2019叉车驱动桥设计

前言本次设计我做的是5t内燃叉车的驱动桥设计。驱动桥处于传动系统末端，它的任务是改变由原动机传来的转矩大小和方向，并将它协调地传给左右驱动轮。驱动轮由主减速器、差速器、半轴和桥壳等部件组成。此次我设计的驱动桥在结构上不同于小吨位叉车，应用的是单级减速器、双轮胎及轮边减速装置。主减速器，差速器，半轴，轮边减速器等是传力机构，属传动机构。桥壳用来安装这些机构。承受重力和其他外力，属于行走支承系统的部件。桥壳是可分式桥壳，半轴套管与驱动桥壳用螺栓连接，内套有全浮式半轴。制动盘固定在驱动轮毂上。此次设计的主要步骤：㈠、总体设计，主要计算了发动机选择及额定功率的确定和主传动比及各档传动比的确定。㈡、驱动桥结构型式及选择。㈢、主减速器的设计采用单级减速器。㈣、差速器的设计。㈤、半轴的设计。㈥、桥壳的结构设计。㈦、论边减速的设计。㈧、其它相关结构的设计。在设计过程中，编者还得到了指导教师董洪全老师的悉心指导，在此对他们表示深深的感谢。编者2008年6月7日绪论叉车介绍：叉车是应用十分广泛的流动式装卸搬运车辆，是物料搬运机械（国外称为工业车辆或地面运输车辆）的两种。叉车又名铲车，万能装卸车或自动装卸车。它是由在无轨地盘上附加专用装卸工作装置构成的。叉车的主要用途是进行搬卸，堆垛和拆垛以及短途搬运工作。有时也可兼作牵引车，用来托挂拖车提高运作。由于叉车有很好的机动性能和通过性能，又有较强的适应性，适合货种多，货量多且必须迅速集散和周转的部门使用，因此叉车成了港口码头，铁路车站和仓库货场等部门几乎不可缺少的机械。按构造形式分类的依据是我国的部颁标准（JB/Z128—84），在此叉车被划入起升车辆的堆垛车辆的一类，堆垛车辆又包含11种。包括平衡重式叉车、侧面叉车、叉腿是叉车、迁移式叉车、越野叉车。叉车的基本参数：基本参数是用来表示机械的主要技术特性。工作性能或能力的数据，也用于指导设计，作为设计的原始数据，是进行总体设计所必须的。由标准或规范给出的基本参数的规定值，是设计者必须遵从的，使用者根据具体的使用条件选用选择叉车时，基本参数是必不可少的依据，基本参数有如下几个：⑴起重量（Q）—额定起重量，是指货叉上的货物重心位于规定的载荷中心矩上时，叉车能举升的最大重量。⑵载荷中心矩（c）是指货物重心到货叉垂直段前表面的规定距离。标准中所给出的规定值与起重量有关，起重量大时，载荷中心矩也大。⑶起升高度（maxh）是指叉车位于水平坚实地面上，门架垂直放置且承受有额定起重量的货物时，货叉所能升起的最大高度——货叉水平段上表面至地面的垂直距离。⑷满载行驶速度（maxv）指货叉上货物达到额定起重量且变速器在高档位时，叉车在平直干硬的道路上行驶达到的最高稳定行驶速度。其单位为km/h。⑸满载最大起升速度（maxsv）指叉车在停止状态下，将发动机油门开到最大时起升大小为额定起重量的货物所能达到的平均起升速度。其单位为km/min。⑹最小离地间隙（mina）指叉车在无载或满载两种情况下，除直接与车轮相连接的零件外，车体上最低点距地面的最小垂直间隙。其单位为mm。⑺满载爬坡度（a）指货叉上载有额定起重量的货物的叉车，以最低稳定速度所能爬上的长为规定的最陡坡道的坡度值。其值以百分数计。⑻门架的前倾角（f）及后倾角（r）分别指无载的叉车门架能从其垂直位向前和向后倾斜摆动的最大角度。⑼最小转弯半径（minR）指将叉车的转向轮转至极限位置并以最稳定速度作转弯运动时，其瞬时中心距车体最外侧的距离。其单位为mm。此外，自重及最大外形尺寸也是叉车的主要参数。其中最大高度是指门架完全缩回的最大结构高度。前、后车轮中心线间的水平距离称之为轴距。原始数据：额定起重量：5000kg起升高度：3000mm整机重量：7600kg满载Ⅱ最大行驶速度：24km/h发动机额定功率：72马力满载Ⅰ最大行驶速度：11km/h发动机额定功率下的转速：2400r/min最大输出扭矩：76马力最小离地间隙：160mm对应最大扭矩的发动机转速:1900r/min满载最大爬坡度：≥20%轮距：前轮1585mm后轮1500mm轮胎：前后轮均选用8.25—15—16PR资料收集：此次设计所参考的机型为浙江杭叉工程机械股份有限公司生产的CPCD50—R系列。其主要参数如下表：第一章、叉车行驶性能及牵引性能计算1.1、X4105CQ柴油机的实用外特性（见下表4）1.1.1、发动机附件（消声器，风扇，真空泵）的扭矩消耗（见表1）一般讲附件所占用的功率为发动机功率的10%Mf=32**1.0*2.716einnNe=322400*72*1.0*2.716in=27*10*73.3in式中：Mf——消耗功率Ne——发动机额定功率en——发动机额定功率下的转速mprne2400in——发动机转速表1：发动机附件扭矩消耗in1080120014001600180020002200240025002in166400014400001960000256000032400004000000484000057600006250000Mf0.4350.5370.7310.9551.20851.4921.80532.1482.331.1.2、工作油泵消耗扭矩计算：见（表2）工作油泵为GBF-80泵的转速为：mprinnei2321304.12400排量：rlq/81设压力损失（在2400rpm时）21/5cmkgP则工作油缸在不同转速下的压力损失22221*23215*nnnPPi①式中：n——计算转速in——泵的转速in=2321工作油缸在各转速下的扭矩1BMPPqMB*1000*88.080*59.1/**59.11=P1445.0②依据①②两式做表6表2：工作油泵空转消耗扭矩表in1080120014001600180020002200240025002in166