10吨装载机的液力传动变速箱设计
大吨位装载机用动力换挡变速箱的设计开发
大吨位装载机用动力换挡变速箱的设计开发摘要：装载机用变速箱作为工程机械核心技术，一直是制约国内装载机技术发展的一个重要因素。
作为跳出行业同质化竞争的有力支点，想在装载机核心技术上有所提升，尤其在变速箱上获得较大的突破，一直是广大工程传动技术人员的研究方向。
本文是以工厂中实际问题为导向，以满足大吨位装载机要求情况下，研究出一种电液或液力换挡动力换档定轴式变速箱，直接替换传统变速箱，既适宜整机更新换代又能够满足老产品用户的配件要求。
该变速箱通过多项试验结果表明已达到大吨位装载机的整机要求。
关键词：大吨位；装载机；动力换挡；变速箱前言：装载机是工程机械的一种主要设备，它广泛应用于建筑、水利、电力、交通和国防等部门工程施工中。
装载机是循环作业，工作时外载荷变化较大、频繁变换方向及挡位。
为提高适应外载荷变化的能力，采用液力机械传动系。
而作为液力机械传动系统的核心部件，液力机械变速箱由动力换挡变速箱、液力变矩器组成，其中动力换挡变速箱又由齿轮副、离合器、变速泵、变速阀、操纵机构、箱体等构成；变速换挡功能是通过离合器的结合、脱离，使相应的齿轮副工作来实现，从而改变装载机的作业速度与牵引力。
随着我国经济的高速发展，市场对装载机的性能要求也越来越高。
变速箱作为装载机的核心技术，其性能的高低会直接影响装载机的动力性、经济性、舒适性等性能。
因此，动力换挡变速箱的高性能是装载机高水平的重要体现。
一、动力换挡自动变速箱工作原理动力换挡自动变速箱的基本工作原理，由驾驶员通过油门踏板，制动踏板和换挡手柄向变速箱控制器，发动机转速、作业速度、挡位、油门开度等传感器实时监测大吨位器械的作业状况，并将相应的电信号输入TCU，TCU 按存储在其中的设定程序模拟熟练驾驶员的驾驶规律(最佳换挡规律、发动机油门的自适应调节规律等)，通过选换挡液压执行机构对换挡离合器的结合及分离进行控制，以实现发动机和变速箱的最佳匹配，从而获得优良的作业性能和迅速换挡能力。
装载机变速箱与变矩器匹配的计算.(DOC)
课程设计任务书设计题目：装载机的牵引性能计算与匹配分析 一、 原始数据 1. 发动机注：（1）表中发动机额定功率为1小时功率 发动机扭矩按一下公式计算：()()n n n n M M M M x e e eH eH e e x ----=22max max 2. 液力变矩器（D310双涡轮）3.整机参数机重与桥荷几何尺寸轮胎规格液压系统传动比车速要求4. 其他参数传动系效率ηm =0.90（不计变矩器效率） 物料容重m kn 318=γ路面附着系数7.0=ψ路面滚动阻力系数3.0=f二 设计要求根据给定的原始数据，完成下述计算分析工作 1. 确定变矩器有效直径D 2. 绘制变矩器原始特性曲线3. 绘制发动机与变矩器共同工作的输入特性曲线4. 绘制发动机与变矩器共同工作的输出特性曲线5. 确定变速箱的档位数与各档传动比6. 绘制牵引特性曲线，标出各特征工况7. 绘制动力特性曲线，计算动力特性指标8. 分析机器的整机性能以及匹配的合理性等 提示：轮胎动力半径r d 计算方法轮胎在软路面上滚动时：b r r d ∆-=0式中：r 0：轮胎自由半径 b ：轮胎断面宽度∆ ：系数，对低压轮胎，在松软土壤上，10.008.0-=∆；在密实土壤上，15.012.0-=∆；对高压胎，12.010.0-=∆。
轮胎在硬路面上滚动时: [])1(20254.0λ-+=b d rd式中：d 轮辋直径，in ，1in=0。
0254m ；b ：轮胎断面宽度，in ；λ 轮胎径向变形系数。
对标准胎或宽断面轮胎，16.012.0-=λ;对超低压拱形胎，3.02.0-=λ；轮胎动力半径r d m滑转率曲线：()F k p δδ=：对于工业履带车辆：其典型的地面条件是自然密室的粘性新切土（含水量通常为()W T W 6.04.0-=，δ曲线可采用近似方程绘制（在5.00-=δ的范围内）：⎪⎭⎫⎝⎛+=G F F Kp φδφ1.14Kp92.305.0G ，对于轮式机械：⎪⎭⎫⎝⎛+=G F F Kp φδφ8Kp25.91.0G 式中：驱动轮有效牵引力，等于切线牵引力减去驱动轮上的滚动阻力。
ZL20装载机行星式动力换挡变速箱设计说明书
ZL20装载机行星式动力换挡变速箱设计说明书1.1装载机的总体构造装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。
换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。
在道路、特别是在高等级公路施工中，装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。
此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。
由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。
装载机以柴油发动机或电动机为动力装置，行走装置为轮胎或履带，由工作装置来完成土石方工程的铲挖、装载、卸载及运输作业。
如图1-1所示，轮胎式装载机是由动力装置、车架、行走装置、传动系统、转向系统、制动系统、液压系统和工作装置等组成。
图1.1轮式装载机结构简图1—柴油机 2—传动系统 3—防滚翻与落物保护装置4—驾驶室 5—空调系统 6—转向系统 7—液压系统 8—前车架 9—工作装置 10—后车架11—制动系 12—电器仪表系统1.2整机传动系统设计轮式装载机传动系统如图1.2所示，其动力传递路线为：发动机——液力变矩器——变速箱——传动轴——前、后驱动桥——轮边减速器——车轮。
图1.2轮式装载机传动系统1.液力变矩器装载机采用双涡轮液力变矩器，能随外载荷的变化自动改变其工况，相当于一个自动变速箱，提高了装载机对外载荷的自适应性。
变矩器的第一和第二涡轮输出轴及其上的齿轮将动力输入变速箱。
在两个输入齿轮之间安装有超越离合器。
当二级齿轮从动齿轮的转速高于一级从动齿轮的转速时，超越离合器将自动脱开，此时，动力只经耳机涡轮及二级齿轮传入变速箱。
随着外载荷的增加，涡轮的转速降低，当二级齿轮从动齿轮的转速低于一级齿轮传动齿轮的转速时，超越离合器楔紧，则一级涡轮轴及一级齿轮于二级涡轮轴及二级齿轮一起回转传递动力，增大了变矩系数。
10吨级商用车驱动桥差速器设计
10吨级商用车驱动桥差速器设计一、设计任务书.......................................................................................................................... - 2 -1.1、题目：....................................................................................................................... .. - 2 -1.2、要求：....................................................................................................................... .. - 2 -1.3、设计计算要求：......................................................................................................... - 2 -1.4、完成内容................................................................................................................... - 2 -二、汽车主要参数及尺寸.......................................................................................................... - 2 -2.1汽车轴数确定及布置................................................................................................... - 2 -2.2汽车主要尺寸............................................................................................................... - 2 -2.3汽车轴荷分配............................................................................................................... - 3 -2.4发动机的选择............................................................................................................... - 3 -2.5离合器的选择............................................................................................................... - 3 -三、主减速器设计方案.............................................................................................................. - 3 -3.1主减速器传动比确定................................................................................................... - 3 -3.2主减速器齿轮的基本参数选择、设计与计算........................................................... - 4 -3.3选择齿轮类型、材料和热处理、精度等级、齿轮齿数........................................... - 4 -3.4、主减速器主动齿轮与从动齿轮的强度校核............................................................ - 8 -3.5、主、从动直齿锥齿轮的具体参数............................................................................ - 9 -四、差速器的设计方案............................................................................................................ - 10 -4.1、汽车差速器的功用及其分类.................................................................................. - 10 -4.2、差速器的方案选择及结构分析.............................................................................. - 11 -4.3、差速器的工作原理.................................................................................................. - 12 -五、半轴的设计...................................................................................................................... - 17 -5.1半轴计算转矩及杆部直径......................................................................................... - 17 -5.2半轴强度校核计算..................................................................................................... - 17 -5.3半轴花键计算............................................................................................................. - 18 -六、滚动轴承的选择................................................................................................................ - 19 -七、差速器壳体的设计............................................................................................................ - 19 -八、参考文献............................................................................................................................ - 20 -一、设计任务书1.1、题目：10吨级商用车驱动桥差速器设计1.2、要求：为给定基本设计参数的汽车进行总体设计，计算并匹配合适功率的发动机，轴荷分配和轴数，选择并匹配各总成部件的结构型式，计算确定各总成部件的主要参数，详细计算指定总成的设计参数，绘出相关图纸。
10吨液压直推式自卸车说明书
1 引言自卸汽车是车厢配有自动倾卸装置的汽车。
又称为翻斗车、工程车，由汽车底盘、液压举升机构、取力装置和货厢组成。
按底盘承载能力可分为轻卡系列自卸、中吨系列自卸和大吨位系列自卸；按驱动形式可分单桥自卸、双桥自卸、前四后八自卸、前四后十等不同系列车型；按卸载液压举升机构不同可分为单顶自卸和双顶自卸。
随着生产的发展，货物运输的合理化和装卸机械化的要求，对特种汽车，尤其是自卸汽车的需求量也大大增加了。
由于自卸汽车具有高度机动性和卸货机械化的优点，运输的时间大为缩短，并节省了劳动力。
设计发展自卸汽车利于提高劳动效率促进国民经济的发展。
近年来，自卸汽车在我国有了很大的发展，这给工业、建筑等行业无疑提供了更有效的工具，极大的提高了工作效率，减轻了人们的劳动强度。
加强对自卸汽车的研制和推广，对于实现工业机械化、现代化、减轻工人劳动强度，将起到极为重要的作用。
自卸汽车又称为翻斗车，由汽车底盘、液压举升机构、取力装置和货厢组成。
它的特点是其车厢可以倾斜一个角度，使车厢内的货物自动卸出。
车厢的倾斜动作是由液压倾卸机构完成的。
液压油泵通常使用发动机的动力，经变速器驱动。
自卸汽车的种类方法较多。
一般按下述方法分类：按车厢的翻倾方式可分为后翻式自卸汽车（车厢向后方翻倾）、侧翻式自卸汽车（车厢向两侧翻倾）以及三翻式自卸汽车（车厢可向后亦可向两侧翻倾）三种。
按底盘承载能力可分为轻卡系列自卸、中吨系列自卸和大吨位系列自卸。
按驱动形式可分单桥自卸、双桥自卸、前四后八自卸、前四后十等不同系列车型。
按使用用途可分为矿用自卸汽车，建筑用自卸汽车，农用自卸汽车以及专用自卸汽车（由于所运输的货物与一般货物的物理、化学性能及比重不同，要求特制专用车厢）。
按自卸汽车的传动系可分为机械传动自卸汽车，电传动自卸汽车以及静液压传动自卸汽车三种。
为了提高运输生产率，自卸汽车通常与铲式装载机或皮带运输机配套使用，实现全部运输机械化。
目前，应用最多的是液压传动式自卸汽车。
ZL50装载机总体及变速箱设计(第二行星排)最终
河北建筑工程学院本科毕业设计（论文）学科专业：班级：姓名：指导教师：摘要Zl50装载机是我国轮式装载机系列中的中型产品，该机是一种较大型的以装卸散状物料为主的工程机械，广泛应用于矿山、基建、道路修筑、港口、货场、煤场等地进行装载、推土、铲挖、起重、牵引等作业。
Zl50装载机属于ZL系列，采用轮式行走系，液力机械传动系，交接时车架，工作装置采用液压操纵，所以该机具有机动性好、转向灵活、生产率高、操纵轻便等优点，另外，该机后桥布置为摆动桥，增加了整机的稳定性，所以该机安全性好。
Zl50装载机采用液力变矩器、动力换挡变速箱、四轮驱动、液压转向、嵌盘式制动器、铰接式车架的先进机构，具有牵引力大、操作方便、转弯半径小、作业效率高等优点。
