YL25型轮胎压路机传动系统毕业设计【图纸丢失、只有论文】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目     录   1  轮胎压路机的现状及发展趋势   1 题简介   2 结   4 5 动方案设计原则   5  种传动方案设计   5 技术应用   6 结   6 7 本参数的确定   7 动系统的速比分配   7 动系统的组成   9 结 23  常见故障及排除方法 33 离合器的故障及排除方法 33 速箱 的常见故障及排除方法 34 动桥的常见故障及排除方法 35 结 36 结   论 37 后   记 38 参  考  文  献   49 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1  前言  国轮胎压路机的现状及发展 前景  轮胎压路机具有良好的柔性压实性能，在使压实对象获得较高表面质量的同时，并不破坏被压实的骨料。轮胎压路机除了运用于沥青混凝土路面的平整作业外，也是修筑高等级公路和飞机跑道所必备的配套设备。随着 国家对基础设施建设投资力度的不断加大和施工工艺规范的日益严格，轮胎压路机市场形势正日益看好，越来越受到施工单位的青睐，尤其是大吨位轮胎压路机更是市场上的宠儿。  从国内外轮胎压路机的发展过程来看，轮胎压路机不论是从规格品种上，还是产销数量上都远远落后于振动压路机的增长速度，但轮胎压路机却因其特有的压实性能而成为压路机系列上不可缺少的重要分支。国际上著名的压实机械制造商都具有较强的轮胎压路机生产制造能力，如德国 00台左右，瑞典的司在瑞典的产量为 300台左右，而美国的 00台和 300台。  在国内，轮胎压路机的发展起始于 20世纪 80年代初，当时能够生产轮胎压路机的只有徐州工程机械制造厂等少数几家，产品的吨位也很单一，以 16量也只有几十台。到了 90年代初期，山东 德州 公路机械厂开始生产轮胎压路机，也以 16t 产品为主，但产量只有几台。 90年代末，洛阳建筑机械厂等企业开始进行轮胎压路机的生产和销售。表 1所示为国内外轮胎压路机主要厂商及主要产品型号 2 。  表 1  国内外轮胎压路机主要厂商及主要产品型号  国内外生产厂商  主要产品型号  州工程机械制造厂   、 拖洛阳建筑机械有限公司  东 德州 公路机械厂  0C 厦工集团三明重型机器有限公司  我国的轮胎压路机技术水平而言，还处在仅能满足基本功能的低水平上，传动形式为机械式，无自动集中充气系统，悬挂形式为机械摇摆；目前国际上著名的工程机械生产厂家除日本酒井还有机械传动形式外，其它产品已全部为液压或液力传动。由于我国整体工业水平较低，地区发展也不平衡，机械传动式轮胎压路机以其价格低、便于维修等优点，在我国现阶段还有很大的市场。 表 2所示为国内外大吨位轮胎压路机产品的性能参数和部分结构形式对比 4 。  表 2  国内外同类产品技术参数对比  主 要技术参数  生产厂家及产品型号  工  建  小工作质量（  12500 13500 12400 14500 1600 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 最大工作质量（  24000 24000 27000 26000 24000 轴距（  3870 3465 840 3630 轮距（  - 90 3630 理论爬坡能力 （ %）  40 39 0 20 自动集中充气  有  有  有  无  无  摇摆形式  机械  液压悬 浮  机械  机械  机械  传动形式  液压  液压  液力  机械  机械  最小转弯半径（  4270（内）  - 9000（外）  9000（外）  工作速度（ km/h）  0进：6、 6 后退： 6 前进：3 后退：后轮重叠量（  67 50 42 50 50 最小离地间隙（  270 - 290 实宽度（  1923 1986 2350 2750 2790 接地比压（  - 3015000动机功率（  90 82 74 115 100 这几年轮胎压路机也和其它压路机产品一样，制造技术有了长足的进步，设计造型、整机动态结构分析技术、虚拟装配及制造技术也在产品开发过程中得到了应用，从而提高了轮胎压路机在各种条件下的适应性能，推动了整个轮胎压路机的技术发展。  随着工程机械的发展和用户要求的不断提高， 除了具有高技术含量和稳定的 可靠性外，其在外观造型、操作安全舒适、自动化等方面要求也越来越高。 