车辆专业综合设计说明书-动力传动系统2481

设计题目：连续抽油杆作业车1综合设计 Contents任务1.1总体要求-------------------------------------------------------------------------------------------------31.2设计具体要求任务------------------------------------------------------------------------------------3-----------------------------------------------------4-------------------------------------------------------------------------------4第二章汽车底盘的选择与性能校核2.1汽车底盘的选择--------------------------------------------------------------------------------------5 第三章动力传动系统设计 3.5分动箱设计方案二-----------------------------------------------------------------------------------293.5.1齿轮的设计计算-----------------------------------------------------------------------------292综合设计3.5.2轴的设计计算---------------------------------------------------------------------------------543.5.3轴承的选用------------------------------------------------------------------------------------60计总结4.1总结心得------------------------------------------------------------------------------------------------62----------------------------------------------64--------------------------------------------------------------------------693综合设计天车及游车-大钩、井架、靠近井口系统的装配图，编制计算说明书。3)底盘选型按照车载设备初步设计的结果，进行底盘的选择。4)动力传动系统设计5)车载设备的布局设计及整车性能分析6)液压控制系统设计4综合设计7)完成整车的总体设计8)进行答辩，完成综合设计。连动力系统设计焦金阳杨波其他成员配合选型发动机及减速箱5综合设计焦金阳李敬忠董德宝说明书编辑PPT答辩完成动力传动图形及力矩图的绘制本次汽车底盘选型采用二类汽车底盘，运行速度公路最高为80kM/h，野外h底盘选用流程图底底盘型号装载质量性能校核6综合设计所述，我们选用的底盘为东风DFL1311A4/8×4，采用柴油机作业，最i=4.44，变速器型号为法士特9JS119T-其传动比i=[12.118.085.960g载载荷底盘旋转质量绞车质夹持系统井架质天车质游车大钩质量102004000200020002200500500/Kg总重力为:GG1+G2+G3+G4+G5+G6+G7G=10200+4000+2000+2000++2200+500+500=21.4t2.2.1汽车动力性(最高车速、加速时间、最大爬坡度)汽车的动力性是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决的最高车速u；2)汽车的加速时间t；3)汽车的最大爬坡度i。