zl20轮式装载机总体牵引性能参数计算及动力换档变速箱设计（本科毕业论文设计）.doc
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zl20轮式装载机总体牵引性能参数计算及动力换档变速箱设计（本科毕业论文设计）,zl20轮式装载机总体牵引性能参数计算及动力换档变速箱设计（本科毕业论文设计）中文摘要本设计主要完成zl20装载机整体牵引性能参数计算的同时对装载机的行星变速箱进行结构设计，力学设计和技术设计。在设计过程中需遵循下列原则：在性能方案设计时，应该使方案传动效率最高，并且使其主要牵引性指标和经济指标接近。在满载以上原则的情...
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ZL20轮式装载机总体牵引性能参数计算及动力换档变速箱设计（本科毕业论文设计）
中文摘要
本设计主要完成ZL20装载机整体牵引性能参数计算的同时对装载机的行星变速箱进行结构设计，力学设计和技术设计。在设计过程中需遵循下列原则：
在性能方案设计时，应该使方案传动效率最高，并且使其主要牵引性指标和经济指标接近。
在满载以上原则的情况下，力求各零部件结构简单紧凑，装卸和维修方便，并且加工简单。
在设计过程中，参考相关资料，结合专业知识及积累经验，对课题进行分析，对比现有的产品和资料进行设计。通过初定总体牵引性能参数，柴油机与液力变矩器的匹配，传动比分配和计算载荷确定，装载机行星式动力换档变速箱设计，行星变速箱主要零部件设计，力求贯彻标准化、系列化、通用化的“三化”原则，以便于保证产品的质量，降低成本和满足互换性要求。在强度、刚度、可靠性满足要求的前提下，力求各零部件的尺寸尽可能小，以便节省加工材料，降低加工成本。
关键词：牵引性能，动力换档，行星变速箱
ABSTRACT
This design is mainly about that when the calculation of the overall traction performance parameters of the ZL20 wheel loader is finished. The planetary gearbox of the loader should be made for structural design, mechanical analysis and technical studies. In the design process, to be guided by the following principles:
In the design of the performance program, the transmission of the program should be the most efficient, and the main traction performance target and the economic target should be reached.
Loaded with the above principles, each part should be simple and compact structure, easy handling and maintenance, and simple processing.
In the design process, reference information, the combination of expertise and accumulated experience, the subject of analysis, comparison of existing products and design information. Moreover, the drive capacity of clutches is checked. That design of wheel loader’s planetary transmission proportion is bigger than the before and the transmission gearing is equipped with two planetary ranks. In the design of the main parts, the strength of range gear input shift and the planetary gears shift are checked. Moreover, the drive capacity of clutches is checked. Finally, a pear of ball bearing time limit of using is calculated. According to the design process and the result , both strong dragging function power and well economic data should be reached. That’s the key idea which is widely used in mechanic designing field.
Key words: traction performance, power shift, planetary transmission
目 录
中文摘要 I
ABSTRACT II
绪论 1
1 装载机总体参数设计 3
1.1初定总体参数 3
1.2装载机铲斗参数 4
1.3装载机自重力 5
1.4车轮上的驱动力 6
1.5 轮胎的选型及动力半径的计算 6
1.6 发动机额定功率计算及选型 6
2 柴油机与液力变矩器的匹配 8
2.1 液力变矩器的工作原理 9
2.2 液力变矩器的选型 10
2.3 液力变矩器的有效直径的确定 10
2.3.1 各油泵消耗的扭矩 11
2.3.2原动机额定扭矩和附件消耗的扭矩 12
2.3.3扣除各种消耗两种工况下发动机使用特性曲线上额定转速点的扭矩 12
2.3.4 液力变矩器的原始特性 12
2.3.5有效直径D的确定 12
2.4 液力变矩器与发动机的匹配 13
3 传动比分配和计算载荷确定 16
3.1驱动力范围 16
3.2各档传动比的确定 16
3.2.1最大传动比 的确定 16
3.2.2最小传动比 的确定 17
3.2.3倒档传动比的确定 17
3.2.4传动系公比的计算与校核 17
3.3传动比的分配 18
4 ZL20装载机行星式动力换档变速箱设计 19
4.1概述 19
4.2 传动方案的选择及变速箱各档传动比的确定 20
4.2.1 变速箱的设计要求： 20
4.2.2 传动简图设计 20
4.2.4 行星排传动效率估算 21
4.3 变速箱机构设计 21
4.3.1不转动部分的支承定位及连接 22
4.3.2旋转零件的的支承定位方式及连接 22
4.3.3变速箱的润滑和冷却方式 22
5 行星变速箱主要零部件设计 23
5.1 配齿计算 23
5.1.1 配齿计算 23
5.1.2 按同心条件、装配条件和相邻条件校核各齿齿数 23
5.2 行星排的几何参数计算 24
5.3行星机构运动学及动力学分析计算 25
5.3.1 行星机构运动学分析 25
5.3.2 行星机构动力学分析 26
5.4 齿轮强度计算 28
5.4.1 变速箱计算载荷的确定 28
5.4.2 Ⅰ档行星排太阳轮的强度校核计算 29
5.5 变速箱换档离合器和闭锁离合器的计算 31