本设计中采用行星式动力换挡变速箱，它具有3个离合器和3根轴，且轴安装在壳体内，使变速箱结构简单、便于维修。
变速箱具有两个前进挡和一个后退档，可以产生三个速度。
设计步骤简单如下：1.对装载机的总体进行分析，确定总体参数；2.牵引计算，确定出各档及各档传动比；3.对装载机进行整体布置，并绘出总体布置图；4.变速箱的设计，这是本设计中最主要的部分，确定传动比，设计传动简图，配齿计算，得出齿圈、行星轮、太阳轮的齿数，并验算其合理性。
然后进行齿轮设计；5.对离合器，轴、轴承的设计及选择。
关键词：装载机液力机械传动系统行星式动力换挡变速箱ABSTRACTThe loader ZL50 iswheel type and it is more bigger among the series made in our country.It is suitable for loading discharging materials and it applies for mine、capital contuction、road builing 、port、field、coalfield and carries loading 、pushing dust 、diging rising weightThe loader ZL50 is ZL series.It adopts whell type system、liquid engine driving system、ream meet vehcle type、working set of hydraulic pressure contolling.So it has good flexibility 、turn agility high productivity、controlling handiness ets.Its back bridge ,so increases the stability of whole machine,and it has a good securityBeing quipped with advanced devices such as hydraulic torque conventer power shift gearbox four wheel driving、hydraulic chuck disk break and artallated frame .So the loader model ZL50 is featured with high pulling capacity、small turning radius.all of which make it possible for easy operation.thus resulting in the high efficiency of our product .In my design,I adopt counter shaft power shift transmission’s construction is simple and maincenance is easy .the transmission has two forward and one reverse gear ,it can provide three speedsKEY WORDS: lorder liquid engine driving systemHydraulic torque conventer power shift gearbox目录第1章前言 (1)第2章总体设计 (2)2.1 概述 (2)2.2 选择确定总体参数 (2)2.3 装载机底盘部件型式设计 (11)第3章牵引计算 (22)3.1 柴油机与变矩器联合工作的输入与输出特性曲线 (22)3.2 确定档位及各档传动比 (28)3.3 运输工况牵引特性曲线 (31)3.4 求出各档最高车速并分析牵引特性 (33)第4章总体布置 (35)4.1 总体布置草图的基准 (35)4.2 各组成部件的位置 (35)4.3 计算平衡重 (39)4.4 桥荷的分配 (40)4.5 验算轮胎载荷 (42)4.6 总体布置图 (43)第5章行星式动力换挡变速箱设计 (43)5.1传动比的确定 (44)5.2传动简图设计 (45)5.3配齿计算 (47)5.4离合器设计 (53)5.5齿轮设计 (56)5.6轴的设计 (59)5.7轴承的选择计算 (64)第6章毕业设计小节 (66)参考文献 (68)毕业实习报告 (69)附录或后记 (72)附：英文翻译英文原文河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师：η；计算不同工况下相应的涡轮轴转速n2 和计算结果见联合工作时，输出特性曲线计算表N T。
小型装载机变速箱设计说明书
摘要车轮式装载机是一种进行工程建筑，工程水电，码头，各种矿山等用于建设工程的铲土，运输的机械类相关的工程运输机械车。
其具有许多优点，例如:降低工作所有的时间，再少的时间内有更多的产量，减少人工付出劳动力，降低成本等。
使得各项建设工程完成速度加快，保证工程完成质量，其在世界机械工程领域内有着独一无二的地位。
车轮式装载机的主要构成之一的变速箱是重中之中，它可以实现使汽车按照不同的速度进行前进与后退，省时省力的使汽车完成各项作业，为其操作提供了有力的基础。
本设计主要针对车轮式装载机的变速箱，包括变速箱的总体结构，运作原理，装配方式，以及各个部件的设计数据，根据我国变速箱的历史以及现实的发展，以及各项数据指标设计出整体变速箱，并进行主要零件的设计和验算核对，保障此变速箱的有效使用。
关键词：变速箱；齿轮；轴承；轴；装载机AbstractWheel loader is a kind of engineering transport machinery, which is used for engineering construction, engineering, hydropower, wharf, and various mines for construction engineering. It has many advantages, such as reducing operation time, increasing productivity, reducing labor cost and so on. So that the completion speed of various construction projects is speeded up, and the quality of the project is guaranteed. It has unique status in the field of world mechanical engineering. One of the main components of the wheel loader is that the gearbox is in the middle of the weight. It can make the car move forward and back at different speed, save time and effort to complete the operation of the car and provide a powerful foundation for its operation.This design mainly aims at the gearbox of wheel loader, including the overall structure of the gearbox, the operation principle, the assembly way, and the design data of each component. The design and checking of the main parts are designed and checked out according to the history and actual development of the gearbox in our country, as well as the various data indexes. Check to ensure the effective use of the gearbox.Key words: Gearbox; gear; bearing; shaft; loader目录第一章引言 (1)1.1设计背景 (1)1.1.1 装载机发展史 (1)1.1.2 装载机的类型 (1)1.1.3 变速箱的发展史 (2)1.1.4 变速箱的部件 (2)1.1.5变速箱的作用及未来趋势 (4)1.2设计内容 (4)第二章变速箱设计前提 (5)2.1 车型的选择 (5)2.1.1 装载机的选择 (5)2.1.2 车型主要数据 (5)2.2 变矩器的选择 (6)2.3 柴油机的选择 (8)第三章变速箱设计 (11)3.1方案内容 (11)3.2 传动比 (11)第四章传动齿轮设计及检验 (14)4.1 传动齿的主要数据 (14)4.1.1 齿数与传动比的确定 (14)4.1.2 传动齿的各项数据 (15)4.2 传动齿的接触疲劳强度校验 (16)4.3 传动齿轮弯曲疲劳强度校验 (17)第五章轴的设计与校验 (18)5.1 轴的总体设计 (18)5.2 轴的强度的检验计算 (19)第六章轴承的选择及校验 (22)6.1轴承的选择 (22)6.2轴承使用寿命的校核 (22)第七章离合器 (24)第八章箱体的设计 (26)结论 (27)参考文献 (28)谢辞 (29)第一章引言1.1设计背景1.1.1 装载机发展史变速箱第一次问世在20世纪初，其前身是一台拖拉机，其发动机是安装在车身的前端，与如今的装载机相比，它的前面轮子较小，后方车轮较大，通过前轮的转向实现整车的变向，驾驶人露天工作，翻斗则是通过绳子提升下降，翻斗可容纳大约0.8立方米的泥土，整车重量约700公斤，动力小，作业效率低，直到如今未有任何数据和资料可以证明它属于哪个公司制造。
10吨内燃平衡重叉车自动变速控制系统软件设计说明
10吨内燃平衡重叉车自动变速控制系统软件设计说明目录1. 引言 (2)1.1编写目的 (2)1.2项目背景 (2)1.3定义 (2)1.4适用对象 (2)2任务概述 (2)2.1目标 (2)2.2运行环境 (3)2.3需求概述 (3)2.4条件与限制 (3)3系统设计介绍 (3)3.1创作目的 (3)3.2主要功能 (4)3.3用途 (4)3.4技术特点 (4)3.5控制流程 (4)3 TCU模块命名规则 (5)4. TCU模块汇总 (5)4.1TCU主要模块 (5)4.2TCU信号参数汇总表 (5)4.3TCU模块汇总表 (6)4.4TCU主要模块关系图 (7)4.5TCU各主要模块工作流程图 (7)4.6TCU主要模块的运行优先级 (9)1. 引言1.1 编写目的本文档主要是对10吨内燃平衡重叉车自动变速控制系统设计进行必要的说明，主要是介绍项目背景，明确系统设计目的、用途和实现的功能，以及设计中的功能模块划分、模块关系框图。
1.2 项目背景本项目开发单位是由合肥工大汽车工程技术研究院有限公司，主要是针对传统10吨内燃平衡重叉车进行自动变速控制产品开发，通过对原有手动电液动力换档机构进行局部改造升级，在此基础上通过加装相应的传感器，进行自动变速控制系统的开发。
旨在解决10吨内燃平衡重叉车的自动变速控制难题，突破国外的技术封锁，提升国内10吨内燃平衡重叉车的核心竞争力。
1.3 定义自动变速控制系统：Transmission Control Unit（缩写：TCU）。
1.4 适用对象本控制系统软件适用于有手动电液机械换挡基础的10吨内燃平衡重叉车，可以通过对原有液压系统的局部改造和加装相应传感器和本控制系统实现其自动变速控制。
2任务概述2.1目标通过对10吨内燃平衡重叉车现有电液机械换挡液压系统局部改造和加装相应传感器，在此基础上进行自动变速控制系统开发，实现以下目标：1、实现10吨内燃平衡重叉车的两个前进档和两个倒退档的自动换档；2、减小或消除换挡冲击、改善换档平顺性；3、实现10吨内燃平衡重叉车的冲坡自动降挡。
装载机液力变速系统设计
ＴｈｅＤｅ ｉ ｎｄ ｌ ｕ ａ ｉ ｆＨｙｄｒ ｕ ｉ ｆ ｔ ｍ ｆＬｏ ｄｅ ｓｇｎ ａ Ｃａ ｃ ｌ ｔｏｎ ｏ ａ ｃＳｈｉｔＳｙｓｅ ｏ ａ ｒ ｌ
选用单级单相三元件液力变矩器作为模型。变 矩器 的原始 特 ｌ 生曲线如 图 ２１ （ 为传 动 比 ； 为变 矩 系
收稿 日期 ：０ ８０ — ９ ２０ — ４ ２
２ 发动机与液力变矩器联合工作的设计计算
发动 机与液 力变 矩器 共 同工作 是指 发动 机 与液
作者简介 ： 王晓（９ ８ ， ， １６ 一） 女 山东潍坊人 ， 师 ， 要从 事车辆设计 讲 主 与测试方面 的教学 与研究工作。
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式 中 ， 一 发动机额 定 力矩 ， ＝ ４ Ｎ・ ： Ｍ￣８３ Ｉ ｎ 发动 机降 功率使 用 系数 ， ＝ ； ｌ 考 虑装 载机 工 况 变 化 和 作 业 范 围不 同 的 工 作液 体 的密度 ， ｐ ９ ０ｇＩ 取 ＝ ０ｋ／ｎ；
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辆 的操作。通过设计计算还可 以为装载机整体设计 提供可靠的理论依据 ， 并且大大缩减产品开发周期 ， 节 省开 发费 用 。 ／ ７ ຫໍສະໝຸດ ： ／ ／
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１ 液 力变速传 动系统主要部件的选型
１１ 发动 机 的选择 ．
图 ２ 变矩 器 原 始 特 性 曲线
zl10装载机轮边减速及制动器
目录摘要 (III)ABSTRACT (IIIV)第1章概述 (1)第2章整机传动系方案设计 (2)第3章动力机与液力变矩器匹配 (5)第4章传动比计算及其分配 (7)第5章驱动桥简介 (10)第6章驱动桥结构分析 (11)第7章主传动器设计 (12)7．1主传动器的结构形式 (12)7．2主传动器的基本参数选择与计算 (15)7．3主传动器的轴承校核 (28)第8章差速器设计 (35)8．1差速器的差速原理 (35)8．2锥齿轮差速器的结构 (35)8．3对称式圆锥行星齿轮差速器的设计 (37)第9章驱动半轴的设计 (45)9．1半轴的结构形式分析 (45)9．2半轴的结构设计 (45)9．3半轴的材料与热处理 (46)9．4全浮式半轴的强度计算 (46)第10章最终传动设计 (46)10．1齿圈式行星机构中齿轮齿数的选择 (48)10．2行星齿轮传动的配齿计算 (48)10．3行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算 (49)10．4行星齿轮传动强度计算及校核 (55)第11章驱动桥壳设计 (60)11．1铸造整体式桥壳的结构 (60)11．2桥壳铸件结构设计时注意事项 (61)11．3润滑 (62)第12章各主要花键螺栓的选择与校核 (60)12.1花键螺栓的选择校核 (60)12.2螺栓的选择与校核 (52)结论 (67)参考文献............................................................................错误！未定义书签。
致谢 (70)附录 (71)ZL10装载机终传动及制动器初步设计摘要本次设计内容为ZL10装载机终传动及制动器设计，大致分为终传动设计，制动器设计，，二大部分。
其中最终传动是传动系中最后一级减速增扭机构，在本次设计中，最终传动采用单排内外啮合行星排传动，其中太阳轮由半轴驱动为主动件，行星架和车轮轮毂连接为从动件，齿圈与驱动桥桥壳固定连接。
大吨位装载机用动力换挡变速箱的设计开发
２ ．Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ
Байду номын сангаас
戴 虎 李 兴 忠 赵 云峰 （ １ ．杭 州 前进 齿 轮 箱 集 团股 份 有 限公 司 ， 杭州 ３ １ １ ２ ０ ３ ； ２ ．吉林 大学 汽 车仿 真 与 控 制 国家 重 点 实验 室 ， 长春 １ ３ ０ ０ ２ ２ ）
Ｄａ ｉ Ｈｕ Ｌｉ Ｘｉ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ。 Ｚ ｈ ａ ｏ Ｙ ｕ ｎ ｆ ｅ ｎ ｇ
体 网格 模 型 并 进 行 了强 度 分 析 ， 并根 据 分析 结 果做 了设 计 改进 。
［ Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ａ ｗｈ ｅ ｅ ｌ ｌ ｏ ａ ｄ ｅ ｒ ， ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｎ ｐ ｕ ｔ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ —
大 吨 位装 载 机 用 动 力 换 挡 变 速 箱 的设 计 开 发
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎｄ Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｐｏ ｗｅ ｒ － ｓ ｈｉ ｆ ｔ
Ｔｒ ａ ｎｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ Ｌａ ｒ ｇ ｅ — ｔ ｏ ｎｎ ａ ｇ ｅ Ｗ ｈ ｅ ｅ ｌ Ｌｏ ａ ｄ ｅ ｒ
装载机变速箱传动图及原理解析和传动比计算
装载机变速箱传动原理前进Ⅰ档：油压作用使Ⅰ档活塞左移，Ⅰ档摩擦片接合，Ⅰ档内齿圈制动。
动力从输入二级齿轮传至中间输入轴，再经太阳轮传至Ⅰ档行星轮。
由于Ⅰ档内齿圈被制动，使Ⅰ档行星轮架转动，通过直接档连接盘再传到Ⅱ档受压盘经Ⅱ档油缸传至中间轴输出齿轮，从而带动输出轴齿轮作为Ⅰ档动力输出。
前进Ⅱ档：油压作用使Ⅱ档活塞左移，Ⅱ档摩擦片接合。
动力从输入二级齿轮传至中间输入轴，再经太阳轮传至直接档轴（即Ⅱ档输入轴），由于Ⅱ档摩擦片的接合，动力传至Ⅱ档受压盘经Ⅱ档油缸传至中间轴输出齿轮，从而带动输出轴齿轮作为Ⅱ档动力输出。
倒退档：油压作用使倒档活塞右移，倒档摩擦片接合，使倒档行星轮架制动。
动力从输入二级齿轮传至中间输入轴，再经太阳轮传至倒档行星轮。
由于倒档行星轮架被制动，动力即由倒档内齿圈换向传给Ⅰ档行星轮架，通过直接档连接盘再传到Ⅱ档受压盘经Ⅱ档油缸传至中间轴输出齿轮，从而带动输出轴齿轮作为倒档动力输出。
传动比计算（1） 前进Ⅱ档： 输入二级齿轮→中间输入轴：2121139,33, 6.5,200.8462Z Z Z m i Z α====⇒=≈ 中间轴输出齿轮→输出轴齿轮：2122160,41, 6.5,200.6833Z Z Z m i Z α====⇒=≈ 120.578i i i ∏=•≈（2） 前进Ⅰ档：行星轮系：NGW 型，内齿圈b 固定，太阳轮a 主，行星轮架H 输出22,60, 3.25,201 3.7273b b a b aH aZ Z Z m i Z α====⇒=+≈ 12 2.155b aH i i i i I =••≈（3） 倒退档：行星轮系：NGW 型，H 固定，a 主，b 输出22,60, 3.25,20 3.7273H b a b ab aZ Z Z m i Z α====⇒=-≈- 其中，负号表示a 和b 转向相反。
12 1.577Habi i i i =••≈倒变速箱Ⅰ档行星轮系：NGW 型，内齿圈b 固定，太阳轮a 主动，行星轮架H 输出，行星轮个数N4,60,22===N Z Z b aab H a b aH Z Z n n i +==1 从传动比公式我们可知：太阳轮转过一个齿，即转过a Z π2角度，此时行星轮架转过的角度为b a a b a b aH a Z Z Z Z Z i Z +=+=⋅πππ2)1(212 对于单行星行星排来说，如果行星轮要对称分布，则每组行星轮间的间隔角β应满足：为整数）（C C Z Z ba =+πβ2，即 C C C Z Zb a ⋅=⋅+=⋅+=41602222πππβ 为使行星轮趋于均布，2422πππβ===N 均，即 241πβπβ=→⋅=均C取20=C ，则 34119020411802041'''=⨯=⨯=πβ。
ZL20装载机行星式动力换挡变速箱设计说明书
ZL20装载机行星式动力换挡变速箱设计说明书1.1装载机的总体构造装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。
换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。
在道路、特别是在高等级公路施工中，装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。
此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。
由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点，因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。
装载机以柴油发动机或电动机为动力装置，行走装置为轮胎或履带，由工作装置来完成土石方工程的铲挖、装载、卸载及运输作业。
如图1-1所示，轮胎式装载机是由动力装置、车架、行走装置、传动系统、转向系统、制动系统、液压系统和工作装置等组成。
图1.1轮式装载机结构简图1—柴油机 2—传动系统 3—防滚翻与落物保护装置4—驾驶室 5—空调系统 6—转向系统 7—液压系统 8—前车架 9—工作装置 10—后车架11—制动系 12—电器仪表系统1.2整机传动系统设计轮式装载机传动系统如图1.2所示，其动力传递路线为：发动机——液力变矩器——变速箱——传动轴——前、后驱动桥——轮边减速器——车轮。
图1.2轮式装载机传动系统1.液力变矩器装载机采用双涡轮液力变矩器，能随外载荷的变化自动改变其工况，相当于一个自动变速箱，提高了装载机对外载荷的自适应性。
变矩器的第一和第二涡轮输出轴及其上的齿轮将动力输入变速箱。
在两个输入齿轮之间安装有超越离合器。
当二级齿轮从动齿轮的转速高于一级从动齿轮的转速时，超越离合器将自动脱开，此时，动力只经耳机涡轮及二级齿轮传入变速箱。
随着外载荷的增加，涡轮的转速降低，当二级齿轮从动齿轮的转速低于一级齿轮传动齿轮的转速时，超越离合器楔紧，则一级涡轮轴及一级齿轮于二级涡轮轴及二级齿轮一起回转传递动力，增大了变矩系数。
ZL15装载机总体及变速箱设计(3轴及齿轮)
设计题目：ZL15装载机总体及变速箱设计（3轴及齿轮）设计人：摘要我所设计的ZL15装载机既保留了传统装载机的优点，而且具有新的性能和优点。
本次设计主要进行的是变速箱的设计。
ZL15装载机属于小型土方机械，广泛应用于城市建设工地及货场、煤场、仓库等装载及堆放松散货料的场所，并且可以用来完成轻度的挖掘及平整场地作业。
ZL15型装载机属于ZL系列，采用轮式行走系，液力机械传动系，铰接式车架,所以该机具有机动性好、转向灵活、生产率高、操纵轻便等优点。
另外，该机后桥布置为摆动桥，增加了整机的稳定性，所以该机的安全性好。
ZL15型装载机采用定轴式变速箱，结构简单，制造成本较低，维修方便，特别是采用离合器外置式时，变速箱体尺寸小，便于总体布置。
本机在设计中，参考同类机型，选用最佳传动方案，使机构简单，操作方便，并满足作业要求。
定轴式变速箱采用动力换挡，使驾驶室操作便捷，减少劳动强度。
变速箱设计包括：变速箱型式的选择、传动比最终的确定、传动简图设计（前三后三档位）、所有齿轮的配齿计算、Ⅰ轴和Ⅱ轴离合器设计、结构设计（包括轴、轴承以及齿轮的选择校核计算）。
【关键词】轮式装载机定轴式变速箱换挡离合器变速箱设计设计题目：ZL15装载机总体及变速箱设计（3轴及齿轮）设计人：ABSTRACTThis type of ZL15 loader that I have designed has the common virtues of the traditional loaders.And it has some new-improved virtues and function.In my design progress,I put emphasis on the gearbox design. The ZL15 loader belongs to pint-size earthmoving machine.It is suitable for the construction site, the freight yard and so on, where the bulk materials are placed. Other more, it can dig and level lightly.ZL15 loader belongs to ZL series, using wheeled walking system, hydro mechanical drive, articulated car frame, so the loader has many advantages, such as good maneuverability、turning