試析裝載機變速箱測試系統(tǒng)

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1、試析裝載機變速箱測試系統(tǒng)裝載機變速箱測試系統(tǒng)論文導(dǎo)讀：本論文是一篇關(guān)于裝載機變速箱測試系統(tǒng)的優(yōu)秀論文范文,對正在寫有關(guān)于變速箱論文的寫有一定的參考和指導(dǎo)作用,.294.1.1傳動系統(tǒng).294.1.2傳動性能參數(shù)的檢測.324.2測量儀器選型.334.2.1轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀應(yīng)用概況. 裝載機變速箱測試系統(tǒng) 目錄第一章 設(shè)計背景.31.1 產(chǎn)品測試裝置的選題背景.31.2 裝載機的變速箱應(yīng)用情況.4 1.2.1 裝載機變速箱的傳動原理.5 1.2.2 裝載機變速箱液壓系統(tǒng)工作原理.6 1.2.3 裝載機變速箱在車輛應(yīng)用情況及其易出的故障.7 1.2.4 測試裝置所要求做的工作.81.3 課題提出及其重要

2、意義.81.4 課題的工作與論文的內(nèi)容安排.9第二章 裝載機液力變速箱的工況.102.1 裝載機的各項指標(biāo).102.2 裝載機液力變速箱驅(qū)動部分的工作情況.102.3 裝載機液力變速箱輸出性能.142.4 變速箱輸出特性的試驗數(shù)據(jù)理論計算.14第三章 裝載機變速箱試驗裝置總體設(shè)計.173.1 實驗裝置的驅(qū)動、負(fù)載方式. .173.1.1 實驗裝置的驅(qū)動方式.173.1.2實驗裝置的負(fù)載方式.193.2 總體設(shè)計. .263.2.1 裝載機需要測試的指標(biāo). 263.2.2 裝載機變速箱測試裝置的總體設(shè)計. 26第四章 機械傳動系統(tǒng)概述. .294.1 裝載機變速箱試驗測功裝置. 294.1.1

3、傳動系統(tǒng).294.1.2 傳動性能參數(shù)的檢測.324.2 測量儀器選型.33 4.2.1 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀應(yīng)用概況.33 4.2.2 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀選型.344.3 聯(lián)軸器選型.344.4 臺架同步升降機構(gòu)設(shè)計.35第五章 總結(jié).41附：裝載機變速箱測試系統(tǒng)論文導(dǎo)讀：本論文是一篇關(guān)于裝載機變速箱測試系統(tǒng)的優(yōu)秀論文范文,對正在寫有關(guān)于變速箱論文的寫有一定的參考和指導(dǎo)作用,各項性能指標(biāo)進(jìn)行在線測試。1.2 裝載機的變速箱應(yīng)用情況工程車輛用變速箱一般有兩類：機械變速箱和液力變速箱。機械變速箱主要由一根主動軸、若干從動軸、一根輸出軸和一根惰輪軸（倒檔用）組成，每個軸上都有一種或幾種不同齒數(shù)的齒輪，這些齒輪通過裝

4、在主軸上的兩組嚙合套式的同步器，利用換檔手柄來進(jìn)行換檔，由輸出軸通過低速齒輪和差速器及半軸將發(fā)動機的動力傳到驅(qū)動輪。機械變速箱的優(yōu)點是成本低，傳動效率高，但其缺點是（1）傳遞的扭矩適應(yīng)性小，只能按照固有的傳動比變化；（2）換檔沖擊大，噪音高；（3）換檔手動操作，操作繁瑣；（4）因外載荷突然增大，往往會造成發(fā)動機熄火。液力變速箱主要由液力變矩器和機械傳動部分組成，機械傳動部分的原理與機械變速箱的原理相似，但換檔形式不同，采用動力換檔，利用液壓系統(tǒng)的動力控制液力離合器內(nèi)的摩擦片的接合與分離，從而控制各檔位齒輪的嚙合與否。液力變速箱的優(yōu)點：（1）使車輛有自適應(yīng)性，可適應(yīng)外載荷頻繁的變化，當(dāng)載荷大的時

5、候，速度自動降低，而當(dāng)載荷降低時，速度自動升高，同時保證了發(fā)動機經(jīng)常工作在額定工況以下，避免了發(fā)動機因外載荷突變而熄火；（2）用液力傳動可吸收并減少來自動力裝置和外載荷的振動與沖擊，能提高車輛的使用壽命；（3）液力傳動可使車輛以任意小的速度，很大的力矩行駛，這樣可以在泥濘、不平的路面條件下作業(yè)，適應(yīng)的工作環(huán)境較廣；（4）液力變矩器本身是一個無級自動變速箱，發(fā)動機的動力范圍得到擴大。變速箱的檔位可以減少，加以采用動力換檔操作，可以大大簡化車輛的操作。裝載機經(jīng)常工作在過載和載荷頻繁變化的場合，因此液力變速箱非常適應(yīng)裝載機使用。 1.2.1裝載機變速箱的傳動原理 裝載機液力變速箱的傳動原理如圖1.

