Y30液压传动变数箱毕业论文

《Y30液压传动变数箱毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Y30液压传动变数箱毕业论文（29页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、. . . . Y30液力传动变速箱设计摘 要本次设计的液力传动变速箱是用于叉车，由液力变矩器和具有前进档、后退档共两个档位的动力换档变速箱组成的液力传动变速箱。根据本次设计的的要求，是一个驱动60吨的液力传动变速箱设计过程。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、离合器和液压控制等部分组成。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，较减轻操作者劳动强度。关键字：液力传动变速箱 液力

2、变矩器 离合器 叉车 Design of Y30 Hydraulic Power Transmission AbstractThe design of hydraulic transmission gear-box is used for forklifts, hydraulic change moment devices and forward and backward stalls two stalls of the driving force for gear gearboxes a hydraulic transmission gear-box. In accordance with

3、the design of the demands of a driver 60 tons of hydraulic power transmission gearboxes design process. hydraulic transmission gear-box mainly by gearboxes, hydraulic change moment, pump total and tone down valve and relief valves components, control valves components, clutch and hydraulic control c

4、omponents. So that the hydraulic torque converter transmission with hydraulic transmission output gear automatic adaptation to changes in external load with corresponding changes in its output torque and speed, but also requires the ability to absorb and remove from the engine and the outer load on

5、the transmission of shock and vibration The approach requires control gear used in simple, easy, smooth start, more to reduce the labor intensity of operators.Keywords: Hydraulic transmission gearbox Torque Converter ClutchForklift 目录中文摘要i英文摘要ii目录iii第一章 绪论1 1.1 研究动机与目的1 1.2 研究背景1 1.3 研究方法和系统描述1第二章 总

6、体方案设计2 2.1 液力传动变速箱概述2 2.2 主要技术参数2 2.3 工作原理2 2.4 结构介绍32.4.1 液力变矩器32.4.2 离合控制器42.4.3 供油泵总成42.4.4 微动阀总成42.4.5 减速传动和差速部分5 2.5 变速箱使用注意事项5第三章 变速箱设计6 3.1 变速箱传动方案设计6 3.2 齿轮设计73.2.1 模数选取73.2.2 压力角83.2.3 旋转角83.2.4 齿宽b 8 3.3 齿轮轴设计9第四章 液力变矩器部分11 4.1 液力变矩器概念11 4.2 工作原理11 4.3 液力变矩器各种性能与其评价12第五章 离合器设计13 5.1 离合器功能与

7、要求135.2 湿式多片式离合器的结构和工作原理144.2.1 结构介绍144.2.2 工作原理155.3 离合器的设计与计算174.3.1 离合器基本参数和主要尺寸选择174.3.2 回程弹簧设计20参考文献21致 22第一章 绪论1.1研究动机与目的本次设计的液力传动变速箱是主要由液力变矩器与具有前进档，后退档的动力换挡变速箱组成，用于小型叉车。相配发动机功率为33kw，转速2200r/min。变速箱是叉车的最重要组成部份之一，它的功能是将发动机的运动和动力传递给执行机构，使叉车具有预定的运动速度和足够的牵引力。变速箱变速的方法，目前有液压和机械变速二大类型，液压变速的优点是驾驶轻松、对于

8、入门驾驶员来说主动安全性更好，缺点是燃油经济性差、操控乐趣小；机械变速具有结构简单、成本低、传动效率高、可靠性高、操控乐趣高等特点，缺点是操作复杂。此次设计进一步了解和深入研究叉车机械变速箱的相关开发设计，更加完善机械变速箱在叉车应用上体现的功能。1.2 研究背景随着国汽车市场的发育成长，液力传动变速箱产品型谱逐步细化，产品的针对性越来越强，因此在保证现有液力传动变速箱生产和改进的同时，要充分认识到加入WTO后良好的合作开发机遇，取长补短，同时更应认识到供方、买方、替代者、产品竞争者的巨大压力。要紧跟重型商用车行业向高档、高技术含量和智能化方向发展的趋势，要紧跟客车低地板化、绿色环保化、城市公

