12型-船式拖拉机驱动轮调节机构设计
36页 14000字数+说明书+9张CAD图纸【详情如下】
A0-总装图.dwg
A2-传动齿轮零件图.dwg
A2-驱动齿轮零件图.dwg
A3-传动轴.dwg
A3-驱动轴.dwg
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A4-套筒2.dwg
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A4-轴承盖.dwg
资料袋封面.doc
12型-船式拖拉机驱动轮调节机构设计说明书.doc
中文摘要
机耕船驱动轮入土深度不仅影响驱动轮的最大水平推力、驱动轮和船体的支承反力、滚动阻力以及船体的行驶阻力等,而且影响机耕船的滑转率、牵引效率、燃油经济性等。增加入土深度,虽然增大了剪切面积,可使最大水平推力增加,牵引附着性能增强,滑转损失功率减小,但会使滚动阻力增加,功率损耗增大。因此,在保证牵引性能的前提下,入土深度必须可调,而且应尽量减小。入土深度有驱动轴、船体和驱动轮半径可调等三种方式。通过对关于机耕船驱动轮入土深度的文献进行研究,为研制更加方便地调节入土深度的装置提供借鉴意义。
关键词：机耕船 入土深度 水平推力 滚动阻力
英文摘要
The embedded depth of driving wheels of boat-type tillage machinery not only changes the maximal horizontal thrust of driving wheels,the support reaction between driving wheels and the boat body,the rolling resistance and the driving resistance from the boat body,but also the boat slip ratio,the traction efficiency,and the fuel economy etc..Provided the increase of embedded depth of driving wheels,the shear area,the maximal horizontal thrust,and the traction adhesion could be increased.Besides,the slip loss power could be decreased.However,the rolling resistance and the power loss would be simultaneously increased.Thus,the embedded depth has to be fixable and ought to be decreased as much as possible.The depth could be regulated by the driving axis,the boat body,and the radius of driving wheels.This paper is to provide references for those who will develop better devices to regulate the embedded depth of driving wheels of boat type tillage machinery.
Keywords ：boat-type tillage machinery embedded depth horizontal thrust rolling resistance
目录
第一章 绪论5
1.1 船式拖拉机的应用概况5
1.2 船式拖拉机的工作原理及驱动轮调节机构的工作原理7
1.2.1 船式拖拉机工作原理：7
1.2.2 驱动轮调节机构的工作原理：7
1.3 影响船式拖拉机牵引力的主要因素7
1.3.1 水田土壤对牵引力的影响7
1.3.2 船体的滑行阻力对牵引力的影响7
1.3.3 驱动轮叶片对牵引力的影响7
1.3.4 轮刺宽度对牵引力的影响8
1.4 设计任务和要求8
1.4.1 设计任务8
1.4.2 设计要求8
第二章 驱动轮入土深度对牵引力的影响8
2.1 船式拖拉机总体动力学分析8
2.2 驱动轮结构对牵引力的影响13
2.2.1 无后倾角时，叶片驱动面的受力情况（图2-4）：13