amaxmax7综合设计选用的发动机变速器型号为9JS119T-B，选定法士特变速器系列，传动比g0(1)由发动机决定的最大爬坡度：tfw(2)由附着率决定的最大爬坡度：FzG1.40×9.8=203.840Nᵱ2x2z2C=ᵱ2x2z22.2.2汽车通过性(越野性)阶、灌木丛、水障等)的能力。根据地面对汽车通过性的影响原因，它又分为支性、8综合设计综合设计静止时，前端突出点向前轮所引切线与地面间的夹角，γ1越大，越不易发生触。制动性是指汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时车的制动距离或制动时汽车的减速度。上进行制动，故制动减速度为：msS=1(τ’﹢τ”/2)·uao﹢ᵆᵄᵅ2=11.2<12m3.625.92ᵄᵄᵅᵄᵆbmaxfS=1(τ’﹢τ”/2)·uao﹢ᵆ2ᵄᵅ<12m3.625.92ᵄᵄᵅᵄᵆ9综合设计综合设计而不倾翻的最大临界坡角λ，此稳定角也称为横向极限倾角。由图2可以求maxGGλ2h由式(1)可得2h将B，h值代入式(2)得 2h2∗1725综合设计速泵泵冷却泵综合设计2100r/minminminrmin综合设计综合设计发动机1510HB，取平均为195HB。齿面接触疲劳强度计算综合设计综合设计转矩T1：T1=9.55×106ᵄ=9.55×10620=1.07×106N·mmᵅ10001ᵅ1500齿轮传动比u：u1=ᵅ1=2100=1.ᵅ15002u2=ᵅ1=2100=1.172ᵅ′180002dd初步计算的许用接触应力[σH]：HHlim1σ=0.9σ=0.9×HHlim116×1.1综合设计综合设计ᵰᵅ1ᵅ1ᵰᵅ1ᵅ1=ᵰ×190×2100=20.8m/s60×100060×1000zziz≈43iziz综合设计综合设计F=2ᵄ1=2×1.07×106=26750Ntᵅ180ᵄ1901.69；εα2=1.68ε=ᵄᵆᵅᵅᵯ=190×ᵆᵅᵅ13.17°=2.755βᵰᵅᵅᵰ×5综合设计综合设计HHZZHH+1.9螺旋角系数Zβ：Zβ=√ᵅᵅᵆᵯ=√ᵅᵅᵆ13.17°=0.99HlimHlimHlimHlimLNL9N0=1.944×接触寿命系数ZN：由图12.18ZN1=0.96Z=0.99Z=0.99N21N22ᵄ1.05许用接触应力[σH]：[σH1]=σᵃᵅᵅᵅ1ᵄᵅ1=580×0.96ᵄ1.05ᵃᵅᵅᵅᵄ1.05[σH21]=σᵃᵅᵅᵅ2ᵄᵅ21=580×0.99ᵄ1.05ᵃᵅᵅᵅ综合设计综合设计ᵄ1.05[σH22]=σᵃᵅᵅᵅ2ᵄᵅ22=580×0.99ᵄ1.05ᵃᵅᵅᵅZ.8×2.42×0.77×0.99×√·d21=i1d1=266mmd22=i2d1=222mm故b1=200mmb21=b22=190mm综合设计综合设计a211f1a211f1a222f1a222f138Z=ᵆ21=56Zv22=ᵆ22=46Y=2.321.68 =3.797ᵰᵯ1ᵄᵰ11.69×0.692综合设计 4.43=3.794ᵰᵯ2ᵄᵰ21.68×0.695K=1.68/0.9772=1.76＜ᵰᵯ2Fα2ᵰᵯ2ᵄᵰ2故bh5×3)=29.6K=KKKK=1×1.1×1.76×1.24=2.42AvFα2FβFFᵄᵄᵄᵃᵅᵅᵅ[σF21]=ᵰᵄᵄᵄᵃᵅᵅᵅ[σF22]=ᵰᵄᵄᵄᵃᵅᵅᵅ综合设计综合设计弯曲疲劳极限ᵰᵃᵅᵅᵅ：由图12.23cᵰᵃᵅᵅᵅ1=580Mpaᵰᵃᵅᵅᵅ2=420Mpa弯曲最小安全系数SFmin：由表12.14S弯曲寿命系数YN：由图12.24YN1=0.87Y=0.90N21Y=0.89N221.25代入上式[σF1]=580×0.87×1.0=403.681.251.25[σF21]=420×0.90×1.0=302.441.251.25[σF22]=420×0.89×1.0=299.041.25验算σF1=YFa1YSa1YεYβ1ᵅᵅ=2×1.507×1.07×106×2.4×1.68×0.695×0.89190×170×5F21F1×ᵄᵃᵄ1·ᵄᵄᵄ1=44.56×2.32×1.722.4×1.68综合设计综合设计σ=σᵄᵃᵄ22·ᵄᵄᵄ22F22F1×ᵄᵃᵄ1·ᵄᵄᵄ1=44.56×2.36