9、交大型化的发展方向，开发和生产具有自主知识产权、适合我国国情的重型车用液力传动变速箱。1.3 研究方法与系统描述 本次设计主要对离合器部分，以与变速部分进行设计。通过对课题的分析研究，查找其相关方面的资料，并对其进行深入分析与研究，在广泛吸收其它进口变速箱优点的基础上，参照目前国际技术的发展水平，考虑到了操作的容易性等方面的因素，制定合理的设计方案，使得Y30液力传动变速箱达到一种新的设计水平，重组各种数据，以与各种相关资料所提到各种新颖的设计方法与实例开发，使得此次设计有足够的参考价值第二章 总体方案设计2.1 液力传动变速箱概述液力传动变速箱已有60多年的历史，目前工业车辆普遍使用的是液力

10、传动变速箱。人们经常把液力传动变速箱和无级变速箱两个概念混为一谈。实际上这两种变速箱工作原理完全不同。液力传动变速箱主要利用液力变矩器配合差动轮系齿轮箱实现换挡功能。传动过程中，液力变矩器中液体分子在高压，高速运动中有相对运动。液力传动变速箱档位少变化大，连接平稳，因此操作容易，既给开车人带来方便，也给坐车人带来舒适。2.2主要技术参数1.发动机额定功率： 35KW2.发动机额定转速： 2200r/min3.主油路压力： 1.1-1.4MPa4.外形尺寸： 850mm470mm450mm5.变速要求： 2级变速6.前进档传动比： 17.57.后退档传动比： 17.58.液力变矩器最高效率 0.

11、799.变矩器零速工况变矩系数 310. 变矩器零速工况力矩 33N.m2.3 工作原理本次设计的液力传动变速箱主要利用液力变矩器配合变速箱中的齿轮实现换挡功能。液力变矩器由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，泵轮和涡轮是一对工作组合，它们就好似相对放置的两台风扇，一台风扇吹出的风力会带动另一台风扇的叶片旋转，风力成了动能传递的媒介，如果用液体代替空气成为传递动能的媒介，泵轮就会通过液体带动涡轮旋转，再在泵轮和涡轮之间加上导轮，通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差就可以实现变速变矩了。由于液力变矩器自动变速变矩围不够大，因此在涡轮后面再串联几排齿轮提高效率。液力传动变速箱是通过湿式多片液力离合器限制

12、或接通齿轮组中的某些齿轮得到不同的传动比。所以换挡品质的好坏与这些离合器和制动器有直接关系。根据汽车挡次的不同，出于成本考虑，经济型车的液力传动变速箱的控制机构通常被设计得很简单。2.4 结构介绍液力传动变速箱由液力变矩器、离合控制、供油泵总成、微动阀总成、减速传动、差速器组成。下面逐步介绍各个部件。2.4.1 液力变矩器本次设计的液力变矩器为单级二相三元性结构，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的改变其输出扭矩和转矩，而且能吸收和消除来自发动机和外负载给传的系统带来的冲击震动。 它有三个工作轮：泵轮、涡轮、导轮。它直接输入发动机动力传递扭矩和离

13、合作用。通过泵轮将输入的机械能转变为工作液体的动能、压力能，再经涡轮将液体的动能转变为机械能而输出，在这一过程中，通过导轮增加了输出力矩。由所给参数可知液力变矩器型号没YJH265D-2。有效直径265mm，最高效率0.79，零工况泵轮公称力矩33.5N.m 。图2.1 液力变矩器2.4.2 离合控制器本次离合器设计的要求为摩擦面多，接合平顺柔和；摩擦片浸在油中工作，表面磨损小、使用寿命长，故选用湿式多片液力离合器，共设计两个离合器，即一个前进离合器和一个倒挡离合器。湿式多片液力离合器的结构包括：离合器盖、回位弹簧，滚针轴承，摩擦片等部件。主、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并能传递

