【摘要】： 裝載機,特別是輪式裝載機的特點:機動性好、作業(yè)速度快、效率高、操縱輕便等,上述特點使得它既能用于礦山、建筑等推土鏟土,又能給很多固定設施、貨車和火車等載運工具裝料、卸料,而且還能自裝、自運,被廣泛應用于很多行業(yè),是現(xiàn)代社會必備的工程工具之一。 限滑差速器的使用能使裝載機左右驅動輪之間驅動力得到了很好的匹配,它能夠大幅度提高了裝載機的動力性和通過性。限滑差速器是對普通差速器的改進,它就是在普通差速器基礎上附加限滑裝置來限制差速器滑差的,進而克服了普通差速器“差速不差扭”特性所帶來的缺陷,它可以使大部分甚至全部的扭矩傳給另一側不滑轉的驅動輪,從而充分利用這一側的驅動輪的附著力產(chǎn)生足夠大的牽引力,使得車輛在不同附著系數(shù)路面上的通過性和動力性大大得到提高。雖然限滑差速器的形式多樣,但是根據(jù)限滑轉矩產(chǎn)生的原理可將其分為三大類: 1、轉矩感應限滑差速器(torque sensitive limited slip differential),它產(chǎn)生的限滑轉矩與差速器的輸入端輸入轉矩呈線性函數(shù)增加關系。該類限滑差速器有兩種典型的產(chǎn)品:摩擦片式限滑差速器,又叫離合器式(clutch type LSD)和齒輪傳遞轉矩感應限滑差速器(Geared torque sensitive LSD)。 2、轉速感應式限滑差速器(speed sensitive limited slip differential),對于轉速感應限滑差速器,它的限滑轉矩與差速器兩端的輸出轉速有關,兩輸出端的轉速差越大,限滑轉矩的值也就越大,也就是說其限滑轉矩與轉速感應限滑差速器的兩輸出端的轉速差呈線性函數(shù)增加關系。典型的產(chǎn)品也有兩種:粘性耦合限滑差速器(viscous type LSD)和轉子泵限滑差速器(gerotor pump LSD)。 3、主動限滑差速器(active limited slip differential)體現(xiàn)了機電一體化的應用,它是在轉矩感應限滑差速器或轉速感應限滑差速器上增設了電控設施,使其能夠根據(jù)車輛的實際運動情況和地面附著系數(shù)主動控制限滑差速器的限滑性能,以達到最優(yōu)的驅動牽引性能匹配。 本文分析了本文所研究的摩擦片式限滑差速器的結構特征和主要零部件的特點及摩擦片式限滑差速器的工作原理,闡述了基于CATIA的輪式裝載機驅動橋限滑差速器三維模型的建立,著重闡述了直齒錐齒輪的建模方法,利用CATIA的函數(shù)功能可以參數(shù)化生成齒輪的漸開線齒形,方便模型的建立,最后完成模型的建立。本文基于三維建模軟件CATIA建立了摩擦片式限滑差速器的三維模型,應用CATIA與ADAMS的接口軟件Simdesigner將建立的三維模型導入ADAMS中去。 本文介紹了ADAMS軟件和虛擬樣機技術以及CATIA與ADAMS之間的數(shù)據(jù)轉換方式,并將CATIA裝配模型導入ADAMS中,添加約束和系統(tǒng)仿真所需載荷。討論了齒輪接觸碰撞參數(shù)的選取,最后完成裝載機驅動橋限滑差速器虛擬樣機模型的建立。對限滑差速器在壓實土路面、瀝青路面直線行駛和在壓實土路面、泥濘路面、結冰路面、瀝青路面轉向行駛總共六種工況進行了仿真與分析。