DF12型手扶拖拉机变速驱动系统设计[机械专业毕业论文-答辩优秀]

优秀毕业论文，支持预览，答辩通过，欢迎下载需要CAD图纸，咨询QQ414951605或1304139763本科毕业设计题目DF12型手扶拖拉机变速驱动系统设计学院姓名学号专业机械设计制造及其自动化年级指导教师1摘要随着变型运输拖拉机和农用运输车的发展，原来依靠农村运输业发展起来的小四轮拖拉机逐步转向田间地头。然而，目前小四轮拖拉机田间作业能力差，又没有很多配套的农业机械，农忙季节短，致使大量小四轮拖拉机一年中作业时间短，被迫长期闲置着。这影响了农村专业户的作业效益，也造成了不应该有的资源浪费。针对这些情况，我们在原有小四轮拖拉机的基础上稍微作些改动，使它的功能延伸。譬如可在原来小四轮拖拉机的基础上，改变座位、方向盘、离合、油门、刹车的方位，把拖拉机变成倒开式，在变速箱后安装挖掘装置、铲运装置或装载装置而成。本次毕业设计是对机械专业学生在毕业前的一次全面训练，目的在于巩固和扩大学生在校期间所学的基础知识和专业知识，训练学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力。是培养、锻炼学生独立工作能力和创新精神之最佳手段。毕业设计要求每个学生在工作过程中，要独立思考，刻苦钻研，有所创造的分析、解决技术问题。通过毕业设计，使学生掌握改造方案的拟定、比较、分析及进行必要的计算。关键字齿轮操纵机构轴轴承锁定机构2DESINGOFACERTAINTYPEOFTRACTORGEARBOXWITHVARIANTTRANSPORTTRACTORSANDAGRICULTURALTHEDEVELOPMENTOFCARRIAGECAR,DEPENDSONRURALTRANSPORTATIONINDUSTRYTODEVELOPTHESMALLFOURWHEELTRACTORTOFIELDEDGEOFAFIELDHOWEVER,ATPRESENT,SMALLFOURWHEELTHETRACTORFIELDWORKABILITYISPOOR,ANDNOTMANYANCILLARYAGRICULTURALMACHINERY,BUSYSEASONISSHORT,RESULTINGINALARGENUMBEROFSMALLFOURWHEELTRACTORYEARSHORTOPERATIONTIME,FORCEDLONGTERMIDLETHEINFLUENCEOFRURALSPECIALISTWORKBENEFIT,ALSOCAUSESHOULDNOTBESOMEWASTEOFRESOURCESINLIGHTOFTHESECIRCUMSTANCES,WEINTHEORIGINALSMALLFOURWHEELTRACTORBASEDONSLIGHTLYTOMAKESOMECHANGES,MAKEITFUNCTIONALEXTENSIONFOREXAMPLE,INTHEORIGINALSMALLFOURWHEELTRACTORBASEDON,CHANGESEATS,STEERINGWHEEL,CLUTCH,THROTTLE,BRAKEPOSITION,THETRACTORINTOINVERTEDOPEN,INAGEARBOXINSTALLEDAFTERDIGGINGDEVICE,LIFTINGDEVICEORALOADINGDEVICETHEGRADUATIONDESIGNISABOUTMECHANICALSPECIALITYSTUDENTSBEFOREGRADUATIONANDACOMPREHENSIVETRAINING,PURPOSEISTOCONSOLIDATEANDEXPANDTHESTUDENTSLEARNTHEBASICKNOWLEDGEANDPROFESSIONALKNOWLEDGE,TRAININGSTUDENTSCOMPREHENSIVEUSEOFTHEKNOWLEDGETHEABILITYTOANALYZEANDSOLVEPROBLEMSISTRAINING,TRAININGSTUDENTSTHEABILITYTOWORKINDEPENDENTLYANDTHESPIRITOFINNOVATIONISTHEBESTMEANSGRADUATIONDESIGNREQUIREMENTSOFEACHSTUDENTINTHECOURSEOFTHEWORK,WENEEDTOTHINKINDEPENDENTLY,STUDYASSIDUOUSLY,CREATESOMEWHATANALYSIS,SOLVINGTECHNICALPROBLEMSTHROUGHTHEGRADUATIONPROJECT,SOTHATSTUDENTSMASTERTHETRANSFORMATIONPLANFORMULATION,COMPARISON,ANALYSISANDNECESSARYCALCULATIONKEYWORDSGEARMANIPULATIONOFBODYAXISBEARINGLOCKINGMECHANISM3目录1绪论111变速箱概述1111变速箱的功用1112变速箱的类型1113变速箱的工作原理22变速箱设计要求及初始数据321变速箱设计要求322变速箱设计初始数据33变速箱设计过程431变速箱的设计步骤432变速箱结构的选择433根据总体计算确定挡位数与各档传动比434根据总体布置要求确定变速箱外形尺寸允许范围535草拟变速箱的传动方案536变速箱主要参数的确定6361齿轮模数的确定6362齿轮压力角的确定6363齿宽的确定6364相齿合齿轮的齿数和8Z37选配齿轮838变速箱主要零件的计算9371齿轮的计算9372轴的计算12373轴承的计算164主要零件的布置要点及倒档和减速器的布置方案1841变速箱主要零件的布置要点18442倒档和减速器的布置方案18421倒档布置方案18422减速器布置方案195变速箱壳和操纵机构的设计1951变速箱壳的设计1952变速箱操纵机构的设计19521换挡机构20522锁定机构20参考文献21致谢2251绪论选题的目的及意义（1农业的大发展，农业基础设施的改善与农业生产效率的提高是农业发展的必要条件，农业机械在这个发展过程中将具有决定性的作用。自20世纪90年代以来，国外农业机械进入了一个新的发展时期，在广泛应用新技术的同时，不断涌现出新结构和新产品。同时，继完成提高整机可靠性任务后，技术发展的重点在于增加产品的电子信息技术含量和智能化程度，努力完善产品的标准化、系列化和通用化，改善驾驶人员的工作条件，向节能、环保方向发展。随着微电子技术向农业机械的渗透，现代大功率农用拖拉机日益向智能化和机电一体化方向发展。目前，我国农业机械化在调整和反哺中快速、健康地发展进入了快速发展的战略机遇期。国内一些大型企业，不断学习国外的先进经验和技术，加大技术改造和升级换代力度，推进了国产农业机械产品质量的提高，但我国的制造水平与上述发达国家存在着较大的差距。因此，了解发达国家动力机械的特点与优势，寻找差距，发挥自己的长处是我国拖拉机制造业的当务之急。（2随着变型运输拖拉机和农用运输车的发展，原来依靠农村运输业发展起来的小四轮拖拉机逐步转向田间地头。然而，目前小四轮拖拉机田间作业能力差，又没有很多配套的农业机械，农忙季节短，致使大量小四轮拖拉机一年中作业时间短，被迫长期闲置着。这影响了农村专业户的作业效益，也造成了不应该有的资源浪费。针对这些情况，我们在原有小四轮拖拉机的基础上稍微作些改动，使它的功能延伸。譬如可在原来小四轮拖拉机的基础上，改变座位、方向盘、离合、油门、刹车的方位，把拖拉机变成倒开式，在变速箱后安装挖掘装置、铲运装置或装载装置而成。（3本次毕业设计是对机械专业学生在毕业前的一次全面训练，目的在于巩固和扩大学生在校期间所学的基础知识和专业知识，训练学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力。是培养、锻炼学生独立工作能力和创新精神之最佳手段。毕业设计要求每个学生在工作过程中，要独立思考，刻苦钻研，有所创造的分析、解决技术问题。通过毕业设计，使学生掌握改造方案的拟定、比较、分析及进行必要的计算。本课题在国内外的研究状况及发展趋势（4一拖拉机发展状况（51结构型式的发展（61）前轮小、后轮大、前轮转向轮式拖拉机这种标准型轮式拖拉机在欧美获得最广泛使用。在美国主要采用后轮驱动，大型拖拉机采用双排驱动轮胎，但四轮驱动也逐渐增多，主要带后悬挂具作业。多数四轮驱动机型上可选装前悬挂装置和前动力输出轴，可以前后都悬挂机具进行复式作业。（72）平台式四轮驱动拖拉机和自走底盘为了在拖拉机上能安装播种、施6肥、施药的机具，有的四轮驱动拖拉机的驾驶室偏前布置，后部有一平台可以安装机具；有的为四轮驱动自走底盘，发动机卧置在驾驶室下面，可以在驾驶室前部和后部的梁架上安装机具。（83）前后轮相同，折腰转向四轮驱动拖拉机在美国这种结构型式用于特大型一般用途拖拉机上，采用前后双排轮胎。在西欧，这种结构型式适用于中小型果园拖拉机。（94）橡胶履带拖拉机欧美金属履带拖拉机农业用量很少，1987年后相继出现了橡胶履带拖拉机和折腰转向履带拖拉机采用4个三角形橡胶履带装置代替驱动轮胎，这种机型的最高运输速度为30千米每小时。俄罗斯也在研究采用三角形橡胶履带驱动型式的大功率拖拉机。