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在我国,大部分的装载机中,驱动桥采用干式驱动桥,而湿式驱动桥的应用很少。相对于干式制动方式,湿式制动驱动桥制动时,制动片是浸浴在油中。其结构的封闭性使得湿式驱动桥可以避免外界环境的污染,同时制动时产生的热量通过制动液和散热装置很快的散发,冷却效果好,具有非常大的潜在市场空间和较大的利润空间,并且有着客观的成本,所以在目前市场竞争中可以预测湿式制动驱动桥可以抢占先机。而限滑差速器、湿式制动装置在该驱动桥中的运用,都很好证明这种结构的驱动桥是一种比较先进高级的驱动桥,将会替代干式驱动桥成为主流。所以,对于湿式驱动桥的技术研究是非常必要的。
本文以山工生产的SEM650轮式装载机为基础,提出湿式驱动桥的改进设计方案。针对湿式驱动桥的结构特点和组成,确定了其主从动螺旋锥齿轮的基本参数和结构,并进行了有限元分析;对组成湿式驱动桥的主要部件-差速器的结构进行了分析和改进,并对比了改进前后的结果。在上述基础上,对湿式驱动桥的关键工作部件-摩擦片结构进行了讨论,摩擦片的结构形式特别是表面状态(如沟槽的形状和分布)对摩擦片散热性、摩擦系数的稳定性以及磨屑的排出和形成有极大的影响。在改进后的湿式驱动桥中,进行了湿式驱动桥的制定能力的校核,表明主要的部件的改进设计,提高了驱动桥运行的可靠性。
分析了湿式驱动桥轮边半轴的作用,对其结构及其布置进行了设计和改进。在分析了装载机整机和驱动桥的受力情况的基础上,对轮边半轴的改进前后的结构进行了有限元建模和分析,结果表明,改进后半轴最大应力降低了32.6%,改进后的单件总工时下降了65.5%,提高了生产效率。