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1、ZL10 装载机驱动桥（主传动器）设计ZL10 装载机驱动桥（主传动）设计摘要摘要 本次设计内容为 ZL10 装载机驱动桥设计，大致分为主传动的设计，差速器的设计，轮边减速器设计，半轴的设计四大部分。其中主传动锥齿轮采用 35 螺旋锥齿轮，这种类型的齿轮的基本参数和几何参数的计算是本次设计的重点所在。将齿轮的几个基本参数，如齿数，模数，从动齿轮的分度圆直径等确定以后，用大量的公式可计算出齿轮的所有几何参数，进而进行齿轮的受力分析和强度校核。了解了差速器，半轴和最终传动的结构和工作原理以后，结合设计要求，合理选择它们的形式及尺寸。本次设计差速器齿轮选用直齿圆锥齿轮，半轴采用全浮式 ，最终传动采用
2、单行星排减速形式。关键词 装载机，驱动桥，设计ZL10 装载机驱动桥（主传动器）设计IZL10 Loader Drive Bridge Design And Main Drive DesignAbstractAbstractThis design was a ZL10 loader drive axle design, broadly divided into the main drive design, the differential design, final drive design and the axle design. One main drive bevel gear used
3、 35 Spiral bevel gear, the basic parameters and the calculation of geometry parameters for this type of gear is the focus of this design. When the gears of a few basic parameters, such as number of teeth, module, driven gear such as sub-degree diameter were determined , all geometric parameters of g
4、ears can be calculated using a large number of formulas, and then the gear stress analysis and strength check can be operated . Understanding the structure and working principles of the differential, half shaft and final drive of the future, combined with the design requirements, their form and size
5、 were rightly selected. Straight bevel gear was selected for differential gear, full floating for axle and a single row of slow form planetary for final drive.Keywords: shovel loader , drive bridge , designZL10 装载机驱动桥（主传动器）设计II目录摘要 IIIAbstract .IV1 概述 .12 动力机与液力变矩器匹配 .53 传动比计算及其分配 .74 主传动器设计 1241 主传
6、动器的结构形式.12 42 主传动器的基本参数选择与计算.12 43 主传动器的轴承校核.285 差速器设计 3451 差速器的差速原理.34 52 锥齿轮差速器的结构.35 53 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计.366 驱动半轴的设计 4461 半轴的结 式分析 44 62 半轴的结构设计 .44 63 半轴的材料与热处理 .45 64 全浮式半轴的强度计算.457 最终传动设计 4671 齿圈式行星机构中齿轮齿数的选择 .47 72 行星齿轮传动的配齿计算 .47 73 行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算 .48 74 行星齿轮传动强度计算及校核 .548 驱动桥壳设计 5881 铸造整
7、体式桥壳的结构.58 82 桥壳铸件结构设计时注意事项.59 83 润滑.59 9 各主要花键螺栓的选择与校核60 9.1 花键螺栓的选择校核609.2 螺栓的选择与校核 63结论 .66参考文献 .67致谢 .68附录 .69太原科技大学毕业设计（论文）01 . 概述装载机是一种广泛用于公路、铁路、矿山、建筑、水电、港口等工程的土石方工程施工机械，它的作业对象是各种土壤，砂石料、灰料及其他建筑路用散装物料等。主要完成铲、装、卸、运等作业，也可对岩石、硬土进行轻度铲掘作业。它具有作业速度快，效率高，操作轻便等优点。此处设计的 Zl10 装载机与对与其他中大装载，即属工程型装、运机具，不仅需要铲
8、装块度较大的松散物料，还需要挖掘 I、II 级土壤的能力，ZL10 装载机属工程辅助型和生产生活服务型的装、运料机具，它的作业对象是粒度不大的松散物料。此处的 ZL10 装载机采用的是液力机械传动，液力机械传动是一种采用变矩器与动力换挡变速器组合传动装置，以液力为工作介质，利用液体动能来传递能量，可随外阻力变化自动调整牵引力和速度的一种传动方式。其与机械传动相比有如下优点：1.从设计上看，液力传动系统比机械传动系统先进，其柔性传动连接更适合装载机的铲装工况。2.从使用上看，其换挡、换向操纵比机械传动系统的快速、轻巧，因而其单位循环生产率比机械传动型的高。3.由于变矩器利用液体作为传递动力的介质