国内厂家对产品外观和操作系统人性化设计方面做了大量工作，流线形玻璃钢罩壳的应用，整体机架造型趋于美观，操作系统根据人机工程原理学进行设计并在驾驶室内配上空调，这些方面取得了明显进步，与国外差距逐步缩小 。  纵观国内国际市场，目前轮胎压路机市场正呈现出稳步增长的态势，尤其是大吨位轮胎压路机更成为用户的首选，轮胎压路机必将有着更加广阔的市场前景。但同时随着入世后关税的进一步下调，国外著名公司对国内市场的冲击也不可忽视，国内轮胎压路机制造厂家要想在未 来的竞争中处于不败之地，必须进一步加大对轮胎压路机的研制力度，提高产品的可靠性和外观质量，以良好的价格性能比满足市场的需求，同时还应利用入世给我们带来的机遇积极扩大出口，从而增强我们的国际竞争力，为企业的进一步发展作出更大贡献。  题简介  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 轮胎压路机是一种静作用压路机，它是由特制的充气轮胎对地面施以搓揉压实作用，能获得平整、致密的道路表面，致 密的路面； 上水的渗入，在多雨的南方和多雪的北方 不会因水 而引起路面的损坏。这种独特的压实作用是其他压实机械无法代替的。  随着国民 经济的飞速发展，使公路建设不断发展，特别是高等级公路的高速发展，不仅对道路交通提出了更高的要求，道路重载、高速车流量大，对道路的质量尤其是路面质量提出了更高的要求，从而对压路机的需求量不断增加，尤其是大吨位压路机，而目前徐工集团仅有 16t、 200足不了市场需求。为使徐工集团轮胎压路机系列化，从而设计开发 轮胎压路机，以满足市场需求，加快国民经济的发展，为我国的“四化”建设做出贡献。 轮胎压路机属超重型自行式静作用压路机， 具有强大的静压力和优越的压实性能，适用于压实沥青路面 、基础层、次基础层及填方工程，广泛用于各种交通道路、机场港口、大坝等大型工程的压实作业。该机是一种动力换档自行式重型静作用压路机，它以独特的充气轮船对辅层材 料施以压实作用。不但静作用时间长，而且有揉压作用。   （ 1）设计依据： 1992轮胎压路机技术条件、 74 1999轮胎压路机型式、基本参数与尺寸。  （ 2）基本参数及主要技术性能指标  最小工作质量（                           14500 最大工作质量（                           26000 轴距（                                   3840 轮距（                                   490 前后轮重叠量（                           45 爬坡能力                                     20% 接地比压（                              200小转弯半径（前轮外侧）（                 9000 工作速度（ km/h）                     前进档                                     进档                                     11 前进档                                     19 后退                                         5 发动机型号                                   率（                                   115 转速（ r/                               2000 （ 3） 成本预算及市场分析  4t，成本 元，加工及管理费用约 5 万元，外配套件成本 8万元， 7售费用 2万元，估计生产成本 20万元， 销售价格32万元。  （ 1） 传动方案设计  （ 2） 传动系统设计  1）基本 参数确定  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 2） 传动系统的速比分配  3） 传动系统的组成  （ 3） 传动系统 的故障及排除方法  结  本节中，我们简述了 题来源，技术任务书以及课题研究的主要内容及方法，其中包括方案设计和零部件结构设计，零部件结构设计是本课题中的重点，设计一定的参数计算，性能设计，在以下章节中会逐一讨论。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 2  传动方案设计  动 方案 设计原则  传动 系布置的实质是确定传动系仲各部件的相互位置、相关尺寸和连接 方式。