工程机械设计_吴永平_第二篇工程机械底盘设计第一章传动系设计概述

1、第一章 传动系设计概述 在发动机与行走机构之间传在发动机与行走机构之间传递动力的所有构件组成传动系，递动力的所有构件组成传动系，传动系的主要作用是将发动机的传动系的主要作用是将发动机的动力传递到驱动轮。动力传递到驱动轮。传动系需要传动系需要有接通、断开动力的功能；有改有接通、断开动力的功能；有改变行驶速度和牵引力大小的能力；变行驶速度和牵引力大小的能力；可以改变行驶方向；有一定的过可以改变行驶方向；有一定的过载保护能力。许多机器的传动系载保护能力。许多机器的传动系还有动力输出功能。还有动力输出功能。 传动系基本类型传动系基本类型机械传动机械传动液力机械传动液力机械传动液压传动液压传动电电 传传

2、 动动第一节第一节 传动系的类型与组成传动系的类型与组成一、机械传动a.a.离合器离合器b.b.变速箱变速箱c.c.传动轴传动轴e.e.差速器差速器d.d.主传动器主传动器f.f.驱动桥驱动桥a ab bc cd de ef f图图 2-1 T180 2-1 T180 推土机传动系简图推土机传动系简图1-1-主离合器；主离合器；2-2-变速箱；变速箱；3-3-中央传动；中央传动；4 4 转向离合器；转向离合器；5-5-最终传动最终传动机械传动优点机械传动优点 成本低廉成本低廉 传动效率高传动效率高 传动准确传动准确利用惯性利用惯性机械传动缺点机械传动缺点 负荷冲击大负荷冲击大 有级变速有级变速

3、换档动力中断换档动力中断操纵费力操纵费力二 、液力机械传动液力变矩器液力变矩器动力换档变速箱动力换档变速箱传动轴传动轴主传动器主传动器差速器差速器驱动桥驱动桥 图图2-2 ZLM502-2 ZLM50型装载机的传动系简图型装载机的传动系简图1-1-发动机；发动机；2-2-液力变矩器；液力变矩器；3-3-动力换档变速箱；动力换档变速箱；4 4 前桥；前桥；5-5-钳盘式制动器；钳盘式制动器；6-6-轮胎；轮胎；7-7-停车制动器；停车制动器；8-8-后桥；后桥；9-9-变速油泵；变速油泵；10-10-转向油泵；转向油泵；11-11-工作油泵；工作油泵；12-12-轮边减速器轮边减速器操纵方便操纵

4、方便起步平稳起步平稳快快 速速生产率高生产率高寿命长寿命长负负 载载冲击小冲击小自适应自适应性性 强强液力机械液力机械传动优点传动优点液力机械传动应用液力机械传动应用三 、液压传动图图2-3 2-3 稳定土拌和机的液压传动系统稳定土拌和机的液压传动系统1 1集成变量泵；集成变量泵；2 2集成定量马达；集成定量马达；3 3变速箱；变速箱；4 4 驱动桥；驱动桥；5 5轮胎；轮胎；6 6轮边减速器轮边减速器WA250-5WA250-5型装载机液压传动系统型装载机液压传动系统全液压传动原理全液压传动原理系统布置系统布置灵灵 活活系统维护系统维护方方 便便操作省力操作省力方方 便便传动系统传动系统简简

5、 单单可无级可无级变变 速速液压传动液压传动优优 点点液压传动应用十分广泛液压传动应用十分广泛四、电传动四、电传动 工程机械中的电传动工程机械中的电传动就是在传动系中由发动机带就是在传动系中由发动机带动发电机，用发电机所发出的电能驱动电动机，再由动发电机，用发电机所发出的电能驱动电动机，再由电动机带动驱动轮行走。电传动有传动效率高、便于电动机带动驱动轮行走。电传动有传动效率高、便于控制、便于布置、易于实现多轮驱动等优点。控制、便于布置、易于实现多轮驱动等优点。 电传动主要用于电传动主要用于大功率履带挖掘机、装载机（电大功率履带挖掘机、装载机（电动铲）及重型载重车辆等机械中。动铲）及重型载重车辆

