拖拉機(jī)變速箱畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　引言</b></p><p>　　小四輪拖拉機(jī)是廣大農(nóng)民廣泛使用的機(jī)械，但隨著農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)、小型施工及裝卸機(jī)械化的發(fā)展，需要通過小四輪拖拉機(jī)的改進(jìn)，進(jìn)一步拓展小四輪拖拉機(jī)的功能，是一種顯著的節(jié)本增效的工程技術(shù)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。</p><p>　　農(nóng)業(yè)的大發(fā)展，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的改善與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的提高是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必要條件，農(nóng)業(yè)機(jī)械在這個(gè)

2、發(fā)展過程中將具有決定性的作用。自20 世紀(jì)90 年代以來，國外農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，在廣泛應(yīng)用新技術(shù)的同時(shí)，不斷涌現(xiàn)出新結(jié)構(gòu)和新產(chǎn)品。同時(shí)，繼完成提高整機(jī)可靠性任務(wù)后，技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)在于增加產(chǎn)品的電子信息技術(shù)含量和智能化程度，努力完善產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，改善駕駛?cè)藛T的工作條件，向節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展。隨著微電子技術(shù)向農(nóng)業(yè)機(jī)械的滲透，現(xiàn)代大功率農(nóng)用拖拉機(jī)日益向智能化和機(jī)電一體化方向發(fā)展。目前，我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化在調(diào)整和反哺中

3、快速、健康地發(fā)展進(jìn)入了快速發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期。國內(nèi)一些大型企業(yè)，不斷學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，加大技術(shù)改造和升級(jí)換代力度，推進(jìn)了國產(chǎn)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的提高，但我國的制造水平與上述發(fā)達(dá)國家存在著較大的差距。因此，了解發(fā)達(dá)國家動(dòng)力機(jī)械的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，尋找差距，發(fā)揮自己的長(zhǎng)處是我國拖拉機(jī)制造業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。</p><p>　　隨著變型運(yùn)輸拖拉機(jī)和農(nóng)用運(yùn)輸車的發(fā)展，原來依靠農(nóng)村運(yùn)輸業(yè)發(fā)展起來的小四輪拖拉機(jī)逐步轉(zhuǎn)向田間地頭。然

4、而，目前小四輪拖拉機(jī)田間作業(yè)能力差，又沒有很多配套的農(nóng)業(yè)機(jī)械，農(nóng)忙季節(jié)短，致使大量小四輪拖拉機(jī)一年中作業(yè)時(shí)間短，被迫長(zhǎng)期閑置著。這影響了農(nóng)村專業(yè)戶的作業(yè)效益，也造成了不應(yīng)該有的資源浪費(fèi)。針對(duì)這些情況，我們?cè)谠行∷妮喭侠瓩C(jī)的基礎(chǔ)上稍微作些改動(dòng)，使它的功能延伸。譬如可在原來小四輪拖拉機(jī)的基礎(chǔ)上，改變座位、方向盤、離合、油門、剎車的方位，把拖拉機(jī)變成倒開式，在變速箱后安裝挖掘裝置、鏟運(yùn)裝置或裝載裝置而成。</p><p&

5、gt;　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)機(jī)械專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生</p><p>　　在校期間所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問題的能力。</p><p>　　是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新精神之最佳手段。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求每個(gè)學(xué)生在工作過</p><p>　　程中，要獨(dú)立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)造的分析、解決技術(shù)問題。通

6、過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生</p><p>　　掌握改造方案的擬定、比較、分析及進(jìn)行必要的計(jì)算。</p><p>　　1.拖拉機(jī)變速箱的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　隨著農(nóng)村水利建設(shè)及小型施工、裝卸場(chǎng)所機(jī)械化的發(fā)展，挖掘機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、裝載機(jī)等工程機(jī)械被普遍采用。由于工程機(jī)械價(jià)格較高。農(nóng)民紛紛購買由小四輪拖拉機(jī)改裝而成的挖掘機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)。這些機(jī)型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 價(jià)格較低， 可在原來小

7、四輪拖拉機(jī)的基礎(chǔ)上.改變座位、方向盤、離合、油門、剎車的方位，把拖拉機(jī)變成倒開式，在變速箱后安裝挖掘裝置、鏟運(yùn)裝置或裝載裝置而成。</p><p>　　1.1 拖拉機(jī)發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　1.1.1 結(jié)構(gòu)型式的發(fā)展</p><p>　　1）前輪小、后輪大、前輪轉(zhuǎn)向輪式拖拉機(jī)這種標(biāo)準(zhǔn)型輪式拖拉機(jī)在歐美獲得最廣泛使用。在美國主要采用后輪驅(qū)動(dòng)，大型拖拉機(jī)采用雙排驅(qū)

8、動(dòng)輪胎，但四輪驅(qū)動(dòng)也逐漸增多， 主要帶后懸掛具作業(yè)。多數(shù)四輪驅(qū)動(dòng)機(jī)型上可選裝前懸掛裝置和前動(dòng)力輸出軸， 可以前后都懸掛機(jī)具進(jìn)行復(fù)式作業(yè)。</p><p>　　2）平臺(tái)式四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)和自走底盤為了在拖拉機(jī)上能安裝播種、施肥、施藥的機(jī)具，有的四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)的駕駛室偏前布置，后部有一平臺(tái)可以安裝機(jī)具； 有的為四輪驅(qū)動(dòng)自走底盤， 發(fā)動(dòng)機(jī)臥置在駕駛室下面，可以在駕駛室前部和后部的梁架上安裝機(jī)具。</p>&

9、lt;p>　　3）前后輪相同，折腰轉(zhuǎn)向四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)在美國這種結(jié)構(gòu)型式用于特大型一般用途拖拉機(jī)上，采用前后雙排輪胎。在西歐，這種結(jié)構(gòu)型式適用于中小型果園拖拉機(jī)。</p><p>　　4）橡膠履帶拖拉機(jī)歐美金屬履帶拖拉機(jī)農(nóng)業(yè)用量很少，1987年后相繼出現(xiàn)了橡膠履帶拖拉機(jī)和折腰轉(zhuǎn)向履帶拖拉機(jī)采用4 個(gè)三角形橡膠履帶裝置代替驅(qū)動(dòng)輪胎，這種機(jī)型的最高運(yùn)輸速度為30千米每小時(shí)。俄羅斯也在研究采用三角形橡膠履帶驅(qū)動(dòng)型式

10、的大功率拖拉機(jī)。</p><p>　　1.1.2 各系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展</p><p>　　1）發(fā)動(dòng)機(jī) 大中功率拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)普遍采用直噴燃燒室，標(biāo)定轉(zhuǎn)速一般為2200~2500轉(zhuǎn)每分鐘哪個(gè)采用不同缸徑、缸數(shù)和自然吸氣、增壓或增壓中冷達(dá)到的標(biāo)定功率范圍。</p><p>　　2）傳動(dòng)系 （1）變速箱。在大中型拖拉機(jī)變速箱中，比較經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)方案是采用主變速（3 擋~4 擋

11、） 加倒擋器，嚙合套換擋，可選裝兩擋動(dòng)力換擋和爬行擋。較完善的方案采用主變速4 擋動(dòng)力換擋和副變速4擋~8擋同步器換擋，具有嚙合套或液壓離合器換擋的倒擋器和可選裝爬行擋。更完善的采用全動(dòng)力換擋16+4擋或18+8擋。動(dòng)力換擋裝置有行星式和定軸齒輪式，可利用液壓離合器換接。（2）驅(qū)動(dòng)橋。大中型拖拉機(jī)前后驅(qū)動(dòng)橋普遍采用濕式盤式制動(dòng)器和行星最終傳動(dòng)。前驅(qū)動(dòng)橋采用摩擦式自鎖差速器或液壓差速鎖，后驅(qū)動(dòng)橋大多采用液壓差速鎖，以提高牽引附著性能，前輪

