12型-船式拖拉机变速箱传动机构设计
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A0总装图.dwg
A2-齿轮10.dwg
A2-齿轮11.dwg
A2-齿轮8.dwg
A3-齿轮1.dwg
A3-齿轮2.dwg
A3-齿轮4.dwg
A3-齿轮5.dwg
A3-齿轮6.dwg
A3-齿轮7.dwg
中央轴-A3.dwg
动力输出轴-A2.dwg
第一轴-A1.dwg
第二轴-A3.dwg
资料袋封面.doc
12型-船式拖拉机变速箱传动机构设计论文.doc
摘要
为保证12型-船式拖拉机在滑转率、耕作速度和耕作深度等主要因素改变的条件下获得最佳动力,基于机耕船原理与设计,考察了驱动轮滑转率、耕作速度和耕作深度等主要因素的影响,在机耕船原理与设计的基础上进一步研究12型-船式拖拉机变速箱传动机构设计,在原来的基础上改进和完善变速箱的传动机构，使得能够更好地为推进农业机械化做出更好地作用。这是在各种机耕船研制中根据当地的自然条件、耕作方法、工业水平的不同，对机耕船使用进行改进，因地制宜地发展的一种具有新的特色的能够满足使用要求的机耕船变速箱传动机构。
关键字：传动机构;因地制宜;改进；使用要求
Abstrac
12 type - boat-type tractor in the changing conditions of the main factors of the slip rate, tillage speed and tillage depth for optimum power drive wheel slip rate, tillage speed and tillage depth study based on principle with the design of the boat tractor main factors, further research on the basis of the principles and design of the boat tractor 12 type - ship type the tractor gearbox transmission mechanism design, improve and perfect the original basis of the transmission mechanism of transmission, making it better able to promote agricultural The mechanized made ??a better role. This boat tractor in a variety of boat tractor research and development, according to local natural conditions, farming practices, industrial level, to improve local conditions to develop a new feature of boat tractor gearbox transmission mechanism.
Keywords: transmission mechanism; adapted to local conditions; to improve and perfect
目录
1绪论5
1.1 拖拉机的应用概况5
1.1.1 机械化概况5
1.1.2 机耕船的诞生与发展6
1.2 船式拖拉机工作特性6
1.3 变速箱的性能特性要求2
1.4 设计任务和要求2
2 船式拖拉机传动系统设计4
2.1 船式拖拉机的主要参数4
2.1.1船式拖拉机的动力匹配4
2.1.2船式拖拉机的行走速度4
2.1.3船式拖拉机的输出扭矩6
2.2 船式拖拉机传动系统设计6
2.2.1船式拖拉机传动系统方案6
3 变速箱分级变速传动链设计13
3.1 传动链转速图的设计13
