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1、ZL06型装载机驱动桥设计摘要 轮式装载机的驱动桥是变速箱或万向节传动装置之后，驱动轮之前的所有传动机构的总成，它作为底盘传动系的主要组成部分，其功用是将发动机的扭矩进一步增大，以适应车轮为克服阻力所需要的扭矩，同时改变扭矩的方向以便传递给车轮。 本课题是针对ZL06型装载机来设计与之相配套的驱动桥，主要设计内容包括主传动器设计，差速器的设计，最终传动（轮边减速装置）的设计以及半轴和驱动桥壳的设计，并成功地将这几部分组成一个整体。关键字：驱动桥，主传动器，差速器，最终传动全套图纸，加153893706DRIVING AXLE DESIGN OF ZL60 MODEL SHOVEL LOADER
2、ABSTRACT The driving axle of the wheel shovel loader is the assembly of all transmission mechanism after the transmission box or the universal coupling and before the running wheel. As the main components of the chassis transmission, its function is to further increase the torque of the engine, in o
3、rder to adapt to the wheels needed to overcome the resistance of torque. At the same time, it can change direction of the torque in order to transfer the torque to the wheels. This topic aims at designing the driving axle matching the ZL60 model shovel loader. The main design elements including the
4、main transmission design, the differential design, the wheel reduction gear design, the axle design, the axle housing design and form these parts a whole.Key words: driving axle, main transmission, differential, wheel reduction gear目录第一章 绪 论 11.1引 言 1 1.2轮式装载机驱动桥得设计要求 1第二章 驱动桥总体方案的确定 2 2.1 非断开式驱动桥 2
5、 2.2 断开式驱动桥 3第三章 主减速器设计 4 3.1 主减速器结构方案分析 4 3.1.1 螺旋锥齿轮传动 4 3.1.2 主减速器结构形式 5 3.2 主减速器主、从动锥齿轮的支撑形式 5 3.2.1 主动锥齿轮的支撑 5 3.2.2 从动锥齿轮的支撑 63.3 主减速器的基本参数选择与设计计算 63.3.1 主减速器锥齿轮的主要参数选择 63.3.2 其他几何参数的确定 83.4 主减速器锥齿轮的材料 93.5 主减速器锥齿轮的强度计算 10 3.5.1 弯曲应力计算 10 3.5.2 接触应力计算 113.6 主传动器锥齿轮轴承的设计计算 123.6.1 确定螺旋锥齿轮上的作用力
6、123.6.2 主减速器轴承支撑反力的确定 133.6.3 锥齿轮轴承型号的确定和轴承寿命的校核 14第四章 差速器设计 164.1 差速器结构形式的选择 164.2 差速器的基本参数选择与设计计算 174.2.1 差速器球面直径的确定 174.2.2 差速器齿轮参数的选择 174.3 差速器齿轮材料的选择 194.4 差速器直齿锥齿轮强度计算 19第五章 最终传动设计 215.1 轮边减速器的基本参数选择与设计计算 215.1.1 行星传动齿轮齿数的确定 215.1.2 行星传动齿轮模数的确定及角度修正 235.1.3 行星机构齿轮的强度计算 23第六章 半轴的设计与计算 256.1 半轴的
