液力傳動變速箱的故障診斷畢業(yè)設計

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生能夠正確且更好的運用自己在大學里所學的東西，讓我們能夠自己動腦筋去考慮問題、發(fā)現(xiàn)并解決自己在設計中所遇到的各種問題，而且培養(yǎng)了我們自主動手的能力，并為以后的發(fā)展打下了堅實的基礎。</p><p

2、>　　（1）最終開發(fā)出一套齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷通用性軟件系統(tǒng)；</p><p>　　（2）避免在軟件開發(fā)方面的很多重復性工作，可快速組建齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測與</p><p>　　故障診斷系統(tǒng)，節(jié)省開發(fā)、應用時間；</p><p>　　（3）降低齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的開發(fā)、應用成本；</p><p>　?。?）建立齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測與

3、故障診斷系統(tǒng)軟件平臺，在最低成本的前提下實</p><p>　　現(xiàn)對各種型號的齒輪箱的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷；</p><p>　　（5）采用多級動態(tài)庫技術，使齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)具有更好的可</p><p>　　升級性和更低成本的功能擴展性；</p><p>　?。?）采用多線程技術，實現(xiàn)離線、在線狀態(tài)監(jiān)測與故障分析可以在同一軟件<

4、;/p><p>　　系統(tǒng)內同時進行，具有較好的實時性、兼容性和靈活性；實現(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)采集的實時性，又可以現(xiàn)場進行各種分析（包括精密分析）；</p><p>　?。?）在本軟件平臺上應用對象可以方便的拓展到其他設備，以最低成本實現(xiàn)</p><p>　　更廣泛的應用對象的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷和應用領域。&l

5、t;/p><p>　?。?）液力傳動變速箱設計是機械工程及自動化專業(yè)學生的一次比較完整的某類機械的整體設計。通過設計，培養(yǎng)學生獨立的機械整機的分析能力，樹立正確的設計思想，掌機電一體化產(chǎn)品設計的基本方法和步驟，為自動化機械設計打下良好的基礎。</p><p>　?。?通過設計，把有關課題（機械原理、機械設計、液力傳動、汽車構造、CAD技術、Pro/E）中獲得的理論知識在實際中綜合地加以利用，使

6、這些知識得到鞏固與發(fā)展，使理論知識與生活密切地結合起來。因此，液力傳動變速箱的設計是有關專業(yè)基礎和專業(yè)課后綜合性的專業(yè)設計。</p><p>　?。?）通過設計，熟練的應用有關參考資料，計算圖表、手冊、圖冊和規(guī)范，熟悉有關國家標準，培養(yǎng)學生獨立工作與分工合作完成大型設計的能力和在機械整體設計方面所必備的基本技能。</p><p>　?。?）本次設計的具體要求：進行相關的機械、液力傳動以及液

7、壓控制等方面的理論與技術研究，開發(fā)基于機電一體化的高效、簡易、穩(wěn)定。</p><p>　　（5）隨著國家經(jīng)濟建設的不斷發(fā)展,對液力傳動變速箱的需求量將逐年大幅度增加，液力傳動變速箱用戶對性能要求越來越高。本次設計致力于研究出更加實用、合理的液力傳動變速箱。</p><p>　　1.2 本課題的主要研究內容</p><p>　　本次設計的液力傳動變速箱是由液力變矩器和

8、具有前進二檔、后退二檔共四個檔位的動力換檔變速箱組成的液力傳動變速箱。設計的主要任務包括總體方案設計、結構與零部件設計、液壓控制部分設計、變速箱的三維建模與運動仿真。液力傳動變速箱采用單級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變速箱具有液力傳動輸出的自動適應性，能隨著外負載的變化而相應改變其輸出扭矩和轉速，而且要求能夠吸收和消除來自發(fā)動機和外負載對傳動系統(tǒng)的沖擊振動。所采用的換檔方式要求帶有緩沖閥，使操縱簡單、方便，起動平

9、穩(wěn)，較大地減輕操作者勞動強度。</p><p>　　除此之外，還要學會濕式多片式液力離合器的設計方法以及設計液壓控制整體的油路。這樣，每個部分協(xié)調工作，構成完整的液力傳動變速箱。并學會用AUTOCAD建造部件的結構圖。</p><p>　　在設計過程中學會查閱相關技術文獻、資料、手冊，并進行計算和繪圖及編寫文本。在解決工程問題時必須有全局觀點、生產(chǎn)觀點和經(jīng)濟觀點，并樹立正確的設計思路和嚴謹