14、动力的基本结构，操纵阀是控制离合器限制或接通的装置。2.4.3 供油泵总成供油泵总成主要有主动齿轮、锭子、被动齿轮、泵体零件组成。供油泵总成安装在变矩器壳体上，锭子通过花键和变矩器导轮联接，泵体为铸件，铸有高压腔和低压腔，主动齿轮与变矩器泵轮相联接，由发动机驱动，带动被动齿轮转动，组成啮合齿轮泵向系统供油。2.4.4 微动阀总成微动阀总成主要由微动滑阀、微动阀体、弹簧、微动阀杆等零件组成。微动阀杆向外移动2mm时，离合器开始降压，到某一压力时，摩擦片打滑，使车辆达到微动效果；当微动阀杆向外移动12.5mm时，离合器压力降为0，离合器摩擦片与隔片不能结合，车辆停止走动。图2.2 微动阀总成2.4

15、.5减速传动和差速器部分减速传动部分位于变速箱的前部，该机构降低了换挡变速部分输出轴的转速，减速传动主要由一对螺旋锥齿轮副组成，螺旋伞齿轮通过花键装在齿轴上，齿轴两端由圆锥滚子轴承支撑，并用垫片调整锥齿轮副侧隙和轴承轴向游隙。差速器的两端球轴承用轴承座撞到箱体的前半壳上，差速器的壳体均做成左右剖分式，装有两个半轴齿轮和四个行星齿轮，行星垫圈装在差速器壳体和行星轮之间，并使个齿轮副之间留有间隙，行星齿轮用十字轴支承，十字轴固定到差速器壳体上。 从换挡变速部分传来的动力经过减速传动再至差速器，经半轴齿轮和半轴传到车轮上。2.5 变速箱使用注意事项变速箱在使用和维修保养时必须注意的几个事项为：1、油

16、质检查；影响油质的主要原因是油液温度，油液温度过高，将会使油液粘性下降，性能破坏，堵塞细小量孔，卡滞控制阀门，降低润滑效果，破坏密封部件，进而可能导致变速箱失效；2、油压检查。车辆运行1000公里后有必要进行测压，把所测的压力值列表和标准压力值对照来衡量此时变速箱的工作状况；3、液压控制系统漏油检查；4、换档杆位置检查和调整；5、要用指定的耐高温液压油；6、在行驶中可以自由地切换前进挡；7、长时间停车必须使用手刹，否则会破坏液力变速箱的锁止机构；8、车子停稳后，再挂入倒挡。 第三章 变速箱设计3.1 变速箱传动方案设计 根据设计要求，前进档传动比为17.5，后退档传动比为17.5。图3.1 传

17、动简略图说明： 前进档由齿轮2和3结合，由输出轴输出；倒车档由齿轮1和4结合，通过中间轴，又由齿轮5和3结合，由输出轴输出。前进档传动比： （3-1）后退档传动比：（3-2）3.2 齿轮设计3.2.1模数的选取齿轮模数选取的一般原则：1）、为了减少噪声应合理减小模数，同时增加齿宽；2）、为使质量小些，应该增加模数，同时减少齿宽；3）、从工艺方面考虑，各挡齿轮应该选用一种模数；4）、从强度方面考虑，各挡齿轮应有不同的模数。决定齿轮模数的因素很多，具中最主要的是裁荷的大小。由于高档齿轮和低档齿轮载荷不同，故高档和低档齿轮的模数不宜一样。从加工工艺与维修观点考虑，同一变速器中齿轮模数种类不应过多。现

18、代变速器通常是高档齿轮用一种模数，一档与倒档齿轮用另一种模数，其它各档齿轮模数在二者之间。在中心距一样的情况下，采用小模数齿轮可以减小噪声。初选模数，报据大量现代变速器齿轮模数的统计数据，找出模数的变化规律，即经验公式： （高档齿轮K1） （3-3） 第一档 (3-4)式中：Memax发动机最大扭矩，Nm； i1变速器一档传动比；变速器传动效率，可取0.96。最后确定的模数值应满足强度要求，并符合国标GBl35778的规定。液力变矩器扭矩见下表2.1:液力变矩器扭矩数值 液力变矩器扭矩为100Nm=2.15443 mm 取2 MT=0.7=3.86249 mm 取mt4 3.2.2 压力角 压

