液力傳動變速箱

液力傳動變速箱

第一章 緒  論
1.1 研究的目的和意義
 研究本課題的主要目的是為了讓廣大學生能夠正確且更好的運用自己在大學里所學的東西，讓我們能夠自己動腦筋去考慮問題、發(fā)現并解決自己在設計中所遇到的各種問題，而且培養(yǎng)了我們自主動手的能力，并為以后的發(fā)展打下了堅實的基礎。
 （1）最終開發(fā)出一套齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷通用性軟件系統(tǒng)；
 （2）避免在軟件開發(fā)方面的很多重復性工作，可快速組建齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測與
 故障診斷系統(tǒng)，節(jié)省開發(fā)、應用時間；
 （3）降低齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的開發(fā)、應用成本；
 （4）建立齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)軟件平臺，在最低成本的前提下實
 現對各種型號的齒輪箱的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷；
 （5）采用多級動態(tài)庫技術，使齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)具有更好的可
 升級性和更低成本的功能擴展性；
 （6）采用多線程技術，實現離線、在線狀態(tài)監(jiān)測與故障分析可以在同一軟件
 系統(tǒng)內同時進行，具有較好的實時性、兼容性和靈活性；實現數據采集與數據分
 析分離，保證了數據采集的實時性，又可以現場進行各種分析（包括精密分析）；
 （7）在本軟件平臺上應用對象可以方便的拓展到其他設備，以最低成本實現
 更廣泛的應用對象的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷和應用領域。
 （1）液力傳動變速箱設計是機械工程及自動化專業(yè)學生的一次比較完整的某類機械的整體設計。通過設計，培養(yǎng)學生獨立的機械整機的分析能力，樹立正確的設計思想，掌機電一體化產品設計的基本方法和步驟，為自動化機械設計打下良好的基礎。
 （2通過設計，把有關課題（機械原理、機械設計、液力傳動、汽車構造、CAD技術、Pro/E）中獲得的理論知識在實際中綜合地加以利用，使這些知識得到鞏固與發(fā)展，使理論知識與生活密切地結合起來。因此，液力傳動變速箱的設計是有關專業(yè)基礎和專業(yè)課后綜合性的專業(yè)設計。
 （3）通過設計，熟練的應用有關參考資料，計算圖表、手冊、圖冊和規(guī)范，熟悉有關國家標準，培養(yǎng)學生獨立工作與分工合作完成大型設計的能力和在機械整體設計方面所必備的基本技能。
 （4）本次設計的具體要求：進行相關的機械、液力傳動以及液壓控制等方面的理論與技術研究，開發(fā)基于機電一體化的高效、簡易、穩(wěn)定。
 （5）隨著國家經濟建設的不斷發(fā)展,對液力傳動變速箱的需求量將逐年大幅度增加，液力傳動變速箱用戶對性能要求越來越高。本次設計致力于研究出更加實用、合理的液力傳動變速箱。
1.2 本課題的主要研究內容
 本次設計的液力傳動變速箱是由液力變矩器和具有前進二檔、后退二檔共四個檔位的動力換檔變速箱組成的液力傳動變速箱。設計的主要任務包括總體方案設計、結構與零部件設計、液壓控制部分設計、變速箱的三維建模與運動仿真。液力傳動變速箱采用單級二相三工作輪綜合式液力變矩器。液力變矩器使該液力傳動變速箱具有液力傳動輸出的自動適應性，能隨著外負載的變化而相應改變其輸出扭矩和轉速，而且要求能夠吸收和消除來自發(fā)動機和外負載對傳動系統(tǒng)的沖擊振動。所采用的換檔方式要求帶有緩沖閥，使操縱簡單、方便，起動平穩(wěn)，較大地減輕操作者勞動強度。
 除此之外，還要學會濕式多片式液力離合器的設計方法以及設計液壓控制整體的油路。這樣，每個部分協調工作，構成完整的液力傳動變速箱。并學會用AUTOCAD建造部件的結構圖。