10、的工作作風，熟悉機電液一體化技術工作的一般程序和方法。</p><p>　　主要指標與技術參數(shù)：</p><p>　　型號：JCMFVD60T</p><p>　　相配發(fā)動機額定功率KW：64~81</p><p>　　相配發(fā)動機額定轉速r/min：2000~2400</p><p>　　傳動比：前進一檔：1.621

11、 前進二檔：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>　　變矩器進油壓力Mpa:0.5~0.7</p><p>　　變矩器型號：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>　　旋轉方向（面向輸入端）：順時針</p><p>　　工作油液：6號

13、或8號液力傳動油</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x寬x高）：740x580x620</p><p><b>　　凈質量kg：320</b></p><p>　　通過本次設計，旨在培養(yǎng)

14、學生運用所學知識完成實際工程設計的獨立工作能力。通過液力傳動變速箱設計的應用，進一步掌握變速箱的基本知識和系統(tǒng)設計的方法，提高工程應用能力。</p><p>　　1.3 國內外研究現(xiàn)狀</p><p>　　1.3.1 發(fā)展概述</p><p>　　隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，液力傳動變速箱逐漸取代了機械式的變速箱。據(jù)調查，美國Allison等液力傳動變速箱市場用量很大，

15、但其價格昂貴、結構發(fā)雜、修理技術含量高、故障判斷難度大，而且還需要檢測試驗臺帶動，檢測液力傳動變速箱的油壓、轉速、溫度等，錄取各種技術參數(shù)，判斷排除故障。</p><p>　　20世紀80年代中期，液力傳動變速箱在國外得以迅速發(fā)展，普及率愈來愈高，除了大排量發(fā)動機繼續(xù)裝備液力傳動變速箱之外，發(fā)動機排量在ZL以下的轎車也大量裝備液力傳動變速箱，而且不少車型都把它作為標準配置推出。液力傳動變速箱在我國一直是處于十分落

16、后狀態(tài)，除了70年代長春第一汽車制造廠曾為紅旗牌轎車配置了液力傳動變速箱之后，將近二十多年來，國產(chǎn)轎車從未出現(xiàn)過液力傳動變速箱總成。自從20世紀80年代以來，國外大量的現(xiàn)代轎車進人我國市場，特別在一些國際化大都市，裝備有液力傳動變速箱的進口轎車迅速增長。隨著我國改革開放的進一步深入，國家對汽車工業(yè)的投資規(guī)模日益擴大，國內外汽車生產(chǎn)企業(yè)對高質量、高水平、高效率的液力傳動變速箱的需求越來越迫切。</p><p>　　

17、液力傳動變速箱故障診斷在設備故障診斷中的作用和意義，作為機械設備中一種必不可少的傳遞動力的通用零部件，在金屬切削機床、航空、電力系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機械、運輸機械、冶金機械等現(xiàn)代工業(yè)設備中得到廣泛的應用。但由于其本身結構復雜，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>　　液力傳動變速箱的運行狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術是建立在多個學科基礎之上的交叉學科，它綜合了機械、電子、力學、數(shù)學、物理、計算機的精華，具

18、有工程應用性強、技術基礎可靠、與高技術發(fā)展密切相關的特點。采用這一先進技術對齒輪箱進行狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷，可實現(xiàn)齒輪箱由事后維修、定期維修到視情維修的根本轉變，減少一些不必要的經(jīng)濟損失，具有重大意義。</p><p>　　1.3.2液力傳動變速箱的技術發(fā)展趨勢</p><p>　　隨著國內汽車市場的發(fā)育成長，液力傳動變速箱產(chǎn)品型譜逐步細化，產(chǎn)品的針對性越來越強，因此在保證現(xiàn)有液力傳動變速箱

19、生產(chǎn)和改進的同時，要充分認識到加入WTO后良好的合作開發(fā)機遇，取長補短，同時更應認識到供方、買方、替代者、產(chǎn)品競爭者的巨大壓力。要緊跟重型商用車行業(yè)向高檔、高技術含量和智能化方向發(fā)展的趨勢，要緊跟客車低地板化、綠色環(huán)?；?、城市公交大型化的發(fā)展方向，開發(fā)和生產(chǎn)具有自主知識產(chǎn)權、適合我國國情的重型車用液力傳動變速箱。</p><p>　　第二章 總體方案的設計</p><p>　　2.1液力傳