agility、high productivity、operate portability, and so on. In addition, setting the latter bridge as Swing Bridge increases the overall stability and the safety of the machine.The ZL15 loader is adopted fixed-axis gear-box, which can simplifies the structure of the whole machine, lowers production costs and make it easier for general service. In the design, after referring to the same type machine, the best transmission scheme is adopted finally, which can minimize the number of the parts and makes the machine has reasonable transmission ratio, so as to satisfy the demand of operation. The fixed-axis gear-box adopts dynamic gear-shifting, which makes the operation of the cab handier, and reduces the intensity of labor.Gearbox design, including: the choice of transmission type, to determine the final drive ratio, transmission schematic design (three after three stalls), all gears with teeth, Ⅰaxis and Ⅱaxis clutch design, structural design (including the axis , the choice of bearings and gears check prices).【KEY WORDS】 wheeled loader fixed-axis gear-box Gear-shifting sleeveGearbox design设计题目：ZL15装载机总体及变速箱设计（3轴及齿轮）设计人：目录第1章前言 (1)第2章总体设计 (2)2.1 概述 (2)2.2 选择确定总体参数 (2)2.3 装载机底盘部件型式选择 (12)第3章牵引计算 (20)3.1 柴油机与变矩器联合工作的输入与输出特性曲线 (20)3.2 确定档位及各档传动比 (24)3.3 运输工况牵引特性曲线 (27)3.4 求出各档最高车速并分析牵引特性 (29)第4章总体布置 (35)4.1 估计各部件重量并确定部件位置坐标 (35)4.2 各部件布置 (35)4.3平衡重计算 (39)4.4 验算轮胎载荷 (40)第5章定轴式动力换档变速箱设计 (42)5.1 传动比的确定 (43)5.2 传动简图设计 (45)5.3 配齿计算 (48)5.4 离合器设计 (50)5.5 结构设计 (53)设计题目：ZL15装载机总体及变速箱设计（3轴及齿轮）设计人：第6章毕业设计小结 (70)参考文献 (72)附：英文翻译英文原文设计题目：ZL15装载机总体及变速箱设计（3轴及齿轮）设计人：设计题目：ZL15装载机总体及变速箱设计（3轴及齿轮） 设计人：设计项目计算与说明结果1.轴距L —它的改变会影响以下几个方面的整机性能：A ：影响前后桥轴荷的分配。
KD1110型载货汽车变速器设计(有exb图)
KD1110型载货汽车变速器设计摘要汽车变速器在汽车传动系中扮演着至关重要的角色。
现在的汽车上广泛采用活塞式内燃机，其转矩和变速范围较小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化，为了解决这一矛盾，在传动系中设置了变速器，以满足复杂条件的使用要求。
随着科技的高速发展，人们对汽车的性能要求越来越来高，使用寿命，能源消耗，振动噪声等在很大程度上取决于变速器的性能。
本次设计我设计的是重型货车变速器，在设计中，我首先与同组同学进行讨论，对该车传动比作了仔细的分析计算并参考相关车型最终确定了各挡的传动比，针对变速器的传动机构方案的布置作了详细的分析最终选用5+1挡中间轴式变速器，换挡形式采用同步器换挡，并选用锁销式同步器。
结合总体的要求操纵机构形式选用直接操纵机构形式。
本次设计的变速器即满足了汽车必要的动力性也满足了其经济性的指标。
最后通过对齿轮、轴、键、轴承等的校核，其变速器的尺寸及其部件的强度都满足设计要求。
齿轮变速箱（机械式变速器）在现代汽车中使用中并不理想，会随着社会的进步和汽车技术的发展，必将被社会所淘汰，这是一个必然的趋势，也才能满足汽车消费者对汽车动力性和经济性的高标准要求。
就目前而言，机械式变速器仍然会以结构简单，效率高，功率大三大显著优点依然占领着汽车变速箱的主流地位。
关键词：变速器，传动系，轴承，功率，传动比KD1110 Type of Truck Transmission DesignABSTRACTIn the automobile transmission auto transmission play a vital role. Now widely used in automobile piston engine, the torque and speed range of small, and complex condition requires use of traction and the car can be a large speed varies within a range, in order to solve this problem, in the transmission system in set the transmission to meet the conditions for the use of complex requirements. With the rapid development of technology, people more and more cars to the high performance requirements, life, energy consumption, vibration and noise to a large extent depends on the transmission performance.The design I designed the heavy-duty truck transmission, in the design, I first discussed with the same group of students, on the car made a careful analysis of transmission ratio calculated with reference to the relevant models to finalize the transmission ratio of each block for Transmission of the transmission arrangement of the program made a detailed analysis of the final selection among5 +1 gear shaft transmission, shift in the forms of synchronizer shift, and select the lock pin type synchronizer. Combined with the requirements of the general form of control mechanism used form of direct control mechanism. The design of the transmission that is necessary to meet the dynamic nature of the automobile also meet its economic