19、力角较小时，重合度较大，传动平稳，噪声较低；压力角较大时，可提高轮齿的抗弯强度和表面接触强度。国家规定的标准压力角为20，所以普遍采用的压力角为20。啮合套或同步器的压力角有20、25、30等，普遍采用30压力角。3.2.3 旋转角 变速器斜齿轮螺旋角一般围为10一35。螺旋角太小，发挥不出斜齿轮优越性，螺旋角太大无会使轴向力与轴承载荷过大。变速器齿轮转速高，又要求噪声小，故螺旋角取较大值。为了使中间轴的轴向力尽量小，各档齿轮可选不同的螺旋角，使第一轴与中间轴间常啮合齿轮和各档齿轮的轴向力互相抵消，这时，各齿轮螺旋角应满足下式： （3-5）式中：第一轴与中间轴间常啮合齿轮螺旋角；上述中间轴齿轮

20、节圆半径；i下标i1，2，3时分别表示一、二与三档中间轴齿轮螺旋角；i中间轴各档齿轮节圆半径。斜齿轮传递转矩时，要产生轴向力并作用到轴承上且力求中间轴上同时工作的两对齿轮产生轴向力平衡，在此次设计中取值30。3.2.4 齿宽 b齿宽对变速器的轴向尺寸、齿轮工作平稳性、齿轮强度和齿轮工作时受力的均匀程度等均有影响。选用较小的齿宽可以缩短变速器的轴向尺寸和减小质量。但齿宽减少使斜齿轮传动平稳的优点被削弱，齿轮的工作应力增加。选用较大的齿宽，工作时会因轴的变形导致齿轮倾斜，使齿轮沿齿宽方向受力不均匀并在齿宽方向磨损不均匀。齿轮宽度大，承载能力高。但齿轮受载后，由于齿向误差与轴的挠度变形等原因，沿齿宽

21、方向受力不均匀，因而齿宽不宜太大。齿宽可根据下列公式初选：bKcmnKc=(4.57.5) 直齿轮Kc=(6.58.5) 斜齿轮Kc=(24) 啮合套或同步器第一轴常啮合齿轮副的齿宽系数Kc可取大些，使接触线长度增加、接触应力降低，以提高传动平稳性和齿轮寿命。Kc取6.5，则b17 mm因为模数m=2 传动比i=17.5， 一般取=28,=28,=490,=28,=28.由于前进档和后退档齿轮不存在很大差别，所以选择一样设计。3.3 齿轮轴设计以输入轴为例，设计输入轴尺寸。输入轴可分为6段，安装齿轮处为第2段材料选择为45号钢，C=115。其传递的功率P=330.790.9=20.59kw，转

22、速为N=888r/min 。由公式 （3-6）得到d32.7881mm，由于此处有键槽，扩大5%。得到34.4272mm。按照标准直径系列选择35mm。齿轮处直径为35mm。由此得到第一段最大直径为30mm，因为此处为轴承，查找轴承相关资料，知此处直径可取28mm。第三段最小直径为40mm，因为此处为离合器部分，所以不需要改变，可以取40mm。第四段和第三段一样，第五段和第二段一样，第六段和第一段一样。轴的每段长度，通过所配合的零件来求得。具体为第一段为32mm，第2段为24mm，第3段为40mm，第4段为40mm，第5段为24mm，第6段为60mm。图3.2 输入轴 第四章 液力变矩器部分4

23、.1 液力变矩器概念液力变矩器是液力传动变速箱最具特点的部件，本次设计的液力变矩器为单级二相三元性结构，有三个工作轮：泵轮、涡轮、导轮。它直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。通过泵轮将输入的机械能转变为工作液体的动能、压力能，再经涡轮将液体的动能转变为机械能而输出，在这一过程中，通过导轮增加了输出力矩。它能根据外载荷的变化自动完成无级变矩、无级变速的平稳传动，有效衰减了传动中的冲击和震动。4.2工作原理图4.1 液力传递过程示意图变矩器的结构包括泵轮、涡轮、导轮和罩轮，泵轮与变矩器壳体连成一体，其部径向装有许多扭曲的叶片，叶片缘则装有让变速器油液平滑流过的导环。变矩器壳体与曲轴后端的驱动盘相