20、動變速箱概述</p><p>　　液力傳動變速箱已有60多年的歷史，目前工業(yè)車輛普遍使用的是液力傳動變速箱。人們經(jīng)常把液力傳動變速箱和無級變速箱兩個概念混為一談。實際上這兩種變速箱工作原理完全不同。</p><p>　　液力傳動變速箱主要利用液力變矩器配合差動輪系齒輪箱實現(xiàn)換擋功能。傳動過程中，液力變矩器中液體分子在高壓，高速運動中有相對運動。液力傳動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 液力傳動變速箱傳動簡圖</p><p>　　渦輪軸 2、彈性聯(lián)接板 3、渦輪 4、導輪 5、泵輪 6、中間齒輪軸 7、中間齒輪 8、油泵傳動齒輪 9、油泵總成 10、二檔齒輪 11、摩擦片 12、主動片 13、錐形板 14、墊板 15、前進檔軸總成 16、一檔齒輪 17、計數(shù)齒輪 18、一檔齒輪 19、計數(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>　　前進一檔：件1渦輪軸→件15前進檔軸總成→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

23、二檔：件1渦輪軸→件15前進檔軸總成→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前進檔軸總成→件17計數(shù)齒輪→件19計數(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前進檔軸總成→件17計數(shù)齒輪→件19計數(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、后退離合器均由操縱閥總成控制。油泵總成為內嚙合齒輪泵，油泵向系統(tǒng)提供壓力油，液力變矩器工作后的油液進入車輛上的散熱器后，再進入變速箱潤滑摩擦片、軸承及齒輪。</p><p>　　本變速箱裝有停車制動器。</p><p>　　2.2 主要技術參數(shù)</p>&l

25、t;p>　　驅動60噸的液力傳動變速箱主要設計參數(shù)：</p><p>　　1）外形尺寸： 740×580×620mm</p><p>　　2）功率： 70Kw</p><p>　　3）轉速： 2200r/min</p><p>　　4）油壓： 1.2~1.5Mpa</p>

26、<p>　　5）力矩： 70N.m</p><p>　　6）凈質量： ≤400kg</p><p>　　7）變速要求： 四級</p><p><b>　　2.3 工作原理</b></p><p>　　液力傳動變速箱傳動簡圖見圖1，液力變矩器通過彈性連接板2有發(fā)動機驅動，帶動泵輪5旋轉，使液流

27、沿葉片方向高速流入渦輪3，推動渦輪旋轉。導論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變速箱前進擋軸總成15.</p><p><b>　　2.4 結構介紹</b></p><p>　　液力傳動變速箱是由變速箱、液力變矩器、油泵總成、主調壓閥、溢流閥部件、操縱閥部件和離合器組成。下面逐步介紹各個部件：</p><p><b&g

28、t;　　2.4.1 變速箱</b></p><p>　　本次變速箱設計選用斜齒圓柱齒輪。斜齒圓柱齒輪因其使用壽命長，傳動平穩(wěn)和噪聲小而得到廣泛使用。</p><p>　　設計要求：變速箱在低檔工作時作用有較大的力，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。變速箱整體結構剛性與軸和殼體的結構有關

29、系。通過控制軸的長度即控制檔數(shù)，來保證變速箱有足夠的剛性。軸的設計：輸出軸上的功率 P=70kw，轉速n=2200r/min ，轉距T=70 Nm。</p><p>　　2.4.2 油泵總成</p><p>　　0JCMFVD60T、WH100T油泵總成結構圖見圖。油泵總成主要由油泵箱蓋1、泵殼2、主動齒輪3、被動齒輪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、泵傳動齒輪增速后（傳動比0.7838）將動力傳動給主動齒輪3，帶動油泵被動齒輪4傳動，組成內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型液力傳動變速箱有兩個離合器：離合器

31、（前進離合器）、離合器（倒檔離合器）離合器結構圖見圖，離合器有前進擋（倒檔）軸12、主動片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片主動片，離合器殼與輸入軸焊接在一體，壓力油腔控制閥分別進入前進1擋、前進2擋、后退1擋、后退2擋離合器，實現(xiàn)各

32、檔位換擋。活塞在回位彈簧18的彈簧力作用下回位，使摩擦片和主動片處在分離狀態(tài)。換擋使，油壓作用于活塞上，使內、外摩擦片互相結合，靠摩擦力把來自變矩器的動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液力變矩器結構見圖。主要由渦輪軸1、泵輪2、導輪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)動機飛輪相聯(lián)結。泵輪將發(fā)動機的機械能轉變?yōu)楣ぷ饔鸵旱膭幽?，并使液流沿葉片方向高速流入渦輪4.推動渦輪旋轉，由渦輪軸1輸出，并將轉速及扭矩傳給變速箱。液流由渦輪流出后，進入導輪3.當變矩器處于負載較大、渦輪轉速較低的變矩階段時，導輪被單項離合器楔住不能旋轉，液流作用于導輪的扭矩通過導輪作用于液流上，液流再經(jīng)過泵輪增加扭矩，渦輪上的扭矩等于泵輪與導輪的扭矩之和