工程机械种类繁多，其传动系的结构和复杂程度都各不相同。即使同一传动方案，也可以因传动结构和零部件的布置形式不同，使传动系的工作性能、零部件的尺寸、形状、加工工艺性和连接方式，甚至机械效率及整机性能等，都有差异。因此，为保证整机和传动系具有优良的技术性能、经济性能、工艺性能、进行传动系布置时，应遵循以下原则：  （ 1） 为提高大功率或长期连续运转的工程机械的机械传动效率，应将消耗功率较大的传动机构布置在传动的前部（即靠近发动机），消耗功率较小的传动机构布置在传动系的后部，  （ 2）为简化结构、减小传动件尺寸， 使传动系结构紧凑，并简化传动件的加工工艺，在满足传动要求的前提下，应尽可能减少传动轴和传动副的数量；将传动能力小或摩擦传动结构布置在传动系的前方；将大多数传动副和制造精度高的高速级传动副布置在传动系的前部，即传动副“前多后少”。将制造精度低的低速级传动副布置在传动系的末端，以减小振动和噪声；将变速传动机构布置在传动系前部，将改变运动形式的机构布置在传动系的末端与工作装置相连接，以使前面的大部分传动件为旋转运动。  （ 3）为使机器运转平稳，减少振动和噪声，应将具有减振作用或柔性传动的机构以及运动平稳性较好、动载 荷小的传动件，布置在传动系的前部；而将冲击振动较大的机构布置在传动的后部。  种传动方案设计  为了确保技术任务书提出的各项技术性能指标的实施，参考了德国宝泰克公司的 国宝马公司的 结合我国现有的轮胎压路机的结构特点和技术 性能 制定了传动方案设计 5 6 。  借鉴前有传动系统设计的经验，设计了三种传动方案：  方案 1：采 用机械传动，这种 压路机传动系统 属于较典型的老式配置， 传动方式是 :发动机 +主离合器 +变速箱 +侧传动 ,这里的变速箱是压路机行驶传动系统的主要部件 ,它具备四项功能 ,通过变速机构实现变速 ,通过大 、 小伞齿轮实现换向 ,通过差速齿轮实现差速和通过制动器实现制动 积小、 体积小、效率高，制造成本低、结构成熟 。其缺点是：操作笨重， 变速箱不但集各种功能于一体 ,而且结构复杂 ,其结构包括 :变速机构、变速操纵机构、换向机构 (倒顺离合器 )、换向操纵机构、制动器 。 变速箱上的制动器包括行车制动与停车制动两项功能 ,制动不独立且操纵 繁锁 。 此外 ,该变速箱后传动还须配有庞大的侧传动系统实现减速 ,不但给整机的设计配置带来很大的困难 ,而且侧传动的两对圆柱齿轮外露 ,转速低、负荷大。  方案 2： 采用液力变矩器，动力换档变速箱、带自动差速装置的驱动桥等 。 该传动系统有以下优点： （ 1） 液力变矩器传递动力的介质是液体，它能吸收外力造成的振动和冲击，即当外载荷突然增大时，传动系统能自动减速增大牵引力来克服外载荷的变化；当外载荷减小时，传动系统又能自动减小牵引力，从而避免了发动机和传动系统受到冲击。 （ 2）液力变矩器使启动和变速平稳，无冲击，减少对压实路面的剪 切冲击，提高路面的压实质量。 其缺点是： （ 1） 成本 略高于机械传动，机械效率偏低 。（ 2） 系统不成熟、维修困难。  方案 3：采用机械传动， 增加换档同步器，将变速箱和驱动桥一体的结构分开，形成各自独立的部件。 该技术的变速箱是一个三速变速箱 ,选择箱体内不同齿轮啮合 ,可以得到买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 三种不同速比 ,从而使压路机获得三档不同的行驶速度 ;倒顺减速箱具有换向、减速和手制动三项功能 ;驱动桥实现差速、减速及行车制动 ;这种传动方式把减速、换向、差速、制动等几种功能分散在三大主要件上 ,从而实现整机在获得前进倒退各三种不同的行驶速度的同时 ,具有制 动平稳 ,安全可靠 ,结构简单 ,通用性强的特点 。其优点主要是： （ 1）将变速箱和驱动桥分开，使布局空间灵活，便于调节和维修。（ 2） 增加同步换档器，使换档轻松柔和，手感好。 (3)简化了操纵，变速、倒顺手柄合二为一，自动差速。 其 缺点：外载变化对传动系统有冲击现象。  通过对以上三种方案对比分析认为： 胎压路机的主要作业对象是沥青路面的光整作业，外载荷变化较小。 （ 1）方案 1采用液力变矩器、动力换档变速箱造价高。 (2)方案 2已不能满足用户对操作舒适性的要求。  鉴于以上分析，确定采用方案 3。  技术应用  （ 1） 采用增压发动机，可在海拔 2000 （ 2）排放达欧 合国际环保要求。  （ 3）采用同步换档变速箱，减轻司机劳动强度，提高操作舒适性。  （ 4）前轮机械摇摆，使路面压实均匀，延长道路使用寿命。  （ 5）气顶油增压蹄式制动，制动力矩大，确保人机安全。  （ 6）双向驾驶双向操纵，提高压路机的压边性能，改善驾驶员的视野。  （ 7）链轮张紧同步机构，使调节得心应手。  （ 8）膜片式弹簧制动器，使停车制动安全可靠。  （ 9）气路安全互锁功能，确保整机安全运行。  （ 10）电动水泵向轮胎表面喷洒润滑剂，使被压实的材 料不粘附在轮胎表面上，提高路面平整度，提高压实质量。  （ 11）接地比压调节范围大，满足不同工况压实要求。  结  本节讨论的是 胎压路机的方案设计，其中包括传动方案设计以及新技术应用。传动方案中提出了三种方案，并进行了比较，最终确定了 采用机械传动，增加换档同步器，将变速箱和驱动桥一体的结构分开，形成各自独立的部件 的方案 。 新技术的应用，使本设计更适合现代化要求。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 3 传动系统设计  基本参数的确定  基本参数的确定应符合设计任务书的要求，并能满足轮胎压 路机的性能要求和使用要求，也 应满足有 关标准的要求。 表 3所示为 轮胎压路机传动系统的基本参数 1 。  表 3   基本参数  项目  单位  基本参数  备注  重量  结构重量  4200  加铁（配重）  7000 一般情况不拆卸  加水（配重）  4500  最大工作重量  26000 包括司机、随机备件等  外形尺寸（  910驾驶室  轴距  3840  轮距  490  前后轮重叠量  45  碾压宽度  2740  最小离地间隙  290 加配重铁时  最小转弯半径   9000  爬坡能力    20  重量分布  轮压均匀   速度  前进速  km/h 前进速  11  前进速  19  后退  5  轮胎  型号  气压  00 800  外径（自由直径）  070  内径  508（ 20）   宽度  290  轮胎布置  个  前 5后 6  动系统的速比分配 7  （ 1） 将总传动比分配给传 动系的各传动装置  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 总传动比等于传动系中各机构和部件总成的各分传动比之积。一般工程机械的作业速度较低，传动系多数是降速传动。分配总传动比时，应遵循各分传动比“前小后大 ”、降速要慢和传动副“前多后少”的原则，以使传动系前部多数传动副的尺寸较小，结构紧凑。  （ 2）分配各档传动比  总传动比分配后，应根据传动系方案中各变速装置的形式和分得的传动比，确定各变速装置的速度挡数、传动轴和传动副的数量及布置方式，并分配各挡和各传动副的传动比。确定变速装置的挡数及各挡传动比时，一般应遵循以下原则：  1)使机器在各种工况和载荷下 都有所需的工作速度和作用力，并有尽可能高的生产率。  2） 充分利用发动机的功率，最好实现恒功率输出，以便充分利用发动机的功率。  3)使发动机尽可能在高效率低油耗区工作，以便作业机械有较好的经济性。  4)合理确定速度挡数。一般情况下，挡数越多，作业机械对工况和载荷的适应性越强，其生产率和发动机的功率利用率也越高。但挡数过多，会使变速装置的结构复杂，体积大，制造难度和成本也相应提高，有时甚至会降低结构的合理性和先进性。机械式工程机械的正挡速度一般不大于 8挡，其中变速器的挡数大多数为 4挡，并采用分动器兼作副变速器，以扩大变速范围。载荷变化大、要求调速范围更宽的大功率工程机械，通常采用液力机械传动，以扩大速度变化范围，简化变速器和传动系的结构。  5)工程机械的转速排列方式有等比级数排列、双重等比级数排列、等差级数排列以及根据经验和工艺要求，确定各挡速度的所谓无规则排列。分配各挡传动比时，应尽可能使各挡速度成等比级数排列。等比排列的转速，对机器生产率的影响在转速范围内都相同，尤其是在结构设计上容易实现。但等比排列用于挡数过多的变速器，会使高速挡速度梯度过大，或低速挡速度梯度过小，不易满足某些工程机械的工况需要，此时，可以 采用双重等比排列。  6)分配各挡传动比时，应尽量避免先升速、后降速、然后再升速的方案。先升后降再升会使升速小齿轮的线速度过高、噪声增大，从而要求更高的制造精度。而降速传动的大齿轮则因外径大而加大变速器的尺寸，同时使传动系结构复杂。  7)齿轮副的降速传动比应小于 4，升速传动比大于 大的降速比会使从动大齿轮齿数过多，尺寸过大；过小的升速比则使从动小齿轮齿数过少，转速高，齿面容易，磨损和疲劳破损。  8)在条件许可的情况下，应尽可能采用较多的公用齿轮，以减少齿轮数量。  