作開發(fā)機(jī)遇，取長(zhǎng)補(bǔ)短，同時(shí)更應(yīng)認(rèn)識(shí)到供方、買方、替代者、產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)者的巨大壓力。要緊跟重型商用車行業(yè)向高檔、高技術(shù)含量和智能化方向發(fā)展的趨勢(shì)，要緊跟客車低地板化、綠色環(huán)保化、城市公交大型化的發(fā)展方向，開發(fā)和生產(chǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、適合我國(guó)國(guó)情的重型車用液力傳動(dòng)變速箱。</p><p>　　第二章 總體方案的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1液力傳

20、動(dòng)變速箱概述</p><p>　　液力傳動(dòng)變速箱已有60多年的歷史，目前工業(yè)車輛普遍使用的是液力傳動(dòng)變速箱。人們經(jīng)常把液力傳動(dòng)變速箱和無(wú)級(jí)變速箱兩個(gè)概念混為一談。實(shí)際上這兩種變速箱工作原理完全不同。</p><p>　　液力傳動(dòng)變速箱主要利用液力變矩器配合差動(dòng)輪系齒輪箱實(shí)現(xiàn)換擋功能。傳動(dòng)過程中，液力變矩器中液體分子在高壓，高速運(yùn)動(dòng)中有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。液力傳動(dòng)變速箱檔位少變化大，連接平穩(wěn)，因此操作

21、容易，既給開車人帶來方便，也給坐車人帶來舒適。</p><p>　　圖2－1 液力傳動(dòng)變速箱傳動(dòng)簡(jiǎn)圖</p><p>　　渦輪軸 2、彈性聯(lián)接板 3、渦輪 4、導(dǎo)輪 5、泵輪 6、中間齒輪軸 7、中間齒輪 8、油泵傳動(dòng)齒輪 9、油泵總成 10、二檔齒輪 11、摩擦片 12、主動(dòng)片 13、錐形板 14、墊板 15、前進(jìn)檔軸總成 16、一檔齒輪 17、計(jì)數(shù)齒輪 18、一檔齒輪 19、計(jì)數(shù)齒輪

22、 20、倒檔軸總成 21、低速檔齒輪 22、輸出法蘭 23、剎車齒輪 24、剎車軸 25、剎車總成 26、高速檔齒輪 27、輸出軸 28、倒檔二速齒輪</p><p><b>　　說明：</b></p><p>　　前進(jìn)一檔：件1渦輪軸→件15前進(jìn)檔軸總成→件16一檔總成→件21低速檔齒輪→件27輸出軸→件22輸出法蘭</p><p>　　前進(jìn)

23、二檔：件1渦輪軸→件15前進(jìn)檔軸總成→件10一檔總成→件26高速檔齒輪→件27輸出軸→件22輸出法蘭</p><p>　　后退一檔：件1渦輪軸→件15前進(jìn)檔軸總成→件17計(jì)數(shù)齒輪→件19計(jì)數(shù)齒輪→件20倒檔軸總成→件18倒檔一檔齒輪→件21低速檔齒輪→件27輸出軸→件22輸出法蘭</p><p>　　后退二檔：件1渦輪軸→件15前進(jìn)檔軸總成→件17計(jì)數(shù)齒輪→件19計(jì)數(shù)齒輪→件20倒檔軸總成

24、→件28倒檔二檔齒輪→件26高速檔齒輪→件27輸出軸→件22輸出法蘭</p><p>　　前進(jìn)、后退離合器均由操縱閥總成控制。油泵總成為內(nèi)嚙合齒輪泵，油泵向系統(tǒng)提供壓力油，液力變矩器工作后的油液進(jìn)入車輛上的散熱器后，再進(jìn)入變速箱潤(rùn)滑摩擦片、軸承及齒輪。</p><p>　　本變速箱裝有停車制動(dòng)器。</p><p>　　2.2 主要技術(shù)參數(shù)</p>&l

25、t;p>　　驅(qū)動(dòng)60噸的液力傳動(dòng)變速箱主要設(shè)計(jì)參數(shù)：</p><p>　　1）外形尺寸： 740×580×620mm</p><p>　　2）功率： 70Kw</p><p>　　3）轉(zhuǎn)速： 2200r/min</p><p>　　4）油壓： 1.2~1.5Mpa</p>

26、<p>　　5）力矩： 70N.m</p><p>　　6）凈質(zhì)量： ≤400kg</p><p>　　7）變速要求： 四級(jí)</p><p><b>　　2.3 工作原理</b></p><p>　　液力傳動(dòng)變速箱傳動(dòng)簡(jiǎn)圖見圖1，液力變矩器通過彈性連接板2有發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)泵輪5旋轉(zhuǎn)，使液流

27、沿葉片方向高速流入渦輪3，推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)論4使變矩器產(chǎn)生變矩作用，通過渦輪軸1將扭矩傳給液力傳動(dòng)變速箱前進(jìn)擋軸總成15.</p><p><b>　　2.4 結(jié)構(gòu)介紹</b></p><p>　　液力傳動(dòng)變速箱是由變速箱、液力變矩器、油泵總成、主調(diào)壓閥、溢流閥部件、操縱閥部件和離合器組成。下面逐步介紹各個(gè)部件：</p><p><b&g

28、t;　　2.4.1 變速箱</b></p><p>　　本次變速箱設(shè)計(jì)選用斜齒圓柱齒輪。斜齒圓柱齒輪因其使用壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)平穩(wěn)和噪聲小而得到廣泛使用。</p><p>　　設(shè)計(jì)要求：變速箱在低檔工作時(shí)作用有較大的力，所以變速箱的低檔布置在靠近軸的后支承處，然后按照從低檔到高檔順序布置各檔位齒輪。這樣做既能使軸有足夠大的剛性，又能保證裝配容易。變速箱整體結(jié)構(gòu)剛性與軸和殼體的結(jié)構(gòu)有關(guān)

29、系。通過控制軸的長(zhǎng)度即控制檔數(shù)，來保證變速箱有足夠的剛性。軸的設(shè)計(jì)：輸出軸上的功率 P=70kw，轉(zhuǎn)速n=2200r/min ，轉(zhuǎn)距T=70 Nm。</p><p>　　2.4.2 油泵總成</p><p>　　0JCMFVD60T、WH100T油泵總成結(jié)構(gòu)圖見圖。油泵總成主要由油泵箱蓋1、泵殼2、主動(dòng)齒輪3、被動(dòng)齒輪4等零件組成。油泵箱蓋1為鑄件，鑄有高壓腔和低壓腔，油泵總成安裝在變矩器

