機(jī)械畢業(yè)設(shè)計（論文）-插秧機(jī)機(jī)械變速箱設(shè)計【全套圖紙proe三維】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計（論文）</p><p>　　題 目： 插秧機(jī)機(jī)械變速箱設(shè)計 </p><p>　　學(xué) 院： 機(jī)械與自動控制學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級： 機(jī)械制造及其自動化（4）班 </p><p&

2、gt;　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2013 年 05月 19日</p><p>

3、　　浙 江 理 工 大 學(xué)</p><p><b>　　機(jī)械與自動控制學(xué)院</b></p><p><b>　　畢業(yè)論文誠信聲明</b></p><p>　　我謹(jǐn)在此保證：本人所寫的畢業(yè)論文，凡引用他人的研究成果均已在參考文獻(xiàn)或注釋中列出。論文主體均由本人獨立完成，沒有抄襲、剽竊他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的研究成果行為

4、。如出現(xiàn)以上違反知識產(chǎn)權(quán)的情況，本人愿意承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任。</p><p><b>　　聲明人（簽名）：</b></p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械化生產(chǎn)顯得越來越重要

5、。因為在這個年代生產(chǎn)效率對我們的日常生活尤為重要。每個人都需要食物。插秧機(jī)就在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中扮演重要角色。作為插秧機(jī)中的一部分，變速器起到控制其運動規(guī)律的作用。通過對市場現(xiàn)有插秧機(jī)變速箱的調(diào)查研究，我發(fā)現(xiàn)一些插秧機(jī)的變速箱在可靠性方面欠佳，還有的在機(jī)器操縱方面顯得比較繁瑣。面對這種情況，我找到一些可以解決這些問題的措施。所以本篇論文主要針對插秧機(jī)的變速箱進(jìn)行設(shè)計。論文包括插秧機(jī)變速箱的背景，變速箱的功能，以及變速箱的設(shè)計計算等方面。設(shè)計方面

6、主要包括傳動系統(tǒng)的設(shè)計，操縱系統(tǒng)的設(shè)計以及箱體的設(shè)計。設(shè)計中主要應(yīng)用PRO/E5.0和CAD2008工程制圖軟件。</p><p>　　關(guān)鍵詞：插秧機(jī)；變速箱；傳動系統(tǒng)；操縱系統(tǒng)</p><p>　　全套圖紙，加153893706</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the

7、 development of the argucultural technology, the mechanized production become more and more significant. Because the production efficiency is very vital for our daily life. Everybody needs food. And the rice transplanter

8、 play an important role in the argucultural production. As a part of rice transplanter, the gearbox control its form of exercise. According to the study of the market, I find some problem of prevelant gearbox of rice tra

9、nsplanter. Such as the control system is lack of rel</p><p>　　Key words: rice transplanter; gearbox; transmission system; control ststem </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>&l

10、t;b>　　摘 要</b></p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　第一章 緒 論6</p><p><b>　　1.1引言6</b></p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究狀況和發(fā)展趨勢6</p><p>　　1

11、.2.1 國內(nèi)插秧機(jī)研究狀況6</p><p>　　1.2.2 日本插秧機(jī)研究狀況7</p><p>　　1.3高速插秧機(jī)的結(jié)構(gòu)組成7</p><p>　　1.4高速插秧機(jī)中常用的幾種變速方式9</p><p>　　1.5 課題研究目的及意義10</p><p>　　1.6 設(shè)計的主要內(nèi)容10</p&

12、gt;<p>　　第二章 傳動方案的確定11</p><p>　　2.1高速插秧機(jī)傳動關(guān)系11</p><p>　　2.2 機(jī)械式變速器傳動方案11</p><p>　　第三章 基本參數(shù)的確定與計算13</p><p>　　3.1 發(fā)動機(jī)額定參數(shù)13</p><p>　　3.2 傳動比的確定1

13、3</p><p>　　3.3 傳動裝置運動、動力參數(shù)運算13</p><p>　　3.3.1 各軸轉(zhuǎn)速13</p><p>　　3.3.2 各軸功率13</p><p>　　3.3.3 各軸轉(zhuǎn)矩14</p><p>　　3.4 直齒圓柱齒輪的設(shè)計計算14</p><p>　　3.4.

14、1設(shè)計計算低速級齒輪參數(shù)14</p><p>　　3.4.2 其他齒輪參數(shù)18</p><p>　　3.5 直齒圓柱齒輪的受力計算19</p><p>　　第四章 軸的設(shè)計計算20</p><p>　　4.1 輸入軸的設(shè)計計算20</p><p>　　4.1.1估算軸的直徑20</p><

15、;p>　　4.1.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計20</p><p>　　4.1.3 花鍵類型的選取21</p><p>　　4.1.4 軸承類型的選取21</p><p>　　4.1.5 具體長度的選取21</p><p>　　4.2 輸出軸的設(shè)計計算22</p><p>　　4.2.1估算軸的直徑22</p

16、><p>　　4.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計22</p><p>　　4.2.3具體長度的選取23</p><p>　　4.3 惰輪軸的設(shè)計計算24</p><p>　　4.3.1估算軸的直徑24</p><p>　　4.3.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計24</p><p>　　4.3.3 具體長度的選取2

17、5</p><p>　　4.4 輸出軸的強(qiáng)度校核及軸承壽命校核25</p><p>　　4.4.1 按彎扭合成強(qiáng)度條件校核25</p><p>　　4.4.2 對軸端軸承進(jìn)行壽命校核26</p><p>　　4.5 惰輪軸的強(qiáng)度校核及軸承壽命校核27</p><p>　　4.5.1 按彎扭合成強(qiáng)度條件校核27

18、</p><p>　　4.5.2 對軸端軸承進(jìn)行壽命校核28</p><p>　　第五章 離合器的選用和裝配30</p><p>　　5.1 離合器的選用30</p><p>　　5.2 摩擦片式離合器簡介30</p><p>　　5.3 摩擦片式離合器原理30</p><p>　　5

19、.5 摩擦片式離合器裝配主要結(jié)構(gòu)32</p><p>　　第六章 操縱系統(tǒng)及箱體相關(guān)設(shè)計33</p><p>　　6.1 操縱系統(tǒng)設(shè)計主要內(nèi)容33</p><p>　　6.2 操縱系統(tǒng)相關(guān)裝配33</p><p>　　6.3 箱體的加工及實物圖33</p><p>　　第七章 總結(jié)與展望35</p&g

20、t;<p>　　7.1論文總結(jié)35</p><p>　　7.2進(jìn)一步工作展望35</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)36</b></p><p><b>　　致謝38</b></p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p>&

21、lt;p><b>　　1.1引言</b></p><p>　　我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，水稻的產(chǎn)量在我國的糧食作物中最高，比世界稻谷單產(chǎn)的平均值還要高出一倍多，是我國的主要的糧食作物。由此可見，水稻在我國的糧食生產(chǎn)中占有十分重要的地位。水稻一般要在特定季節(jié)里生產(chǎn)，同時育秧移栽、灌溉等生產(chǎn)技術(shù)較為復(fù)雜，采用傳統(tǒng)人工種植方式的勞動強(qiáng)度很大，由于水稻種植技術(shù)在水稻生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的作用舉足輕重，多年以