根据表 1知道 行驶速度分三档，即 ：  前进速：     6.5 km/h 前进速：     11 km/h 前进速：     19 km/h 后退：          5 km/h 速比计算 11  i =60 2 （速 103）  =2000 60 2  103） =i =60 2 （速 103） =i =60 2 （速 103） =i 退 = 60 2 （ v 退 103） =中： 柴油机转速，选用 2000r Pm 轮胎滚动半径，取  速比分配  传动系统主要由变速箱、倒顺减速箱、驱动桥 三部分组成，各部分速比分配如下：  （ 1）末级传动采用驱动桥 ，其速比：  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 i 桥 =37/6= 2）减速箱  i= 3）变速箱  前进速度：  退 速度：  i 退 =核总速比：  i = i 末 i 桥 i = i 末 i 桥 i = i 末 i 桥 i 退 = i 末 i 桥 i 退 =核行驶速度：  V = 60 2 （ i 103）  =2000 60 2  1000）  =km/h V = 60 2 （ i 103）  =2000 60 2  1000）  =km/h V = 60 2 （ i 103）  =2000 60 2  1000）  =km/h V 退 = 60 2 （ i 退 103）  =2000 60 2  1000）  =km/h 表 5所示为各速比分配。  表 5   速比分配  速比  变速箱  减速器 传动  驱动桥 传动  总速比  一速       167 速      速      退速度 i 退  动系统的组成  根据上述的 传动系统设计原则以及传动方案，确定了以下的传动方式， 该传动系统的传动方式为：发动机 +变速箱 +倒顺减速箱 +驱动桥 。 该技术的变速箱是一个三速变速箱 ,选择箱体内不同齿轮啮合 ,可以得到三种不同速比 ,从而使压路机获得三档不同的行 驶速度 ;倒顺减速箱具有换向、减速和手制动三项功能 ;驱动桥实现差速、减速及行车制动 ;这种传动方式把减速、换向、差速、制动等几种功能分散在三大主要件上 ,从而实现整机在获得买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 前进倒退各三种不同的行驶速度的同时具有制动平稳 ,安全可靠 ,结构简单 ,通用性强的特点 。 以下是对四 大件的设计及配置进行阐述 。 传动系统图见 图 1: 1  2箱  3  4桥  图 1   传动系统 原理 图  发动机是轮胎压路机的动力源，是轮胎压路机的关键总成。在发动机基本形式中首先应确定的是采用汽油机还是柴油机，其次是气缸的排列形式和柴油机的冷却方式 。  （ 1）工程机械选用柴油机  工程机械最常用的动力装置是柴油机，与汽油机相比，柴油机具有如下优点：  1) 柴油机热效率高、油耗低、燃料经济性好。柴油机价格便宜，成本较低。  2) 柴油机工作可靠，耐久性好，无需点火系统，故障少，使用寿命长。  3) 排气污染较低。  4) 防火安全性好。  （ 2） 气缸排列形式的选择  按气缸排列形式，发动机又有直列、  直列式发动机结构简单，工作可靠，成本低，实验维修方便，发动机的宽度小，布置起来较灵活，因而在中、小型工程机械上得到广泛的应用。但是，当发动机排量较大时，直列式发动机的缺点就比较突 出：不是缸径过大影响工作性能，就是缸数过多，使发动机过长和过高，质量也大。  长度显著缩短（ 25% 30%），高度较低，重量可减轻 20% 30%；曲轴箱和曲轴的刚度增加，扭振特性有所改善；容易设计出尺寸紧凑的高转速和大功率发动机；通过缸数变化容易形成功率范围很大的发动机系列。对于空间受到限制的工程机械，由于 利于总体布置。  （ 3）发动机冷却方式的选择  按冷却方式，发动机又有水冷式和风冷式之分。  水冷发动机冷却性能均匀可靠，散热好，气缸变形小，缸盖、 活塞等主要零件的热负荷较低，可靠性好；能很好的适应大功率发动机的要求；发动机增压后也易于采取措施（如加大水箱、增加泵量）加强散热；噪声小；驾驶内供暖易解决。但其冷却性能受气温影响显著，应考虑避免高温天气出现发动机过热的问题。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 风冷发动机的冷却系统简单，维修方便；对于在沙漠和缺水地区及炎热、酷寒地区使用的适应性好，不会发生发动机过冷和冻结等故障；还可以省去消耗铜材的水箱。