 在設計過程中學會查閱相關技術文獻、資料、手冊，并進行計算和繪圖及編寫文本。在解決工程問題時必須有全局觀點、生產觀點和經濟觀點，并樹立正確的設計思路和嚴謹的工作作風，熟悉機電液一體化技術工作的一般程序和方法。
主要指標與技術參數：
 型號：JCMFVD60T
 相配發(fā)動機額定功率KW：64~81
 相配發(fā)動機額定轉速r/min：2000~2400
 傳動比：前進一檔：1.621   前進二檔：0.526
         后退一檔：1.621   后退二檔：0.526
 主油壓力Mpa:1.2~1.5
 變矩器進油壓力Mpa:0.5~0.7
 變矩器型號：YJH315
 有效直徑mm：315
 零速工況變矩系數：3.15+/-0.15
 最高效率：>0.79
 零速工況泵輪公稱力矩N.m：71+/-4
 最高效率工況泵輪公稱力矩N.m：60+/-3
 旋轉方向（面向輸入端）：順時針
 工作油液：6號或8號液力傳動油
 工作油溫（度）：70~95
 最高工作油溫（度）：120（不超過5min）
 外形尺寸（長x寬x高）：740x580x620
 凈質量kg：320
 通過本次設計，旨在培養(yǎng)學生運用所學知識完成實際工程設計的獨立工作能力。通過液力傳動變速箱設計的應用，進一步掌握變速箱的基本知識和系統(tǒng)設計的方法，提高工程應用能力。
1.3 國內外研究現狀
1.3.1 發(fā)展概述
 隨著社會經濟的飛速發(fā)展，液力傳動變速箱逐漸取代了機械式的變速箱。據調查，美國Allison等液力傳動變速箱市場用量很大，但其價格昂貴、結構發(fā)雜、修理技術含量高、故障判斷難度大，而且還需要檢測試驗臺帶動，檢測液力傳動變速箱的油壓、轉速、溫度等，錄取各種技術參數，判斷排除故障。
 20世紀80年代中期，液力傳動變速箱在國外得以迅速發(fā)展，普及率愈來愈高，除了大排量發(fā)動機繼續(xù)裝備液力傳動變速箱之外，發(fā)動機排量在ZL以下的轎車也大量裝備液力傳動變速箱，而且不少車型都把它作為標準配置推出。液力傳動變速箱在我國一直是處于十分落后狀態(tài)，除了70年代長春第一汽車制造廠曾為紅旗牌轎車配置了液力傳動變速箱之后，將近二十多年來，國產轎車從未出現過液力傳動變速箱總成。自從20世紀80年代以來，國外大量的現代轎車進人我國市場，特別在一些國際化大都市，裝備有液力傳動變速箱的進口轎車迅速增長。隨著我國改革開放的進一步深入，國家對汽車工業(yè)的投資規(guī)模日益擴大，國內外汽車生產企業(yè)對高質量、高水平、高效率的液力傳動變速箱的需求越來越迫切。
 液力傳動變速箱故障診斷在設備故障診斷中的作用和意義，作為機械設備中一種必不可少的傳遞動力的通用零部件，在金屬切削機床、航空、電力系統(tǒng)、農業(yè)機械、運輸機械、冶金機械等現代工業(yè)設備中得到廣泛的應用。但由于其本身結構復雜，工作環(huán)境惡劣等原因，齒輪箱容易出現損壞和故障。
 液力傳動變速箱的運行狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷技術是建立在多個學科基礎之上的交叉學科，它綜合了機械、電子、力學、數學、物理、計算機的精華，具有工程應用性強、技術基礎可靠、與高技術發(fā)展密切相關的特點。采用這一先進技術對齒輪箱進行狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷，可實現齒輪箱由事后維修、定期維修到視情維修的根本轉變，減少一些不必要的經濟損失，具有重大意義。
1.3.2液力傳動變速箱的技術發(fā)展趨勢
 隨著國內汽車市場的發(fā)育成長，液力傳動變速箱產品型譜逐步細化，產品的針對性越來越強，因此在保證現有液力傳動變速箱生產和改進的同時，要充分認識到加入WTO后良好的合作開發(fā)機遇，取長補短，同時更應認識到供方、買方、替代者、產品競爭者的巨大壓力。要緊跟重型商用車行業(yè)向高檔、高技術含量和智能化方向發(fā)展的趨勢，要緊跟客車低地板化、綠色環(huán)保化、城市公交大型化的發(fā)展方向，開發(fā)和生產具有自主知識產權、適合我國國情的重型車用液力傳動變速箱。

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