22、來，我國大部分從事水稻生產(chǎn)的農(nóng)村地區(qū)一直沿用人工插秧的勞作方式，由于技術(shù)落后、效率低，廣大農(nóng)民朋友迫切需要早日擺脫這種繁重的體力勞動[1]。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究狀況和發(fā)展趨勢</p><p>　　1.2.1 國內(nèi)插秧機(jī)研究狀況</p><p>　　我國的插秧機(jī)行業(yè)是伴隨著國家農(nóng)機(jī)化的進(jìn)程而發(fā)展的，我國從20世紀(jì)50年代開始研究水稻插秧機(jī)，是最早從

23、事水稻插秧機(jī)研究和生產(chǎn)的國家之一。我國水稻插秧機(jī)的研究歷史大致可以劃分為四個階段[2]：</p><p>　　1）人力水稻插秧機(jī)：這是在1956年研制的一款基于梳齒縱拉分秧原理的試驗樣機(jī)，它在隨后的田間試驗中驗證了實現(xiàn)插秧機(jī)械化的可能性。</p><p>　　2）機(jī)動水稻插秧機(jī)：這一類插秧機(jī)上應(yīng)用了我國獨創(chuàng)的轉(zhuǎn)臂滑道分插機(jī)構(gòu)技術(shù)，它的成功研制使我國的插秧機(jī)進(jìn)入了專業(yè)化生產(chǎn)階段，但是這類機(jī)型

24、也具有機(jī)構(gòu)復(fù)雜、取秧可靠性差、插秧質(zhì)量不高等缺點，需要進(jìn)一步改進(jìn)。 </p><p>　　3）2ZT系列機(jī)動插秧機(jī)：這是我國在2Z系列插秧機(jī)的基礎(chǔ)上，根據(jù)日本曲柄搖桿式分插機(jī)構(gòu)，研制出的一款新機(jī)型，插秧頻率高達(dá)263次/分鐘，在栽插帶土中、小苗方面的效果較為理想[3]。</p><p>　　4）高速水稻插秧機(jī)：20世紀(jì)90年代，國內(nèi)一些知名高校、科研院所和農(nóng)機(jī)企業(yè)開始著手研發(fā)高速水稻插秧機(jī)

25、上的一些關(guān)鍵部件，由于技術(shù)水平限制，當(dāng)時還主要是對整機(jī)進(jìn)行仿制，目前我國部分企業(yè)已經(jīng)開發(fā)出自主品牌的高速水稻插秧機(jī)，但與日本、韓國相比，在關(guān)鍵技術(shù)方面還有很大差距，在今后一段時期內(nèi)，我國的科研人員在高速水稻插秧機(jī)的研發(fā)方面任重而道遠(yuǎn)。</p><p>　　1.2.2 日本插秧機(jī)研究狀況</p><p>　　日本水稻插秧機(jī)技術(shù)一直處于世界領(lǐng)先水平，早在19世紀(jì)50年代，日本國內(nèi)就零零散散的對

26、水稻插秧機(jī)進(jìn)行了研究，并在19世紀(jì)末頒布了插秧機(jī)技術(shù)相關(guān)的專利。在20世紀(jì)50年代日本國內(nèi)對水稻插秧機(jī)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了集中的整理和研究，到1990年時，日本的機(jī)械插秧面積在水稻種植面積中所占比例就已經(jīng)高達(dá)98.4%。韓國雖然起步較晚，但由于引進(jìn)了日本的先進(jìn)技術(shù)，發(fā)展迅猛，水稻插秧機(jī)械化程度較高，到1996年時韓國的機(jī)插面積就已經(jīng)占到整個水稻種植面積的97%。現(xiàn)在以日本為例，簡單的介紹一下國外水稻插秧機(jī)的發(fā)展歷程，日本在這方面的研究大致可

27、以分為以下三個階段[4]：</p><p>　　1）步行式插秧機(jī)：20世紀(jì)50年代，日本研制出了以久保田SPS-28型插秧機(jī)為代表的步行式插秧機(jī)，該類插秧機(jī)采用曲柄連桿式分插機(jī)構(gòu)，插秧頻率可以達(dá)到200次/min,極大的提高了插秧效率，但由于沒有推秧裝置，插秧質(zhì)量較低[5]。</p><p>　　2）機(jī)動式插秧機(jī)：20世紀(jì)70年代，日本研制出了曲柄搖桿式的分插機(jī)構(gòu)，采用液壓仿形機(jī)構(gòu)的推秧裝

28、置，并應(yīng)用了最新的材料和工藝，有效地減輕了機(jī)器的振動、增加了插秧的可靠性，使得插秧頻率達(dá)到270次/min，但是機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，加工制造要求高，而且有時會出現(xiàn)分秧不均的缺陷。</p><p>　　3）高速插秧機(jī)：20世紀(jì)80年代中期，日本成功研制出了對稱布置的行星齒輪式分插機(jī)構(gòu)，該類分插機(jī)構(gòu)具有性能穩(wěn)定可靠、振動小等特點，并且插秧質(zhì)量較好，采用對稱式結(jié)構(gòu)使得栽植臂的驅(qū)動軸每旋轉(zhuǎn)一周可以插秧兩次，極大地提高了插秧效率

29、，據(jù)實驗記載，該機(jī)構(gòu)的分插頻率能達(dá)到350-440次/min，在當(dāng)時，這種成果在水稻插秧機(jī)高速化方面的研究取得了突破性的進(jìn)步。</p><p>　　時至今日，日本依然在高速水稻插秧機(jī)的研制技術(shù)方面領(lǐng)先于世界，日本國內(nèi)的久保田、井關(guān)、洋馬等農(nóng)機(jī)企業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊龐大、經(jīng)驗豐富，他們研制出的高速插秧機(jī)性能穩(wěn)定可靠、行駛機(jī)動靈活、插秧效果好，并且乘坐舒適、操縱方便，深受廣大農(nóng)戶的好評[6]。</p><

30、p>　　1.3高速插秧機(jī)的結(jié)構(gòu)組成</p><p>　　高速插秧機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是集機(jī)、電、液一體的技術(shù)組合，一臺性能優(yōu)越的高速插秧機(jī)不僅要在結(jié)構(gòu)、功能方面滿足要求，保證易操作且插秧性能穩(wěn)定可靠，同樣在整機(jī)的外觀設(shè)計上也應(yīng)滿足現(xiàn)代美學(xué)的要求，這樣才能在同類品牌中脫穎而出，占據(jù)一定的市場份額。當(dāng)然，結(jié)構(gòu)功能方面的高品質(zhì)始終是高速插秧機(jī)在研發(fā)過程中的重點和難點，要加以重視。高速插秧機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)布局圖如圖1-1所示