34、。因而輸出扭矩大于輸入扭矩，產(chǎn)生自動變矩，當渦輪轉速與泵輪 之比大于某一值時，導輪脫開自由轉動，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 主調壓閥、溢流閥部件</p><p>　　主調壓閥、溢流閥組件結

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

36、t;　　0JCMFVD60T、WH100T操作閥組件結構圖見圖。操縱閥組件主要由微動閥1、開關閥2、操縱閥3、儲能閥4、測壓閥5等零件組成。微動閥桿連接到微動踏板連桿上，當踩下微動踏板時，微動閥桿向里移動，當微動閥桿向里移動4mm時，離合器開始降壓，離合器壓力降為某一壓力時，摩擦片打滑，使車輛達到微動效果；當微動閥桿向里移動10.5mm時，離合器壓力降為0，離合器主動片與摩擦片不能結合，車輛停止走動；當微動閥桿向里移動28mm時，微動閥

37、桿行程終止。開關閥2、儲能閥4組成緩沖閥，用于減少離合器結合與分離時的沖擊。測壓閥便于車輛上測量壓力。</p><p>　　圖 2 – 6 JCMFVD60T操縱閥組件結構圖</p><p>　　2.5 變速箱使用注意事項 </p><p>　　變速箱在使用和維修保養(yǎng)時必須注意的幾個事項為：</p><p>　　1、油質檢查；影響油質的主

38、要原因是油液溫度，油液溫度過高，將會使油液粘性下降，性能破壞，堵塞細小量孔，卡滯控制閥門，降低潤滑效果，破壞密封部件，進而可能導致變速箱失效；</p><p>　　2、油壓檢查。車輛運行1000公里后有必要進行測壓，把所測的壓力值列表和標準壓力值對照來衡量此時變速箱的工作狀況；</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擋；</p><p>　　7、長時間停車必須使用手剎，否則會破壞液力變速箱的鎖止機構；</p><p>　　8、車子停穩(wěn)后，再掛入倒擋。</p><p><b>　　2.6 本章小結</b>

40、</p><p>　　在這一章節(jié)里，我們大概了解液力傳動變速箱的結構和功能，以及它其中所包含的各個部件的基本情況。對其工作原理也有了初步的認識，此次液力傳動變速箱的設計涉及到的知識面很廣，涉及到了機械制圖，機械原理，材料力學，液壓傳動，汽車理論，以及Pro/E等方面的知識，可以說是對我大學知識的匯總，也是對我的考驗，經(jīng)過近一個月的努力，通過查資料和詢問老師，我已經(jīng)掌握了液力傳動變速箱的設計方法，知道了做什么，怎么

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

42、t;　　圖3－1 總體傳動方案圖</p><p><b>　　說明：</b></p><p>　　前進一檔 由輸入軸經(jīng)齒輪2和8 結合，由輸出軸輸出</p><p>　　前進二檔 由輸入軸經(jīng)齒輪1和7 結合，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 前進檔設計</b></p><p>　　3.2.1 前進擋概述 </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、轉速、噪聲要求等情況，應該將它們分為前進擋工作區(qū)和后退檔工作區(qū)兩大類。</p><p>　　前進擋工作區(qū)：在這個區(qū)內的工作特點是行車利用率較高，因為它是汽車的經(jīng)濟性檔位。在高檔工作區(qū)內的齒輪轉速都比較高，因此容易產(chǎn)生較大的噪聲，特別是增速傳動，但是它們的受力卻很小，強度應力值都比較低，所以強度裕量較大，即使削弱一些小齒輪的強度，齒輪匹配壽命也在適用的范圍內。因此

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

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

47、擋齒輪設計</p><p>　?。?）合理選用模數(shù)：</p><p>　　在現(xiàn)代變速箱設計中，各檔齒輪模數(shù)的選擇是不同的。但為了經(jīng)濟性和用途的要求，初選模數(shù)：m=4。</p><p>　?。?）合理選用壓力角：</p><p>　　對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。當壓力角越大時，基圓直徑就越小，漸開線就越彎曲，輪

48、齒的齒根就會變厚，齒面曲率半徑增大，從而可以提高輪齒的彎曲強度和接觸強度。</p><p>　?。?）合理選用螺旋角：</p><p>　　為了保證齒輪傳動的平穩(wěn)性、低噪聲和少沖擊，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，而齒頂會逐漸變尖。所以必須對齒輪進行齒頂變尖的驗算。對于汽車變速箱齒輪，一般推薦其齒頂寬不小于(0.25-0.4)m。</p><p>　　3.2.4 前進擋軸的設計</p><p><b>　?。╝）前進一檔</b></p><p>　　a、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)。</p><