2.2.2 有后倾角时，叶片驱动面的受力情况（图2-5）：14
2.2.3 后倾角对水平推进力的影响：15
2.3 驱动轮入土深度对牵引力的影响16
2.3.1 驱动轮叶片入土深度的影响16
第三章 驱动轮入土深度调节机构设计18
3.1 驱动轮入土深度的调节方法18
3.1.1改变驱动轮的直径；18
3.1.2调节船体来改变它与传动箱体和驱动轮轴的相对位置；18
3.1.3调节驱动轮轴来改变它与传动箱和船体的相对位置。18
3.2 轮轴调节机构设计及其受力分析19
3.2.1机耕船禁止时最终传动组件受力分析19
3.2.2机耕船驱动时最终传动组件受力分析21
3.3 轮轴调节机构及其构件设计及轮轴调节机构零件强度校核22
3.3.1 齿轮的设计22
3.3.2传动轴的设计25
3.2.3 驱动轴的设计29
第四章 设计总结33
4.1 结论综述33
4.2 存在不足34
4.3 驱动轮入土深度调节机构发展趋势35
文献
第一章 绪论
1.1 船式拖拉机的应用概况
六十年代初期, 我国就已开始了机耕船的试验研完工作, 全国先后有几十个单位进行了机耕船的科研、生产和推广使用。多年来, 机耕船经历了一个由简单到复杂、由功能单一到综合利用、由不完善到比较完善的过程。
据有关资料统计, 我国现有10个省研制了机耕船, 共研制了31种样机, 研制单位达75个。这些产品中有5-7马力和10-12马力两个功率等级, 5-7马力的机耕船主要分布在四川和湖南, 其它省主要是10-12马力。
现有机耕船的结构形式分三种, 一种是所谓“ 手扶拖拉机上船” , 利用手扶拖拉机的传动系统, 加以适当改装的变型, 这种机耕船主要带驱动型农具（如旋耕机、主动耙等） , 虽也可进行犁耕作业, 但传动系统强度不够, 损坏较严重。第二种是根据水田的使用要求重新设计的机耕船, 这种机耕船的结构比较合理, 传动系统的强度较高, 它属于牵引、驱动兼用型。另一种是简易型, 没有变速箱, 除末端有一对齿轮或两对齿轮传动外, 主要靠三角皮带减速、传递功率及转向, 只能前进, 不能倒退, 它主要和一些牵引农具配套。
七十年代是我国机耕船成长及大发展时期, 有24种型号的机耕船通过了省或地区级鉴定, 并投入了批量或小批量生产。南方-12机耕船被列为国家农机新产品重点科研项目, 并于1980年11月通过了部级鉴定。与此同时, 机耕船的理论研完及情报工作也随之开展起来, 一些科研单位、大专院校有关工厂作了大量的试验研完工作, 写了一些机拚船方面的科学论文。为了加强机耕船的学术交流, 先后成立了机耕船情报分网及相应的专业学组, 并积极开展了工作, 对于今后机耕船的发展, 无疑将起一定的推动作用.
机耕船之所以能不断发展, 主要是因它在水田耕作中具有优于拖拉机的良好性能。机耕船开始用于湖区水田, 逐渐发展到平原、丘陵甚至山区的水田, 很快就遍及十几个省、市, 不仅南方的水稻产区使用, 北方的许多水稻产区也开始使用了机耕船。
最近, 有人曾经对各类水田动力机械年作业量作过调查, 机耕船出勤率比拖拉机高60%,平均每马力作业量高2.5-3倍。据有关资料统计, 机耕船年工作量合计都在20亩??亩以上, 高达480亩。在南方有些省, 机耕船的耕地面积已达总耕地面积的30%-40%。
1.2 船式拖拉机的工作原理及驱动轮调节机构的工作原理
1.2.1 船式拖拉机工作原理：
①将一般拖拉机的行走机构的支承和驱动功能分别用船体(或滑撬)和驱动行走机构来代替,以保证不会发生滑转下陷,使拖拉机始终“浮”在土壤表层。
②采用支承面积很大的、底面平滑的流线形船体(或滑撬)及拖板,使拖拉机的接地比压降低到0.025～0.06公斤/厘米~2,从而保证即使是在最松软的土壤上工作,沉陷量也不超过5厘米。[其重心和在工作状态下的浮心虚尽可能接近接地面积的几何中心,并能使前部稍为翘起,前部应有较大的圆弧过渡部分,以降低其滑行咀力]。
③采用具有较大剪切面积的驱动行走机构,以保证产生足够的土壤推进力;它最好是能垂直入出。
1.2.2 驱动轮调节机构的工作原理：
驱动轮调节机构采用动力调整，动力调整是利用驱动轮在驱动时对最终传动壳体形成的反扭矩和一些外力来使壳体转动的，它的调整机构实际上是一套锁紧机构。在进行入土深度调整时，应将锁紧机构松开，当入土深度调整完成后，用锁紧装置将最终传动箱体的位置加以固定。驱动轮调节机构采用摩擦锁紧机构。最终传动壳体的轴套部分装在轴套盘中，在轴套接盘内孔的侧壁上有一小孔，孔内装有卡紧块，当转动双向螺钉使卡紧块相互靠拢时，它们将轴套夹紧，利用它产生的摩擦力矩防止轴套转动，起到锁紧作用。转动螺钉使卡紧块相互分离时，则轴套被放松，即可进行动力调整。