×1.702.4×1.68n100r/minP1=235Kw2T=9550×235=1068.7N·m221003T=9550×159=682.1N·m321001500T4=9550×10=63.7N·1500综合设计综合设计PKwT1=132.6N·mβ=13.17°F=t2ᵄ1=2×132.6×103=8840Nᵅ301F=ᵃᵆᵆᵄᵅᵯᵅ=8840×tan20°=3304Nᵅᵅᵆᵯᵅᵅᵆᵯᵅᵅᵆ13.17°水平面反力F’=ᵃ·260﹣ᵃ·111ᵅᵄ=3304×260﹣2068×111=1259N500500F’==3304×240﹢2068×111=2117N500500500500垂直面反力FR1”=8040×260=4597500F”=8040×240=4243N5综合设计综合设计图10轴受转矩T=T=132600N·mm许用应力值[σ-1b]=60Mpaᵰ1ᵄ=ᵰ1ᵄ=ᵰ0ᵄ102.5当量弯矩M=√ᵄ2＋(ᵯᵄ)2=√1165052＋(78234)2=140335N·m综合设计综合设计综合设计对应轴对应轴输入轴主轴泵冷却泵辅泵1辅泵2输出轴轴承输出轴输出轴号轴径(mm)类型06Cr=51.8kNCor=63.8kNY=1.6e0.37F=ᵃᵅ1=45972ᵄ2ᵄ2×1.6F=ᵃᵅ2=4243=1325.9375N2ᵄF=F=1436.5625Na1s1F=F+F=3504.5625Na1s1a综合设计综合设计ᵃ4597X、Y值：ᵃᵄ1=1325.9375=0.3125＜e，查表18.7X1=1Y1ᵃ4597ᵅ1ᵃ4243ᵃᵄ2=3504.5625=0.526＞e，查表18.7X2=0.4Yᵃ4243ᵅ2f=1.0冲击载荷系数：考虑运行平稳，查表18.7f=1.0=1×(1×4579＋0×1436)2d2r22a2P=2d2r22a2=1×(0.4×4243＋1.1×3504)L=16670(Cr)ᵰ2ᵅP2=16670(51800)321005551.6565.37h＞13000h综合设计第一对齿轮(锥齿轮)1综合设计1综合设计使用系数KA：由表12.9KA=1.0动载系数KV：由图12.9KV=1.17cosδ1=√ᵆ1=√11=0.7cosδ2=√ᵆ1=√11=0.7z=ᵆ1=35=50v1ᵅᵅᵆᵯ0.7z=ᵆ2=35=50v2ᵅᵅᵆᵯ0.72=[1.88–3.2(1+1)]cosβ50508z=√4ᵰᵯᵆ==√4−1.8=0.857ε33KK=1=Hαᵄᵰ20.8572H综合设计综合设计AVHαHβAVHαHβ弹性系数ZE：由表12.12ZE=189.8√Mpa节点区域系数ZH：由图12.16ZH=2.5接触最小安全系数SHlim：由表12.14SHlim=1.05接触寿命系数ZN：由图12.18ZN1=ZN2=1.0大轮大端分度圆直径d1：取φR=0.34.7ᵃᵄ0.3(1−0.5×0.3)2×1648=√34.7×2.96×10686900.3(1−0.5×0.3)2×1648综合设计综合设计mVm===28.33m/s(与估计值接近)Ft=1==8297Nᵅ112√1－ᵆᵅᵅ2ᵯ112√1－ᵆᵅᵅ2ᵯ1=0.3×303.07=63.66mm2√1－0.72ᵃᵆ=ᵃᵃ1.0×8297=130.3N/mm＞ᵃᵆ=ᵄ63.66(与估计值相符)大端模数m：m=ᵅ1=303.07=3.98mmᵆ761mm综合设计综合设计2222齿形系数YFa：由图12.21YFa1=2.17YFa2=217应力修正系数YSa：由图12.22YSa1=1.95YSa2=1.95AvFα1FβAvFα1Fβ弯曲疲劳极限ᵰᵃᵅᵅᵅ：由图12.23cᵰᵃᵅᵅᵅ1=600Mpa弯曲最小安全系数SFmin：由表12.14ᵰᵃᵅᵅᵅ2=570MpaS=1.25弯曲寿命系数YN：由图12.24尺寸系数YX：由图12.25Y=Y=1.0N21N22Y=1.0X综合设计综合设计[σF2]＞ᵰᵃᵅᵅᵅᵄᵄ2ᵄᵄ=579×1.0×1.0=456Mpaᵄᵃᵅᵅᵅ1.25ᵱᵄ(1﹣0.5ᵱᵄ)2ᵆ12ᵅ3√ᵆ2ᵱᵄ(1﹣0.5ᵱᵄ)2ᵆ12ᵅ3√ᵆ2﹢1=4.7×2.96×10686900.3×0.852×762×43√2×2.17×1.95×0.68σ=σᵄ·ᵄᵃᵄ2ᵄᵄ2F2F1×ᵄᵃᵄ1·ᵄᵄᵄ1Cr1~286HB，取平均为260HB。