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1、本科学生毕业设计ZL15轮式装载机变速器设计院系名称：汽车与交通工程学院专业班级：车辆工程07-9班学生姓名：宇信潼扌旨导教师:王永梅职 称：讲师黑龙江工程学院二o年六月The Graduation Design for Bachelors DegreeDesign Of ZL15 WheelLoader TransmissionCandidate:Yu XintongSpecialty: Vehicle EngineeringClass: 07-9Supervisor: Lecturer. Wang YongmeiHeilongjiang Institute of Technology201
2、1 -06 Harbin黑龙江工程学院本科生毕业设计轮式装载机属于铲土运输机械类，是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口 和矿山等建设工程的土石方施工机械。具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻 便等优点，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提高工程质量，降低工程成本都 发挥着重要的作用，是现代机械化施工中不可或缺的设备之一。变速器是传动系统中 重要的 三大件”之一，它的结构复杂，材质要求高，加工难度大。其功能是改变来自 发动机的转矩与转速，使其配合工作人员和工作环境发挥其应有的作用。本文首先确定变速器主要部件的结构型式和主要设计参数，在分析变速器各部分 结构形式、发展过程及其以往形式的
3、优缺点的基础上，确定了总体设计方案，采用传 统设计方法对变速器各部件齿轮、轴和同步器进行设计计算并完成校核。最后运用 AUTOCAD完成装配图和主要零件图的绘制。关键词：轮式装载机；变速器；齿轮；轴；同步器#ABSTRACTWheel loader shovel soil tran sportati on machi nery bel ongs to, is a widely used in road, railway, construction, water and electricity, ports and mining and other construction engin eeri
4、 ng con diti ons con structi on machi nery. With homework speed, high efficie ncy and convenient operation flexibility good, etc, and to speed up eng-ineering construction speed, reduce labor inten sity, impro ving engin eeri ng quality, reduce project costs play an importa nt role in moder n mecha
5、ni cal con structi on, is one of the in dispe nsable equipme nt.Tra nsmissi on is transmission system important 3 big, it is one of the complicated structure, and the material of the dema nd is high, process ing is difficult. Its fun cti on is to cha nge from engine torque and speed, and make it wor
6、k environment with staff and play their due role.This paper first determine the transmission of the main parts of structure and main design parameters, and on the analysis of various parts structure, transmission is developing process and the adva ntages and disadva ntages of past form, on the basis
7、 of overall desig n scheme determ in ed, the traditi onal desig n method of the tran smissi on parts gear, axis and synchronizer for design calculation and complete checking.Finally using AUTOCAD complete assembly draw ings and main comp onent draw ing.Key words： Wheel loaders; Transmission; Gear; A
8、xis; Synchronizer黑龙江工程学院本科生毕业设计摘要 IAbstract II第1章绪论 11.1选题的背景 11.2国内外研究现状 11.2.1国外轮式装载机发展现状 11.2.2国内轮式装载机发展现状 31.2.3国内轮式装载机发展趋势 41.3目的、依据和意义 51.4变速器的特点和设计要求及内容 5第2章装载机基本参数的选定 62.1装载机 62.1.1装载机概述 62.1.2装载机型号选定 62.2装载机发动机 72.2.1装载机发动机概述 72.2.2装载机发动机型号选定 82.3装载机变矩器 92.3.1变矩器概述 92.3.2变矩器特性参数 92.3.3变矩器特性