6、1所示圖1.1裝載機液力變速箱的傳動原理變速箱里包括液力變矩器的液力傳動部分和齒輪箱中的機械傳動部分，機械傳動部分采用液力離合器進(jìn)行換檔操作，它可實現(xiàn)四個前進(jìn)檔和四個倒退檔。液力變矩器與發(fā)動機剛性連接，接受發(fā)動機傳來的動力，在一定的變速比下，將動力傳動到前進(jìn)后退檔軸，前進(jìn)后退檔選擇檔位后，在經(jīng)過換檔離合器換檔控制和齒輪傳動，動力或者傳送到一、三檔軸，或者傳送到二、四檔軸，然后經(jīng)輸出軸將動力傳至前后驅(qū)動橋，。離合器即（前進(jìn)、后退離合器）為方向離合器，1，2，3，4檔離合器為速度離合器，變速箱每實現(xiàn)一個檔位必須同時接合一個方向離合器和一個速度離合器。1.2.2 裝載機變速箱液壓系統(tǒng)工作原理裝載機變

7、速箱采用液力變矩器及離合器進(jìn)行傳動和換檔操作，需要一定的液壓系統(tǒng)來控制和帶動它運轉(zhuǎn)，我公司ZL50裝載機液壓系統(tǒng)原理如下,該系統(tǒng)具有變速換檔操縱、變矩器冷卻補償及變速箱壓力潤滑等功能:111. 變速箱底油箱 2.濾清器 3主溢流閥 4平穩(wěn)結(jié)合閥 5主控閥 6變矩器 7單向閥 8變矩器出口壓力閥 9油冷卻器 10雙聯(lián)齒輪泵 11濾油器 圖1.2 ZL50裝載機液壓系統(tǒng)原理如圖1.2所示,雙聯(lián)齒輪泵10經(jīng)吸油濾X2從變速箱底的油箱吸油，其中的變速泵提供的壓力油經(jīng)濾油器11和主控閥5，到達(dá)變速箱各換檔閥塊KV、KR、K1、K2、K1、K3、K4,完成換檔動作，另一路液壓油給變矩器供油，并流向潤滑油道

8、，對變速箱各部位進(jìn)行壓力潤滑。 主控閥包括主溢流閥3、平穩(wěn)結(jié)合閥4、變矩器出口壓力閥8、各檔電液換向閥。當(dāng)雙聯(lián)齒輪泵10工作時，液壓油首先經(jīng)平穩(wěn)結(jié)合閥4流向各檔電液換向閥，在控制電路作用下，選擇不同的檔位后，換向閥中通向該檔離合器閥塊的油路口打開，換檔閥塊前進(jìn)，離合器結(jié)合，該檔齒輪與前級齒輪嚙合，實現(xiàn)掛擋，傳遞動力。平穩(wěn)結(jié)合閥的作用是限制離合器閥塊的移動速度以及控制換檔油路壓力的上升速度，使離合器平穩(wěn)地接合，同時離合器分離過程中使離合器閥塊快速回位，離合器壓力迅速下降而分離。主溢流閥調(diào)定壓力一般在1.8-2.2MPa,當(dāng)換檔油路壓力上升達(dá)到主溢流閥調(diào)定壓力時，主溢流閥的閥口打開，溢流油進(jìn)入液力

9、變矩器6。變矩器進(jìn)口背壓閥設(shè)定壓力為0.85MPa，控制工作油進(jìn)入泵輪時的壓力最大不超過0.85MPa，以保護(hù)變矩器內(nèi)部各密封件不會因壓力過高而損壞。同時，變矩器出口壓力閥8調(diào)定壓力在0.5MPa，這樣可使變矩器循環(huán)圓內(nèi)保持足夠的壓力，以防產(chǎn)生空穴和氣蝕而降低傳動效率。從變矩器出口處流出的熱油，經(jīng)油冷卻器9冷卻后與雙聯(lián)泵中的潤滑泵的供油會合，一起進(jìn)入變速箱潤滑油路，對變速箱各部位進(jìn)行壓力潤滑后流回變速箱的底殼1中。潤滑泵對變速箱部位潤滑起輔助作用，和變速泵提供的潤滑油共同保證變速箱壓力潤滑所需要的潤滑壓力和流量。在各離合器的油路中還加有蓄能器，起著保壓作用，以及防止主控閥泄漏后，油壓突然下降，

10、離合器打滑造成安全事故。1.2.3 裝載機變速箱在車輛應(yīng)用情況及其易出的故障要建立裝載機變速箱的測試系統(tǒng)，首先需要分析可能出現(xiàn)的故障及其原因，然后針對存在的原因，確定測試項目，進(jìn)而進(jìn)行測試系統(tǒng)的設(shè)計。因裝載機工作環(huán)境惡劣，工作量較大，公司在做市場調(diào)研時根據(jù)客戶反饋信息及技術(shù)資料的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)易出現(xiàn)如下一些故障， 1系統(tǒng)功率輸出不足或無功率輸出當(dāng)系統(tǒng)處于掛擋狀態(tài)下，輸出端各擋位均表現(xiàn)為輸出功率不足或無功率輸出。該故障現(xiàn)象出現(xiàn)的原因可能有以下幾點：a. 變速箱內(nèi)的油面高度過低；b. 供油泵出口處的壓力過低，供油泵存在缺陷，或者油泵出現(xiàn)吸空現(xiàn)象；c. 變矩器出來的油溫度過高，加速了油脂的氧化，使其喪失

11、其潤滑功能，從而導(dǎo)致密封件，軸承，齒輪等零件的損壞，破壞了變速箱的傳動性能。2個別擋位輸出功率不足或無功率輸出,主要原因可能是離合器進(jìn)口處油路壓力較低或者離合器摩擦片損壞。1.2.4 測試裝置所要求做的工作在做產(chǎn)品設(shè)計時，設(shè)計的產(chǎn)品必須滿足一定的功能，為了滿足這些功能，各部件都應(yīng)有一定的性能要求。這些性能指標(biāo)也是檢查與判斷零部件合格與否的依據(jù)，在零部件發(fā)生故障時，尋找故障發(fā)生原因，是排除故障點的必要依據(jù)。因此對部件質(zhì)量有重要影響的指標(biāo)是我們的檢測依據(jù)，在做測試裝置的方案時，首先需要針對部件在車上的使用情況來確定要測試的項目。測試項目確定后，就涉及到為了測量這些項目，變速箱必須具有的工作環(huán)境，即