12、驅(qū)動(dòng)離合也采用液壓操縱。（3）動(dòng)力輸出軸。美國生產(chǎn)的拖拉機(jī)，其后動(dòng)力輸出軸是按不同功率采用540，540/1000轉(zhuǎn)每分鐘或單獨(dú)1000轉(zhuǎn)每分鐘標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速和相應(yīng)型軸頭。西歐生產(chǎn)的拖拉機(jī)廣泛采用變速后動(dòng)力輸出軸，前動(dòng)力輸出軸為1.2.3型軸頭。大中型拖拉機(jī)動(dòng)力輸出普遍為全獨(dú)立式，與變速箱動(dòng)力換擋裝置相對(duì)應(yīng)，也采用液壓離合器換擋。</p><p>　　3）行走轉(zhuǎn)向系 在大中型拖拉機(jī)上采用寬斷面的子午線輪胎約占2/3。

13、四輪驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)一般前輪最大轉(zhuǎn)角達(dá)50度。前驅(qū)動(dòng)液壓轉(zhuǎn)向普遍采用穿心油缸， 即轉(zhuǎn)向油缸和橫拉桿合成一體。</p><p>　　4）液壓懸掛系統(tǒng) （1）在大中型拖拉機(jī)上，載荷傳感的閉心液壓系統(tǒng)已被普遍應(yīng)用，變量泵供油壓力和流量可按工況需要自動(dòng)適應(yīng)。"許多新研制生產(chǎn)的系列拖拉機(jī)已廣泛采用電子液壓懸掛系統(tǒng)。（2）前后三點(diǎn)懸掛，普遍采用快速掛接裝置。</p><p>　　5）駕駛室 密

14、封、隔聲駕駛室裝有空調(diào)設(shè)備。轉(zhuǎn)向盤的傾角和高低以及減振座椅的位置可按駕駛員身材調(diào)整，所有傳動(dòng)、液壓懸掛的操縱全部集中在右側(cè)操縱臺(tái)上（有的可隨座椅一起轉(zhuǎn)動(dòng)），均用按鈕或旋鈕操縱。在儀表板上除了有多種常規(guī)的溫度、壓力、電流、燃油量等和各種操縱狀態(tài)（前輪驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)、動(dòng)力輸出軸、燈光等）的顯示或警示信號(hào)外，還可通過機(jī)載計(jì)算機(jī)數(shù)顯重要性能參數(shù)。</p><p>　　1.2 變速箱的發(fā)展?fàn)顩r</p><p

15、>　　雖然目前國際市場(chǎng)上5速、6速甚至7速自動(dòng)變速箱價(jià)格昂貴且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但是改善燃油經(jīng)濟(jì)性和降低排放污染的優(yōu)點(diǎn)正在驅(qū)使汽車廠商日益對(duì)其加以重視。  　　現(xiàn)在擺在廠商面前的難題就是如何降低成本。相比之下無級(jí)變速箱(CVT)也存在同樣困難。盡管CVT在市場(chǎng)上已經(jīng)非常普遍，但是其可靠性仍然存在一定問題。  　　很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)大多數(shù)自動(dòng)變速箱均采用三擋或四擋，美國市場(chǎng)上僅有極少數(shù)用于高檔轎車的五

16、擋和六擋自動(dòng)變速箱。現(xiàn)在由于傳輸發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱間信號(hào)的電控技術(shù)不斷進(jìn)步，已經(jīng)為五擋或更多擋位的自動(dòng)變速箱準(zhǔn)確調(diào)整換擋時(shí)間提供了可能。從而在降低有害排放的同時(shí)改進(jìn)了加速性、平順性和燃油經(jīng)濟(jì)性。  　　據(jù)有關(guān)咨詢機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，汽車廠商可能今后會(huì)跳過五速變速箱而直接應(yīng)用六速自動(dòng)變速箱，并在短時(shí)間內(nèi)使其成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。  　　數(shù)據(jù)顯示，德國主要變速箱制造商ZF的六速變速箱產(chǎn)量正在日益增加，2003年共計(jì)生產(chǎn)

17、25萬臺(tái)，而今年公司預(yù)計(jì)銷售90萬臺(tái)。   　　技術(shù)文件表明，擁有先進(jìn)技術(shù)的通用、福特六速變速箱將使兩個(gè)公司同時(shí)擁有超越其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品。通用動(dòng)力系統(tǒng)部副總裁卻認(rèn)為，其實(shí)消費(fèi)者根本不會(huì)考慮其購買的變速箱到底有</p><p>　　2.奔牛150拖拉機(jī)變速箱的結(jié)構(gòu)組成關(guān)系</p><p>　　2.1 變速箱的結(jié)構(gòu)</p><p>　　

18、奔牛150拖拉機(jī)主要有6個(gè)前進(jìn)檔和1個(gè)倒檔，小四輪拖拉機(jī)變速箱的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)如圖2.1所示：</p><p>　　1一軸齒輪2.副變速高速齒輪3.副變速低速齒輪4.副變速雙聯(lián)滑移齒輪5. 二，五檔齒輪</p><p>　　6.四、六檔齒輪7. 一、三檔齒輪8.二、五檔滑移齒輪9.一、三、四、六檔雙聯(lián)滑移齒輪</p><p>　　圖2.1 小四輪拖拉機(jī)變速箱傳動(dòng)示意圖&l

19、t;/p><p>　　其變速箱內(nèi)的各軸之間的關(guān)系如圖2.2</p><p>　　1.一軸 2. 二軸 3.二軸 4.五軸 5.四軸</p><p>　　圖2.2 小四輪拖拉機(jī)變速箱結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　2.2 各檔位的傳動(dòng)路線</p><p><b>　　一檔：12</b></p&g

20、t;<p><b>　　3</b></p><p><b>　　7</b></p><p><b>　　1011</b></p><p><b>　　1213</b></p><p><b>　　二檔：12</b><

21、;/p><p><b>　　3</b></p><p><b>　　58</b></p><p><b>　　1011</b></p><p><b>　　1213</b></p><p><b>　　三檔：12</b&

22、gt;</p><p><b>　　3</b></p><p><b>　　7</b></p><p><b>　　1011</b></p><p><b>　　1213</b></p><p><b>　　四檔：12&l

23、t;/b></p><p><b>　　3</b></p><p><b>　　6</b></p><p><b>　　1011</b></p><p><b>　　1213</b></p><p><b>　　五檔

24、：12</b></p><p><b>　　3</b></p><p><b>　　58</b></p><p><b>　　1011</b></p><p><b>　　1213</b></p><p><b&g

25、t;　　六檔：12</b></p><p><b>　　2 </b></p><p><b>　　6</b></p><p><b>　　1011</b></p><p><b>　　1213</b></p><p>&

26、lt;b>　　倒檔：12</b></p><p><b>　　38</b></p><p><b>　　1011</b></p><p><b>　　1213</b></p><p>　　2.3 其各檔位的傳動(dòng)比及其速度</p><p>

27、;　　2.3.1 各檔位的傳動(dòng)比</p><p>　　2.3.2 各檔位的速度</p><p>　　拖拉機(jī)的車輪標(biāo)準(zhǔn)為7.5-16，則其直徑為750mm，則各檔位的速度為： </p><p>　　=4.5Km/h =4.89 Km/h =13.6 Km/h =11.8 Km/h =15.29 Km/h

28、=35.4 Km/h =5.04 Km/h</p><p>　　3.變速箱的變形設(shè)計(jì)及其應(yīng)用</p><p>　　針對(duì)我國農(nóng)村小四輪拖拉機(jī)大量閑置的實(shí)際情況和農(nóng)用小型機(jī)械裝備的配套要求，我們對(duì)拖拉機(jī)的變速箱進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。這種變形設(shè)計(jì)把拖拉機(jī)由牽引型變?yōu)檗r(nóng)用小型機(jī)械配套型，拓展了拖拉機(jī)的用途。</p><p>　　隨著變型運(yùn)輸拖拉機(jī)和農(nóng)用運(yùn)輸車的發(fā)展，

