防爆型有轨运输牵引机车变速箱的设计【6张CAD图纸+WORD毕业论文】【车辆专业】

目    录

1.   机车的用途，特点及主要技术参数-1-

1.1  机车的用途-2-

1.2  机车的特点-2-

1.3  机车的主要技术参数-2-

2    变速箱传动方案设计-4-

2.1  传动方案的拟订-4-

2.2  齿数选择与传动比的分配-4-

2.3  机车牵引速度计算-7-

2.4  变速箱各轴最大功率计算-7-

2.5  变速箱各轴最大扭矩计算-8-

2.6  几何尺寸计算-8-

2.7  各齿轮传动的受力分析-9-

3    变速箱主要传动零件的设计与校核-9-

3.1  齿轮的设计与校核-9-

3.2  齿轮的校核-10-

3.3  前进挡Z1—Z21齿轮设计结果报告-11-

3.4  前进1挡Z31—Z41齿轮设计结果报告-17-

3.5  前进2挡Z32—Z42齿轮设计结果报告-24-

3.6  前进档Z23—Z33齿轮设计结果报告-30-

3.7  后退挡Z1—惰轮Z5齿轮设计结果报告-37-

3.8  后退挡惰轮Z5—Z22齿轮设计结果报告-43-

3.9  后退档Z23—Z33齿轮设计结果报告-50-

3.10 后退1挡Z31—Z41齿轮设计结果报告-56-

3.11 后退2挡Z32—Z42齿轮设计结果报告-63-

4    传动轴的设计计算及校核-69-

4.1  传动轴材料的选取-69-

4.2  初步计算轴径-70-

4.3  轴的设计及强度校核-70-

4.4  平键的强度计算-76-

5    轴承的选择与寿命计算-78-

5.1  确定四根轴的轴承-78-

5.2  轴承的寿命计算及校核-78-

6    润滑与密封-81-

6.1  轴承的润滑与密封-81-

6.2  齿轮的润滑-81-

7    档位控制设计-82-

8    结束语-84-

参考文献-85-

摘    要

本次对机车变速箱的设计是适应了当前形势的需要,它以柴油作为燃料,投资少,效率高,可靠性高,也是一代环保产品；它结构简单,紧凑；工作灵活,方便,适应范围广。此机车的变速箱与其它汽车的变速箱不同点是：

a) 其它汽车的变速箱一般只有一个后退挡；

b) 轨道运输牵引机车前进挡和后退挡基本相同，速度差不多。

防爆型有轨运输牵引机车的变速箱是以常州S195M型18马力的防爆柴油发动机作动力，通过带传动将高速传入变速箱。高转速在变速箱里通过拨叉使不同齿数齿轮合理相啮合，从而使变速箱的输出转速达到前行3～3.2 km/h，6.5～8 km/h和后行3～3.2 km/h， 6.5～8 km/h的不同转速。

本设计分为七个主要方面，依次对机车的特点、传动方案、齿轮、轴、轴承、润滑及它的变速的实现作了详细的设计。另外，还包括装配图的设计、零件图的设计和相关的设计说明书。

关键词：机械；防爆；变速箱；齿轮啮合；拨叉

题目类型：工程设计类□    工程技术研究类□    软件开发类□

1机车的用途，特点及主要技术参数

科学技术的飞速发展，社会所需求机械产品的结构越来越合理，其

性能和效率要求也越来越高。因此，为了适应国民经济发展的需求，提高生产效率，在运输系统上对运输工具相应的提出了高性能，高技术，高效率的要求。

能源是国民经济的命脉。就我国煤炭系统目前发展的状况而言，在煤矿运输中有三种运输类型：有轨运输、无轨运输和皮带运输。而有轨运输以其效率高、安全性好等优点在煤矿业中得到较广泛的使用。在目前有轨运输中作为动力系统的有三种形式：矿井电力、蓄电池和柴油机。而以防爆柴油机作为动力的轨道运输牵引机车以其特有的防爆安全和大功率的特点作为有轨运输的主力军。虽然防爆柴油机轨道运输牵引机车目前已在某些矿井使用，但并未普及，而象此次设计功率18马力的牵引机车目前还未开发生产。所以，此设计可以说填补了国内空白。

设计轨道运输牵引机车的变速箱，就是为了解决过去运输牵引机车变速复杂，变速范围小，效率低等问题。该轨道运输牵引技术的变速箱的工作原理是，防爆柴油发动机作为动力，通过带传动将高转速传入变速箱。高转速在变速箱里通过拨叉使不同齿数齿轮合理相啮合，从而使变速箱的输出转速达到前行3～3.2 km/h、6.5～8 km/h和后行3～3.2 km/h、 6.5～8 km/h的不同转速。

变速箱是轨道牵引机车的主要组成部分，同时变速箱又是由许多不同的部分组成，其中包括一根传入轴、二根传递轴、一根输出轴和一根惰轮轴、十个圆柱齿轮和三个拨叉，此外，还有变速箱壳体、轴承等其他零件。

装备此次设计变速箱的轨道运输牵引机车一般选用常州S195M型18马力柴油机作为动力。牵引机车上的照明、喇叭信号及蓄电池充电都是由柴油机带动直流发电机发电来供给的。本牵引机车功率大，燃料消耗率低。此外，机车还具有催化器及水洗箱两极净化装置。本次设计的变速箱在速度上具有前行和后行共4种不同的速度，使机车在不同的情况下采用不同的挡位。所以，此轨道运输牵引机车具有节能、高效、方便、污染少、变速广、适用面宽等优点，可以广泛推广生产使用。但目前这种具有该设计变速箱的机车正处于研究开发阶段。随着各种技术的完善，此种大功率牵引机车的前景一定辉煌！