12、各項指標(biāo)是在裝載機的何種工況下所具有的。這些工況也就是我們必須在試驗裝置中給變速箱提供的。在測試的項目和所需的工況確定后，為了達(dá)到這些功能，必須有一些設(shè)備與檢測儀器來模擬工況和測試數(shù)據(jù)，這也就我們試驗檢測裝置所要做的工作。1. 3 課題提出及其重要意義液力變速箱總成是裝載機傳動系統(tǒng)的重要組成部分，其性能的優(yōu)劣將直接影響傳動系統(tǒng)的性能，關(guān)系到整車質(zhì)量。由于變速箱質(zhì)量問題引起的返修甚至索賠的情況不僅浪費大量的人力，物力，而且也會因此嚴(yán)重影響企業(yè)信譽。在市場競爭非常激烈的情況下，如果企業(yè)信譽受到傷害的話，損失是不可估量的。變速箱在總裝完成之后，裝配到整車之前，對其進(jìn)行在線檢測，可以及時發(fā)現(xiàn)不合格品，

13、保證整車質(zhì)量，從而減少整車故障率，節(jié)省售后服務(wù)成本，為企業(yè)贏得良好聲譽。變速箱進(jìn)行檢驗還有另外的好處是及時發(fā)現(xiàn)變速箱在設(shè)計、制造上的缺陷，針對問題能是進(jìn)行設(shè)計、制造方面的完善，不斷地提高產(chǎn)品質(zhì)量，是技術(shù)、制作地水平得到提高。1.4 課題的工作與論文的內(nèi)容安排1）分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及故障發(fā)生原因，從而確定需要測試的主要項目；2）確定測試裝置的設(shè)計方案；3）測試裝置的設(shè)計及加工；4）測試裝置的裝配與調(diào)試。第二章 裝載機液力變速箱的工況2.1 裝載機的各項指標(biāo) 裝載機動力傳動系統(tǒng)（變速箱部分）傳動原理如圖 5 6 7 8 9 10 裝載機變速箱測試系統(tǒng)論文導(dǎo)讀：本論文是一篇關(guān)于裝載機變速箱測試系統(tǒng)的優(yōu)秀論

14、文范文,對正在寫有關(guān)于變速箱論文的寫有一定的參考和指導(dǎo)作用,1.1。其采用柴油機驅(qū)動，動力經(jīng)過液力變矩器再傳遞給機械傳動部分。液力變矩器具有無級變速器的性能，而且使裝載機在低速行駛時具有高的驅(qū)動力。機械傳動部分共有四檔變速。其技術(shù)參數(shù)如下： 發(fā)動機：額定功率：158ke、功率Pe、燃料消耗率ge等與內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速ne之間的變化關(guān)系。速度特性通常是發(fā)動機廠家通過實驗測得的。我公司使用的發(fā)動機的速度特性曲線如圖2. 1所示。 ge-燃油消耗率 Ne-油門最大時輸出的功率 Me-油門最大時輸出的扭矩 圖2.1 發(fā)動機的速度特性曲線 液力變矩器具有無極變速器的功能，它的泵輪與變速箱剛性連接，渦輪與變速箱的

15、齒輪傳動部分的輸入軸相連，輸入、輸出轉(zhuǎn)矩與泵輪的轉(zhuǎn)速，泵輪，渦輪的轉(zhuǎn)矩系數(shù)有關(guān)，其計算公式如下：泵輪的輸入轉(zhuǎn)矩 (2.1)渦輪的輸出轉(zhuǎn)矩 (2.2) 式中：D-變矩器有效直徑-變矩器工作油液的密度g-重力加速度np-泵輪轉(zhuǎn)速p-泵輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)T-渦輪轉(zhuǎn)矩系數(shù)p和T是隨轉(zhuǎn)速的函數(shù)，是在保持泵輪轉(zhuǎn)速np恒定,油液及油溫及油液不變情況下,測得MpnT（渦輪轉(zhuǎn)速），MTnT 外特性曲線，然后根據(jù)式2.1和式2.2，對于某個確定的泵輪與渦輪轉(zhuǎn)速比iTP，都有一確定的p，T值，求得其原始特性曲線，即pnT，TnT曲線，有了變矩器原始特性曲線，就可根據(jù)使用的需要繪出各種變矩器性能曲線，例如表征變矩器傳動特性的

16、特性曲線，見圖2.2，研究發(fā)動機與變矩器共同工作時特性曲線見圖2.2.2。圖2.2 變矩器傳動的特性曲線在圖2.2中可知，隨著速比的變化，泵的效率呈曲線變化，而變矩系數(shù)呈近似線性變化。確定變矩器變速比后，各點的變矩器的輸出的力矩和功率可以通過這張圖，根據(jù)變速比的數(shù)值來確定。圖2.3 發(fā)動機與變矩器共同工作時特性曲線在圖2. 3中，數(shù)條np-Mp曲線在是iTP一定情況下(分別iTP=0.1,0.2.0.95),根據(jù)式（2. 1）、式（2. 2）以及變矩器原始特性曲線，確定的變矩器的輸入力矩Mp與變矩器的轉(zhuǎn)速np的關(guān)系曲線。有此曲線即可知對于在iTP=0.1,0.2.0.95不同的變矩器變速比，隨

17、著輸入轉(zhuǎn)速的變化，變矩器可吸收到的不同力矩。因變矩器是一種傳動部件，它與發(fā)動機匹配在一起工作的，組成聯(lián)合動力裝置，才能在較高效率情況下，傳遞機器工作所需的較大扭矩。因為變矩器的泵輪與發(fā)動機是剛性連接的，變矩器的泵輪轉(zhuǎn)速np與發(fā)動機的轉(zhuǎn)速ne是相等的，所以為了更全面的研究所配制的發(fā)動機和變矩器的綜合性能，可以將變矩器的np-Mp曲線與發(fā)動機的neMe曲線畫在一張圖上。分析圖2.3的由I=0到I0.95各曲線與發(fā)動機特性曲線交點,在此點發(fā)動機所產(chǎn)生的扭矩Me,被變矩器完全吸收,即變矩器能吸收到的最大扭矩，變矩器有自適應(yīng)性，可由所受的外部扭矩來調(diào)整其渦輪輸出的扭矩，但在一定的速比情況下，所能受到的最