29、原來依靠農(nóng)村運(yùn)輸業(yè)發(fā)展起來的小四輪拖拉機(jī)逐步轉(zhuǎn)向田間地頭。然而，目前小四輪拖拉機(jī)田間作業(yè)能力差，又沒有很多配套的農(nóng)業(yè)機(jī)械，農(nóng)忙季節(jié)短，致使大量小四輪拖拉機(jī)一年中作業(yè)時(shí)間短，被迫長(zhǎng)期閑置著。這影響了農(nóng)村專業(yè)戶的作業(yè)效益，也造成了不應(yīng)該有的資源浪費(fèi)。針對(duì)這些情況，我們?cè)谠行∷妮喭侠瓩C(jī)的基礎(chǔ)上稍微作些改動(dòng)，使它的功能延伸。譬如可在原來小四輪拖拉機(jī)的基礎(chǔ)上，改變座位、方向盤、離合、油門、剎車的方位，把拖拉機(jī)變成倒開式，在變速箱后安裝挖掘裝置、

30、鏟運(yùn)裝置或裝載裝置而成。</p><p>　　3.1 小四輪拖拉機(jī)主要部件的變型設(shè)計(jì)</p><p>　　把普通牽引型拖拉機(jī)改制成易于安裝其它農(nóng)用機(jī)械裝備的變型拖拉機(jī)，需要把原拖拉機(jī)牽引板拆去，并在此位置處加裝后置發(fā)動(dòng)機(jī)架，將發(fā)動(dòng)機(jī)后移至該架上，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管及油門控制線稍加改裝后，就可在原發(fā)動(dòng)機(jī)位置處安裝所需農(nóng)用小型機(jī)械設(shè)備。</p><p>　　3.1.1 后置發(fā)

31、動(dòng)機(jī)架的設(shè)計(jì)與安裝</p><p>　　后置發(fā)動(dòng)機(jī)架由主梁、連接板和支撐等部件組成。兩根主梁平行放置，焊接在連接板上，用于安裝發(fā)動(dòng)機(jī)，主梁下邊加支撐與連接板焊合在一起。與拖拉機(jī)配合安裝時(shí)，先把拖拉機(jī)牽引板拆下，連接板安裝在原拖拉機(jī)牽引板位置處與拖拉機(jī)變速箱連接，用原6只螺栓把該架緊固，然后再把柴油發(fā)動(dòng)機(jī)從前部移至機(jī)架上固定牢固，機(jī)架改制和安裝即完成。</p><p>　　3.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)

32、排氣管及油門控制線的改裝</p><p>　　原發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管為L(zhǎng)形設(shè)計(jì)，發(fā)動(dòng)機(jī)后置以后，拖拉機(jī)離合器V帶輪位置不變，V形帶由發(fā)動(dòng)機(jī)向前傳動(dòng)，這時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管與V形帶相互干涉，排氣管就需要改裝了。我們把排氣管設(shè)計(jì)成向上傾斜型，以避開V形帶，再將柴油機(jī)油門控制線改向后方。這樣，一臺(tái)變型拖拉機(jī)改制完成。</p><p>　　3.2 變型拖拉機(jī)與農(nóng)用小型機(jī)械的配套方法</p>&l

33、t;p>　　變型拖拉機(jī)可以與碾米機(jī)、飼草粉碎機(jī)、噴藥機(jī)、噴灌機(jī)、裝載機(jī)、液壓升降臺(tái)等多種農(nóng)用小型機(jī)械裝備方便連接。應(yīng)用于農(nóng)副產(chǎn)品加工、植保、抗旱、農(nóng)田水利、果園管理及短途搬運(yùn)等行業(yè)。</p><p>　　3.2.1 與小型農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)械的配套</p><p>　　與小型農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)械的配套方法是把需要的機(jī)械安裝在拖拉機(jī)原柴油機(jī)位置上，由拖拉機(jī)左置動(dòng)力輸出軸輸出動(dòng)力，帶動(dòng)加工機(jī)械運(yùn)

34、轉(zhuǎn)，必要時(shí)，可加裝V形帶張緊輪離合，以分離動(dòng)力傳動(dòng)。由于各種加工機(jī)械設(shè)備的安裝尺寸不盡相同，需要設(shè)計(jì)專用機(jī)架。應(yīng)用中，我們把常用加工機(jī)械的安裝尺寸孔預(yù)先在機(jī)架上鉆出，把專用機(jī)架改造成通用機(jī)架，預(yù)先安裝在拖拉機(jī)原柴油機(jī)位置上，便于各種加工機(jī)械的互換。該機(jī)架也可同時(shí)合理布局安裝多臺(tái)加工機(jī)械，變成農(nóng)副產(chǎn)品的“流動(dòng)加工廠”。當(dāng)通用機(jī)架上安裝的加工機(jī)械重量較輕時(shí)，必須增加配重，以防止變型拖拉機(jī)后傾及轉(zhuǎn)向失控。</p><p&g

35、t;　　3.2.2 與植保、抗旱機(jī)械的配套</p><p>　　與植保、抗旱類機(jī)械配套的主要是噴藥機(jī)、噴霧機(jī)、噴灌機(jī)、水泵等?？衫们笆鐾ㄓ脵C(jī)架方便安裝。在進(jìn)行噴藥、噴霧時(shí)，有時(shí)需要操作人員與機(jī)同行，這時(shí)要注意合理布置藥箱和操作人員的位置，注意操作人員安全。</p><p>　　3.2.3 安裝農(nóng)田水利作業(yè)機(jī)械</p><p>　　安裝農(nóng)田水利作業(yè)機(jī)械主要指安裝裝載

36、機(jī)、挖掘機(jī)等。首先應(yīng)根據(jù)拖拉機(jī)動(dòng)力及機(jī)架的規(guī)格參數(shù)設(shè)計(jì)出合適的液壓機(jī)械，固定在拖拉機(jī)前端機(jī)架上。然后把液壓泵安裝在側(cè)動(dòng)力輸出軸上，在便于操作的位置固定好多路換向閥，連接高壓油管即可。安裝挖掘機(jī)時(shí)要加固機(jī)架，并安裝液壓支撐支承地面。它可用于農(nóng)田挖溝取土、礦場(chǎng)、基建、道路修筑等作業(yè)。</p><p>　　3.2.4 安裝液壓升降臺(tái)</p><p>　　升降臺(tái)可用于果園管理、摘果等作業(yè)。其安裝方

37、法與裝載機(jī)基本一致，區(qū)別只在于把裝載機(jī)變?yōu)樯蹬_(tái)，采用液壓升降，平臺(tái)上設(shè)置防護(hù)欄。</p><p>　　3.2.5 安裝簡(jiǎn)易車廂</p><p>　　安裝簡(jiǎn)易車廂可用于田間地頭與家庭之間的短距離輕量運(yùn)輸，減輕農(nóng)民的勞動(dòng)量。只需按拖拉機(jī)機(jī)架尺寸用角鋼等材料焊一個(gè)長(zhǎng)方形箱體固定于機(jī)架上就行了，制作相當(dāng)簡(jiǎn)便。</p><p>　　由普通牽引型拖拉機(jī)改制成易于安裝農(nóng)用機(jī)械裝

38、備的變型拖拉機(jī)，不需改動(dòng)拖拉機(jī)底盤，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，適應(yīng)性強(qiáng)，拓展了小四輪拖拉機(jī)的功能，是一種顯著的節(jié)本增效的工程技術(shù)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。適用于農(nóng)村專業(yè)戶流動(dòng)性作業(yè)，在農(nóng)忙季節(jié)，還可以隨時(shí)根據(jù)需要轉(zhuǎn)換成原來的配置，不耽誤耕作、播種、收獲，真正實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，成為農(nóng)民致富的得力助手。</p><p>　　4.倒開式改進(jìn)方案的確定</p><p>　　小四輪拖拉機(jī)是廣大農(nóng)民廣泛使用的機(jī)械，但隨

39、著農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)、小型施工及裝卸機(jī)械化的發(fā)展，需要通過小四輪拖拉機(jī)的改進(jìn)，進(jìn)一步拓展小四輪拖拉機(jī)的功能，是一種顯著的節(jié)本增效的工程技術(shù)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。現(xiàn)通過對(duì)奔牛150拖拉機(jī)的變速箱改進(jìn)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)小四輪拖拉機(jī)變成倒開式，適應(yīng)多種用途。</p><p>　　4.1 改進(jìn)的具體方案</p><p>　　具體實(shí)現(xiàn)將奔牛150拖拉機(jī)變速箱中6個(gè)前進(jìn)檔，1個(gè)倒擋改成3個(gè)前進(jìn)檔和2個(gè)倒擋的設(shè)計(jì)。實(shí)

