液力傳動(dòng)變速箱設(shè)計(jì)與仿真設(shè)計(jì)

摘要

本課題是設(shè)計(jì)一個(gè)液力傳動(dòng)變速箱，液力傳動(dòng)變速箱是汽車中的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，廣泛的應(yīng)用于叉車、牽引車、挖掘車等工業(yè)車輛中。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的的要求，本論文是一個(gè)驅(qū)動(dòng)60噸的液力傳動(dòng)變速箱設(shè)計(jì)過(guò)程。液力傳動(dòng)變速箱主要由變速箱、液力變矩器、油泵總成與主調(diào)壓閥和溢流閥組件、操縱閥組件、離合器和液壓控制等部分組成。由液力變矩器提供轉(zhuǎn)矩和具有前進(jìn)二檔、后退二檔共四個(gè)檔位的動(dòng)力換檔變速箱，液力傳動(dòng)變速箱采用單級(jí)二相三工作輪綜合式液力變矩器。液力變矩器使該液力傳動(dòng)變速箱具有液力傳動(dòng)輸出的自動(dòng)適應(yīng)性，能隨著外負(fù)載的變化而相應(yīng)改變其輸出扭矩和轉(zhuǎn)速，而且要求能夠吸收和消除來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)和外負(fù)載對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊振動(dòng)。所采用的換檔方式要求操縱簡(jiǎn)單、方便，起動(dòng)平穩(wěn)，較大地減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度。

本課題通過(guò)液力傳動(dòng)變速箱主要參數(shù)的設(shè)計(jì)，用三維設(shè)計(jì)軟件Pro/E來(lái)實(shí)現(xiàn)液力傳動(dòng)變速箱的零部件造型和整機(jī)造型。在液力傳動(dòng)變速箱設(shè)計(jì)過(guò)程中，在投入生產(chǎn)之前利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行裝配仿真，及時(shí)糾正設(shè)計(jì)中的不足。                                                                                                                    

關(guān)鍵字：液力傳動(dòng)變速箱；液力變矩器；離合器；操縱閥

目 錄

1 緒論1

1.1 研究的目的和意義1

1.2 本課題的主要研究?jī)?nèi)容1

1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀2

1.3.1 發(fā)展概述2

1.3.2 液力傳動(dòng)變速箱的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)2

2 總體方案的設(shè)計(jì)3

2.1 液力傳動(dòng)變速箱概述3

2.2 主要技術(shù)參數(shù)3

2.3 工作原理3

2.4 結(jié)構(gòu)介紹4

2.4.1 變速箱4

2.4.2 液力變矩器4

2.4.3 油泵總成4

2.4.4 主調(diào)壓閥、溢流閥部件5

2.4.5 操縱閥部件5

2.4.6 離合器5

2.5 變速箱的三維建模及運(yùn)動(dòng)仿真5

2.6 變速箱使用注意事項(xiàng)5

2.7 本章小結(jié)6

3 變速箱設(shè)計(jì)7

3.1 變速箱傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)7

3.2 前進(jìn)檔設(shè)計(jì)8

3.2.1 前進(jìn)擋概述8

3.2.2 前進(jìn)擋檔數(shù)的確定8

3.2.3 前進(jìn)擋齒輪設(shè)計(jì)8

3.2.4 齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法概述9

3.2.5 前進(jìn)擋軸的設(shè)計(jì)9

3.3 倒檔設(shè)計(jì)10

3.3.1 倒檔概述10

3.3.2 倒檔零件設(shè)計(jì)11

3.4 剎車檔設(shè)計(jì)11

3.5 變速箱總體結(jié)構(gòu)12

3.6 本章小結(jié)12

4 液力變矩器設(shè)計(jì)13

4.1 液力變矩器概述13

4.2 液力變矩器的結(jié)構(gòu)與工作原理13

4.3 液力變矩器的設(shè)計(jì)計(jì)算14

4.3.1 液力變矩器的轉(zhuǎn)矩功率計(jì)算14

4.3.2 液力變矩器循環(huán)圓設(shè)計(jì)14

4.3.3 液力變矩器葉片設(shè)計(jì)15

4.3.4 液力變矩器各種性能及其評(píng)價(jià)15

4.4 液力變矩器的冷卻裝置設(shè)計(jì)16

4.5 本章小結(jié)16

5 液壓傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)17

5.1 液力傳動(dòng)變速箱油路原理17

5.2 油泵總成設(shè)計(jì)17

5.3 主調(diào)壓閥、溢流閥部件18

5.4 本章小結(jié)19

6 離合器（專題部分）20

6.1 引言20

6.2 離合器的功能與要求21

6.3 離合器的結(jié)構(gòu)方案的確定21

6.3.1 摩擦離合器的基本組成和工作原理21

6.3.2 離合器的結(jié)構(gòu)方案分析22

6.4濕式多片式液力離合器的結(jié)構(gòu)與工作原理26

6.4.1 結(jié)構(gòu)介紹26

6.4.2 工作原理27

6.5 前進(jìn)離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算29

6.5.1 離合器的基本參數(shù)和主要尺寸的選擇29

6.5.2 從動(dòng)盤的設(shè)計(jì)31

6.5.3 壓盤設(shè)計(jì)32

6.5.4 壓緊彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算33

6.5.5 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)34

6.6倒檔離合器的設(shè)計(jì)與計(jì)算35

6.6.1 倒檔離合器基本參數(shù)的選擇35

6.6.2 從動(dòng)盤的設(shè)計(jì)36

6.6.3 壓盤設(shè)計(jì)37

6.6.4 壓緊彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算38

6.6.5 扭轉(zhuǎn)減振器的設(shè)計(jì)38

6.7 本章小結(jié)39

7 操縱閥組件（專題部分）40

7.1 離合器操縱機(jī)構(gòu)介紹40

7.2 操縱閥原理簡(jiǎn)介41

7.3 操縱閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)41

7.4 本章小結(jié)44

8 變速箱的三維動(dòng)態(tài)仿真45

8.1 PRO/E軟件介紹45

8.2 變速箱三維模型的建立45

8.3 變速箱的動(dòng)態(tài)仿真46

8.3.1 機(jī)構(gòu)模塊簡(jiǎn)介46

8.3.2 總體界面及使用環(huán)境46

8.3.3 機(jī)械設(shè)計(jì)模塊的分析流程46

8.3.4 機(jī)械設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)分析詳解47

8.3.5 運(yùn)行分析47

8.3.6 齒輪從動(dòng)連接47

8.3.7回放47

8.4 三維模型轉(zhuǎn)換為工程圖48

8.4.1 圖樣轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)48

8.4.2 變速箱各部分工程圖48

8.5 本章小結(jié)50

9 總結(jié)51

謝 辭52

參考文獻(xiàn)53

附 錄54

附錄A：54

附錄B：59