《装载机驱动桥设计说明书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《装载机驱动桥设计说明书.doc（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、主动、从动锥齿轮图及减速器装配图请联系QQ122635055太原科技大学毕业设计（论文）目录摘要IIIABSTRACTIV第1章 概述1第2章 驱动桥结构分析2第3章 主传动器设计331 主传动器的结构形式332 主传动器的基本参数选择与计算4第4章 差速器设计2141 差速器的差速原理2142 锥齿轮差速器的结构2243 对称式圆锥行星齿轮差速器的设计23第5章 最终传动设计2851 齿圈式行星机构中齿轮齿数的选择2852 行星齿轮传动的配齿计算2853 行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算2954 行星齿轮传动强度计算及校核3255 行星齿轮传动的受力分析3556 行星齿轮传动的均载机构及
2、浮动量3757 轮间载荷分布均匀的措施3858 行星传动的结构设计39第6章 驱动半轴的设计4161 半轴的结构形式分析4162 半轴的总体设计4163 全浮式半轴计算载荷的确定4264 全浮式半轴的杆部直径的初选4265 全浮式半轴的强度计算4366 半轴花键的强度计算4367 半轴结构设计时的注意事项44第7章 驱动桥壳设计4571 铸造整体式桥壳的结构4572 桥壳的受力分析与强度计算46结论50参考文献51致谢52附录53英文翻译54ZL50装载机驱动桥初步设计摘要 本次设计内容为ZL50装载机驱动桥设计，大致分为主传动的设计，差速器的设计，最终传动设计，半轴的设计四大部分。其中主传动
3、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 ，最终传动采用单行星排减速形式。关键词 ZL50，装载机，驱动桥，设计ZL50 Loader Drive Bridge Preliminary DesignAbstractThis design was a ZL50 load
4、er 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 35 Spiral bevel gear, the basic parameters and the calculation of geometry parameters for this type of gear is the focus of this design. W
5、hen 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 gears can be calculated using a large number of formulas, and then the gear stress analysis and strength check can be operated . Understandi
6、ng 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 were rightly selected. Straight bevel gear was selected for differential gear, full floating for axle and a single row of slow form planet
7、ary for final drive.Keywords: ZL50 , shovel loader , drive bridge , design55第1章 概述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。 设计驱动桥时应 满足如
8、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)与悬架导向机构运动协调。9)结构简单，加工工艺性好，
9、制造容易，维修，调整方便。第2章 驱动桥结构分析驱动桥的类型有断开式驱动桥和非断开式驱动桥两种。 驱动桥的结构形式与驱动车轮的悬架形式密切相关。当车轮采用非独立悬架时，驱动桥应为非断开式，即驱动桥壳是一根连接左右驱动车轮的刚性空心梁，而主传动、差速器及车轮传动装置（由左、右半轴组成）都装在里面；当采用独立悬架时，为保证运动协调，驱动桥应为断开式。这种驱动桥无刚性的整体外壳，主传动器及其壳体装在车架或车身上，两侧驱动车轮则与车架或车身作弹性联系，并可彼此独立地分别相对于车架或车身做上下摆动，车轮传动装置采用万向节传动。1.非断开式驱动桥非断开式驱动桥，其结构简单、造假低廉、工作可靠，被广泛用于各
