三吨挖掘装载机全动力换挡变速器优化设计研究

发布时间：2017-08-17 20:42

  本文关键词：三吨挖掘装载机全动力换挡变速器优化设计研究

  更多相关文章： 动力换挡变速器 综合式液力变矩器 电液控制 湿式离合器

【摘要】：挖掘装载机结构紧凑,一台设备就可以实现挖掘和装载作业,多用于公路养护、市政工程、电缆铺设、农田水利建设等。目前市场上的挖掘装载机大多使用意大利Carraro公司生产的TLB1-4WB变速器,该变速器有四个前进挡和四个后退挡,其中前进后退换挡采用电液控制,速度档位采用同步器换挡,该换挡方式具有结构简单紧凑,成本低的特点,但挖掘装载机特殊的作业工况需要频繁换挡,TLB1-4WD变速器特殊的操作方式导致驾驶员在作业时工作量大,操作舒适性差,换挡效率低。该变速器在高速挡(4挡)时前桥自动脱开,由四轮驱动转变为两轮驱动,采用电液控制机械机构使齿轮到输出轴的动力传递路线中断实现。该变速器的变矩器采用铆焊式单级单相向心涡轮液力变矩器,结构简单,性能稳定,但传动效率较低。挖掘装载机特殊的工况需求,转场作业时经常需要高速行走,传统的单级单相液力变矩器在高速时传动效率较低导致油耗较大。本文旨在对TLB1-4WD变速器的结构进行改进,采用电磁控制阀通过控制多片湿式离合器的接合分离控制各个档位齿轮的动力传递,形成速度档位,以替代同步机械换挡的速度档位控制方式,电液控制的动力换挡方式可以在不切断动力情况下进行升降挡操作,操作舒适,换挡效率高。脱桥机构同样采用电磁控制阀通过控制多片湿式离合器的结合分离实现。前桥输出是常接合结构,低速挡时在碟形弹簧压力作用下离合器接合,动力通过齿轮啮合传递至前桥,高速行走时湿式离合器分离,动力切断,前输出轴失去输出。液力变矩器采用带单向离合器的浮动导轮结构,涡轮输出转速较低时导轮固定,液压油形成的液流冲击导轮叶片正面,液力变矩器实现增加扭矩的功能；涡轮高转速旋转时液流旋转角度改变,冲击导轮叶片背面,导轮在单向离合器作用下随涡轮转动,此时变矩器进入耦合工况,增加液力变矩器的动力传递效率,降低油耗。通过采用动力换挡的方式控制速度档位和脱桥机构,同时采用浮动导轮结构的单级双相三元件的综合式液力变矩器的方式,实现增加变速器换挡舒适性、换挡效率和传动效率。
【关键词】：动力换挡变速器 综合式液力变矩器 电液控制 湿式离合器
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU603
【目录】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-13
• 第1章 绪论13-17
• 1.1 课题研究背景13
• 1.2 国内外挖掘装载机变速器研究现状13-15
• 1.2.1 国内挖掘装载机变速器研究现状13-14
• 1.2.2 国外挖掘装载机变速器研究现状14-15
• 1.2.3 TLB1-4WD型变速器存在的问题15
• 1.3 课题的提出、主要研究内容及可行性分析15-16
• 1.4 课题研究的目的及意义16-17
• 第2章 TLBl-4WD型变速器结构分析17-29
• 2.1 变速箱部分机械结构分析17-24
• 2.1.1 变速箱结构和动力传递路线分析18-21
• 2.1.2 变速箱换挡机构分析21-23
• 2.1.3 变速器脱桥机构分析23-24
• 2.2 液力变矩器结构分析24-25
• 2.3 液压系统结构分析25-27
• 2.4 本章小结27-29
• 第3章 全动力换挡变速器总体方案设计29-45
• 3.1 动力传递路线的设计29-32
• 3.2 液力变矩器单向离合器结构的应用32-34
• 3.3 液压油路的设计及液压原理图34-37
• 3.4 变速器主要零件的三维建模37-43
• 3.4.1 齿轮类零件三维设计37-41
• 3.4.2 部件及总成的三维设计41-43
• 3.5 本章小结43-45
• 第4章 全动力换挡变速器详细设计45-85
• 4.1 湿式离合器相关计算45-70
• 4.1.1 一档离合器计算45-52
• 4.1.2 二档离合器计算52-58
• 4.1.3 三档离合器计算58-61
• 4.1.4 四档离合器计算61-63
• 4.1.5 脱桥机构离合器计算63-70
• 4.2 轴类零件的强度校核70-80
• 4.3 轴承零件校核80-83
• 4.4 全动力换挡变速器结构设计图83-84
• 4.5 本章小结84-85
• 第5章 全动力换挡变速器试验研究85-93
• 5.1 试验台布置85-86
• 5.2 实验步骤86-87
• 5.3 数据处理87-92
• 5.3.1 变速器空载损失87-88
• 5.3.2 换挡性能88-90
• 5.3.3 综合式液力变矩器性能90-92
• 5.4 本章小结92-93
• 结论与展望93-95
• 结论93
• 展望93-95
• 参考文献95-99
• 致谢99-100
• 在学习期间取得的科技成果100-101
• 学位论文评阅及答辩情况表101

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本文编号：691041