3级减速器设计说明书

目录

一设计任务 (1)

二设计方案分析 (2)

三原动件的选择 (4)

四机构运动分析与动力参数选择与计算 (5)

五齿轮的设计及校核 (8)

六轴的设计及校核 (16)

七轴承的选择及校核 (24)

八花键的设计及校核 (29)

九减速器机体结构设计 (32)

十润滑与密封 (33)

十一小结 (34)

十二参考文献 (35)

180t运梁车三级减速器设计

一、设计任务

运梁车载重量180T，车辆自身质量（含拖梁小车）约15T，合计195T，空载时行驶速度为3-4km/h,满载时行驶最低速度0.8-0.9km/h，装载最大爬坡能力6%，根据轴线布置需要考虑运梁车通过的路基和桥涵结构的允许承载能力、与架桥机相适应的车身型式、以及运梁车的其它用途等多种因素，设计载荷分配为前桥25%，中桥38.5%,后桥36.5% 。

运梁车在施工作业中，运行速度低、运输距离短，车辆在桥面行驶时要求行驶路线精确，不允许发生较大偏差而对桥梁造成损坏，整车运行过程平稳。该车设计使用寿命为十年，检修间隔期为四年一次大修，二年一次中修，一年一次小修。平均每天实际工作只有四个小时左右。工作环境：室外常温，灰尘较大。

运梁车的动力和传动系统是整车的核心设计部分，要求该车传动路线图如下所示：

变速器采用是标准件，且当它为最低档为时传动比i变=6.4；

减速器Ⅰ要自行设计，是该课题的主要任务，采用展开式二级以上闭式齿轮传动，允许速度误差为5%，保持中心距a>=300mm., 能够挂倒档，以保证运梁车倒车时能保持前进时相同的速度，提高工作效率；

减速器Ⅱ采用单级开式斜齿轮传动，传动比iⅡ=2.03，

驱动桥采用东风—140，总传动比i驱=38/6=6.33；

轮胎处采用一对单级开式直齿轮传动，传动比i胎=86/14=6.14。

传动过程允许速度误差为5%；

二、设计方案分析

传动方案1：

减速器Ⅰ（以下简称减速器）采用展开式二级闭式齿轮传动，结构简单，在满足中心距的条件下，由于齿轮和轴的减少，传动效率较高，但齿轮直径大，加工精度不高，而且噪声较大，大齿轮在经济方面不理想，加工起来又比较困难，减速箱的体积比较大，不利于安装。它的结构简图如图1-1所示：

当该减速器挂了倒档时

当该减速器没有挂倒档时

图1-1

传动方案2：

减速器Ⅰ采用展开式三级闭式齿轮传动，特点：结构简单、效率高、容易制造、使用寿命较长、维护方便，装拆容易，工作可靠，。当打倒档时，高速级滑移齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩下产生的扭转变形与轴在弯矩下产生的弯弯曲变形可部分地相互抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象在满足中心距的条件下，传动的齿轮的直径可以取小，这样可以使传动的传动比较精确可靠，寿命长，结构紧凑，而且滑移齿轮操作方便不费力。其结构简图如图1-2所示。

比较起来，方案2的三级闭式齿轮传动比较适合运梁车的减速传动，该机具有较强的市场竞争力。

三、原动件的选择

发动机的计算：

1、整车滚动阻力F1（平实路面地0.025~0.035

f ）

10.031959.857.39F f N kN =⨯=⨯⨯=

2、整车上坡阻力F 2

2sin tan tan 19130.06114.78F G G W kN θαα=≈==⨯=

3、总阻力F 3

312172.17F F F kN =+=

Ⅳ

Ⅲ

Ⅳ

ⅢⅠ

Ⅰ

Ⅱ

当该减速器没有跨倒档时

当该减速器跨了倒档时

图1-2可跨档减速器

1— 滑移齿轮；2—轴承1；3—齿轮2；4—齿轮3；5—轴承3；6—齿轮4；7—轴承5；8—轴承7；

9—轴承8；10—输出齿轮6；11—齿轮5；12—轴承6；13—轴承4；14—轴承2

4、总阻力矩T 阻(轮胎半径R=530mm)

7

3172.175309.12510N mm T F R KN mm ⋅=⨯=⨯=⨯阻

5、半轴切应力max τ

7max 3

9.12510/216.46

110.870.20.2125

T T T MPa W d τ⨯⨯====⨯⨯ 6、轮功率P 转

2/6091.252 4.1965/6040.1P T kW ππ⨯⨯=⨯⨯=转阻=

7、发动机功率P （总传动效率为η总=0.66）

/40.1/0.6660.76P P kW η==≈轮总 8、附着力 F 附

1913(75%)0.5358.682

F G kN ϕ'==⨯⨯=附 不打滑条件：F 附阻驱动力>F =F ∴该车在工作情况下不会打滑。

发动机选择柴油机，XY4108Q ，功率P=75kW ，n=2800r/min 。

四、 机构运动分析与动力参数选择与计算

（一）运梁车的总传动比和各传动比的分配方案选择

(1) 总传动比的计算

发动机转速min 2800/n r =发 ， 车轮的转速min 850850 4.1965/6060 1.06m m

n r D m

ππ=

==⨯⨯⨯⨯轮，

（根据运梁车满载时每小时只走800-900m ，而轮胎的直径为1.06m ） 总传动比/2800/4.1965667.2i n n ===总发轮 (2)传动比的分配

变速器采用是标准件，且当它为最低档为时传动比i 变=6.4； 减速器Ⅱ传动比i Ⅱ=2.03，允许速度误差为5%；

驱动桥采用东风—140，总传动比i 驱=38/6=6.33；

轮胎处传动比i 胎=86/14=6.14； 则减速器Ⅰ的传动比667.2

1.326.4

2.03 6.33 6.14

i i ∏=

==⨯⨯⨯总变驱轮i i i i

（二）传动装置的运动和动力参数计算

(1)各轴的转速

n =

发动机转速

发动机至输出轴的传动比

将传动装置各轴由高速到低速依次定为Ⅰ轴、Ⅱ

轴、Ⅲ轴;Ⅳ轴，分别表示为1234,,,n n n n 。

减速器分为跨倒档与不跨档（见图1-2）跨倒档时，通过输入轴的滑动齿轮与转向轴Ⅱ右齿轮啮和，在通过转向轴Ⅱ齿轮3与传动轴Ⅲ齿轮4的啮和，在通过传动轴Ⅲ的齿轮5与输出轴Ⅳ齿轮6的啮和，从而传动动力。