24、连接。同泵轮一样，涡轮也装有许多叶片。但涡轮叶片的扭曲方向与泵轮叶片的扭曲的方向相反。涡轮中心有花键孔与变速器输入轴相连。泵轮叶片与涡轮叶片相对安置，中间有34mm的间隙。导轮位于泵轮与涡轮之间，通过单向离合器安装在与油泵连接在一起的导轮轴上，油泵安装在变速器壳体上。图4.2 工作原理示意图可知，涡轮扭矩=泵轮液流冲击涡轮的扭矩+导轮反作用扭矩。这里不再对液力变矩器进行设计。4.3 液力变矩器各种性能与其评价1）变矩性能：变矩性能是指液力变矩器在一定围，按一定规律无级地改变由泵轮轴传至涡轮轴的转矩值的能力。变矩性能主要由无因次的比特曲线K=Ki来表示。评价性能好坏的指标有如下两种工况，一是i=

25、0时的变矩比值K0，通常称为失效变矩比；二是变矩比K=1时的转速比i值，以iM表示，通常称做偶合器工况点的转速比，它表示液力变矩器增矩的工况围。 2）自动适应性能：自动适应性能是指液力变矩器在发动机工况不变或变化很小的情况下，随着外部阻力的变化，在一定围自动地改变涡轮轴上的转矩TT和转速nT，并处于稳定工作状态的能力。 3）经济性能经济性能是指液力变矩器在传递能量过程中的效率。它可以用无因次效率特性=（i）来表示。 4）负荷特性： 负荷特性是指它以一定的规律对发动机施加负荷的性能。液力变矩器施加于发动机的负荷性能完全由泵轮的转矩变化特性决定。 5）透穿性能 透穿性能是指液力变矩器涡轮轴上的转矩

26、和转速变化时泵轮轴上的转矩和转速相应变化的能力。第五章 离合器设计5.1 离合器的功能与要求离合器的主要功能是切断和实现对传动系的动力传递。(1)汽车起步时将发动机与传动系平顺地接合，确保汽车平稳起步；(2)在换挡时将发动机与传动系分离，减少变速器中换挡齿轮之间的冲击；(3)限制传动系所承受的最大转矩，防止传动系各零件因过载而损坏；(4)有效地降低传动系中的振动和噪声。 为了保证离合器具有良好的工作性能，对离合器设计提出如下基本要求： 1）能在任何行驶情况下，可靠地传递发动机的最大扭矩。 2）接合平顺、柔和。即要求离合器所传递的扭矩能缓和地增加； 3）分离迅速、彻底； 4）从动盘的转动惯量小；

27、 5）有良好的吸热能力和通风散热效果，保证离合器的使用寿命。 6）避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓和冲击的能力。 7）操纵轻便，以减少驾驶员的疲劳； 8）作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小； 9）应有足够的强度和良好的动平衡；10）结构应简单、紧凑，制造工艺性好，维修、调整方便等。图5.1 工作示意图图5.2 离合器元件总成5.2湿式多片式液力离合器的结构和工作原理5.2.1 结构介绍湿式多片式液力离合器是液力传动变速箱中最重要的换挡执行元件之一，它由离合器鼓、离合器活塞、回位弹簧、弹簧座、1组钢片、1组摩擦片、调整垫片、离合器毂与几个密封圈组成。 多片

28、离合器包括一个或多个回位弹簧、回位弹簧座、油封、一个或多个压盘和挡圈。对多片离合器分离状态时的摩擦片和钢片的间隙，各种不同型号的变速箱的标准不尽一样，通常在1.8-2.2mm之间。离合器的活塞回位弹簧有三种：中央一个大螺旋弹簧；周边布置几个小螺旋弹簧；一个蝶形弹簧。其中周置数个小螺旋弹簧的结构为最多。设置回位弹簧的目的是让活塞回位。湿式多片式离合器是利用液压压力来驱动齿轮。当离合器结合时，离合器活塞的液压使一组螺旋弹簧零件受力，这将驱使一组离合器盘和摩擦盘压在固定的压力盘上。摩擦片缘处有花键齿，以便与离合器鼓上的外花键相啮合。离合器鼓与齿轮组相连，这样就可以接受传递过来的力。为分离离合器，离合

