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1、ZL50輪式裝載機傳動系統(tǒng)設(shè)計 [摘要]本次設(shè)計內(nèi)容為ZL50裝載機驅(qū)動橋設(shè)計，大致上分為主傳動的設(shè)計，差速器的設(shè)計，半軸的設(shè)計，最終傳動的設(shè)計四大部分。其中主傳動錐齒輪采用35°螺旋錐齒輪，這種類型的齒輪的基本參數(shù)和幾何參數(shù)的計算是本次設(shè)計的重點所在。將齒輪的幾個基本參數(shù)，如齒數(shù)，模數(shù)，從動齒輪的分度圓直徑等確定以后，用大量的公式可計算出齒輪的所有幾何參數(shù)，進而進行齒輪的受力分析和強度校核。了解了差速器，半軸和最終傳動的結(jié)構(gòu)和工作原理以后，結(jié)合設(shè)計要求，合理選擇它們的形式及尺寸。本次設(shè)計差速器齒輪選用直齒圓錐齒輪，半軸采用全浮式 ，最終傳動采用單行星排減速式。 [關(guān)鍵詞]ZL50 裝載

2、機 驅(qū)動橋 設(shè)計 The design of ZL50 wheel loader driven bridge Abstract:The design of ZL50 wheel loader driven bridge, which is mainly separated into four parts, maintransmissiondevice design, the differential mechanism design, axle shaft design, and the design of the final drive. The main transmission

3、 drive gear adopts 35°spiral bevel gear, the basic parameters and the geometric parameters of this type of gear is the key point of this design. After a few basic parameters of gear, such as number of teeth, modules and the sub-driven gear circle diameter was established, with a plenty of formula to

4、 calculate all the geometric parameters of gear, and then gear stress analysis and strength check.Know the structure and working principle of differential device,half-shaft the final drive,combining with the design requirements, a reasonable choice of their form and sizes. The differential device ge

5、ar adopts straight bevel gears, axle shaft adopts full floating, and ultimately drive single row slowdown planets form. Keywords:ZL50 loader driver bridge 目 錄 前 言1 1 主傳動器設(shè)計3 1.1 螺旋錐齒輪的設(shè)計計算3 1.1.1 齒數(shù)的選擇3 1.1.2 從動錐齒輪節(jié)圓直徑d2的選擇3 1.2 螺旋錐齒輪的強度校核10 1.2.1 齒輪材料的選擇10 1.2.2 錐齒輪的強度校核10

6、 2 差速器設(shè)計17 2.1 圓錐直齒輪差速器基本參數(shù)的選擇17 2.1.1 差速器球面直徑的確定17 2.1.2 差速器齒輪系數(shù)的選擇17 2.2 差速器直齒錐齒輪強度計算19 2.2.1 齒輪材料的選取19 2.2.2 齒輪強度校核計算20 2.3 行星齒輪軸直徑dz的確定20 3 半軸設(shè)計22 3.1 半軸計算扭矩Mj的確定22 3.2 半軸桿部直徑的選擇22 3.3 半軸強度驗算22 4 最終傳動設(shè)計23 4.1 行星排行星輪數(shù)目和齒輪齒數(shù)的確定23 4.1.1 行星輪數(shù)目的選擇23 4.1.2 行星排各齒輪齒數(shù)的確定23

7、 4.1.3 同心條件校核24 4.1.4 裝配條件的校核24 4.1.5 相鄰條件的校核24 4.2 齒輪變位25 4.2.1 太陽輪行星輪傳動變位系數(shù)計算（t-x）25 4.2.2 行星輪與齒圈傳動變位系數(shù)計算（x-q）26 4.3 齒輪的幾何尺寸27 4.4 齒輪的校核30 4.4.1 齒輪材料的選擇30 4.4.2 接觸疲勞強度計算30 4.4.3 彎曲疲勞強度校核31 4.5 行星傳動的結(jié)構(gòu)設(shè)計31 4.5.1 太陽輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計31 4.5.4 軸承的選擇32 5 各主要花鍵螺栓軸承的選擇與校核34 5.1 花鍵的選擇及

8、其強度校核34 5.1.1 主傳動中差速器半軸齒輪花鍵的選擇34 5.1.2 輪邊減速器半軸與太陽輪處花鍵的選擇36 5.1.3 主傳動輸入法蘭處花鍵的選擇與校核36 5.2 螺栓的選擇及強度校核38 5.2.1 驗算輪邊減速器行星架、輪輞、輪轂聯(lián)接所用螺栓的強度38 5.2.2 從動錐齒輪與差速器殼聯(lián)接螺栓校核38 5.3 軸承的校核39 5.3.1 作用在主傳動錐齒輪上的力39 5.3.2 軸承的初選及支承反力的確定40 5.3.3 軸承壽命的計算41 致謝43 參考文獻44 前 言 裝載機是工程機械的重要機種之一，是用機身前端的鏟

9、斗進行鏟、裝、運、卸作業(yè)的施工機械。分為輪式和履板式裝載機。輪式裝載機主要功能是對松散物料進行鏟裝及短距離運輸作業(yè)，質(zhì)量輕、速度快、機動靈活、應用廣泛，但不適于崎嶇路面，且爬坡度不好，所以其傳動系統(tǒng)設(shè)計的合理性和質(zhì)量直接影響著裝載機的各項工作性能。 在國際市場，引領(lǐng)裝載機技術(shù)潮流的是歐、美傳統(tǒng)工業(yè)強國。國外輪式裝載機比我國起步早且發(fā)展較快，上世紀９０年代其研究及制造技術(shù)已達到比較高的水平，大規(guī)模集成電路及計算機科學的迅猛發(fā)展也使其設(shè)計及制造技術(shù)水平的發(fā)展如虎添翼。裝載機產(chǎn)品制造技術(shù)更加精細，在自動化程度、駕駛室環(huán)境及控制操作、隔噪、減振等方面都有了很好的改善，同時在性能、使用壽命和人性化操作