30、殼體上，通過變矩器上的齒輪、中間齒輪、泵傳動(dòng)齒輪增速后（傳動(dòng)比0.7838）將動(dòng)力傳動(dòng)給主動(dòng)齒輪3，帶動(dòng)油泵被動(dòng)齒輪4傳動(dòng)，組成內(nèi)嚙合齒輪泵向泵系統(tǒng)供油。</p><p>　　圖 2-2 油泵總成</p><p><b>　　2.4.3 離合器</b></p><p>　　0JCMFVD60T、WH100T型液力傳動(dòng)變速箱有兩個(gè)離合器：離合器

31、（前進(jìn)離合器）、離合器（倒檔離合器）離合器結(jié)構(gòu)圖見圖，離合器有前進(jìn)擋（倒檔）軸12、主動(dòng)片10、摩擦片11、回拉彈簧18、錐形片15、密封環(huán)13（17、26）、各齒輪等零件組成。左、右離合器為濕式多片式液力離合器，左端離合器（低速檔）裝有相見裝配7片摩擦片、6片主動(dòng)片、1片墊板、1片錐形片，右端離合器裝有相間裝配7片摩擦片和7片主動(dòng)片，離合器殼與輸入軸焊接在一體，壓力油腔控制閥分別進(jìn)入前進(jìn)1擋、前進(jìn)2擋、后退1擋、后退2擋離合器，實(shí)現(xiàn)各

32、檔位換擋?；钊诨匚粡椈?8的彈簧力作用下回位，使摩擦片和主動(dòng)片處在分離狀態(tài)。換擋使，油壓作用于活塞上，使內(nèi)、外摩擦片互相結(jié)合，靠摩擦力把來自變矩器的動(dòng)力傳到各檔位齒輪上。</p><p>　　圖 2-3 離合器</p><p>　　2.4.4 液力變矩器</p><p>　　YJH315U液力變矩器結(jié)構(gòu)見圖。主要由渦輪軸1、泵輪2、導(dǎo)輪3、渦輪4、彈性連接板5等

33、元件組成。</p><p>　　泵輪2通過彈性連接板5與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪相聯(lián)結(jié)。泵輪將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ饔鸵旱膭?dòng)能，并使液流沿葉片方向高速流入渦輪4.推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，由渦輪軸1輸出，并將轉(zhuǎn)速及扭矩傳給變速箱。液流由渦輪流出后，進(jìn)入導(dǎo)輪3.當(dāng)變矩器處于負(fù)載較大、渦輪轉(zhuǎn)速較低的變矩階段時(shí)，導(dǎo)輪被單項(xiàng)離合器楔住不能旋轉(zhuǎn)，液流作用于導(dǎo)輪的扭矩通過導(dǎo)輪作用于液流上，液流再經(jīng)過泵輪增加扭矩，渦輪上的扭矩等于泵輪與導(dǎo)輪的扭矩之和

34、。因而輸出扭矩大于輸入扭矩，產(chǎn)生自動(dòng)變矩，當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速與泵輪 之比大于某一值時(shí)，導(dǎo)輪脫開自由轉(zhuǎn)動(dòng)，變矩終止，此狀態(tài)為偶合狀態(tài)。</p><p>　　YJH315為沖焊型液力變矩器，不可分解。</p><p>　　圖 2-4 YJH315液力變矩器</p><p>　　2.4.5 主調(diào)壓閥、溢流閥部件</p><p>　　主調(diào)壓閥、溢流閥組件結(jié)

35、構(gòu)圖見圖，由主調(diào)壓彈簧、溢流彈簧、活塞、銷等組成。主調(diào)壓閥將離合器油壓控制在1.2MPa~1.5MPa范圍內(nèi)，一部分油液經(jīng)微動(dòng)閥進(jìn)入操縱閥實(shí)現(xiàn)換擋；一部分油液進(jìn)入溢流閥將油壓調(diào)整在0.5MPa~0.7MPa范圍內(nèi)，然后進(jìn)入變矩器工作。</p><p>　　圖 2-5 JCMFVD60T主調(diào)壓閥、溢流閥結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.4.6 操縱閥部件</p><p&g

36、t;　　0JCMFVD60T、WH100T操作閥組件結(jié)構(gòu)圖見圖。操縱閥組件主要由微動(dòng)閥1、開關(guān)閥2、操縱閥3、儲(chǔ)能閥4、測(cè)壓閥5等零件組成。微動(dòng)閥桿連接到微動(dòng)踏板連桿上，當(dāng)踩下微動(dòng)踏板時(shí)，微動(dòng)閥桿向里移動(dòng)，當(dāng)微動(dòng)閥桿向里移動(dòng)4mm時(shí)，離合器開始降壓，離合器壓力降為某一壓力時(shí)，摩擦片打滑，使車輛達(dá)到微動(dòng)效果；當(dāng)微動(dòng)閥桿向里移動(dòng)10.5mm時(shí)，離合器壓力降為0，離合器主動(dòng)片與摩擦片不能結(jié)合，車輛停止走動(dòng)；當(dāng)微動(dòng)閥桿向里移動(dòng)28mm時(shí)，微動(dòng)閥

37、桿行程終止。開關(guān)閥2、儲(chǔ)能閥4組成緩沖閥，用于減少離合器結(jié)合與分離時(shí)的沖擊。測(cè)壓閥便于車輛上測(cè)量壓力。</p><p>　　圖 2 – 6 JCMFVD60T操縱閥組件結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.5 變速箱使用注意事項(xiàng) </p><p>　　變速箱在使用和維修保養(yǎng)時(shí)必須注意的幾個(gè)事項(xiàng)為：</p><p>　　1、油質(zhì)檢查；影響油質(zhì)的主

38、要原因是油液溫度，油液溫度過高，將會(huì)使油液粘性下降，性能破壞，堵塞細(xì)小量孔，卡滯控制閥門，降低潤(rùn)滑效果，破壞密封部件，進(jìn)而可能導(dǎo)致變速箱失效；</p><p>　　2、油壓檢查。車輛運(yùn)行1000公里后有必要進(jìn)行測(cè)壓，把所測(cè)的壓力值列表和標(biāo)準(zhǔn)壓力值對(duì)照來衡量此時(shí)變速箱的工作狀況；</p><p>　　3、液壓控制系統(tǒng)漏油檢查；</p><p>　　4、換檔桿位置檢查和

39、調(diào)整；</p><p>　　5、要用指定的耐高溫液壓油；</p><p>　　6、在行駛中可以自由地切換前進(jìn)擋；</p><p>　　7、長(zhǎng)時(shí)間停車必須使用手剎，否則會(huì)破壞液力變速箱的鎖止機(jī)構(gòu)；</p><p>　　8、車子停穩(wěn)后，再掛入倒擋。</p><p><b>　　2.6 本章小結(jié)</b>