29、器活塞中的液压就会降低，在弹簧的作用下，离合器就会分开。 图5.3 离合器的结构图湿式多片液力离合器作为换档执行装置。这种换档离合器因位于变速箱部，径向尺寸受到严格限制，而传递的转矩又很大，故做成多片式。5.2.2 工作原理湿式多片式液力离合器装在液力变速箱的输入轴上，通过控制阀将压力油分配给前进或后退离合器，实现前进、后退换挡。 当液压控制系统将作用在离合器液压缸的液压油的压力解除后，离合器活塞在回位弹簧的作用下压回液压缸的底部，并将液压缸的液压油从进油孔排出。此时钢片和摩擦片相互分离，两者之间无压力，离合器鼓和离合器毂可以朝不同的方向或以不同的转速旋转，离合器处于分离状态。 离合器处于分离

30、状态时，其液压缸仍残留有少量液压油。由于离合器鼓是和变速箱输入轴某一基本元件一同旋转的，残留在液压缸的液压油在离心力的作用下会被甩向液压缸外缘处，并在该处产生一定的油压。若离合器鼓的转速较高，这一压力有可能推动离合器活塞压向离合器片，使离合器处于半结合状态，导致钢片和摩擦片因互相接触摩擦而产生不应有的磨损，影响离合器的使用寿命。为了防止这种情况出现，在离合器活塞或离合器鼓的液压缸壁面上设有一个由钢球组成的单向阀。当液压油进入液压缸时，钢球在油压的推动下压紧在阀座上，单向阀处于关闭状态，保证了液压缸密封；当液压缸的油压被解除后，单向阀钢球在离心力的作用下离开阀座，使单向阀处于开启状态，残留在液压

31、缸的液压油在离心力的作用下从单向阀的阀孔中流出，保证了离合器的彻底分离。 当离合器处于结合状态，互相压紧在一起的钢片和摩擦片之间要有足够的摩擦力，以保证传递动力时不产生打滑现象。离合器所能传递的动力的大小主要取决于摩擦片的面积、片数与钢片和摩擦片之间的压紧力。钢片和摩擦片之间压紧力的大小由作用在离合器活塞上的液压油的油压与活塞的面积决定。当压紧力一定时，离合器所能传递的动力的大小就取决于摩擦片的面积和片数。湿式多片液力离合器是利用液压压力来驱动齿轮。当离合器结合时，离合器活塞的液压使一组螺旋弹簧零件受力，这将驱使一组离合器盘和摩擦盘压在固定的压力盘上，油压的建立是由变速箱控制的。摩擦片缘处有花

32、键齿，以便与离合器鼓上的外花键相啮合。离合器鼓与齿轮组相连，这样就可以接受传递过来的力。为分离离合器，离合器活塞中的液压就会降低，在弹簧的作用下，离合器就会分开。湿式多片液力离合器有前进、倒退两个离合器, 前者工作时后者则分离。整个离合器采用齿轮结构, 这样可使整个变速箱结构更紧凑。前进时, 油缸推动离合器压盘使前进离合器接合, 动力经从动片输出：倒退时, 倒退离合器接合, 此时将倒退离合器从动片固定。1）前进挡离合器工作原理 前进挡离合器工作时，倒挡离合器放松，高压油通过太阳轮上的油道进入活塞腔，随着油压的逐渐增加，活塞克服回位弹簧的阻力向前运动，同时推动推片前进，推片前进使得离合器摩擦片，

33、从动片做轴向运动，并互相接合。同时动力从输入轴进入，输入轴转动带动行星架右支架同向转动，从而带动摩擦片转动，此时由于从动片静止，摩擦片与从动片相对转动，在输入轴上产生与主动力矩方向相反的摩擦力矩。由于作用力与反作用力，从动片上产生与主动力矩同向的摩擦力矩，该摩擦力矩使从动片转动，经前进离合器传至太阳轮，使太阳轮系转动，通过太阳轮与主动轮固定锥盘的花键传到主动轮轴，然后经金属推力传至从动轴，竟从动轮齿轮，惰轮，输出轴输出。离合器分离时，随着油压的逐渐减小，活塞在回位弹簧的作用下向右移动，摩擦片，从动片分离。2）倒挡离合器工作原理 倒挡离合器工作时，前进离合器放松，高压油进入倒挡活塞，随着油压的逐