10、种载货汽车上。由于整个驱动桥都是簧下质量，因此对汽车的行驶平顺性和操作稳定性均不利，并且差速器壳的尺寸较大，使汽车的离地间隙不能很大。2.断开式驱动桥断开式驱动桥可以获得较大的离地间隙，并减少了非簧在质量，提高了行驶平顺性。由于要求设计的是ZL50轮式装载机的驱动桥，要设计这样一个级别的驱动桥，一般选用非断开式结构以与非独立悬架相适应，因此，在此选用非断开式驱动桥。第3章 主传动器设计主传动器的作用是将输入的转矩增大并相应降低转速，以及当发动机纵置时还具有改变转矩旋转方向的作用。31 主传动器的结构形式 主传动器的结构形式主要根据齿轮类型、减速形式以及主从动齿轮的安装及支承方式的不同分类。31
11、1主传动器的齿轮类型主减速器的齿轮有螺旋锥齿轮，双曲面齿轮，圆柱齿轮和蜗轮蜗杆等形式。在此选用螺旋锥齿轮传动。因为螺旋锥齿轮传动的主、从动齿轮的轴线垂直交于一点，轮齿不是在齿的全长上同时啮合，而是逐渐有齿的一端连续而平稳的地转向另一端；另外，由于轮齿端面重叠的影响，至少有两个以上的轮齿同时啮合，因此可以承受较大的负荷，所以工作平稳，制造也简单。但是其缺点是齿轮副锥顶稍有不吻合就会使工作急剧变坏，并伴随磨损增大，噪声增大，所以为了保证齿轮副的正确啮合，必须提高刚度，增大壳体刚度。312主传动器的减速形式驱动桥按其减速形式分主要有三种：中央单级减速驱动桥，中央双级减速驱动桥和中央单级、轮边减速驱动
12、桥。在此选用中央单级、轮边减速驱动桥，这是因为在重型汽车、越野汽车和大型客车上，要求有较大的主传动比和较大的离地间隙，这时就需要将双级主减速器中的第二级减速齿轮机构制成同样的两套，分别安装在两侧驱动车轮的近旁，即成为轮边减速器。这样不仅使驱动桥中间部分主传动器轮廓尺寸减小，增大离地间隙，并可得到大的主减速比，而且半轴、差速器及主传动器从动齿轮零件的尺寸也可减小。其缺点是轮边减速器在一个桥上就需要两套，使驱动桥的结构复杂，成本提高，布置轮毂、轴承、车轮和制动器较困难。轮边减速器采用单行星排直齿圆柱齿轮。313 主传动器主、从动锥齿轮的支承方式主传动器主从、动齿轮只有正确的啮合，才能很好的工作，要
13、保证正确的啮合，除与齿轮的加工质量、装配调整及轴承、减速器壳的刚度有关外，还与齿轮的支承刚度密切相关。(一) 主动锥齿轮的支承主动锥齿轮的支承形式可以分为悬臂式支承和跨置式支承两种。在此选用跨置式支承。跨置式支承结构的特点是锥齿轮两端均有轴承支承，支承刚度大大增大，又使轴承负荷减小，齿轮啮合条件改善，齿轮承载能力高于悬臂式。另外，因为轮齿大端一侧轴颈支承在两个相对并排安装的圆锥滚子上，可缩短主动齿轮轴的长度，布置更加紧凑，并可减小传动轴夹角，有利于整车布置。但主传动器壳上必须有支承齿轮小端一侧的轴承座，使壳体结构复杂，加工成本高。齿轮小端一侧的轴承都采用圆柱滚子轴承，仅承受径向力，是易损坏的一
14、个轴承。大部分工程车辆都采用这种形式。(二)从动齿轮的支承从动锥齿轮的支承，其支承刚度与轴承的形式、支承间的距离及轴承之间的分布比例有关。为了增加支承刚度，两端轴承的圆锥滚子大端向内，以尽量减小 c+d 的尺寸。为了使从动锥齿轮背面的差速器壳处有足够空间设置加强筋，提高齿轮强度，并且使两个轴承之间的载荷尽可能均匀分布，尺寸c应接近于d，且距离 c+d 应不小于从动齿轮大端分度圆直径的70%。在具有大的主传动比和大的从动锥齿轮的主减速器中，有齿面上的轴向力形成的力矩使从动锥齿轮产生较大的偏移变形，这种变形时危险的。为了减小此变形，可在从动锥齿轮的背面靠近主动齿轮的地方设计一个辅助支承销。当从动锥
15、齿轮受载变形超过允许值0.25mm左右时，支承销开始起作用，阻挡从动齿轮继续变形。32 主传动器的基本参数选择与计算321主传动器计算载荷的确定（1）按发动机最大转矩和最低档传动比确定从动锥齿轮的计算转矩Tce （3-1）式中发动机至所计算的主减速器从动锥齿轮之间的传动系的最低挡传动比，在此取9.01；发动机的输出的最大转矩，在此取400；传动系上传动部分的传动效率，在此取0.9；驱动桥数目在此取2；取=1.0，当性能系数0时可取=2.0； （3-2）满载时的总质量在此取9290 ；所以 0.195 =48.7516 =0 即=1.0由以上各参数可求=26986.752（2） 按驱动轮打滑转矩确定从动锥齿轮的计算转矩