400014400001960000256000032400004000000484000057600006250000△P1.08241.33631.81882.375083.006723.7124.491525.34525.8MB10.15640.19310.26280.34330.43450.5360.6490.7720.83811.1.3、转向油泵扭矩消耗计算：（见表3）转向油泵的转速为mprinnei2321034.12400油泵排量rlq/25设压力21/12cmkgP则转向油泵在不同转速下的压力损失P:22221*232112*nnnPPi=26*10*227.2n①/**59.12PqMB=P*1000*88.025*59.1=P045.0②根据①②两式做（表3）表3：转向油泵消耗扭矩表n1080120014001600180020002200240025002n166400014400001960000256000032400004000000484000057600006250000△P2.59753.2074.3655.77.2158.90810.77912.8313.92MB20.11690.14430.19640.25650.32470.4010.62640.62640.6264叉车发动机启动，起升转向不工作时各附件泵消耗扭矩之和：21BBfGMMMM①消耗功率：2.716*nMNcc②根据①②做表4为发动机的使用外特性表4：发动机使用外特性n108012001400160018002000220024002500备注Mc0.70830.87441.19021.55481.96772.4532.93933.49743.945Nc1.06811.4652.32663.47344.94536.857.35111.719813.771Me23.224.925.226.126.124.621.55.6发动机外特性Ne38.946.156.465.872.875.37219.5McMe22.32623.7123.6424.1323.6521.6618.00261.655发动机使用外特性NcNe37.4443.7752.9360.8565.9567.94960.285.7291.2、叉车变矩器的的计算：CPCD50叉车选用YR323变矩器1.2.1、YR323变矩器的原始特性：（表5）（表6）表5：YR323变矩器的原始特性i00.10.20.30.40.50.6750.6750.750.8250.8750.95410*B18.419.32020.620.820.419.618.917.916.51561k3.633.182.762.31.91.581.41.261.181.040.970.9200.320.5350.690.7560.7950.80.860.8720.8850.850.875上述实验数据为出口油温CT50602时数据，介质为22号汽轮机油按照叉车技术要求变矩器工作油温为C1090取下限C80为牵引计算的工作油温：#22汽轮机油901.020C则CttC201C206000072.0t206000072.01901.0=0.876864.0208000072.01901.080CCCBC60C80B80***※=824.0864.0**B※=B*9863.0※得出在油温80时48010**BC表6：410**B修正表i00.10.20.30.40.50.6750.6750.750.8250.8750.95410*B18.1519.0419.7320.3220.5220.1219.3318.6447.6516.2714.796.022.2、YB323变矩器泵轮输入特性：（表7）表7：泵轮输入特性参数表泵轮转速Bn变矩器传动比变矩系数12001400160018002000220023002Bn1.446101.966102.566103.246104.06104.486105.29610m323.0DDDn52B循环直径5.063106.89310931011.3931014.0631017.0231018.59310i410*BBM018.159.18912.50716.33520.67525.52430.88433.7590.119.049.6413.1217.13621.68826.77632.39835.410.219.739.98913.59617.75722.47427.74633.57336.6940.320.3210.28814.00318.28823.14728.57634.57737.7910.420.5210.38914.1418.46823.37428.87534.91738.1630.520.1210.18713.86518.10822.91928.29534.23637.4190.57519.339.78713.3217.39722.01927.18432.89235.950.67518.649.43712.85416.77621.23326.21331.71834.6670.7517.658.93612.16315.88520.10524.82130.03332.8250.816.778.49111.55615.09319.10323.58428.53631.1890.82516.278.23811.21214.64318.53322.88127.68530.2590.87514.197.48810.19213.31116.84720.79925.16727.5060.913.026.5928.97211.71314.8318.3122.15624.2150.9210.655.3927.3399.58512.1