34、渐增加，活塞克服回位弹簧的阻力向前运动，同时推动推片前进，倒挡离合器接合。此时倒挡离合器从动片不动，倒挡离合器摩擦片固定，齿圈固定。动力从输入轴进入，输入轴带动行星齿轮随之一起公转，外行星齿轮与齿圈外齿啮合，由于齿圈固定，使外行星齿轮产生反向自转。同时外行星齿轮带动行星齿轮转动，通过行星齿轮带动太阳轮转动，此时太阳轮与输入轴反向转动，传递到太阳轮的力矩方向发生改变，实现倒挡。后面的力矩传递路线与前进时一样。图5.4 液力离合器5.3 离合器的设计与计算本次设计前进档和后退档区别不大，所以前进档离合器与后退档离合器也无多大区别，下面主要设计前进档离合器。5.3.1 离合器的基本参数和主要尺寸选择

35、摩擦离合器是靠摩擦表面间的摩擦力矩来传递发动机转矩的。根据摩擦定律可表示为（5-1）式中，为静摩擦力矩；为摩擦面间的静摩擦因数，一般取0.250.30；F为作用在摩擦面上的总压紧力，N；Rc为摩擦片的平均摩擦半径；Z为摩擦面数，是从动盘数的两倍。如摩擦片上工作压力均匀，有（5-2）式中，为摩擦面单位压力，A为一个摩擦面的面积；D为摩擦片外径；d为摩擦片径摩擦片的平均摩擦半径Rc设摩擦片的压力均匀分布， 则：（5-3）当d/D0.6时（即对于轻型汽车），Rc可相当准确地由下式计算 （5-4）将式(62)与式(63)代人式(61)得 （5-5）式中，c为摩擦片外径之比，c=d/D，一般在0.530

36、.70之间。 为了保证离合器在任何工况下都能可靠地传递发动机的最大转矩，设计时Tc应大于发动机最大转矩，即Tc=Temax （5-6）式中，Temax为发动机最大转矩。为离合器的后备系数，定义为离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比，必须大于1。离合器基本参数主要有性能参数和，尺寸参数D 和d 与摩擦片厚度b1）后备系数定义为离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比，必须大于1。它反映了离合器传递发动机最大转矩的可靠程度。选择时，应考虑以下几点： 1)摩擦片在使用中磨损后，离合器还应能可靠地传递发动机最大转矩。 2)要防止离合器滑磨过大。 3)要能防止传动系过载。各类汽车

37、值的取值围通常为： 微型、轻型货车：=1.301.75；中型和重型货车：=1.602.25； 越野车、带拖挂的重型汽车和牵引汽车 =2.03.5所以，本次设计应选用2.03.5围，初选用3。2）单位压力对离合器工作性能和使用寿命有很大影响。 石棉基材料 po=0.100.35MPa 粉末冶金材料po=0.350.60Mpa 金属瓷材料 po=0.701.50MPa 本次设计中摩擦片用粉末冶金材料材料，选用=0.6Mpa3）摩擦片外径D、径d和厚度b摩擦片外径D（mm）根据如下经验公式选用 （5-7）式中：为直径系数，轿车：=14.5；重型货车： =22.524.0：Temax为发动机最大转矩。

38、取=22.5，因为Temax=70 N.m 所以D=188mm 离合器尺寸应符合尺寸系列标准GB576486汽车用离合器盖片，所选外径D应使摩擦片最大圆周速度不超过65m/s,以免摩擦片分离。m/s，从而满足条件。摩擦片的径d决定于和外径的c比值 ，即d=c/D,比值c关系到从动片的总成的结构设计和使用性能。 /8Xlv1 由离合器摩擦片尺寸系列和参数表插值计算得：c=0.6此时d=c/D=85mm ouZFF 摩擦片的厚度b，我国规定了三种规格，3.2，3.5，4.0mm。由外径选得厚度为3.5mm。5.3.2 回程弹簧设计1）圆柱螺旋弹簧周置圆柱螺旋弹簧的数目约为624个，应是分离杠杆数目