40、現(xiàn)變速箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p>　　4.2 改進(jìn)設(shè)計(jì)及使用注意事項(xiàng)</p><p>　　(1) 二軸按照8－36×32×6 花鍵軸設(shè)計(jì)，兩端安裝軸承處的尺寸不變。</p><p>　　(2) 圖3 中Ⅱ檔齒輪(6a)和Ⅲ檔齒輪(7a)的安裝位置與圖1 中IV，Ⅵ檔齒輪(6)和Ⅰ，Ⅲ檔齒輪(7)分別對(duì)齊，中間用隔套分開，以保證原變速箱操縱機(jī)構(gòu)

41、不變。</p><p>　　(3) 倒I、倒Ⅱ檔靠副變速桿控制，這時(shí)I、倒I、倒Ⅱ檔滑移齒輪(8)必須與倒Ⅰ、倒Ⅱ檔齒輪(5)嚙合，即主變速桿放在原Ⅱ，V 檔位置處。</p><p>　　(4) Ⅰ檔和倒Ⅰ檔共用一個(gè)齒輪，即Ⅰ、倒Ⅰ檔齒輪(3)。在使用Ⅰ檔時(shí)，一定要先把副變速桿放在Ⅰ、倒Ⅱ檔的位置上，然后再把主變速桿放在Ⅰ檔的位置上。</p><p>　　4.3 改

42、進(jìn)設(shè)計(jì)后的效果</p><p>　　經(jīng)過改進(jìn)后的倒開式小四輪拖拉機(jī)增加了2 個(gè)前進(jìn)檔，改變了原來只有1 個(gè)前進(jìn)速度的狀況，其3個(gè)前進(jìn)速度分別為5.04km/h 、8.96km/h 和15.28km/h，能夠滿足小型挖掘機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、裝載機(jī)等工程機(jī)械的使用要求。同時(shí)，該改進(jìn)設(shè)計(jì)具有結(jié)構(gòu)改動(dòng)小、改造費(fèi)用低、安裝使用方便等特點(diǎn)，可以把現(xiàn)有閑置的小四輪拖拉機(jī)改裝成小型挖掘機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、裝載機(jī)等工程機(jī)械，最大限度地發(fā)揮小四輪拖

43、拉機(jī)的使用效能，滿足廣大農(nóng)村水利建設(shè)及小型施工、裝卸場(chǎng)所機(jī)械化的需要。</p><p>　　5.機(jī)械部分設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　本章主要介紹的是機(jī)械部分的改進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)算，設(shè)計(jì)計(jì)算的方法是從技術(shù)基礎(chǔ)課程本身的性質(zhì)出發(fā)通過一種基本的方法去掌握設(shè)計(jì)計(jì)算的基本理論和技能。本章中主要是根據(jù)變速箱的原始尺寸和改進(jìn)以后的要求對(duì)變速箱內(nèi)的軸以及齒輪進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)計(jì)算，軸主要是設(shè)計(jì)其直徑以及它的結(jié)構(gòu)尺寸，

44、齒輪是對(duì)其分度圓直徑、齒根圓直徑、齒頂圓直徑以及齒輪寬度的設(shè)計(jì)計(jì)算。并對(duì)軸和齒輪進(jìn)行校核計(jì)算。</p><p>　　5.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)</p><p>　　型號(hào)：ZH1100 額定功率：11KW（15馬力）</p><p>　　額定轉(zhuǎn)速：2200r/min </p><p>　　發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩由4根B-2240

45、型V帶傳送到變速箱，發(fā)動(dòng)機(jī)V帶輪和離合器V帶輪的基準(zhǔn)直徑分別為130mm和228mm，則帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比為。</p><p>　　5.2 變速箱的參數(shù)確定</p><p>　　變速箱的參數(shù)主要包括齒輪的齒數(shù)，傳動(dòng)路線，各檔位的傳動(dòng)比，各檔位的速度以及各軸在不同檔位時(shí)的轉(zhuǎn)速。確定這些參數(shù)用來進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。</p><p>　　則各軸的轉(zhuǎn)速為:=32.2r/min =33

46、.9r/min =96.5 r/min =83.6 r/min =104.5 r/min =250.8 r/min =34.8 r/min</p><p>　　5.3 具體改進(jìn)的辦法</p><p>　　從圖2.1和圖2.2中可以看出，在不改變變速箱結(jié)構(gòu)的情況下，把IV , VI檔齒輪(6)和I . Il檔齒輪(7)從三軸上卸下，再安裝在二軸上，就能夠達(dá)到增加前

47、進(jìn)檔的目的。由于二、三軸結(jié)構(gòu)不同，同時(shí)三、四軸之間和二、四軸之間的中心距也不相同，所以必須重新配對(duì)設(shè)計(jì)這兩對(duì)齒輪和二軸，才能夠使齒輪順利安裝進(jìn)去。改進(jìn)后的倒開式小四輪拖拉機(jī)變速箱傳動(dòng)結(jié)構(gòu)如圖5.3所示。</p><p>　　改進(jìn)后的變速箱有3個(gè)前進(jìn)檔和2個(gè)倒檔。原來前進(jìn)檔改變?yōu)榈笽、倒I檔的齒輪未變，速度就是原來的前進(jìn)I檔和V檔，速度分別為4. 89km/h和15.29km/h;原來的一個(gè)倒檔改變?yōu)楝F(xiàn)在的前進(jìn)檔，

48、其速度為5.04km/h;最后剩下2個(gè)前進(jìn)檔速度未定，可以根據(jù)改進(jìn)后倒開式拖拉機(jī)的用途來設(shè)計(jì)這兩個(gè)前進(jìn)檔。這時(shí)，2個(gè)前進(jìn)檔的速度分別為8. 96km/h和15.28km/h。</p><p>　　1.一軸齒輪 2.倒二檔齒輪 3.一，倒一檔齒輪 4.倒一，倒二檔雙聯(lián)滑移齒輪</p><p>　　5.倒一，倒二檔齒輪 6a.二檔齒輪 7a.三檔齒輪 8.一，倒一、倒二檔滑移齒輪

49、</p><p>　　9a.二、三檔雙聯(lián)滑移齒輪 10、11、12、13等變速齒輪</p><p>　　圖5.3 倒開式小四輪拖拉機(jī)變速箱傳動(dòng)示意圖</p><p>　　5.4 改進(jìn)后的參數(shù)設(shè)計(jì)</p><p>　　一軸的轉(zhuǎn)速為: =N/=2200/1.754=1254r/min</p><p>

50、　　5.4.1 改進(jìn)后各檔位的速度</p><p>　　根據(jù)一軸的速度和輪胎的直徑可求得各檔位的速度如下：</p><p>　　一檔：=5.04Km/h </p><p>　　二檔：=8.96Km/h </p><p>　　三檔:=15.28 Km/h </p><p>　　倒一：= 4.89Km/h

51、 </p><p>　　倒二:=15.29 Km/h </p><p>　　5.4.2 各檔位的輸出轉(zhuǎn)速 </p><p>　　一檔時(shí)：=35.6r/min </p><p>　　二檔時(shí)：=63.4r/min </p><p>　　三檔時(shí)：=108.1r/min </p>&

52、lt;p>　　倒一檔時(shí)：=34.6 r/min </p><p>　　倒二檔時(shí)：=108.2 r/min </p><p>　　5.4.3 各檔位的傳動(dòng)路線和總傳動(dòng)比 </p><p><b>　　1）傳動(dòng)路線</b></p><p><b>　　一檔：12</b></p>

53、;<p><b>　　38</b></p><p><b>　　1011</b></p><p><b>　　1213</b></p><p><b>　　二檔：12</b></p><p><b>　　6a</b>&l

54、t;/p><p><b>　　1011</b></p><p><b>　　1213</b></p><p><b>　　三檔：12</b></p><p><b>　　7a</b></p><p><b>　　1011<

55、;/b></p><p><b>　　1213</b></p><p><b>　　倒一：12</b></p><p><b>　　3</b></p><p><b>　　58</b></p><p><b>　　1