31、[7]：</p><p>　　高速插秧機(jī)在結(jié)構(gòu)上主要是由發(fā)動機(jī)、變速系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、插值系統(tǒng)、行走裝置、液壓轉(zhuǎn)向裝置、操縱機(jī)構(gòu)、拉鎖電裝、面罩、機(jī)架、浮板、苗架等部分組成。其中最為核心的技術(shù)是插值系統(tǒng)部分，作為高速插秧機(jī)的關(guān)鍵部件，它決定著插秧的效果和質(zhì)量，為此，國內(nèi)外但凡與高速插秧機(jī)研究相關(guān)的課題，大多數(shù)與插值系統(tǒng)有關(guān)，而對高速插秧機(jī)中其它結(jié)構(gòu)部分的研究資料卻很少。</p><p>　　

32、在高速插秧機(jī)的研發(fā)過程中，除了插值系統(tǒng)以外，其傳動系統(tǒng)的設(shè)計也頗具難度，高速插秧機(jī)的傳動系統(tǒng)主要由變速系統(tǒng)、插值變速器、前輪和后輪等部分組成，通過變速系統(tǒng)將發(fā)動機(jī)的動力分配到高速插秧機(jī)的插值變速器、前輪、后輪等部分，保證整臺機(jī)器在田能夠穩(wěn)定的工作[8]。</p><p>　　高速插秧機(jī)的液壓系統(tǒng)主要包括齒輪泵、液壓轉(zhuǎn)向裝置以及液壓升降裝置等部分，在整臺插秧機(jī)實現(xiàn)功能性的過程中具有重要的作用。</p>

33、<p>　　高速插秧機(jī)的插值系統(tǒng)主要由插值鏈輪箱、栽植臂等部分組成，其中栽植臂的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在實際插秧時，栽植臂按照既定的軌跡完成插秧動作，將秧苗插入田中，因此其運轉(zhuǎn)時的軌跡曲線決定著插秧的實際效果。</p><p>　　拉鎖電裝、機(jī)架、浮板、苗架等裝置，對于高速插秧機(jī)實現(xiàn)某些特定的功能起著很重要的輔助作用。</p><p>　　1.4高速插秧機(jī)中常用的幾種變速方式</p&

34、gt;<p>　　高速插秧機(jī)主要有三種變速方式，分別采用機(jī)械式組合變速器、HST式組合變速器和HMT式組合變速器，這三種變速器各自的功能特點如下：</p><p>　　1)機(jī)械式組合變速器</p><p>　　機(jī)械式變速器的結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、傳動效率高、制造成本低，比其他類型的變速器歷史悠久、技術(shù)更為成熟，主要由齒輪機(jī)構(gòu)、傳動軸和操縱機(jī)構(gòu)等部分組成，有些機(jī)械式變速器中還有離

35、合器，在汽車行業(yè)應(yīng)用比較廣泛。機(jī)械式變速器在工作中對環(huán)境變化和污染程度的反應(yīng)比較遲鈍，不會因為環(huán)境的過大變化而影響整機(jī)的功能特性。相對而言，機(jī)械式變速器的操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計和裝配難度較大，通常比較巧妙。對于本文中高速插秧機(jī)所采用的三軸式機(jī)械式變速器，檔位主要由3個前進(jìn)擋、1個倒檔和1個空擋組成，操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)巧妙，機(jī)械傳遞效率高達(dá)90%以上。</p><p>　　2)HST式組合變速器</p><

36、p>　　靜液壓無極變速器（Hydraulic Stepless Transmission,簡稱HST）也叫液壓變速箱，主要是由柱塞馬達(dá)、柱塞泵、殼體以及操縱機(jī)構(gòu)等組合而成的一種液壓裝置。它的作用主要是在整機(jī)的傳動系統(tǒng)中承擔(dān)變速器的全部或者部分調(diào)速功能。由于HST系統(tǒng)具有很好的制動性能，它的操縱機(jī)構(gòu)沒有機(jī)械式變速器那么復(fù)雜，并且與發(fā)動機(jī)的匹配性較好，可以很容易的匹配不同規(guī)格的發(fā)動機(jī)。泵和馬達(dá)作為HST的關(guān)鍵部件，傳遞總效率卻只有80

37、%左右，遠(yuǎn)低于機(jī)械式變速器，這限制了它的應(yīng)用范圍[9]。HST在一些要求操縱簡單、對油耗不敏感的小型機(jī)械上使用的較多。目前，在日本的井關(guān)農(nóng)機(jī)公司生產(chǎn)的高速插秧機(jī)中通常使用HST和主變速器組合而成的變速系統(tǒng)，這使高速機(jī)的操縱方便，作業(yè)效率較高。</p><p>　　3)HMT式組合變速器</p><p>　　液壓機(jī)械無極變速器（Hydraulic Mechanical Transmissio

38、n，簡稱HMT），是一種兼顧機(jī)械傳遞的高效性和液壓傳動的操控性的一種變速器，它可以實現(xiàn)無極變速，通常應(yīng)用于需要傳遞較大功率的場合，其中液壓傳遞部分大約占30%，其余70%的功率通過機(jī)械傳動實現(xiàn)[10]，在日本洋馬公司生產(chǎn)的高速插秧機(jī)應(yīng)用較多。如圖1.5所示為HMT的工作原理簡圖，HMT一般與發(fā)動機(jī)之間通過帶傳動的方式得到大力，主要由由變量馬達(dá)、變量泵以及行星差速器等部分組合而成，通過機(jī)械傳動和液壓回路的分流方式將發(fā)動機(jī)的動力匯集在行星差

39、速器中，通過行星差速器將所得動力匯合輸出。在工作時，HMT通過操縱裝置來控制變量泵的排量，進(jìn)而改變行星差速器中行星架的速度大小和旋轉(zhuǎn)方向，實現(xiàn)插秧機(jī)前進(jìn)、停車的功能。一般通過這種傳動方式可以得到機(jī)械-液壓并聯(lián)傳動、機(jī)械擋、直接擋、純液壓傳動等幾種不同的工作模式，其傳遞效率比液壓傳動的高，但低于機(jī)械傳動效率，可以達(dá)到85%以上。由于HMT的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，需要設(shè)置倒檔，因此操作相對復(fù)雜。</p><p>　　

40、1.5 課題研究目的及意義</p><p>　　高速水稻插秧的變速器是其底盤的一個重要裝置，目前日本進(jìn)入我國的高速插秧機(jī)均為靜液壓無級變速裝置，價格高、其機(jī)械效率也比較低。為了提高插秧機(jī)的傳動效率、降低高速插秧的價格，市場上急需一種有級變速裝置。</p><p>　　1.6 設(shè)計的主要內(nèi)容</p><p>　　1）水稻機(jī)械化插秧的意義及發(fā)展</p>&

41、lt;p>　　2）插秧機(jī)機(jī)械有級變速器方案設(shè)計；</p><p>　　2）插秧機(jī)機(jī)械有級變速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計； </p><p>　　3）完成二維、三維圖紙；</p><p>　　第二章 傳動方案的確定</p><p>　　2.1高速插秧機(jī)傳動關(guān)系</p><p>　　圖2-1 傳動關(guān)系簡圖</p>&

