附錄1
驅(qū)動(dòng)橋橋殼是汽車(chē)上的主要零件之一,非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼起著支承汽車(chē)荷重的作用,并將載荷傳給車(chē)輪.作用在驅(qū)動(dòng)車(chē)輪上的牽引力,制動(dòng)力、側(cè)向力和垂向力也是經(jīng)過(guò)橋殼傳到懸掛及車(chē)架或車(chē)廂上。因此橋殼既是承載件又是傳力件,同時(shí)它又是主減速器、差速器及驅(qū)動(dòng)車(chē)輪傳動(dòng)裝置(如半軸)的外殼。
在汽車(chē)行駛過(guò)程中,橋殼承受繁重的載荷,設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮在動(dòng)載荷下橋殼有足夠的強(qiáng)度和剛度。為了減小汽車(chē)的簧下質(zhì)量以利于降低動(dòng)載荷、提高汽車(chē)的行駛平順性,在保證強(qiáng)度和剛度的前提下應(yīng)力求減小橋殼的質(zhì)量.橋殼還應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便以利于降低成本。其結(jié)構(gòu)還應(yīng)保證主減速器的拆裝、調(diào)整、維修和保養(yǎng)方便。在選擇橋殼的結(jié)構(gòu)型式時(shí),還應(yīng)考慮汽車(chē)的類(lèi)型、使用要求、制造條件、材料供應(yīng)等。
橋殼的結(jié)構(gòu)型式
橋殼的結(jié)構(gòu)型式大致分為可分式、整體式。
可分式橋殼
可分式橋殼的整個(gè)橋殼由一個(gè)垂直接合面分為左右兩部分,每一部分均由一個(gè)鑄件殼體和一個(gè)壓入其外端的半軸套管組成。半軸套管與殼體用鉚釘聯(lián)接。在裝配主減速器及差速器后左右兩半橋殼是通過(guò)在中央接合面處的一圈螺栓聯(lián)成一個(gè)整體。其特點(diǎn)是橋殼制造工藝簡(jiǎn)單、主減速器軸承支承剛度好。但對(duì)主減速器的裝配、調(diào)整及維修都很不方便,橋殼的強(qiáng)度和剛度也比較低。過(guò)去這種所謂兩段可分式橋殼見(jiàn)于輕型汽車(chē),由于上述缺點(diǎn)現(xiàn)已很少采用。
整體式橋殼
整體式橋殼的特點(diǎn)是將整個(gè)橋殼制成一個(gè)整體,橋殼猶如一整體的空心粱,其強(qiáng)度及剛度都比較好。且橋殼與主減速器殼分作兩體,主減速器齒輪及差速器均裝在獨(dú)立的主減速殼里,構(gòu)成單獨(dú)的總成,調(diào)整好以后再由橋殼中部前面裝入橋殼內(nèi),并與橋殼用螺栓固定在一起。使主減速器和差速器的拆裝、調(diào)整、維修、保養(yǎng)等都十分方便。
整體式橋殼按其制造工藝的不同又可分為鑄造整體式、鋼板沖壓焊接式和鋼管擴(kuò)張成形式三種。
驅(qū)動(dòng)橋處于動(dòng)力傳動(dòng)系的末端,其基本功能是增大由傳動(dòng)軸或變速器傳來(lái)的轉(zhuǎn)矩,并將動(dòng)力合理地分配給左、右驅(qū)動(dòng)輪,另外還承受作用于路面和車(chē)架或車(chē)身之間的垂直力力和橫向力。驅(qū)動(dòng)橋一般由主減速器、差速器、車(chē)輪傳動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)橋殼等組成。
驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足如下基本要求:
(a)所選擇的主減速比應(yīng)能保證汽車(chē)具有最佳的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性。
(b)外形尺寸要小,保證有必要的離地間隙。
(c)齒輪及其它傳動(dòng)件工作平穩(wěn),噪聲小。
(d)在各種轉(zhuǎn)速和載荷下具有高的傳動(dòng)效率。
(e)在保證足夠的強(qiáng)度、剛度條件下,應(yīng)力求質(zhì)量小,尤其是簧下質(zhì)量應(yīng)盡量小,以改善汽車(chē)平順性。
(f)與懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào),對(duì)于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋,還應(yīng)與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。
(g)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工工藝性好,制造容易,拆裝,調(diào)整方便。
驅(qū)動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)型式按工作特性分,可以歸并為兩大類(lèi),即非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋和斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。當(dāng)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪采用非獨(dú)立懸架時(shí),應(yīng)該選用非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋;當(dāng)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪采用獨(dú)立懸架時(shí),則應(yīng)該選用斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋。因此,前者又稱(chēng)為非獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋;后者稱(chēng)為獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋。獨(dú)立懸架驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)叫復(fù)雜,但可以大大提高汽車(chē)在不平路面上的行駛平順性。
非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋
普通非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋,由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、工作可靠,廣泛用在各種載貨汽車(chē)、客車(chē)和公共汽車(chē)上,在多數(shù)的越野汽車(chē)和部分轎車(chē)上也采用這種結(jié)構(gòu)。他們的具體結(jié)構(gòu)、特別是橋殼結(jié)構(gòu)雖然各不相同,但是有一個(gè)共同特點(diǎn),即橋殼是一根支承在左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪上的剛性空心梁,齒輪及半軸等傳動(dòng)部件安裝在其中。這時(shí)整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋、驅(qū)動(dòng)車(chē)輪及部分傳動(dòng)軸均屬于簧下質(zhì)量,汽車(chē)簧下質(zhì)量較大,這是它的一個(gè)缺點(diǎn)。
驅(qū)動(dòng)橋的輪廓尺寸主要取決于主減速器的型式。在汽車(chē)輪胎尺寸和驅(qū)動(dòng)橋下的最小離地間隙已經(jīng)確定的情況下,也就限定了主減速器從動(dòng)齒輪直徑的尺寸。在給定速比的條件下,如果單級(jí)主減速器不能滿足離地間隙要求,可該用雙級(jí)結(jié)構(gòu)。在雙級(jí)主減速器中,通常把兩級(jí)減速器齒輪放在一個(gè)主減速器殼體內(nèi),也可以將第二級(jí)減速齒輪作為輪邊減速器。對(duì)于輪邊減速器:越野汽車(chē)為了提高離地間隙,可以將一對(duì)圓柱齒輪構(gòu)成的輪邊減速器的主動(dòng)齒輪置于其從動(dòng)齒輪的垂直上方;公共汽車(chē)為了降低汽車(chē)的質(zhì)心高度和車(chē)廂地板高度,以提高穩(wěn)定性和乘客上下車(chē)的方便,可將輪邊減速器的主動(dòng)齒輪置于其從動(dòng)齒輪的垂直下方;有些雙層公共汽車(chē)為了進(jìn)一步降低車(chē)廂地板高度,在采用圓柱齒輪輪邊減速器的同時(shí),將主減速器及差速器總成也移到一個(gè)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的旁邊。
在少數(shù)具有高速發(fā)動(dòng)機(jī)的大型公共汽車(chē)、多橋驅(qū)動(dòng)汽車(chē)和超重型載貨汽車(chē)上,有時(shí)采用蝸輪式主減速器,它不僅具有在質(zhì)量小、尺寸緊湊的情況下可以得到大的傳動(dòng)比以及工作平滑無(wú)聲的優(yōu)點(diǎn),而且對(duì)汽車(chē)的總體布置很方便。
斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋
斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋區(qū)別于非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的明顯特點(diǎn)在于前者沒(méi)有一個(gè)連接左右驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的剛性整體外殼或梁。斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的橋殼是分段的,并且彼此之間可以做相對(duì)運(yùn)動(dòng),所以這種橋稱(chēng)為斷開(kāi)式的。另外,它又總是與獨(dú)立懸掛相匹配,故又稱(chēng)為獨(dú)立懸掛驅(qū)動(dòng)橋。這種橋的中段,主減速器及差速器等是懸置在車(chē)架橫粱或車(chē)廂底板上,或與脊梁式車(chē)架相聯(lián)。主減速器、差速器與傳動(dòng)軸及一部分驅(qū)動(dòng)車(chē)輪傳動(dòng)裝置的質(zhì)量均為簧上質(zhì)量。兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)車(chē)輪由于采用獨(dú)立懸掛則可以彼此致立地相對(duì)于車(chē)架或車(chē)廂作上下擺動(dòng),相應(yīng)地就要求驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的傳動(dòng)裝置及其外殼或套管作相應(yīng)擺動(dòng)。
汽車(chē)懸掛總成的類(lèi)型及其彈性元件與減振裝置的工作特性是決定汽車(chē)行駛平順性的主要因素,而汽車(chē)簧下部分質(zhì)量的大小,對(duì)其平順性也有顯著的影響。斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋的簧下質(zhì)量較小,又與獨(dú)立懸掛相配合,致使驅(qū)動(dòng)車(chē)輪與地面的接觸情況及對(duì)各種地形的適應(yīng)性比較好,由此可大大地減小汽車(chē)在不平路面上行駛時(shí)的振動(dòng)和車(chē)廂傾斜,提高汽車(chē)的行駛平順性和平均行駛速度,減小車(chē)輪和車(chē)橋上的動(dòng)載荷及零件的損壞,提高其可靠性及使用壽命。但是,由于斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋及與其相配的獨(dú)立懸掛的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,故這種結(jié)構(gòu)主要見(jiàn)于對(duì)行駛平順性要求較高的一部分轎車(chē)及一些越野汽車(chē)上,且后者多屬于輕型以下的越野汽車(chē)或多橋驅(qū)動(dòng)的重型越野汽車(chē)。
多橋驅(qū)動(dòng)的布置
為了提高裝載量和通過(guò)性,有些重型汽車(chē)及全部中型以上的越野汽車(chē)都是采用多橋驅(qū)動(dòng),常采用的有4×4、6×6、8×8等驅(qū)動(dòng)型式。在多橋驅(qū)動(dòng)的情況下,動(dòng)力經(jīng)分動(dòng)器傳給各驅(qū)動(dòng)橋的方式有兩種。相應(yīng)這兩種動(dòng)力傳遞方式,多橋驅(qū)動(dòng)汽車(chē)各驅(qū)動(dòng)橋的布置型式分為非貫通式與貫通式。前者為了把動(dòng)力經(jīng)分動(dòng)器傳給各驅(qū)動(dòng)橋,需分別由分動(dòng)器經(jīng)各驅(qū)動(dòng)橋自己專(zhuān)用的傳動(dòng)軸傳遞動(dòng)力,這樣不僅使傳動(dòng)軸的數(shù)量增多,且造成各驅(qū)動(dòng)橋的零件特別是橋殼、半軸等主要零件不能通用。而對(duì)8×8汽車(chē)來(lái)說(shuō),這種非貫通式驅(qū)動(dòng)橋就更不適宜,也難于布置了。
為了解決上述問(wèn)題,現(xiàn)代多橋驅(qū)動(dòng)汽車(chē)都是采用貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置型式。
在貫通式驅(qū)動(dòng)橋的布置中,各橋的傳動(dòng)軸布置在同一縱向鉛垂平面內(nèi),并且各驅(qū)動(dòng)橋不是分別用自己的傳動(dòng)軸與分動(dòng)器直接聯(lián)接,而是位于分動(dòng)器前面的或后面的各相鄰兩橋的傳動(dòng)軸,是串聯(lián)布置的。汽車(chē)前后兩端的驅(qū)動(dòng)橋的動(dòng)力,是經(jīng)分動(dòng)器并貫通中間橋而傳遞的。其優(yōu)點(diǎn)是,不僅減少了傳動(dòng)軸的數(shù)量,而且提高了各驅(qū)動(dòng)橋零件的相互通用性,并且簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)、減小了體積和質(zhì)量。這對(duì)于汽車(chē)的設(shè)計(jì)(如汽車(chē)的變型)、制造和維修,都帶來(lái)方便。
由于非斷開(kāi)式驅(qū)動(dòng)橋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、工作可靠,查閱資料,可參照國(guó)內(nèi)相關(guān)貨車(chē)的設(shè)計(jì)。
附錄2
Bridge-driven car shell is one of the main parts, non-drive off-shell bridge played a supporting role in the automotive load and load to the wheels. In the role of the drive wheels on the traction, braking force, lateral and vertical forces also spread to fly through the bridge and the shell or inside the frame. Therefore, the bridge carrying both pieces of shell-edge thing is, at the same time it is also the main reducer, and differential wheel drive transmission (such as the axle) of the shell.