通過仿真分析驗證了虛擬樣機模型運動特性的正確性,并得到了與限滑差速器性能緊密關聯(lián)的輸入輸出轉矩和摩擦轉矩,為限滑差速器工作性能的分析提供了實驗數(shù)據(jù)依據(jù)。 根據(jù)計算得到限滑差速器的偏置比和鎖緊系數(shù)的理論工作范圍,又根據(jù)仿真分析得到的數(shù)據(jù)計算出限滑差速器的一系列偏置比和鎖緊系數(shù)(限滑差速器的實際偏置比和鎖緊系數(shù)),把理論數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)進行比較,據(jù)此限滑差速器的工作性能做出了評價。摩擦片式限滑差速器的實際偏置比約為1.83,鎖緊系數(shù)約為0.294,能夠滿足裝載機傳動性能的要求。 并且本文還從傳動理論的角度分析了影響限滑差速器工作性能的參數(shù),明確了這些參數(shù)是怎么影響限滑差速器的工作性能的,對于今后此類限滑差速器的研究與改進提供理論與實際經(jīng)驗,具有指導意義。得到的結論如下: 摩擦片式限滑差速器的工作性能(體現(xiàn)為偏置比、鎖緊系數(shù)大小)僅受其結構特征的影響,一旦摩擦片式限滑差速器的結構尺寸確定,其鎖緊系數(shù)也就確定了,偏置比也就確定了,限滑差速器的工作性能也就確定了。鎖緊系數(shù)與摩擦片的工作面數(shù)、摩擦片的摩擦系數(shù)、主動摩擦片的當量工作半徑、激勵殼的V型槽的角度成正比,與激勵殼的當量工作半徑成反比。如果要想改變所研究摩擦片式差速器的工作性能(偏置比),應該從摩擦片的工作面數(shù)、摩擦片的摩擦系數(shù)、主動摩擦片的當量工作半徑、激勵殼的V型槽的角度及激勵殼的當量工作半徑等方面入手。如下所述: 1、摩擦片的工作面數(shù)對偏置比的影響 在該結構特征的限滑差速器中,摩擦片的工作面數(shù)是由主動、從動摩擦片的數(shù)量來決定,摩擦片數(shù)增加,摩擦片的工作面數(shù)增加,摩擦轉矩增加,偏置比增大,片數(shù)增加又影響摩擦片間壓力的傳遞,增加差速器結構的長度尺寸,摩擦片數(shù)應與摩擦轉矩綜合考慮并進行權衡。 2、摩擦片的摩擦系數(shù)對偏置比的影響 摩擦片的摩擦系數(shù)反映的是摩擦片間的工作狀態(tài),是主動、從動摩擦片間動、靜摩擦綜合作用的體現(xiàn),摩擦片表面材質工作特征、表面工作溫度等均影響摩擦系數(shù)的工作特征。摩擦系數(shù)大,摩擦轉矩大,偏置比大。摩擦系數(shù)是影響偏置比的關鍵參數(shù)。穩(wěn)定且高效的摩擦片表面摩擦特征是差速器可靠工作的需要。 3、主動摩擦片的當量工作半徑對偏置比的影響 摩擦片的當量工作半徑是摩擦片間摩擦轉矩的等效半徑,摩擦片的當量工作半徑大,摩擦轉矩大,偏置比大。摩擦片的當量工作半徑受限于差速器中大錐齒輪及激勵殼間安裝空間的限制,差速器的總體尺寸、傳遞轉矩等均影響摩擦片當量工作半徑的值。 本文最后還通過ANSYS對限滑差速器的十字軸和從動片進行了強度分析,研究了十字軸和從動片受力情況,研究了從動片凸耳倒角對其應力分布的影響。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TH243
【圖文】：

