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1、第 I 页 目录 摘要.V关键词.V前言.第一章 变速箱的功用、要求和类型. 11.1 变速箱的功用. 11.2 对变速箱的要求. 11.3 变速箱的类型. 1第二章 变速箱的传动方案. 22.1 变速箱类型选择及传动方案设计. 32.1.1 类型选择. 32.1.2 倒档的形式及布置方案. 32.2 传动简图方案设计的一般原则. 52.3 变速箱操纵机构方案分析. 52.3.1 变速箱操纵机构的功用. 52.3.2 变速箱操纵机构应该满足如下要求. 62.3.3 操纵机构组成. 62.4 变速箱传动方案的设计. 62.4.1 整体总布置. 62.4.2 驾驶员的使用习惯. 62.4.3 提高
2、平均传动效率. 72.4.4 改善齿轮受载状况. 72.4.5 传动方案. 7第三章 变速箱设计计算. 103.1 变速箱主要参数的选择. 10第 II 页 3.1.1 发动机参数选择. 103.1.2 档位数的确定. 103.1.3 各档位传动比的确定. 103.1.4 轴的直径. 113.1.5 中心矩 A. 123.1.6 齿轮参数选择. 123.1.7 齿轮的强度校核. 193.2变速箱轴的设计计算. 243.2.1 轴的功用及设计要求. 243.2.2 轴尺寸初选. 243.2.3 轴的结构形状. 253.2.4 轴的受力分析. 263.2.5 轴的校核. 263.2.6 第一轴的强
3、度与刚度校核. 273.2.7 第二轴的强度与刚度校核. 283.2.8 轴上花键的设计计算. 303.3变速箱轴承的选择. 313.3.1 几种轴承的特点. 313.3.2 类型的选择. 323.4啮合套的设计. 33第四章 变速箱的拆装顺序. 354.1 变速箱的装配顺序.354.2 变速箱的拆卸. 364.3 变速箱总成装配应注意的问题. 36第五章 离合器分析. 375.1 离合器的基本组成和分类. 37第 III 页 5.2离合器的功用. 375.3汽车离合器设计的基本要求. 37第六章 摩擦离合器基本结构尺寸、参数的选择. 386.1摩擦片外径及其它尺寸的确定. 386.1.1摩擦
4、片外径 D .386.1.2摩擦片内径 d . 396.1.3摩擦片厚度 h .406.1.4校核离合器所选尺寸. 40第七章 离合器零件的结构选型及设计计算. 417.1 从动盘总成. 417.1.1 从动片. 427.1.2 从动盘毂. 427.2 压盘和离合器盖. 447.2.1压盘设计. 447.2.2离合器盖设计. 467.3 离合器分离装置的设计. 477.3.1分离杆. 477.3.2分离轴承及分离套筒. 497.4 圆柱螺旋弹簧设计. 507.4.1结构设计要点. 507.4.2弹簧的材料及许用应力. 507.4.3弹簧的计算. 517.4.4离合器的操纵机构. 54结论. 5
5、6参考文献. 56第 IV 页 致 谢. 57第 V 页 轮式挖掘机离合器及变速箱设计 摘要：本次设计是在对轮式挖掘机的离合器及变速箱进行分析与研究的基础上， 通过对离合器及变速箱的工作原理、性能参数、构造及制造工艺进行分析与对比， 设计出更好更能满足现今工程生产需要的轮式挖掘机的离合器及变速箱。根据轮 式挖掘机的使用特点及要求本次设计采用了和普通汽车类似的离合器及变速箱， 目的是借用标准汽车的零部件，降低制造成本，维修也更方便。然后在设计的过 程中对变速箱的档位数与传动比、档位的布置、换档方式以及离合器的从动盘、 压盘、分离装置等进行了结构的优化设计，在满足使用要求的前提下尽量地简化 了机械
6、结构，从而在降低了成本的同时，降低了挖掘机操纵员的工作强度，还满 足了对轮式挖掘机工作效率、安全性、稳定性及成本等的要求。 关键词：轮式挖掘机 变速箱 离合器 从动盘 。 Abstract: This design is on the clutch and gearbox wheeled excavator research and analysis on the basis of clutch, through the working principle, and the gearbox performance parameters, structure and the manufactur
7、ing process analysis and comparison, more can satisfy the design better production need now engineering wheeled excavator clutch and transmission. According to the use of wheeled excavator characteristics and requirements of this design USES a and ordinary cars similar clutch and transmission, the p
8、urpose is to borrow standard components, reduce automobile manufacturing costs, repair more convenient also. Then in design process on the number and transmission ratio of gear transmission, gear arrangement, shift way and clutch platen, pressure plate, separation device etc optimization design of t
9、he structure in the precondition of contented use simplified mechanical structure as possible, in order to reduce the costs at the same time, reduced the excavator working strength, manipulating member of still satisfied wheeled excavator working efficiency, safety, stability and cost requirements.