42、lt;p>　　此設(shè)計主要針對中間機(jī)械式變速器進(jìn)行。由圖2-1不難看出，此變速器含一個動力輸入，倆個動力輸出，動力輸入由發(fā)動機(jī)帶動帶輪來實現(xiàn)，其中一個輸出給主變速器動力，另一個給液壓齒輪泵提供動力。</p><p>　　2.2 機(jī)械式變速器傳動方案</p><p>　　按照實際工作的需求，要求此變速箱提供三個前進(jìn)檔，一個倒退檔，一個空擋，并且需要一個直接與發(fā)動機(jī)相連的輸出軸為液壓系統(tǒng)提

43、供動力。為了保證動力傳遞的可變性，需要有離合器參與，來實現(xiàn)動力隨時的中斷與持續(xù)。為了保證結(jié)構(gòu)緊湊，變速箱體積較小，操作簡單方便以及可靠性和經(jīng)濟(jì)性要求，決定采用滑移齒輪的方式實現(xiàn)定值傳動比變速[11]。</p><p>　　圖2-2 整體傳動方案 圖2-3 惰輪軸傳動方案</p><p>　　如圖2-2、2-3所示：</p><

44、;p>　　三個前進(jìn)檔：1、當(dāng)齒輪1和齒輪6嚙合實現(xiàn)一檔變速。</p><p>　　2、當(dāng)齒輪2和齒輪7嚙合實現(xiàn)二檔變速。</p><p>　　3、當(dāng)齒輪3和齒輪8嚙合實現(xiàn)三檔變速。</p><p>　　一個倒退檔：當(dāng)齒輪4、惰輪5和齒輪9嚙合實現(xiàn)倒檔。</p><p>　　一個空擋：當(dāng)撥叉移動滑移齒輪不與輸入軸齒輪嚙合則為空檔狀態(tài)。&l

45、t;/p><p>　　注：輸入軸的齒輪均是空套在軸上，當(dāng)離合器工作時，輸入軸轉(zhuǎn)速傳遞給離合器，由離合器內(nèi)花鍵將動力傳遞給輸入軸上的齒輪，輸入軸成為常轉(zhuǎn)軸（輸入軸上有花鍵與離合器相連，輸出軸為花鍵軸）。根據(jù)受力分析和經(jīng)驗，采取上圖惰輪布置方式。</p><p>　　第三章 基本參數(shù)的確定與計算</p><p>　　3.1 發(fā)動機(jī)額定參數(shù)</p><p&

46、gt;　　3.2 傳動比的確定</p><p>　　該變速箱根據(jù)設(shè)計要求，需要高速，中速，低速三個前進(jìn)檔變速。由經(jīng)驗和工況需要確定傳動比，高速級傳動比為1.2，中速級傳動比為1.5，低速級傳動比為3。倒退檔總傳動比為2.7，惰輪軸分配傳動比為1，輸出軸分配傳動比為2.7。</p><p>　　3.3 傳動裝置運動、動力參數(shù)運算</p><p>　　3.3.1 各軸轉(zhuǎn)

47、速</p><p><b>　　輸入軸： </b></p><p>　　輸出軸（高速級）： </p><p>　　輸出軸（中速級）： </p><p>　　輸出軸（低速級）: </p><p>　　惰輪軸: </p><p>　　輸出軸（倒檔）：

48、 </p><p>　　3.3.2 各軸功率</p><p>　　輸入軸： </p><p><b>　　輸出軸（前進(jìn)）：</b></p><p>　　惰輪軸： </p><p><b>　　輸出軸（倒退）：</b></p><p

49、>　　3.3.3 各軸轉(zhuǎn)矩</p><p>　　電機(jī)軸： </p><p>　　輸入軸： </p><p>　　輸出軸（高速級）： </p><p>　　輸出軸（中速級）： </p><p>　　輸出軸（低速級）: </p><p>　　惰輪軸:

50、 </p><p>　　輸出軸（倒檔）： </p><p>　　3.4 直齒圓柱齒輪的設(shè)計計算</p><p>　　3.4.1設(shè)計計算低速級齒輪參數(shù)</p><p>　　1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>　　1）如圖所示的傳動方案，選用直齒圓柱齒輪傳動。</p>

51、<p>　　2）變速箱一般選用7級精度</p><p>　　3）材料選擇。一般選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。</p><p>　　4）選小齒輪齒數(shù)為17，大齒輪齒數(shù)為62。</p><p>　　2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計</p><p>　

52、　由設(shè)計計算公式進(jìn)行試算，即</p><p>　　確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值</p><p>　　試選載荷系數(shù)K=1.3.</p><p><b>　　小齒輪轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　選取齒寬系數(shù)為0.2。</p><p>　　查得材料的彈性影響系數(shù)</p><p>　

53、　按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。</p><p><b>　　計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　取接觸疲勞壽命系數(shù)，</p><p>　　計算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，得</p><p><b>

54、;　　計算</b></p><p>　　試算小齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　計算圓周速度v</b></p><p><b>　　計算齒寬b</b></p><p><b>　　計

55、算齒寬與齒高之比</b></p><p><b>　　模數(shù)</b></p><p><b>　　齒高</b></p><p><b>　　計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)，7級精度。查得動載系數(shù)，直齒輪，,使用系數(shù)，用插值法查得7級精度、小齒輪非對稱布

56、置時。由，，得；故載荷系數(shù)</p><p>　　6)按實際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得</p><p><b>　　7)計算模數(shù)m</b></p><p>　　(3) 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計</p><p><b>　　彎曲強(qiáng)度設(shè)計公式為</b></p><p>　　(1)

57、確定公式內(nèi)各計算數(shù)值</p><p>　　1）查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限；</p><p>　　2）查得彎曲疲勞壽命系數(shù),;</p><p>　　3)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，得</p><p>　　4)計算載荷系數(shù)K。</p>&l

58、t;p><b>　　5）查取齒形系數(shù)。</b></p><p><b>　　查得，。</b></p><p>　　6）查取應(yīng)力校正系數(shù)。</p><p><b>　　查得,。</b></p><p>　　7）計算大、小齒輪的加以比較</p><p>

59、;<b>　　大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p><b>　　(2) 設(shè)計計算</b></p><p>　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)

60、2.54并就近應(yīng)圓整，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)。</p><p>　　這樣設(shè)計出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度要求，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。</p><p><b>　　4、幾何尺寸計算</b></p><p>　　(1) 計算分度圓直徑</p><p>&

61、lt;b>　　(2) 計算中心距</b></p><p>　　(3) 計算齒輪寬度</p><p>　?。?）計算齒頂圓直徑</p><p>　?。?）計算齒根圓直徑</p><p>　　3.4.2 其他齒輪參數(shù)</p><p>　　根據(jù)此計算方法，可以算出其他齒輪(均為標(biāo)準(zhǔn)齒輪)的參數(shù)如下：<

62、/p><p>　　3.5 直齒圓柱齒輪的受力計算</p><p>　　齒輪1（齒輪6）所受的切向力：</p><p>　　齒輪1（齒輪6）所受的徑向力：</p><p>　　齒輪2（齒輪7）所受的切向力：</p><p>　　齒輪2（齒輪7）所受的徑向力：</p><p>　　齒輪3（齒輪8）所受的

