机械5

摘要 随着现实工程的设计越来越趋向于整体化，细节化和系列化。对工程机械的要求也越来越高。在这样的应用背景下，现阶段普遍使用的ZL50装载机的驱动设备和传动系统就显得较为单一，陈旧。此次设计的内容为装载机驱动桥设计，包括零件的选型，零件的确定，参数计算，尺寸确定，材料选择，材料后续热处理的选择。具体设计主要包括主传动的设计、主减速器的设计、差速器设计计算、传动类型的选择、半轴的设计、驱动桥壳的铸造与计算。对各个零件进行相关的强度和刚度的校核以及各部分的受力分析。对各个部件的工作原理和具体结构作一定的了解。根据任务书的具体要求，合理选择计算相关参数。 关键词: ZL50装载机驱动桥优化设计 目录 摘要I ABSTRACT II 1.概述1 2.驱动桥类型选择4 3.传动系总传动比的分配6 3.1装载机各档传动比的确定6 3.1.1变速箱6 3.1.2各档位传动比确定7 3.1.3各档传动比的分配7 4.主减速器设计9 4.1主传动系的传动形式9 4.1.1齿轮类型10 4.1.2支承方案10 4.2主减速器锥齿轮尺寸确定[1] 12 4.2.1最大载荷确定12 4.2.2计算载荷确定13 4.3锥齿轮选择及计算[1] 14 4.3.1齿数选择14 4.3.2主动齿轮和从动齿轮参数计算15 4.3.3计算齿宽16 4.3.4锥齿轮的中点螺旋角β的确定16 4.3.5螺旋方向的选择16 4.3.6法向压力角的选择17 4.3.7齿高参数的选择17 4.3.8圆弧锥齿轮尺寸计算17 表4-2主减速器基本参数计算17 4.4锥齿轮材料选定[1] 18 4.5主传动器螺旋锥齿轮的强度计算18 4.5.1锥齿轮弯曲强度验算[1] 18 4.5.2锥齿轮表面接触强度校核计算[4] 20 5.差速器22 5.1差速器的差速原理22 5.2差速器齿轮的材料23 5.3锥齿轮差速器的结构23 5.4差速器齿轮的材料选择24 5.5差速器参数选择[1] 24 5.5.1齿数确定24 5.5.2节圆直径确定25 5.5.3压力角α的确定25 5.5.4行星齿轮安装孔径和孔深25 5.5.5差速器齿轮的几何计算26 5.6差速器齿轮的强度计算[1] 27 6.最终传动设计29 6.1行星齿轮的结构和参数选则[5] 29 6.2轮边减速器中的行星齿轮传动匹配计算29 6.2.1传动比计算29 6.2.2邻接条件验证29 6.2.3同轴条件验证30 6.2.4装配条件验证30 6.3行星齿轮尺寸选择31 6.4齿轮材料及其制造工艺选择[1] 34 6.5行星齿轮传动疲劳强度校核[5] 34 6.5.1行星齿轮弯曲疲劳强度计算及校核34 6.5.2行星齿轮接触疲劳强度计算及校核38 7.驱动半轴的设计43 7.1半轴的分析及选型43 7.2半轴的结构设计[1] 43 7.3半轴的材料与热处理43 7.4半轴的总体设计尺寸设计和计算44 7.5计算半轴载荷[1] 45 7.6直径初选46 7.7半轴的强度校核46 7.8半轴花键的强度计算[4] 46 7.9半轴结构设计时的注意事项47 8.驱动桥壳的设计48 8.1铸造整体式桥壳的结构[1] 48 8.2驱动桥壳的受力分析[1] 49 8.3驱动桥壳的有限元分析52 8.3.1三维模型建立53 8.3.2定义材料属性53 8.3.3驱动桥壳应力有限元分析53 9.花键、轴承、螺栓58 9.1花键的选择与校核[4] 58 9.1.1输入法兰与中央传动小锥齿轮轴连接处58 9.1.2半轴锥齿轮与半轴连接处59 9.1.3半轴与轮边减速器太阳轮联接处[4] 60 9.1.4齿圈与桥壳联接处[4] 61 9.2主要轴承的选择61 9.3主要螺栓的选择62 结论63 参考文献64 致谢65