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液力傳動(dòng)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(xué)生能夠正確且更好的運用自己在大學(xué)里所學(xué)的東西，讓我們能夠自己動(dòng)腦筋去考慮問(wèn)題、發(fā)現并解決自己在設計中所遇到的各種問(wèn)題，而且培養了我們自主動(dòng)手的能力，并為以后的發(fā)展打下了堅實(shí)的基礎。
（1）最終開(kāi)發(fā)出一套齒輪箱狀態(tài)監測與故障診斷通用性軟件系統；
（2）避免在軟件開(kāi)發(fā)方面的很多重復性工作，可快速組建齒輪箱狀態(tài)監測與
故障診斷系統，節省開(kāi)發(fā)、應用時(shí)間；
（3）降低齒輪箱狀態(tài)監測與故障診斷系統的開(kāi)發(fā)、應用成本；
（4）建立齒輪箱狀態(tài)監測與故障診斷系統軟件平臺，在最低成本的前提下實(shí)
現對各種型號的齒輪箱的狀態(tài)監測與故障診斷；
（5）采用多級動(dòng)態(tài)庫技術(shù)，使齒輪箱狀態(tài)監測與故障診斷系統具有更好的可
升級性和更低成本的功能擴展性；
（6）采用多線(xiàn)程技術(shù)，實(shí)現離線(xiàn)、在線(xiàn)狀態(tài)監測與故障分析可以在同一軟件
系統內同時(shí)進(jìn)行，具有較好的實(shí)時(shí)性、兼容性和靈活性；實(shí)現數據采集與數據分
析分離，保證了數據采集的實(shí)時(shí)性，又可以現場(chǎng)進(jìn)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(shí)現
更廣泛的應用對象的狀態(tài)監測與故障診斷和應用領(lǐng)域。
（1）液力傳動(dòng)變速箱設計是機械工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一次比較完整的某類(lèi)機械的整體設計。通過(guò)設計，培養學(xué)生獨立的機械整機的分析能力，樹(shù)立正確的設計思想，掌機電一體化產(chǎn)品設計的基本方法和步驟，為自動(dòng)化機械設計打下良好的基礎。
（2通過(guò)設計，把有關(guān)課題（機械原理、機械設計、液力傳動(dòng)、汽車(chē)構造、CAD技術(shù)、Pro/E）中獲得的理論知識在實(shí)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(lái)。因此，液力傳動(dòng)變速箱的設計是有關(guān)專(zhuān)業(yè)基礎和專(zhuān)業(yè)課后綜合性的專(zhuān)業(yè)設計。
（3）通過(guò)設計，熟練的應用有關(guān)參考資料，計算圖表、手冊、圖冊和規范，熟悉有關(guān)國家標準，培養學(xué)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(jìn)行相關(guān)的機械、液力傳動(dòng)以及液壓控制等方面的理論與技術(shù)研究，開(kāi)發(fā)基于機電一體化的高效、簡(jiǎn)易、穩定。
（5）隨著(zhù)國家經(jīng)濟建設的不斷發(fā)展,對液力傳動(dòng)變速箱的需求量將逐年大幅度增加，液力傳動(dòng)變速箱用戶(hù)對性能要求越來(lái)越高。本次設計致力于研究出更加實(shí)用、合理的液力傳動(dòng)變速箱。
1.2 本課題的主要研究?jì)热?br /> 本次設計的液力傳動(dòng)變速箱是由液力變矩器和具有前進(jìn)二檔、后退二檔共四個(gè)檔位的動(dòng)力換檔變速箱組成的液力傳動(dòng)變速箱。設計的主要任務(wù)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(dòng)仿真。液力傳動(dòng)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(dòng)變速箱具有液力傳動(dòng)輸出的自動(dòng)適應性，能隨著(zhù)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(lái)自發(fā)動(dòng)機和外負載對傳動(dòng)系統的沖擊振動(dòng)。所采用的換檔方式要求帶有緩沖閥，使操縱簡(jiǎn)單、方便，起動(dòng)平穩，較大地減輕操作者勞動(dòng)強度。
除此之外，還要學(xué)會(huì )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(gè)部分協(xié)調工作，構成完整的液力傳動(dòng)變速箱。并學(xué)會(huì )用AUTOCAD建造部件的結構圖。
在設計過(guò)程中學(xué)會(huì )查閱相關(guān)技術(shù)文獻、資料、手冊，并進(jìn)行計算和繪圖及編寫(xiě)文本。在解決工程問(wèn)題時(shí)必須有全局觀(guān)點(diǎn)、生產(chǎn)觀(guān)點(diǎn)和經(jīng)濟觀(guān)點(diǎn)，并樹(shù)立正確的設計思路和嚴謹的工作作風(fēng)，熟悉機電液一體化技術(shù)工作的一般程序和方法。