56、011</b></p><p><b>　　1213 </b></p><p><b>　　倒二：12</b></p><p><b>　　2</b></p><p><b>　　58</b></p><p><

57、b>　　1011</b></p><p>　　1213

58、 </p><p>　　2）傳動(dòng)比的計(jì)算： </p><p>　　一檔時(shí)：=/=35 </p><p>　　二檔時(shí)：=19.7 <

59、;/p><p>　　三檔時(shí)：=11.6 </p><p>　　倒一檔時(shí)：=36.2 </p><p>　　倒二檔時(shí)：=11.6</p><p>　　5.4.4 分配各檔傳動(dòng)比，設(shè)計(jì)6，7兩個(gè)齒輪</p><p><b>　　1）齒輪的齒數(shù)</b></p><p>　

60、　=36 =22 =17 =31 =30 =28 </p><p>　　=34 =29 =15 =21 =16 =54 =16 =76</p><p>　　2）分配后各檔的傳動(dòng)比為 ：</p><p>　　3）齒輪的分度圓直徑計(jì)算，見下表5.1：</p><p>　　表5.1 齒輪的分度圓直徑&

61、lt;/p><p>　　4）根據(jù)齒輪的齒數(shù)，查表得齒輪的其他參數(shù)</p><p>　　查表得，齒頂高系數(shù)， 壓力角，d為分度圓直徑，為齒頂高，為齒根高，h為齒全高，為齒頂圓</p><p><b>　　則有：</b></p><p>　　齒頂圓直徑 ： </p><p><b>

62、　　齒根圓直徑：</b></p><p><b>　　基圓直徑： </b></p><p>　　各齒輪的具體參數(shù)如下表5.2</p><p>　　表5.2 齒輪的具體參數(shù)</p><p><b>　　齒距</b></p><p><b>　　基圓齒距

63、</b></p><p><b>　　齒厚 </b></p><p><b>　　齒槽寬 </b></p><p><b>　　頂隙 </b></p><p>　　由上可知，所有齒輪的如下參數(shù)相同：</p><p>

64、<b>　　5）確定中心距</b></p><p><b>　　一軸和二軸：mm</b></p><p><b>　　二軸和三軸：mm</b></p><p><b>　　三軸和四軸: mm</b></p><p><b>　　二軸和四軸: mm

65、</b></p><p><b>　　四軸和五軸：mm</b></p><p><b>　　6）確定齒寬</b></p><p>　　由《拖拉機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中查得，拖拉機(jī)變速箱內(nèi)的齒輪寬度設(shè)計(jì)公式為B=4~6m,并根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)理論得齒輪的寬度，齒輪的寬度見下表5.3</p><p>　　表

66、5.3 齒輪的寬度</p><p>　　7）改進(jìn)后兩對(duì)齒輪的參數(shù)計(jì)算</p><p>　　6a：齒形角=20°,6a和嚙合角=21.5°，原中心距為=74.1mm，現(xiàn)中心距為a=73.5mm</p><p><b>　　節(jié)圓直徑：</b></p><p><b>　　中心距變動(dòng)系數(shù)：<

67、/b></p><p><b>　　齒頂高變動(dòng)系數(shù)：</b></p><p><b>　　齒根圓直徑：</b></p><p><b>　　齒頂圓直徑：</b></p><p><b>　　齒頂高：</b></p><p>&

68、lt;b>　　齒根高：</b></p><p>　　改進(jìn)后兩對(duì)齒輪的參數(shù)如下表5.4：</p><p>　　表5.4 改進(jìn)后兩對(duì)齒輪的參數(shù)</p><p>　　5.4.5各齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　1）6齒輪的結(jié)構(gòu)如圖5.1</p><p>　　圖5.1 6齒輪的結(jié)構(gòu)</p>

69、<p>　　2）7齒輪的結(jié)構(gòu)如圖5.2</p><p>　　圖5.2 7齒輪的結(jié)構(gòu)</p><p>　　3）9齒輪的結(jié)構(gòu)如圖5.3</p><p>　　圖5.3 9齒輪的結(jié)構(gòu)</p><p>　　5.4.6 軸的參數(shù)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1）各軸的轉(zhuǎn)速</b></p&

70、gt;<p><b>　　一軸：</b></p><p><b>　　二軸：</b></p><p>　　三軸：當(dāng)2和嚙合時(shí)：</p><p><b>　　當(dāng)3和嚙合時(shí)：</b></p><p>　　四軸：當(dāng)3和8嚙合時(shí)：</p><p>

71、<b>　　當(dāng)5和8嚙合時(shí)：</b></p><p><b>　　當(dāng)6a和嚙合時(shí)，</b></p><p><b>　　當(dāng)7a和嚙合時(shí)，</b></p><p>　　同理，4軸和5軸只有齒輪10和齒輪11嚙合，5軸的轉(zhuǎn)速為</p><p>　　則5軸的轉(zhuǎn)速有：164.5，815

72、.1，271.9，289.1，246.4</p><p>　　2）各軸的功率計(jì)算：</p><p>　　查表得，皮帶傳動(dòng)的效率，齒輪傳動(dòng)的效率為</p><p><b>　　一軸：</b></p><p><b>　　二軸：</b></p><p><b>　　三軸

73、：</b></p><p><b>　　四軸：</b></p><p><b>　　五軸：</b></p><p>　　3）各軸的最小直徑的確定</p><p>　　軸的直徑：有《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3查得；=100</p><p>　　為保證各軸在運(yùn)行中的強(qiáng)度要求

74、，在不同的檔位上，轉(zhuǎn)速n取較小值，功率p取較大值，則各軸的p, n, 值如下表5.5：</p><p>　　表5.5 軸的p, n, 值</p><p>　　5.4.7 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)變速箱的結(jié)構(gòu)以及齒輪之間的位置關(guān)系，設(shè)計(jì)二軸的結(jié)構(gòu)如圖5.4：</p><p>　　圖5.4 二軸的結(jié)構(gòu)</p>

75、<p>　　5.4.8 軸承的選定</p><p>　　根據(jù)軸的最小直徑，選定軸承為深溝球軸承，GB/T276-94，軸承的參數(shù)如表3.6：</p><p>　　表3.6 軸承的參數(shù)</p><p><b>　　5.5 校核計(jì)算</b></p><p>　　5.5.1齒輪校核計(jì)算</p><

76、;p>　　按照齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)大小齒輪</p><p>　　按，，查文獻(xiàn)[1]得， ∴ =1.076 因?yàn)樵O(shè)計(jì)為直齒，故=0，</p><p>　　==1.076 查文獻(xiàn)[1]得， ， ， 試選 </p><p>　　設(shè)計(jì)為不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，∴取齒寬系數(shù)，節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)直齒輪，</p><p>　　，查文獻(xiàn)[1]得

77、，，， 按無限壽命計(jì)算：，取，，u=，許用接觸應(yīng)力 取小值代入，查文獻(xiàn)[1]得：</p><p><b>　　，所以計(jì)算</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=64.054 mm</p><p>　　確定齒輪模數(shù) m==3.0mm</p>

78、<p>　　D．齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算大小齒輪：</p><p><b>　　由公式知，</b></p><p>　　查得機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-20 C得,小齒輪的彎曲疲勞極限 , 大齒輪的彎曲疲勞極限 ; </p><p>　　查圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 故可以計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4<

79、;/p><p><b>　　由式 得，</b></p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)K：</b></p><p>　　查取齒形系數(shù)：查表10-5查得 </p><p>　　應(yīng)力校正系數(shù)：查表10-5得 </p><p>　　計(jì)算大小齒輪的并加以比較<

80、;/p><p><b>　　， </b></p><p>　　010153小于0.01678，大齒輪的數(shù)值大。故取大齒輪的數(shù)值代入得：</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)小由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲

81、疲勞強(qiáng)度所決定的載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取彎曲強(qiáng)度算得的2.133并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=3.0mm，算出小齒輪齒數(shù) ，。這樣設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊避免浪費(fèi)。</p><p>　　5.5.2軸的校核計(jì)算</p><p>　　軸的計(jì)算通常是初步完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后進(jìn)行校核計(jì)算，計(jì)算的法則是滿足軸的強(qiáng)度和