1.3 影响船式拖拉机牵引力的主要因素
1.3.1 水田土壤对牵引力的影响
水田土壤是机耕船的工作介质，机耕船的行走机构与它相互作用并产生作用力。这些作用力的大小除了与机耕船的形态、整机参数和行走机构结构等因素有关外，还与土壤的物理机械性质有密切的关系。
1.3.2 船体的滑行阻力对牵引力的影响
滑行阻力包括船体前方压实土壤阻力和船底面的摩擦阻力。在正常工作的情况下，船体下陷较小，船体头部总是稍向上方抬起，因而没有明显的推土阻力，而一般水田表层水较浅，机耕船行驶速度不高，可以不考虑水对船体的阻力。
1.3.3 驱动轮叶片对牵引力的影响
驱动轮叶片入土深度增加时，船尾部分被顶起而离开地面，减小了船底的有效接触面积并使船体的承重滑行作用减小，而驱动轮的承重则相对增加，土壤变形大。滚动阻力也随之增大。可见叶片入土深度越大则行驶阻力越大。
1.3.4 轮刺宽度对牵引力的影响
增加轮刺的宽度，使得土壤的剪切面积增大，从而获得一定的有效牵引力。土壤最大水平推力得到增加，然而滚动阻力和转向阻力随之增加，这样使得有效牵引力增加并不显著，这是得不偿失的办法。因此，为了提高机耕船的有效牵引力，不能采用过宽的驱动轮。
1.4 设计任务和要求
1.4.1 设计任务
1.保证机耕船以浮滑为主性能的发挥；
2.扩大机耕船的适应范围；
3.改变机组负荷，功率利用率高。
1.4.2 设计要求
对驱动轮调节机构的锁紧机构的要求是工作可靠、有足够的锁紧力矩、机构简单、操作方便省力。在进行调整机构设计时，应该注意最终传动箱体的支撑刚度问题，这是因为最终传动箱体与传动箱的配合部分具有一定的间隙，在设计时应该保证他们具有较长的配合长度，零件的形状应避免应力集中或局部负荷过大。
第二章 驱动轮入土深度对牵引力的影响
2.1 船式拖拉机总体动力学分析
（一）机耕船船体的滑行阻力
机耕船运动时，船体是在水田表层上滑行的，其滑行阻力Pc是整机行驶阻力的一部分。船体滑行时，其阻力可能来自以下几个方面：
1.船体前方向下压实土壤形成沟辙所需的力；
2.船体底面和侧面与土壤间的吸附摩擦力；
3.船体前方的推土阻力；
4.水田中表层水对船体的阻力。
（二）纵向平面内的受力分析
驱动轮后置的机耕船悬挂农具进行耕作，当机组做等速直线运动时，在其纵向平面内作用的外力有：(图2-1)
4.3 驱动轮入土深度调节机构发展趋势
农村实行生产责任制以后, 显然生产规模缩小了, 但农忙时劳力仍显得十分紧张。农民要求做到既精耕细作, 又不误农时, 光靠牛耕牛耙就不行了。农民算了一笔帐, 牛耕牛耙不但成本高、质量差, 还耽误农时,而且饲料成本高, 加上耕牛的病残死亡威胁, 因此农民普遍认为：买牛不如买机。从近两三年的趋势来看, 更多的农民从收入中拿出部分资金来购买农业机械是可能的。目前, 水田耕作机械化还是整个农业机械化中的薄弱环节。目前销售量较大的手扶拖拉机主要是从事早地作业和运输, 随着水田地区，农业生产的发展, 机耕船还是很有发展前途的。
根据农村目前的生产形势, 看来需要发展5-8马力的小型机耕船。前段时期, 主要抓了12马力机耕船的研究和生产, 该产品得到农民的欢迎。但由于5-8马力机耕船体积小, 重量轻, 价格便宜, 更适合当前农村的购买力和生产条件。
机耕船的性能应向综合利用方面发展。我国农村的机械化水平较低, 人均收入也不高, 在今后一段较长的时期内, 大多数农村可能是以个体户或联户经营为主。由于经营规模小, 不可能买多种型式的农业机械。另外, 我国南方及长江中下游水稻产区, 单一种植水稻的地区已不多, 多属水、早兼作,这就希望机耕船既能耕整水田又能耕整旱地, 还能搞运输, 只有这样, 才能提高机耕船的利用率, 捉高经济效益。
产品质显是产品生存的根本, 机耕船发展过程中, 同样必须狠抓质量。现有的定点生产厂必须针对当前产品质量上存在的问题提出措施, 逐条落实加以解决。同时, 必须加强生产技术管理。 切实从根本上解决产品质量问题。
要进一步加强机耕船的理论研工作，应加强试验设备的建设, 使用先进的测试技木和试验方法。各有关科研单位、大专院校和生产部门要组织得力的技术力量从事机耕船的研究。对于一些攻关项目, 主管部门应下达课题、组织力量、安排经费。研免还要与生产相结合, 应着重解决目前生产中急需解决的问题。
参考文献
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