ZL40_50装载机传动系统的改进设计与试验研究_第一章绪论_8_15.pdf

吉林大学硕士学位论文 第一章 绪 论 1.1问题的提出 装载机是一种用途十分广泛的工程机械。它主要用于对散状物料进行铲装 运输、卸载及平整作业，已成为产量最大、适用面最广的工程机械机种，仅 ZL40/50装载机我国2003年年产量达到了4.8万台，2004年年产量已达到近7 [6] 万台，预计2005年产量将突破10万台 。 近年来国外装载机及国内高配置的装载机传动系方面发展趋势为变速器 大多为定轴式动力换挡变速器并采用电液换挡，实现电子控制；驱动桥则采用 带内藏多片湿式制动器，加上全液压制动系统，并可由用户选择配带防滑差速 器，在转向或恶劣条件下可将动力全部传递到驱动桥的一侧，提高恶劣条件下 桥的通过性及作业性能。变速器和驱动桥的主要配套件厂家多为德国ZF或其与 杭齿、柳工合资生产的产品，其中变速器为前四后四定轴式动力换挡变速器（含 变矩器），驱动桥带有湿式制动器和防滑差速器。 国内ZL40/50装载机生产厂家除个别厂家采用自行研制生产的传动系外， 多数厂家几乎采用同一套传动系，结构雷同，液力变速器和驱动桥均为我国六 七十年代测绘国外公司产品设计的，数十年未作设计变动。以某装载机厂生产 的ZL50装载机为例，传动系的典型配置包括： 发动机：功率为154 kW，额定转速为2200r/min； 液力变矩器：单级、双涡轮液力变矩器，K=4.7，与发动机直接相连； 0 变速器：与变矩器直接相连，为前二后一挡行星式，速比为 i =2.155， F1 i=0.578，i=1.577； F2 R 1 第一章 绪论 驱动桥：主要技术为上世纪七十年代引进国外公司的驱动桥，主传动为主 被动螺伞一级减速，轮边传动为2K-H一级行星减速。 随着主机机型的发展、性能要求的提高以及新型部件的选用，例如整机重 量、发动机功率的提高、连续作业时间的延长，逐渐显现出原配置噪音大、结 构复杂、速度低、可靠性较差等缺点，传动系成为制约装载机发展的因素之一。 主要表现在： （1）驱动桥 主传动的可靠性，即螺旋锥齿轮副和差速器的可靠性较差，该产品多次出 现主传动打齿、差速器损坏等严重故障。 （2）液力变速器 目前绝大多数ZL40/ZL50装载机所采用的液力变速器仍是由双涡轮变矩器 和前二后一行星式变速器组成。液力变矩器为我国六十年代末测绘美国 ALLISION 公司的产品，采用单级、双相、四元件变矩器。在低速重载工况下， 变矩器的两个涡轮同时工作输出扭矩至变速器；在高速轻载工况下，变矩器仅 有一个涡轮工作，输出扭矩至变速器。变速器为行星式传动结构，前进二档， 倒退一档，i =2.155，i=0.578，i=1.577。这种液力变速器的主要问题是： F1 F2 R 由于超越离合器受力状况和润滑条件较差，可靠性差，影响了主机的可靠性； 采用了功率内分流式液力机械传动，功率损失大，造成有效牵引功率、效率较 低，高效区范围较窄；行星式结构复杂，尺寸链较长，不易保证，造成变速器 噪音较大，另外加工制造困难，维修不方便。 1.2解决的方法 徐工集团徐州齿轮厂在比较国内外液力变速器、驱动桥产品特点的基础 上，对上述产品作出分析比较，并提出设计整改方案。设计整改分为两个阶段 2 吉林大学硕士学位论文 进行，第一阶段原液力变速器不变，通过对驱动桥的改进来提高其可靠性；第 二阶段，着重于液力变速器双变总成的设计改进，借鉴数年来为ZL30装载机配 套生产定轴式动力换挡变速器的经验，对动力换挡变速器自行设计，对液力传 动和电液控制部分