但大缸径的风冷发动机的冷却不够均匀；缸盖等有关零件的热负荷高，可靠性不及水冷式的；噪声大，油耗较高。  发动机的功率越大，其压路机的动力性能越 好。但若功率过大，发动机的功率利用率就降低，燃料经济性下降。  压路机的发动机功率应保证压路机在最困难条件下能正常工作。这种最困难条件是：在最大上坡的路基上滚压松散的碎石物料。  所需发动机的功率为 33 ：   式中： P 各种工况下的阻力 ， N；   传动系统的效率  V 相应各工况的压路机速度 ， m/s。  压路机驱动轮上的圆周力即牵引力必须大于或等于工作时的总阻力，即 。  压路机在最困难条件下工作时产生以下阻力：运行阻力 1W ；上坡阻力 2W ；  压路机在上坡压实工作中的阻力 W ：  21  压路机运行阻力 1W ：   W 2 5 0 1  0 0  式中：  f 压路机滚动阻力系数，取 f= G 压路机质量， G=26000 道路坡度，根据交通部公路工程技术标准，各种公路的坡度最大值为 11%，即 =本压路机设计的理论爬坡度为 20%，即 =  上坡阻力 2W ：   0 0 2 i  0 0 i  压路机在上坡压实工作中的阻力 W ：   5 0 3 15 0 0 2 12 5 0 1 121  压路机在上坡压实工况时的功率 1N ：   17 4  33 6 0 01 0  0 3 12 7  式中 : V 压路机工作速度， V=h；   传动系统总效率 。  254321 滚锥直 （效率由设计手册查找确定）   直 圆柱齿轮的传动效率，取 8级精度 ；  圆柱齿轮的啮合对数 ；   锥 圆锥齿轮的传动效率，取 8级精度 ；  圆锥齿轮的啮合对数 ；   滚 滚动轴承效率 ；  滚动轴 承数量 ；   链 链条传动效率 ；  链条传动对数 。  转向阻力（弯道阻力） 2P ：  根据王戈等编著的压实机械一书公式 6 : 2  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 式中： 2G 转向轮上分配载荷；  K 附加阻力系数，  其中 :                    1 5 9 3  0 0 02  所以 :                     0 8 6  5 9 3 622  阻力矩 2M ：  d 1 0 7 4  8 6 9P 22  式中： 转向功率  322  式中 ：   M 原地转向阻力矩（ N m）；   压路机转向角 ， ra ；  A  倍数，偏转轮转向 A=2；  t 完成一次全程转向 的时间，一般 4 5s，取 t=4s。  压路机在上坡压实工况时消耗的功率最大，为 N :  综上所述， 选用性能优良的东风 6114机油耗 222g/h。 具有良好的使用经济性；采用 在海拔 2000满足不同地区、不同工况的使用要求，有较强的适应性。该机既具有轻型机简洁、紧凑的特点又具有重型机承受高负荷、坚固耐用的特点，且 排 放低，噪声小，燃油排放达到世界最严格的欧1标准 。柴油机功率 115率后备系数高达 1 51，功率储备大 。 其体积小、质量轻、动力足、功率大、油耗小，操作轻便可靠。其额定功率 105速 2000r/发动机适用性强，耐热耐寒，可在 下轻易起动；增压器装置使它在海拔 3000表 4所示为柴油机的主要参数。  表 4  1 气缸数                  （个）  6 2 气缸直径               （  114 3 活塞行程               （  135 4 标定总功率              （  115 5 转速                   （  2000 6 燃油消耗率            （ g/ 222 7 机油消耗率            （ g/ 2 8 扭矩（不带附件）      （   最大扭矩时转速         （  1400 1600 10 曲轴转向（面对飞轮端）  逆时针  11 启动方式  2412 冷却方式  水冷  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 13 最高空转速             （  2200 14 外形尺寸（长宽高）  （   15 净质量                  （  640 传统的设计方法是从给定的条件出发 ,根据经验和理论计算 ,用试凑的方法确定主要参数 ,然后进行强度、刚度等方面的校核 ,如不合格 ,则对某些参数进行修改后 ,再重复上述过程 ,直至满足各项要求为止 ,显然 ,这种方法不能保证得到最优的设计方案 。 