40、</p><p>　　在這一章節(jié)里，我們大概了解液力傳動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)和功能，以及它其中所包含的各個(gè)部件的基本情況。對(duì)其工作原理也有了初步的認(rèn)識(shí)，此次液力傳動(dòng)變速箱的設(shè)計(jì)涉及到的知識(shí)面很廣，涉及到了機(jī)械制圖，機(jī)械原理，材料力學(xué)，液壓傳動(dòng)，汽車?yán)碚?，以及Pro/E等方面的知識(shí)，可以說是對(duì)我大學(xué)知識(shí)的匯總，也是對(duì)我的考驗(yàn)，經(jīng)過近一個(gè)月的努力，通過查資料和詢問老師，我已經(jīng)掌握了液力傳動(dòng)變速箱的設(shè)計(jì)方法，知道了做什么，怎么

41、去做，并確定了當(dāng)中的尺寸和參數(shù)，不過，由于水平有限，其中在所難免會(huì)有些小錯(cuò)誤，望各位老師賜教，知道我把這次畢業(yè)設(shè)計(jì)做的更完美。</p><p>　　第三章 變速箱傳動(dòng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1總體傳動(dòng)方案</b></p><p>　　根據(jù)3.1所示原則及其他相關(guān)因素，總體傳動(dòng)方案圖3-1:</p><p&g

42、t;　　圖3－1 總體傳動(dòng)方案圖</p><p><b>　　說明：</b></p><p>　　前進(jìn)一檔 由輸入軸經(jīng)齒輪2和8 結(jié)合，由輸出軸輸出</p><p>　　前進(jìn)二檔 由輸入軸經(jīng)齒輪1和7 結(jié)合，由輸出軸輸出</p><p>　　后退一檔 由輸入軸經(jīng)齒輪3和4，過中間軸，又由齒輪5和8，最后有輸出軸輸出&l

43、t;/p><p>　　后退二檔由輸入軸經(jīng)齒輪3和4，過中間軸，又由齒輪6和7，最后有輸出軸輸出</p><p>　　剎車檔 由剎車軸，經(jīng)齒輪 8和9，最后控制輸出軸</p><p><b>　　3.2 前進(jìn)檔設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.2.1 前進(jìn)擋概述 </p><p>　　由于汽車

44、變速箱各檔齒輪的工作情況是不相同的，所以按齒輪受力、轉(zhuǎn)速、噪聲要求等情況，應(yīng)該將它們分為前進(jìn)擋工作區(qū)和后退檔工作區(qū)兩大類。</p><p>　　前進(jìn)擋工作區(qū)：在這個(gè)區(qū)內(nèi)的工作特點(diǎn)是行車?yán)寐瘦^高，因?yàn)樗瞧嚨慕?jīng)濟(jì)性檔位。在高檔工作區(qū)內(nèi)的齒輪轉(zhuǎn)速都比較高，因此容易產(chǎn)生較大的噪聲，特別是增速傳動(dòng)，但是它們的受力卻很小，強(qiáng)度應(yīng)力值都比較低，所以強(qiáng)度裕量較大，即使削弱一些小齒輪的強(qiáng)度，齒輪匹配壽命也在適用的范圍內(nèi)。因此

45、，在前進(jìn)檔工作區(qū)內(nèi)齒輪的主要設(shè)計(jì)要求是降低噪聲和保證其傳動(dòng)平穩(wěn)，而強(qiáng)度只是第二位的因素。以下將具體闡述怎樣合理選擇設(shè)計(jì)參數(shù)。</p><p>　　3.2.2 前進(jìn)擋檔數(shù)的確定</p><p>　　檔數(shù)多少影響到檔與檔之間的傳動(dòng)比比值。比值過大會(huì)造成換檔困難。一般認(rèn)為比值不宜大于1.71.8。因此如最大傳動(dòng)比與最小傳動(dòng)比之比值愈大，檔位數(shù)也應(yīng)愈多。對(duì)于轎車而言，由于其行駛車速高，比功率大，最

46、高檔的后備功率也大，即最高檔的動(dòng)力因素大，所以其最高檔與起動(dòng)檔的動(dòng)力因素間的變化范圍較小。</p><p>　　重型貨車的比功率更小，使用條件也更復(fù)雜，所以一般采用六檔至十幾個(gè)檔的變速箱，以適應(yīng)復(fù)雜的使用條件，從而使汽車具有足夠的動(dòng)力性和良好的燃油經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　但：本設(shè)計(jì)為了滿足使用要求，擋數(shù)設(shè)計(jì)為： 前進(jìn)為二擋</p><p>　　3.2.3 前進(jìn)

47、擋齒輪設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）合理選用模數(shù)：</p><p>　　在現(xiàn)代變速箱設(shè)計(jì)中，各檔齒輪模數(shù)的選擇是不同的。但為了經(jīng)濟(jì)性和用途的要求，初選模數(shù)：m=4。</p><p>　　（2）合理選用壓力角：</p><p>　　對(duì)于同一分度圓的齒輪而言，若其分度圓壓力角不同，基圓也就不同。當(dāng)壓力角越大時(shí)，基圓直徑就越小，漸開線就越彎曲，輪

48、齒的齒根就會(huì)變厚，齒面曲率半徑增大，從而可以提高輪齒的彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度。</p><p>　?。?）合理選用螺旋角：</p><p>　　為了保證齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性、低噪聲和少?zèng)_擊，所有齒輪都要選擇較大的螺旋角，一般都在30左右。</p><p><b>　?。?）分析齒頂寬：</b></p><p>　　對(duì)于正變位齒輪

49、，隨著變位系數(shù)的增大，齒頂高也增大，而齒頂會(huì)逐漸變尖。所以必須對(duì)齒輪進(jìn)行齒頂變尖的驗(yàn)算。對(duì)于汽車變速箱齒輪，一般推薦其齒頂寬不小于(0.25-0.4)m。</p><p>　　3.2.4 前進(jìn)擋軸的設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。╝）前進(jìn)一檔</b></p><p>　　a、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)。</p><

50、;p>　　選用圓柱斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。設(shè)工作壽命6.5年（每年工作300天），兩班制。</p><p><b>　　精度等級(jí)為七級(jí)。</b></p><p>　　由機(jī)械設(shè)計(jì)書10-1選擇齒輪材料為40Gr。硬度為280HBS，齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。</p><p>　　選小齒輪的齒數(shù)為=27，大齒輪的齒數(shù)為=1.62

