某四轮拖拉机变速箱设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 变速箱是由装在变速箱壳体内各轴上不同齿数的齿轮和操纵机构组成的。根据需要将不同轴上不同齿数的齿轮啮合在一起，进行变速和改变从动齿轮的转动方向，达到改变扭矩，转速和行驶方向的目的。 变速箱可改变传动比，实现倒档和实现空挡。在 变速箱中，齿轮，轴和轴承起着重要的作用。在设计的过程中要对齿轮进行强度校核；对轴进行强度和刚度校核；对轴承进行寿命和极限转速校核。变速箱的操纵机构设计包括换挡机构设计和锁定机构设计两部分。锁定机构设计包括自锁机构设计，互锁机构设计和联锁机构设计。 关键字： 齿轮 操纵机构 轴 轴承 锁定机构 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of a is on of of to of of of to of an to of In an In of to on to on of of of in of of ey of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1 绪论 . .速箱概述 . 变速箱的功用 . 变速箱的类型 . 变速箱的工作原理 . 2 变速箱设计要求及初始数据 .变速箱设计要求 .变速箱设计初 始数据 . 变速箱设计过程 . 4 变速箱的设计步骤 .变速箱结构的选择 . 4 根据总体计算确定挡位数与各档传动比 .根据总体布置要求确定变速箱外形尺寸允许范围 .草拟变速箱的传动方案 .变速箱主要参数的确定 . 齿轮模数的确定 . 齿轮压力角的确定 . 齿宽的确定 . 相齿合齿轮的齿数和Z.选配齿轮 .变速箱主要零件的计算 . 齿轮的计算 . 轴的计算 . 轴承的计算 . 主要零件的布置要点及倒档和减速器的布置方案 . . 18 速箱主要零件的布置要点 .文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 档和减速器的布置方案 . 倒档布置方案 . 减速器布置方案 . 变速 箱壳和操纵机构的设计 .速箱壳的设计 .速箱操纵机构的设计 . 换挡机构 . . 锁定机构 .考文献 . 谢 . . 22 附 录 . . 22 1 各档的传动简图 .档的传动简图 . 档的传动简图 . .档的传动简图 . 23 档的传动简图 . 档的传动简图 .档的传动简图 .档的传动简图 .档的传动简图 .档的传动简图 .档的传动简图 .档的传动简图 .档的传动简图 . 变速箱各档次的传动路线及传动比 . 变速箱内各齿轮分布图 . 直齿圆柱齿轮参数 . 变速箱中间轴上渐开线花键参数 . 第二轴齿轮参数 . 三，四速滑动齿轮的齿轮参数 . 三速主动齿轮的齿轮参数 . 三速主动齿轮渐开线花键参数 .文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪 论 变速箱概述 速箱的功用 变速箱的功用是： （ 1)改变传动比，扩大驱动轮的转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下工作； （ 2)实现倒档，在发动机旋转方向不变的前提下，使车辆能前进和倒退行驶； （ 3)实现空挡，可切断传动系统的动力传递，以使发动机能够启动，怠速，并可在发动机 运转的情况下，车辆长时间的停车，便于变速箱换挡和动力输出。 速箱的类型 (1)按传动比变化分 按传动比变化方式来分：可分为有级式变速器，无级式变速器和综合式变速器。 有级式变速器 是目前使用最广的一种。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。按所用轮系型式不同，有轴线固定式变速器 (普通变速器 )和轴线旋转式变速器 (行星齿轮变速器 )两种。 无级式变速器 其的传动比在一定的数值范围内可按无限多级变化，常见的有电力式和液力式 (动液式 )两种。电力式无级变速器的变速传动部件为直流串激 电动机。动液式无级变速器的传动部件为液力变矩器。 综合式变速器 是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，其传动比可在最大值与最小值之间的几个间断的范围内作无级变化，目前应用较多。 (2)按操纵方式分 按 操纵方式来分： 可分为 强制操纵式变速器 ， 自动操纵式变速器 和 半自动操纵式变速器 。 强制操纵式变速器 是靠驾驶员直接操纵变速杆换档。 自动操纵式变速器 其传动比选择和换档是自动进行的，所谓 “自动 ”，是指机械变速器每个档位的变换是借助反映发动机负荷和车速的信号系统来控制换档系统的 执行元件而实现的。驾驶员只需操纵加速踏板以控制车速。 