管出現(xiàn)了各種各樣的限滑差速器[6-11]，但是從限滑轉矩的產(chǎn)[12,13]：矩感應限滑差速器限滑差速器（torque sensitive limited slip differential），它產(chǎn)入端輸入轉矩呈線性函數(shù)增加關系。差速器有兩種典型的產(chǎn)品：摩擦片式限滑差速器，又叫離合齒輪傳遞轉矩感應限滑差速器（Geared torque sensitive LSD限滑差速器摩擦片組產(chǎn)生的摩擦轉矩（限滑性能的體現(xiàn)）與主動端輸入轉矩越大，摩擦片組貼合得越緊，產(chǎn)生摩擦轉矩線性增加的關系。齒輪傳遞轉矩限滑差速器又叫渦輪蝸桿限速器，它的限滑轉矩根據(jù)差速器兩輸出端的轉矩來分配傳遞。圖 1.2、圖 1.3 分別為摩擦片式和托森限滑差速器。

管出現(xiàn)了各種各樣的限滑差速器[6-11]，但是從限滑轉矩的產(chǎn)[12,13]：矩感應限滑差速器限滑差速器（torque sensitive limited slip differential），它產(chǎn)入端輸入轉矩呈線性函數(shù)增加關系。差速器有兩種典型的產(chǎn)品：摩擦片式限滑差速器，又叫離合齒輪傳遞轉矩感應限滑差速器（Geared torque sensitive LSD限滑差速器摩擦片組產(chǎn)生的摩擦轉矩（限滑性能的體現(xiàn)）與主動端輸入轉矩越大，摩擦片組貼合得越緊，產(chǎn)生摩擦轉矩線性增加的關系。齒輪傳遞轉矩限滑差速器又叫渦輪蝸桿限速器，它的限滑轉矩根據(jù)差速器兩輸出端的轉矩來分配傳遞。圖 1.2、圖 1.3 分別為摩擦片式和托森限滑差速器。

滑差速器速器（speed sensitive limited slip d有關，兩輸出端的轉速差越大，限感應限滑差速器兩輸出端的轉速差：粘性耦合限滑差速器（viscous ty。中裝有一個非常關鍵的部件粘性聯(lián)質和非接觸的開孔的主從動葉片實與其配合的主從動葉片也出現(xiàn)轉速矩，改變限滑差速器的內摩擦力矩

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 尹路輝;;柳工CLG855N型輪式裝載機[J];工程機械與維修;2011年08期

2 閆考;陳祖輝;;徐工大噸位裝載機搶灘市場[J];工程機械;2011年09期

3 洛華;;柳工新一代裝載機CLG855N隆重發(fā)布[J];建設機械技術與管理;2011年06期

4 段琳;;應對排放新法規(guī),各公司相繼推出新一代輪式裝載機[J];工程機械;2011年06期

5 尹路輝;;柳工ZL50CN型輪式裝載機[J];工程機械與維修;2011年07期

6 ;徐工LW900K裝載機挺進大西南[J];建筑機械;2011年13期

7 ;凱斯2011推出7種全新產(chǎn)品(二)[J];建設機械技術與管理;2011年07期

8 劉森林;;汽車驅動橋漏油原因分析及解決方案[J];汽車零部件;2011年03期

9 曾祥龍;蔣玉寶;;輪式裝載機動力傳動系統(tǒng)振動分析[J];知識經(jīng)濟;2011年15期

10 李念慈;;沃爾沃輪式裝載機閃耀日照港[J];工程機械與維修;2011年09期

相關會議論文 前10條

1 王夕玉;許電波;龐貴奇;張子強;;多軸越野汽車用三聯(lián)驅動橋的開發(fā)[A];中國重汽科協(xié)獲獎學術論文選編（2002-2003）[C];2004年

2 李保慶;劉亞明;陳云國;李川奇;;VDM1200驅動橋振動噪聲檢測系統(tǒng)[A];制造業(yè)與未來中國——2002年中國機械工程學會年會論文集[C];2002年

3 寒絲;;國外幾款知名輪式裝載機產(chǎn)品介紹[A];拖拉機、農(nóng)用運輸車、農(nóng)用發(fā)動機行業(yè)背景資料（第九集）[C];2008年

4 ;車輛驅動橋錐齒輪市場準入條件[A];2005中國齒輪專業(yè)協(xié)會（長沙）年會文集[C];2005年

5 馬浩;王豐元;紀國清;王慧;;載重車驅動橋橋殼有限元分析[A];第二屆中國CAE工程分析技術年會論文集[C];2006年

6 何大禮;;東風商用車驅動橋走保期的磨損工況監(jiān)測[A];2009年全國青年摩擦學學術會議論文集[C];2009年

7 ;車輛驅動橋主被動錐齒輪采購標準(試行稿)[A];2005中國齒輪專業(yè)協(xié)會（長沙）年會文集[C];2005年

8 胡玉梅;;應用微機有限元計算汽車后橋殼的強度和剛度[A];四川省汽車工程學會第一屆二次年會論文集[C];1991年

9 ;天津工程機械制造廠[A];2000年全國包裝和食品機械及相關技術發(fā)展研討會文集[C];1992年

10 黃家章;;從柳工的崛起看如何通過上市來培育強優(yōu)企業(yè)[A];《實施工業(yè)興桂戰(zhàn)略 加快構建和諧廣西》論文集[C];2005年

