【摘要】：裝載機用變速器作為工程機械核心技術,一直是制約國內裝載機技術發(fā)展的一個重要因素。作為跳出行業(yè)同質化競爭的有力支點,想在裝載機核心技術上有所提升,尤其在變速器上獲得較大的突破,一直是廣大工程傳動技術人員的研究方向。本文是以工廠中實際問題為導向,以滿足ZL30裝載機要求情況下,研究出一種電液或液力換擋動力換檔定軸式變速器,直接替換傳統(tǒng)變速器,既適宜整機更新換代又能夠滿足老產品用戶的配件要求。該變速器通過多項試驗結果表明已達到ZL30裝載機的整機要求,具體研究工作如下: (1)對ZL30裝載機變速器的參數和結構研究和開發(fā)。以ZL30裝載機變速器設計原則為基礎,在充分考慮裝配、維修及保養(yǎng)的基礎上,確定了變速器在系統(tǒng)中的安裝形式,通過對變速器的擋位數、速比階的分析,在充分分析國外在工程機械上具有代表性的幾種定軸式變速器結構的情況下,根據ZL30裝載機整機的性能要求,對變速器的擋位,速比,及選定具有三自由度的前三后三的定軸式動力換擋的總體傳動方案。 (2)變速器在ZL30裝載機整機中進行性能匹配及對動力換擋變速器的載荷譜與離合器的設計研究。根據傳動系統(tǒng)的牽引性能分析,運用匹配軟件對ZL30裝載機變速器在傳動系統(tǒng)中進行匹配,經過調整變矩器的偏置距達到適合ZL30裝載機的性能要求。更好地分析計算變速器的零部件和變速器的性能和壽命,將傳動系統(tǒng)作為一個整體進行參數化建模和分析,以載荷譜形式進行加載,從而找出變速器的薄弱環(huán)節(jié),并進行設計優(yōu)化。根據裝載機的工況確定了ZL30裝載機變速器計算用載荷譜。并對變速器內的動力換擋離合器的主要特性,設計基本要求進行分析,以及摩擦材料對離合器的性能影響,及溫度、散熱條件、油槽等對摩擦材料的性能影響因素,選定了復合型油槽的紙基摩擦片。然后根據離合器的承載能力,計算出變速器內5個離合器的扭矩容量及儲備系數,面壓值及離合器的主從動片間的相對轉速設計。 (3)對變速器總成進行潤滑分析、仿真、試驗,得出變速器內各旋轉件的冷卻油量。本文先對分別對變速器總成中的旋轉件在惡劣狀態(tài)下的工況下進行理論特性分析,得出各旋轉件所需最少冷卻流量值,防止軸承、離合器摩擦片在運轉的過程中由于潤滑油液不足導致軸承燒壞以及摩擦片過度受熱產生的翹曲變形,從而影響變速器的正常工作。通過AMESim軟件建立變速器總成的模型的動態(tài)仿真模型,根據總冷卻油量及各轉動件的最少流量值設定模型的參數,對各旋轉件油量進行優(yōu)化得出各節(jié)油孔直徑及油量值,然后采用變速器的潤滑系統(tǒng)搭建試驗臺進行靜態(tài)試驗來校核仿真結果,通過實驗實際采集數據對離合器摩擦片、軸承潤滑油液進行合理分配,通過4種方案不斷修正確定最終方案,調整潤滑油孔的大小,確定了軸承和摩擦片的潤滑油量,得出相對合適的數據,并對結果進行總結分析誤差來源,確保了變速器總成的冷卻和潤滑。 (4)變速器的臺架性能及加速耐久性1000小時疲勞試驗試驗是采用Labview平臺的變速試驗系統(tǒng)來實現的,對變速器可進行空載功率損失、換擋過程、工作油壓、溫升特性、傳動效率等性能試驗和總成加速耐久性疲勞試驗,根據臺架試驗數據檢查主要技術性能參數,可靠性和綜合性能指標,將試驗結果與理論計算及分析進行對比論證,得出了傳動系匹配合理、理論計算正確、設計的動力換擋變速器總成和驅動橋的匹配能夠滿足ZL30裝載機牽引性能和車速要求的結論,提高了整車承載能力。 (5) ZL30裝載機變速器經試驗臺及裝機考核后,各項性能達到了設計要求,承載功率為92kW,更適于重載工況的要求,用戶能得到更大的使用價值。 設計的ZL30裝載機變速器具有一定的經濟和社會價值。開發(fā)的研究ZL30裝載機用變速器更適用于ZL30裝載機的傳動系,對提高ZL30裝載機的牽引動力性能和行駛性能具有十分重要的現實意義。
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【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TH243.1

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本文編號：2490515