（102各系统的技术发展（111）发动机大中功率拖拉机发动机普遍采用直喷燃烧室，标定转速一般为22002500转每分钟哪个采用不同缸径、缸数和自然吸气、增压或增压中冷达到的标定功率范围。（122）传动系（1）变速箱。在大中型拖拉机变速箱中，比较经济的结构方案是采用主变速（3挡4挡）加倒挡器，啮合套换挡，可选装两挡动力换挡和爬行挡。较完善的方案采用主变速4挡动力换挡和副变速4挡8挡同步器换挡，具有啮合套或液压离合器换挡的倒挡器和可选装爬行挡。更完善的采用全动力换挡164挡或188挡。动力换挡装置有行星式和定轴齿轮式，可利用液压离合器换接。（2）驱动桥。大中型拖拉机前后驱动桥普遍采用湿式盘式制动器和行星最终传动。前驱动桥采用摩擦式自锁差速器或液压差速锁，后驱动桥大多采用液压差速锁，以提高牵引附着性能，前轮驱动离合也采用液压操纵。（3）动力输出轴。美国生产的拖拉机，其后动力输出轴是按不同功率采用540，540/1000转每分钟或单独1000转每分钟标准转速和相应型轴头。西欧生产的拖拉机广泛采用变速后动力输出轴，前动力输出轴为123型轴头。大中型拖拉机动力输出普遍为全独立式，与变速箱动力换挡装置相对应，也采用液压离合器换挡。（133）行走转向系在大中型拖拉机上采用宽断面的子午线轮胎约占2/3。四轮驱动拖拉机一般前轮最大转角达50度。前驱动液压转向普遍采用穿心油缸，即转向油缸和横拉杆合成一体。（144）液压悬挂系统（1）在大中型拖拉机上，载荷传感的闭心液压系统已被普遍应用，变量泵供油压力和流量可按工况需要自动适应。“许多新研制生产的系列拖拉机已广泛采用电子液压悬挂系统。（2）前后三点悬挂，普遍采用快速挂接装置。（155）驾驶室密封、隔声驾驶室装有空调设备。转向盘的倾角和高低以及减振座椅的位置可按驾驶员身材调整，所有传动、液压悬挂的操纵全部集中在右侧操纵台上（有的可随座椅一起转动），均用按钮或旋钮操纵。在仪表板上除了有多种常规的温度、压力、电流、燃油量等和各种操纵状态（前轮驱动、制动、动力输出轴、灯光等）的显示或警示信号外，还可通过机载计算机数显重要性能参数。7（16四、本课题主要研究内容（17本课题主要研究内容是（181拟定DF12型手扶拖拉机传动箱的传动方案，要求所选的方案要能够实现拖拉机各种理论档位所要求的速度，传动方案设计合理、而且应该易于实现、操纵方便成本低廉；2在拟定的方案中合理选取满足设计要求的传动系统总成方案，合理地分配各传动比。（193确定DF12型手扶拖拉机变速箱和驱动转向机构的相关结构参数和几何参数，对各主要零件进行运动和动力相关设计，对所选的传动方案主要零部件进行强度和刚度、寿命、润滑等必要的计算、校核；（204完成DF12型手扶拖拉机传动箱装配图一份，完成DF12型手扶拖拉机主要零件的设计、计算、校核以及零件工作图的绘制，要求总图量025张以上）；（215完成设计计算说明书一份，其内容应包括总体传动方案的拟定，方案的可行性以及所选方案优缺点分析，相关计算以及说明应全面、详细、公式出处等应该详细标明，注明各个参数含义，论文书写认真、规范；（226完成文献综述一份，文献综述应该细致全面描述拖拉机行业的发展概况、发展趋势、发展中存在问题、可能存在的解决方案等；（237完成翻译相关资料一份（大于2000单词量），题材必须和机械结构相关；（248参考文献15篇以上，其中外文参考文献不少于3篇。111变速箱的功用变速箱的功用是（25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；（26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；（27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。112变速箱的类型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8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（MT）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（AT）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（CVT）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。9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。113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。