综合设计综合设计应力[σH]：=82×√3×11=圆周速度v：v=ᵰᵅᵅᵰ×150×210011=60×100060×1000精度等级：由表12.6选6级精度综合设计综合设计ᵅᵆ2.0454使用系数KA：由表12.9KA=1.5动载系数KV：由图12.9KV=1.1873102=βᵄᵆᵅᵅᵯ=ᵱᵅᵆ1tanβ=1×73tan12.1°=5.47ᵰᵅᵅᵰᵰᵅᵅᵰγαβαt=arctanᵆᵄᵅᵯᵅγαβαt=arctanᵆᵄᵅᵯᵅ=arctanᵆᵄᵅ20=25°25’2”ᵅᵅᵆᵯᵅᵅᵆ12.1°=ᵅᵅᵆ12.1°cos20°/cos25°25’2”=0.98综合设计K=A+B(ᵄ)2+C·10-3bHβᵅ11.5×1.18×1.79×1.31=4.15弹性系数ZE：由表12.12ZE=189.8√Mpa节点区域系数ZH：由图12.16ZH=2.42 Zβ=√ᵅᵅᵆᵯ=√ᵅᵅᵆ13.76°=0.98接触最小安全系数SHlim：由表12.14SHlim=1.05综合设计综合设计接触寿命系数ZN：由图12.18ZN1=1.18ZN2=1.25ᵄ1.05许用接触应力[σH]：[σH1]=σᵃᵅᵅᵅ1ᵄᵄ1=710×1.18ᵄ1.05ᵃᵅᵅᵅᵄ1.05[σH2]=σᵃᵅᵅᵅ2ᵄᵄ2=580×1.25ᵄ1.05ᵃᵅᵅᵅ22dᵅ+11.4+1即d1=2a=2×180ᵅ+11.4+1d2=id1=210mm故b=140mm综合设计综合设计Z=ᵆ2=102=111v21ᵅᵅᵆ3ᵯᵅᵅᵆ313.26°由图12.21YFa1=2.23YFa2=2.17由图12.22YSa1=1.78YSa2=1.8373102Y=0.25﹢0.75=0.25﹢0.75=0.68εᵰᵯᵆ1.72ᵰᵯ1=7.23=6.18ᵰᵯᵄᵰ1.72×0.68综合设计综合设计bh5×2)=23.3K=1.31AvFα1FβK=KK1AvFα1Fβ弯曲疲劳极限ᵰᵃᵅᵅᵅ：由图12.23cᵰᵃᵅᵅᵅ1=600Mpa弯曲最小安全系数SFmin：由表12.14弯曲寿命系数YN：由图12.24尺寸系数YX：由图12.25Y=0.90NY=1.0Xᵰᵃᵅᵅᵅ2=450MpaS=1.25FminY=0.97N代入上式[σF1]=ᵰᵃᵅᵅᵅ1ᵄᵄ1ᵄᵄᵄᵃᵅᵅᵅ==456MpaF1ᵄᵅFa1Sa1εβ验算F1ᵄᵅFa1Sa1εβ1ᵅᵅ=2×4.12×136428.6×2.23×1.78×0.68×0.89150×150×2σ=σᵄᵃᵄ22·ᵄᵄᵄ2F22F1×ᵄᵃᵄ1·ᵄᵄᵄ1综合设计综合设计=60.01×2.17×1.832.23×1.18Cr~286HB，取平均为260HB。转矩T1：T1=9.55×106ᵄ=9.55×10625+10=159167N·mmᵅ12100初步计算的许用接触应力[σH]：综合设计综合设计ds使用系数KA：由表12.9KA=1.5动载系数KV：由图12.9KV=1.18综合设计综合设计F=2ᵄ1=2×159167=3537Ntᵅ190ᵃᵃᵃᵆ=1.5×2122.23=58.95N·mm＜100N·mmᵄ903541ε=ᵄᵆᵅᵅᵯ=ᵱᵅᵆ1tanβ=1×35tan13.54°=2.68βᵰᵅᵅᵰᵰ4=ᵅᵅᵆ13.54°cos20°/cos21°31’28”=0.98K=A+B(ᵄ)2+C·10-3bHβᵅ1综合设计综合设计.31弹性系数ZE：由表12.12ZE=189.8√Mpa节点区域系数ZH：由图12.16ZH=2.451+1=1+131.663接触最小安全系数SHlim：由表12.14SHlim=1.05接触寿命系数ZN：由图12.18ZN1=1.18ZN2=1.25710×1.1.05580×1.25580×1.25=690Mpa1.05综合设计综合设计=189.8×2.45×0.78×0.98×√·1ᵅ+11.17+1即d1=2aᵅ+11.17+1d2=id1=105mm故Z=ᵆ2=45v21ᵅᵅᵆ3ᵯY=2.41Y=2.37综合设计综合设计Y=1.68Y=1.7......