50、;p>　　選用圓柱斜齒圓柱齒輪傳動。設工作壽命6.5年（每年工作300天），兩班制。</p><p><b>　　精度等級為七級。</b></p><p>　　由機械設計書10-1選擇齒輪材料為40Gr。硬度為280HBS，齒輪材料為45鋼（調質），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、按齒面接觸強度設計</p><p>　　由機械設計公式（10-9a）試算 (3-1)</p><p>　　確定公式內的各計算數(shù)值</p><p><b>　　試算載荷系數(shù)。</b></p><p>　　計算小齒輪傳遞的轉矩</p&

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

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

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

55、gt;<b>　　齒高 </b></p><p><b>　　計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)，7級精度，由機械設計圖10-8查得動載系數(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級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時，由，查圖10-13得，故載荷系數(shù)</p><p>　　6)按實際的載荷系數(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、按齒根彎曲強度設計，由機械設計公式10-5得到彎曲強度的設計公式為

57、 (3-6)</p><p>　?。?）確定公式內的各計算值、</p><p>　　1）由機械設計課本圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極</p><p>　　，大齒輪的彎曲疲勞強度極限。</p><p>　　2）由機械設計課本圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　3) 計算彎曲疲勞許用應力

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） 查取應力校正系數(shù)，由表

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

60、;<p><b>　　d、幾何尺寸得計算</b></p><p>　　（1）計算分度圓得直徑</p><p><b>　?。?）計算中心距</b></p><p>　?。?）計算齒輪寬度，取</p><p><b>　　（b）前進二檔</b></p>

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

62、b>　　(3-9)</b></p><p>　?。?）確定公式內得各計算數(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）許用接觸應力&

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

64、計算齒寬b及模數(shù)</p><p>　　4）計算縱向重合度 </p><p><b>　　(3-11)</b></p><p><b>　　5）計算載荷系數(shù)k</b></p><p>　　已知使用系數(shù)，根據(jù)，7及精度，由機械設計課本圖10-8查得動載系數(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）計算模數(shù)</b></p><p>

66、;<b>　　(3-13)</b></p><p>　　c、按齒根彎曲強度設計，由式（10-17）</p><p><b>　　(3-14)</b></p><p><b>　　（1）確定計算參數(shù)</b></p><p><b>　　1）計算載荷系數(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）計算當量齒數(shù)</b></p><p>　　4）查取齒形系數(shù)，由表10-5查得</p><p>　　5) 查取應力校正系數(shù)，由表10-5查得</p><p>　　6) 計算大、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>　　（2）設計計算</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　則 取</b></p><p><b>

69、;　　d、幾何尺寸計算</b></p><p><b>　?。?）計算中心距</b></p><p><b>　　(3-15)</b></p><p>　　將中心距圓整為178mm</p><p>　　（2）按圓整后得中心距修正螺旋角</p><p>　?。?）計

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

71、計</p><p>　　前進檔軸輸入功率為70KW,軸轉速為2200r/min。初選軸的材料為45鋼，調質處理。</p><p>　　1）計算軸的最小直徑 根據(jù)《機械設計》表15-3，由于考慮到軸內有孔，故取＝125。于是得軸的最小直徑為mm。</p><p>　　2）初選滾動軸承 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，且由于軸內油路孔的原因，

72、在這選用深溝球滾動軸承，且直徑偏大，型號為6209，其尺寸為</p><p><b>　　。</b></p><p>　　3）軸的其他主要部位直徑的設計 根據(jù)軸上的相關定位關系，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

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

74、4-2.</p><p>　　圖4-2 后退檔軸</p><p><b>　　4.3輸出軸的設計</b></p><p>　　1）求輸出軸上的功率和轉速 為保守起見，應采用前進一檔（以此可保證軸上承受的最大扭矩即功率最大，轉速最?。?，取每級齒輪的傳動效率（包括軸承效率在內）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，調質處理，取＝120。</p><p>　　得 (4-3)</p><p>　　3）初選滾動軸承 在這仍可選用深溝球滾動軸承

76、，型號為6209，其尺寸為</p><p><b>　　。</b></p><p>　　4）根據(jù)相關要求設計軸如圖4-3</p><p>　　圖 4-3 輸出軸</p><p><b>　　4.4剎車軸的設計</b></p><p>　　由于齒輪9采用和齒輪2一樣的齒輪。考

77、慮到設計的方便，亦選用可選用深溝球滾動軸承，型號為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）內嚙合齒輪泵是采用齒輪內嚙合原理，內外齒輪節(jié)圓緊靠

