液力传动变速箱

第一章 绪  论
1.1 研究的目的和意义
 研究本课题的主要目的是为了让广大学生能够正确且更好的运用自己在大学里所学的东西，让我们能够自己动脑筋去考虑问题、发现并解决自己在设计中所遇到的各种问题，而且培养了我们自主动手的能力，并为以后的发展打下了坚实的基础。
 （1）最终开发出一套齿轮箱状态监测与故障诊断通用性软件系统；
 （2）避免在软件开发方面的很多重复性工作，可快速组建齿轮箱状态监测与
 故障诊断系统，节省开发、应用时间；
 （3）降低齿轮箱状态监测与故障诊断系统的开发、应用成本；
 （4）建立齿轮箱状态监测与故障诊断系统软件平台，在最低成本的前提下实
 现对各种型号的齿轮箱的状态监测与故障诊断；
 （5）采用多级动态库技术，使齿轮箱状态监测与故障诊断系统具有更好的可
 升级性和更低成本的功能扩展性；
 （6）采用多线程技术，实现离线、在线状态监测与故障分析可以在同一软件
 系统内同时进行，具有较好的实时性、兼容性和灵活性；实现数据采集与数据分
 析分离，保证了数据采集的实时性，又可以现场进行各种分析（包括精密分析）；
 （7）在本软件平台上应用对象可以方便的拓展到其他设备，以最低成本实现
 更广泛的应用对象的状态监测与故障诊断和应用领域。
 （1）液力传动变速箱设计是机械工程及自动化专业学生的一次比较完整的某类机械的整体设计。通过设计，培养学生独立的机械整机的分析能力，树立正确的设计思想，掌机电一体化产品设计的基本方法和步骤，为自动化机械设计打下良好的基础。
 （2通过设计，把有关课题（机械原理、机械设计、液力传动、汽车构造、CAD技术、Pro/E）中获得的理论知识在实际中综合地加以利用，使这些知识得到巩固与发展，使理论知识与生活密切地结合起来。因此，液力传动变速箱的设计是有关专业基础和专业课后综合性的专业设计。
 （3）通过设计，熟练的应用有关参考资料，计算图表、手册、图册和规范，熟悉有关国家标准，培养学生独立工作与分工合作完成大型设计的能力和在机械整体设计方面所必备的基本技能。
 （4）本次设计的具体要求：进行相关的机械、液力传动以及液压控制等方面的理论与技术研究，开发基于机电一体化的高效、简易、稳定。
 （5）随着国家经济建设的不断发展,对液力传动变速箱的需求量将逐年大幅度增加，液力传动变速箱用户对性能要求越来越高。本次设计致力于研究出更加实用、合理的液力传动变速箱。
1.2 本课题的主要研究内容
 本次设计的液力传动变速箱是由液力变矩器和具有前进二档、后退二档共四个档位的动力换档变速箱组成的液力传动变速箱。设计的主要任务包括总体方案设计、结构与零部件设计、液压控制部分设计、变速箱的三维建模与运动仿真。液力传动变速箱采用单级二相三工作轮综合式液力变矩器。液力变矩器使该液力传动变速箱具有液力传动输出的自动适应性，能随着外负载的变化而相应改变其输出扭矩和转速，而且要求能够吸收和消除来自发动机和外负载对传动系统的冲击振动。所采用的换档方式要求带有缓冲阀，使操纵简单、方便，起动平稳，较大地减轻操作者劳动强度。
 除此之外，还要学会湿式多片式液力离合器的设计方法以及设计液压控制整体的油路。这样，每个部分协调工作，构成完整的液力传动变速箱。并学会用AUTOCAD建造部件的结构图。
 在设计过程中学会查阅相关技术文献、资料、手册，并进行计算和绘图及编写文本。在解决工程问题时必须有全局观点、生产观点和经济观点，并树立正确的设计思路和严谨的工作作风，熟悉机电液一体化技术工作的一般程序和方法。
主要指标与技术参数：
 型号：JCMFVD60T