ε1.68 ᵰᵯ1=4.34=3.73ᵰᵯᵄᵰ1.66×0.7K=1.72＜ᵰᵯ1故K=1.72Fᵰᵯ1ᵄᵰ1FαK=1.3综合设计综合设计K=KKKK=1.5×1.18×1.72×1.3=41AvFα1Fβ弯曲疲劳极限ᵰᵃᵅᵅᵅ：由图12.23cᵰᵃᵅᵅᵅ1=600Mpaᵰᵃᵅᵅᵅ2=450Mpa弯曲最小安全系数SFmin：由表12.14SFmin=1.25弯曲寿命系数YN：由图12.24Y=0.90NY=0.97N尺寸系数YX：由图12.25YX=1.0ᵄ1.25代入上式[σF1]=ᵰᵃᵅᵅᵅ1ᵄᵄ1ᵄᵄ=600×0.9×1.0ᵄ1.25ᵃᵅᵅᵅᵄ1.25[σF2]=ᵰᵃᵅᵅᵅ2ᵄᵄ2ᵄᵄ=450×0.97×1.0ᵄ1.25ᵃᵅᵅᵅ1ᵅᵅ=2×4×159167×2.41×1.68×0.7×0.88790×90×2.5σ=σᵄᵃᵄ22·ᵄᵄᵄ2F22F1×ᵄᵃᵄ1·ᵄᵄᵄ1.87×2.37×1.72.41×1.68综合设计综合设计Cr~286HB，取平均为260HB。转矩T1：T1=9.55×106ᵄ=9.55×10635=185694N·mmᵅ18001初步计算的许用接触应力[σH]：初步计算的小齿轮直径d1：d1≥Ad√3ᵱᵅᵃ]2·ᵆ1=82×√3×综合设计综合设计ᵰᵅ1ᵅ160×1000ᵰᵅ1ᵅ160×100060×1000精度等级：由表12.6选8级精度ᵅᵆ2.57使用系数KA：由表12.9KA=1.25动载系数KV：由图12.9KV=1.26ᵃᵃᵃᵆ=1.5×4126.5=57.31N·mm＜100N·mmᵄ90综合设计综合设计3542ε=ᵄᵆᵅᵅᵯ=ᵱᵅᵆ1tanβ=1×35tan13.54°=2.68βᵰᵅᵅᵰᵰεγ=εα＋εβ=1.66＋2.68=4.34ᵅᵅᵆᵯᵅᵅᵆ13.54°αt=arctanᵆᵄᵅᵯᵅ=arctanᵅᵅᵆᵯᵅᵅᵆ13.54°=ᵅᵅᵆ13.54°cos20°/cos21°31’28”=0.98Hβᵅ1AVHαHβAVHαHβ31综合设计综合设计弹性系数ZE：由表12.12ZE=189.8√Mpa节点区域系数ZH：由图12.16接触最小安全系数SHlim：由表12.14SHlim=1.05接触寿命系数ZN：由图12.18ZN1=1.18ZN2=1.25710×1.1.05580×1.25580×1.25=690Mpa1.05=189.8×2.45×0.78×0.986×√2×3.55×185694·1.2+19031.2综合设计综合设计d2=id1=108mm故35Zv21=ᵆ2=42=78ᵅᵅᵆ3ᵯᵅᵅᵆ313.54°由图12.21YFa1=2.41YFa2=2.37Y=1.68Y=1.7ᵆ ᵆ1ᵆᵆᵆ2.68.68综合设计38450.750.750.750.75ᵰᵯ1=4.34=3.73ᵰᵯᵄᵰ1.72×0.7K=1.72＜ᵰᵯ1故K=1.72Fᵰᵯ1ᵄᵰ1FαK=1.3弯曲疲劳极限ᵰᵃᵅᵅᵅ：由图12.23cᵰᵃᵅᵅᵅ1=600Mpaᵰᵃᵅᵅᵅ2=450Mpaᵄᵃᵅᵅᵅᵄᵃᵅᵅᵅ综合设计弯曲最小安全系数SFmin：由表12.14SFmin=1.25弯曲寿命系数YN：由图12.24Y=0.90NY=0.97N尺寸系数YX：由图12.25YX=1.0ᵄᵃᵅᵅᵅᵄᵃᵅᵅᵅ1.25=450×0.97×1.0=349Mpa=1.25=2×3.52×185694×2.41×1.68×0.887×0.790×90×2.5ᵃᵄ2ᵄᵄ2F22F1×ᵄᵃᵄ1·ᵄᵄᵄ17×1.72.41×1.68a1800输出轴1接辅助泵1n1=1800r/minP=25KwT1=9550×25=132.6N·1800综合设计综合设计45#钢调制2T=9550×235=1068.7N·m221002100P3=150KwT3=9550×159=682.1N·21001500P4=10KwT4=9550×10=63.7N·1500PKwT1=1680N·m综合设计综合设计F=t2ᵄ2×1.68×106 4=2ᵄ2×1.68×106ᵅ254160垂直160垂直