18、大扭矩也就是這些曲線交點，做變速箱試驗裝置的驅(qū)動裝置設(shè)計時，必須涵蓋這些曲線交點。2.3 裝載機液力變速箱輸出性能 由圖2.3分析可知,變速箱輸入轉(zhuǎn)速達(dá)到與發(fā)動機特性曲線交點處的轉(zhuǎn)速時,變速箱中變矩器能吸收扭矩達(dá)到最大值, 即I=0到I0.95各變速比的變矩器特性曲線與發(fā)動機特性曲線交點，在此點不但變矩器能吸收到的扭矩最大，而且由變矩器特性曲線（圖2.2）知，在此點變矩器的輸入轉(zhuǎn)速也達(dá)到最大值。故此時液力變速箱吸收的功率最大。液力變速箱傳遞動力是從變矩器，再到變速箱機械傳動 5 6 7 8 9 10 裝載機變速箱測試系統(tǒng)論文導(dǎo)讀：本論文是一篇關(guān)于裝載機變速箱測試系統(tǒng)的優(yōu)秀論文范文,對正在寫有關(guān)

19、于變速箱論文的寫有一定的參考和指導(dǎo)作用,in，發(fā)動機的最大功率為158ke2200：轉(zhuǎn)速2200r/min，變速箱輸出的扭矩710N.m； n：變矩器的輸入轉(zhuǎn)速2200r/min；c ：變速箱的機械部分效率=95;：變矩器最高效率=85;計算得到最大功率Pmax120kd=ne/ndMe=（1500/2202）*1018=694n.m，都大于變速箱的最大轉(zhuǎn)矩。根據(jù)速度調(diào)節(jié)裕度來對電機再次篩選。液力變速箱的最大轉(zhuǎn)速為2320 r/min，四、六、八級電機要達(dá)到此轉(zhuǎn)速，所需的頻率為分別為68Hz，102 Hz、136 Hz，因此在液力變速箱最大轉(zhuǎn)速時，六、八級電機調(diào)速頻率超過了100 Hz，不能滿

20、足要求。3.1.2實驗裝置的負(fù)載方式對變速箱檢測裝置的設(shè)計通常分為加載與不加載的兩種方案，不加載通常只能對變速箱做些跑合試驗，聽聽噪音大小 5 6 7 8 9 10 裝載機變速箱測試系統(tǒng)論文導(dǎo)讀：本論文是一篇關(guān)于裝載機變速箱測試系統(tǒng)的優(yōu)秀論文范文,對正在寫有關(guān)于變速箱論文的寫有一定的參考和指導(dǎo)作用,0度電，按可反饋70%計算，約損失17500度電，約10000元。后一種方式將電能反饋回電X，沒有浪費，但一次投入成本較大。下表從能吸收的功率，負(fù)載可調(diào)性，負(fù)載精度等方面對三種制動方式進(jìn)行比較和總結(jié)。表3.1三種負(fù)載方式的比較制動類型吸收功率大小負(fù)載可調(diào)類型負(fù)載精度運行成本系統(tǒng)穩(wěn)定性機械負(fù)載中間斷調(diào)

21、節(jié)低高低，檢查變速箱的密封情況。如果做性能檢測的話，也只能檢測的變速箱輸入端的一些參數(shù)，這些參數(shù)并不是實際工況情況下的所擁有的，沒有實際意義。所以對變速箱進(jìn)行在線性能檢測，必須在變速箱的輸出端增加裝置，以便使變速箱的輸出軸受到一定負(fù)載力，來模擬實際的行車工況。國內(nèi)的汽車和工程車輛的廠家給變速箱加載方式有很多種方式例如：機械摩擦式，液力制動式，液壓制動式，電、水渦流式，負(fù)載電機等，它們各有各自的優(yōu)缺點，針對我廠的實際情況，我們主要考慮了機械摩擦式，電、水渦流式，負(fù)載電機這三種方式，我們從經(jīng)濟性，使用可靠性，以及對變速箱傳遞功率的吸收等方面對三種方式進(jìn)行比較。（1）機械摩擦式制動 在輸出端增加制動

22、裝置，可以通過氣動或液壓缸方式，制動摩擦片，使摩擦片與轉(zhuǎn)動盤摩擦，產(chǎn)生制動力，來對輸出軸加載一定的力矩。通過汽缸或油缸的精確行程，控制摩擦片與轉(zhuǎn)動盤的摩擦力，從而形成不同的負(fù)載力矩。由于動力電機的輸出功率很大（42kin,0-600n.m, 而裝載機的負(fù)載范圍很大，轉(zhuǎn)速50-550r/min,扭矩700-6800N.m.即使使用升速裝置也只能滿足一段線性要求，即只能滿足裝載機變速箱0-3200N.m一段，或滿足3200-6800N.m一段，無法同時滿足全部負(fù)載圖的要求。目前國內(nèi)市場還沒有符合裝載機變速箱特性的低速大扭矩測功機，所以也無法選用此種方式。（3）負(fù)載電機 電動機吸收的機械能，可以有兩

23、種轉(zhuǎn)換方式。一是將機械能轉(zhuǎn)換成熱能散發(fā)掉，另一種是將機械能轉(zhuǎn)化為電能反饋回電X。這兩種方式都能通過調(diào)節(jié)電流來線性調(diào)節(jié)負(fù)載（精度在2%以內(nèi)，機械加載一般無法達(dá)到此精度），都可以任意選擇負(fù)載形式。前一種方式成本低，但轉(zhuǎn)換成的熱能較大，只有另用加熱鍋爐和水循環(huán)系統(tǒng)來進(jìn)行散熱，且電能無法回收，造成很大的浪費，按每臺試驗30分鐘計算，1000臺變速箱約損失25000度電，按可反饋70%計算，約損失17500度電，約10000元。后一種方式將電能反饋回電X，沒有浪費，但一次投入成本較大。下表從能吸收的功率，負(fù)載可調(diào)性，負(fù)載精度等方面對三種制動方式進(jìn)行比較和總結(jié)。表3.1三種負(fù)載方式的比較制動類型吸收功率大