51、1x27=43.76取=44.</p><p>　　b、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由機(jī)械設(shè)計(jì)公式（10-9a）試算 (3-1)</p><p>　　確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　試算載荷系數(shù)。</b></p><p>　　計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p&

52、gt;<p><b>　　(3-2)</b></p><p>　　由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-7選取齒寬系數(shù)=1.</p><p>　　由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-6查得，材料的彈性影響系數(shù)=189.8</p><p>　　由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-21d接觸疲勞強(qiáng)度極限，</p><p>　　由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-19接觸疲勞壽命系數(shù)&

53、lt;/p><p>　　計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，失效概率為1%，安全系數(shù)s=1</p><p><b>　　(3-3)</b></p><p><b>　　(2）計(jì)算</b></p><p>　　1）分度圓直徑帶入中較小的值</p><p><b>　　2）計(jì)算圓周速度&

54、lt;/b></p><p><b>　　(3-4)</b></p><p><b>　　3）計(jì)算齒寬b</b></p><p><b>　　計(jì)算齒寬與赤高之比</b></p><p><b>　　模數(shù) </b></p><p&

55、gt;<b>　　齒高 </b></p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)，7級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)</p><p><b>　　直齒輪：</b></p><p>　　由表10-2查得使用系數(shù)</p><

56、p>　　由表10-4用插值法得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，由，查圖10-13得，故載荷系數(shù)</p><p>　　6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得得分度圓直徑，由式10-10a得</p><p><b>　　(3-5)</b></p><p>　　c、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由機(jī)械設(shè)計(jì)公式10-5得到彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為

57、 (3-6)</p><p>　?。?）確定公式內(nèi)的各計(jì)算值、</p><p>　　1）由機(jī)械設(shè)計(jì)課本圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極</p><p>　　，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。</p><p>　　2）由機(jī)械設(shè)計(jì)課本圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　3) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力

58、</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4，由式10-12得</p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)k</b></p><p><b>　　(3-7)</b></p><p>　　5） 查取齒形系數(shù)，由表10-5查得</p><p>　　6） 查取應(yīng)力校正系數(shù)，由表

59、10-5查得</p><p>　　7） 計(jì)算大、小齒輪得并加以比較</p><p><b>　　大齒輪得數(shù)值大。</b></p><p>　?。?）設(shè)計(jì)計(jì)算： (3-8)</p><p>　　可取由彎曲強(qiáng)度算得得模數(shù)2.84，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=3mm，按接觸強(qiáng)度得分度圓得直徑，算出小齒輪得齒數(shù)</p>

60、;<p><b>　　d、幾何尺寸得計(jì)算</b></p><p>　?。?）計(jì)算分度圓得直徑</p><p><b>　　（2）計(jì)算中心距</b></p><p>　?。?）計(jì)算齒輪寬度，取</p><p><b>　?。╞）前進(jìn)二檔</b></p>

61、<p>　　a、選定齒輪得類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)</p><p>　　1）精度等級(jí)選7級(jí)精度</p><p>　　2）選小齒輪,大齒輪</p><p><b>　　3）選取螺旋角為</b></p><p>　　b、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按式（10-21）試算</p><p><

62、b>　　(3-9)</b></p><p>　?。?）確定公式內(nèi)得各計(jì)算數(shù)值</p><p><b>　　1）試選</b></p><p>　　2）由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)</p><p>　　3）由圖10-26查得，則</p><p><b>　　4）許用接觸應(yīng)力&

63、lt;/b></p><p><b>　?。?）計(jì)算</b></p><p>　　1）試算小齒輪分度圓得直徑，由公式得</p><p><b>　　2）計(jì)算圓周速度</b></p><p><b>　　(3-10)</b></p><p>　　3）

64、計(jì)算齒寬b及模數(shù)</p><p>　　4）計(jì)算縱向重合度 </p><p><b>　　(3-11)</b></p><p><b>　　5）計(jì)算載荷系數(shù)k</b></p><p>　　已知使用系數(shù)，根據(jù)，7及精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)課本圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)，由表10-4查得，</p>&l

65、t;p><b>　　由圖10-13查得</b></p><p>　　由表10-3查得,故載荷系數(shù)為</p><p>　　6) 按實(shí)際得載荷系數(shù)校正所算得的分度圓得直徑，由式（10-10a）得 (3-12)</p><p><b>　　7）計(jì)算模數(shù)</b></p><p>

66、;<b>　　(3-13)</b></p><p>　　c、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，由式（10-17）</p><p><b>　　(3-14)</b></p><p><b>　?。?）確定計(jì)算參數(shù)</b></p><p><b>　　1）計(jì)算載荷系數(shù)</b>

67、;</p><p>　　2) 根據(jù)縱向重合度，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)</p><p><b>　　3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p>　　4）查取齒形系數(shù)，由表10-5查得</p><p>　　5) 查取應(yīng)力校正系數(shù)，由表10-5查得</p><p>　　6) 計(jì)算大、小齒輪得并加

68、以比較</p><p><b>　　大齒輪得數(shù)值大。</b></p><p><b>　?。?）設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　則 取</b></p><p><b>

69、;　　d、幾何尺寸計(jì)算</b></p><p><b>　?。?）計(jì)算中心距</b></p><p><b>　　(3-15)</b></p><p>　　將中心距圓整為178mm</p><p>　?。?）按圓整后得中心距修正螺旋角</p><p>　?。?）計(jì)

70、算大、小齒輪得分度圓得直徑</p><p><b>　?。?）計(jì)算齒輪寬度</b></p><p><b>　　圓整后取</b></p><p>　?。╟）用以上方法以及通過從動(dòng)圖中可以得到</p><p>　　第四章 變速箱軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1前進(jìn)檔軸的設(shè)

71、計(jì)</p><p>　　前進(jìn)檔軸輸入功率為70KW,軸轉(zhuǎn)速為2200r/min。初選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　1）計(jì)算軸的最小直徑 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3，由于考慮到軸內(nèi)有孔，故取＝125。于是得軸的最小直徑為mm。</p><p>　　2）初選滾動(dòng)軸承 根據(jù)軸的最小直徑為39.6mm，又因軸承主要受徑向力的作用，且由于軸內(nèi)油路孔的原因，

72、在這選用深溝球滾動(dòng)軸承，且直徑偏大，型號(hào)為6209，其尺寸為</p><p><b>　　。</b></p><p>　　3）軸的其他主要部位直徑的設(shè)計(jì) 根據(jù)軸上的相關(guān)定位關(guān)系，定位軸肩的高度h一般取為h=(0.07～0.1)d，d為與零件相配處的軸的直徑，軸肩處的過渡圓角半徑r必須小于與之相配的零件轂孔端部的圓角半徑R或倒角尺寸C,非定位軸肩是為了加工和裝配方便而設(shè)