主要指標與技術(shù)參數：
型號：JCMFVD60T
相配發(fā)動(dòng)機額定功率KW：64~81
相配發(fā)動(dòng)機額定轉速r/min：2000~2400
傳動(dòng)比：前進(jìn)一檔：1.621 前進(jìn)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(jìn)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(chēng)力矩N.m：71+/-4
最高效率工況泵輪公稱(chēng)力矩N.m：60+/-3
旋轉方向（面向輸入端）：順時(shí)針
工作油液：6號或8號液力傳動(dòng)油
工作油溫（度）：70~95
最高工作油溫（度）：120（不超過(guò)5min）
外形尺寸（長(cháng)x寬x高）：740x580x620
凈質(zhì)量kg：320
通過(guò)本次設計，旨在培養學(xué)生運用所學(xué)知識完成實(shí)際工程設計的獨立工作能力。通過(guò)液力傳動(dòng)變速箱設計的應用，進(jìn)一步掌握變速箱的基本知識和系統設計的方法，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(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的飛速發(fā)展，液力傳動(dòng)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(dòng)變速箱市場(chǎng)用量很大，但其價(jià)格昂貴、結構發(fā)雜、修理技術(shù)含量高、故障判斷難度大，而且還需要檢測試驗臺帶動(dòng)，檢測液力傳動(dòng)變速箱的油壓、轉速、溫度等，錄取各種技術(shù)參數，判斷排除故障。
20世紀80年代中期，液力傳動(dòng)變速箱在國外得以迅速發(fā)展，普及率愈來(lái)愈高，除了大排量發(fā)動(dòng)機繼續裝備液力傳動(dòng)變速箱之外，發(fā)動(dòng)機排量在ZL以下的轎車(chē)也大量裝備液力傳動(dòng)變速箱，而且不少車(chē)型都把它作為標準配置推出。液力傳動(dòng)變速箱在我國一直是處于十分落后狀態(tài)，除了70年代長(cháng)春第一汽車(chē)制造廠(chǎng)曾為紅旗牌轎車(chē)配置了液力傳動(dòng)變速箱之后，將近二十多年來(lái)，國產(chǎn)轎車(chē)從未出現過(guò)液力傳動(dòng)變速箱總成。自從20世紀80年代以來(lái)，國外大量的現代轎車(chē)進(jìn)人我國市場(chǎng)，特別在一些國際化大都市，裝備有液力傳動(dòng)變速箱的進(jìn)口轎車(chē)迅速增長(cháng)。隨著(zhù)我國改革開(kāi)放的進(jìn)一步深入，國家對汽車(chē)工業(yè)的投資規模日益擴大，國內外汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)對高質(zhì)量、高水平、高效率的液力傳動(dòng)變速箱的需求越來(lái)越迫切。
液力傳動(dòng)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(dòng)力的通用零部件，在金屬切削機床、航空、電力系統、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(dòng)變速箱的運行狀態(tài)監測及故障診斷技術(shù)是建立在多個(gè)學(xué)科基礎之上的交叉學(xué)科，它綜合了機械、電子、力學(xué)、數學(xué)、物理、計算機的精華，具有工程應用性強、技術(shù)基礎可靠、與高技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)的特點(diǎn)。采用這一先進(jìn)技術(shù)對齒輪箱進(jìn)行狀態(tài)監測與故障診斷，可實(shí)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(jīng)濟損失，具有重大意義。
1.3.2液力傳動(dòng)變速箱的技術(shù)發(fā)展趨勢
隨著(zhù)國內汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)育成長(cháng)，液力傳動(dòng)變速箱產(chǎn)品型譜逐步細化，產(chǎn)品的針對性越來(lái)越強，因此在保證現有液力傳動(dòng)變速箱生產(chǎn)和改進(jìn)的同時(shí)，要充分認識到加入WTO后良好的合作開(kāi)發(fā)機遇，取長(cháng)補短，同時(shí)更應認識到供方、買(mǎi)方、替代者、產(chǎn)品競爭者的巨大壓力。要緊跟重型商用車(chē)行業(yè)向高檔、高技術(shù)含量和智能化方向發(fā)展的趨勢，要緊跟客車(chē)低地板化、綠色環(huán)�；�、城市公交大型化的發(fā)展方向，開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)具有自主知識產(chǎn)權、適合我國國情的重型車(chē)用液力傳動(dòng)變速箱。
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