78、一邊，另一邊被泵蓋上“月牙板”隔開。主軸上的主動內齒輪帶動其中外齒輪同向轉動，在進口處齒輪相互分離形成負壓而吸入液體，齒輪在出口處不斷嵌入嚙合而將液體擠壓輸出。由于這種獨特結構，所以特別適用于輸送粘度大的介質，粘度范圍為：0.2-1000000cp;</p><p>　　內嚙合齒輪泵可反向輸送，只要更換電機轉向即可；</p><p>　　內嚙合齒輪泵泵體可轉向，進出口位置成直角，便于選配進

79、出口位置；</p><p>　　內嚙合齒輪泵在泵體、端蓋、軸承座間都有連接方便的保溫或冷卻介質的進出接口。</p><p>　　內嚙合齒輪泵具有：無困油現(xiàn)象、輸送平穩(wěn)、效率高、噪音小，使用壽命廠的優(yōu)點。</p><p>　　（二）內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、揮發(fā)性液體，直至重質

80、、粘稠，甚至半固態(tài)液體。</p><p>　?。ㄈ﹥葒Ш淆X輪泵的材質有鑄鐵，鑄鋼，不銹鋼等 </p><p>　?。ㄋ模﹪獾聡鳥OSCH生產(chǎn)的支撐塊浮動式內嚙合齒輪泵，內外齒輪均采用修正漸開線齒形，用活動月牙板將高、低壓腔分開，并在徑向形成壓力補償，使得內外齒齒頂與月牙板之間形成幾無間隙的密封，軸向動補償盤則保證軸向間隙的良好密封，使得該泵的內泄漏減至最低。低壓12Mpa、中壓21 M

81、pa、高壓33 Mpa。此結構容積效率高、結構復雜，制造成本高。他適用于輸送各種輕質、揮發(fā)性液體，直至重質、粘稠液體，甚至半固態(tài)液體。廣泛應用于石油、化工、油脂、涂料等行業(yè)。目前有泊頭市宏譽泵閥有限公司加工生產(chǎn)。</p><p>　　5.2 內嚙合齒輪泵工作原理</p><p>　　在內嚙合齒輪泵中，內轉子為主動輪，外轉子為從動論，內外轉子的速比i=Z1/Z2。由于內外轉子齒數(shù)有一齒差，在

82、嚙合過程中有二次嚙合存在。因此能形成幾個獨立的封閉包液腔。隨著內外轉子的嚙合旋轉，各包液腔的容積發(fā)生不同的變化，當包液腔容積由小變大時，包液腔內產(chǎn)生局部真空，在大氣壓力作用下，液體通過進口管道和泵蓋上的環(huán)形槽，進入泵腔開始吸液。當包液腔容積達到最大時，吸液過程結束。當包液腔內的容積由大變小時，包液腔內的液體就從另一個環(huán)形槽壓出，此為泵的排出過程。      內嚙合齒輪泵在工作過程中，內轉子的一個

83、齒轉過一周，出現(xiàn)一個工作循環(huán)，即完成泵吸液至排液過程。一個轉子泵的內轉子有個齒，它每旋轉一周，必須出現(xiàn)個與上述腔相同的工作循環(huán)，內嚙合齒輪泵便通過個工作循環(huán)連續(xù)不斷地向外輸液，故內外轉子繞互相平行的兩軸線做不同速度的同向運轉時，必發(fā)生相對運動，此運動使內外轉子間產(chǎn)生不斷變化的空間，并與吸液排液道接通，以達到吸排液的目的。</p><p>　　5.3 油泵各參數(shù)設計</p><p>　　

84、5.3.1內嚙合齒輪傳動相關計算</p><p>　　已知：傳動比i=0.7837，通過內嚙合齒輪的傳動比，根據(jù)機械設計第十章齒輪傳動，計算出，，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，-內齒輪的齒頂圓半徑-內齒輪的齒根圓半徑，b-齒厚</p><p>　　理論流量的

86、近似計算公式：</p><p><b>　　=220016</b></p><p>　　=35.36L/min （5-4）</p><p><b>　　實際流量： </b></p><p>　　n為主動齒輪即內齒輪的轉速

87、，常取0.8-0.965.</p><p>　　模數(shù)：對近似流量公式中的用模數(shù)m來表示，計算出模數(shù)m，再取標注模數(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>　　（5-8）</b></p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　內齒輪的齒頂圓、齒根圓半徑

89、：</p><p><b>　　（5-10）</b></p><p><b>　?。?-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 齒輪軸的設計</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)內齒輪的各尺寸，d大致上取，。</p><p>　　2）齒輪的部分：根據(jù)內齒輪的結構尺寸，大致選齒輪的各個參數(shù)Z=20，m=3，。</p><p><b>　　d=mz=20&

