对静液压装载机驱动桥设计计算及仿真分析

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1、业信息化动桥主减速器采用了“格利森”制弧齿螺旋锥齿轮，其式中：为使用系数；Kv为动载系数；Km为齿向载传动承载负荷大，传动平稳，高速旋转时噪声和振动荷系数；K为端面载荷系数；zI为节点区域系数；zM一小。为中点区域系数；为弹性系数；zB为计算齿面接触强度(1)主、从动齿轮齿数的选择的螺旋角系数；ZK为计算齿面接触强度的锥齿轮系数；ZI根据及驱动桥离地间隙的要求．同时为了使齿轮磨合为计算齿面接触强度的载荷分配系数。均匀，最终选取主动螺旋锥齿轮齿数2"1=12，从动螺旋锥齿(2)许用接触应力轮齿数z2=39。or柙=吐Z『zIvIiz)((6)(2)端面模数}h击I式中：or蛐为试验

2、齿轮的接触疲劳极限，MPa；，为从动锥齿轮的大端端面模数[33：寿命系数；ZI．Ⅶ为润滑油影响系数；Zw为工作硬化系数；m’13(2)zx为尺寸系数；S为齿面接触强度的安全系数。4。3强度条件式中：Km为模数系数，一般取K=0．3～0．4；为从动(1)齿面接触疲劳强度条件：锥齿轮计算转矩，此处#~o=1638N．-m。计算后最终取orH≤m(7)主从动螺旋锥齿轮模数m=5．4。(2)齿根弯曲疲劳强度条件：3．4差速器设计orF≤(8)本驱动桥差速器采用结构简单且常用的摩擦片式限滑5驱动桥模型建立差速器，行星齿轮个数忙4，比普通对称圆锥行星齿轮差5．1仿真模型建立速器多了摩擦片组，

3、可较显著增大差速器内摩擦力矩，防RomaxDesigner由Romax科技有限公司开发，是世界滑效果更好。上最完整的轴承、齿轮箱和机械传动系统仿真产品设计与4齿轮强度校核理论分析软件．目前已成为齿轮传动领域的行业标准。该软件驱动桥齿轮承受的是交变载荷，其主要损坏形式是疲广泛应用于汽车、船舶、风力发电、工程机械、轴承设计劳。常进行弯曲强度和齿面接触强度两方面的校核计算以及航空航天等领域的齿轮传动系统的设计。(以锥齿轮为例)。图1所示为利用Romax软件建立的静液压装载机驱4．1弯曲强度校核动桥的虚拟样机模型]，在该模型中建立了分动器齿(1)计算弯曲应力：轮、主减速齿轮、差速齿轮、轮

4、边齿轮及相应的轴和壳KAKvKmKr,~F,y体等。F：．．FsYYKYIs(3)0mM式中：为使用系数；K为动载系数；眦为齿向载荷系数；为端面载荷系数；'，为复合齿形系数；Y为计算齿根弯曲强度的重合度系数；Y为计算齿根抗弯强度的锥齿轮系数；y为计算齿根抗弯强度的载荷分配系数。6(2)许用弯曲应力：FP=—YNrYxl，hy(4)h“式中：O'FE为齿轮材料的弯曲疲劳强度基本值，MPa；1．分动箱一级减速2．螺旋主减速器3．差速器4．半轴yx为尺寸系数；Y为寿命系数；y为相对齿根圆角敏5．左轮边减速6．右轮边减速感系数；yM为相对齿根表面状况系数；．s为齿根抗弯图1装载机驱动桥虚

5、拟样机模型及动力流强度的最小安全系数。4．2齿面接触强度校核建模过程简述如下：齿轮的齿面接触强度不足会引起齿面的疲劳点蚀及剥(1)差速器行星轮轴和行星轮之间以间隙轴承和刚性落．因此齿轮要有足够的接触疲劳强度．主减速器螺旋锥轴承相连接：齿轮齿面接触应力计算如下。(2)半轴与半轴齿轮、轮边太阳轮等采用花键联接的(1)计算接触应力or：部位。以刚性连接来模拟；(3)轮边行星架与轮壳之间的轴承设置成分离轴承方一萼．一(5)式。以模拟二者的相对转动；表1最大扭矩工况下齿轮的弯曲、接触应力值及损伤率(4)安装在桥壳或分动器壳体上的轴承，通过将轴承的分配等因素，符合装载机驱动桥齿轮传动系的设计

6、要设置成与大地连接来模拟。求。文中分析结果为装载机驱动桥的进一步动态分析、优分动器小齿轮上定义一个动力输入载荷．两个轮壳上化提供了参考。分别定义了一个动力输出。参考文献：动力输人转矩为液压马达最大转矩=216N·m，输[1]杨一岳，金山静液压传动轮式装载机发展概况[J]．工程机入转速574r／min。时间参考同类工程机械最低档运行工况械与维修，1998(12)：10—11．设置为l0小时，这样是偏于安全的。利用Romax软件在[2]唐振科．工程机械底盘设计[M]．郑州：黄河水利出版社，2004．该载荷谱工况下运行虚拟样机模型，分析各齿轮的弯曲疲[3]刘惟信，汽车车桥设计[M]．北

7、京：清华大学出版社，劳强度、接触疲劳强度以及损伤率进行分析．结果如表l2006．所示。[4]姚建平．装载机驱动桥改进设计研究[J]．工程机械，20065．2仿真结果分析(2)：26-29．从表1可以看出，左、右轮边内齿圈的弯曲安全系数[5]机械设计手册编委会．机械设计手册(第3版)3卷[M]．分别为1．070、1．113，二者对应的弯曲损伤率皆大于北京：机械工业出版社．2004．100％，与安全系数偏小结果一致。左、右轮边太阳轮接触[6]RomaxTechnologycompan