6、等机械中。 小松电传动自卸车与装载机小松电传动自卸车与装载机阿里森公司的机电混合传动客车阿里森公司的机电混合传动客车机电混合传动系统原理机电混合传动系统原理一、传动系总传动比的确定一、传动系总传动比的确定第二节第二节 传动系传动比的确定传动系传动比的确定Kenni ne变速箱输入轴的转速；变速箱输入轴的转速； nK 驱动轮转速。驱动轮转速。 maxKeHnni minKeInni 1机械传动机械传动 正常情况下主离合器不打滑，正常情况下主离合器不打滑，变速箱输入轴转速变速箱输入轴转速ne通常就通常就是发动机转速是发动机转速ne 最高档传动比：最高档传动比： 最低档传动比：最低档传动比：（一档传

7、动比一档传动比）一、传动系总传动比的确定一、传动系总传动比的确定 2 2液力机械传动液力机械传动 对于液力机械传动，变速箱输入轴转速为变矩器涡轮转速。对于液力机械传动，变速箱输入轴转速为变矩器涡轮转速。通常，按变矩器通常，按变矩器高效区的最高转速高效区的最高转速计算最高档传动比；按变矩计算最高档传动比；按变矩器器高效区的最低转速高效区的最低转速计算最低档传动比。计算最低档传动比。 maxKTPHnni minKTPInni 最高档传动比：最高档传动比：最低档传动比：最低档传动比：二、各部件传动比的分配二、各部件传动比的分配传动系的总传动比：传动系的总传动比： foKiiii 传动比分配的基本原

8、则传动比分配的基本原则 由于发动机一般为机器中转速较高的部件，所以为由于发动机一般为机器中转速较高的部件，所以为了减少传动系中零件所承受的转矩，根据动力传递的了减少传动系中零件所承受的转矩，根据动力传递的方向，后面的部件应该取尽可能大的传动比。也就是方向，后面的部件应该取尽可能大的传动比。也就是说，先取尽可能大的说，先取尽可能大的if，其次取尽可能大，其次取尽可能大i0，最后按，最后按i的需要确定的需要确定ik。三、档位数和中间档传动比三、档位数和中间档传动比 柴油机只能在其额定点附近良好工作。当负荷偏离额定点时，性柴油机只能在其额定点附近良好工作。当负荷偏离额定点时，性能会变差；当负荷远离额

9、定点时，机器就不能正常工作。能会变差；当负荷远离额定点时，机器就不能正常工作。 1.1.档位数的确定档位数的确定 从理论上讲，要从理论上讲，要充分利用发动机的功充分利用发动机的功率，就应该在任何速率，就应该在任何速度下使发动机始终工度下使发动机始终工作于额定点。作于额定点。 档位数可以参照档位数可以参照现有同类机器确定。现有同类机器确定。 1000602KdTnrvinrvedT377. 02.2.中间档传动比的确定中间档传动比的确定(1)(1)速度连续原则速度连续原则 发动机应该始终工作于设定功率发动机应该始终工作于设定功率Ne以上的范围，当由于工况变以上的范围，当由于工况变化使机器工作于设

10、定范围的端点时换档，换档后机器立刻工作于设化使机器工作于设定范围的端点时换档，换档后机器立刻工作于设定范围的另一端点，而且换档前后机器的理论速度应该不变。定范围的另一端点，而且换档前后机器的理论速度应该不变。 在传动系的总传动比在传动系的总传动比i确定的条件下，机械传动的工程机械理确定的条件下，机械传动的工程机械理论行驶速度可按下式计算论行驶速度可按下式计算： (2)(2)充分利用发动机功率原则充分利用发动机功率原则 其思路是：在换档时机恰当的条件下，机器在全部工作范围内应该其思路是：在换档时机恰当的条件下，机器在全部工作范围内应该获得尽可能大的平均输出功率。按照这一原则确定中间档的传动比的方获得尽可能大的平均输出功率。按照这一原则确定中间档的传动比的方法是，法是，通过调整中间档的传动比，使所有档位曲线下面的面积最大通过调整中间档的传动比，使所有档位曲线下面的面积最大。也。也就是通过调整曲线就是通过调整曲线使曲线使曲线ABCDEABCDE下面的面积