设计时 ,我们采用了优化设计方案 ,以满足大机型 (22吨 )压路机的发动机功率 (P=115入为准 ,计 算强度 ,在满足强度条件下 ,使其体积最小 ,以达到结构紧凑、质量最小的目的 。 根据压路机行驶的特殊性及挡位的要求 ,借鉴全液压振动压路机变速箱结构紧凑、操纵方便的成功经验 。 选用机械换挡变速箱传动，具有前 3后 1共 4个挡位，采用接合套换挡和锁环式同步器换挡，具有换挡柔和平稳、噪声低、可靠性高、结构紧凑 、维修方便的特点。 我们采用如图 1所示的变速箱传动简图 :  图  2  变速箱传动简图  设计步骤如下：  主传动比和变速器一档速比确定以后，变速器除一档和直 接档之外的各档速比即为优化的设计变量，可表示为 : X= x1 x mT= i  (最高档为直接档时 ) X= x1 x mT= i  (次高档为直接档时 ) 式中 :  m= 目标函数 : 变速器速比优化的目标函数采用驱动功率极限发挥率反映了发动机输出的最大功率 驱动轮上得到发挥的极限程度，其定义如式 (3)所示。优化时取汽车驱动力损失率相比，驱动功率极限发挥率虑了各档使用率的不同，从而能够反映不同实际使用条件对速比的要求。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 m i nm a xm a i nm a xm a xl i m 对上式 中各变量作如下说明 : (1)上式右边分母所代表的面积表示各种车速下发动机的最大功率 部传到了驱动轮上的理想状况，而分子则代表驱动功率实际的可能极限。  (2)用 v。表示车速， 动机最大扭矩点所对应发动机 转速下的车速 km/h; km/h。  i 1211 30000m a x  式中 : i 档工作时传动系的传动效率 ;i 档对应的车速积分上、下限，为图 I 中该档驱动轮最大功率一车速曲线与相邻档曲线的交点 (没有交点时取相邻两个档位中较低一档的最高车速 )对应的车速 (例外的是第一档的积分下限和最高档的积分上限分别为   (3) 虑 了汽车各档利用率 在对大量变速器的速比进行分析的基础上，发现采用式 (6)反映   n ii m  式中： , 21中的最小值。  （ 4） w 为所有：   ni 1  约束条件 ：  （ 1） 反映相邻档位间速比大小关系的约束 条件 : 01 jj gg         1,2,1   （ 2） 防止动力传递中断的约束条件 : 0/ m a jj     1,2,1   式中 : r/ r/齿轮参数的优化 : 从图 2中可看出 ,它可输出三档速度 ,直接输出为 速比为3i,当 4z 与3速比为 2i  ,当 4z 与6速度 ,速比 1i ;在这里模数 1m  、 2m  、3m,齿数 1z  、 2z 、3z、 4z  、5z、6b 等都是设计变量 ,可由于总传动比 1i  、 2i  给定 , 1z 、 2z  属于公共齿 轮 ;我们可以先定 1m  、 1z  、1b 为设计变量 ,表示为 : x = 1x  、2x  、 3x  、 4x   T =1m 、 1z  、 、 1b T 这里 =1231 。  上面提到 ,设计时要使该变速箱的体积最小 ,这就是本优化设计问题追求的目标函数 ,它可归结为使变 速箱的中心距最小 ,又因中心距 a 2 21 写成 ：  a= m (1121 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 即 ：                    1()(32121 小齿轮不发生根切的最小齿数不超过 1711 ：  017)( 21 动力传动的齿轮模数应大于 22)( 12 齿宽系数应满足 21 43 xx  21 44 xx 齿面的接触强度和齿根的弯曲强度必须满足 : 163131 0108  116 332313 TK   01)1(3 213111 1  即 ：                       0)1(31)( 2231311 14 其中 ,输入功率 P= 140入转速 n= 2200r/   014010001 根据变速的需要 ,齿轮为渐开线直齿圆柱齿轮 ,材料为 20硬、精制  齿轮的许用接触应力 2730      齿轮的许用弯曲应力 2535 齿宽系数 = 214111 动力载荷系数 K  用惩罚函数法求得中心距最小值 : 148)( 综合各已知条件求得如表 5中的各参数 : 表 5    各齿轮基本参数  第一对齿轮   第二对齿轮  第三对齿轮  模数（ m）  齿数（ z）