73、置的,其高度沒有嚴(yán)格的規(guī)定,一般取1～2mm。故選取傳動(dòng)齒輪處軸直徑為50mm。</p><p>　　4）軸的零件圖結(jié)構(gòu) 繪制軸零件圖4-1。</p><p>　　圖 4-1 前進(jìn)檔軸</p><p>　　4.2后退檔軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　后退檔軸與前進(jìn)檔軸在功率、轉(zhuǎn)速、作用力和功用上沒有很大的區(qū)別，故設(shè)計(jì)方法與前進(jìn)檔軸一樣，零件圖

74、4-2.</p><p>　　圖4-2 后退檔軸</p><p><b>　　4.3輸出軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1）求輸出軸上的功率和轉(zhuǎn)速 為保守起見，應(yīng)采用前進(jìn)一檔（以此可保證軸上承受的最大扭矩即功率最大，轉(zhuǎn)速最?。?，取每級(jí)齒輪的傳動(dòng)效率（包括軸承效率在內(nèi)）η＝0.97</p><p><b>

75、;　　(4-1)</b></p><p><b>　　(4-2)</b></p><p>　　2）確定軸的最小直徑 選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，取＝120。</p><p>　　得 (4-3)</p><p>　　3）初選滾動(dòng)軸承 在這仍可選用深溝球滾動(dòng)軸承

76、，型號(hào)為6209，其尺寸為</p><p><b>　　。</b></p><p>　　4）根據(jù)相關(guān)要求設(shè)計(jì)軸如圖4-3</p><p>　　圖 4-3 輸出軸</p><p><b>　　4.4剎車軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　由于齒輪9采用和齒輪2一樣的齒輪?？?/p>

77、慮到設(shè)計(jì)的方便，亦選用可選用深溝球滾動(dòng)軸承，型號(hào)為6209，其尺寸為: 。</p><p>　　圖 4-4 剎車軸</p><p><b>　　第五章 油泵總成</b></p><p><b>　　5.1 緒論</b></p><p>　　（一）內(nèi)嚙合齒輪泵是采用齒輪內(nèi)嚙合原理，內(nèi)外齒輪節(jié)圓緊靠

78、一邊，另一邊被泵蓋上“月牙板”隔開。主軸上的主動(dòng)內(nèi)齒輪帶動(dòng)其中外齒輪同向轉(zhuǎn)動(dòng)，在進(jìn)口處齒輪相互分離形成負(fù)壓而吸入液體，齒輪在出口處不斷嵌入嚙合而將液體擠壓輸出。由于這種獨(dú)特結(jié)構(gòu)，所以特別適用于輸送粘度大的介質(zhì)，粘度范圍為：0.2-1000000cp;</p><p>　　內(nèi)嚙合齒輪泵可反向輸送，只要更換電機(jī)轉(zhuǎn)向即可；</p><p>　　內(nèi)嚙合齒輪泵泵體可轉(zhuǎn)向，進(jìn)出口位置成直角，便于選配進(jìn)

79、出口位置；</p><p>　　內(nèi)嚙合齒輪泵在泵體、端蓋、軸承座間都有連接方便的保溫或冷卻介質(zhì)的進(jìn)出接口。</p><p>　　內(nèi)嚙合齒輪泵具有：無(wú)困油現(xiàn)象、輸送平穩(wěn)、效率高、噪音小，使用壽命廠的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　?。ǘ﹥?nèi)嚙合齒輪泵適用于輸送石油、化工、涂料、染料、食品、油脂、醫(yī)藥等行業(yè)中的牛頓液體或非牛頓液體，輸送液體的種類可由輕質(zhì)、揮發(fā)性液體，直至重質(zhì)

80、、粘稠，甚至半固態(tài)液體。</p><p>　?。ㄈ﹥?nèi)嚙合齒輪泵的材質(zhì)有鑄鐵，鑄鋼，不銹鋼等 </p><p>　　（四）國(guó)外德國(guó)BOSCH生產(chǎn)的支撐塊浮動(dòng)式內(nèi)嚙合齒輪泵，內(nèi)外齒輪均采用修正漸開線齒形，用活動(dòng)月牙板將高、低壓腔分開，并在徑向形成壓力補(bǔ)償，使得內(nèi)外齒齒頂與月牙板之間形成幾無(wú)間隙的密封，軸向動(dòng)補(bǔ)償盤則保證軸向間隙的良好密封，使得該泵的內(nèi)泄漏減至最低。低壓12Mpa、中壓21 M

81、pa、高壓33 Mpa。此結(jié)構(gòu)容積效率高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。他適用于輸送各種輕質(zhì)、揮發(fā)性液體，直至重質(zhì)、粘稠液體，甚至半固態(tài)液體。廣泛應(yīng)用于石油、化工、油脂、涂料等行業(yè)。目前有泊頭市宏譽(yù)泵閥有限公司加工生產(chǎn)。</p><p>　　5.2 內(nèi)嚙合齒輪泵工作原理</p><p>　　在內(nèi)嚙合齒輪泵中，內(nèi)轉(zhuǎn)子為主動(dòng)輪，外轉(zhuǎn)子為從動(dòng)論，內(nèi)外轉(zhuǎn)子的速比i=Z1/Z2。由于內(nèi)外轉(zhuǎn)子齒數(shù)有一齒差，在

82、嚙合過程中有二次嚙合存在。因此能形成幾個(gè)獨(dú)立的封閉包液腔。隨著內(nèi)外轉(zhuǎn)子的嚙合旋轉(zhuǎn)，各包液腔的容積發(fā)生不同的變化，當(dāng)包液腔容積由小變大時(shí)，包液腔內(nèi)產(chǎn)生局部真空，在大氣壓力作用下，液體通過進(jìn)口管道和泵蓋上的環(huán)形槽，進(jìn)入泵腔開始吸液。當(dāng)包液腔容積達(dá)到最大時(shí)，吸液過程結(jié)束。當(dāng)包液腔內(nèi)的容積由大變小時(shí)，包液腔內(nèi)的液體就從另一個(gè)環(huán)形槽壓出，此為泵的排出過程。      內(nèi)嚙合齒輪泵在工作過程中，內(nèi)轉(zhuǎn)子的一個(gè)