2变速箱设计要求及初始数据21变速箱设计要求1六个前进档，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。22变速箱设计初始数据发动机额定功率（马力）12马力882KW（1马力0735千瓦）最大扭矩（公斤米）5换算为50NM；空转转速（最大/最小）；2300/600（R/MIN）驱动轮轮胎规格60012/2理论行驶速度（公里/小时）、倒、倒档140、250、410、530、940、1530、100、380传动箱前进档6个，倒档2个。驱动桥中央传动型式直齿圆柱齿轮档次数据140250理论行驶速度（公里/小时）410105309401530倒100倒380根据公式TI9550PI/NI求得发动机工作转速NI9550PI/TI168462R/MIN3变速箱设计过程31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。32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。33根据总体计算确定挡位数与各档传动比拖拉机的车轮标准为60012/2，则其直径为600MM，则各档位的速度为11发动机转速N168462R/MIN由于变速箱和发动机之间还需要V带链接（或链传动）进行减速，取V带（或链传动）的传动比为I1735537N带481R/MINNW601000V/D根据设计速度140KM/H250KM/H410KM/H530KM/H1V2V3V4V940KM/H150KM/H1100KM/H2380KM/H56倒倒可以得出N112385R/MINN2253559R/MINN33627R/MINN446886R/MINN583156R/MINN6132696R/MINN倒18846R/MINN倒2336164R/MIN各档位的传动比1234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（MM（31）AK3JM式中变速箱输出轴计算扭矩J中心系数。A则A3491475MMK3JM374535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（31）所示。13（3136变速箱主要参数的确定361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M5362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，因此变速箱普遍采用20压力角。取。2020363齿宽的确定齿宽BM齿宽系数一般取46，平均可取5主要工作档取较大值。变速箱内各齿轮的齿宽为齿轮计算式齿宽（MM14常吻主动齿轮BM86543常吻从动齿轮BM44522二速主动齿轮BM46523二速滑动齿轮BM44522四速滑动齿轮BM42521四速主动齿轮BM42521五速主动齿轮BM44522五速滑动齿轮BM42521三速滑动齿轮BM44522三速主动齿轮BM44522一速主动齿轮BM44522一速及倒速滑动齿轮BM46523倒速主动齿轮BM54527输力传动中间齿轮BM40520倒速中间齿轮BM6453215364相齿合齿轮的齿数和Z2/M32ZOA当算出的太小而不能满足速度变化比值的要求时，可增大,相应缩小Z模数或适当增大中心距。2/M21475559ZOA37选配齿轮选配齿轮就是确定各档齿轮的齿数。（1）选定中心距。由之前的中心距计算知1475MM（2）确定常啮合齿轮副与快档换挡齿轮的传动比，取211，则0I10I309211146。取常吻主动齿轮的齿数为19，则常吻从动齿轮的齿数为1I1461940一速主动齿轮的齿数为59114624,一速及倒速滑动齿轮的齿数为592435以此类推，可得各齿轮的齿数见下表齿轮常吻主动齿轮常吻从动齿轮二速主动齿轮二速滑动齿轮四速滑动齿轮齿数2039273231齿轮四速主动齿轮五速主动齿轮五速滑动齿轮三速滑动齿轮三速主动齿轮齿数3741173920齿轮一速主动齿轮一速及倒速滑动齿轮倒速主动齿轮输力传动中间齿轮倒速中间齿轮16齿数2435182531第4章主运动部件结构设计41带传动设计电动机转速N1440R/MIN,传递功率P4KW,电动机轴与轴之间的降速比为1440/80018，即带传动的传动比为。两班制工作，一天运转16小时，81I工作年数10年。411确定计算功率由参考文献3表87查得工作情况系数取13，故AK（41）KWPACA25431412选取V带型根据小带轮的转速和计算功率，由参考文献3图810选A型带。