39、的整数倍。选取周置圆柱螺旋弹簧的数目约为16个，周置压紧弹簧的外径为30mm。（1）弹簧钢丝直径（58）式中： P工作负荷： Q曲度系数； C弹簧系数。取68。 对于叉车离合器压簧，推荐其使用应力为700MPa。所以，d=10.5mm（2）工作圈数（59）式中：G剪切弹性模量弹簧中径，其中D为弹簧外径，mm； K弹簧刚度，取40N/mm将各个数据带入上式得：i= 2532）膜片弹簧基本参数的选择（1）比值Hh 的选择 汽车的离合器多取1.5（H/h）2。取H/h=1.8（2）Rr 的选择Rr 的选择影响到材料的利用效率。根据此次设计的需要，取Rr=1.25（3）膜片弹簧在由状态下的圆锥底角在1

40、012度围选择。=10参考文献1 瞿锐. 叉车的分类综述J, 科技创新导报，2008.7:184-196 2 叶道军. 国叉车的现状与发展趋势J, 工程建设与设计, 2008.7:92-95 3 吕超. 世界叉车技术的最新进展和未来研究方向J, 国外物资管理, 1991.2: 49-504 朱龙根主编.简明机械零件设计手册第2版.：机械工业，2005. 5 圣 ,吴庆鸣. 新型节能变速箱的设计研究J，装备制造技术，20099:121-122 6 强丽蓉. 三支点电动叉车变速箱结构的分析与改进J, 叉车技术，2007，（3）：11-127W. Scott, P. Suntiwattana. Ef

41、fect of Oil Additives on the Performance of a Wet Friction Clutch Material. Wear，19 9 5.8 A. C. Rao. Trans. On the Performance of Kinematic Chains. CSME J 12 No.2 ,1998.9 邓定瀛.自动变速器原理与应用.：大学，2002.10 朱经昌. 液力变矩器的设计与计算. ：国防工业，1991.11 高维山. 变速器. ：人民交通，1990.12 徐石安,江发潮.汽车离合器.清华大学.2005. 致本文从选题、方案论证到课题的研究都是在导

42、师吴作伦老师的全面、悉心指导下完成的。导师严谨的治学态度、渊博的知识、丰富的创造力、高瞻远瞩的学术思想，以与敏锐的洞察力，始终令学生敬佩，并将影响我的一生。值此成文之际，谨向导师表达我深深的敬意和衷心的感!通过这次训练，提高了自己的动手能力和设计能力，为学生日后顺利进入工作岗位作下了铺垫。本次毕业设计，学生收获颇多，这与吴老师的悉心指导是分不开的。吴老师公务繁忙，但是还是经常抽时间来视察学生毕业设计进度，就毕业设计过程中遇到的问题给予耐心指导。 特别要感的是我的父母和家人!感父母在我成长的道路上给予的无私的爱，他们的理解和全力支持使我的毕业设计得以顺利完成。感所有关心和帮助过我的人们! 最后，

43、在本文结束之际，向所有为我的论文提出宝贵意见的评阅专家们表示衷心的感和崇高的敬意!城市职业学院毕业作业课题审批表教学单位(盖章)专业数控学生类别课题名称Y30液压传动变速箱设计填报时间年 月 日课题容简介指导教师郭强参加学生任智慧指导教师意见教学单位审核意见审核人 审核部门盖章：年月日指导教师评语初评成绩： 指导教师签名：年月日答辩小组意见 答辩成绩：综合成绩：答辩主持人签名： 年月日答辩小组成员签名：教学单位评审小组审定意见评定成绩： 评审小组负责人：年月日评审小组成员签名：城市职业学院审定意见 审定人（签字）： 年月日注：1、如学生参加答辩，则按顺序填写意见，并评定成绩。 2、如学生没有参加答辩，则不需填写答辩意见，教学单位评审小组须给出详细意见，并评定成绩。（以上成绩均须以百分制形式给出）29 / 29