【摘要】：裝載機(jī)用變速器作為工程機(jī)械核心技術(shù),一直是制約國內(nèi)裝載機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要因素。作為跳出行業(yè)同質(zhì)化競(jìng)爭的有力支點(diǎn),想在裝載機(jī)核心技術(shù)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(dòng)技術(shù)人員的研究方向。本文是以工廠中實(shí)際問題為導(dǎo)向,以滿足ZL30裝載機(jī)要求情況下,研究出一種電液或液力換擋動(dòng)力換檔定軸式變速器,直接替換傳統(tǒng)變速器,既適宜整機(jī)更新?lián)Q代又能夠滿足老產(chǎn)品用戶的配件要求。該變速器通過多項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果表明已達(dá)到ZL30裝載機(jī)的整機(jī)要求,具體研究工作如下: (1)對(duì)ZL30裝載機(jī)變速器的參數(shù)和結(jié)構(gòu)研究和開發(fā)。以ZL30裝載機(jī)變速器設(shè)計(jì)原則為基礎(chǔ),在充分考慮裝配、維修及保養(yǎng)的基礎(chǔ)上,確定了變速器在系統(tǒng)中的安裝形式,通過對(duì)變速器的擋位數(shù)、速比階的分析,在充分分析國外在工程機(jī)械上具有代表性的幾種定軸式變速器結(jié)構(gòu)的情況下,根據(jù)ZL30裝載機(jī)整機(jī)的性能要求,對(duì)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(dòng)力換擋的總體傳動(dòng)方案。 (2)變速器在ZL30裝載機(jī)整機(jī)中進(jìn)行性能匹配及對(duì)動(dòng)力換擋變速器的載荷譜與離合器的設(shè)計(jì)研究。根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的牽引性能分析,運(yùn)用匹配軟件對(duì)ZL30裝載機(jī)變速器在傳動(dòng)系統(tǒng)中進(jìn)行匹配,經(jīng)過調(diào)整變矩器的偏置距達(dá)到適合ZL30裝載機(jī)的性能要求。更好地分析計(jì)算變速器的零部件和變速器的性能和壽命,將傳動(dòng)系統(tǒng)作為一個(gè)整體進(jìn)行參數(shù)化建模和分析,以載荷譜形式進(jìn)行加載,從而找出變速器的薄弱環(huán)節(jié),并進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。根據(jù)裝載機(jī)的工況確定了ZL30裝載機(jī)變速器計(jì)算用載荷譜。并對(duì)變速器內(nèi)的動(dòng)力換擋離合器的主要特性,設(shè)計(jì)基本要求進(jìn)行分析,以及摩擦材料對(duì)離合器的性能影響,及溫度、散熱條件、油槽等對(duì)摩擦材料的性能影響因素,選定了復(fù)合型油槽的紙基摩擦片。然后根據(jù)離合器的承載能力,計(jì)算出變速器內(nèi)5個(gè)離合器的扭矩容量及儲(chǔ)備系數(shù),面壓值及離合器的主從動(dòng)片間的相對(duì)轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)。 (3)對(duì)變速器總成進(jìn)行潤滑分析、仿真、試驗(yàn),得出變速器內(nèi)各旋轉(zhuǎn)件的冷卻油量。本文先對(duì)分別對(duì)變速器總成中的旋轉(zhuǎn)件在惡劣狀態(tài)下的工況下進(jìn)行理論特性分析,得出各旋轉(zhuǎn)件所需最少冷卻流量值,防止軸承、離合器摩擦片在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中由于潤滑油液不足導(dǎo)致軸承燒壞以及摩擦片過度受熱產(chǎn)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(dòng)態(tài)仿真模型,根據(jù)總冷卻油量及各轉(zhuǎn)動(dòng)件的最少流量值設(shè)定模型的參數(shù),對(duì)各旋轉(zhuǎn)件油量進(jìn)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(yàn)臺(tái)進(jìn)行靜態(tài)試驗(yàn)來校核仿真結(jié)果,通過實(shí)驗(yàn)實(shí)際采集數(shù)據(jù)對(duì)離合器摩擦片、軸承潤滑油液進(jìn)行合理分配,通過4種方案不斷修正確定最終方案,調(diào)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(duì)合適的數(shù)據(jù),并對(duì)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)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(tái)架性能及加速耐久性1000小時(shí)疲勞試驗(yàn)試驗(yàn)是采用Labview平臺(tái)的變速試驗(yàn)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的,對(duì)變速器可進(jìn)行空載功率損失、換擋過程、工作油壓、溫升特性、傳動(dòng)效率等性能試驗(yàn)和總成加速耐久性疲勞試驗(yàn),根據(jù)臺(tái)架試驗(yàn)數(shù)據(jù)檢查主要技術(shù)性能參數(shù),可靠性和綜合性能指標(biāo),將試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算及分析進(jìn)行對(duì)比論證,得出了傳動(dòng)系匹配合理、理論計(jì)算正確、設(shè)計(jì)的動(dòng)力換擋變速器總成和驅(qū)動(dòng)橋的匹配能夠滿足ZL30裝載機(jī)牽引性能和車速要求的結(jié)論,提高了整車承載能力。 (5) ZL30裝載機(jī)變速器經(jīng)試驗(yàn)臺(tái)及裝機(jī)考核后,各項(xiàng)性能達(dá)到了設(shè)計(jì)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(jià)值。 設(shè)計(jì)的ZL30裝載機(jī)變速器具有一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。開發(fā)的研究ZL30裝載機(jī)用變速器更適用于ZL30裝載機(jī)的傳動(dòng)系,對(duì)提高ZL30裝載機(jī)的牽引動(dòng)力性能和行駛性能具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH243.1

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本文編號(hào)：2490515