24、小負(fù)載可調(diào)類型負(fù)載精度運行成本系統(tǒng)穩(wěn)定性 機械負(fù)載中 間斷調(diào)節(jié) 低高 低電渦流測功機中 線性調(diào)節(jié) 中 低 較高負(fù)載電機大線性調(diào)節(jié) 高（4%）低 高 根據(jù)分析，我們?nèi)绻龀鲞x擇后，每種方式的優(yōu)缺點分別如下：A選用機械負(fù)載，成本低，檢測精度低，穩(wěn)定性差。B三項交流電機作為負(fù)載，這又有兩種方式。一是將機械能逆變成電能（或回送到直流電動機），首次投入成本高，但因電能回收，所以試驗時節(jié)約電能，試驗成本也就相對較低。而且這種方式環(huán)保，檢測精度高，穩(wěn)定性好。二是將機械能逆變成熱能，成本低相對前一種形式較低，檢測精度高，穩(wěn)定性好，但耗費電能，試驗成本較大，且需要較大場地，環(huán)保差。這兩種方式都可增加升速機構(gòu)，減

25、少所選電機容量。C增加升速機構(gòu)，升速后采用電渦流測功機測功。此種方式只能覆蓋負(fù)載圖的一段曲線。由此可見，B類的第一種方式從經(jīng)濟性及使用性能來考慮，還是比較合適的。 圖3.1 裝載機試驗裝置流程結(jié)構(gòu) 所以裝載機試驗裝置流程結(jié)構(gòu)如圖3.1所示,該方案交流電能夠反饋，具有能量傳輸環(huán)節(jié)少、能量利用系數(shù)高、投資少、占地面積小等優(yōu)點。 由表2.2知,各檔輸出的轉(zhuǎn)速最小的為50r/min，最大的為2978 r/min。各檔輸出的扭矩最小的為133N.m，最大的為6089 N.m，轉(zhuǎn)速和扭矩范圍都較大。而做負(fù)載裝置的電機應(yīng)選用變頻異步三相電機，電機的調(diào)速范圍和對應(yīng)的扭矩范圍必須適應(yīng)所有變速箱輸出的轉(zhuǎn)速和扭矩，

26、故選擇驅(qū)動電機考慮因素多,選擇起來也比較復(fù)雜。負(fù)載電機的選擇必須滿足以下幾點： 1所選的電機容量必須大于測試變速箱輸出的最大功率；2負(fù)載電機能夠調(diào)速的范圍必須大于變速箱各檔輸出轉(zhuǎn)速的范圍，即502978r/min；3對應(yīng)變速箱各檔輸出的速度，負(fù)載電機在此速度下，相對應(yīng)的扭矩應(yīng)大于變速箱在此速度下輸出的扭矩。4變頻異步三相電機在受到輸入的扭矩的作用下，如果輸入的轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速相同，扭矩方向與電機的磁場力方向相反，此時電動機就相當(dāng)于發(fā)電機的作用，可將將吸收的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，反饋給電X。同時電機給與之連接的裝置施加反向扭矩，其大小與輸入扭矩相同，方向相反，相當(dāng)與給裝置加載，因此這種用法的電機稱為負(fù)

27、載電機。5國內(nèi)廠家提供的變頻異步三相電機的指標(biāo)，一般是頻率調(diào)節(jié)范圍3100 Hz，最大的功率在250kin時，輸出的扭矩為5831N.m，如果選用八級電機（定子繞組電極對數(shù)p4），標(biāo)稱功率是250k=9.55P/n）初步核算為M=3183N.m，由電機的性質(zhì)知，轉(zhuǎn)速50r/min是在同步轉(zhuǎn)速以下，電機以恒扭矩輸出，電機的額定扭矩M=3183N.m，顯然低于變速箱在此轉(zhuǎn)速下輸出的扭矩，電機不能直接給變速箱加載。而且變速箱在高速檔時，其速度達(dá)到2978 r/min，如果選用高級數(shù)的電機的話，譬如八級電機，其同步轉(zhuǎn)速為750r/min，電機的輸入電流的頻率為100 Hz時，其速度也只能達(dá)到1500

28、r/min，速度無法滿足要求。如果選用較低級數(shù)的電機的話，其能達(dá)到的力矩又偏小，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足變速箱輸出力矩的需要。鑒于電機在做負(fù)載使用時，存在著上述局限性，故考慮在負(fù)載電機的前端增加一個實驗用變速箱，設(shè)定三檔變速-升速、降速、等速，降速檔這樣可以變速箱高速檔輸出的速度降下來，升速檔使變速箱低速檔輸出的速度升高，這樣就可相應(yīng)地降低輸出的扭矩。無需變化的轉(zhuǎn)矩可通過等速檔輸出。從而實驗用變速箱將變速箱輸出的轉(zhuǎn)速與扭矩的范圍縮小，電機的選型問題也就好解決了。初步對電機進(jìn)行選型，選用八級電機，同步轉(zhuǎn)速為750r/min，標(biāo)稱功率是200k=3183N.m，頻率調(diào)節(jié)范圍3100 Hz。那么電機的輸入電流的

29、頻率為100 Hz時，速度達(dá)到1500 r/min，按照此轉(zhuǎn)速與變速箱的最大轉(zhuǎn)速的比值以及變速箱最大輸出扭矩與電機的額定扭矩的比值，初步設(shè)定實驗用變速箱升速的速比采用1：3，降速檔的速比采用1.8：1,然后對各檔速度和扭矩進(jìn)行校核,結(jié)果如下:表3.2 速度校核：輸出轉(zhuǎn)速后退四擋降速1.8后退三擋后退二擋升速后速度后退一擋升速后速度22029816990271551654415963381815431103316628955082728161664978841194678363108922166311061494848454136227682913271794996101954516353329