91、lt;/b></p><p>　　3）軸承的設計：通過機械設計指導手冊，</p><p>　　4）普通平鍵的設計：已知，查機械制圖書，得到</p><p>　　5）花鍵的設計：已知，查機械設計指導手冊，。</p><p>　　5.4 殼體的設計</p><p>　　通過過度齒輪與變矩器輸出嚙合來帶動齒輪泵，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合設計，很好的保護和防止油液的污染，必須給其裝上外殼。</p><p>　　起齒輪邊界總高度170毫米，為了給油液的運行留下足夠的空間和過度齒輪的運轉嚙合，給它兩邊都留下20毫

93、米的空間。根據(jù)對工作狀況的分析，和對油液壓力的校核，選擇2毫米的鍛鋼作為機殼。</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，為變矩器設計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 油泵總成的結構</p><p>　　如圖 5-1 所示

94、</p><p>　　圖 5-1 油泵的結構</p><p>　　第六章 變速箱離合器的設計</p><p><b>　　6.1 離合器概述</b></p><p>　　離合器是用于原動機和工作機之間或機器內部主動軸與從動軸間，在同軸線上實現(xiàn)傳遞動力或運動，具有接合或分離功能的裝置。使機器起動或停止,主、從動軸間

95、同步和相互超越運動，工作機起動和過載保護，以及進行速度變換，控制轉矩的大小，滿足要求的結合時間等。因此，離合器在機床、汽車、印刷、包裝、食品、輕工、石油、冶金、礦山、起重運輸機械、發(fā)電設備等各類機械中得到廣泛的應用。</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，傳遞轉矩大，體積小，調整油壓可控制輸出轉矩的大小，離合平穩(wěn)無沖擊。此變速

96、箱中使用了兩個液壓離合器，但結構相同，故在此只對一個離合器進行設計</p><p>　　6.2 離合器的設計</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，對整個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行合理的結構設計是離合器設計的重要環(huán)節(jié)。查《機械設計手冊》單行本（聯(lián)軸器、離合器與制動器

97、）表4－1確定摩擦片的參數(shù)。</p><p>　　液力傳動換檔離合器裝在密封著的變速箱內，工作時散熱條件差，所以要求摩擦材料要具有良好的導熱、耐磨、耐熱、耐燒蝕性。叉車在實際作業(yè)中換檔頻繁，要求離合器在結合時應平穩(wěn)、柔和；而在分離時要迅速徹底。因此，在設計離合器時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，導熱性好、強度高，且承受負荷能力比非金屬摩擦材料

98、大，故在工程機械、叉車機動力換檔離合器中得到了廣泛應用。</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)動機轉矩的。</p><p><b>　　（

99、6-1）</b></p><p>　　——離合器的最大摩擦力矩N·m</p><p>　　——發(fā)動機的最大扭矩，N·m</p><p>　　——一次傳動裝置的傳動比(當離合器裝在發(fā)動機的輸出軸上時i=1)</p><p>　　——離合器的儲備系數(shù)，選擇時，應考慮以下幾點：</p><p>

100、;　　摩擦片在使用中磨損后，離合器還應能可靠地傳遞發(fā)動機最大轉矩    要防止離合器滑磨過大。    要能防止傳動系過載。</p><p>　　顯然，為可靠傳遞發(fā)動機最大轉矩和防止離合器滑磨過大，β不宜選取太小；為使離合器尺寸不致過大，減少傳動系過載，保證操縱輕便，β又不宜選取太大；當發(fā)動機后備功率較大、使用條件較好時，β可選取小些；當使用條件惡劣，需要拖帶掛車時，

101、為提高起步能力、減少離合器滑磨，β應選取大些；貨車總質量越大，β也應選得越大；采用柴油機時，由于工作比較粗暴，轉矩較不平穩(wěn)，選取的β值應比汽油機大些；發(fā)動機缸數(shù)越多，轉矩波動越小，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：單片=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、外徑比c 為了計算內徑,先要確定內、外徑比c. 在設計摩擦片時，應選擇合適的內、外徑比c。c值取得過小，摩擦片內徑過小，結構布置往往有困難；另外c值小，內、外徑差值大，內、外徑的圓周速度相差大，滑磨時溫升不一致，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)確定內徑 在已知外徑和內外徑比的情況下,得內徑</p><p>　　,取d=67mm (6-

106、2)</p><p>　　6.2.4離合器的計算</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徑（mm）</p><p>　　——摩擦片材料的許用壓強（MPa）見《機械設計手冊》單行本（聯(lián)

107、軸器、離合器與制動器）表22.6-4，在此選?。?</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“O”形橡膠密封圈，可?。?.03Q</p><p><b>　　故＝339.91n</b></p><p>　　——油液工作壓強（MPa）,一般取＝0.