In the car, the axle housing to bear the heavy load, the design must take into account the dynamic load under the axle housing have enough strength and stiffness. In order to reduce the spring under the car of lower quality in order to facilitate dynamic load, and improve the car's running smoothly, while ensuring the strength and stiffness on the premise of the bridge should seek to reduce the quality of the shell. Shell structure of the bridge should be simple and easy to create the benefit of lower costs. It should also ensure that the structure of the main reducer of disassembly, adjustment, repair and maintenance easy. Bridge in the selection of the shell structure, should also be given to the type of car, asked to use, manufacture, supply materials and so on.
A bridge of the shell structure
Bridge of the shell structure can be roughly divided into type
There are bridge-shell
There are bridge-shell as a whole from the shell of a bridge into the vertical joints around two parts, each part by the casting of a shell into the outside pressure and a side of the axle casing components. Half shell casing and connected with rivets. In the main reducer, and differential assembly after about two half-bridge through the shell in the joints of the Central Office of the bolt circle into a whole. It features a simple bridge shell manufacturing process, the main reducer bearing stiffness well. But the main reducer of the assembly, adjustment and maintenance are inconvenient, the bridge shell strength and stiffness will be lower. In the past the so-called two-axle housing can be found in the car light, as a result of these shortcomings is now rarely used.
Whole-axle housin
Bridge-shell as a whole is characterized by the entire bridge made of a shell as a whole, the bridge is like a shell of the hollow beam as a whole, its strength and stiffness than good. Bridge and the shell and the shell will be divided into two main reducer, the main reducer, and differential gears are mounted on the main independent slowdown shell, constitute a separate assembly, later adjusted by the bridge in front of the shell in the central bridge into the shell , And with the axle housing fixed together with bolts. It enables a reducer, and differential of disassembly, adjustment, repair, maintenance and so on is very convenient.
Bridge-shell as a whole according to their different manufacturing process can be divided into a whole-casting, stamping steel plates welded steel pipe and the expansion into three forms.
Bridge drive powertrain in the end, its basic function is to increase the transmission shaft or transmission from the torque and power reasonably allocated to the left and right wheel also bear on the role of road and the frame or body Between vertical and horizontal force strength. Driven by the main bridge in general reducer, and differential, gear wheels and drive axle housing component, and so on.
Drive bridge should be designed to meet the basic requirements are as follows:
(a) choice of the main reduction ratio should be able to ensure the car has the best power and fuel economy.
(b) smaller size, it is necessary to ensure that the ground clearance.
(c) transmission gears and other pieces of work in a smooth, small noise.
(d) in a variety of speed and load with a high transmission efficiency.
(e) to ensure sufficient strength, rigidity conditions, the quality should be as small, especially the quality of the next spring should be small in order to improve the car ride.
(f)-oriented suspension and body movement coordination, the drive to the bridge, but also with the agency to coordinate movement.
(g) simple structure, good process and create easy disassembly, easy adjustment.
Drive bridge structure in accordance with characteristics of the work, can be grouped into two broad categories, namely non-drive off the bridge and drive off the bridge. When the drive wheel of a non-independent suspension, the non-selection should be off-drive axle; when the drive wheel independent suspension, the choice should be off-drive axle. As a result, the former driver, also known as non-independent suspension bridge; the latter known as the independent suspension bridge driver. Independent suspension bridge structure called complex drive, but will be much more uneven in the car traveling on the road ride comfort.
Non-drive axle disconnect
General non-drive off the bridge, because it is simple, low-cost, reliable, widely used in a variety of truck, bus and a bus, in most of the off-road cars and car parts is also using this structure. Details of their structure, in particular, the shell structure of the bridge although different, but there is a common feature of the bridge is a shell around the drive wheel bearing on the rigid hollow beams, such as transmission gears and axle components to install it. At this time the entire drive axle, wheel and drive shaft are part of the quality of the next spring, next spring the quality of the larger car, which is one of its shortcomings.
Bridge drive size depends largely on the outline of the main type of reducer. In the tire size and drive under the bridge minimum ground clearance have been identified, will be limited to the main driven gear reducer diameter size. In a given ratio of the conditions, if the single-stage main reducer not meet the requirements of ground clearance, with the two-level structure. In the main two-stage reducer, usually two-stage gear reducer in a shell of the main reducer, can also slow down in the second grade as a round edge gear reducer. The round side reducer: off-road vehicle in order to improve the ground clearance, can constitute a pair of cylindrical gear wheel of the gear reducer at the top of the vertical driven gear; bus in order to reduce the vehicle's center of mass and a high degree of deck A high degree of order to enhance the stability and convenience of the passengers get off, can be round edge of the gear reducer at the bottom of the vertical driven gear; some double-decker bus in order to further reduce the deck height, cylinder gear used in the round edge Reducer, the main reducer, and differential assembly also moved to a wheel next to the driver.
In a small number of high-speed engine with a large bus, Bridge Multi-drive cars and super-heavy-duty truck, sometimes using the main worm-reducer, which not only has the quality in a small, compact size of the case could be a big transmission ratio, as well as the work of Smooth silent advantages, but also to the overall layout of the car easily.
Drive-off bridge
Off-drive off the bridge from the non-drive axle of the obvious characteristics is that the former do not have a connection about the drive wheels or beam rigid shell as a whole. Drive off-shell bridge is a section, and each other can do relative motion, such as the bridge-off. In addition, it is always with the independent match suspension, it is also known as the independent suspension bridge driver. This bridge in the middle of the main reducer, and differential, and so is mounting in the frame beams inside or on the floor or backbone frame-linked. The main reducer, and differential part of the drive shaft and the quality of the gear wheels are on the quality of the spring. Both sides of the drive wheel independent suspension as a result can be caused by site as opposed to one another or inside the frame for swinging up and down, and accordingly on the request of the gear wheel drive and its shell casing or swing accordingly.