半自动操纵式变速器 有两种型式：一种是常用的几个档位自动操纵，其余档位则由驾驶员操纵；另一种是预选式，即驾驶员预先用按钮选定档位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，接通一个电磁装置或液压装置买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 来进行换档。 (3)按使用方法分 按 使用方法分类： 可分为 手动变速器，自动变速器和无级变速器。 手动变速器（ 手动变速器，也称手动挡，即用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮合位置，改变传动比，从而达到变速的目的。踩下离合时，方可拨得动变速杆 自动变速器（ 自动变速器，利用行星齿轮机构进行变速，它能根据油门踏板程度和车速变化，自动地进行变速。而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。 无级变速器（ 无级变速器是由两组变速轮盘和一条传动带组成的 . (4)按轮系形式分 按轮系形式分：可分为定轴式变速箱和行星式变速箱。 定轴式变速箱：变速箱中所有齿轮都有固定的旋转轴线。按其换挡式有机械式换挡和动力式换挡。 行星式变速箱：变速箱中有些齿轮的轴线在旋转，这种轴线旋转的齿轮有两种，即自转和公转。行星式变速箱只有动力换挡一种方式。 变速箱的工作原理 变速箱是由装在变速箱壳体内各轴上不同齿数的齿轮和操纵机构组成的。根据需要将不同轴上不同齿数的齿轮啮合在一起，进行变速和改变从动齿轮的转动方向，达到改变扭矩，转速和行驶方向的目的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 2 变速箱设计要求及初始数据 变速箱设计要求 1. 十个前进档，两个倒退档，各档的传动比须符合作业对速度和牵引力的要求。 2. 换挡方便，不允许出现同时挂两个档，自动脱档和跳挡的现象。 变速箱设计初始数据 1）变速箱输出扭矩为 75740N 2） 理论行驶速度 （公里 /小时） 档次 抵挡 高档 ）发动机额定功率： 4)发动机额定转速： 1500 r/ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 3 变速箱设计过程 变速箱的设计步骤 （ 1） 根据工作特点选择变速箱的结构形式； （ 2） 根据总体计算确定挡位数与各档传动比； （ 3） 根据总体布置要求确定变速箱外形尺寸允许范围； （ 4） 草拟变速箱的传动方案； （ 5） 确定变速箱的主要参数； （ 6） 根据变速箱的传动比选配齿轮，确定各档齿轮的齿数； （ 7） 进行齿轮，轴，轴承等零件的寿命计算或强度，刚度计算； （ 8） 进行结构设计，绘制装配图和零件图。 变速箱结构的选择 选择输入轴，输出轴，中间轴都在同一平面内的平面型组成式变速箱。 根据总体计算确定挡位数与各档传动比 由变速箱设计初始数据知挡位数为 十个前进档和两个倒退档； 各档传动比为： 档 次 计 算 式 传 动 比 慢 53 13 72 14） 53 13 72 14） 53 13 72 14） 53 13 72 14） 53 13 72 14） 53 13 72 14） 53 13 72 14） 53 13 72 14） 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 快 53 13 72 14） 53 13 72 14） 53 13 72 14） 53 13 72 14） 根据总体布置要求确定变速箱外形尺寸允许范围 中心距的确定 中心距是影响变速箱大小和重量的决定因素，应尽量缩小，但受齿轮强度，轴承寿命以及由轴的尺寸所确定的齿轮最小直径的限制。通常根据经验公式初选中心距： （ 3 式中 变速箱输出轴计算扭矩 ; 中心系数。 则 A=3 147.5 草拟变速箱的传动方案 根据档数，速度变化范围和各档传动比及总体布置的要求，选择合理的结构方案，绘制出传动简图。 传动简图如图（ 3示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 （ 3 - 1 ）变速箱主要参数的确定 齿轮模数的确定 在直径，宽度一定时，齿轮的弯曲强度随模数减小而降低，而接触强度并不降低，反而因齿数和重合度的增加而有所改善。所以在满足弯曲强度的前提下应尽量采用较小模数。本设计 为使制造方便，采用一种模数 ,且 m=5. 齿轮压力角的确定 我国和许多国家都把齿轮的标准压力角规定为 20 ，因此变速箱普遍采用20 压力角。取 = 20 。 齿宽的 确定 齿宽 b= 一般取 4 6，平均可取 取较大值。 