83、齒轉(zhuǎn)過一周，出現(xiàn)一個(gè)工作循環(huán)，即完成泵吸液至排液過程。一個(gè)轉(zhuǎn)子泵的內(nèi)轉(zhuǎn)子有個(gè)齒，它每旋轉(zhuǎn)一周，必須出現(xiàn)個(gè)與上述腔相同的工作循環(huán)，內(nèi)嚙合齒輪泵便通過個(gè)工作循環(huán)連續(xù)不斷地向外輸液，故內(nèi)外轉(zhuǎn)子繞互相平行的兩軸線做不同速度的同向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，必發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此運(yùn)動(dòng)使內(nèi)外轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生不斷變化的空間，并與吸液排液道接通，以達(dá)到吸排液的目的。</p><p>　　5.3 油泵各參數(shù)設(shè)計(jì)</p><p>　　

84、5.3.1內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)相關(guān)計(jì)算</p><p>　　已知：傳動(dòng)比i=0.7837，通過內(nèi)嚙合齒輪的傳動(dòng)比，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)第十章齒輪傳動(dòng)，計(jì)算出，，m=5.</p><p>　　兩齒差： (5-1)</p><p>　　流量：齒輪泵的平均排量是兩個(gè)齒輪齒槽容積的總和。</p><p&g

85、t;<b>　　(5-2)</b></p><p><b>　　理論流量：</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　-外齒輪的齒頂圓半徑，-外齒輪的齒根圓半徑，-內(nèi)齒輪的齒頂圓半徑-內(nèi)齒輪的齒根圓半徑，b-齒厚</p><p>　　理論流量的

86、近似計(jì)算公式：</p><p><b>　　=220016</b></p><p>　　=35.36L/min （5-4）</p><p><b>　　實(shí)際流量： </b></p><p>　　n為主動(dòng)齒輪即內(nèi)齒輪的轉(zhuǎn)速

87、，常取0.8-0.965.</p><p>　　模數(shù)：對(duì)近似流量公式中的用模數(shù)m來表示，計(jì)算出模數(shù)m，再取標(biāo)注模數(shù)。</p><p>　　分度圓直徑： （5-5）</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　中心距：mm

88、 （5-7）</p><p>　　齒頂高系數(shù)和齒根高系數(shù)：</p><p>　　外齒輪的齒頂圓、齒根圓半徑：</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　　（5-9）</b></p><p>　　內(nèi)齒輪的齒頂圓、齒根圓半徑

89、：</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p><b>　　（5-11）</b></p><p><b>　　其中為頂隙，，取</b></p><p>　　齒厚：-齒寬系數(shù)，取</p><p><b>　?。?-12）&l

90、t;/b></p><p>　　5.3.2 齒輪軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　1）空心軸的部分：定位軸肩的高度h一般取h=（0.07-0.1）d，根據(jù)內(nèi)齒輪的各尺寸，d大致上取，。</p><p>　　2）齒輪的部分：根據(jù)內(nèi)齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸，大致選齒輪的各個(gè)參數(shù)Z=20，m=3，。</p><p><b>　　d=mz=20&

91、lt;/b></p><p>　　3）軸承的設(shè)計(jì)：通過機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)，</p><p>　　4）普通平鍵的設(shè)計(jì)：已知，查機(jī)械制圖書，得到</p><p>　　5）花鍵的設(shè)計(jì)：已知，查機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)，。</p><p>　　5.4 殼體的設(shè)計(jì)</p><p>　　通過過度齒輪與變矩器輸出嚙合來帶動(dòng)齒輪泵，由

92、于變矩器的輸出是不斷變化的，因此泵的的輸出也是變化的。過度齒輪是用來把泵和變矩器的輸出軸隔離開來，以方便泵的安裝，減小變矩器的尺寸。內(nèi)嚙合齒輪泵的輸入軸是和過度齒輪同軸的。</p><p>　　為了給過度齒輪和泵的結(jié)合設(shè)計(jì)，很好的保護(hù)和防止油液的污染，必須給其裝上外殼。</p><p>　　起齒輪邊界總高度170毫米，為了給油液的運(yùn)行留下足夠的空間和過度齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)嚙合，給它兩邊都留下20毫

93、米的空間。根據(jù)對(duì)工作狀況的分析，和對(duì)油液壓力的校核，選擇2毫米的鍛鋼作為機(jī)殼。</p><p>　　泵的厚度選為20毫米。泵和齒輪被密封在殼體里，可以最大限度的保護(hù)泵的工作，并且由于殼體呈扁圓形狀，可以很好的節(jié)省空間，為變矩器設(shè)計(jì)的小型化有很大的幫助，該殼體裝在變矩器的殼體。</p><p>　　5.5 油泵總成的結(jié)構(gòu)</p><p>　　如圖 5-1 所示

94、</p><p>　　圖 5-1 油泵的結(jié)構(gòu)</p><p>　　第六章 變速箱離合器的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　6.1 離合器概述</b></p><p>　　離合器是用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間或機(jī)器內(nèi)部主動(dòng)軸與從動(dòng)軸間，在同軸線上實(shí)現(xiàn)傳遞動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)，具有接合或分離功能的裝置。使機(jī)器起動(dòng)或停止,主、從動(dòng)軸間

95、同步和相互超越運(yùn)動(dòng)，工作機(jī)起動(dòng)和過載保護(hù)，以及進(jìn)行速度變換，控制轉(zhuǎn)矩的大小，滿足要求的結(jié)合時(shí)間等。因此，離合器在機(jī)床、汽車、印刷、包裝、食品、輕工、石油、冶金、礦山、起重運(yùn)輸機(jī)械、發(fā)電設(shè)備等各類機(jī)械中得到廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　在此變速箱中，采用了液壓離合器，即在液體壓力作用下具有離合功能的離合器，通常采用0.5～2MPa壓力油源，傳遞轉(zhuǎn)矩大，體積小，調(diào)整油壓可控制輸出轉(zhuǎn)矩的大小，離合平穩(wěn)無(wú)沖擊。此變速

96、箱中使用了兩個(gè)液壓離合器，但結(jié)構(gòu)相同，故在此只對(duì)一個(gè)離合器進(jìn)行設(shè)計(jì)</p><p>　　6.2 離合器的設(shè)計(jì)</p><p>　　6.2.1摩擦片參數(shù)的選擇 </p><p>　　摩擦片是換檔離合器中的核心零件，對(duì)整個(gè)離和器的性能起著決定性的作用。因此，選擇性能良好的摩擦材料和進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是離合器設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》單行本（聯(lián)軸器、離合器與制動(dòng)器