9、参数选定 102.4本章小结 10第3章变速器总体布置设计 113.1设计方案确定 113.2变速器传动比确定 113.2.1最大传动比确定 11322最小传动比确定 12323变速器传动比分配 123.3传动路线确定 133.3.1齿轮的传动路线 133.3.2传动比的传动路线 133.4本章小结 13第4章齿轮的设计及校核 144.1配齿及齿轮基本参数的确定 144.1.1 配齿 144.1.2齿轮的基本参数选定 144.2齿轮主要参数的确定 154.3齿轮校核 194.3.1齿轮材料的选择 194.3.2计算各轴转矩 204.3.3齿轮强度计算 204.4本章小结 25第5章变速器轴和轴
10、承的设计与选择 265.1变速器轴的设计 265.2轴的强度计算 265.2.1齿轮和轴上的受力计算 275.2.2轴的强度计算 285.2.3轴的刚度计算 315.3轴承的选择与校核 345.3.1 I轴的轴承选择与校核 345.3.2 H轴的轴承选择与校核 355.3.3川轴的轴承选择与校核 365.3.4 W轴的轴承选择与校核 365.3.5 V轴的轴承选择与校核 365.4本章小结 37第6章换挡同步机构的选择与设计 386.1换挡同步机构的选择与工作原理 386.2换挡同步机构的设计 386.2.1摩擦片材料 386.2.2摩擦偶件数量P 396.2.3 摩擦畐H Z 396.2.4
11、摩擦片表面沟槽 406.2.5摩擦片内外径 406.2.6花键的设计 406.2.7摩擦片的厚度 406.3变速器箱体设计 416.4本章小结 41结论 42致谢 43参考文献 44附录 45黑龙江工程学院本科生毕业设计第1章绪论1.1选题的背景装载机属于铲土运输机械类，是一种通过安装在前端一个完整的铲斗支承结构和 连杆，随机器向前运动进行装载或挖掘，以及提升、运输和卸载的自行式履带或轮胎 机械。它广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、和矿山等工程建设。装载机具有 作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此成为工程建设中土石方施工 的主要机种之一，对于加快工程建设速度，减轻劳动强度，提
12、高工程质量，降低工程 成本都发挥着重要的作用，是现代机械化施工中不可或缺的装备之一 8 0装载机可以用以下的方法来分类：（1）按用途分。分为露天装载机，用于露天作 业；地下装载机，用于地下作业。（2）按发动机功率分。分为小型的，功率小于73.55kw; 中型的，功率为73.55147.10kw;大型的，功率为147.10514.85kw;特大型的，功率 大于514.85kwo （3）按行走机构类型分。分为轮胎行走机构（又分带铰接式车架和带 有后轮转向的刚性车架两种）；履带行走机构。（4）按铲斗卸载方式分。分为前端式（又 分为仅可前卸和既可前卸、又可一侧或两侧卸载两种）；后卸式；既可前卸、又可后
13、卸。（5）按传动形式分。分为机械传动；全液压驱动；液压机械传动；电传动。 （6）按发 动机类型分。分为柴油机式（内燃式）；汽油机式；电动轮机式。（7）按动臂在卸载时 是否回转动分。分为不回转的；半回转的（回转 90 ；全回转的（赚栋360 o目前 应用最广泛的是液力机械传动、带有铰接式车架、大型轮胎行走的前卸式装载机。装载机变速器是装载机的重要部件之一，主要实现装载机在行进过程中变速及倒 车功能。它由几十个零件组成，零件之间的装配关系相当复杂。因此变速箱的设计需 要较长的时间和反复的实验。1.2国内外研究现状1.2.1国外轮式装载机发展现状在经历了 5060年的发展后，到20世纪90年代中末期
14、国外轮式装载机技术已到 达相当高的水平。基于液压技术、微电子技术和信息技术的各种智能系统已广泛应用 于装载机的设计、计算操作控制、检测监控、生产经营和维修服务等各个方面，是国 外轮式装载机在原来的基础上更加精制”其自动化程度得以提高，从而进一步提高 生产效率，改善了司机的作业环境，提高了作业舒适性，降低了噪声、振动和排污量， 保护了自然环境，最大限度地简化维修、降低作业成本，使其性能、安全性、可靠性、 使用寿命和操作性能都能达到了很高水平。（1）产品形成系列，更新速度加快并朝大型化和小型化发展产品的系列化、成品化、多品种化成为主流。为了适应市场需求，各厂商加快了 产品的更新换代，如以卡特彼勒为
15、代表的美国，以小松公司为代表的日本和装载机生 产第三大集团西欧各厂家都加快推出多功能，全面兼顾动力性、机动性与灵活性的新 产品，以满足不同用途用户的需要。此外，装载机的大小规格向两头延伸，以适应大 型露天煤矿或金属矿和狭窄施工场所，如仓库、货栈、农舍、低下等场所的装载作业。 这些产品如美国克拉克公司生产的 675型，功率1000W，而日本东阳远搬株式会社生 产的310型，斗容量仅0.11m3功率9.8W。此外，装载机还向高卸位、远距离作业方 向发展。如JCB公司开发了伸缩臂式转载机，小松公司也开发了能扩大作业范围带伸 出机构的装载机。（2）采用新结构、新技术，产品性能日趋完善近年开发的产品普遍采用了高性能发动机和自动换挡变速器、大流量负荷传感液 压系统、前后防滑差速器多片湿式盘式制动器、行走颠簸减震等先进技术，并综合液 压、微电子和信息技术制造，并应用了很多只能系统。工作装置连杆机构推陈出新， 各种自动功能更趋成熟、完善。1、发动机为了解决高作业效率与低燃料消耗的矛盾，近年来开始采用