Flying car assembly and its flexibility in the type of device components and vibration characteristics of the work is to determine a car ride a major factor, and the spring under the car the size of some of the quality of its ride quality is also significant. Off-drive axle of the quality of the spring under the smaller, independent suspension with the match, with the result that drive the wheels on the ground and contacts of all kinds of terrain and better adaptability, which can greatly reduce the car in the uneven pavement When traveling on the train vibration and tilt to improve vehicle ride and average speed, and reduce the wheel of Axle Load and move on the part of the damage and improve the reliability and service life. However, due to off-drive axle and independent suspension of the match with the structure of the complex, and they were mainly observed in the structure of the smooth running of the higher part of the car and a number of off-road vehicle, and the latter belongs to light more of the following off-road vehicle Bridge or drive the heavy-duty off-road vehicle.
Multi-Bridge-driven layout
In order to improve the loading and through, and some heavy-duty vehicles and medium-sized all over the off-road vehicle and are based on the multi-bridge driver, there is often used in 4 × 4,6 × 6,8 × 8, and other types of drivers. In the multi-bridge drivers, power points as actuators to drive the bridge in two ways. The two corresponding power transfer mode, multi-drive vehicle bridge the drive axle of the type of layout is divided into non-through-and through. In order to power by the former sub-actuator to the drive axle, respectively, to be divided by the actuator through the drive axle own dedicated power transmission shaft, so that not only the increase in the number of drive shaft and caused the driver of the bridge parts in particular Shell Bridge, the main axle, and other parts can not be universal. The 8 × 8 on the car, this non-drive-through is even more inappropriate for the bridge, a difficult layout.
In order to address these problems, and more modern bridges are built on a car driving through the drive-type layout of the bridge.
In the drive-through layout of the bridge, the bridge of the vertical shaft arranged in the same vertical plane and drive the bridge were not Shaft with their own sub-actuator directly connected, but located at the front of the actuator or Behind the bridge of the two adjacent shaft, the layout of the series is. Before and after the driver of the car at both ends of the bridge's driving force is divided by the actuator and through the middle of the bridge and pass. The advantage is not only a reduction of the number of drive shaft, but the driver raised the bridge parts commonality with each other and to simplify the structure, reducing the size and quality. This car's design (such as car variant), manufacturing and maintenance, are convenient.
Due to the non-drive off the bridge structure is simple, low-cost, reliable access to information relevant in the light truck designs.
TY220推土機(jī)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)
目錄
摘要 - 3 -
Abstract - 4 -
引言 - 5 -
1 TY220主傳動(dòng)設(shè)計(jì) - 6 -
1.1 主傳動(dòng)形式的選擇 - 6 -
1.2 螺旋錐齒輪計(jì)算載荷的確定 - 6 -
1.3 基本參數(shù)的選擇 - 7 -
1.4 幾何參數(shù)的計(jì)算 - 9 -
1.5 弧齒錐齒輪強(qiáng)度的校核 - 11 -
2 TY220轉(zhuǎn)向離合器的設(shè)計(jì) - 14 -
2.1 轉(zhuǎn)向離合器類(lèi)型的選擇 - 14 -
2.2 轉(zhuǎn)向離合器的計(jì)算公況 - 14 -
2.3 轉(zhuǎn)向離合器參數(shù)的確定及計(jì)算 - 14 -
2.4 轉(zhuǎn)向離合器主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) - 15 -
3 TY220轉(zhuǎn)向制動(dòng)器設(shè)計(jì) - 19 -
3.1 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)要求 - 19 -
3.2 制動(dòng)器設(shè)計(jì)容量的確定 - 19 -
3.3 帶式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型 - 20 -
3.4 基本參數(shù)的確定 - 20 -
4 TY220終傳動(dòng)設(shè)計(jì) - 21 -
4.1 終傳動(dòng)方案的確定及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) - 21 -
4.2 終傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算載荷的確定 - 21 -
4.3 第一級(jí)終傳動(dòng)設(shè)計(jì) - 21 -
4.4 第二級(jí)終傳動(dòng)設(shè)計(jì) - 25 -
5 軸的設(shè)計(jì)校核 - 31 -
5.1 終傳動(dòng)第一級(jí)傳動(dòng)軸的校核 - 31 -
5.2 終傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 - 33 -
6 軸承的與校選型核 - 37 -
6.1 中央傳動(dòng)的軸承的校核 - 37 -
6.2 終傳動(dòng)軸承的校核 - 38 -
7 鍵的設(shè)計(jì)與校核 - 42 -
7.1 一級(jí)終傳動(dòng)主動(dòng)軸上的漸開(kāi)線花鍵校核 - 42 -
7.2 終傳動(dòng)主動(dòng)軸上的矩形花鍵的校核 - 42 -
7.3 太陽(yáng)輪上的漸開(kāi)線花鍵校核 - 43 -
7.4 齒圈固定花鍵的校核 - 43 -
8 螺栓的選擇與校核 - 44 -
8.1 驅(qū)動(dòng)鏈輪上的聯(lián)接螺栓校核 - 44 -
8.2 齒圈聯(lián)接螺栓校核 - 44 -
8.3 一級(jí)終傳動(dòng)大齒輪聯(lián)接盤(pán)螺栓校核 - 45 -
9 密封與潤(rùn)滑 - 47 -
9.1 中央傳動(dòng)部分的潤(rùn)滑與密封 - 47 -
9.2 終傳動(dòng)部分的潤(rùn)滑及密封 - 47 -
10 主要零件的熱處理工藝 - 47 -
10.1 錐齒輪、一級(jí)終傳動(dòng)齒輪、太陽(yáng)輪的熱處理 - 48 -
10.2 各軸的熱處理 - 48 -
參考文獻(xiàn) - 49 -
致 謝 - 58 -
TY220推土機(jī)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)
摘要
本次設(shè)計(jì)根據(jù)TY220推土機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該機(jī)的驅(qū)動(dòng)橋。主要包括中央傳動(dòng)、轉(zhuǎn)向離合器、轉(zhuǎn)向制動(dòng)器和最終傳動(dòng),其中中央傳動(dòng)采用零度螺旋錐齒輪傳動(dòng);轉(zhuǎn)向離合器采用濕式常接合式離合器;轉(zhuǎn)向制動(dòng)器采用浮動(dòng)式濕式制動(dòng)器;最終傳動(dòng)采用一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng),一級(jí)行星排減速的傳動(dòng)方案。
關(guān)鍵詞:中央傳動(dòng) 離合器 制動(dòng)器 最終傳動(dòng) 設(shè)計(jì)
Abstract
The content of the TY220 bulldozer is about the driving axle,according to the structure of the bulldozer .Generally including central-transmission,steering-clutch and final transmission. In the design,the central-transmission uses the spiral bevel gear transmission,the steering clutch was the wet often joins clutch;the final transmission use one cylindrical and one planet transmission plan.