413验算带速和确定带轮直径4131初选小带轮的基准直径1D由参考文献3表86和表88，取小带轮基准直径。MD1254132验算带速按参考文献3式（813）验算带速106NDV（42）其中小带轮转速，R/MIN；1N小带轮直径，MM；DSMV/4291062543因为，故带速合适。SMS/0/54133计算大带轮的直径根据参考文献3式（815A），计算大带轮直径2D51812MID根据参考文献3表88，圆整为224。17414确定带传动的中心距和带的基准长度设中心距为,则0A（43）2721021DDA于是2443A698,初取中心距为。M5带长（44）02121042ADDALDM5354352查参考文献3表82取相近的基准长度，。DL160带传动实际中心距（45）MLAD5235020415验算小带轮的包角一般小带轮的包角不应小于。11206935780121AD（46）合适。416确定带的根数Z4161计算单根V带的额定功率RP由125MM和N1440R/MIN,查参考文献3表84A得。1DKWP9210根据N1440R/MIN，和A型带，查参考文献3表84B得81I。KWP50查参考文献3表85得，表82得，于是90AK90LKKWLR1281520其中时传递功率的增量；PI18按小轮包角，查得的包角系数；K长度系数；L4162计算V带的根数Z（47）59201RCAPP为避免V型带工作时各根带受力严重不均匀，限制根数不大于10，取3Z417计算单根V带初拉力的最小值由参考文献3表83得A型带的单位长度质量,所以MKGQ/102MIN052VVZPFCA（48）其中CAP带的传动功率,KW；V带速,M/S；Q每米带的质量，KG/M；V1440R/MIN942M/S。418计算压轴力（49）NFZP90621SIN6532SIN21M0419带轮的结构小带轮采用腹板式结构，结构见附图。大带轮采用孔板式结构，具体结构略。42确定计算转速421主轴主轴的计算转速为主轴从最低转速算起，第一个1/3转速范围内的最高一级转速，即NF6154290980523495019（410）MIN/10R437N321ZMIIV422各传动轴轴可从主轴按的传动副找上去，似应为。但由I/10R8/2I/4于轴上的最低转速经传动组C可使主轴得到37和两种转N4N280R速。要传递全部功率，所以轴的计算转速应为；轴的MIN/280RI/1计算转速可按传动副B推上去，得；轴的计算转速为。MIN/40RMI/423各齿轮传动组C中，只需计算的齿轮，计算转速为；72/1818ZIN/20R只需计算的齿轮，计算转速为；传动组B计算的30/630ZIN/0R2Z齿轮，计算转速为；传动组A应计算的齿轮，计算转速为IN/4R4Z。MIN/8R424核算主轴转速误差MIN/16073/42/36/24/1540R实IN6RN标54016010标标实（411）所以合适。43各传动组齿轮模数的确定431传动组A4311计算A传动组各齿轮模数先计算24齿齿轮的模数321168JMDNZN（412）其中；公比2电动机功率；DNKWND4齿宽系数；M齿轮传动许允应力20计算齿轮计算转速；取JNMIN/80RNJ，取,安全系数。SKNLIMMPA6LI1S由应力循环次数选取，取，901SAN540LIM。928248163取。3M按齿数30的计算，可取M3；502按齿数36的计算，,可取M3。13于是传动组A的齿轮模数取，。B244312计算A传动组各齿轮直径轴上齿轮的直径。MDMDMDAAA72439031083621；轴上三联齿轮的直径分别为AAA18164321；432传动组B4321计算B传动组各齿轮模数确定轴上另两联齿轮的模数。321168JMDNZN按22齿数的齿轮计算I/402RJ，可得743054821163822M21取。4M按42齿数的齿轮计算可得；M432于是轴两联齿轮的模数统一取为。4322计算B传动组各齿轮直径轴两联齿轮的直径分别为MDMDBB1684282421；轴上与轴两联齿轮啮合的两齿轮直径分别为BB621；433传动组C4331计算C传动组各齿轮模数取M4。4332计算C传动组各齿轮直径轴上两联动齿轮的直径分别为MDMDCC2406721842；轴上两齿轮的直径分别为。；CC1321434换向齿轮4341换向齿轮各齿轮模数取。3M4342换向齿轮各齿轮直径MDMDMD102341204360221；44确定各轴最小直径441轴的直径IN/80,9611RNMNPD2480914422442轴的直径MIN/40,9209812RNNPD8414443轴的直径MIN/140,9098323RNNPD68144444主轴的直径MIN/37,85090434RNPD1194445主轴组件设计451主轴直径的初选根据机床主电动机功率查参考文献2表512，可以确定主轴前轴颈应为,初选,后轴颈取。