63、切向力： </p><p>　　齒輪3（齒輪8）所受的徑向力： </p><p>　　齒輪4（9）（惰輪5）所受的切向力： </p><p>　　齒輪4（9）（惰輪5）所受的徑向力： </p><p>　　第四章 軸的設(shè)計計算 </p><p>　　4.1 輸入軸的設(shè)計計算<

64、;/p><p>　　4.1.1估算軸的直徑</p><p><b>　?。?） 已知條件 </b></p><p>　　輸入軸的傳遞的功率，轉(zhuǎn)速，傳遞轉(zhuǎn)矩。</p><p>　?。?） 選擇軸的材料</p><p>　　因傳遞功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故選常用的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。&l

65、t;/p><p><b>　　（3）初算直徑</b></p><p><b>　　查表取C=120</b></p><p>　　4.1.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　圖4-1 輸入軸結(jié)構(gòu)</p><p>　　如圖4-1所示，由于該軸前端與發(fā)動機(jī)相連，后端為液壓系統(tǒng)提供動力，

66、所以該軸應(yīng)為常轉(zhuǎn)軸，但又要滿足在發(fā)動機(jī)不停止工作的條件下，實現(xiàn)主變速箱的工作起停，所以將倆對雙聯(lián)齒輪結(jié)合并空套于軸上，將滾針軸承內(nèi)圈固定于軸上，再將齒輪與軸承外圈固定。主離合器的主動摩擦片與軸前端的花鍵相嚙合，主動摩擦片帶動從動摩擦片與左端雙聯(lián)齒輪的花鍵相嚙合，實現(xiàn)動力的傳遞。</p><p>　　4.1.3 花鍵類型的選取</p><p>　　在此設(shè)計中根據(jù)經(jīng)驗和經(jīng)濟(jì)性要求選取壓力角為4

67、5度 漸開線花鍵，由于齒形鈍而短，與壓力角為30度的漸開線花鍵相比，對連接件的削弱較小，但工作面高度較小，故承載能力較低，多用于載荷較輕，直徑較小的靜聯(lián)接特別適用于薄壁零件的軸轂連接。</p><p>　　漸開線花鍵的定心方式為齒形定心。當(dāng)齒受載時，齒上的徑向力能起到自動定心的作用利于各齒的均勻受載，其主要失效形式為工作面的壓潰，需要校核其擠壓應(yīng)力。</p><p>　　4.1.4 軸承類

68、型的選取 </p><p>　　由于該軸上的齒輪均為直齒圓柱齒輪，幾乎沒有軸向力的作用，故在軸段使用倆個深溝球軸承，其特點是主要承受徑向載荷，也可同時承受較小的軸向載荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最小。在高速運轉(zhuǎn)時可承受純軸向載荷，并且大量生產(chǎn)，價格最低。滿足經(jīng)濟(jì)性和實用性要求。</p><p>　　空套在軸上的齒輪，根據(jù)經(jīng)驗和實用性要求，采用滾針軸承來達(dá)到預(yù)期效果，因為在同樣的內(nèi)徑條件下，與其

69、他類型的軸承相比，其外徑最小，內(nèi)圈和外圈可以分離，工作時允許內(nèi)、外圈有少量的軸向錯動。有較大的徑向承載能力。一般不帶保持架且摩擦系數(shù)較大。</p><p>　　4.1.5 具體長度的選取</p><p>　　軸段1上安裝于發(fā)動機(jī)相連的聯(lián)軸器，根據(jù)給定的聯(lián)軸器型號，選取軸段長度比聯(lián)軸器輪轂寬度略小，于是選定軸段1直徑，長度。</p><p>　　軸段2上要安裝與主離合

70、器相連的漸開線花鍵，根據(jù)經(jīng)驗選定花鍵型號為GB 3478.1-1995。則軸段2直徑，長度。</p><p>　　軸段3為過渡軸段，為使軸受力均勻，根據(jù)經(jīng)驗選取軸段3直徑，長度。</p><p>　　軸段4起到為齒輪軸向定位的作用，應(yīng)比軸的直徑略大，選取軸段4直徑，長度。</p><p>　　軸段5起到主要承載載荷的作用，由剛才試算的結(jié)果，選取軸段5直徑，長度。&l

71、t;/p><p>　　軸段6為了與深溝球軸承配合，直徑需小于軸段5滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)值，這里取軸段6直徑，長度。</p><p>　　軸段7為了與液壓系統(tǒng)中的齒輪泵相配合，根據(jù)齒輪泵型號選取軸段7直徑，長度。</p><p>　　4.2 輸出軸的設(shè)計計算</p><p>　　4.2.1估算軸的直徑</p><p><

72、b>　?。?） 已知條件 </b></p><p>　　為了滿足可靠性要求，應(yīng)按低速級輸出軸功率和轉(zhuǎn)速試算該軸的直徑，給出傳遞的功率，轉(zhuǎn)速，傳遞的轉(zhuǎn)矩。</p><p>　?。?） 選擇軸的材料</p><p>　　因傳遞功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故選常用的材料40Cr。</p><p><b>　　

73、（3） 初算直徑</b></p><p><b>　　查表取C=97</b></p><p>　　4.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　圖4-2 輸出軸結(jié)構(gòu)</p><p>　　如圖4-2所示，由于該軸上的齒輪均為滑移齒輪，為了保證運動的精確，由可靠性要求選取花鍵軸，且鍵的類型均為漸開線花鍵，漸開線花

74、鍵可以用制造齒輪的方法來加工，工藝性較好，制造精度也高，花鍵齒的根部強(qiáng)度高，應(yīng)力集中小，易于定心，在要求經(jīng)?；频倪B接中可以采用漸開線花鍵，其定心方式為齒形定心。當(dāng)齒受載時，齒上的徑向力能起到自動定心作用，利于各齒受力均勻，因為經(jīng)?；疲瑢ㄦI表面磨損較為劇烈，應(yīng)進(jìn)行耐磨性校核，根據(jù)經(jīng)驗和計算給出該花鍵軸的花鍵型號為GB 3478.1-1995。</p><p>　　4.2.3具體長度的選取 </p>

75、;<p>　　軸段1為了與深溝球軸承配合，直徑需小于軸段2滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)值，這里取軸段1直徑，長度。</p><p>　　軸段2起到主要承載載荷的作用，由剛才試算的結(jié)果，選取軸段2直徑，長度。</p><p>　　軸段3為了與深溝球軸承和主變速箱配合，直徑需小于軸段2滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)值，這里取軸段3直徑，長度。</p><p>　　4.3 惰輪軸

76、的設(shè)計計算</p><p>　　4.3.1估算軸的直徑</p><p><b>　?。?）已知條件</b></p><p>　　惰輪軸的傳遞的功率，轉(zhuǎn)速，傳遞轉(zhuǎn)矩。</p><p>　?。?） 選擇軸的材料</p><p>　　因傳遞功率不大，并對重量及結(jié)構(gòu)尺寸無特殊要求，故選常用的材料40Cr。

77、</p><p><b>　?。?） 初算直徑</b></p><p><b>　　查表取C=110</b></p><p>　　4.3.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　圖4-3 惰輪軸結(jié)構(gòu)</p><p>　　如圖4-3所示，該軸結(jié)構(gòu)較為簡單只有一個齒輪作為軸上主要

