取力器总成是汽车上的一个重要部件。它的作用是从发动机获取动力。取力器总成将动力传递给其他装置。这些装置包括液压泵和空压机。自卸车需要液压泵。混凝土搅拌车也需要取力器。取力器总成的设计很关键。设计影响整车的性能。设计影响工作效率。设计影响使用寿命。

取力器总成的基本原理是齿轮传动。发动机的动力通过飞轮输出。取力器的齿轮与飞轮齿轮啮合。动力就这样传递过来。取力器内部有一根输入轴。输入轴连接发动机。输入轴上安装主动齿轮。主动齿轮带动从动齿轮。从动齿轮安装在输出轴上。输出轴连接工作装置。齿轮的转速可以改变。齿轮的扭矩可以改变。这通过不同的齿轮组合实现。

设计取力器总成需要考虑很多因素。第一个因素是传递的扭矩。扭矩大小决定齿轮的尺寸。扭矩大小决定轴的直径。材料选择很重要。齿轮材料通常使用合金钢。合金钢强度高。合金钢耐磨性好。热处理工艺提高表面硬度。渗碳淬火是常用方法。轴的材料常用中碳钢。调质处理提高综合性能。

第二个因素是转速匹配。发动机转速是变化的。取力器输出转速需要稳定。这通过选择合适的传动比实现。传动比是主动齿轮与从动齿轮的齿数比。传动比大于一表示减速。传动比小于一表示增速。工程车辆通常需要减速。传动比计算要准确。计算考虑发动机常用转速。计算考虑工作装置额定转速。

第三个因素是结构布置。取力器总成安装在变速箱上。空间有限制。外形尺寸不能太大。重量要轻。这影响整车布置。设计要紧凑。采用斜齿轮传动。斜齿轮传动平稳。斜齿轮噪音小。但斜齿轮会产生轴向力。需要安装推力轴承。轴承选择很关键。轴承承受径向力。轴承承受轴向力。轴承寿命要足够长。润滑系统必须可靠。飞溅润滑是简单方式。强制润滑效果更好。

第四个因素是操纵方式。取力器需要接合和分离。这通过操纵机构实现。气动操纵应用广泛。压缩空气推动活塞。活塞带动拨叉。拨叉移动接合套。接合套连接齿轮。电路控制电磁阀。电磁阀控制气流。驾驶员在驾驶室操作开关。操作轻便。液压操纵也有应用。液压操纵力量大。结构复杂。成本高。

设计过程分为几个步骤。第一步是参数确定。根据整车要求确定扭矩。根据工作装置确定转速。根据安装空间确定外形尺寸。第二步是齿轮设计。计算模数。计算齿数。计算齿宽。校核弯曲强度。校核接触强度。绘制齿轮零件图。第三步是轴的设计。计算最小轴径。考虑键槽削弱。考虑应力集中。选择合适轴承。绘制轴的结构图。第四步是箱体设计。箱体容纳齿轮。箱体支撑轴承。箱体储存润滑油。箱体要密封。防止漏油。防止灰尘进入。

强度计算必不可少。齿轮强度计算包括齿面接触疲劳强度。齿根弯曲疲劳强度。计算公式来自机械设计手册。安全系数要足够。安全系数通常大于一点二。轴强度计算包括扭转强度。弯曲强度。疲劳强度。轴承寿命计算很重要。预期寿命要大于一万小时。润滑计算确保油膜形成。油温不能太高。油温过高会降低粘度。油温过高会加速老化。

现代设计方法广泛应用。计算机辅助设计提高效率。三维软件建立模型。模型可以旋转。模型可以剖视。干涉检查很必要。虚拟装配发现问题。有限元分析计算应力。有限元分析计算变形。找出薄弱环节。优化设计减轻重量。优化设计提高性能。仿真分析模拟工作过程。仿真分析预测寿命。

制造工艺影响质量。齿轮加工使用滚齿机。热处理控制变形。磨齿提高精度。轴类零件需要车削。需要磨削。轴承安装要到位。箱体铸造要完整。加工基准要统一。装配过程按顺序进行。先装轴系部件。调整齿轮间隙。间隙过大产生冲击。间隙过小润滑不良。检查旋转灵活性。加入规定牌号润滑油。进行台架试验。测试空载扭矩。测试噪音水平。测试温升情况。合格后方可出厂。

取力器总成的发展趋势是高效化。效率提高节省燃油。新材料应用减轻重量。粉末冶金齿轮精度高。塑料齿轮噪音小。集成化设计减少零件。可靠性要求不断提高。故障率要低。维修要方便。智能化是方向。传感器监测转速。传感器监测温度。数据传送至显示器。驾驶员随时掌握状态。

取力器总成设计是一个系统工程。它涉及机械原理。它涉及材料科学。它涉及制造技术。设计人员需要丰富经验。设计人员需要严谨态度。每一个细节都重要。一个小错误可能导致失效。充分的理论计算是基础。必要的试验验证不可少。只有这样才能设计出好的取力器总成。好的取力器总成保证车辆正常工作。好的取力器总成提高用户效益。