30、95156021081171119764039011701804243813541384741451135319322611145014837934831449206127851547158284651515462204297816541691905551165300000 5 6 7 8 9 10 裝載機變速箱測試系統(tǒng)論文導(dǎo)讀：本論文是一篇關(guān)于裝載機變速箱測試系統(tǒng)的優(yōu)秀論文范文,對正在寫有關(guān)于變速箱論文的寫有一定的參考和指導(dǎo)作用,供扭矩前進(jìn)一擋升速后扭矩電機能提供扭矩145811252547198225473703254760892030254713211020254717962547335

31、41118254755161839254711879172227161525473016100524434960165325471049810166914272547266488818304382146125479597401334130423502436812146340061335240681562911322000110919572071690121934061135200463800續(xù)表3.2輸出轉(zhuǎn)速前進(jìn)四擋降速1.8前進(jìn)三擋前進(jìn)二擋升速后速度前進(jìn)一擋升速后速度220 285 162 87 260 53 158 441 571 324 174 521 106 317 662 858 4

32、87 261 782 159 476 884 1145 650 348 1044 212 635 1106 1432 813 435 1306 265 794 1327 1719 955 976 523 1568 318 953 1560 2020 1122 1147 614 373 1120 1804 2337 1298 1326 710 432 1296 1932 2503 1390 1421 761 463 1388 2061 2670 1483 1515 811 493 1480 2204 2855 1586 1621 868 528 1583 0 0 0 0 0 0 0 由表3.2可

33、見，后退四檔輸出的最高轉(zhuǎn)速經(jīng)1.8:1變速后，速度降到1654r/min，同電機廠家協(xié)商后，可以將變頻器的頻率調(diào)到轉(zhuǎn)速1654r/min所需的頻率，換句話說，八級電機可提供該轉(zhuǎn)速。故所選的電機滿足試驗裝置所需的速度要求。扭矩校核：輸出轉(zhuǎn)矩后退四擋降速后扭矩電機能提供扭矩后退三擋電機能提供扭矩后退二擋升速后扭矩電機能提供扭矩后退一擋升速后扭矩電機能提供扭矩1458 1079 2547 1899 2547 3549 1183 2547 5831 1944 2547 1321 977 2547 1721 2547 3216 1072 2547 5282 1761 2547 1187 879 2135

34、 1547 2547 2891 964 2342 4750 1583 2547 1049 776 1600 1367 2547 2554 851 1755 4196 1399 2547 959 710 1279 1250 2252 2335 778 1403 3836 1279 2304 815 603 1085 1918 1062 1875 1985 662 1168 3261 1087 1919 638 472 849 1631 832 1596 1554 2547 2553 851 1633 459 339 610 1411 597 1380 1116 2547 1834 611 141

35、2 367 272 490 1317 478 1288 894 2408 1468 489 1318 269 199 358 1235 351 1208 655 2258 1076 359 1236 179 133 239 1155 234 1129 437 2110 717 239 1156 1538 1138 0 2004 0 3744 1248 0 6151 2050 0 表3.3 扭矩校核續(xù)表3.3輸出轉(zhuǎn)矩前進(jìn)四擋降速后扭矩電機能提供扭矩前進(jìn)三擋電機能提供扭矩前進(jìn)二擋升速后扭矩電機能提供扭矩前進(jìn)一擋升速后扭矩電機能提供扭矩14581125254719822547370325476089

36、203025471321102025471796254733541118254755161839254711879172227161525473016100524434960165325471049810166914272547266488818304382146125479597401334130423502436812146340061335240681562911322000110919572071690121934061135200463849388717038681666162125472666889170545935463714726241440116525471915638147

37、43672835091374499134593225101533511137726920837412883661261683235511243751290179138248120424411794552200749250120715381187020910390613020642321410由表3.3可知，前進(jìn)四擋降 5 6 7 8 9 10 裝載機變速箱測試系統(tǒng)論文導(dǎo)讀：本論文是一篇關(guān)于裝載機變速箱測試系統(tǒng)的優(yōu)秀論文范文,對正在寫有關(guān)于變速箱論文的寫有一定的參考和指導(dǎo)作用,變速箱的輸入，輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩。這條傳動鏈上的所有的零件將安裝在試驗用的機械臺架上。因為要測試兩種變速箱，為了方便變速箱的

38、裝卸和定位，在機械臺架中附加液壓和氣動裝置，來自動升降，壓緊變速箱。e圖3.2變速箱的試驗測試裝置總體方案從液力變速箱中變矩器出來的液壓油，溫度達(dá)到100，如果這種溫度的油未經(jīng)任何冷卻直速后扭矩，前進(jìn)一擋升速后扭矩都小于電機能提供的扭矩，前進(jìn)三擋、前進(jìn)二擋所輸出的扭矩也均小于電機提供的扭矩。所以所選的電機也符合試驗裝置的扭矩要求。3.2 總體設(shè)計3.2.1 裝載機需要測試的指標(biāo)由1.2.3節(jié)可知，變速箱性能好壞主要表現(xiàn)在輸出功率的情況，功率不能直接測量，而輸出力矩與轉(zhuǎn)速是輸出功率的兩個表現(xiàn)形式。因此變速箱輸出力矩與轉(zhuǎn)速是判斷變速箱是否在正常工作的重要指標(biāo)，。由裝載機的事故原因分析知，影響變速箱