82、剛度要求，必要時(shí)還要校核軸的振動(dòng)穩(wěn)定性。</p><p><b>　　軸的強(qiáng)度校核計(jì)算</b></p><p>　　進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況，采取相應(yīng)的計(jì)算方法，并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。對(duì)僅僅需要承受扭矩的軸，應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于只承受彎矩的軸，應(yīng)按彎曲強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于既承受彎矩又承受扭矩的軸，應(yīng)按彎扭合成強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算，需要

83、時(shí)還要按疲勞強(qiáng)度進(jìn)行精確的校核。此外，對(duì)于瞬時(shí)過載很大或應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱較為嚴(yán)重的軸，還應(yīng)按峰尖載荷校核其靜剛度，以免產(chǎn)生過量的塑性變形。</p><p>　　按扭矩強(qiáng)度校核這種方法是只按照軸所受的扭矩來計(jì)算軸的強(qiáng)度，如果還受又不大的彎矩時(shí)，則用降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的辦法予以考慮，軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為</p><p>　　式中: -扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為Mpa</p><p>

84、;　　T-軸所受的扭矩，單位為</p><p>　　-軸的抗扭截面系數(shù)，單位為</p><p>　　n-軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min</p><p>　　p-軸傳遞的功率，單位為kW</p><p>　　d-計(jì)算截面處的軸的直徑，單位為mm</p><p>　　-許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為Mpa</p><

85、;p><b>　　由前面計(jì)算可得：</b></p><p><b>　　d=25mm</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查表15-3得；軸的許用轉(zhuǎn)切應(yīng)力為33~55Mpa</p><p><b>　　則有</b></p><p>　　則軸滿足扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件。<

86、/p><p>　　6.倒開式變速箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　變速箱是拖拉機(jī)傳動(dòng)系中的重要部件，履帶拖拉機(jī)變速箱安裝在萬向傳動(dòng)裝置與后橋之間。</p><p>　　6.1變速箱的功用與工作原理</p><p><b>　　6.1.1 功用</b></p><p>　?。?)減速增轉(zhuǎn)矩即以減小轉(zhuǎn)速的

87、方式來增大發(fā)動(dòng)機(jī)的傳遞轉(zhuǎn)矩</p><p>　　(2)變速變轉(zhuǎn)矩在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速不變的情況下，通過變速箱的換檔，使傳動(dòng)系的傳動(dòng)比發(fā)生改變，從而改變拖拉機(jī)的驅(qū)動(dòng)力和行駛速度。</p><p>　　(3)實(shí)現(xiàn)空檔在發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火的情況下可以長(zhǎng)時(shí)間停車，同時(shí)也為發(fā)動(dòng)機(jī)順利起動(dòng)創(chuàng)造條件</p><p>　　(4)實(shí)現(xiàn)倒檔使拖拉機(jī)能夠倒退行駛</p><p

88、>　　6.1.2 工作原理</p><p>　　拖拉機(jī)變速箱采用齒輪傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)減速增轉(zhuǎn)矩作用，相互嚙合的兩個(gè)齒輪靠輪齒傳遞轉(zhuǎn)矩，即主動(dòng)齒輪的一個(gè)齒推動(dòng)從動(dòng)齒輪的一個(gè)齒.從而把動(dòng)力逐級(jí)傳遞下去。</p><p>　　東方紅-150型拖拉機(jī)變速箱該型號(hào)拖拉機(jī)的變速箱和東方紅一75型拖拉機(jī)變速箱的整體結(jié)構(gòu)基本相同，用于變速和傳遞動(dòng)力的軸有五根，也分別稱為第一軸、第二軸、第四軸、第五軸和

89、倒檔軸。其中第一軸l有一個(gè)齒輪、第二軸上有四個(gè)齒輪、倒檔軸上有三個(gè)齒輪、第四軸上有四個(gè)齒輪、第五軸上有1個(gè)齒輪，通過這些齒輪的相互嚙合，從而可以獲得3個(gè)前進(jìn)檔和2個(gè)倒檔。</p><p>　　6.2 操縱機(jī)構(gòu)的組成</p><p>　　操縱機(jī)構(gòu)主要由換檔機(jī)構(gòu)、鎖定機(jī)構(gòu)和互鎖機(jī)構(gòu)組成</p><p>　　換檔機(jī)構(gòu)換檔機(jī)構(gòu)的主要功用是撥動(dòng)滑移齒輪，使其處于掛檔或空檔位置

90、以實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)的速度變換、倒檔或空檔停車。它主要由變速桿和撥叉等部分組成。奔牛-150型拖拉機(jī)主要是靠撥叉撥動(dòng)滑移齒輪4、8、9來實(shí)現(xiàn)它的3個(gè)前進(jìn)檔和2個(gè)倒檔。</p><p>　　6.3 改進(jìn)后奔牛-150拖拉機(jī)的特點(diǎn)</p><p>　　改進(jìn)后的拖拉機(jī)主要用于一些小型的工程機(jī)械，它主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：</p><p>　　(1)為適應(yīng)農(nóng)田作業(yè)質(zhì)量和速度的要求增大了

91、各檔的傳動(dòng)比和牽引力，而速度略有降</p><p><b>　　低。</b></p><p>　　(2) 增加了一個(gè)倒檔，從而能實(shí)現(xiàn)小型工程機(jī)械的要求。能用于除農(nóng)業(yè)耕種之外的更多場(chǎng)合。其總裝配結(jié)構(gòu)如圖6.1所示。</p><p>　　6.4 變速箱使用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)</p><p>　　(1)離合器分離后若掛檔困難，這是

92、因?yàn)樽兯傧鋬?nèi)滑移齒輪的輪齒正好對(duì)著另一齒輪的輪街，此時(shí)應(yīng)把離合器踏板稍松一下，待齒輪轉(zhuǎn)過一定的角度后再把踏板踏到底，使離臺(tái)器分離后重新掛檔切不可強(qiáng)行掛檔，以免打壞齒輪</p><p>　　(2)當(dāng)拖拉機(jī)越過障礙或在顛簸不平的路面上行駛時(shí)，一定要減速行駛，以免零件受沖擊負(fù)荷影響而損壞</p><p>　　(3)拖拉機(jī)行駛中應(yīng)注意變速箱的溫度、漏油、亂檔、脫檔和響聲等異?，F(xiàn)象，如有異常應(yīng)立即停

93、車檢查，找出原因后妥善處理，以免造成重大事故</p><p>　　圖6.1 奔牛150拖拉機(jī)改進(jìn)后的總裝配</p><p><b>　　7.總 結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過改進(jìn)后的倒開式小四輪拖拉機(jī)增加了2 個(gè)前進(jìn)檔，改變了原來只有1 個(gè)前進(jìn)速度的狀況，其3個(gè)前進(jìn)速度分別為5.04km/h 、8.96km/h 和15.28km/h，能夠

94、滿足小型挖掘機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、裝載機(jī)等工程機(jī)械的使用要求。同時(shí)，該改進(jìn)設(shè)計(jì)具有結(jié)構(gòu)改動(dòng)小、改造費(fèi)用低、安裝使用方便等特點(diǎn)，可以把現(xiàn)有閑置的小四輪拖拉機(jī)改裝成小型挖掘機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)、裝載機(jī)等工程機(jī)械，最大限度地發(fā)揮小四輪拖拉機(jī)的使用效能，滿足廣大農(nóng)村水利建設(shè)及小型施工、裝卸場(chǎng)所機(jī)械化的需要。有效地拓寬了農(nóng)用小四輪的應(yīng)用領(lǐng)域，能解決了農(nóng)用小四輪閑置的現(xiàn)象。</p><p><b>　　致謝</b><

95、/p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，變速箱已經(jīng)成為當(dāng)今機(jī)械應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來說掌握機(jī)械改造及開發(fā)技術(shù)是十分重要的。 回顧起此次變速箱改造畢業(yè)設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在這些

96、日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過

97、程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)，機(jī)械的設(shè)計(jì)以及定位……通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過的</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 孫 桓,陳作模. 機(jī)械原理第六版[M].北京：高等教育出版社，2001.頁碼1-300 .</p><p>　