变速箱内各齿轮的齿宽为： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 齿轮 计算式 齿宽（ 常吻主动齿轮 b= m=5 43 常吻 从动齿轮 b=m=5 22 二速主动齿轮 b= m=5 23 二速滑动齿轮 b= m=5 22 四速滑动齿轮 b= m=5 21 四速主动齿轮 b=m=5 21 五速主动齿轮 b= m=5 22 五速滑动齿轮 b= m=5 21 三速滑动齿轮 b= m=5 22 三速主动齿轮 b= m=5 22 一速主动齿轮 b= m=5 22 一速及倒速滑动齿轮 b= m=5 23 倒速主动齿轮 b= m=5 27 输力传动中间齿轮 b= m=5 20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 倒速中间齿轮 b= m=5 32 相齿合齿轮的齿数和ZZ=2oA/m. (3当算出的 Z 太小而不能满足速度变化比值的要求时，可增大Z,相应缩小模数或适当增大中心距。 Z=2oA/m=2 5=59 选配齿轮 此处省略 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 4 主要零件的布置要点及倒档和减速器的布置方案 速箱主要零件的布置要点 （ 1）将输入轴，输出轴布置在同一平面内以缩小横向尺寸。 (2)在空挡时换挡齿轮间的轴向间隙 23（ 3）齿轮断面距不加工的壳体内壁不小于 5（ 4）为减少轴的变形，将受力大的齿轮布置在靠近轴承处。 （ 5）为防止倒档时齿轮干涉齿轮的顶圆不应相交及相切。 （ 6）合理安排 齿轮，缩小轴向长度。 倒档和减速器的布置方案 倒档布置方案 倒档一般布置在主变速部分。为了得到倒档，一般须增加两个专用齿轮。本设计拖拉机变速箱倒档布置方案如图（ 4示，图中 动轴和倒档轴， A, A, 4 - 1 ）减速器布置方案 当两级变速组成的组成式变速箱难以满足大的速度变化比值要求时，往往需买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 另加一个减速器以降低速度。当变速箱变速箱之前后有足够空间时，可以在该处装减速器。如 该处没有足够空间，则安装在变速箱的侧面。铁牛 减速器安装在变速箱的侧面。 5 变速箱壳和操纵机构的设计 速箱壳的设计 轮式拖拉机变速箱一般都与传动壳体做成一体，但也可以是分开的。当变速箱壳和中央传动壳是两体时，设计时必须有可靠的定位装置和足够的连接螺钉以保证中央传动锥齿轮的正确齿合。定位装置可以用（ a）轴承外圈：定位精度高而刚度较差。（ b)轴承座：定位精度较差。（ c)车出大止口，后桥壳 加工较困难，刚度也受影响。（ d)定位销：定位精度差。 变速箱材料是 壳外壁应平整，加强筋铸在内壁，筋的布置应考虑箱体上的载荷方向，并应注意不妨碍油液流动。箱壳上部开口处做成收口，以提高箱体的刚度。为制造方便，应尽量减少箱体内部的隔墙和台座。箱体的尺寸应尽量缩小。箱体清砂后涂以防止残砂在使用中掉出。 本设计将变速箱壳与传动壳体做成一体。 壳体的主要位置精度要求如下表所示： 精 度 名 称 精度范围 中间 轴对输入轴（或输出轴）轴线不平行度 档轴对输入轴（或输出轴）轴线不平行度 一轴线上各孔的不同轴度 面对相关中心线不垂直度 0000 平面不平度 速滑杆孔对滑动齿轮轴孔轴线不平行度 0000 速箱操纵机构的设计 挡机构 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 换挡机构包括变速杆，变速滑杆和拔叉。变速杆采用直径为 3050球支座，用弹簧将变速杆上的球紧 压在球座上。当变速杆是弯杆时，须在支座上装销子以防止变速杆绕自身轴线转动。 普遍采用两根变速杆以分别操纵主，副变速箱，但也可用一杆操纵。当用一杆操纵时，为了拔动副变速齿轮，必须先把主变速齿轮拔到空挡 ;如果挡位的排列是插花换挡而不是顺序换挡，操纵较麻烦；如果是顺序换挡，则只有个别档换挡麻烦。 此设计采用弯杆变速杆一杆操纵。 定机构 锁定机构用以将滑杆和拔叉锁定在一定的位置，以防止自动挂档和自动脱档。一般用一个受有 916紧。换挡时须施加一定的轴向力才能移动齿轮。 由于花键和齿轮加工不准确以及轴的变形，齿轮受力后在花键上处于轻微歪斜状态，造成花键各个齿上传力不均 ;又由于转动过程中有局部的相对移动，因摩擦而引起轴向力。另外由于齿面磨损不均出现斜度也会引起轴向力。当轴向力达到一定值时，就会自动脱档。常用的防止脱档办法有： 1）加大锁定弹簧的力，但这会使操纵力增加。 2）采用和离合器踏板联动的联锁机构。 3）采用所谓不等厚花键，使花键侧面形成 4）从根本上减少轴向力的措施是提高轴和花键孔的制造精度，减少定位表面的径向间隙，减少齿轮和花键的齿向误差，减少轮毂在热处理时的收缩不均。 锁定机构包括自锁机构，互锁机构和联锁机构。本拖拉机变速箱设计了互锁机构和联锁机构。 （ 1） 互锁机构 用于防止同时挂两个档。有的在变速杆球头下装置带缺槽的导向框板，有的采用使两变速