Key word: Central transmission Clutch,Detent Final drive planet platoon,
引 言
TY220推土機(jī)的驅(qū)動(dòng)橋由中央傳動(dòng)、轉(zhuǎn)向裝置、轉(zhuǎn)向制動(dòng)裝置及終傳動(dòng)組成。按設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求,終轉(zhuǎn)動(dòng)采用一級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng),第二級(jí)終傳動(dòng)采用單行星排減速。傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如下圖1.1所示:
圖1.1 TY220驅(qū)動(dòng)橋傳動(dòng)簡(jiǎn)圖
在設(shè)計(jì)過(guò)程中,某些參數(shù)直接采用原來(lái)TY220的參數(shù)(變速箱一檔傳動(dòng)比2.1,中央傳動(dòng)傳動(dòng)比2.33,最終傳動(dòng)傳動(dòng)比17.18)以方便制造和結(jié)構(gòu)布置,對(duì)于某些結(jié)構(gòu)和連接件,若非重要處,不在做校核。
本設(shè)計(jì)特點(diǎn):
1.設(shè)計(jì)的容許值均采用均值,并且使設(shè)計(jì)值盡量接近容許值,尤其是齒輪軸的部件,以減小尺寸和成本。
2.盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件和優(yōu)先系列,以方便加工,減少制造成本。
3.考慮到互換性,履帶中心距及驅(qū)動(dòng)鏈輪直接采用TY220的原型。驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)力半徑,履帶支撐距離,履帶板節(jié)距。
4.對(duì)不重要的設(shè)計(jì)不做詳細(xì)校核。
1 TY220主傳動(dòng)設(shè)計(jì)
1.1 主傳動(dòng)形式的選擇
主傳動(dòng)是驅(qū)動(dòng)橋中一個(gè)重要的傳動(dòng)件,它將輸入的動(dòng)力降低轉(zhuǎn)速,增大轉(zhuǎn)矩,并將轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)軸線由縱向改變?yōu)闄M向后經(jīng)轉(zhuǎn)向離合器傳出。由于傳遞扭矩大,結(jié)合各廠家所采用的主傳動(dòng)形式,選用螺旋錐齒輪傳動(dòng),并考慮到軸承壽命以及軸向力不能太大,所以選用零度圓弧齒錐齒輪,即其螺旋角控制在0°~10°之間。它比直齒錐齒輪有較大的重迭系數(shù),可以傳遞較大的負(fù)荷及較平穩(wěn)的工作,并且避免由于齒線螺旋角而增加軸向力。
其次,對(duì)于螺旋錐齒輪的計(jì)算參數(shù)和齒形計(jì)算均按照格里森制(Gleason)計(jì)算,格里森制的變位方法綜合考慮了理論與實(shí)際使用情況,使齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),輪齒有一定的強(qiáng)度和避免輪齒根切。格里森制弧齒錐齒輪同時(shí)采用高度變位和切向變位,高度變位系數(shù)和切向變位系數(shù)都與傳動(dòng)比成正比,切向變位系數(shù)同時(shí)與小齒輪齒數(shù)有關(guān)。
1.2 螺旋錐齒輪計(jì)算載荷的確定
1.2.1 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩為最大扭矩時(shí)(或額定扭矩)、液力變矩器在最大變矩比工作,變速箱掛一檔時(shí),從動(dòng)錐齒輪上的最大扭矩為:
=() (1.1)
式中:——發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩,當(dāng)機(jī)械傳動(dòng)或采用可透性液力變矩器時(shí),?。òl(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩);當(dāng)機(jī)械采用非可透變矩器時(shí),?。òl(fā)動(dòng)機(jī)額定扭矩);
——變矩器最大變矩比;
——變速器一檔傳動(dòng)比;
——主傳動(dòng)器傳動(dòng)比;
——從發(fā)動(dòng)機(jī)到主傳動(dòng)器的傳動(dòng)效率,一般??;
—— 驅(qū)動(dòng)橋數(shù)目。
故有:=
1.2.2 按附著力計(jì)算,即驅(qū)動(dòng)輪與地面之間達(dá)到最大附著力時(shí),從動(dòng)錐齒輪上的最大
矩為:
式中:—— 驅(qū)動(dòng)橋滿載重量;
——附著系數(shù),履帶式工程車(chē)輛=1.0~1.2;
——驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)力半徑;
——輪邊減速器(或最終傳動(dòng))傳動(dòng)比;
——最終傳動(dòng)效率,。
故有:
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)所提供的扭矩大于附著力時(shí)的扭矩時(shí),履帶滑轉(zhuǎn),地面無(wú)法提供足夠的牽引力,所以計(jì)算中取以上兩式中較小值作為從動(dòng)錐齒輪的最大扭矩,此扭矩在實(shí)際使用中并不是持續(xù)扭矩,僅在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)用它來(lái)驗(yàn)算最大應(yīng)力。
所以主傳動(dòng)中從動(dòng)錐齒輪及終傳動(dòng)第一級(jí)主傳動(dòng)齒輪的計(jì)算扭矩為:
1.3 基本參數(shù)的選擇
1.3.1 一對(duì)弧齒錐齒輪實(shí)現(xiàn)正確嚙合的條件
1)兩輪大端的端面模數(shù)相等,即:;
2)兩輪嚙合齒面的法向壓力角相等,即:;
3)兩輪節(jié)錐齒線的曲率半徑相等,即:;
4)兩輪在齒線中點(diǎn)的螺旋角大小相等而螺旋方向相反,即:。
1.3.2 端面模數(shù)
對(duì)于錐齒輪,設(shè)計(jì)中通常是用大端的端面模數(shù)來(lái)標(biāo)志的,其選擇與圓柱齒一樣,同樣是從保證輪齒有足夠彎曲強(qiáng)度來(lái)考慮的,因此,亦是按照主動(dòng)小錐齒輪所傳遞的扭矩,由以下經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定:
(厘米) (1.2)
式中: ——從動(dòng)錐齒輪的計(jì)算扭矩(千克·厘米);
——模數(shù)系數(shù),,取
所以可計(jì)算出端面模數(shù)為:,取
1.3.3 齒寬b的選擇
對(duì)于零度圓弧齒錐齒輪,通常0.25,另外一般不超過(guò)10,齒面過(guò)寬并不增大齒輪的強(qiáng)度和壽命,相反的引起切齒刀尖寬度變窄,齒根圓角變小,熱處理變形增大和裝配空間減小等問(wèn)題。
對(duì)確定的齒面寬,可以按傳遞圓周力時(shí),齒面所受的單寬負(fù)荷進(jìn)行驗(yàn)算,的許用值,對(duì)推土機(jī),以一檔計(jì)算時(shí),以不超過(guò)55600kg/m為宜。
1.3.4 齒數(shù)Z的選擇
通常,主傳動(dòng)采用零度圓弧齒錐齒輪時(shí),應(yīng)使最小齒數(shù)≥14(當(dāng)端面壓力角時(shí)),以避免齒輪產(chǎn)生根切或齒頂變尖。
盡量使嚙合齒輪的齒數(shù)沒(méi)有公約數(shù),為保證必要的重疊系數(shù),大、小齒輪的齒數(shù)和不應(yīng)小于40,且主動(dòng)小齒輪最好采用奇數(shù)。
故兩齒輪齒數(shù)選擇為:。
1.3.5 變位系數(shù)與
錐齒輪采用等移距的高度變位和切向變位。
高度變位的目的,是使大小錐齒輪的滑動(dòng)比近于相等,同時(shí)使小錐齒輪不至產(chǎn)生根切現(xiàn)象。
切向變位的目的,是使大小錐齒輪輪齒的彎曲強(qiáng)度接近于相等。
在格里森齒制中,高度變位系數(shù)按照下列經(jīng)驗(yàn)公式確定:
(1.3)
式中:——小錐齒輪的高度變位系數(shù);
——大錐齒輪的高度變位系數(shù);
——主傳動(dòng)錐齒輪付的傳動(dòng)比。
則有:
小錐齒輪和大錐齒輪的切向變位系數(shù)其值可查出,即:
。
1.3.6 法向壓力角、螺旋角以及螺旋方向的選擇
圓弧錐齒輪的壓力角,是以法向截面的壓力角標(biāo)志的,按照格里森制推薦,取
圓弧齒錐齒輪的名義螺旋角,是指分度錐上輪齒齒寬中點(diǎn)的螺旋角,一對(duì)圓弧齒錐齒輪,小錐齒輪和大錐齒輪的螺旋角大小相等而方向相反,根據(jù)推薦系列,取螺旋角為5°
弧齒錐齒輪的螺旋方向用節(jié)錐齒線表示。通過(guò)實(shí)踐證明,弧支錐齒輪在嚙合時(shí),其軸向推力的方向不僅與螺旋方向有關(guān),還與齒輪的轉(zhuǎn)向有關(guān),當(dāng)軸向推力指向錐頂時(shí),兩輪在軸向推力的作用下會(huì)更加接近,使齒側(cè)間隙減小,甚至?xí)l(fā)生“卡死”現(xiàn)象,對(duì)傳動(dòng)極為不利;反之,當(dāng)軸向推力背離錐頂時(shí),兩輪在嚙合時(shí)有離開(kāi)的趨勢(shì),使齒側(cè)間隙增大而避免“卡死”,有利于正常的嚙合傳動(dòng)。因此,兩輪的旋轉(zhuǎn)方向確定后,選擇螺旋方向應(yīng)使軸向推力背離錐頂。本設(shè)計(jì)采用旋向:小錐齒輪左旋,大錐齒輪右旋。
1.4 幾何參數(shù)的計(jì)算
其幾何參數(shù)的計(jì)算如下表1:
表1.1 零度圓弧齒錐齒輪幾何尺寸計(jì)算表
序號(hào)
參數(shù)名稱(chēng)
計(jì)算過(guò)程
計(jì)算結(jié)果
1
齒數(shù)
,
,
2
端面模數(shù)
3
端面壓力角
4
傳動(dòng)比
5
分度圓直徑
6
外錐距
7
齒面寬
0.25b0.3
——
8
周節(jié)
9
齒頂高系數(shù)
10
齒頂間隙系數(shù)