98、　[2] 濮良貴,紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)第七期[M].北京：高等教育出版社，2006.頁碼1-200.</p><p>　　[3] 吳宗國,羅圣國. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版[M]. 北京：高等教育出版社，1998.頁碼1-180.</p><p>　　[4] 濮良貴,紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)第七版[M].北京：北京高等教育出版社，2000.頁碼7-250.</p><p&g

99、t;　　[5] 陳權(quán)，劉樹春，楊莉等. 機(jī)械制圖第三版[M].北京：中國建材工業(yè)出版社.2001.頁碼93-100.</p><p>　　[6] 牛鳴歧,王保民,王振甫. 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)第一版[M],重慶: 重慶大學(xué)出版社,2001.頁碼4-50.</p><p>　　[7] 錢炳舉.倒開式小四輪拖拉機(jī)變速箱的改進(jìn)設(shè)計(jì)[J].農(nóng)機(jī)化研究,2005(2):頁碼37-41.</p

100、><p>　　[8] 基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)研究山東科技大學(xué)碩士論文2006</p><p>　　[9]《多級(jí)圓柱齒輪減速器參數(shù)化設(shè)計(jì)》大連鐵道學(xué)院碩士論</p><p>　　[10]《機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案及機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)》 姜琪 主編 高等教育出版社 1991</p><p>　　[11] 李曉慶,張仲民,蔣增福等.拖拉機(jī)構(gòu)造[M].北京:

101、機(jī)械工業(yè)出版社,2001.頁碼1-214.</p><p>　　[12] 郎桂實(shí).用線圖法確定拖拉機(jī)組成式變速箱擋位排列[J].拖拉機(jī)1992(2):頁碼28-29.</p><p>　　[13] 李金和.EM7手扶拖拉機(jī)變速箱第6軸的設(shè)計(jì)方案及應(yīng)用[J].山東農(nóng)機(jī)1999(6):頁碼4-5.</p><p>　　[14] 周紀(jì)良,周天悅.關(guān)于有級(jí)變速拖拉機(jī)工作速度

102、的合理擋數(shù)[J].拖拉機(jī)2002(4):頁碼8-10.</p><p>　　[15] 張曉梅,錢炳舉.小四輪拖拉機(jī)的變形設(shè)計(jì)及其應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)2003(6):頁碼29-30.</p><p>　　[16] C.H.Suh,C.W.Radciffe.Kinematics and Mechanisms Design,new work:John Wiley & Sons,Inc

103、.1978</p><p>　　[17 ] Study on dynamic model of tractor system for automated navigation applications FENG Lei & HE Yong School of Bio-system Engineering and FoodScience, Zhejiang University, Hangzhou ,

104、 China.2004</p><p><b>　　外文翻譯：</b></p><p>　　關(guān)于拖拉機(jī)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型的研究為自動(dòng)化的航海應(yīng)用</p><p><b>　　馮磊 何勇 </b></p><p>　　(中國杭州，浙江大學(xué)，生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院)</p><p>

105、;　　電子郵件: hzfenglei@mail.hz.zj.cn</p><p>　　摘要: 此文研究的是瞄準(zhǔn)使用拖拉機(jī)系統(tǒng)一個(gè)動(dòng)態(tài)模型支持導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)，為一臺(tái)自動(dòng)地被引導(dǎo)的農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)。這樣, 包括拖拉機(jī)系統(tǒng)的自行車模型, 被施加了在MATLAB 環(huán)境里和被開發(fā)了根據(jù)了約翰?Deere 拖拉機(jī)。模仿結(jié)果從這個(gè)MATLAB 模型被確認(rèn)了通過領(lǐng)域航海測(cè)試。彈道估計(jì)的準(zhǔn)確性由拖拉機(jī)的壟斷的僵硬的決心強(qiáng)烈影響。在這模仿,

106、 拖拉機(jī)側(cè)偏剛度分析被辨認(rèn)了在模仿分析期間使用MATLAB 塑造根據(jù)記錄的彈道數(shù)據(jù)。被獲得的數(shù)據(jù)被使用了在模仿分析用于各種航海操作在興趣領(lǐng)域。分析在領(lǐng)域檢驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明, 被開發(fā)的拖拉機(jī)系統(tǒng)能準(zhǔn)確地估計(jì)拖拉機(jī)系統(tǒng)的輪子以各種各樣的速度經(jīng)營在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。結(jié)果并且表明, 被開發(fā)的系統(tǒng)能準(zhǔn)確地確定拖拉機(jī)在彎曲領(lǐng)域拖拉機(jī)速度和支點(diǎn)偏轉(zhuǎn)角度。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 拖拉機(jī), 側(cè)偏剛度，自動(dòng)化航海, 模仿,全球定位系統(tǒng)

107、</p><p><b>　　介紹</b></p><p>　　農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)自動(dòng)教程有被學(xué)習(xí)結(jié)束過去幾年。自動(dòng)化的農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)的好處包括增加生產(chǎn)力, 增加應(yīng)用準(zhǔn)確性, 和改進(jìn)的操作安全. 各種各樣的教導(dǎo)技術(shù), 包括機(jī)械教導(dǎo), 機(jī)器視覺教導(dǎo), 收音機(jī)航海, 和超音波教導(dǎo)。在拖拉機(jī)動(dòng)力學(xué)的多數(shù)以前的工作考慮了拖拉機(jī)單獨(dú)在企圖調(diào)查它的乘駕特征。但是, 有少數(shù)農(nóng)業(yè)貫徹不被使用的思

108、想。在最近幾年, 農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)研究進(jìn)行的研究包括機(jī)架作用在拖拉機(jī)乘駕振動(dòng), 但結(jié)果是令人不滿，在研究拖拉機(jī)系統(tǒng)的行動(dòng)中，Bukta 和al.(2002) 調(diào)查了關(guān)于的自由三點(diǎn)栓聯(lián)結(jié)系統(tǒng)的作為源泉，農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)的非線形性系統(tǒng)的研究。伊利諾伊研究員大學(xué)成功地有被開發(fā)的和被展示，可能進(jìn)行自治種植的拖拉機(jī)并且在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域耕種。實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)學(xué)( RTK )， 全球定位系統(tǒng)和光纖陀螺儀被用來提供拖拉機(jī)位置,航速和航向. 除了在操縱,發(fā)動(dòng)機(jī)油門,傳送速度, 與

109、3點(diǎn)拴聯(lián)結(jié)立場(chǎng)自動(dòng)控制經(jīng)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)總線外地.，雙方預(yù)期拖拉機(jī)道路,并取得理想的拖拉機(jī)功能(如行走速度, 故障的位置)被展現(xiàn),然后裝入導(dǎo)航計(jì)算機(jī)前場(chǎng)開始行動(dòng). 韓先生和張先生( 2001 )介紹了繪圖的方法,用于實(shí)施自治區(qū)外勤業(yè)務(wù)的農(nóng)用拖拉機(jī). </p><p>　　機(jī)械跨領(lǐng)域連續(xù)耕作活動(dòng),尤其是在曲線的整齊,準(zhǔn)確的橫向控制的拖拉機(jī)-實(shí)施單位要求由于連續(xù)的空間只有76厘米. 橫向控制拖拉機(jī)實(shí)施往往需要估計(jì)輪胎側(cè)滑角及

110、橫向速度, 這是難以直接測(cè)量的。 研究數(shù)據(jù)表明進(jìn)行估計(jì)偏剛度為導(dǎo)向的車輛必須在在道路上進(jìn)行研究. sienel ( 1997 )表明如何偏剛度可通過測(cè)量車輛動(dòng)態(tài)參數(shù),如側(cè)向加速度和偏航率.凱特哈曼和撒凱( 2000 )給出了標(biāo)準(zhǔn)化偏剛度的測(cè)量方法,主導(dǎo)汽車的督導(dǎo)反應(yīng). bevly et al . ( 2001 )綜合采用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)( INS )傳感器與全球定位系統(tǒng)速度測(cè)量估算輪胎偏剛度. </p><p>　　