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，為了保證離合器能安全脫開，應滿足，一般取＝0.05～0.1 MPa，在這選?。?.08 MPa</p><p>　　——離合器轉速（r/min）</p><p>　　——液壓缸內半徑（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）復位彈簧力</b></p><p>　　式中 ——離合器脫開時，油缸中總的壓力損失對活塞的阻力（N）。</

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

112、矩器是車輛上應用的液力傳動裝置。它對外載荷有自動造應性，能隨著外載荷的變化自動進行變矩，由于傳遞動力的介質是油，所以傳動非常柔和、平穩(wěn)；能減輕外載荷變化對傳動系統(tǒng)及發(fā)動機的沖擊與振動，延長傳動系統(tǒng)及發(fā)動機的壽命。產(chǎn)品廣泛應用于叉車、裝載機等工程機械，是工程車輛的重要部件。該產(chǎn)品已經(jīng)系列化，已根據(jù)不同車輛的要求設計、制造出了各種性能、結構要求的液力變矩器，循環(huán)圓直徑從Φ244至Φ350、傳遞功率從30KW至160KW，應用于1.5噸液力叉

113、車及ZL30、ZL50裝載機，產(chǎn)品可靠性高，維修方便。</p><p>　　液力變矩器的作用有：（1）成倍增長發(fā)動機產(chǎn)生的轉矩。（2）起到自動離合器的作用，傳送或斷開發(fā)動機轉矩至變速器。（3）緩沖發(fā)動機及傳動系的扭轉振動。（4）起到飛輪的作用，使發(fā)動機平穩(wěn)轉動。（5）驅動液壓控制系統(tǒng)的油泵。</p><p>　　7.2液力變矩器的結構及工作原理</p><p>　　

114、液力變矩器由泵輪、渦輪、導輪、旋轉外罩和導流表面組成。其工作過程為：動力輸入外罩帶動泵輪旋轉 液體能量（扭矩）進入渦輪液體能量（扭矩），使渦輪旋轉帶動工作機（輸出）工作液流進入導輪（導輪不動），改變扭矩（外面阻力矩傳入）液體進入泵輪，繼續(xù)循環(huán)。</p><p>　　變矩原理：以循環(huán)圓流體為研究對象，當在某一穩(wěn)定工況點運動時，各工作輪對流體的力矩為</p><p><b>　?。?

115、-1）</b></p><p>　　即 </p><p><b>　　式中 ，；</b></p><p>　　——動力機傳給變矩器泵輪的轉矩；</p><p>　　——泵輪的機械效率；</p><p>　　——渦輪對流體的作用轉矩；</p>

116、<p>　　——渦輪的機械效率。</p><p>　　因，，且一般(點，故有) </p><p>　　這就是液力變矩器的變矩原理。</p><p>　　7.3液力變矩器的設計計算</p><p>　　已知參數(shù)如下：型號為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。旋轉方向為順時針（面向輸入端），工作油液為LTSA32GB11120汽輪機油或6號、8號液力傳動油。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，故可以直接計算循環(huán)圓形狀的相對參數(shù)。</p><p>　　（1）循環(huán)圓內徑 由于直徑比，其中為循環(huán)圓內徑，為有效直徑。對一般啟動變矩系數(shù)要求不

118、高的變矩器，，而對啟動變矩系數(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構布置等因素，因太小對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)圓內環(huán)的徑向長度，L為循環(huán)圓外環(huán)的徑向長度。a減小顯然會使流道過流斷

119、面的面積增大，循環(huán)圓內的流量也就相應的增大，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較小雖然會使變矩器的能容增大，但給葉輪設計帶來困難，葉片嚴重扭曲，且內環(huán)處葉片的節(jié)距減小，使排擠系數(shù)減小。另外，流道彎曲大也會使流動損失增加。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;　　（3）循環(huán)圓的軸向寬度B 因為循環(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計介紹</p><p>　　由于變矩器型號均已知，故在此只對葉輪設計方法進行介紹。變矩器葉輪設計是由設計計算及根據(jù)經(jīng)驗選定出工作輪

121、各參數(shù)值以后，設計出葉輪及繪制出葉片的形狀，并最終繪出木模圖，以便于鑄造或機加制造出工作輪。</p><p>　　（1）葉片進出口邊的確定 變矩器葉輪的進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，均由設計者在葉輪設計時確定?？梢詫⑦M口邊放在同一軸面上，也可以根據(jù)保角變換分點把進口放在同一直線上。因進口邊形狀影響，在進行保角變換時，保角網(wǎng)格上根據(jù)前后蓋板（內外環(huán)）流線及平均流線上葉片