7、型式 256.2 半轴的设计与计算 266.2.1 半轴计算转矩的确定 266.2.2 半轴杆部直径的确定 266.2.3 计算扭转应力 266.2.4 半轴花键部分的应力验算 276.3 半轴的材料选取与热处理 28第七章 驱动桥壳设计 297.1 桥壳的结构形式 297.1.1 可分式桥壳 297.1.2 组合式桥壳 297.1.3 整体式桥壳 297.2 桥壳的受力分析及强度计算 30第八章 结论 33参考文献 34致谢 35第一章 绪论1.1 引言 本课题是对ZL06型轮式装载机驱动桥的结构设计。故本论文将对驱动桥及其主要零部件的结构型式与设计计算作一一介绍。 驱动桥是装载机的重大总成
8、，承载着装载机的满载荷重及地面经车轮、车架及承载式车身经悬架给予的铅垂力、纵向力、横向力及其力矩，以及冲击载荷；驱动桥还传递着传动系中的最大转矩，桥壳还承受着反作用力矩。装载机驱动桥结构型式和设计参数除对装载机的可靠性与耐久性有重要影响外，也对装载机的行驶性能如动力性、经济性、平顺性、通过性、机动性和操动稳定性等有直接影响。另外，驱动桥在装载机的各种总成中也是涵盖机械零件、部件、分总成等的品种最多的大总成。例如，驱动桥包含主减速器、差速器、驱动车轮的传动装置（半轴及轮边减速器）、桥壳和各种齿轮。由上述可见，驱动桥设计涉及的机械零部件及元件的品种极为广泛，对这些零部件、元件及总成的制造也几乎要设
9、计到所有的现代机械制造工艺。因此，通过对驱动桥的学习和设计实践，可以更好的学习并掌握现代车辆设计与机械设计的全面知识和技能。1.2 轮式装载机驱动桥的设计要求 驱动桥设计得主要任务，在于正确的确定主传动器、差速器、半轴、最终传动和桥壳等部件得结构形式，并成功地组成一个整体。驱动桥必须满足下列要求： 1）保证装载机具有最好的牵引性能和经济性能，总体设计时应根据装载机得工作条件及发动机、传动系、轮胎等参数，选择合理得传动比来保证这一点。2）驱动桥各部件在工作可靠，并有较长的使用寿命的条件下，应力求做到重量轻、体积小和保证足够的离地间隙。3）结构简单，制造容易，修理、保养等方便。第二章 驱动桥总体方
10、案的确定驱动桥处于动力传动系的末端，其基本功能是增大由传动轴或变速器传来的转矩,并将动力合理地分配给左、右驱动轮，另外还承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力力和横向力。驱动桥一般由主减速器、差速器、最终传动、半轴和驱动桥壳等组成。驱动桥设计应当满足如下基本要求：a)所选择的主减速比应能保证汽车具有最佳的动力性和燃料经济性。b)外形尺寸要小，保证有必要的离地间隙。c)齿轮及其它传动件工作平稳，噪声小。d)在各种转速和载荷下具有高的传动效率。e)在保证足够的强度、刚度条件下，应力求质量小。 f)结构简单，加工工艺性好，制造容易，拆装，调整方便。驱动桥的结构型式按工作特性分，可以归并为两大类，即非
11、断开式驱动桥和断开式驱动桥。当驱动车轮采用非独立悬架时，应该选用非断开式驱动桥；当驱动车轮采用独立悬架时，则应该选用断开式驱动桥。因此，前者又称为非独立悬架驱动桥；后者称为独立悬架驱动桥。独立悬架驱动桥结构叫复杂，但可以大大提高车辆在不平路面上的行驶平顺性。2.1 非断开式驱动桥普通非断开式驱动桥，由于结构简单、造价低廉、工作可靠，广泛用在各种载货汽车、客车和公共汽车上，在多数的越野汽车和部分轿车上也采用这种结构。他们的具体结构、特别是桥壳结构虽然各不相同，但是有一个共同特点，即桥壳是一根支承在左右驱动车轮上的刚性空心梁，齿轮及半轴等传动部件安装在其中。驱动桥的轮廓尺寸主要取决于主减速器的型式。在装载机轮胎尺寸和驱动桥下的最小离地间隙已经确定的情况下，也就限定了主减速器从动齿轮直径的尺寸。在给定速比的条件下，如果单级主减速器不能满足离地间隙要求，可该用双级结构。在双级主减速器中，通常把两级减速器齿轮放在一个主减速器壳体内，也可以将第二级减速齿轮作为轮边减速器。对于轮边减速器：越野汽车为了提高离地间隙，可以将一对圆柱齿轮构成的轮边减速器的主动齿轮置于其从动齿轮的垂直上方；公共汽车为了降低汽车的质心高度和车厢地板高度，以提高稳定性和乘客上下车的方便，可将轮边减速器的主动齿轮置于其从动齿轮的垂直下方；有些双层公共汽车为了进一步降
