ZL50轮式装载机传动系统设计

ZL50轮式装载机传动系统设计
[摘要]本次设计内容为ZL50装载机驱动桥设计，大致上分为主传动的设计，差速器的设计，半轴的设计，最终传动的设计四大部分。

其中主传动锥齿轮采用35°螺旋锥齿轮，这种类型的齿轮的基本参数和几何参数的计算是本次设计的重点所在。

将齿轮的几个基本参数，如齿数，模数，从动齿轮的分度圆直径等确定以后，用大量的公式可计算出齿轮的所有几何参数，进而进行齿轮的受力分析和强度校核。

了解了差速器，半轴和最终传动的结构和工作原理以后，结合设计要求，合理选择它们的形式及尺寸。

本次设计差速器齿轮选用直齿圆锥齿轮，半轴采用全浮式，最终传动采用单行星排减速式。

[关键词]ZL50 装载机驱动桥设计
The design of ZL50 wheel loader driven bridge
Abstract: The design of ZL50 wheel loader driven bridge, which is mainly separated into four parts, main transmission device design, the differential mechanism design, axle shaft design, and the design of the final drive. The main transmission drive gear adopts 35°spiral bevel gear, the basic parameters and the geometric parameters of this type of gear is the key point of this design. After a few basic parameters of gear, such as number of teeth, modules and the sub-driven gear circle diameter was established, with a plenty of formula to calculate all the geometric parameters of gear, and then gear stress analysis and strength check. Know the structure and working principle of differential device, half-shaft the final drive, combining with the design requirements, a reasonable choice of their form and sizes. The differential device gear adopts straight bevel gears, axle shaft adopts full floating, and ultimately drive single row slowdown planets form.
Keywords:ZL50 loader driver bridge
目录
前言 (1)
1 主传动器设计.......................... 错误！未定义书签。

1.1 螺旋锥齿轮的设计计算 ................. 错误！未定义书签。

1.1.1 齿数的选择...................... 错误！未定义书签。

1.1.2 从动锥齿轮节圆直径d2的选择...... 错误！未定义书签。

1.2 螺旋锥齿轮的强度校核 ................. 错误！未定义书签。

1.2.1 齿轮材料的选择.................. 错误！未定义书签。

1.2.2 锥齿轮的强度校核................ 错误！未定义书签。

2 差速器设计............................ 错误！未定义书签。

2.1 圆锥直齿轮差速器基本参数的选择 ....... 错误！未定义书签。

2.1.1 差速器球面直径的确定............ 错误！未定义书签。

2.1.2 差速器齿轮系数的选择............ 错误！未定义书签。

2.2 差速器直齿锥齿轮强度计算 ............. 错误！未定义书签。

2.2.1 齿轮材料的选取.................. 错误！未定义书签。

2.2.2 齿轮强度校核计算................ 错误！未定义书签。

2.3 行星齿轮轴直径d z的确定............... 错误！未定义书签。

3 半轴设计.............................. 错误！未定义书签。

3.1 半轴计算扭矩M j的确定................. 错误！未定义书签。

3.2 半轴杆部直径的选择 ................... 错误！未定义书签。

3.3 半轴强度验算 ......................... 错误！未定义书签。

4 最终传动设计.......................... 错误！未定义书签。

4.1 行星排行星轮数目和齿轮齿数的确定...... 错误！未定义书签。

4.1.1 行星轮数目的选择................ 错误！未定义书签。

4.1.2 行星排各齿轮齿数的确定.......... 错误！未定义书签。

4.1.3 同心条件校核.................... 错误！未定义书签。

4.1.4 装配条件的校核.................. 错误！未定义书签。

4.1.5 相邻条件的校核.................. 错误！未定义书签。

4.2 齿轮变位............................. 错误！未定义书签。

4.2.1 太阳轮行星轮传动变位系数计算（t-x）错误！未定义书
签。

4.2.2 行星轮与齿圈传动变位系数计算（x-q）错误！未定义书
签。

4.3 齿轮的几何尺寸 ....................... 错误！未定义书签。

4.4 齿轮的校核 ........................... 错误！未定义书签。

4.4.1 齿轮材料的选择.................. 错误！未定义书签。

4.4.2 接触疲劳强度计算................ 错误！未定义书签。

4.4.3 弯曲疲劳强度校核................ 错误！未定义书签。

4.5 行星传动的结构设计 ................... 错误！未定义书签。

4.5.1 太阳轮的结构设计................ 错误！未定义书签。

4.5.4 轴承的选择...................... 错误！未定义书签。

5 各主要花键螺栓轴承的选择与校核 ........ 错误！未定义书签。

5.1 花键的选择及其强度校核 ............... 错误！未定义书签。

5.1.1 主传动中差速器半轴齿轮花键的选择错误！未定义书签。

5.1.2 轮边减速器半轴与太阳轮处花键的选择错误！未定义书签。

5.1.3 主传动输入法兰处花键的选择与校核错误！未定义书签。

5.2 螺栓的选择及强度校核 ................. 错误！未定义书签。

5.2.1 验算轮边减速器行星架、轮辋、轮毂联接所用螺栓的强度
....................................... 错误！未定义书签。