78、部件。倆端均為深溝球軸承，該軸具有較好的工藝性，采取調(diào)質(zhì)方法進(jìn)行熱處理。</p><p>　　4.3.3 具體長度的選取</p><p>　　軸段1為了與深溝球軸承配合，直徑需小于軸段2滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)值，這里取軸段1直徑，長度。</p><p>　　軸段2起到主要承載載荷的作用，由剛才試算的結(jié)果，選取軸段2直徑，長度。</p><p>　

79、　軸段3為了與深溝球軸承配合，直徑需小于軸段2滿足軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)值，這里取軸段3直徑，長度。</p><p>　　4.4 輸出軸的強(qiáng)度校核及軸承壽命校核</p><p>　　4.4.1 按彎扭合成強(qiáng)度條件校核</p><p>　　當(dāng)輸出軸為低速時受到彎扭合成強(qiáng)度影響最強(qiáng)烈，所以用低速級進(jìn)行強(qiáng)度校核，校核過程如下： </p>&

80、lt;p><b>　　解得</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　承受最大彎矩</b></p><p>　　前面已經(jīng)算出承受的扭矩</p><p>　　根據(jù)軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為：</p><p><b&

81、gt;　　圖4-4 彎扭矩圖</b></p><p>　　其中：——軸的計算應(yīng)力，; </p><p>　　——軸所受的彎矩，； </p><p>　　——軸所受的扭矩，；</p><p>　　——軸的抗彎截面系數(shù)，；對于該設(shè)計中的實心軸計算公式為。</p><p>

82、　　——對稱循環(huán)變應(yīng)力時軸的許用彎曲應(yīng)力，經(jīng)查表得40Cr材料的彎曲許用應(yīng)力為75MPa。</p><p>　　——通常由彎矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力是對稱循環(huán)變應(yīng)力，而由扭矩所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力則常不是對稱循環(huán)變應(yīng)力。為了考慮倆者循環(huán)特性不同的影響，引入折合系數(shù)，在這里軸受到的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，去。</p><p><b>　　則</b></p><

83、;p>　　該軸直徑符合彎扭合成強(qiáng)度條件，故取輸出軸直徑</p><p>　　4.4.2 對軸端軸承進(jìn)行壽命校核</p><p>　　由于齒輪均選用直齒圓柱齒輪，所以幾乎不受軸向力的影響，由經(jīng)驗和可靠性原則選定軸承類型為深溝球軸承，型號為6303，額定靜載荷計算過程如下：</p><p>　　兩個軸承的徑向力前面已經(jīng)算出分別為：</p><p

84、><b>　　，。</b></p><p>　　兩個軸承均為深溝球軸承，均無派生軸向力產(chǎn)生，故</p><p>　　經(jīng)查表得該型號軸承判斷系數(shù)e=0.24,且當(dāng)?shù)臅r候，取。當(dāng)?shù)臅r候，取。</p><p><b>　　該軸承，取。</b></p><p><b>　　所以</b&

85、gt;</p><p><b>　　。</b></p><p>　　則根據(jù)公式，公式中n應(yīng)取軸的最大轉(zhuǎn)速，即高速級轉(zhuǎn)速，因為是深溝球軸承，應(yīng)取值為3。按受力最大的軸承校核。</p><p>　　滿足該種型號軸承的額定壽命。故可以選用深溝球軸承6303。</p><p>　　4.5 惰輪軸的強(qiáng)度校核及軸承壽命校核</

86、p><p>　　4.5.1 按彎扭合成強(qiáng)度條件校核</p><p>　　由前面算出的惰輪軸齒輪受力進(jìn)行校核，校核過程如下： </p><p><b>　　解得</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　

87、　承受最大彎矩</b></p><p>　　前面已經(jīng)算出承受的扭矩</p><p>　　根據(jù)軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為:</p><p>　　其中：——軸的計算應(yīng)力，;</p><p>　　——軸所受的彎矩，； 圖4-5 彎扭矩圖</p><p>　　——軸所受的扭矩，；</p&

88、gt;<p>　　——軸的抗彎截面系數(shù)，；對于該設(shè)計中的實心軸計算公式為。</p><p>　　——對稱循環(huán)變應(yīng)力時軸的許用彎曲應(yīng)力，經(jīng)查表得45號鋼材料的彎曲許用應(yīng)力為45MPa。</p><p>　　——通常由彎矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力是對稱循環(huán)變應(yīng)力，而由扭矩所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力則常不是對稱循環(huán)變應(yīng)力。為了考慮倆者循環(huán)特性不同的影響，引入折合系數(shù)，在這里軸受到的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對稱循

89、環(huán)變應(yīng)力，去。</p><p><b>　　則</b></p><p>　　該軸直徑符合彎扭合成強(qiáng)度條件，故取惰輪軸直徑</p><p>　　4.5.2 對軸端軸承進(jìn)行壽命校核</p><p>　　由于齒輪均選用直齒圓柱齒輪，所以幾乎不受軸向力的影響，由經(jīng)驗和可靠性原則選定軸承類型為深溝球軸承，型號為6202，額定靜載荷

90、計算過程如下：</p><p>　　兩個軸承的徑向力前面已經(jīng)算出分別為：</p><p><b>　　，。</b></p><p>　　兩個軸承均為深溝球軸承，均無派生軸向力產(chǎn)生，故</p><p>　　經(jīng)查表得該型號軸承判斷系數(shù)e=0.22,且當(dāng)?shù)臅r候，取。當(dāng)?shù)臅r候，取。</p><p><

91、;b>　　該軸承，取。</b></p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　。</b></p><p>　　則根據(jù)公式，公式中n應(yīng)取惰輪軸的轉(zhuǎn)速， ，因為是深溝球軸承，應(yīng)取值為3。按受力最大的軸承校核。</p><p>　　滿足該種型號軸承的額定壽命。故可

92、以選用深溝球軸承6202。</p><p>　　第五章 離合器的選用和裝配</p><p>　　5.1 離合器的選用</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗、可靠性原則以及箱體盡量小的要求，決定采用摩擦片式離合器，方便操縱，符合要求。 </p><p>　　5.2 摩擦片式離合器簡介</p><p>　　摩擦離合器是應(yīng)用得最廣也

93、是歷史最久的一類離合器，它基本上是由主動部分、從動部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)四部分組成。主、從動部分和壓緊機(jī)構(gòu)是保證離合器處于接合狀態(tài)并能傳動動力的基本結(jié)構(gòu)，而離合器的操縱機(jī)構(gòu)主要是使離合器分離的裝置[12]。 在分離過程中，踩下離合器踏板，在自由行程內(nèi)首先消除離合器的自由間隙，然后在工作行程內(nèi)產(chǎn)生分離間隙，離合器分離。在接合過程中，逐漸松開離合器踏板，壓盤在壓緊彈簧的作用下向前移動，首先消除分離間隙，并在壓盤、從動盤和飛輪工作表面上作用