11
工作齒高
12
全齒高
13
高度變位系數(shù)
14
齒頂高
15
齒根高
16
齒頂間隙
17
節(jié)錐角
18
齒根角
19
齒頂角
,
20
根錐角
21
頂錐角
22
大端齒頂圓直徑
23
齒根圓直徑
24
輪冠到錐頂距
25
切向變位系數(shù)
26
分度圓弧齒厚
27
齒側(cè)間隙
1.5 弧齒錐齒輪強(qiáng)度的校核
1.5.1 彎曲應(yīng)力計(jì)算
(1.4)
該式由三部分組成,為有關(guān)載荷的參數(shù);為有關(guān)輪齒尺寸的參數(shù);為有關(guān)應(yīng)力分布的參數(shù)。則:
——齒輪大端圓周力, ;
——過(guò)載系數(shù),是考慮在傳動(dòng)中有瞬時(shí)過(guò)載的情況而引入的系數(shù),與錐齒輪付主從動(dòng)部分運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性有關(guān),??;
——?jiǎng)虞d系數(shù),是反映齒形誤差、齒隙和慣性影響的系數(shù),對(duì)于有良好齒形和精確齒隙的錐齒輪付,取;
——尺寸系數(shù),反映了材料性質(zhì)的不均勻性,與輪齒尺寸和熱處理等因素有關(guān),取;
——載荷再分配系數(shù),考慮工作總輪齒嚙合由原始理論正確位置移動(dòng)后引起的影響,其值與兩個(gè)錐齒輪軸的支撐剛度有關(guān),??;
——彎曲計(jì)算的綜合參數(shù),此系數(shù)綜合考慮了齒形系數(shù),載荷作用點(diǎn)的位置,載荷在齒間的分布,有效齒面寬,應(yīng)力集中系數(shù)及慣性系數(shù)等對(duì)彎曲應(yīng)力計(jì)算的影響,查圖,取。
許用彎曲應(yīng)力
式中:——基本許用彎曲應(yīng)力,取決于材料的性質(zhì)。它與材料、熱處理和表面處理等因素有關(guān),對(duì)于,可取;
——壽命系數(shù),取決所需壽命,可??;
——溫度系數(shù),通常情況下,可??;
—— 可靠性系數(shù),視安全程度而定,當(dāng)允許損壞率為1%時(shí),取。
則:
因此:
,彎曲應(yīng)力滿足要求。
1.5.2 輪齒齒面的接觸應(yīng)力校核
(1.5)
式中:——與材料有關(guān)的系數(shù),決定于材料的彈性性質(zhì),對(duì)鋼制錐齒輪,可取;
——大齒輪齒輪大端圓周力,;
——齒面寬(5.5cm);
——大錐齒輪大端節(jié)圓直徑(38.5cm);
——過(guò)載系數(shù),取;
——?jiǎng)虞d系數(shù),取 ;
——尺寸系數(shù),當(dāng)材料選擇適宜,滲碳層深度與表面硬度符合要求時(shí),可取;
——載荷再分配系數(shù),可取;
——表面質(zhì)量系數(shù),與表面光潔度,表面最后加工性質(zhì)和表面處理情況有關(guān),可??;
——表面接觸強(qiáng)度綜合系數(shù),考慮了載荷作用點(diǎn)處嚙合齒面的相對(duì)曲率半徑,有效齒面寬及慣性系數(shù)的影響,查圖,可取。
許用接觸應(yīng)力:
式中:——基本許用表面接觸應(yīng)力,取決于材料性質(zhì)。它與材料、熱處理和表面處理等因素有關(guān),對(duì)于,可??;
——壽命系數(shù),決定于所需壽命,可??;
——溫度系數(shù),可?。?
——可靠性系數(shù),可??;
——硬度比值系數(shù),取決于錐齒輪付的傳動(dòng)比和表面硬度,通??扇 ?
則:
因此:
齒面接觸強(qiáng)度合格。
2 TY220轉(zhuǎn)向離合器的設(shè)計(jì)
2.1 轉(zhuǎn)向離合器類(lèi)型的選擇
轉(zhuǎn)向離合器按摩擦片的工作條件可分為干式和濕式離合器,,干式離合器多在小型履帶底盤(pán)中應(yīng)用,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。而濕式離合器工作較可靠,壽命長(zhǎng),但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,隨著近年推土機(jī)的發(fā)展,濕式離合器被廣泛運(yùn)用在工業(yè)履帶底盤(pán)上,因此,考慮到推土機(jī)工作的可靠性以及壽命,選擇濕式離合器。
轉(zhuǎn)向離合器壓緊和分離形式選擇彈簧壓緊、液壓分離,此種形式油路系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,除轉(zhuǎn)向時(shí)外,工作時(shí)液壓系統(tǒng)不需要建立常壓,因而液壓泵消耗功率小,但離合器的儲(chǔ)備系數(shù)會(huì)隨摩擦片的磨損及彈簧的殘余變形而降低。
2.2 轉(zhuǎn)向離合器的計(jì)算公況
機(jī)全部力矩由一側(cè)轉(zhuǎn)向離合器傳遞;二是由地面附著條件所限制到的轉(zhuǎn)向離合器傳遞的最大轉(zhuǎn)矩。通常,在變速箱掛最低檔傳來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)額定扭矩,在一般情況下總是因附著條件限制,而不能在一側(cè)履帶轉(zhuǎn)向離合器的計(jì)算力矩,即它的最大摩擦力矩取決于以下兩方面:一是在最低檔發(fā)動(dòng)上產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力,所以用第二種情況決定其計(jì)算力矩即可。
按推土機(jī)附著條件來(lái)確定最大摩擦力矩:
(2.1)
式中:——儲(chǔ)備系數(shù),一般濕式離合器取1.5~2,??;
——推土機(jī)使用重量;
——附著系數(shù),取5;
——履帶驅(qū)動(dòng)輪節(jié)圓半徑;
——最終傳動(dòng)比;
——從離合器到驅(qū)動(dòng)鏈輪的效率,。
所以:
2.3 轉(zhuǎn)向離合器參數(shù)的確定及計(jì)算
2.3.1 材料的選擇
離合器摩擦片采用45號(hào)鋼板制造,摩擦襯面材料用銅基粉末冶金,用燒結(jié)的方
法固定在從動(dòng)片上。離合器的粉末冶金襯面上為螺旋徑向油槽,以便有較好的摩擦系數(shù)和冷卻效果。在計(jì)算時(shí),應(yīng)扣除螺旋徑向油槽占總面積的45%~60%。
壓盤(pán)用HT200鑄造,應(yīng)具有一定的厚度,以保證足夠的剛度和熱容量,防止受
變形翹曲。
2.3.2 基本參數(shù)的確定
(2.2)
式中:——摩擦系數(shù),在油中,鋼對(duì)粉末冶金一般為0.08~0.12,??;
——摩擦副數(shù)量,,為主動(dòng)片數(shù)量,取,為從動(dòng)片數(shù)量,取,所以;
——摩擦力作用的等效半徑,,其中、 分別為摩擦襯片的內(nèi)外直徑;
——離合器上的壓緊力,,其中為摩擦片上的單位壓力,??;
——壓緊力損失系數(shù),取。
一般,取
所以:
解得:
考慮到安全,離合器摩擦襯片應(yīng)有些剩余,因此,則。
2.3.3 摩擦材料許用比壓的驗(yàn)證
許用比壓合格。
2.4 轉(zhuǎn)向離合器主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
2.4.1 摩擦片的設(shè)計(jì)
為了保證離合器徹底分離,主、從動(dòng)摩擦片間的間隙Δ一般為:濕式、鋼對(duì)粉末冶金Δ=0.3~0.4mm,取Δ=0.4mm,那么活塞的總行程為:。
1) 摩擦片內(nèi)外齒的設(shè)計(jì)
主動(dòng)鼓和帶內(nèi)齒的摩擦片一般用漸開(kāi)線花鍵連接,摩擦材料燒結(jié)在帶外齒摩擦片上的,即從動(dòng)片上,因?yàn)樵跓Y(jié)粉末冶金時(shí),連接的齒要經(jīng)過(guò)退火,從而降低強(qiáng)度,硬度,而外齒的載荷相對(duì)較低,因此燒結(jié)在從動(dòng)片上。
對(duì)于燒結(jié)的摩擦材料有效外徑應(yīng)該接近從動(dòng)片的齒根圓直徑,有效內(nèi)徑應(yīng)接近主動(dòng)片的齒根圓。
取
外齒數(shù):
內(nèi)齒數(shù):
對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒:齒高系數(shù),徑向間隙系數(shù)。
所以:外齒分度圓直徑為
內(nèi)齒分度圓直徑為
齒頂高
齒根高
壓力角
2) 熱容量、溫升的驗(yàn)算
根據(jù)轉(zhuǎn)向離合器的工作條件,主要考慮扭矩容量,若是扭矩容量已滿足要求,即可以認(rèn)為熱量已滿足要求,不必另行計(jì)算。
由于采用的是濕式離合器,其溫升可由油液循環(huán)冷卻,此為改善散熱
的最好措施,因此可不必進(jìn)行這方面的驗(yàn)算。
2.4.2 轉(zhuǎn)向離合器壓緊彈簧計(jì)設(shè)
常結(jié)合式離合器多采用圓周布置圓柱螺旋彈簧。取大小彈簧各8根,材料為60S2M,硬度為HRC45~50,,,剪切彈簧模量為8000,抗壓彈簧模量為。
1) 圓柱彈簧的作用力
2) 確定外彈簧、內(nèi)彈簧的作用力
3) 初選彈簧及鋼絲直徑
式中:K——應(yīng)力校正系數(shù),,取C=6,則K=1.2525;
——每個(gè)彈簧在離合器結(jié)合時(shí)的載荷;
——離合器分離時(shí),因彈簧附加變形,保證分離間隙所引起的附加載荷,一般;
[]——許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力,可取800Mpa;
、——彈簧中徑、鋼絲直徑。
所以就有:
按標(biāo)準(zhǔn)取,
那么可得到:
大彈簧中徑:
小彈簧中徑:
大彈簧內(nèi)徑:
小彈簧內(nèi)徑:
大彈簧外徑:
小彈簧內(nèi)徑:
4) 彈簧的工作圈數(shù)
(2.3)
式中: ——彈簧的工作圈數(shù);
——離合器分離時(shí)彈簧附加變形量,多盤(pán)式,此處取,那么;
——材料扭轉(zhuǎn)彈性模量,;
則:
按標(biāo)準(zhǔn)取,
由,可得離合器結(jié)合時(shí)彈簧的變形量
5) 彈簧的總?cè)?shù)
一般,彈簧的總?cè)?shù)比工作圈數(shù)多1.5~2圈,所以按標(biāo)準(zhǔn)取值總?cè)?shù)為:
6) 彈簧的自由長(zhǎng)度
此處為離合器分離時(shí),彈簧的間隙,??;
7) 工作長(zhǎng)度
8) 彈簧長(zhǎng)細(xì)比
注意,彈簧一端固定,另一端自由轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),b<3.7彈簧才能穩(wěn)定
9) 彈簧扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的驗(yàn)算
大彈簧
小彈簧
兩者均小于許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力,因此合格。
3 TY220轉(zhuǎn)向制動(dòng)器設(shè)計(jì)
3.1 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)要求
(1)工作可靠,主要零件與操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度,以避免失效時(shí)造成事故;
(2)操縱省力,操縱行程不宜過(guò)大,因此在大型履帶式車(chē)輛的制動(dòng)系統(tǒng)中裝有制動(dòng)加力器;
(3)應(yīng)有制動(dòng)鎖定裝置,使履帶式車(chē)輛在坡道上停車(chē);
(4)制動(dòng)器不會(huì)自剎,制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生應(yīng)與操縱力成正比;
(5)制動(dòng)帶磨損后應(yīng)便于調(diào)整。
3.2 制動(dòng)器設(shè)計(jì)容量的確定
制動(dòng)器的設(shè)計(jì)容量按配合轉(zhuǎn)向進(jìn)行制動(dòng)和坡道制動(dòng)兩種工況確定。
3.2.1 履帶式車(chē)輛單邊制動(dòng)轉(zhuǎn)向時(shí)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩
履帶式車(chē)輛制動(dòng)器主要和經(jīng)常出現(xiàn)的工況是配合轉(zhuǎn)向進(jìn)行制動(dòng)。以原地轉(zhuǎn)向時(shí)的單邊制動(dòng)工況,計(jì)算制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。履帶式車(chē)輛在平地空載穩(wěn)定轉(zhuǎn)向時(shí),=0,,M
.制動(dòng)器制停慢側(cè)履帶的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩為:
(3.1)
式中 Gs——履帶車(chē)輛使用重量;
U——轉(zhuǎn)向阻力系數(shù);
——驅(qū)動(dòng)鏈輪節(jié)圓半徑;
L——履帶支承長(zhǎng)度;
B——軌距;
——最終傳動(dòng)傳動(dòng)比;
——滾動(dòng)阻力系數(shù)。
==3406.2563
3.2.2 坡道制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩
履帶式工程車(chē)輛爬坡時(shí),如果出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火等臨時(shí)故障,制動(dòng)器應(yīng)能將車(chē)輛制停在坡道上,以免發(fā)生事故。在坡道上制停車(chē)輛一側(cè)制動(dòng)器所需的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mm2為:
=
式中:——坡道的最大坡度角,履帶推土機(jī)=30
==1480.98
故取=3406.2563
3.3 帶式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型
轉(zhuǎn)向制動(dòng)器采用浮動(dòng)式制動(dòng)器,這種制動(dòng)器的制動(dòng)帶兩端的固定點(diǎn)是浮動(dòng)的,制動(dòng)時(shí),依據(jù)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向不同,杠桿的支點(diǎn)自動(dòng)改變,使踏板拉動(dòng)的總是松邊,因此操縱比較省力,制動(dòng)效應(yīng)好。
3.4 基本參數(shù)的確定
制動(dòng)鼓的半徑R、制動(dòng)帶摩擦襯面寬度b和包角是帶式制動(dòng)鼓的基本參數(shù)。R的大小往往取決于轉(zhuǎn)向離合器鼓,襯面寬度b則應(yīng)根據(jù)磨損即單位壓力q確定。
假設(shè)制動(dòng)帶是一根撓性帶,不考慮制動(dòng)帶剛度對(duì)制動(dòng)摩擦力矩與單位壓力q的影響,則單位壓力q和制帶拉力S之間的關(guān)系
=
摩擦襯面的磨損還與單位滑磨功Wt有關(guān),Wt是單位面積上的摩擦力和滑磨速度的乘積其最大值在緊邊處,即:
=
式中 ——摩擦系數(shù),對(duì)銅絲石棉制動(dòng)帶,濕式取=0.08;
V——制動(dòng)鼓的圓周速度,按最高檔計(jì)算
制動(dòng)器基本參數(shù)確定:
(1) 制動(dòng)鼓的半徑R增加,可使拉力,和、減少,當(dāng)然操縱力也可減少。但在采用轉(zhuǎn)向離合器為轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)時(shí),轉(zhuǎn)向離合器的從動(dòng)鼓即制動(dòng)鼓。
(2) 增加包角,可以減少操縱力與磨損,濕式包角=340
(3) 增加摩擦襯面寬度b,查相關(guān)資料b一般取100mm左右,
(4) 制動(dòng)帶鋼帶的厚度取14mm
?
4 TY220終傳動(dòng)設(shè)計(jì)
4.1 終傳動(dòng)方案的確定及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
4.1.1 確定方案
一級(jí)直齒圓柱齒輪與一級(jí)行星齒輪的雙級(jí)傳動(dòng),該行星傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)緊湊,傳動(dòng)效率高優(yōu)點(diǎn)。
4.1.2 機(jī)構(gòu)特點(diǎn)
a.離地間隙小
b.剛度要求較高
c.有良好的密封性
4.2 終傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算載荷的確定
根據(jù)前面結(jié)論,可直接按地面附著條件計(jì)算,取:
(3.2)
4.3 第一級(jí)終傳動(dòng)設(shè)計(jì)
考慮到?jīng)_擊載荷大,對(duì)齒輪進(jìn)行滲碳淬火,滲碳層的厚度為齒根厚度的10~15%,且不能大于1.5~1.8mm,滲碳后表面硬度為HRC58~62,大小齒輪為硬齒面,選材為,精度等級(jí)選用7級(jí)。
4.3.1 初步確定主傳動(dòng)齒數(shù)
主動(dòng)齒數(shù)
傳動(dòng)比
被動(dòng)齒輪
取
實(shí)際傳動(dòng)比為
4.3.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算
(1) 初選小齒輪分度圓直徑
mm
1)初選載荷系數(shù),;
2)小齒輪傳遞扭矩;
3)齒寬系數(shù)可按推薦選取;
4)材料彈性系數(shù)可由表10-6查得;
5)由圖10-21e按齒面硬度60HRc可查得大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限;
6)由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù):
轉(zhuǎn)速,則
,
;
7)由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù),;
8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力,取失效率為1%,安全系數(shù)S=1,由式10-12可得:
,
;
計(jì)算小齒輪分度圓直徑,代入較小者,則:
(2) 校正分度圓直徑
1)計(jì)算圓周速度
2)計(jì)算齒寬
3)計(jì)算齒寬與齒高比
4)計(jì)算載荷系數(shù)
根據(jù),7級(jí)精度,由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)
對(duì)直齒輪,假設(shè),由表10-3查得
5)由表10-2查得使用系數(shù)
6)由表10-4查得
7)由圖10-13查得
故載荷系數(shù)
則按實(shí)際載荷系數(shù)校正所得分度圓直徑為:
那么模數(shù)為:取m=9
4.3.3 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度公式
(3.3)
1) 由圖10-20d查得大小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限
2) 由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù),
3) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力,取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.25,由式10-12可得:
4) 計(jì)算載荷系數(shù)
5) 查取齒形系數(shù),由表10-5查得,
6) 查取應(yīng)力校正系數(shù),由表10-5查得,
7) 計(jì)算大小齒輪的,并加以比較,計(jì)算時(shí)取較大者:
由以上數(shù)據(jù)可計(jì)算模數(shù),即:
對(duì)比計(jì)算結(jié)果,按標(biāo)準(zhǔn)選取模數(shù)為
4.3.4 齒輪的幾何參數(shù)計(jì)算
分度圓直徑為:
計(jì)算中心距:
齒寬:,取,對(duì)于與小齒輪嚙合的大齒輪,其齒寬通常比小齒輪每側(cè)窄5mm左右,所以,大齒輪齒寬?。?