97、）表4－1確定摩擦片的參數(shù)。</p><p>　　液力傳動(dòng)換檔離合器裝在密封著的變速箱內(nèi)，工作時(shí)散熱條件差，所以要求摩擦材料要具有良好的導(dǎo)熱、耐磨、耐熱、耐燒蝕性。叉車在實(shí)際作業(yè)中換檔頻繁，要求離合器在結(jié)合時(shí)應(yīng)平穩(wěn)、柔和；而在分離時(shí)要迅速?gòu)氐?。因此，在設(shè)計(jì)離合器時(shí)要求摩擦片具有足夠的摩擦系數(shù)和穩(wěn)定性，以保證在給定的條件下可靠工作。由于粉末冶金摩擦材料主要成份為金屬，導(dǎo)熱性好、強(qiáng)度高，且承受負(fù)荷能力比非金屬摩擦材料

98、大，故在工程機(jī)械、叉車機(jī)動(dòng)力換檔離合器中得到了廣泛應(yīng)用。</p><p>　　選取摩擦片數(shù)量z＝8，摩擦片厚度h＝2，片間間隙δ＝0.7。襯面層厚度1mm（薄層）和4mm（厚層）</p><p>　　6.2.2扭矩容量的計(jì)算 </p><p>　　摩擦離合器是靠摩擦表面間的摩擦力矩來傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的。</p><p><b>　?。?/p>

99、6-1）</b></p><p>　　——離合器的最大摩擦力矩N·m</p><p>　　——發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩，N·m</p><p>　　——一次傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比(當(dāng)離合器裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸上時(shí)i=1)</p><p>　　——離合器的儲(chǔ)備系數(shù)，選擇時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：</p><p>

100、;　　摩擦片在使用中磨損后，離合器還應(yīng)能可靠地傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩    要防止離合器滑磨過大。    要能防止傳動(dòng)系過載。</p><p>　　顯然，為可靠傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過大，β不宜選取太?。粸槭闺x合器尺寸不致過大，減少傳動(dòng)系過載，保證操縱輕便，β又不宜選取太大；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率較大、使用條件較好時(shí)，β可選取小些；當(dāng)使用條件惡劣，需要拖帶掛車時(shí)，

101、為提高起步能力、減少離合器滑磨，β應(yīng)選取大些；貨車總質(zhì)量越大，β也應(yīng)選得越大；采用柴油機(jī)時(shí)，由于工作比較粗暴，轉(zhuǎn)矩較不平穩(wěn)，選取的β值應(yīng)比汽油機(jī)大些；發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)越小，β可選取小些；膜片彈簧離合器由于摩擦片磨損后壓力保持較穩(wěn)定，選取的β值可比螺旋彈簧離合器小些；雙片離合器的β值應(yīng)大于單片離合器。 各類汽車口值的取值范圍通常為： 轎車和微型、輕型貨車 β=1．20～1．75 中型和重型貨車 β=1．50～2．25 越野

102、車、帶拖掛的重型汽車和牽引汽車 β=1．80～4．00</p><p><b>　　故在此選擇β=2而</b></p><p><b>　　故得</b></p><p>　　6.2.3摩擦片的內(nèi)外徑 </p><p>　　1) 摩擦片外徑D（mm）的確定</p><p>　　

103、摩擦片外徑D（mm）根據(jù)如下經(jīng)驗(yàn)公式選用</p><p><b>　　(6-2)</b></p><p>　　式中：為直徑系數(shù)，式中，為直徑系數(shù)，轎車：=14．5；輕、中型貨車：?jiǎn)纹?16．0～18．5，雙片=13．5～15．0；重型貨車：=22．5～24．0。故在此選擇=15</p><p><b>　　故</b><

104、;/p><p><b>　　取D=127mm</b></p><p>　　2) 摩擦片內(nèi)、外徑比c 為了計(jì)算內(nèi)徑,先要確定內(nèi)、外徑比c. 在設(shè)計(jì)摩擦片時(shí)，應(yīng)選擇合適的內(nèi)、外徑比c。c值取得過小，摩擦片內(nèi)徑過小，結(jié)構(gòu)布置往往有困難；另外c值小，內(nèi)、外徑差值大，內(nèi)、外徑的圓周速度相差大，滑磨時(shí)溫升不一致，摩擦片易產(chǎn)生翹曲變形，摩擦片的磨損也不均勻；同時(shí)c值小，在外徑D不變的

105、情況下，等效半徑減小，同樣的壓緊力下所傳遞的扭矩將減小。但c值也不能取得過大，在壓緊力不變的條件下，c值大將使摩擦片受壓面積減少，比壓增加且可能超過其允許范圍，這也是不希望看到的。一般在0．53～0．70之間,在此選擇c=0.53</p><p>　　3)確定內(nèi)徑 在已知外徑和內(nèi)外徑比的情況下,得內(nèi)徑</p><p>　　,取d=67mm (6-

106、2)</p><p>　　6.2.4離合器的計(jì)算</p><p>　　1)離合器接合所需的軸向壓力</p><p><b>　　(6-3)</b></p><p>　　式中 、——摩擦片摩擦面的外徑和內(nèi)徑（mm）</p><p>　　——摩擦片材料的許用壓強(qiáng)（MPa）見《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》單行本（聯(lián)

107、軸器、離合器與制動(dòng)器）表22.6-4，在此選取＝2</p><p>　　——速度修正系數(shù)，見表5-1。由于</p><p>　　在此選?。?.62。(6-4)</p><p>　　表5-1 滑動(dòng)速度系數(shù)</p><p><b>　　故由公式得</b></p><p><b>　　2）液

108、壓缸的外半徑</b></p><p><b>　　(6-5)</b></p><p>　　式中 ——密封裝置產(chǎn)生的摩擦阻力（N），對(duì)“O”形橡膠密封圈，可?。?.03Q</p><p><b>　　故＝339.91n</b></p><p>　　——油液工作壓強(qiáng)（MPa）,一般?。?.