94、足夠的壓緊力；之后分離軸承在復(fù)位彈簧的作用下向后移動，產(chǎn)生自由間隙，離合器接合[13]。</p><p>　　5.3 摩擦片式離合器原理</p><p>　　所謂離合器，顧名思義就是說利用“離”與“合”來傳遞適量的動力。離合器由摩擦片、彈簧片、壓盤以及動力輸出軸組成、它位于發(fā)動機(jī)與變速箱之間，用來將發(fā)動機(jī)飛輪上儲存的力矩傳遞給變速箱，以保證車輛在不同的行駛狀況下傳遞給驅(qū)動輪適量的驅(qū)動力和扭

95、矩，屬于動力總成的范疇，在半聯(lián)動的時候，離合器的動力輸入端與動力輸出端允許有轉(zhuǎn)速差，也就是通過其轉(zhuǎn)速差來實現(xiàn)傳遞適量的動力[14]。</p><p>　　離合器分為三個工作狀態(tài)，即踩下離合器的不聯(lián)動，不踩下離合器的全聯(lián)動，以及踩下離合器的半聯(lián)動。當(dāng)車輛起步時，司機(jī)踩下離合器，離合器踏板的運動拉動壓盤向后靠，也就是壓盤與摩擦片分離，此時壓盤與飛輪完全不接觸，也就不存在相對摩擦。當(dāng)車輛在正常行駛時，壓盤是緊緊擠靠在飛

96、輪的摩擦片上的，此時壓盤與摩擦片之間的摩擦力最大，輸入軸和輸出軸之間保持相對靜摩擦，二者轉(zhuǎn)速相同。最后一種是離合器的半聯(lián)動狀態(tài)，壓盤與摩擦片的摩擦力小于全聯(lián)動狀態(tài)。此時，離合器壓盤與飛輪上的摩擦片之間是滑動摩擦狀態(tài)，飛輪的轉(zhuǎn)速大于輸出軸的轉(zhuǎn)速，從飛輪傳輸出來的動力部分傳遞給變速箱[15]。這種狀態(tài)下，發(fā)動機(jī)與驅(qū)動輪之間相當(dāng)于一種軟連接的狀態(tài)。</p><p>　　一般來說，離合器是在車輛起步和換擋時發(fā)揮作用，此時

97、變速箱的一軸與二軸之間存在轉(zhuǎn)速差，檔位掛進(jìn)以后，再通過離合器將一軸與發(fā)動機(jī)的動力結(jié)合，使動力繼續(xù)得以傳輸。在離合器中，還有一個不可或缺的緩沖裝置。它由兩個類似于飛輪的圓盤對在一起，在圓盤上有矩形凹槽，在凹槽內(nèi)部布置彈簧，在遇到?jīng)_擊時，兩個圓盤之間的彈簧相互發(fā)生彈性作用，緩沖外界刺激，有效的保護(hù)了發(fā)動機(jī)和離合器[16]。</p><p>　　在離合器的各個配件中，壓緊彈簧的強(qiáng)度，摩擦片的摩擦系數(shù)、離合器的直徑、摩擦

98、片的位置以及離合器的數(shù)目是決定離合器性能的關(guān)鍵因素。彈簧的剛度越大，摩擦片的摩擦系數(shù)越高，離合器的直徑越大，離合器性能越好[17]。</p><p>　　5.4 摩擦片式離合器主從動件設(shè)計</p><p>　　如圖5-1所示，主離合器外殼（c）上的內(nèi)花鍵與輸入軸上的外花鍵相配合，當(dāng)欲使離合器工作時，駕駛員給離合器外殼以力的作用，使得與離合器外殼相連的主動摩擦片（a）轉(zhuǎn)動并向后靠與從動摩擦片

99、（b）相接觸，內(nèi)摩擦片為了有效散熱，上面設(shè)計有油槽結(jié)構(gòu)，借助摩擦力的作用外摩擦片將動力傳遞給內(nèi)摩擦片，由于內(nèi)摩擦片上的內(nèi)花鍵與（d）離合器內(nèi)套嚙合，故可將動力傳遞給離合器內(nèi)套，離合器內(nèi)套的的漸開線內(nèi)花鍵又與雙聯(lián)齒輪上的外花鍵相嚙合，將動力傳遞給齒輪[18]。</p><p>　?。╝） (b) (c) (d)</p>&l

100、t;p>　　圖5-1 離合器零部件圖</p><p>　　5.5 摩擦片式離合器裝配主要結(jié)構(gòu)</p><p>　　圖5-2 離合器裝配圖</p><p>　　第六章 操縱系統(tǒng)及箱體相關(guān)設(shè)計</p><p>　　6.1 操縱系統(tǒng)設(shè)計主要內(nèi)容</p><p>　　機(jī)械式變速器的操縱機(jī)構(gòu)主要包括兩部分：一部分是主離合器

101、的操縱機(jī)構(gòu)，另一部分是換擋操縱裝置。主離合器的操縱機(jī)構(gòu)主要功能是實現(xiàn)主、從摩擦片的分離。換擋裝置在設(shè)計中要防止自動脫檔和自動換擋等意外情況的發(fā)生，主要由Ⅱ軸撥叉1、Ⅱ軸撥叉2和鎖止機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)組成，其中鎖止機(jī)構(gòu)主要由鎖止彈簧和定位球組成，裝在變速器的上、下箱體上，起限制定位2個撥叉位置的作用，可以防止高速插秧機(jī)在田間工作時，由于振動或者較小的軸向力的作用而脫檔[19]，如圖所示：</p><p>　?。╝）

102、 (b) (c) (d)</p><p>　　圖6-1 撥叉及鎖止機(jī)構(gòu)圖</p><p>　　6.2 操縱系統(tǒng)相關(guān)裝配</p><p>　　上圖5-3所示（a）撥叉軸與輸出軸低速雙聯(lián)齒輪相配合，達(dá)到操縱滑移的目的，上圖所示（b）撥叉軸與輸出軸高速雙聯(lián)齒輪相配合，達(dá)到操縱滑移的目的，上圖所示（c

103、）與主離合器相配合，達(dá)到操縱離合器啟停的目的，上圖所示（d）圖鋼珠頂在撥叉軸的圓弧凹槽內(nèi)，達(dá)到限位的目的，另一端依靠螺栓與機(jī)箱相固定，達(dá)到鎖緊的目的[20]。</p><p>　　6.3 箱體的加工及實物圖</p><p>　　機(jī)械式變速器的箱體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，樣件的加工需要在數(shù)控加工中心中才能完成，并且為了防止箱體外部表面銹蝕，加工完成以后要做噴漆處理，下圖為在數(shù)控加工中心中加工出來的機(jī)械式變

104、速器上、下箱體樣件。</p><p>　　圖6-2 箱體樣件圖</p><p><b>　　第七章 總結(jié)與展望</b></p><p><b>　　7.1論文總結(jié)</b></p><p>　　我國高速插秧機(jī)的技術(shù)水平與日韓等發(fā)達(dá)國家相比還有很大差距，高速插秧機(jī)的設(shè)計是目前我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展所急需的技