4.3.5 齒輪的變位系數(shù)
第一級(jí)齒輪傳動(dòng)采用高度變位
計(jì)算最小變位系數(shù)
(3.4)
標(biāo)準(zhǔn)齒輪不發(fā)生根切現(xiàn)象的最小齒數(shù)是齒頂高系數(shù)及分度圓壓力角的函數(shù),即,當(dāng),時(shí),,所以就有:
變位系數(shù)為
1) 基圓直徑
2) 由于變位是等變位變位齒輪傳動(dòng),所以:
實(shí)際中心距:
中心距變動(dòng)系數(shù)
嚙合角
3) 齒頂高
4) 齒根高
5) 齒頂圓直徑
6) 齒根圓直徑
7) 分度圓齒厚
8) 節(jié)圓直徑
4.4 第二級(jí)終傳動(dòng)設(shè)計(jì)
4.4.1 確定第二級(jí)終傳動(dòng)的傳動(dòng)比
4.4.2 行星排參數(shù)的計(jì)算
(1) 行星排特性參數(shù)的確定
用于終傳動(dòng)的行星排,通常都為太陽(yáng)輪輸入,齒圈固定,行星架輸出,如圖4.1。
圖4.1 行星排示意圖
因此可由轉(zhuǎn)速方程:
可以解得:
所以
(2) 太陽(yáng)輪的模數(shù)
齒輪的模數(shù)通常由強(qiáng)度決定。在行星機(jī)構(gòu)中,由于內(nèi)齒圈與行星輪嚙合時(shí)的綜合曲率半徑較大,齒圈齒根部分的齒厚也較大,內(nèi)齒圈的強(qiáng)度是較大的,通常只考慮太陽(yáng)輪與行星輪之間的傳動(dòng)強(qiáng)度,因此,行星機(jī)構(gòu)的齒輪模數(shù)值可根據(jù)太陽(yáng)輪與行星輪嚙合傳遞的負(fù)荷大小,由強(qiáng)度公式初算,也可參照已有結(jié)構(gòu)選取,然后再驗(yàn)算。
參照已有產(chǎn)品,取模數(shù),有結(jié)構(gòu)定齒圈Dq=538,則Zq=
特性參數(shù)=(1.5-4.5)取=3.3
Zt=
實(shí)際值=60/18=3.333
(3) 行星排各齒輪的齒數(shù)
行星機(jī)構(gòu)齒輪的齒數(shù)必須符合下列三個(gè)條件:
1)共軸條件:保證在工作中齒圈、太陽(yáng)輪和行星輪能同時(shí)正確嚙合的條件,亦即設(shè)計(jì)應(yīng)使太陽(yáng)輪與行星輪的中心距等于行星輪與內(nèi)齒圈的中心距。
即:,
且,可得到標(biāo)準(zhǔn)齒輪的共軸條件為:
所以:
2)裝配條件:保證裝配后行星輪均勻的分布在圓周上,能正確的同時(shí)與太陽(yáng)輪和內(nèi)齒圈嚙合的條件:
取行星齒輪的個(gè)數(shù)為,則:,滿足裝配條件。
3)鄰界條件:保證兩相鄰行星齒輪間有一定的間隙而不致發(fā)生齒頂干涉亦即:
其中:為齒頂高系數(shù),則:
滿足相鄰條件。
(4) 行星排外嚙合傳動(dòng)幾何計(jì)算
1)分度圓直徑
2)最小變位系數(shù)的確定
當(dāng),時(shí),則:
取變位系數(shù)
3)由于是等變位齒輪傳動(dòng),所以:
標(biāo)準(zhǔn)中心距
4)基圓直徑
5)齒頂高
6)齒根高
7)齒頂圓直徑
8)齒根圓直徑
9)分度圓齒厚
10)節(jié)圓直徑
11)分度圓分離系數(shù)
12)齒頂高降低系數(shù)
13)齒寬,
4.4.3 行星排強(qiáng)度的計(jì)算校核
(1) 行星排太陽(yáng)輪扭矩的計(jì)算
由前所述,太陽(yáng)輪的扭矩亦由地面附著條件來(lái)確定,所以其扭矩為:
(2) 齒面接觸疲勞強(qiáng)度的校核
1)齒輪選材為,精度等級(jí)為7級(jí);
2)轉(zhuǎn)矩;
3)按推薦選取齒寬系數(shù)為;
4)由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù);
5)由圖10-21e按齒面硬度60HRc可查得大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限;
6)由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù):
轉(zhuǎn)速,則
,
;
7)由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù),;
8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力,取失效率為1%,安全系數(shù)S=1,由式10-12可得:
,
;
9)由標(biāo)準(zhǔn)直齒輪,
10)計(jì)算載荷系數(shù)
計(jì)算圓周速度
計(jì)算齒寬
,
取,行星輪齒寬取
計(jì)算齒寬與齒高比
計(jì)算載荷系數(shù):
根據(jù),7級(jí)精度,由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù);
對(duì)直齒輪,假設(shè),由表10-3查得;由表10-2查得使用系數(shù)
由表10-4查得
由圖10-13查得
故載荷系數(shù)
所以,齒面的接觸應(yīng)力為:
,故,齒面的接觸疲勞強(qiáng)度合格。
(3) 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的校核
1)由圖10-20d查得大小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限
2)由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù),
3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力,取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.25,由式10-12可得:
4)計(jì)算載荷系數(shù)
5)查取齒形系數(shù),由表10-5查得,
查取應(yīng)力校正系數(shù),由表10-5查得,
那么齒根的彎曲應(yīng)力為:
因此,齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度合格
綜上所述,可見(jiàn),所取的齒輪滿足設(shè)計(jì),強(qiáng)度要求。
5 軸的設(shè)計(jì)校核
5.1 終傳動(dòng)第一級(jí)傳動(dòng)軸的校核
5.1.1 結(jié)構(gòu)如下圖5.1所示
圖5.1 第一級(jí)傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)形式
5.1.2 力學(xué)模型如下圖5.2所示
圖5.2 第一級(jí)傳動(dòng)軸力學(xué)模型
5.1.3 齒輪受力計(jì)算
圓周力
徑向力
5.1.4 軸承受力
(1) 垂直面內(nèi)
解得:
(2) 水平面內(nèi)
解得:
5.1.5 做彎矩,扭矩圖
(1)按許用應(yīng)力計(jì)算:
查表16-3查的[]=150Mp []=90Mp
應(yīng)力矯正系數(shù)=
當(dāng)量轉(zhuǎn)矩
(2)合成力矩
(3)當(dāng)量彎矩
圖5.3 第一級(jí)傳動(dòng)軸彎矩、扭矩圖
5.1.6 第一級(jí)傳動(dòng)軸彎扭合成強(qiáng)度的校核
許用應(yīng)力為
按第三強(qiáng)度理論校核軸在彎曲、扭轉(zhuǎn)組合下的強(qiáng)度:
式中:W——抗彎截面系數(shù),
則:
因此,終傳動(dòng)第一級(jí)傳動(dòng),軸合格。
5.2 終傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核
5.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖5.4所示
圖5.4 終傳送軸的結(jié)構(gòu)形式
5.2.2 受力分析
終傳動(dòng)軸與機(jī)體過(guò)贏配合,相當(dāng)于固定端,認(rèn)為端點(diǎn)在殼體的外緣,終傳動(dòng)軸在輪轂的作用下,只受彎矩作用。終傳動(dòng)軸的受力模型如下圖5.5:
圖5.5 終傳動(dòng)軸的受力模型
終傳動(dòng)軸受力主要有(橫坡轉(zhuǎn)向工況):
1)推土機(jī)的一部分重量(不包括行走系的重量)
(值計(jì)為20000,后半軸承重)
2)有履帶張緊拉力引起的2
式中:
——單位長(zhǎng)度履帶板重 取
——履帶支承間的最大距離
——履帶板節(jié)距
所以:
3)轉(zhuǎn)向阻轉(zhuǎn)矩引起的載荷,一側(cè)承受
式中
——轉(zhuǎn)向阻力系數(shù)
——整機(jī)使用重量
——履帶支承長(zhǎng)度
4)履帶上方區(qū)段和驅(qū)動(dòng)段的張緊拉力
5)快速側(cè)驅(qū)動(dòng)段的驅(qū)動(dòng)力
5.2.3 畫(huà)出終傳動(dòng)軸的彎矩圖
處的垂直面彎矩
處的水平面彎矩
處的合成彎矩
處的垂直面彎矩
處的水平面彎矩
處的合成彎矩
做彎矩圖,如圖4.6:
圖5.6 終傳動(dòng)軸的彎矩圖
5.2.4 終傳動(dòng)軸的校核