39、輸出質(zhì)量的因素有各檔離合器的接合壓力，油溫以及流量，以及變矩器的進(jìn)口，出口壓力，油溫以及流量。當(dāng)變速箱出故障后，是判斷故障原因的重要判斷依據(jù)。測試變速箱要在符合其實際工況下進(jìn)行，判斷變速箱是否在實際工況下運轉(zhuǎn)，其驅(qū)動力是一項重要指標(biāo)。因此變速箱的驅(qū)動力矩和轉(zhuǎn)速，輸出力矩和轉(zhuǎn)速，變矩器、離合器的接合油壓、油溫以及流量是測試系統(tǒng)測量項目。3.2.2 裝載機變速箱測試裝置的總體設(shè)計 變速箱要測試的工作狀況確定，用電機做驅(qū)動和負(fù)載來模擬變速箱要測試的工況的工作完成后，就要對整個系統(tǒng)進(jìn)行總體方案設(shè)計，來實現(xiàn)對預(yù)期要測試的工況的性能測試。 變速箱的試驗測試裝置總體方案如圖3.2所示：動力沿著動力裝置(三相

40、異步調(diào)速電機)-連軸器-轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀-連軸器-被試變速箱連軸器-轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀-連軸器-試驗用變速箱-連軸器-負(fù)載電機這條開環(huán)傳動鏈傳動，將驅(qū)動電機提供的機械能傳遞到負(fù)載電機, 驅(qū)動電機吸收機械能，并將其轉(zhuǎn)變成電能，并通過控制系統(tǒng)反饋給了前端的驅(qū)動電機，形成能量的閉環(huán)流動，這種開環(huán)傳動，閉環(huán)流動能量的設(shè)計使測試系統(tǒng)布局緊湊，運行經(jīng)濟。在傳動過程中，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀將速度和扭矩信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柗答伣o控制系統(tǒng)，經(jīng)處理后在顯示屏上讀出。變速箱的前后兩端分別裝有轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀，分別測試變速箱的輸入，輸出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩。這條傳動鏈上的所有的零件將安裝在試驗用的機械臺架上。因為要測試兩種變速箱，為了方便變速箱的裝卸和定位，在

41、機械臺架中附加液壓和氣動裝置，來自動升降，壓緊變速箱。 e圖3.2 變速箱的試驗測試裝置總體方案 從液力變速箱中變矩器出來的液壓油，溫度達(dá)到100，如果這種溫度的油未經(jīng)任何冷卻直接回到變速箱里，會造成變速箱內(nèi)的油溫升高，油溫持續(xù)升高，油液變稀，變速箱內(nèi)的密封件加速老化，控制閥處也會因油液變稀而增加泄漏的機會，故變矩器出來的液壓油必須經(jīng)過冷卻后，才能再回變速箱?？紤]到油溫比較高，采用水冷卻方式進(jìn)行冷卻，同時在油路中增加傳感器來測量油溫。 變速箱的機械傳動部分采用液力離合器進(jìn)行換檔操作，換檔的可靠性與離合器結(jié)合力和結(jié)合的時間長短有關(guān)，所以必須測量離合器結(jié)合時的油路壓力與油路的流量。測量出的數(shù)值轉(zhuǎn)化

42、成電信號傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)處理后由顯示屏讀出。在負(fù)載電機前端的試驗用變速箱也采用液力變速箱的結(jié)構(gòu)，其好處在于1. 可以用液力的方式進(jìn)行換檔操作，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，在操作臺上便可進(jìn)行換檔；2. 降低噪音，便于變速箱的檢測；3. 換檔時平穩(wěn)，便于保證轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速儀的測量精度。液力變速箱中的液力離合器換檔操作的由液壓閥組成的控制系統(tǒng)來完成的，此液壓系統(tǒng)必須保證離合器結(jié)合的安全、可靠，同時對摩擦片進(jìn)行潤滑。變速箱上安裝有工作三聯(lián)泵，做液力變速箱測試同時，必須進(jìn)行工作三聯(lián)泵的工作性能試驗與變速箱的性能試驗，因此按照工作泵的工況，設(shè)計一套試驗測試系統(tǒng)來完成。變速箱在試驗前需向里注油，來完成變速箱內(nèi)的油循環(huán)，試驗完畢必

43、須要將里面的油放出，以便變速箱整機裝配，因此設(shè)計了一個放油臺架和注油裝置并增加一個濾油裝置對放出的油進(jìn)行過濾。第四章 裝載機變速箱試驗測功裝置裝載機變速箱試驗裝置的驅(qū)動電機與負(fù)載電機確定后，待測裝載機變速箱的需要測量的工作狀況即可模擬出來，那么對于變速箱試驗裝置測速裝置設(shè)計工作來說，還有如下工作要做：1 設(shè)計傳動裝置將電機的動力傳給變速箱，再將動力傳到負(fù)載電機處，負(fù)載電機產(chǎn)生一定的與變速箱輸出扭矩方向相反的扭矩給變速箱加載。2 將輸入的扭矩、轉(zhuǎn)速和輸出的扭矩、轉(zhuǎn)速用測量儀器測出；這兩項工作是變速箱試驗裝置測速部分要完成，變速箱試驗裝置測速部分的傳動原理圖如圖4.1：圖4.1 變速箱試驗裝置測速

44、部分的傳動原理圖4. 1 機械傳動系統(tǒng)概述:4.1.1 傳動系統(tǒng)驅(qū)動電機帶動變速箱的輸入軸旋轉(zhuǎn)，在驅(qū)動電機與變速箱的輸入端之間裝有轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩儀，可檢測輸入變速箱的扭矩及轉(zhuǎn)速。三臺裝置用聯(lián)軸器和軸承座等連接部件將其連成一個輸入傳動鏈。變速箱輸入軸做旋轉(zhuǎn)運動并使變矩器吸收扭矩后，經(jīng)過一定的速比變化，變速箱的輸出軸就會以一定的功率和轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，然后經(jīng)過試驗用變速箱的升速或減速，使輸入到負(fù)載電機的轉(zhuǎn)速和扭矩達(dá)到電機所需要的扭矩與轉(zhuǎn)速范圍，這樣以一定速度帶動加載電機以旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向與加載電機的同步磁場運轉(zhuǎn)方向相反，此時與電機連接的變速箱就會受到與其轉(zhuǎn)動方向相反的扭矩作用，就相當(dāng)于在車輛行駛時，裝載機所受到