targets. Finally, through the gears, shafts, keys, beari ngs, etc. checked, the size of its transmission and its components have the strength to meet the design requirements.Gearbox (mechanical transmission) in the use of modern cars is not ideal, will be with the social progress and development of automobile technology, will be eliminated by the community, this is an inevitable trend, but also to meet the auto consumers on automotive power and economy of high standards. For now, mechanical transmission will continue to be a simple structure, high efficiency, high power three significant advantages still occupy the mainstream auto gearbox.Key words: transmission, drive system, bearings, power transmission ratio目录前言 (1)第一章概述 (3)第二章变速器传动机构布置 (4)§2.1 传动机构布置方案分析 (4)§2.2零部件结构方案分析 (10)第三章变速器主要参数的选择 (13)§3.1中心距A (13)§3.2 齿轮参数的选取 (14)§3.3 各挡齿轮齿数的分配及传动比的计算 (17)第四章变速器的设计与计算 (20)§4.1 轴的计算与校核 (20)§4.2齿轮的计算与校核 (23)§4.4 键的校核计算 (27)第五章同步器的设计 (29)第六章变速器操纵机构设计 (31)第七章结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)前言近几年来，我国的工程车辆工业发展迅猛，而随着汽车工业的崛起也伴随着对于产品的实验与检测手段的落后。
ZL50装载机液力变速系统设计计算
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
○机械与电子○
科技信息
ZL 50 装载机液力变速系统设计计算
李殿荣 （潍坊小型拖拉机有限公司 山东 潍坊 261000）
【摘 要】本文采用先进的机械设计理论对 ZL50 装载机液力变速系统进行设计计算。 首先，根据装载机的速度和最大牵引力要求设计装 载机的液力变速系统；然后，通过对装载机进行牵引特性计算并且评价其性能，为装载机的总体设计提供可靠的理论依据。
以 全 油 门 做 等 速 运 行 时 ，机 器 各 档 的 有 效 牵 引 功 率 NKP、实 际 速 度 v、 牵引效率 ηKP、比油耗 gKP，随有效牵引力 PKP 而变化的函数关系。
各参数根据计算公式，得到前进一挡的牵引特性数据。 由数据得 前进一挡的牵引特性曲线如图 4。
装载机所能发出的最大牵引力由两方面决定，首先是发动机的功 率，另外还受地面附着力的限制 ，实际牵引力是两者中的较小者 。 取地 面 附 着 系 数 准=0.88，则 地 面 附 着 力 F准=准G＝144883（N）略 小 于 设 计 要 求的最大牵引力 145kN，如果增大地面附着系数从一档的牵引特性计 算中可以看出，装载机可以发出更大的牵引力，足够满足最大牵引力 的要求。 前进各档的最高速度如表 3 所示。
线 如 下 ： （ I 为 传 动 比 ； K 为 变 矩 系 数 ； η 为 效 率 ； λb 为 泵 轮 力 矩 系 数 ， ×10-7min2/m·r2）
发动机与变矩器的共同工作条件是，发动机输出转矩、转速与变
矩器泵轮的转矩、转速人别相等，即：
ne=nb，T＝Mbg，
（2）
式 中 ：ne— — — 发 动 机 输 出 转 速 （r/min ）
装载机电液换挡操纵阀的设计研究
第一章绪论1.1课题背景及现实意义工程机械工作环境通常比较恶劣，行驶状况复杂，换挡比较频繁，以装载机为例，每个作业循环需要换4 5次档，连续作业每小时须换上千次档[1-2]。
目前我国装载机动力换挡变速箱普遍采用液压动力换挡，即操作者通过软轴或杠杆系统操纵换挡操纵阀，进行变速和换向。
这种换挡操纵方式可靠，维修方便，但安装布置复杂，操纵力大,不能实现自动控制和远距离操作，并且换挡品质较差。
随着液压和电子技术的发展，电液换挡技术逐渐成熟，电液换挡即把电磁铁和换挡操纵阀集成在一起，通过专用的换挡手柄进行换挡控制，换挡操纵阀具有调压功能，同时系统还具有互锁、安全保护等功能，可以使换挡过程平稳快速的完成[3-5]。
由于电液换挡操纵灵活、布置方便，便于实现自动控制，有较好的换挡品质，因此电液换挡技术在装载机领域得到广泛的应用。
我国基础设施建设投入的高速增长，促进了工程机械行业的大发展，我国已经成为工程机械生产和销售的大国 [6]。
世界各大工程机械厂家纷纷进入中国市场，普遍采用电液换挡控制，我国工程机械要想走出国门，也必须配置电液换挡控制系统[7-9]。
由于我国的工程机械在国际市场上竞争力比较低，产品一般是中低端产品，高品质的电液换挡变速箱还不能生产，因此必须要加快电液换挡技术的研究与开发，提高变速箱的换挡品质，赶上国际流行趋势，这是我国工程机械与国际接轨的重要举措。
电液换挡操纵阀连接换挡控制器和离合器，在整个换挡过程中，变速箱功能的实现和对离合器结合过程的控制主要由换挡操纵阀来控制的，换挡操纵阀的设计功能及工作性能直接影响着换挡功能的实现与换挡品质，因此，需要对换挡操纵阀的工作原理和设计过程进行研究。
通过对装载机变速箱换挡过程及影响换挡品质因素的分析，能正确分析理解换挡操纵阀的工作原理和各功能元件的设计过程，并能根据换挡功能要求按照一般规律设计出相匹配的换挡操纵阀是这篇论文的主要目的。
1.2电液换挡控制技术的国内外发展现状1.2.1 电液换挡控制系统的分类电液换挡系统有全自动和半自动之分。
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摘要本论文研究一个驱动10吨的装载机作业的液力传动变速箱设计过程，课题的专题部分是换档离合器的设计与计算。
液力传动变速箱主要由变速箱、液力变矩器、油泵总成与主调压阀和溢流阀组件、操纵阀组件、换档离合器和液压控制等部分组成。
该箱为由液力变矩器提供转矩并具有前进四档、后退四档共八个档位的定轴式动力换档变速箱，该变速箱采用三元件单涡轮液力变矩器。
液力变矩器使该液力传动变速箱具有液力传动输出的自动适应性，能随着外负载的变化而相应改变其输出扭矩和转速，而且要求能够吸收和消除来自发动机和外负载对传动系统的冲击振动。
所采用的换档方式要求操纵简单、方便，起动平稳，较大地减轻操作者劳动强度。
本课题通过液力传动变速箱主要参数的设计，用三维设计软件Pro/E来实现液力传动变速箱的零部件造型和整机造型。
在液力传动变速箱设计过程中，在投入生产之前利用计算机把三维图转成二维工程图，为生产工艺提供指导和参考。
