洛阳理工学院毕业设计（论文）

液压机械无级变速器

摘 要

收获机是衡量一个国家农业发展的重要指标之一，而驱动部分是提高其工作效率和保证工作质量的关键因素。液压无级变系统是底盘驱动的心脏。由于收获机的工作条件恶劣，要求实现的动作复杂，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是农业机械液压系统中比较复杂的。因此，对收获机液压系统的分析设计对推动我国农业机械的发展具有十分重要的意义。

本次研究的课题是液压机械无级变速系统（应用在收获机）。液压机械无级变速系统重要有两个系统组成：液压系统，实现无级调速；传动系统，实现换挡。其中液压系统采用液压闭式系统。传动系统利用多档变速箱实现其变速。从而适应收获机在不同条件下的驱动工作。

关键词：液压机械无级变速系统，液压闭式系统，变速箱

I

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Hydraulic mechanical continuously variable system

ABSTRACT

Harvester is a measure of a country's agricultural development is an important indicator of the drive section is to improve its efficiency and guarantee the quality of the key factors. Hydraulic stepless variable drive system is the heart of the chassis. The harvester working conditions, requested action to achieve the complexity, so the design of the hydraulic system made it a very high demand, the hydraulic system of agricultural machinery hydraulic system is more complex. Therefore, harvest analysis and design of hydraulic system in promoting the development of agricultural machinery is very important.

The subject of this study is the hydraulic mechanical continuously variable transmission system (used in harvesting machines). Important hydraulic mechanical continuously variable system of two systems: the hydraulic system to realize stepless speed regulation; drive to achieve shift. Closed hydraulic system in which the hydraulic system. Transmission system using multi-speed gearbox to achieve its speed. To meet the harvester driver under different conditions of work.

KEY WORDS: Hydraulic mechanical continuously variable system， Hydraulic closed system，Transmission

II

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目 录

前 言 ......................................................................................... 1 第1章 变速器基础知识 ................................................................... 4

1.1 变速器的功能、类型及特点 ................................................ 4 第2章 液压系统的设计计算 ........................................................... 6

2.1 课题分析 ............................................................................... 6 2.1.1 工作条件分析 .................................................................... 6 2.2 液压系统的分类 ................................................................... 6

2.2.1 按回路在系统中的功能分类 ...................................... 6 2.2.2 按油液循环方式分类 ................................................. 7 2.2.3按其他方式分类 .......................................................... 7 2.3 液压系统的设计 ................................................................... 7

2.3.1数据计算 ...................................................................... 8 2.3.2回路方式的选择 .......................................................... 8

2.3.3液压系统参数的计算 .............................................. 9 2.3.4液压泵和液压马达的选择 ........................................... 9 2.3.5液压阀的选择 ............................................................ 13 2.3.6辅助元件的计算与选择 ............................................. 14

第3章 齿轮的设计与计算 ............................................................. 16

3.1 齿轮材料的选择和精度的选择 .......................................... 16 3.2 齿轮传动结构设计 ............................................................. 16 3.3齿轮结构的设计 .................................................................. 17

3.3.1传动比的确定 ............................................................ 17 3.3.2 齿轮工作载荷的计算 ............................................... 17 3.3.3齿轮的设计 ................................................................ 17 3.4齿轮中心距的确定 .............................................................. 20 3.5齿轮几何参数的确定 .......................................................... 21 第4章 轴的设计与计算 ............................................................... 23

4.1轴的设计原则 ...................................................................... 23

III

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4.2传动装置的运动和动力参数计算 ....................................... 23

4.2.1各轴的转速的计算 .................................................... 24 4.2.2各轴的功率的计算 .................................................... 24 4.2.3各轴扭矩的计算 ........................................................ 24 4.3 轴的强度计算和结构设计 ................................................. 25

4.3.1轴1的强度计算 ........................................................ 25 4.3.2轴1的结构设计 ........................................................ 25 4.3.2轴2的强度计算 ........................................................ 29 4.3.3轴2的结构设计 ........................................................ 29

第5章 变速器其他零件的设计 ..................................................... 31

5.1 轴承盖的设计 ..................................................................... 31

5.1.1 轴承盖的分类及其材料 ............................................ 31 5.1.2 轴承盖的设计注意事项 ............................................ 31 5.1.3 轴承盖结构的设计 ................................................... 31 5.2 窥视孔盖和窥视孔的设计 ................................................. 32 5.3 排油孔与油塞的设计 ......................................................... 32 5.4 通气器的设计 ..................................................................... 32 5.5 游标的设计 ......................................................................... 33 5.6 吊环螺钉、吊耳和吊钩的设计 .......................................... 33 5.7 定位销和起盖螺钉的设计 ................................................. 33

5.7.1 定位销的设计 ........................................................... 33 5.7.2 起盖螺钉的设计 ....................................................... 34

结 论 .............................................................................................. 35 谢 辞 ................................................................................................ 36

参考文献 ................................................................................... 37

IV

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前 言

随着我国农业科技的发展，联合收获机在农田建设和农田作业等农业领域应用越来越广泛。联合收获机技术的发展对全面实现农业机械化起着至关重要的作用。目前随着联合收获机功率的提高，以及运输业的快速发展，对联合收获机的可操控性提出了更高的要求。而变速器是提高联合收获机性能的重要部件。它不仅决定了联合收获机的动力性和燃油的经济性，同时也决定了做业效率，所以变速器技术的发展成为联合收获机技术发展的重要领域。而液压无级变速器能很好的适应联合收获机的使用性能。

液压机械无级变速器于20世纪60年代开始在军用坦克和装甲车上应用。美国通用电气公司60年代研制的HMPT-500液压机械传动综合变速箱，它具有无级变速兼转向功能，成功地应用于M2步兵战车以及M3侦察车和多管火箭发射车上，取得了较大的成功。70年代初，美国Sundstrand公司也研制了适用于轮式车辆的DMT-25全自动液压机械双流传动变速器，变速操纵为液压自动操纵。另外日本的小松公司开发了首个用于装载机、推土机等工程机械的液压机械变速器。它充分发挥了液压机械传动的优点，传动效率高，具有自动换速变档功能。根据小松报告，液压机械传动与液力机械传动相比，工作效率最大可提高29%，燃油经济性可提高24%。但由于制造成本高，液压机械无级变速器在农业机械上的实际开发应用主要从上世纪末开始。

变速器自动控制技术主要有以下发展趋势：控制软件逐渐向智能化方向发展。随着机械行业、现代计算机技术、人工智能、微电子，人机工程学等学科的高速发展，控制的技术工具发生了革命性的变化。一个智能化的时代已经到来，，其明显标志就是智能自动化。在车辆变速控制系统中，经典控制理论和现在控制理论都已经得到了比较成功的应用。随着科学技术的不断发展，无级变速器自动控制还有许多待开发和研究的课题。

本次设计的主要内容，目的及意义

动力传动系统是收获机的核心部件。而收获机工作条件比较差给动力传动系统提出了非常苛刻的条件。经过工作条件分析，市场调查，以及经

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