故选前轴M1057MD901128507DDM702承为NN3020K,后轴承为NN3016K。据统计，对于卧式车床内孔直径与外径之比约为，选内孔直径6。D40452主轴组件的前悬伸和跨距根据结构,参照参考文献2表514定悬伸长度。MA701453主轴组件最佳跨距选择考虑机械效率085主轴最大输出转距（413）NPT3619085床身上最大加工直径约为最大回转直径的,取即,故半径为M8023。M09切削力（414）NFC3610背向力（415）CP8550故总的作用力（416）NFCP40362总作用力作用于顶在顶尖间的工件上主轴尾架各承受一半,故主轴轴端受力为2018/先假设MLAL73,/前后支撑分别为BARNLAFLB67321082291根据（417）910810COS39IZLDKARRV3,2,7,86291ABABAAVVZIZLMLNFNKB104COS12806739695390170210751693294805/6/6346AKEIMMDAEBA24由参考文献1图1024主轴最佳跨距图查。MLAL21037,3/0与原假设相符454主轴组件的选择4541轴承的选用选用轴承时，首先要选择轴承类型，合理选用轴承类型所应考虑的因素主要有一下几点轴承的载荷轴承承受载荷的大小、方向和性质，是选择轴承类型的主要依据。轴承的转速在一般转速下，转速的高低对类型的选择不发生什么影响，只有在转速较高时，才会有比较显著的影响。轴承的调心性能当轴的中心线和轴承座中心线不重合而有角度误差时，或因轴受力而弯曲或倾斜时，会造成轴承的内外圈轴线发生偏斜。轴承的安装和拆卸便于安装，便于拆卸也是在选择轴承类型时应该考虑的一个因素。4542轴承尺寸的选择，选择轴承尺寸时主要注意以下几点动轴承的额定动载荷动轴承的寿命动轴承的当量动载荷接触球轴承和圆锥滚子轴承的径向载荷与轴向载荷RFA综合以上因素，经过分析和计算得出以下结果主轴采用三支承前支承NN3020K中支承N219E后支承NN3016K2638变速箱主要零件的计算381齿轮的计算常吻主动齿轮的计算如下1齿面接触疲劳强度计算齿面接触疲劳强度计算公式33UBDKTZEH21式中接触应力；H节点区域系数；Z材料系数；E重合度系数；Z齿数比；U主动齿轮的分度圆直径；1D齿宽；B载荷系数，且KKVA主动齿轮传递的名义转矩，且1T955341601NP主动齿轮传递的功率；1P27主动齿轮的转速。1N假定离合器的效率为098，滚动轴承效率为099，联轴节的效12率为099则传递到常吻主动齿轮的效率为30943219098034103094386KWP11500R/MINN11TMN24571086359查设计手册得则,21,1,KKVA37625KV查设计手册得而90,81,ZZEH则有243,10UMBDUBDKTZEH21MPA69043357629081522而许用接触疲劳强度应力为（35）NHPZSMINL式中试验齿轮的接触疲劳强度极限比；LIMH接触强度计算的寿命系数；NZ接触强度计算的最小安全系数。MINHS28查设计手册得则LIMH,150MPANZ,1MINHS,2MPAP150HP故两齿轮的齿面接触疲劳强度满足条件。其它各对齿轮的齿面接触疲劳强度类似计算。2齿根弯曲疲劳强度计算齿根弯曲疲劳强度计算公式为（36）YMBDKTYSAFSAF102式中弯曲应力；F齿根危险截面的弯曲应力；0应力校正系数；SAY齿形系数；FA重合度系数；Y模数。M由上面的齿面接触疲劳强度计算可知又2457,361MNTK而又查设计手册得对于常吻主动齿轮，,43,10BD5,80Y由于齿数为19，查表得对于常吻从动齿轮，由于齿数为41,82SAFAY40，查表得67,0SFAY则常吻主动齿轮的弯曲疲劳强度为29MPAF216805418251043762常吻从动齿轮的弯曲疲劳强度为F47许用弯曲疲劳强度应力为（37）NFSTPYMINL式中试验齿轮的弯曲疲劳强度极限；LIMF弯曲强度计算的寿命系数；NY试验齿轮的应力修正系数，按国家标准取ST02STY弯曲强度计算的最小安全系数。MINF查设计手册得则,81,0,460MINLIMFNFSYMPAFP51081246由于所以两齿轮的齿根弯曲疲劳强度满足条件。其,FPFP它各对齿轮的齿根弯曲疲劳强度类似计算。382轴的计算当变速箱的档位为快档时，第二轴上的齿轮只有一，倒速滑动齿轮参与传动。计算此时第二轴的强度。按弯扭合成应力校核该轴的强度。求作用在齿轮上的力求作用在一，倒速滑动齿轮上的力先求出与一，倒速滑动齿轮相啮合的一速主动齿轮上的力和。