山地单轨运输车总体及传动系统研究设计

作     者：牛砚斐 

作者单位：北京林业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：姚立红

授予年度：2017年

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 082801[工学-农业机械化工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：山地单轨运输车 传动系统 少齿差行星传动 设计分析 

摘      要：森林资源是人类珍贵的自然资源,设计并规划合理的山林地运输方案,是合理利用森林资源的主要方面之一。山地运输道路修筑困难,运输车辆人为操作费时费力且危险性大,运输速度慢,运输效率低,受地形限制严重。现有山地单轨运输车辆总体布置欠佳,致使车辆平衡性较差,重心不稳,结构不紧凑,车辆行驶欠稳定;因制动器的作用,当实际运行坡度大于设计坡度时,车辆丧失爬坡能力;且减速器体积与重量较大,不方便移动,降低了运输车辆的效率。为解决以上问题,本文就山地单轨运输车总体和传动系统进行研究和设计。根据国内外对单轨车的研究背景,并对国内山地林业对单轨车的使用要求和目前单轨车存在的主要问题,进行充分调查研究,在此基础上,根据原始数据、单轨车运行要求和单轨车重量平衡要求,计算传递的功率和传动系统的传动比;由此进行发动机的选择计算,并进行传动方案研究设计,包括传动系统的计算和方案简图的绘制。综合比较各种减速器的性能,选择具有反向自锁性,质量体积相对较小,加工工艺性好,效率高的渐开线少齿差行星齿轮减速器,并进行设计。运用SolidWorks软件创建减速器零部件的实体几何模型,并进行虚拟装配与干涉分析;运用ANSYS软件对减速器的偏心轴、齿轮副进行静力学分析,对箱体进行约束模态分析;运用CAXA电子图版绘制减速器的装配图与零件图。根据所选发动机、所设计的减速器和现有的驱动轮、车箱等外形尺寸,进行整体布置,调节车身平衡,确保安装的可行性。本文通过对传动系统的研究设计,实现了车体无驱动不会下滑,简化了传动系统,保证了行车安全,减小了减速器的重量与体积,提高了运输车辆的效率;通过对单轨车的总体布置,保证了结构紧凑、重量平衡,提高了车辆的行驶稳定性。通过本文的研究,解决了提出的主要问题,实现了山地单轨运输车具有高效率、高安全性、高适应性的目标。