選危險(xiǎn)截面如圖所示,選三個(gè)危險(xiǎn)截面
彎曲應(yīng)力計(jì)算
參考資料,擺動(dòng)軸的許用彎曲應(yīng)力為
顯然危險(xiǎn)截面彎曲應(yīng)力均小于許用彎曲應(yīng)力,故半軸是安全的,校核合格。
6 軸承的與校選型核
6.1 中央傳動(dòng)的軸承的校核
6.1.1 軸承的選擇
軸承選用圓錐滾子軸承,型號(hào)為:30314,主要尺寸為:
d=70mm D=150mm B=35mm C=30mm a=30.6mm
e=0.35 Cr=218KN
6.1.2 力的計(jì)算
軸承的布置形式如下圖6.1所示:
圖6.1 軸承的布置形式
作用在大錐齒輪上的圓周力,徑向力,及軸向力
6.1.3 壽命計(jì)算
附加軸向力
則:
所以軸承有右移的趨勢(shì),使軸承“壓緊”,由平衡關(guān)系,可求出軸承上的軸向力,即軸承2受的軸向力為:
軸承1只承受附加軸向力:
確定x,y的值:
故查表可得:
查表可得
動(dòng)載荷系數(shù)fc查表可得
當(dāng)量動(dòng)載荷P為:
計(jì)算軸承壽命:
轉(zhuǎn)速n=274r/min
因此,軸承合格。
6.2 終傳動(dòng)軸承的校核
6.2.1 終傳動(dòng)部分主要軸承布置如下圖6.2所示:
圖6.2 終傳動(dòng)部分軸承的布置
這些軸承選用圓柱滾子軸承
6.2.2 各軸承的壽命校核
(1)對(duì)于軸承,型號(hào)為:NF224E,其主要參數(shù)為:
d=120mm D=215mm B=40mm
=100mm Cr=322KN
其受力模型為下圖6.3所示:
圖6.3 軸承1的受力模型
對(duì)于圓柱滾子軸承,可認(rèn)為
則:
動(dòng)載系數(shù)
當(dāng)量載荷為
轉(zhuǎn)速n=274r/min
則:此軸承滿足要求,合格。
(2)軸承2,型號(hào)選為NF327,其基本參數(shù)為:
d=140mm D=300mm B=62mm
=180mm Cr=545KN Cor=690KN
轉(zhuǎn)速
,當(dāng)量載荷為
動(dòng)載系數(shù)
則,此軸承滿足要求,合格。
(3)軸承3,型號(hào)選為:NF336,其參數(shù)為:
d=220mm D=400mm B=65mm
=270mm Cr=702KN Cor=1050KN
當(dāng)量載荷可以認(rèn)為與一級(jí)傳動(dòng)被動(dòng)齒輪上的軸承的受力相同,且在選擇軸承的型號(hào)時(shí),有一定的裕度,固不用校核,肯定滿足。
(4)軸承4的校核,軸承4的型號(hào)參數(shù)與軸承3相同,
轉(zhuǎn)速
動(dòng)載系數(shù),當(dāng)量載荷為:
則,此軸承滿足要求,合格。
(5)軸承5的校核,型號(hào)選擇為:NF2310E,其基本參數(shù)為:
d=50mm D=110mm B=40mm
=65mm Cr=155KN Cor=185KN
由行星排內(nèi)轉(zhuǎn)矩方程
行星架所受的力為:
每個(gè)行星軸軸承所受的力為:
轉(zhuǎn)速
當(dāng)量載荷為
動(dòng)載系數(shù)
則,此軸承滿足要求,合格。
(6)終傳動(dòng)中還有一調(diào)心滾子軸承,如1號(hào)圖所示,選用型號(hào)為NF 2310,其基本參數(shù)為:
d=120mm D=200mm B=62mm
Cr=290KN Cor=572KN
轉(zhuǎn)速
動(dòng)載系數(shù),當(dāng)量載荷為:
則,此軸承滿足要求,合格。
7 鍵的設(shè)計(jì)與校核
7.1 一級(jí)終傳動(dòng)主動(dòng)軸上的漸開(kāi)線花鍵校核
花鍵的基本參數(shù)如下表7-1: (參考<4>P108-109)
表7-1 主傳動(dòng)軸上漸開(kāi)線花鍵的參數(shù)
齒形
漸開(kāi)線
齒高
h = m
6
模數(shù)
m
6
齒數(shù)
Z
10
壓力角
工作直徑
D=m(Z+1)
66
精度
4級(jí)
能傳遞的扭矩:
所以該花鍵合格。
7.2 終傳動(dòng)主動(dòng)軸上的矩形花鍵的校核
此處花鍵參數(shù)為
能傳遞的扭矩的大小為:
式中
——載荷不均勻系數(shù) 取
——齒數(shù)
——齒的工作高度h=3mm
——齒的接觸長(zhǎng)度
——平均半徑
則:
所以花鍵合格。
7.3 太陽(yáng)輪上的漸開(kāi)線花鍵校核
花鍵的基本參數(shù)如下表7-2:
表7-2 太陽(yáng)輪上漸開(kāi)線花鍵的參數(shù)
齒形
漸開(kāi)線
齒高
h = m
5
模數(shù)
m
5
齒數(shù)
Z
35
壓力角
工作直徑
D=m(Z+1)
180
精度
4級(jí)
能傳遞的扭矩:
所以該花鍵合格。
7.4 齒圈固定花鍵的校核
花鍵基本參數(shù)如下表7-3:
表7-3 齒圈固定花鍵的基本參數(shù)
齒形
漸開(kāi)線
齒高
h = m
5
模數(shù)
m
5
齒數(shù)
Z
42
壓力角
工作直徑
D=m(Z+1)
215
精度
4級(jí)
能傳遞的扭矩:
所以滿足要求。
8 螺栓的選擇與校核
8.1 驅(qū)動(dòng)鏈輪上的聯(lián)接螺栓校核
由于驅(qū)動(dòng)鏈輪上的螺栓為受剪螺栓,需保證聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度和螺栓的剪切強(qiáng)度,故只對(duì)其進(jìn)行擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度的校核。
,數(shù)目為24個(gè),成圓形均勻分布。
每個(gè)螺栓所受工作剪力的確定
許用切應(yīng)力與許用擠壓應(yīng)力的確定
螺栓材料選用鋼,其。
則
其中、為安全系數(shù)。
強(qiáng)度校核
螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度為:
螺栓桿的剪切強(qiáng)度為:
式中 ——螺栓剪切面的直徑(可取為螺栓孔的直徑)單位為;
——螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度,。
螺栓聯(lián)接件的剪切強(qiáng)度與擠壓強(qiáng)度均符合要求
8.2 齒圈聯(lián)接螺栓校核
初選,數(shù)目為40個(gè),成圓形均勻分布。
拉應(yīng)力
式中:——預(yù)緊力;
——計(jì)算直徑;
預(yù)緊力
其中 ——摩擦傳力的可靠系數(shù),;
——螺栓所受橫向力;
——接合面摩擦系數(shù),對(duì)于鋼鐵,干燥時(shí),取,有油時(shí),取;
——接合面數(shù)目;
——螺栓數(shù)目;
所有螺栓所受的橫向力
則單根螺栓的預(yù)緊力N
計(jì)算直徑
式中 ——螺栓外徑
——螺栓牙型的高度,對(duì)于普通螺栓,取
則
拉應(yīng)力
螺栓材料為鋼,為塑性材料,可按第四強(qiáng)度理論求出螺栓預(yù)緊狀態(tài)下的計(jì)算應(yīng)力為:
螺栓的許用拉應(yīng)力的確定
則,螺栓強(qiáng)度符合要求。
8.3 一級(jí)終傳動(dòng)大齒輪聯(lián)接盤(pán)螺栓校核
由于聯(lián)接盤(pán)螺栓為受剪螺栓,需保證聯(lián)接的擠壓強(qiáng)度和螺栓的剪切強(qiáng)度,故只對(duì)其進(jìn)行擠壓強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度的校核。
,數(shù)目為16個(gè),成圓形均勻分布。
每個(gè)螺栓所受工作剪力的確定
許用切應(yīng)力與許用擠壓應(yīng)力的確定
螺栓材料選用鋼,其。
則
其中、為安全系數(shù)。
強(qiáng)度校核
螺栓桿與孔壁的擠壓強(qiáng)度為:
螺栓桿的剪切強(qiáng)度為:
式中 ——螺栓剪切面的直徑直徑(可取為螺栓孔的直徑)單位為;
——螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度,。
螺栓聯(lián)接件的剪切強(qiáng)度與擠壓強(qiáng)度均符合要求
9 密封與潤(rùn)滑
9.1 中央傳動(dòng)部分的潤(rùn)滑與密封
9.1.1 密封
由于所需密封的構(gòu)件均有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),所以均采用油封圈。
9.1.2 潤(rùn)滑
橋箱中裝有潤(rùn)滑油,大錐齒輪浸在其中,當(dāng)其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),就帶動(dòng)箱中的油進(jìn)行飛濺潤(rùn)滑軸承和其他零部件。
9.2 終傳動(dòng)部分的潤(rùn)滑及密封
9.2.1 密封
對(duì)于旋轉(zhuǎn)件與靜止件之間采用浮動(dòng)油封,和迷宮油封的組合油封,對(duì)于其他連接處采用型密封圈密封。
9.2.2 潤(rùn)滑
采用飛濺潤(rùn)滑,由齒輪將油帶起飛濺到各處,從而對(duì)各零件進(jìn)行潤(rùn)滑。