 相配发动机额定功率KW：64~81
 相配发动机额定转速r/min：2000~2400
 传动比：前进一档：1.621   前进二档：0.526
         后退一档：1.621   后退二档：0.526
 主油压力Mpa:1.2~1.5
 变矩器进油压力Mpa:0.5~0.7
 变矩器型号：YJH315
 有效直径mm：315
 零速工况变矩系数：3.15+/-0.15
 最高效率：>0.79
 零速工况泵轮公称力矩N.m：71+/-4
 最高效率工况泵轮公称力矩N.m：60+/-3
 旋转方向（面向输入端）：顺时针
 工作油液：6号或8号液力传动油
 工作油温（度）：70~95
 最高工作油温（度）：120（不超过5min）
 外形尺寸（长x宽x高）：740x580x620
 净质量kg：320
 通过本次设计，旨在培养学生运用所学知识完成实际工程设计的独立工作能力。通过液力传动变速箱设计的应用，进一步掌握变速箱的基本知识和系统设计的方法，提高工程应用能力。
1.3 国内外研究现状
1.3.1 发展概述
 随着社会经济的飞速发展，液力传动变速箱逐渐取代了机械式的变速箱。据调查，美国Allison等液力传动变速箱市场用量很大，但其价格昂贵、结构发杂、修理技术含量高、故障判断难度大，而且还需要检测试验台带动，检测液力传动变速箱的油压、转速、温度等，录取各种技术参数，判断排除故障。
 20世纪80年代中期，液力传动变速箱在国外得以迅速发展，普及率愈来愈高，除了大排量发动机继续装备液力传动变速箱之外，发动机排量在ZL以下的轿车也大量装备液力传动变速箱，而且不少车型都把它作为标准配置推出。液力传动变速箱在我国一直是处于十分落后状态，除了70年代长春第一汽车制造厂曾为红旗牌轿车配置了液力传动变速箱之后，将近二十多年来，国产轿车从未出现过液力传动变速箱总成。自从20世纪80年代以来，国外大量的现代轿车进人我国市场，特别在一些国际化大都市，装备有液力传动变速箱的进口轿车迅速增长。随着我国改革开放的进一步深入，国家对汽车工业的投资规模日益扩大，国内外汽车生产企业对高质量、高水平、高效率的液力传动变速箱的需求越来越迫切。
 液力传动变速箱故障诊断在设备故障诊断中的作用和意义，作为机械设备中一种必不可少的传递动力的通用零部件，在金属切削机床、航空、电力系统、农业机械、运输机械、冶金机械等现代工业设备中得到广泛的应用。但由于其本身结构复杂，工作环境恶劣等原因，齿轮箱容易出现损坏和故障。
 液力传动变速箱的运行状态监测及故障诊断技术是建立在多个学科基础之上的交叉学科，它综合了机械、电子、力学、数学、物理、计算机的精华，具有工程应用性强、技术基础可靠、与高技术发展密切相关的特点。采用这一先进技术对齿轮箱进行状态监测与故障诊断，可实现齿轮箱由事后维修、定期维修到视情维修的根本转变，减少一些不必要的经济损失，具有重大意义。
1.3.2液力传动变速箱的技术发展趋势
 随着国内汽车市场的发育成长，液力传动变速箱产品型谱逐步细化，产品的针对性越来越强，因此在保证现有液力传动变速箱生产和改进的同时，要充分认识到加入WTO后良好的合作开发机遇，取长补短，同时更应认识到供方、买方、替代者、产品竞争者的巨大压力。要紧跟重型商用车行业向高档、高技术含量和智能化方向发展的趋势，要紧跟客车低地板化、绿色环保化、城市公交大型化的发展方向，开发和生产具有自主知识产权、适合我国国情的重型车用液力传动变速箱。

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