10、方面也有較大幅度的提高。 我國國內(nèi)裝載機的研究和使用已近五十多個年頭，主要經(jīng)歷了四個發(fā)展階段： 1966-1977年為起步階段，在這期間裝載機生產(chǎn)研制主要是仿制摸索模式．先后成功研制了Z450型鉸接式輪式裝載機，ZL20、ZL30型。 1978-1993年為發(fā)展階段，這段時期掀起了大規(guī)模技術(shù)引進高潮，各廠家在消化吸收國外先進技術(shù)的同時，自身的設(shè)計研發(fā)能力以及制造技術(shù)也得到了極大的提高，具有承前啟后的歷史意義。 1994-2000年為發(fā)展高速階段，產(chǎn)品更新速度快，產(chǎn)能大增而市場容量下降，導致了激烈的市場競爭，銷售開始由計劃向市場營銷轉(zhuǎn)變，銷售模式逐步由直銷向代理轉(zhuǎn)，使該待業(yè)進行了一次大整

11、合。 2000-2013年為超高速發(fā)展階段，國內(nèi)已能生產(chǎn)不同作業(yè)條件的裝載機．裝載機重要配件如車橋、傳動箱、液壓油缸、發(fā)動機生產(chǎn)技術(shù)有了長足進步，在這期間我國成為世界上最大的裝載機產(chǎn)銷國。 發(fā)展趨勢：國產(chǎn)輪式裝載機正在從低水平、低質(zhì)量、低價位、滿足功能型向高水平、高質(zhì)量、中價位、經(jīng)濟實用型過渡。從仿制仿造向自主開發(fā)過渡，各主要廠家不斷進行技術(shù)投入，采用不同的技術(shù)路線，在關(guān)鍵部件及系統(tǒng)上技術(shù)創(chuàng)新，擺脫目前產(chǎn)品設(shè)計雷同，無自己特色和優(yōu)勢的現(xiàn)狀，從低水平的無序競爭的怪圈中脫穎而出，成為裝載機行業(yè)的領(lǐng)先者。 (1)大型和小型輪式裝載機，在近幾年的發(fā)展過程中，受到客觀條件及市場總需求量的限制。競

12、爭最為激烈的中型裝載機更新速度將越來越快。 (2)根據(jù)各生產(chǎn)廠家的實際情況，重新進行總體設(shè)計，優(yōu)化各項性能指標，強化結(jié)構(gòu)件的強度及剛度，使整機可靠性得到大步提高。 (3)細化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。如動力系統(tǒng)的減振、散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工作裝置的性能指標優(yōu)化及各鉸點的防塵、工業(yè)造型設(shè)計等。 (4)利用電子技術(shù)及負荷傳感技術(shù)來實現(xiàn)變速箱的自動換擋及液壓變量系統(tǒng)的應用，提高效率、節(jié)約能源、降低裝載機作業(yè)成本。 (5)提高安全性、舒適性。駕駛室逐步具備FOPS＆ROPS功能，駕駛室內(nèi)環(huán)境將向汽車方向靠攏，方向盤、座椅、各操縱手柄都能調(diào)節(jié)，使操作者處于最佳位置工作。 (6)降低噪聲和排放，強化環(huán)

13、保指標。隨著人們環(huán)保意識的增強，降低裝載機噪聲和排放的工作已迫在眉捷，現(xiàn)在許多大城市已經(jīng)制定機動車的噪聲和排放標準，工程建設(shè)機械若不符合排放標準，將要限制在該地區(qū)的銷售。 (7)廣泛利用新材料、新工藝、新技術(shù)，特別是機、電、液一體化技術(shù)，提高產(chǎn)品的壽命和可靠性。 (8)最大限度地簡化維修盡量減少保養(yǎng)次數(shù)和維修時間，增大維修空間，普遍采用電子監(jiān)視及監(jiān)控技術(shù)，進一步改善故障診斷系統(tǒng)，提供司機排除問題的方法。 畢業(yè)設(shè)計是大學四年學習的最后一門功課，其目的是綜合應用所學專業(yè)基礎(chǔ)知識及專業(yè)知識，鞏固所學內(nèi)容，提高分析問題解決問題的能力，為進一步的學習工作打好基礎(chǔ)。作為機械專業(yè)的畢業(yè)生，選擇此課

14、題能使我盡早地接觸到工作實踐當中，掌握機器傳動的基本知識與結(jié)構(gòu)設(shè)計，更好的應用所學知識，獨立完成設(shè)計，為日后工作打好堅實基礎(chǔ)，也為我國裝載機的研究發(fā)展略盡綿薄之力。 參考文獻 [1]林寧.汽車設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1999.8 [2]趙克利.孔德文.底盤結(jié)構(gòu)與設(shè)計[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006.9 [3]陳鳳蘭.徐浩.輪式工程機驅(qū)動橋的發(fā)展概括[J].機械部天津工程機械研究所.工程機械，1994，15（1）：220-225 [4]諸文農(nóng).工程機械底盤構(gòu)造與設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1986.5 [5]同濟大學.輪式裝載機設(shè)計[M].北京：建筑工業(yè)出版社

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