105、術(shù)，其變速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要求高，設(shè)計難度比較大，本文在對變速系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計的基礎(chǔ)上，設(shè)計機(jī)械式變速器的傳動機(jī)構(gòu)，并對主離合器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，建立模型并加工出機(jī)械式變速器的樣件。本文闡述了我國水稻種植的歷史及現(xiàn)狀，闡述了插秧機(jī)的在國內(nèi)外的發(fā)展情況，并分析了我國推廣水稻種植機(jī)械可以帶來的巨大經(jīng)濟(jì)效益以及未來高速插秧機(jī)市場的發(fā)展趨勢。同時詳細(xì)說明了高速插秧機(jī)的結(jié)構(gòu)特點和幾種變速方式的工作原理，提出了變速系統(tǒng)的模塊化設(shè)計理念，提出應(yīng)該對機(jī)械

106、式離合器中的主離合器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，從而提高我國高速插秧機(jī)的技術(shù)研究水平。</p><p>　　確定了高速插秧機(jī)傳動系統(tǒng)的設(shè)計方案，由于技術(shù)水平和成本控制方面的原因，選擇機(jī)械式變速器作為副變速器的變速方式，并對兩軸式變速器和三軸式變速器的結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行分析，確定了機(jī)械式變速器的傳動方案，并設(shè)計了操縱機(jī)構(gòu)。闡述了機(jī)械式變速器中齒輪、軸的設(shè)計理論，提出齒輪基本參數(shù)選擇以及結(jié)構(gòu)尺寸的方法，同時對軸的設(shè)計原則進(jìn)行分析，

107、建立了軸的校核模型，為機(jī)械式變速器的建模奠定了設(shè)計理論。</p><p>　　7.2進(jìn)一步工作展望</p><p>　　由于企業(yè)生產(chǎn)進(jìn)度計劃安排，機(jī)械式變速器的樣件加工、裝配完成以后，未能裝配在整機(jī)中進(jìn)行田間插秧試驗，建議下一步安排高速插秧機(jī)的田間試驗，以驗證機(jī)械式變速器設(shè)計的合理性及工作可靠性程度。高速插秧機(jī)工作環(huán)境惡劣，在田間工作時，起步、換擋、制動以及轉(zhuǎn)向等各種不穩(wěn)定的工況容易使其變

108、速系統(tǒng)的傳動機(jī)構(gòu)受到較大的沖擊動載荷，因此，需要在田間試驗中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然后在ANSYS有限元分析軟件中對機(jī)械式變速器進(jìn)行模態(tài)分析。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 李佳.我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化現(xiàn)狀與發(fā)展對策研究：以山東省為例[D].山東：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2009.</p><p>　　[2] 王金

109、武.高速水稻插秧機(jī)分插機(jī)構(gòu)試驗臺的研究：割前摘脫稻麥聯(lián)收機(jī)底盤的設(shè)計研究[D].杭州.浙江大學(xué)博士后學(xué)位論文，2003.</p><p>　　[3] 昌茂宏.HST在農(nóng)業(yè)機(jī)械上的應(yīng)用及前景[J].拖拉機(jī)與農(nóng)業(yè)運輸車.2007，34（1）：</p><p>　　[4] 馬洪謙，張希升，王忠舉.HST在拖拉機(jī)上的匹配和使用[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程.2008，（3）：38～40.</p&

110、gt;<p>　　[5] 李紅偉.農(nóng)業(yè)機(jī)械速度控制方式研究[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué).2010，（9）：214～216.</p><p>　　[6] 傅靈玲.機(jī)械式汽車變速器的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化[D].廣西：廣西大學(xué)碩士學(xué)位論文，2009.</p><p>　　[7] S.Y.Wang，K.Tai,M.Y.Wang.An enhanced genetic algorithm for s

111、tructural topology optimization [J].International Joural for Numerical Methods in Engineering，2006，（1）：18～24.</p><p>　　[8] V.Senthill Kumar，D.V.Muni，G.Muthuveerappan.Optimization of asymmetric spurgear drive

112、s to improve the bending load capacity [J].Mechanism and Machine Theory.2008(7):829～858.</p><p>　　[9] 平永靈，王魏，方偉.組合式機(jī)械變速器結(jié)構(gòu)分析[J]. 現(xiàn)代零部件.2011，（11）：70～73.</p><p>　　[10] 高維山，張思浦.變速器（汽車設(shè)計叢書）[M].北京：人們

113、交通出版社，1990.</p><p>　　[11] 唐珅.微型汽車手動變速器設(shè)計與優(yōu)化[D].武漢：武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2010.</p><p>　　[12] 朱德峰，陳惠哲，徐一成.我國水稻的機(jī)械種植的發(fā)展前景與對策[J].農(nóng)業(yè)技術(shù)與裝備.2007，（1）：14～15.</p><p>　　[13] 陳建能，趙勻.水稻插秧機(jī)分插機(jī)構(gòu)的研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)

114、工程學(xué)報，2003，19(2)：23-27 </p><p>　　[14] 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)（上冊）.北京農(nóng)業(yè)工程大學(xué).高等教育出版社.1981</p><p>　　[15] 金梅，夏春華等. 水稻直播機(jī)排種器研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.中國農(nóng)機(jī)化.2010（5）.40-43</p><p>　　[16] 俞高紅，趙鳳芹，武傳宇，趙勻.正齒行星輪分插機(jī)構(gòu)的運動特性分析[J].農(nóng)業(yè)

115、機(jī)械學(xué)報，2004，35(6)：55-57、51.</p><p>　　[17] 中國農(nóng)業(yè)年鑒編委會.中國農(nóng)業(yè)年鑒.北京；中國農(nóng)業(yè)出版社，1997.6-7，21—22</p><p>　　[18] 張桐.世界農(nóng)業(yè)統(tǒng)計資料世界農(nóng)業(yè).1997（6）：62</p><p>　　[19] 黃鵬.變速器齒輪參數(shù)的選擇.機(jī)械工程師.2006（1）.147-148</p&g

116、t;<p>　　[20] 王衛(wèi)榮、孫金升、汪國海.參數(shù)化設(shè)計方法及其在齒輪設(shè)計上的應(yīng)用.機(jī)械工程師制造業(yè)信息化.2006（3）.112-113</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　時間如梭，轉(zhuǎn)眼畢業(yè)在即?；叵氪髮W(xué)求學(xué)的四年，心中充滿無限趕緊和留戀之情。感謝母校為我們提供的良好學(xué)習(xí)環(huán)境，使我們能夠在此專心學(xué)習(xí)，陶冶情操。謹(jǐn)向我的論

117、文指導(dǎo)老師李教授致以最誠摯的謝意！李老師不僅在學(xué)業(yè)上言傳身教，而且以其高尚的品格給我以情操上的熏陶。本文的寫作更是直接得益于他的悉心指點，從論文的選題到體系的安排，從觀點推敲到字句斟酌，無不凝聚著他的心血。滴水之恩，當(dāng)以涌泉相報，師恩重于山，師恩難報。我只有在今后的學(xué)習(xí)、工作中，以鍥而不舍的精神，努力做出點成績，以博恩師一笑。</p><p>　　另外，我必須感謝我的父母。焉得褑草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以為報。