轮式装载机驱动桥的部件设计和实现汽车工程专业

1、轮式装载机归运土运输机械类，普遍用来矿山、修筑、铁道、海港、水电和公路等建筑工事的一种工程机器；轮式装载机是当代机器化工程运输中不可或缺的车辆之一，该设备的优点是效率高、作业速度快、机动性强、操作简便等优点，能够加速工程建设的进度，削弱工作的强度，提升施工质量，减低低施工的成本都施展着十分重要的作用；因此，最近几年来，无论是境内或者海外，装载机质量得到了迅速地提升，已为施工车辆的核心产物；随着重型工业发展的需求，海外已经不停出现创新大输出、载重大的轮式装载机发展趋向。轮式装载机的传动系统是将发动机的动能和转速传递给装载机的的驱动轴和驱动轮。发动机输出的牵引力经过车辆的离合器、变速器、传动轴等部

2、件输出给装载机的车轴，再通过车辆的驱动桥来带动正常行驶。因此，一般情况下轮式装载机传动系统的好坏往往决定了它的性能。实验证明当输入到驱动轴车轮上的牵引力能够克服装载机外部阻力的时候，轮式装载机才能正常地启动、驾驶和作业，通过查询资料可知，就算装载机以均匀地低速行驶在平直的路面上时，也要克服大约相当于装载机自身总重量百分之一点五的滚动阻力。当我们假设将驱动车轮与自身的发动机直接相连接时，此时装载机的速度将达到每小时数百公里，但是这么高的速度既不实际也很不安全，所以这是不可能真正实现的，反之若果装载机受到的牵引力无法克服外部作用于其上的阻力时候，装载机根本无法正常启动。所以我们为了解决上述问题，须

3、使装载机车辆具备增加扭矩并降低其运行的速度功能，即将车辆的驱动轮得到的转速减低为发动机转速的好多分之一，而相应地装载机车轮将得到的扭矩会增加到发动机扭矩的若干倍。这就是驱动桥所需要来实现的作用。由以上所述我们知道装载机驱动桥既要有一定的传动比，又要能够承受车轮和车身所传递的各种作用力，同时因为车桥位于两个轮胎之间，离地间隙有一定的限制，所以为了保证装载机能够适应恶劣的工作环境，具有较好得地面通过性能，车桥的结构不能过大。在设计驱动桥部件的过程中，在于差速器的选择及分配其传动比就显示得及其重要。 对于装载机这种工程用车来说，要求其具有较大牵引力，较小的相对车速即要保证装载机所 需要的传动比要远小

4、于其他一般的工程用车的设计制造要求。轮式装载机的传动比大小由驱动轴车桥上的主减速器和轮边减速器还有变速器和变矩器共同来决定。 到目前为止，国内外的装载机设计制造技术发展到如今，技术比较成熟的主减速器单级锥齿轮减速器以及双级齿轮减速器，而对于双级齿轮减速器来说第一级通常为圆柱斜齿轮型的减速机构，第二级通常是螺旋锥齿轮型的减速机构在设计轮边减速器时，一般选择用行星齿轮型的减速器，将其放置于车轮的轮毅之中，由于受到空间限制，所以如何合理地分配传动比去保证轮式装载机具有一定的传动比的同时又能满足减速器各部件的要求成为了设计中要重点解决的问题。关键词：轮式装载机；驱动桥；总体构造；用途；轮边传动系作为轮

5、式装载机里最重要的部分，将发动机所发出的转速以及动力传给驱动轮即是驱动桥的作用，一辆装载机的性能好坏与驱动桥的好坏有着不可分割的关系。传动系统对装载机的动力性能启着十分重要的影响。发动机所输出动力经由离合器、变速器和传动轴等传递给驱动桥，再由驱动桥传递给驱动轮，以便装载机能够正常行驶。 只有牵引力能够克服外界对装载机的阻力时，装载机方能正常起步及行驶。使传动系统具有增扭减小速度的功用，亦使装载机车轮的转速降为发动机发出的转速的几之一，再让车轮取得的扭矩增大到原始的扭矩的几多倍，这就是驱动桥的作用。驱动桥的另一个作用是在车架和车轮之间传递各种作用力。 桥壳将车架及载荷的重量传递到车轮上，同时将作

6、用在车轮上的各种作用力通过驱动桥传递到车架上。 由上述可知既要保证装载机的驱动桥完成一定的传动比、同时也要承受车轮和车架所传递过来的作用力， 因为车桥位于两个轮胎之间，离地的高度有限，所以为了保证轮式装载机的顺利通过地形的性能， 所以车桥要保证不具有过大的结构，装载机的车桥结构不能过大。目前海内外对轮式装载机的传动系统的设计开发多聚焦于变矩器与发动机相匹配的研究，传动系统的传动性能取决于发动机与变矩器的匹配是不是合适合理。 我在设计时，尽力做到3点：1）在驱动桥各部件安全可靠且具有较长使用寿命的前提下，将驱动桥设计得轻，尺寸小和有足够的离地间隙2)在保证装载机有做狗的牵引力下，根据其实际工作环