1TFR假定齿轮啮合效率为097，则从发动机传到一速主动齿轮上的效率为30NFDTMNPRNKWPTRT2930A84159IN/572093848067RTT1求作用在圆弧锥齿轮上的力圆弧锥齿轮齿面上的法向力可分为圆周力，垂直节锥母线的力NPMP和沿节锥母线的力，且RPAP（38）JMRM式中主动齿轮的计算扭矩；JM主动齿轮节圆半径。JR（39）MNRPCOSTA（310）AT主动锥齿轮径向力为11SINCORPPARY（311）SINTS11RMNM主动锥齿轮轴向力为11COSSINRPPARX31（312）COSINSTACOS11RRPMNM式中中点螺旋角；N法向压力角；NA节锥角；1R。则MRNMJJ584,7540PM3968而。代入（39），（310），（311），（30217,0RN12）得NPR2436A0PY431NX897求作用在轴上的力水平面内支反力03730154370212HMTTHRPFR解得NH1486,21垂直面内支反力03730154370212VYRRVRPFR解得NV5,892132求出总弯矩水平面的弯矩MNMMNHH2693,4621垂直面的弯矩VV84,9821总弯矩（313）2VH代入相关数据得MNM32851046求出扭矩扭矩（314）T式中第二轴的输出扭矩；考虑扭矩和弯矩的加载情况及产生应力的循环特性差异系数。查手册得。则01MNT7540对弯矩，扭矩进行合成（315）2MCAMNCACA7540389245631校核轴的强度（316）WMCA式中轴的抗弯截面模量。且33（317）DZBDDW3224最危险截面的校核147543298646132MPACA87925而查表得。为轴的许用弯曲应力。所以。B10B1BCA1故安全。383轴承的计算变速箱中采用滚动轴承。径向球轴承由于价格便宜，能承受一定的轴向力，对轴的变形不敏感，应用最广，但其额定负荷较小。因而在载荷大，尺寸受限时往往采用圆柱滚子轴承，其支承刚度较大，但对轴的变形较敏感，且不能承受轴向力。当要求承载能力大且须承受小量轴向力时，采用双列向心球面滚子轴承。圆锥滚子支承由于价格较贵且需调整，一般只用在输出轴以承受中央传动的轴向力。（1）滚动轴承的疲劳寿命计算对第二轴上的圆柱滚子轴承进行寿命校核。轴承的寿命公式为HL318601PCFNLTH式中温度系数；TF轴承的转速；N滚动轴承的基本额定负荷；C寿命指数；当量动负荷。P34查表得。3,01TFIN式中发动机的额定转速；0传动比。I则MIN/5748190243510RN对于只能承受纯径向负荷的向心圆柱滚子轴承RFP式中负荷系数；F轴承所承受的径向负荷。R查表得。51PFNRHN3647查设计手册得。C0而。为预期计算寿命。HLH192867236451748603HL20L所以，故满足条件。H（2）极限转速校核对第二轴上的圆柱滚子轴承进行极限转速校核，校核的条件为（3LIM21AXFN19）式中滚动轴承的最大工作转速；AX滚动轴承的极限转速；LIMN35负荷系数；1F负荷分布系数。2F查表得。01,21FF当档位为快档时，传动比最小，则此时滚动轴承转速最大。则MIN/1724805MINAXR查设计手册得。所以。故满足条件。I/63LILIMAXN4主要零件的布置要点及倒档和减速器的布置方案41变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23MM（3）齿轮断面距不加工的壳体内壁不小于5MM（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。42倒档和减速器的布置方案421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（41）所示，图中O1，O2，O3分别表示主变速部分的主动轴，从动轴和倒档轴，A,B为两个专用齿轮。将A,B分别设置在主动轴和倒档轴上。36O2CAB13（4422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55的减速器由于在变速箱变速箱之前后没有足够空间，将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51变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HT2040壁厚8MM。箱壳外壁应平整，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37精度名称精度范围中间轴对