45、各種行車阻力，這樣整個變速箱相應(yīng)地產(chǎn)生一個大小相等，方向相反的驅(qū)動力矩。在驅(qū)動電機提供各種速度情況下，改變負(fù)載電機的電流就可產(chǎn)出各種負(fù)載，來模擬裝載機各種行車工況。加載時，加載電機處于發(fā)電狀態(tài)，向電X供電，并帶動驅(qū)動電機運行，在最大程度上節(jié)約了能源損耗。在變速箱的輸出軸與試驗用變速箱之間安裝有轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩儀，可檢測輸入變速箱的扭矩及轉(zhuǎn)速，四臺裝置用聯(lián)軸器和軸承座等連接部件將其連成一個輸出傳動鏈。根據(jù)此傳動鏈設(shè)計的試驗臺架如圖4.2所示。臺架采用模塊化設(shè)計，軸承座，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀、變速箱支架以及試驗用變速箱按中心高不同，設(shè)計不同的小的支架上，將部件安裝在上面。裝配時，首先安裝各種小支架，調(diào)整其中心高，

46、減少軸向誤差，然后再安裝部件，這樣裝配、調(diào)整方便，精度高，以后維修也容易操作。試驗臺架因軸向要安裝的東西較多，因而其平板總體有7875mm，如果設(shè)計成整體式，體積較大，長度也很長，鑄造用模型費用較高，鑄件的質(zhì)量不易控制，且加工、裝配需要的設(shè)備較大，轉(zhuǎn)運也較困難。因此安裝變速箱輸入部分的部件和安裝輸出部分的部件的臺架將分成兩個臺架設(shè)計，雖然兩個臺架在安裝時需調(diào)整中心高，使其適應(yīng)變速箱輸入、輸出軸之間中心距的公差要求。但這樣做的話，鑄件的成本降低，也較易加工，可在輸出端采用軸伸萬向節(jié)的連接形式，以補償兩個臺架中心高的誤差，萬向節(jié)的兩個關(guān)節(jié)用花鍵聯(lián)接，軸向可以移動，這樣安裝變速箱時可以留有一定的空間

47、，方便變速箱上、下裝卸。變速箱要做堵轉(zhuǎn)試驗，在該工況下，變速箱輸出端轉(zhuǎn)速為零，如果采用電機加載進(jìn)行試驗，勢必會導(dǎo)致電機過分發(fā)熱從而導(dǎo)致電機使用壽命縮短或燒毀，造成設(shè)備損壞，因此在升速箱的后端采用了一個制動器。1.驅(qū)動電機 2.前試驗臺架（包括升降機構(gòu)） 3.聯(lián)軸器1 5.軸承座1 6.聯(lián)軸器2 8.輸入端轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀 9.聯(lián)軸器 10.輸入端支架 11.待測變速箱 13.萬向節(jié) 14.軸承座 15.軸承座2 17.聯(lián)軸器3 19.輸出端轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀 20.聯(lián)軸器3 21.后試驗臺架 23.試驗用變速箱 24.聯(lián)軸器4 28.制動器 29.負(fù)載電動機圖4.2 傳動鏈設(shè)計的試驗臺架4.1.2 傳動性能

48、參數(shù)的檢測驅(qū)動電機為交流變頻電機，通過程序控制變頻器的輸入與輸出，從而進(jìn)一步控制電機的工作狀態(tài)?？刂齐姍C的工作狀態(tài)的調(diào)整依據(jù)為轉(zhuǎn)矩傳感器和電機編碼器所提供的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信號，當(dāng)轉(zhuǎn)矩傳感器所提供的轉(zhuǎn)據(jù)信號顯示的實時轉(zhuǎn)矩大于或小于所需轉(zhuǎn)矩時，則程序會自動增加或降低變頻器提供給拖動電機的電流，從而 5 6 7 8 9 10 裝載機變速箱測試系統(tǒng)論文導(dǎo)讀：本論文是一篇關(guān)于裝載機變速箱測試系統(tǒng)的優(yōu)秀論文范文,對正在寫有關(guān)于變速箱論文的寫有一定的參考和指導(dǎo)作用,接，使它們一起回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩。在變速箱試驗裝置中的傳動鏈中，電機、待測變速箱、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀等部件用聯(lián)軸器聯(lián)接在一起，傳遞轉(zhuǎn)速與扭矩。由于制造、安裝誤差

49、或工作時零件的變形等原因，不一定都能保證被聯(lián)接的兩軸精確同心，因此就會出現(xiàn)兩軸間的軸向位移、徑向位移、角位移和這些位移組合的綜合位移，如果聯(lián)軸器沒有適應(yīng)這實時調(diào)整輸入/輸出轉(zhuǎn)矩逼近至所需值，因此在該系統(tǒng)上設(shè)置扭矩傳感器不且能檢測轉(zhuǎn)速而且能夠很好的模擬裝載機變速箱的各種實際工作狀況。通過工控機板卡采集來的數(shù)據(jù)，由程序進(jìn)行運算處理后計算出該變速箱在不同工作狀態(tài)下的工作效率，分析判斷變速箱的合格與否，通過計算機所顯示的數(shù)值和試驗過程中的表象從而能夠很方便的判斷故障原因所在。42 測量儀器選型4.2.1 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩儀應(yīng)用概況:國內(nèi)目前在轉(zhuǎn)矩測量中,傳遞類轉(zhuǎn)矩傳感器應(yīng)用十分廣泛。該類傳感器按轉(zhuǎn)矩信號的產(chǎn)生方式可分為光學(xué)式、光電式、磁電式、應(yīng)變式、電容式、鋼弦式及機械式。同時還可根據(jù)信號傳輸?shù)姆椒ú煌譃榻佑|型和非接觸型兩種。接觸式測量存在接觸部位的摩擦阻力