7、境及其他车辆参数，设计比较合理合适的传动比。3)在设计过程中尽量做到结构简洁，制造方便，成本较低，易于修理与保养。装载机的驱动桥作为底盘主要传动系，将车辆引擎输出的扭矩再次增大，以恰切轮子克服阻力所必要的扭矩，同时改变扭矩的方向再传递给车轮就是装载机的驱动桥的功用。一般的装载机的结构构成中，驱动桥主要由主缓速器、差速器、半轴、轮边减速器和外壳等构成。主缓速器在驱动桥内能够将扭矩和转动速度改变的机构。基本功能是将来自传动装置的扭矩进一步扩大，并减小转动速度并转动扭矩的传送方位。 动力由主动齿轮输入经从动齿轮输出，差速器是使左、右驱动车轮在转弯或坑洼的路面上行驶时能以不一样的角速度回旋，半轴也叫驱

8、动轴，是差速器与车轮之间传送扭矩的轴， 半轴的作用是将扭矩从差速器传递到轮边减速装置装载机的重量通过桥壳传到车轮上并将作用在车轮上的各种力传递到车架上，与此同时驱动桥外壳又是主传动器、差速器、半轴等构件的外壳。对轮式装载机这种特殊车型，要求有较大的牵引力，且减速比较一般的汽车要大。为了满足自身的重量，常采取全驱模式，即车桥都是驱动桥，而小型和重型汽车的驱动桥减速比相对较小。这般大的减速比当我们采用双级减速传动器时也不可能实现，所以现实设计中，科学家通常采用单级减速主减速器及最终传动装置。单级行星传动式具有较小的结构尺寸却能获得较大的传动比，以为尺寸小所以能够放在轮毅里，便于整机合理设计与布置，

9、因此在本行中取得普遍的应用。 在分配减速比时，轮边减速装置安装得下的条件下，为减小主减速器从动齿轮、差速器及半轴所传递的扭矩，科学家将减速比尽量得分配给最终传动，使各零部件的长度减小，结构紧凑。在设计驱动桥时采用铰接式转向机构，使得前后驱动桥能够通用，使得产品的通用性进一步增强，所以在大多装载机上都使用铰接式转向机构。然而也有不同的设计，如国产ZL35装载机则采用四轮驱动，后轮转向的结构形式。 以保证平稳地传递动力和转向。轮边减速器终传动是减速增扭的装置，使得装载机能够正常行驶并作业，且采用单排行星传动， 使用轮边减速器的装载机可在总传动比不变的状况下，将主减速器，差速器及半轴等部件的载荷进一

10、步减少， 尺寸减小以及获得较大的离地间隙等作用。中心轮、齿圈、行星架受到的各作用力将组成一转矩，而且还互相平衡，因此对于轴的损伤很小， 易于出现全啮合而不致像外啮合那样呈现部分偏载的现象，行星式轮边减速器大多以太阳轮为主动件，从动件是行星架，而固定件为齿圈。 这使方案能获得最大传动比和较高的功效。轮式装载机驱动桥的半轴采用全浮式半轴，是一根两头带有花键的实心轴所组成，采用40Cr作为材料。而其功效是将传动器传来的扭矩传递给轮边减速器，由于半轴只受到扭矩的影响，而不受弯矩作用，所以装配样式受力的状态最好，故得到普遍的使用。齿轮变位的目的有以下几种:第一点，一对啮合的规范牙轮，由于小齿轮齿根厚度小

11、，导致其强度较低，且工作次数又较高，因此比较容易损坏，影响了牙轮的使用寿数。第二点，若标准牙轮中心大于现实需要的中心距时，就无法装配上，就失去了齿轮的作用；若标准牙轮中心小于实际需要的中心距，虽然可以装配，但是会产生较大间隙，导致重合度降低，以致传动失去平稳。最后一种，若滚齿切制的标准牙轮齿数小于17，则会发生根切的情况，影响使用寿命。为了平衡大小齿轮的强度，并能增强两齿轮的强度和灵活选择齿数，提升齿轮承载能力，牙轮变位的高度变位基于减弱大牙轮的强度从而加强小牙轮的强度。 故本设计采用角度变位。为了增大表面碰触强度，应按最大啮合角选总变位，取啮合角 材料选用20CrMnTi，此种材料经过热处理渗碳淬火后深度可达0.81.3mm,而齿轮表面硬度为HRC5862，心部硬度320HBC轮毅与半轴之间的轴承主要后才能守径向载荷所以选用单列圆锥滚针轴承，该轴承设有套保护的滚针。 滚针轴承的滚针直径通常不小于齿轮