3.2 传动副齿轮齿数的确定14
3.3 变速箱传动系统图16
3.4 变速箱计算转速的确定19
4 变速箱传动件设计20
4.1 Ⅰ轴组件设计21
4.2 Ⅱ轴组件设计28
4.3 Ⅲ轴组件设计29
4.4 Ⅳ轴组件设计31
5 设计总结33
5.1 结论综述33
5.2 存在不足33
5.3 船式拖拉机变速箱发展趋势33
参考文献35
致谢36
1 绪论
1.1 拖拉机的应用概况
1.1.1 机械化概况
水稻是我国的主要粮食作物之一，其种植面积占全国耕地面积的的29%，而产量缺占粮食总产量的进1/2.因此，水稻的机械化问题就成为我国特别是南方各省农业机械化的重要方面。
五十年代初期，我国就开始使用较轻的进口拖拉机下水田耕作。1958年以后，水田机械化有了更大的发展，从而积累了丰富的使用经验，为我国自行设计、生产水田拖拉机打下了良好的基础。六十年代，我国已生产了东方红-20、30、40、泰山-25、丰收-27、35、37、东风-50等水田型或水旱兼用型轮式拖拉机，为水田机械化提供了良好的条件。
轮式拖拉机配带铁轮下浅泥脚水田，解决了胶轮附着力不够的问题，基本上满足了水田犁耕牵引力的需要，使浅泥脚水田耕整机械化得到了发展。但随之来的是铁轮在水田中运动是破坏硬底层，使一些地区的水田泥脚逐渐加深，以致机耕数年后，拖拉机不能再下田耕作；或者使阻力增大，效率降低，形成严重的问题。
除破坏底层的问题外，轮式拖拉机在水田中作业还会形成较深的沟辙；转向不够灵活，是地头转向时间较长。这些问题都会影响生产率和耕作质量。
在大面积水田中，大中型履带拖拉机得到了应用。履带式拖拉机下水田，与轮式拖拉机相比，牵引力大，接地比压较小，生产率较高。但他不能在小块水田中作业；其履带行走机构在水田中磨损严重，作业中也会形成沟辙；对水田硬底层也有所破坏；地头转弯时挖坑严重。
不论轮式或履带式拖拉机均不能在深泥脚水田中作业。这是水田机械化面临的一个难题。
深泥脚水田的特点是泥脚深，有的甚至没有底，土质较粘重；土壤稀软，承压能力极差。深泥脚水田在我国南方水田中占有一定的比例，如四川的冬水田占全省水田面积的42%；湖北省的水田中，湖田占13%左右；江苏、浙江、广东等省也都有大片的深泥脚湖田，和围湖田。
这样的深泥脚田，土壤肥沃，增产潜力很大。但长期以来，生产方式极其落后，产量极低，机械化问题一直得不到解决。以前，深泥脚水田靠牛或人力耕种。牛下深泥脚水田，不仅腿脚深陷、行走艰难，使生产率极低；而且由于冬春寒冷、夏季酷热，农紧时，农活重，致使不少耕牛死亡。有些地区，只能靠几个强劳力拉一张犁进行耕作，劳动极其繁重。一些极深的田，则用戳眼插秧，土壤终年不得翻耕。
有的地区试图用拖拉机下深泥脚水田耕作，但是沉陷很大，以致后桥、半轴壳、发动机油底壳等均有没入泥中而无法前进，更无法进行作业。机耕船正是深泥脚水田地区人民向大自然开战所取得的卓越成果。机耕船的诞生解决了深泥脚水田机械化这一难题，使耕种深泥脚水田的劳动生产率得到大幅度的提高。
1.1.2 机耕船的诞生与发展
早在1956年，四川省人民群众就提出了船式深泥脚水田拖拉机的设想。1958年，江苏省农村木工自行设计研制了一种人力脚式踏式沤田拖拉机。他们利用两条水车龙骨作履带行走机构，装在一个船体上，用两个人脚踏驱动，可以行走和
1.3 变速箱的性能特性要求
变速箱是机耕船的一个重要组成部分，布置在发动机和驱动轮之间。它的作用使把发动机的动力传给行走机构或动力装置，并且在机耕船进行不同作业时， 保证驱动轮和动力输出轴得到适当的转速和扭矩。
变速箱的主要功用如下：
1、减速增矩，将发动机的扭矩增大，降低速度，一适应行走机构的需要。
2、变速变矩，获得不同的驱动轮转速和扭矩，一适应不同作业的要求
3、改变驱动轮的旋转方向
4、改变动力的传递方向
5、脱开发动机与驱动轮之间的传动
6、平稳地结合动力
7、实现动力输出
1.4 设计任务和要求