5.5.1 Ⅰ档离合器的计算 31
5.5.2 Ⅱ档离合器（闭锁离合器）的计算 31
5.5.3 倒档离合器的计算 32
5.6 轴的计算和刚度计算 32
5.6.1 前（中间）输入轴的强度核算 32
5.6.2 行星轮轴的强度核算 35
5.7 验算轴承寿命 36
5.7.1 转速计算 36
5.7.2 满载情况下轴承负荷计算 37
总结 39
谢辞 40
参考文献 41
中文摘要
本设计主要完成ZL20装载机整体牵引性能参数计算的同时对装载机的行星变速箱进行结构设计，力学设计和技术设计。在设计过程中需遵循下列原则：
在性能方案设计时，应该使方案传动效率最高，并且使其主要牵引性指标和经济指标接近。
在满载以上原则的情况下，力求各零部件结构简单紧凑，装卸和维修方便，并且加工简单。
在设计过程中，参考相关资料，结合专业知识及积累经验，对课题进行分析，对比现有的产品和资料进行设计。通过初定总体牵引性能参数，柴油机与液力变矩器的匹配，传动比分配和计算载荷确定，装载机行星式动力换档变速箱设计，行星变速箱主要零部件设计，力求贯彻标准化、系列化、通用化的“三化”原则，以便于保证产品的质量，降低成本和满足互换性要求。在强度、刚度、可靠性满足要求的前提下，力求各零部件的尺寸尽可能小，以便节省加工材料，降低加工成本。
关键词：牵引性能，动力换档，行星变速箱
ABSTRACT
This design is mainly about that when the calculation of the overall traction performance parameters of the ZL20 wheel loader is finished. The planetary gearbox of the loader should be made for structural design, mechanical analysis and technical studies. In the design process, to be guided by the following principles:
In the design of the performance program, the transmission of the program should be the most efficient, and the main traction performance target and the economic target should be reached.
Loaded with the above principles, each part should be simple and compact structure, easy handling and maintenance, and simple processing.
In the design process, reference information, the combination of expertise and accumulated experience, the subject of analysis, comparison of existing products and design information. Moreover, the drive capacity of clutches is checked. That design of wheel loader’s planetary transmission proportion is bigger than the before and the transmission gearing is equipped with two planetary ranks. In the design of the main parts, the strength of range gear input shift and the planetary gears shift are checked. Moreover, the drive capacity of clutches is checked. Finally, a pear of ball bearing time limit of using is calculated. According to the design process and the result , both strong dragging function power and well economic data should be reached. That’s the key idea which is widely used in mechanic designing field.
Key words: traction performance, power shift, planetary transmission
目 录
中文摘要 I
ABSTRACT II
绪论 1
1 装载机总体参数设计 3
1.1初定总体参数 3
1.2装载机铲斗参数 4
1.3装载机自重力 5
1.4车轮上的驱动力 6
1.5 轮胎的选型及动力半径的计算 6
1.6 发动机额定功率计算及选型 6
2 柴油机与液力变矩器的匹配 8
2.1 液力变矩器的工作原理 9
2.2 液力变矩器的选型 10
2.3 液力变矩器的有效直径的确定 10
2.3.1 各油泵消耗的扭矩 11
2.3.2原动机额定扭矩和附件消耗的扭矩 12
2.3.3扣除各种消耗两种工况下发动机使用特性曲线上额定转速点的扭矩 12
2.3.4 液力变矩器的原始特性 12
2.3.5有效直径D的确定 12
2.4 液力变矩器与发动机的匹配 13
3 传动比分配和计算载荷确定 16
3.1驱动力范围 16
3.2各档传动比的确定 16
3.2.1最大传动比 的确定 16
3.2.2最小传动比 的确定 17
3.2.3倒档传动比的确定 17
3.2.4传动系公比的计算与校核 17
3.3传动比的分配 18
4 ZL20装载机行星式动力换档变速箱设计 19
4.1概述 19
4.2 传动方案的选择及变速箱各档传动比的确定 20
4.2.1 变速箱的设计要求： 20
4.2.2 传动简图设计 20
4.2.4 行星排传动效率估算 21
4.3 变速箱机构设计 21
4.3.1不转动部分的支承定位及连接 22
4.3.2旋转零件的的支承定位方式及连接 22
4.3.3变速箱的润滑和冷却方式 22
5 行星变速箱主要零部件设计 23
5.1 配齿计算 23
5.1.1 配齿计算 23
5.1.2 按同心条件、装配条件和相邻条件校核各齿齿数 23
5.2 行星排的几何参数计算 24
5.3行星机构运动学及动力学分析计算 25
5.3.1 行星机构运动学分析 25
5.3.2 行星机构动力学分析 26
5.4 齿轮强度计算 28
5.4.1 变速箱计算载荷的确定 28
5.4.2 Ⅰ档行星排太阳轮的强度校核计算 29
5.5 变速箱换档离合器和闭锁离合器的计算 31
5.5.1 Ⅰ档离合器的计算 31
5.5.2 Ⅱ档离合器（闭锁离合器）的计算 31
5.5.3 倒档离合器的计算 32
5.6 轴的计算和刚度计算 32
5.6.1 前（中间）输入轴的强度核算 32
5.6.2 行星轮轴的强度核算 35
5.7 验算轴承寿命 36
5.7.1 转速计算 36
5.7.2 满载情况下轴承负荷计算 37
总结 39
谢辞 40
参考文献 41