111、本研究的主要目的是：利用拖拉機(jī)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型為導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)引導(dǎo)臺(tái)農(nóng)用拖拉機(jī)。 這一動(dòng)態(tài)模式包含了自行車型號(hào)的拖拉機(jī). 本文說明如何估計(jì)偏剛度系統(tǒng)以及如何利用估計(jì)結(jié)果在拖拉機(jī)導(dǎo)航中的應(yīng)用。 </p><p><b>　　材料和方法 </b></p><p><b>　　定義 </b></p><p>　　U是流速拖

112、拉機(jī);V,橫向速度拖拉機(jī); γ,偏航率; m ,大規(guī)模拖拉機(jī); M , 滾動(dòng)時(shí)刻; Iz ,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量; a,前軸至拖拉機(jī)的距離 ; b ,后軸至拖拉機(jī)的距離 ; L,距前輪到后輪; d,車輪基點(diǎn); , Cα戰(zhàn)線偏剛度; , rcα后方偏剛度; αf ,前面偏角; αr , 后排偏角; fr , x ,縱向隊(duì)后輪; y ,側(cè)向力前輪;,y側(cè)向力后輪; x ,縱向隊(duì)前輪; δ,轉(zhuǎn)向角. </p><p>　　發(fā)達(dá)拖

113、拉機(jī)系統(tǒng)模型是一種通用模型的輪式拖拉機(jī). 它擁有獨(dú)立的制造者,類型和規(guī)模。為了簡(jiǎn)化建模過程,一種輪式拖拉機(jī)模型被使用。 線性兩自由度自行車模型,占左和右輪胎將足以使簡(jiǎn)單的操縱在拖拉機(jī)在平地時(shí)的方程。</p><p><b>　　示范實(shí)施 </b></p><p>　　這個(gè)動(dòng)態(tài)模型拖拉機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)已推行了 。圖2是模式的系統(tǒng)方框圖表明這一模型包含六大要素: 參數(shù)輸入座

114、側(cè)向力計(jì)算塊、一個(gè)偏航和橫向加速度模型座、擺動(dòng)和橫向速度模式座、標(biāo)題角度塊和重心的拖拉機(jī)彈道模型塊。 </p><p>　　參數(shù)輸入座投入兩種類型的參數(shù):器具參數(shù)及設(shè)備參數(shù)。有效實(shí)施的因素,包括拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向角和拖拉機(jī)轉(zhuǎn)速。這套參數(shù)模型的控制變量估計(jì)拖拉機(jī)系統(tǒng)的反應(yīng)后預(yù)期的軌跡。 另一套所需參數(shù)為機(jī)械參數(shù),其中包括大量的拖拉機(jī)偏剛度，拖拉機(jī)前/后排車輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，拖拉機(jī)車軸到重心的距離和拖拉機(jī)車輪的大小。 </p

115、><p>　　第二座是側(cè)向力計(jì)算座. 它計(jì)算的側(cè)向力兩個(gè)輪子的機(jī)器系統(tǒng)參數(shù),側(cè)向速度,以及偏航率，</p><p>　　偏航和橫向加速度塊是用來計(jì)算的橫向加速度、偏航加速度的，拖拉機(jī)基于機(jī)械系統(tǒng)參數(shù)及橫向力。經(jīng)過橫向和偏航速度計(jì)算積分, 下一兩座推算拖拉機(jī)航向; 中央和車輪的軌跡的,分別計(jì)算拖拉機(jī)的幾何尺寸,過去兩年是在Matlab實(shí)現(xiàn)模型的。 </p><p><

116、;b>　　硬件 </b></p><p>　　這個(gè)MATLAB模型是拖拉機(jī)系統(tǒng)的實(shí)地試驗(yàn)結(jié)果。圖3是信號(hào)流程圖的測(cè)試系統(tǒng)。 測(cè)試平臺(tái)是基于7700型拖拉機(jī). 提供的測(cè)試數(shù)據(jù), 動(dòng)態(tài)定位技術(shù)與全球定位系統(tǒng)天線安裝于頂部的拖拉機(jī)帽(重心拖拉機(jī)) 。</p><p>　　這種動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)與當(dāng)?shù)貐⒖颊究梢蕴峁?zhǔn)確的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)定位和速度信息。與此同時(shí)(橫向精度2厘米的垂直精度3厘米

117、在20 Hz與潛伏期 少于20毫秒) ，一個(gè)lp801 亞米(亞米工程學(xué),美國) 它可以用來衡量線性位置或位移達(dá)1.2米( 48 " ) ,輸出0-5 v安裝于右側(cè)前輪. 108fd光纖陀螺儀(日本航空電子,日本東京)一個(gè)角速度傳感器,即產(chǎn)出相對(duì)角度0.01度誤差為0.5度/小時(shí)漂移安裝于兩邊的前輪.這兩個(gè)傳感器都用得到準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)向角. 從督導(dǎo)校正角度分析,這發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤有效值轉(zhuǎn)向夾角,校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù),對(duì)數(shù)誤差為0.0165 ,

118、平均誤差為0.5922度. 均方根誤差在左邊為0.0155度 , 偏轉(zhuǎn)平均誤差為0.4560度。相應(yīng)的最大誤差是：左邊為1.3402度，右邊為1.5378度.兩個(gè)最大的錯(cuò)誤被發(fā)現(xiàn)時(shí),執(zhí)行該大轉(zhuǎn)(約30度) . 汽車控制筆是作為一個(gè)數(shù)據(jù)采集板,由167單板機(jī),發(fā)送數(shù)據(jù)到PC機(jī)通過RS232串行接口. 電腦配備了1 GHz的英特爾奔騰III CPU和256 MB記憶體. </p><p>　　為了提供有代表性的彈道模

119、式,以驗(yàn)證模型 一連串u輪流(或左或右轉(zhuǎn))與不同的轉(zhuǎn)彎半徑,在不同的速度,進(jìn)行了研究。為控制變量的模型估計(jì)拖拉機(jī)系統(tǒng)的反應(yīng), 在拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向角檢測(cè)光纖陀螺電位傳感器拖拉機(jī)速度測(cè)試特林布爾750毫秒動(dòng)態(tài)定位。在拖拉機(jī)的重心，動(dòng)態(tài)定位接收機(jī)還被用來把拖拉機(jī)的精確定位系統(tǒng)作為參考彈道計(jì)算出來的。 拖拉機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)的模型驗(yàn)證研究表明,這MATLAB模型可以預(yù)測(cè)車輪的軌跡,以合理的準(zhǔn)確性. 自從一套初步測(cè)得的數(shù)據(jù),從測(cè)試場(chǎng)供定轉(zhuǎn)彎期間剛度,其準(zhǔn)確性車

120、輪軌跡預(yù)測(cè)可以改善。</p><p><b>　　結(jié)果與討論 </b></p><p>　　圖4顯示了理論和實(shí)際軌跡拖拉機(jī)發(fā)電,同時(shí)制作了10右轉(zhuǎn)(一個(gè)完整的圓轉(zhuǎn)折) 在2.5英里的一個(gè)典型場(chǎng)所的研究。在這一評(píng)價(jià)中,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試的數(shù)據(jù),包括拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向角(如時(shí)間序列數(shù)據(jù)) , 拖拉機(jī)在格式定位經(jīng)度和緯度的度數(shù),錄在實(shí)地操作. 這種測(cè)試是確定一套合適的車輪側(cè)偏剛度值為具體

121、行動(dòng)的條件。一連串左和右圈旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)各種旅行速度為完成這一目的。 對(duì)本單位的具體情況，10右轉(zhuǎn)向角和2.5英里的速度行駛在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的合作, 據(jù)發(fā)現(xiàn)適當(dāng)偏剛度值20700 次/ 轉(zhuǎn)拖拉機(jī)前輪40700 次/轉(zhuǎn)拖拉機(jī)后輪. 用這一套剛度值模擬,估計(jì)軌跡匹配的實(shí)際軌跡相當(dāng)不錯(cuò)。 從誤差分析, 發(fā)現(xiàn)的均方根誤差的估計(jì)和實(shí)際的運(yùn)動(dòng)軌跡在0.02米拖拉機(jī)發(fā)電. 相應(yīng)的最大誤差分別約0.51米的拖拉機(jī)發(fā)電. 兩者最大的錯(cuò)誤為0.51米,當(dāng)發(fā)現(xiàn)拖拉機(jī)開始