关键词：液力传动变速箱；液力变矩器；换档离合器；操纵阀目录引言 (1)1 动力换档变速箱的发展概况 (1)2 工程机械变速箱 (2)2.1 变速箱概述 (2)2.1.1变速箱的功用 (2)2.1.2对变速箱的要求 (2)2.1.3变速箱的类型 (3)2.2 主要技术参数 (4)2.2.1传动比范围d的确定 (5)2.2.2公比值q的选取原则与预定公比值q' (5)2.2.3公比值q与档位数 Z的确定 (6)2.2.4传动比i的选取 (6)2.3 工作原理及结构介绍 (6)2.3.1定轴式动力换档变速箱 (6)2.3.2离合器 (9)2.4 液力变矩器 (12)3 定轴式动力换档变速箱设计 (15)3.1 变速箱传动方案设计 (15)3.2 变速箱主要参数的确定 (17)3.2.1传动轴的中心距a (17)3.2.2齿轮模数m (18)3.2.3齿轮齿形角α (19)3.2.4齿轮齿宽b (19)3.2.5斜齿轮螺旋角β (19)3.2.6齿轮齿数z (19)3.3 变速箱主要零件设计 (20)3.3.1齿轮设计 (20)3.3.2齿轮强度计算 (21)3.3.3齿轮材料、加工精度和结构形状 (25)3.4 轴和轴承设计 (25)3.4.1轴承支承方式的选择 (25)3.4.2轴花键形式的选择 (25)3.4.3轴的强度和刚度计算 (27)3.4.4刚度计算 (29)4 换档离合器（专题部分） (30)4.1 换档离合器的结构类型 (30)4.1.1按离合器组成方式分类 (30)4.1.2按连接方式分类 (32)4.1.3按压紧方式分类 (32)4.1.4按摩擦片分离弹簧形式分类 (32)4.2 换档离合器工作原理 (32)4.3 换档离合器的结构方案分析 (33)4.4 片式离合器摩擦力矩的计算 (36)M (36)4.4.1离合器所能提供的力矩m4.4.2离合器所需传递的力矩M (38)4.4.3离合器储备系数 (38)4.5 离合器的设计与计算 (38)4.5.1离合器的基本参数和主要尺寸的选择 (38)4.5.2结构设计 (40)4.5.3压紧分离部分 (43)4.5.4润滑和密封 (44)5 结论 (45)参考文献 (46)致谢 (47)附录 (48)引言本课题是柳工传动件研究所的一个项目，测绘一个意大利进口的卡拉罗定轴式动力换档变速箱，该箱为驱动10吨装载机作业的液力传动变速箱。
课题通过液力传动变速箱主要参数的设计，用三维设计软件Pro/E来实现液力传动变速箱的零部件造型和整机造型。
在液力传动变速箱设计过程中，在投入生产之前利用计算机三维转成二维工程图，为生产工艺提供指导和参考。
课题的专题部分是换档离合器的设计与计算。
通过计算与查阅相关文献，把从外国引进的新技术、新工艺以及各项与国标不相一致的标准转化为国家标准，从而使提高公司自主生产该变速箱的技术和能力。
1 动力换档变速箱的发展概况变速箱使装载机等工程机械可以变换排挡，以不同的牵引力和行驶速度工作，实现进退行驶，以及在挂空挡时切断发动机传给驱动轮的动力。
变速箱有不同的结构类型，基本上分为两大类，即与主离合器配套的机械式变速箱和与液力变矩器配套的动力换挡变速箱（有定轴式和行星式两种），前者是在切断传动系动力的情况下换挡的，后者则利用变速器中的换挡离合器在不切断传动系动力的情况下换挡。
所谓动力换挡变速箱是传动系统中采用液压操纵的多片湿式摩擦离合器进行换挡的变速箱。
在这种传动系统中可不设主离合器，液力变矩器和变速箱直接连接，换挡时只要操纵控制阀就可以换挡。
因此操纵轻便简单，且可在不中断动力传递情况下进行换挡，换挡速度快，无冲击，故生产率高，齿轮使用寿命长。
动力换档变速箱区别于机械拨叉换档变速箱，后者换档时要先踩离合器断开动力。
而前者不用断开动力换档，故此名之。
动力换档变速箱由液力变矩器和液压操纵的变速箱组成，操纵液压控制阀实现换档。
工程机械如推土机、装载机的作业工况特别适合动力换档，现在一部分轿车采用自动档的也是动力换档变速箱，其下又分手动和电控。
发展前景很好，技术含量较高，但与国际先进水平尚有差距。
传统的动力变速换档在结构上主要由液力变矩器、机械齿轮变速传动机构、手动变速换档机构组成。
美国上世纪七十年代已广泛应用于轿车、市区公共汽车、重型卡车和工程机械上，国内当时的红旗轿车亦已装备了液力变矩器。
同一时期，随着国内开始研制轮式装载机而同步应用了动力换档变速箱，如眼下鼎盛的ZL40/50、ZL10/15等装载机上的液力机械变速箱都是当时从国外40-50年代机型上引入的。
这种中等功率的变速箱为国内众多大小装载机厂家所通用，价格便宜，配件方便，市场很好。
但多年一贯，改进不大，品种很少，相比国外同类产品已几经换代了。
更大功率的变速箱尚属缺口，须从国外采购。
国产工程机械主机呼唤自主创新的高技术水平的动力换档变速箱出现，而总成的另部件如变矩器、泵、阀、离合器(摩擦片、活塞密封等)国产化技术水平已有长足发展，应能满足设计配套的需要。
可以说到了推陈出新的时候了,有实力的工程机械集团公司如徐工、宇通重工、龙工等都已在自主开发新的动力换档变速箱。
今天，动力换档变速箱已经发生了重大的变化。
自从1990年代，美国已开始生产动力换档变速箱的电液比例换档控制系统，对原手动换档变速箱进行电液比例控制换档的升级改造。
微处理器控制的电液动力换挡率先应用于工程机械、建筑机械及农用机械变速齿轮箱，国内柳工ZF 的WG200变速箱引自德国也有十年了。
小型装载机（含多功能装载机如挖掘装载”两头忙” 等）市场需求迅速增加，并有逐年加速的趋势。
我国小型装载机（主要指2吨以下，包括1吨以下的所谓微型装载机）占装载机总销量的比重远低于欧美（欧美等发达国家小型装载机占装载机总销量的比重在50~60%），可见国内小装市场的上升空间是巨大的。
世界上小型装载机基本上都是采用静液压传动。
国内厂家除了一种两前两后档位液力变速箱老面孔外，都还是沿用农用车机械换档变速箱。
要想真正把这类产品发展壮大起来，就必须要走技术创新之路。
2 工程机械变速箱2.1 变速箱概述目前铲土运输等工程机械的动力装置主要是内燃机，其扭矩和转速变化范围较小，不能满足机械在作业和运行过程中牵引力和行驶速度变化的要求，因此必须有变速箱来解决这相矛盾。
机械变速箱是利用齿轮传动进行工作的。
在齿轮传动中，互相啮合的两个齿轮的转速与它们的齿数成反比，因此，齿轮传动的传动比为： 1221z z n n ==i （2.1） 式中：n 1、n 2——主、从动齿轮的转速；z 1、z 2——主、从动齿轮的齿数。
为了增加齿轮传动的传动化，通常采用多级齿轮传动。
在多级齿轮传动中，其总传动比等于各从动齿轮齿数的连乘积和各主动齿轮齿数的连乘积之比。
这是多级齿轮传动中的一个基本概念，它适用于任何级的齿轮传动。
2.1.1变速箱的功用1.改变发动机和车轮（或驱动链轮）间的传动比，从而改变机械的行驶速度和牵引力，适应作业和行驶工况的需要；2.使机械实现倒退行驶；3.可切断传到行走装置的动力（即所谓挂空档），能使发动机动力不传给行走装置，在发动机运转的情况下机械能长期停车，便于发动机起动和停车安全。
2.1.2对变速箱的要求1.具有足够的档柆和合适传动比，以满足使用要求，使机械在合适的速度和牵引力作用下工作，具有良好的牵引力和燃料经济性以及高的生产率。
2.变速箱应工作可靠，使用寿命长，传动效率高，设计、制造简单和拆修方便。
3.换档轻便，不允许同时挂两个档、自动退档和跳档等现象。
4.对动力换档变速箱还要求，换档离合器能平稳结合。
2.1.3变速箱的类型（1）按操纵方式分1.机械换档用人力来拨动齿轮或啮合套进行换档，工作原理如图2.1图2.1 机械换档示意图（a）拨动滑动齿轮换档双联滑动齿轮a\b用花键与轴相连接，拨动该双联齿轮，使齿轮对a－a′或者b-b′相啮合，从而改变了传动比，即所谓换档。
（b）拨动啮合套换档齿轮c、d通过轴承支承在轴上，啮合套毂e和轴固定相连，啮合套f通过齿键与啮合套毂e连接，啮合套毂相当于一只牙嵌式离合器，当啮合套移至于c或d上的牙嵌齿相结合时，齿轮c（或d）便我轴固接一起旋转。
动力经c－c′或d－d′传出。
（c）齿轮和轴为固定连接一般用键或花键与连接，并轴向定位于轴上，不能轴向移动。
（d）齿轮和轴为空档连接齿轮通过轴承支承在轴上，能相对转动但不能轴向移动。
（e）齿轮和轴为滑动连接，表示齿轮通过花键与轴连接，可轴向移动，但不能相对转动。
2.动力换档动力换档原理如图2.2。
图2.2 动力换档示意图如图所示；齿轮a/b 用轴承支撑在轴上，与轴是空转连接，通过相应的换挡离合器，分别将不同档位的齿轮与轴向固定，从而实现换档。
换挡离合器的分离和结合，一般是液压操纵；液压油是由发动机带动的油泵供给，可见换档的动力是由发动机提供另外，与机械式换档相比，用离合器换档时，切断动力时间短似乎没有切断动力。
油压操纵的压力源是发动机带动的油泵提供，离合器的结合和分离靠的是发动机的动力，所以称为动力换档。
（2）按轮系型式分1.定轴式变速箱变速箱中所有齿轮都有固定轴线。
定轴式变速箱可能有两种，机械换档和动力换档。
2.行星式变速箱变速箱中有些齿轮的轴线在空间旋转，有旋转轴的齿轮叫做行星轮，它在空间有两个运动：自转和公转。
因此我们叫此类变速箱为行星齿轮变速箱，行星轮变速箱只有动力换档一种形式。
2.2 主要技术参数工程机械变速箱的主要技术参数包括，传动比范围d 、公比值q 、档位数Z 和各档传动比i 。
传动比范围minmax i i d（2.2） 式中 max i —最大传动比；min i —最小传动比。
公比zZ i i i i i i q 13221-====（2.3） 式中 Z —档位数；1i 、2i ∙∙∙ z i —Ⅰ档、Ⅱ档∙∙∙Z 档传动比 传动比21n n i = （2.4） 式中 1n 、2n —变速箱输入、输出转速（r/min ）。