5.2.2 从动锥齿轮与差速器壳联接螺栓校核错误！未定义书签。

5.3 轴承的校核 ........................... 错误！未定义书签。

5.3.1 作用在主传动锥齿轮上的力........ 错误！未定义书签。

5.3.2 轴承的初选及支承反力的确定...... 错误！未定义书签。

5.3.3 轴承寿命的计算.................. 错误！未定义书签。

致谢..................................... 错误！未定义书签。

参考文献.. (3)
前言
装载机是工程机械的重要机种之一，是用机身前端的铲斗进行铲、装、运、卸作业的施工机械。

分为轮式和履板式装载机。

轮式装载机主要功能是对松散物料进行铲装及短距离运输作业，质量轻、速度快、机动灵活、应用广泛，但不适于崎岖路面，且爬坡度不好，所以其传动系统设计的合理性和质量直接影响着装载机的各项工作性能。

在国际市场，引领装载机技术潮流的是欧、美传统工业强国。

国外轮式装载机比我国起步早且发展较快，上世纪９０年代其研究及制造技术已达到比较高的水平，大规模集成电路及计算机科学的迅猛发展也使其设计及制造技术水平的发展如虎添翼。

装载机产品制造技术更加精细，在自动化程度、驾驶室环境及控制操作、隔噪、减振等方面都有了很好的改善，同时在性能、使用寿命和人性化操作方面也有较大幅度的提高。

我国国内装载机的研究和使用已近五十多个年头，主要经历了四个发展阶段：
1966-1977年为起步阶段，在这期间装载机生产研制主要是仿制摸索模式．先后成功研制了Z450型铰接式轮式装载机，ZL20、ZL30型。

1978-1993年为发展阶段，这段时期掀起了大规模技术引进高潮，各厂家在消化吸收国外先进技术的同时，自身的设计研发能力以及制造技术也得到了极大的提高，具有承前启后的历史意义。

1994-2000年为发展高速阶段，产品更新速度快，产能大增而市场容量下降，导致了激烈的市场竞争，销售开始由计划向市场营销转变，销售模式逐步由直销向代理转，使该待业进行了一次大整合。

2000-2013年为超高速发展阶段，国内已能生产不同作业条件的装载机．装载机重要配件如车桥、传动箱、液压油缸、发动机生产技术有了长足进步，在这期间我国成为世界上最大的装载机产销国。

发展趋势：国产轮式装载机正在从低水平、低质量、低价位、满足功能型向高水平、高质量、中价位、经济实用型过渡。

从仿制仿造向自主开发过渡，各主要厂家不断进行技术投入，采用不同的技术路线，在关键部件及系统上技术创新，摆脱目前产品设计雷同，无自己特色和优势的现状，从低水平的无序竞争的怪圈中脱颖而出，成为装载机行业的领先者。

(1)大型和小型轮式装载机，在近几年的发展过程中，受到客观条件及市场总需求量的限制。

竞争最为激烈的中型装载机更新速度将越来越快。

(2)根据各生产厂家的实际情况，重新进行总体设计，优化各项性能指标，强化结构件的强度及刚度，使整机可靠性得到大步提高。

(3)细化系统结构。

如动力系统的减振、散热系统的结构优化、工作装置的性能指标优化及各铰点的防尘、工业造型设计等。

(4)利用电子技术及负荷传感技术来实现变速箱的自动换挡及液压变量系统的应用，提高效率、节约能源、降低装载机作业成本。

(5)提高安全性、舒适性。

驾驶室逐步具备FOPS＆ROPS功能，驾驶室内环境将向汽车方向靠拢，方向盘、座椅、各操纵手柄都能调节，使操作者处于最佳位置工作。

(6)降低噪声和排放，强化环保指标。

随着人们环保意识的增强，降低装载机噪声和排放的工作已迫在眉捷，现在许多大城市已经制定机动车的噪声和排放标准，工程建设机械若不符合排放标准，将要限制在该地区的销售。

(7)广泛利用新材料、新工艺、新技术，特别是机、电、液一体化技术，提高产品的寿命和可靠性。

(8)最大限度地简化维修尽量减少保养次数和维修时间，增大维修空间，普遍采用电子监视及监控技术，进一步改善故障诊断系统，提供司机排除问题的方法。

毕业设计是大学四年学习的最后一门功课，其目的是综合应用所学专业基础知识及专业知识，巩固所学内容，提高分析问题解决问题的能力，为进一步的学习工作打好基础。

作为机械专业的毕业生，选择此课题能使我尽早地接触到工作实践当中，掌握机器传动的基本知识与结构设计，更好的应用所学知识，独立完成设计，为日后工作打好坚实基础，也为我国装载机的研究发展略尽绵薄之力。

参考文献
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