109、5～2.0 MPa，故選?。? MPa</p><p>　　——密封圈高度（mm）</p><p>　　——排油所需壓力（MPa），其值與回油路管路阻力有關(guān)，為了保證離合器能安全脫開，應(yīng)滿足，一般?。?.05～0.1 MPa，在這選?。?.08 MPa</p><p>　　——離合器轉(zhuǎn)速（r/min）</p><p>　　——液壓缸內(nèi)半徑（m

110、m），根據(jù)軸的尺寸，選?。?0mm</p><p><b>　　故由公式得</b></p><p><b>　　(6-6)</b></p><p><b>　　3）復(fù)位彈簧力</b></p><p>　　式中 ——離合器脫開時(shí)，油缸中總的壓力損失對(duì)活塞的阻力（N）。</

111、p><p><b>　　(6-7)</b></p><p>　　故＝2853.15+339.91＝3193.06N</p><p>　　4）計(jì)算油腔工作壓強(qiáng)</p><p>　　第七章 變速箱液力變矩器的設(shè)計(jì)</p><p>　　7.1液力變矩器概述</p><p>　　液力變

112、矩器是車輛上應(yīng)用的液力傳動(dòng)裝置。它對(duì)外載荷有自動(dòng)造應(yīng)性，能隨著外載荷的變化自動(dòng)進(jìn)行變矩，由于傳遞動(dòng)力的介質(zhì)是油，所以傳動(dòng)非常柔和、平穩(wěn)；能減輕外載荷變化對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)及發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊與振動(dòng)，延長(zhǎng)傳動(dòng)系統(tǒng)及發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于叉車、裝載機(jī)等工程機(jī)械，是工程車輛的重要部件。該產(chǎn)品已經(jīng)系列化，已根據(jù)不同車輛的要求設(shè)計(jì)、制造出了各種性能、結(jié)構(gòu)要求的液力變矩器，循環(huán)圓直徑從Φ244至Φ350、傳遞功率從30KW至160KW，應(yīng)用于1.5噸液力叉

113、車及ZL30、ZL50裝載機(jī)，產(chǎn)品可靠性高，維修方便。</p><p>　　液力變矩器的作用有：（1）成倍增長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。（2）起到自動(dòng)離合器的作用，傳送或斷開發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩至變速器。（3）緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。（4）起到飛輪的作用，使發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)。（5）驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)的油泵。</p><p>　　7.2液力變矩器的結(jié)構(gòu)及工作原理</p><p>　　

114、液力變矩器由泵輪、渦輪、導(dǎo)輪、旋轉(zhuǎn)外罩和導(dǎo)流表面組成。其工作過程為：動(dòng)力輸入外罩帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn) 液體能量（扭矩）進(jìn)入渦輪液體能量（扭矩），使渦輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)工作機(jī)（輸出）工作液流進(jìn)入導(dǎo)輪（導(dǎo)輪不動(dòng)），改變扭矩（外面阻力矩傳入）液體進(jìn)入泵輪，繼續(xù)循環(huán)。</p><p>　　變矩原理：以循環(huán)圓流體為研究對(duì)象，當(dāng)在某一穩(wěn)定工況點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，各工作輪對(duì)流體的力矩為</p><p><b>　?。?

115、-1）</b></p><p>　　即 </p><p><b>　　式中 ，；</b></p><p>　　——?jiǎng)恿C(jī)傳給變矩器泵輪的轉(zhuǎn)矩；</p><p>　　——泵輪的機(jī)械效率；</p><p>　　——渦輪對(duì)流體的作用轉(zhuǎn)矩；</p>

116、<p>　　——渦輪的機(jī)械效率。</p><p>　　因，，且一般(點(diǎn)，故有) </p><p>　　這就是液力變矩器的變矩原理。</p><p>　　7.3液力變矩器的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　已知參數(shù)如下：型號(hào)為YJH315，有效直徑為315mm，零速工況變矩系數(shù)為3.15±0.15，高速效率為0.79，零速工況

117、泵輪公稱力矩為71±4N.m，最高效率工況泵輪公稱力矩為60±3N.m。旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針（面向輸入端），工作油液為L(zhǎng)TSA32GB11120汽輪機(jī)油或6號(hào)、8號(hào)液力傳動(dòng)油。工作油溫為70～95℃，最高油溫為120℃（不超過5min），由于有效直徑已知，故可以直接計(jì)算循環(huán)圓形狀的相對(duì)參數(shù)。</p><p>　?。?）循環(huán)圓內(nèi)徑 由于直徑比，其中為循環(huán)圓內(nèi)徑，為有效直徑。對(duì)一般啟動(dòng)變矩系數(shù)要求不

118、高的變矩器，，而對(duì)啟動(dòng)變矩系數(shù)要求較高的變矩器，的取值范圍為0.4～0.45。的選取要考慮變矩器結(jié)構(gòu)布置等因素，因太小對(duì)單向離合器及多層軸套的布置帶來困難。在此選擇＝0.45</p><p>　　故＝0.45＝0.45315＝141.75mm</p><p>　?。?）循環(huán)圓形狀系數(shù)a 循環(huán)圓形狀系數(shù)a=L/L，L為循環(huán)圓內(nèi)環(huán)的徑向長(zhǎng)度，L為循環(huán)圓外環(huán)的徑向長(zhǎng)度。a減小顯然會(huì)使流道過流斷

119、面的面積增大，循環(huán)圓內(nèi)的流量也就相應(yīng)的增大，從而使泵輪力矩系數(shù)增大，一般a的取值范圍為0.43~0.55。a較小雖然會(huì)使變矩器的能容增大，但給葉輪設(shè)計(jì)帶來困難，葉片嚴(yán)重扭曲，且內(nèi)環(huán)處葉片的節(jié)距減小，使排擠系數(shù)減小。另外，流道彎曲大也會(huì)使流動(dòng)損失增加。故在此取a=0.5。</p><p>　　故得L=D-D=315-141.75=173.25mm，L=a L=86.625mm。</p><p&g

120、t;　?。?）循環(huán)圓的軸向?qū)挾菳 因?yàn)檠h(huán)圓寬度。式中D為有效直徑，一般b的取值范圍為b＝0.2～0.4.故取b＝0.3。</p><p><b>　　故得 </b></p><p>　　7.4液力變矩器的葉輪設(shè)計(jì)介紹</p><p>　　由于變矩器型號(hào)均已知，故在此只對(duì)葉輪設(shè)計(jì)方法進(jìn)行介紹。變矩器葉輪設(shè)計(jì)是由設(shè)計(jì)計(jì)算及根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選定出工作輪

121、各參數(shù)值以后，設(shè)計(jì)出葉輪及繪制出葉片的形狀，并最終繪出木模圖，以便于鑄造或機(jī)加制造出工作輪。</p><p>　?。?）葉片進(jìn)出口邊的確定 變矩器葉輪的進(jìn)出口邊在軸面圖上是形狀各異的，大部分為直線，也有曲線形狀。不論何種形狀，均由設(shè)計(jì)者在葉輪設(shè)計(jì)時(shí)確定?？梢詫⑦M(jìn)口邊放在同一軸面上，也可以根據(jù)保角變換分點(diǎn)把進(jìn)口放在同一直線上。因進(jìn)口邊形狀影響，在進(jìn)行保角變換時(shí)，保角網(wǎng)格上根據(jù)前后蓋板（內(nèi)外環(huán)）流線及平均流線上葉片