相關重要報紙文章 前10條

1 龐慧敏　周邕生 伍朝陽;平凡的崗位 傳奇的紀錄[N];工人日報;2008年

2 記者譚彥斌;五十大慶龍城獻大禮[N];柳州日報;2008年

3 記者 諶貽照;“柳州創(chuàng)造”推出“中國之最”[N];廣西日報;2008年

4 廖曉珊;柳工裝載機再創(chuàng)佳績[N];中國工業(yè)報;2007年

5 本報記者 楊紅英;走出調控迷局 裝載機行業(yè)迎來平穩(wěn)增長[N];中國工業(yè)報;2006年

6 本報記者 楊秀峰;驅動橋的歷史[N];中國縣域經(jīng)濟報;2010年

7 本報記者 徐虞利;卡特彼勒全購山工 強化裝載機市場地位[N];上海證券報;2008年

8 劉燕;輪式裝載機出口潛力大[N];建筑時報;2006年

9 高希榮;山東常林20臺裝載機出口伊朗[N];中國工業(yè)報;2007年

10 羅昌愛 古亦忠;勇做中國第一[N];人民日報;2007年

相關博士學位論文 前9條

1 王雪蓮;80型輪式裝載機動力系統(tǒng)工程特性研究[D];吉林大學;2011年

2 吳躍成;驅動橋疲勞可靠性分析與試驗方法研究[D];浙江大學;2008年

3 仝令勝;協(xié)同優(yōu)化理論及其在鉸接式自卸車驅動橋設計中的應用[D];北京科技大學;2008年

4 孟慶華;基于小波免疫的車輛在線檢測方法及其應用技術研究[D];浙江大學;2005年

5 龐茂;汽車主減速器振動信號非線性特征研究[D];浙江大學;2006年

6 李向華;上海磁浮軌道巡檢車傳動系扭轉振動的研究[D];上海交通大學;2007年

7 凌玲;基于本體論的知識集成方法的研究[D];華中科技大學;2006年

8 常綠;礦用自卸汽車動力性、燃油經(jīng)濟性和平順性虛擬試驗技術研究[D];吉林大學;2007年

9 王劍鵬;50型裝載機液壓系統(tǒng)動態(tài)特性與熱平衡研究[D];吉林大學;2011年

相關碩士學位論文 前10條

1 孫鐸;基于限滑差速系統(tǒng)的大型輪式裝載機行駛驅動性能研究[D];吉林大學;2012年

2 何波;輪式裝載機驅動橋限滑差速器工作性能分析[D];吉林大學;2009年

3 梁風遠;輪式裝載機動力傳動系統(tǒng)節(jié)能技術研究[D];吉林大學;2011年

4 吳兵;輪式裝載機作業(yè)減振分析研究[D];太原科技大學;2011年

5 鐘立;輪式裝載機工作裝置設計與設計分析系統(tǒng)開發(fā)[D];浙江大學;2012年

6 龔大鵬;輪式裝載機動力性和經(jīng)濟性仿真平臺開發(fā)研究[D];吉林大學;2011年

7 閆鑫;80型輪式裝載機濕式驅動橋工作性能分析[D];吉林大學;2008年

8 曾慶強;80型輪式裝載機結構系統(tǒng)多體動力學分析[D];吉林大學;2011年

9 羅海燕;平地機驅動橋的改進設計研究[D];四川大學;2004年

10 谷建國;基于ANSYS的XG958輪式裝載機前后車架結構分析與研究[D];沈陽工業(yè)大學;2012年

本文編號：2743485