9、，输入轴与输出轴之间无刚性的机械联系，因而减小了传动系及发动机零件的冲击载荷，提高车辆的使用寿命4能在规定范围内根据外界阻力的变化，自动进行无级变速，这不仅提高了内燃机的功率利用率，而且大大减少换档次数，降低驾驶员的劳动强度。5.由于变矩器的自动变速能力，对于同样的变速范围，可减少变速箱的档位数，简化变速箱的结构。虽然液力机械传动同时存在了诸如成本过高，维修困难等缺点，但是介于如上的优点和以人为本的原则我们在此处选用液力机械传动。ZL10 的驱动桥处于动力传动系的末端，主要有主传动器、差速器、半轴、轮边减速器和驱动 桥壳等部件。 其基本功能是（1）将万向传动装置传来的发动机转矩通过主传动器、差
10、速器、半轴等传到驱动车轮，实现降低转速、增大扭矩。 （2）通过主传动器圆锥齿轮副改变转矩的传递方向。 （3）通过差速器实现两侧车轮差速作用，保证内、外侧车轮以不同转速转向，将动力合理的分配给左、右驱动车轮（4）承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力、纵向力和横向力。 ZL10 装载机驱动桥（主传动器）设计1设计驱动桥时应满足如下基本要求：1)选择适当的主减速比，以保证汽车在给定的条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。2)差速器除了保证左、右驱动车轮差速滚动外，还能将转矩连续平稳的传递给驱动轮3)当左、右驱动轮与路面的附着条件不一致时，能充分的利用汽车的驱动力4)外廓尺寸小，保证汽车具有足够的离地
11、间隙，以满足通过性的要求。5)齿轮及其他传动件工作平稳，噪声小。6)在各种载荷和转速工况下有较高的传动效率。7)具有足够的强度和刚度，以承受和传递作用于路面和车架或车身间的各种力和力矩；在此条件下，尽可能降低质量，尤其是簧下质量，减少不平路面的冲击载荷，提高汽车的平顺性。8)结构简单，加工工艺性好，制造容易，维修，调整方便。ZL10 装载机驱动桥（主传动器）设计22. 动力机与液力变矩器匹配根据查表 24.3-1与原始数据相比较可知 495K1 发动机数据较吻合，查表可知 zl101装载机，及此次选用的发动机选单涡轮液力变矩器 YJ265，有效直径为 265mm。与其匹配较为合适。YJ265
12、原始数据如图 2.1和表 2.2所示.11表 2.1 液力变矩器原始数据iK1000BMmN.03.35024.70.12.920.29225.50.22.500.50026.20.32.170.65026.50.41.8380.73526.80.51.590.79526.30.61.3830.83025.70.651.2880.83725.20.71.1860.83024.40.791.000.79022.00.810.9750.78021.60.90.7060.63515.7ZL10 装载机驱动桥（主传动器）设计3图 2.1 YJ260 液力变矩器原始数据对于 ZL10 小型装载机，为满足
13、对插入力（牵引力）的要求，用以全功率匹配为主。发动机与液力变矩器匹配时，为保证涡轮具有最大输出功率，以液力变矩器的最高效率工况来传递柴油机的最大功率，即液力变矩器对应的（即）的负荷抛物线通过柴油*i机标定工况点扭转。同时也能获得较高的作业生产率。eHM将原始发动机曲线扣除发动机辅助装置，扣除工作装置油泵和转向油泵空转是消耗的的扭矩，变速操纵泵消耗的扭矩，得全功率匹配时的发动机扭矩由可知对于每一个 i 值，从液力变矩器的公称特性曲线上查相应的和6624P1 )1000(BM；用一系列泵轮转速，根据式=,=,=iK1 Bn2 Bn3 BnBM)1000(BM21000BninbinTM计算得响应的
14、一系列,，,值将发动机BMK.1 BM2 BM3 BM1 Tn2 Tn3 Tn1 TM2 TM3 TM全功率匹配的特性曲线与变矩器 i=0 时的变矩器输入特性曲线画在一起，可得发动机全功率匹配时与液力变矩器，共同工作点（,） ，此点为（2007.13，165）此点在额定bnBM点附件负荷匹配条件，故所选液力变矩器合理。该液力变矩器与发动机全功率曲线相0i交于=187。BMmN.ZL10 装载机驱动桥（主传动器）设计43. 传动比计算及其分配因其传动平稳，冲击小，适合于高速重载的环境，固在此处 ZL10 变速箱采用的是斜齿轮。在此处我们选用的轮边减速器的设计太阳轮主动（由半轴驱动） 、齿圈用花键
15、和驱动壳体固定连接、行星架和车轮轮毂用螺栓连接。这种方案的传动比为。为齿圈和1太阳轮的齿数比。传动简图如图 4-1 所示传动系机械效率4（3-1）lcn mn mn mm3 32 21 11n直齿轮啮合对数，=1；1n2n-斜齿轮啮合对数，=4；2n3n-锥齿轮啮合对数，=1；3nc-差速器效率，=0.9；cl-轮边减速器效率，=0.98。llcn mn mn mm3 32 21 1=。75. 09 . 098. 096. 097. 014图 3.1 ZL10 轮边减速器传动简图ZL10 装载机驱动桥（主传动器）设计5动力半径：11,m （3-2） BBHdrd)1 (20254. 0式中：d-轮缘高度；inB-轮辋宽度；inH-轮胎断面高度；in，此初所给出的轮胎通过查资料可知此类轮胎为标准胎，=1.0；BH-轮胎径向变形系数，对标准胎或款断面胎=0.12-0.16；对超低压拱形轮胎，=0.2-0.3，此处取 0.12。 BBHdrd)1 (20254. 0=m4465. 088. 075. 92180254. 0 dgrr)1 ( （3-3） -4-滑转率，此处的去在额定工况（对装载机来说通常以最大生产率工况为额定 工况）下的生产率较