为保证12型-船式拖拉机在滑转率、耕作速度和耕作深度等主要因素改变的条件下获得最佳动力,基于机耕船原理与设计,考察了驱动轮滑转率、耕作速度和耕作深度等主要因素的影响,在机耕船原理与设计的基础上进一步研究12型-船式拖拉机变速箱传动机构设计,在原来的基础上改进和完善变速箱的传动机构，使得能够更好地为推进农业机械化做出更好地作用。这是在各种机耕船研制中根据当地的自然条件、耕作方法、工业水平的不同，对机耕船使用进行改进，因地制宜地发展的一种具有新的特色的机耕船变速箱传动机构5.3 船式拖拉机变速箱发展趋势
广泛采用由程序换挡和电液控制的全负载换挡变速箱；变速箱的挡数将增多以使拖拉机具有更大的速比范围和更细密的挡间速比分配，用以改善拖拉机的动力性和燃油经济性，减少换挡冲击；随着液压元件性能的不断提高和电子控制技术的发展，性能优越的液压机械式无级变速箱将得到更广泛的应用；将模糊控制、神经网络、专家系统及混纯理论等新学科单独或者结合使用，对变速箱进行综合智能控制；采用CAN多路传输网络系统对包括发动机、离合器变速箱在内的整个传动系统进行集成化监测与控制。
手动变速箱可以采用滑动齿轮、啮合套和同步器换挡等方式。
滑动齿轮换挡变速箱的基本结构是主动齿轮在驱动轴上滑动，使其与从动齿轮相啮合。啮合套换挡是从动轴上的齿轮和主动轴上的空套齿轮经常处于啮合状态，移动主动轴花键上的啮合套，使空套齿轮与主动轴连接。与滑动齿轮相比，其滑动距离小，在圆周速度低的部位啮合，故换挡较前者容易。以上两类换挡变速箱由于结构简单、加工制造成本低，在拖拉机发展早期，应用较为广泛。采用滑动齿轮换挡的如美国凯斯(Case)公司的Agri-King系列，意大利萨姆(Same)公司的Delfino-35系列等。采用啮合套换挡的有意大利菲亚特(Fiat)公司的500/580/640型，美国福特(Ford)公司的5000系列、8000系列，德国道依兹·法尔(Deutz-Fahr)公司的TW50系列、采夫(ZF)公司的T-3000系列，瑞典沃尔沃(Volvo)公司的 T-814系列等[1]。但由于这两类变速箱换挡时，两个齿轮的圆周速度不一致，挂挡时噪声大，若操作不当甚至会导致齿轮损坏，因此，自上世纪30年代同步器问世以来，这两类换挡变速箱在欧美拖拉机上逐步被淘汰。
与欧美发达国家相比，我国拖拉机工业起步较晚，目前在我国拖拉机上存在着这两类换挡方式平分秋色的局面[2]。如DFH-54型、DFH-75型、DFH-1002/1202型、铁牛-60型、红旗-100A型等拖拉机采用滑动齿轮换挡，DFH-300型、DFH-1302R型、TS400型等拖拉机采用啮合套换挡[3～5]。
同步器换挡变速箱采用摩擦原理，使相啮合的齿轮的圆周速度迅速地相等后再挂挡，因换挡，更发展到今天的多排挡全负载换挡（12个前进挡以上），已积累了丰富的研制经验。
参考文献
1 同济大学、上海交通大学等院校《机械制图》编写组编.何铭新 ，钱可强主编.机械制图.第五版.北京：高等教育出版社，2009年5月
2 钟毅芳，吴昌林，唐增宝主编.机械设计.第二版.武汉：华中科技大学出版社，2008年7月
3 武汉工学院拖拉机教研室、机耕船研究室编.机耕船原理与设计.北京：机械工业出版社，1978年8月
4 东南大学机械学学科组郑文伟，吴克坚主编.机械原理.第七版.北京：高等教育出版社，1996年11月
5 刘鸿文，林建业，曹曼玲编著.刘鸿文主编.材料力学Ι.第五版.北京：高等教育出版社，2010年6月
6 李文哲，许绮川主编.汽车拖拉机学.第二册.底盘构造与车辆理论.北京：中国农业出版社，2005年12月
7 张福润，吴博达，贾云福，王宛山，张世昌参编.王先奎主编.机械制造工艺学.第二版.北京：机械工业出版社，2011年9月
8 李志红副主编.孙岩，陈晓罗，熊涌主编.机械设计课程设计.北京：北京理工大学，2007年3月
9 南京工程学院、沈阳大学组编.陈于萍，周兆元主编.互换性与测量技术基础.第二版.北京：机械工业出版社，2010年7月
10 于永泗，齐民主编.机械工程材料.第八版.大连：大力理工大学出版社，2010年1月
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