中重型多功能专用车双取力器设计与分析

摘要

多功能专用车需要多动力输出，以便给其所匹配的专业器械提供所需的动力，然而大多数汽车仅有一个发动机，其动力输出主要为汽车行走提供动力。为满足多功能车型动力需要，往往增加取力器以提供更多的动力输出。例如在发动机的飞轮上增加发动机后取力器，在变速器上增加取力器，全驱车型也往往在分动器上匹配取力器，以达到更多动力输出的目的。
　　随着工程建设等项目逐渐增多，城市环保垃圾清运等需求增大，对真空吸污车、沥青洒布车、高压清洗车、干混砂浆运输车、粉粒物料运输车（粉灌车）等特殊功能的中重型汽车需求也越来越多，这些车型的共同点是：有两个或两个以上的设备需要动力驱动，而且所需动力均小于50Kw。
　　在国外，变速器匹配多取力器已经非常普遍，像因特帕普等公司专门为欧洲主流变速器提供取力器，以便于各种车辆选用。在国内，多取力口变速器也较为常用，常见的多取力口变速器为法士特齿轮有限公司生产的法士特变速器，该公司生产的变速器为双中间轴变速器，通过在不同部位匹配取力器，可以实现前取力、底取力、左后取力、右后取力等。多取力器的应用大大方便了多功能专用车选用。
　　然而，由于整车匹配变速器不同，可匹配的取力器也不同。通常情况下难以满足车辆匹配需求，有些车辆匹配副发动机，有些车辆增加分动箱取力，不但增加了整车成本，而且给整车布置带来相当多的困难。
　　本论文研究对象是中重型多功能专用车双取力器，即在某公司变速器上开发出适合该公司产品和技术要求的双取力器，以更好的满足市场需求和产品竞争力。
　　主要研究内容如下。
　　双取力器的结构形式及布置方案。通过市场调研及同类产品比较，结合某公司产品实际需求，建立双取力器的Pro/E三维模型，设计出取力器的结构形式及在变速器上空间位置的布置方案。
　　空间布置上将取力器布置在变速器后部，并将输出口位置尽可能向远离变速器中心线的位置布置，既满足了整车空间布置需求，又能使上装布置更方便；结构上采用两轴式设计，即输入轴输入动力输出轴输出动力，中间没有过渡轴，结构简单有利于降本增效；速比参数取力器输出口1参考市场主流取力器参数设计，取力器输出口2参考某公司现有的取力器进行设计，方便改装厂进行动力匹配。
　　取力器强度校核。包括连接强度、自身壳体强度和齿轮啮和强度。导入ANSYS建立双取力器的有限元模型，用ANSYS软件，进行双取力器的典型工况的有限元分析，通过有限元分析，设计出符合市场需求的取力器。
　　对该双取力器样机进行台架试验。通过制定合理的台架试验方案，并严格按试验规范对取力器进行疲劳寿命试验、静扭强度试验及取力器接合换挡性能试验。通过试验结果进一步优化取力器设计。
　　本设计立足于某公司主箱双中间轴、副箱行星齿轮变速器进行开发，重点解决HW15、HW19系列变速器匹配多取力器设计技术问题，以满足市场多功能专用车的需求。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2双取力器研究现状

1.3 本文主要研究内容

第二章 双取力器在HW变速器产品上的开发设计

2.1某公司变速器结构现状

2.2双后取力器方案选择

2.3某公司双后取力器方案设计

2.4本章小结

第三章 双取力器设计及计算分析

3.1双取力器结构及工作原理

3.2双取力器轴承选型与设计

3.3双取力器齿轮副设计分析

3.4取力器壳体受力分析

3.5本章小结

第四章 双取力器试验研究

4.1试验目的及试验方法

4.2 试验对象

4.3 试验设备

4.4 试验条件

4.5台架试验

4.6本章小结

第五章 结论与展望

5.1 本文结论

5.2 后续展望

参考文献

致谢