10、Keywords: wheeled excavator Gearbox clutch platen. 前言 轮式挖掘机是以轮胎作为行走部件的挖掘机械，简称轮挖。轮挖行走速度快， 第 VI 页 不损坏路面，能远距离自行转场及可快速更换多种作业装置。国外轮挖的最高行 走速度大多为 2540km/h，国产的大多为 2540km/h，贵州詹阳动力生产的高 速轮挖 JYL200C 行走速度甚至达到了 51km/h，而履带式的行走速度仅为 3 5km/h。虽然轮挖工作效率不如同等级的履挖，但与履挖昂贵的转移费相比，频 繁转场时轮挖更具经济优势。正是以其机动、灵活、高效的鲜明特点，轮挖在市 政维护工程、公路
11、交通建设及快速抢修等物料挖掘、搬运等方面得到了广泛运用。 据统计，在西方发达国家轮挖需求量约占挖掘机需求总量的 12强，有的 甚至达到 7080，应用十分广泛。而我国的轮挖仅为 3左右，故从世界范围 看，轮挖在我国的应用有待挖掘。可以说，在未来几年继续扩大内需，扩大基础 建设发展战略，城市及小城镇建设发展战略的大环境决定了我国轮挖市场的广阔 前景。 国外轮挖生产企业较多且品种齐全，如日立、小松、利勃海尔、卡特彼勒、 沃尔沃、JCB、现代等。这些公司的产品基本体现了当今世界轮式挖掘机技术发 展的最高水平，且很多著名公司都拥有其专有关键技术及元器件，国产轮挖在品 牌、品种上可选择性都较少，这与国外
12、“百家争鸣”的现象形成鲜明对比。近年 来，虽然国产轮挖在产量、品种和技术水平等方面都有了一定的发展，比如詹阳 动力重工开发生产的高速轮挖填补了国产空白、实现了行驶速度的重大突破甚至 比国外同类机型还要略高一筹，但发展规模仍然很小，技术性能和工作可靠性还 不能满足国内市场的需要，严重缺乏关键技术。总之国产轮挖与国外的相比相差 较远，其发展任重而道远。 正是因为如此，对轮式挖掘机的离合器及变速箱等关键部件的研究与分析对 提高我国轮挖整体水平是有很大意义的。 第 1 页 第一章 变速箱的功用、要求和类型 现代轮式挖掘机采用的动力装置主要是活塞式内燃机，其转矩和转速变化范 围较小，不能适应挖掘机在各种
13、条件下阻力变化的要求，因此在传动系中，采用 了可以改变转速比和传动转矩比的装置，即变速箱1。变速箱不但可以扩大发动 机传到驱动车轮上的转矩和转速的变化范围，以适应挖掘机在各种条件下行走的 需要，而且能在保持发动机转动方向不变的情况下，实现倒退，还能利用空挡暂 时地切断发动机与传动系统的动力传递，使发动机处于怠速运转状态。 1.1 变速箱的功用 （1）改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行 驶条件，如起步、加速、上坡等，同时使发动机在有利的工况下工作； （2）在发动机旋转方向不变的前提下，使挖掘机能倒退行驶； （3）可切断传给行走装置的动力（即所谓挂空档 ），能使发动机动力不传给 行走装置，在发动机运转的情况下，机械能长期停车、便于发动机起动好有利于 停车的安全。 1.2 对变速箱的要求 （1）具有足够的档位和合适的传动比，以满足使用要求，使机械能在合适的 牵引力和速度下工作，具有良好的牵引性和燃油经济性以及高的生产率。 （2）变速箱应工作可靠、使用寿命长、传动效率高、结构和制造简单、拆修 方便。 （3）换档应轻便，不许出现同时挂两个档，自动脱档和跳档等现象。 1.3 变速箱的类型：
