轮式拖拉机的设计计算书

轮式拖拉机的设计计算书

目录:

拖拉机整机性能计算：

拖拉机实际速度：

拖拉机制动性计算：

拖拉机稳定性计算：

拖拉机转向半径计算：

传动系简图：

一、离合器简单校核：

二、传动系设计及分析：

定变速箱中心距及齿轮模数：

变速箱排挡设计：

16+8档传动系受力分析［后传］:

16+8档传动系受力分析［前传］:

16+8档PTO受力分析：

16+8档传动系零件转速分析［后传］:

8+8档传动系受力分析：［后传］

16+8档传动系轴承耗功统计：

16+8档传动系效率小结：

传动系热平衡计算：

三、变速箱设计计算：

变速箱齿轮设计计算：

16+8档主变速箱一轴及轴承校核计算（前行）：

16+8档主变速箱二轴及轴承校核计算（前行）：

16+8档副变速箱一轴及轴承校核计算（前行）：

16+8档副变速箱二轴及轴承校核计算（前行）：

16+8档爬行轴及轴承校核计算（前行）：

8+8档逆行轴及轴承校核计算：

8+8档逆行惰轮轴轴承校核计算：

四、后桥设计计算：

格利森制弧齿锥齿轮计算：

差速器直齿锥齿轮计算：

16+8档中央传动输入轴轴承校核计算（前行）:

16+8档差速器轴承校核计算（前行）：

8+8档中央传动输入轴轴承校核计算（逆行）：

8+8档差速器轴承校核计算（逆行）:

末端齿轮计算：

16+8档后桥半轴校核计算（前行）：

后桥行星齿轮轴滚针计算：

16+8档后桥行星齿轮轴及轴承校核计算（前行）：

16+8档后桥驱动轴及轴承校核计算（前行）：

多工况驱动轴校核计算：

多工况驱动轴壳校核计算：

五、动力输出设计计算：

PTO齿轮设计计算：

PTO心轴校核计算:

PTO一轴及轴承校核计算：

PTO二轴及轴承校核计算：

六、分动箱设计计算：

拖拉机前驱动轮超前率计算：

分动箱齿轮：

16+8档分动箱惰轮轴轴承计算（前行）：

16+8档分动箱轴及轴承（前行）：

分动箱传动轴校核计算：

七、制动器校核计算：

拖拉机整机性能计算:

结构参数性能参数I各档参数发动机参数

参数名称代号单位参数值参数名称代号单位参数值

拖拉机轴距L»|2040（拖拉机前桥质量mlKg[270

拖拉机轮距B0|1300拖拉机前桥质心横坐标elmm|6

拖拉机质量拖拉机前带质心高度

BTKC|2700hlmm|418

拖拉机质心纵坐标.一颜一拖拉机前桥钗接点高度Zfmm|418

拖拉机质心横坐标*1|0拖拉机挂钩率引点纵向坐标■Tmm|410

拖拉机质心高度h1|680~拖拉机挂钩牵引点高度hTmm|298

结构参数性能参数各档参数发动机参数

拖拉机参数名称代号参数值

前轮滚动半径Me］Rql418.41-(8.30-20]-CB95)-705TBs婵幽二J

塔后轮滚动半径［M］Rq2589.05-U2.4-28]-(1260)-1510-驱动轮胎▼

A前左轮滚动阴力系数fllp0294（中国洛拖所试验跑道▼

1前右轮湿动阻力系数到2m

0.0294（中鹏敏试年跑it二］■

!后左轮滚动阴力系数£2100294（中国洛拖所试验跑道:|

后右轮滚动能力系数£2200294（中国洛拖所试装跑道二J

容许最大滑转率［*］Sy20•试好跑道二J

.后左轮驱动力系数最大值4»«210995-92-试跳跑道［轮胎动力半径=500〜750：「E

输后左轮特征滑转率［*］6'2192-0995-试缝跑道［轮胎动力半径=50。~750：二11

人后右轮驱动力系数最大值4»«220.995-9.2-试会跑道［轮胎动力半径=500~750：二

后右轮特征滑转率［幻6'2292-0995-试航跑道［轮胎动力半径=500~750：二

，事前左轮驱动力系数量大值4>««11|0940-10.5-试鸵跑道［轮舱动力半径=300~50支:|

输前左轮特征滑转率［刈6Tl105-0940-试盥跑道［轮胎动力半径=300~500：工

入前右轮驱动力系数最大值4»axl2

0940-105-试整跑道［轮胎动力半径=300~500：二

前右轮特征滑转率［外6T2105-0940-试险跑道［轮船动力半径=300~500；

结构参数I性能参数各档参数[发动机参数

速度序号手位蹙P总传动

驱动形式后差速器类型前差速器类型

✓比Ei率Qc

r第一种速度广2.54308764,四轮帆）二J自由差速器▼自由差速器二

第二种速度.。

r3.68808764*四轮驱动二J目由差速器二自由差速器二J

17第三种速度|115.03408764,峻神二自由差速器二自由差速器二]

旷第四种速度|127.75809125(四轮驱动二J自由差速第二J自由差速器二」

第五种速度jl3

171092509125(四轮驱动二J自由差速器▼自由差速船二J

第六种速度114

158460912s后轮驱动二J自由差速器二」▼

第七种速度,5

172162909125(后轮驱动二J自由量速88二]▼

V第八朴速度|163333509125(后轮装动工J自由差速器二J▼

r第九林速度「▼▼▼

r第十朴速度「▼▼▼

r第11种速度「▼▼▼

r第12种速度「▼▼▼

r第13种速度「▼▼▼

r第14种速度「▼▼▼

r第15种速度「▼▼▼

r第16种速度「▼▼▼

优化档位号厂输速比工前轮的图前率SOOK前后传解率比[△n*96

读整机数据IgggjsgI

结构参数I性能参数I各档参数发动机参数I

参数名称代号参数值序号转速rp-转矩Ne[或]功率KW燃油消耗率

发动机名称|A4K41T-XXX蒯1点1

第02点i

标定转速【3用neb|23001

T«b1168M03点i

标定转矩[H•]1

【或】标定功率[MT1Peb|404第04.点

动力修正系数[箱P耐箱0】M厂第05点1

【或】附件消耗功率[kw]Pf厂第06点!

第07点|

最大转矩[Hm]Tstx|2O2

*08.^1_______

最大转矩点转速[npa]nM|17001

最高转速[npe]no*ax忆430

第1。点

曷高转港外转矩rwmlTfl*MWhas1

Mu1J占HL|,

最低稳定转速[nps]nomin|700

第12占

|t数据转换f||t轴入法/换T

第13点1

标定点燃油消耗率Ctb忆43MH.fi~r

1

[或】燃油消耗量Gfb第15.点

调速区燃油曲线斜率kG(0.187第16点[

1

非调速区最低燃油消耗率Bsin,1206~~，17点|

1

最低燃油消耗率处转速ng(1800第18点

最大转矩点燃油消耗率gel!|207第19点

第20点F___________I

t数据转换一||t惭入法转换-1

读整机数据存整机数据等矩f।输功率11sj啊

ge料朝U/WGf蔺幡同4g八

第miPe（婢眼Gr

Pe\

\-28025

\___1

-26020

、/-24015

-22010

-2005

60080010001200140016001800200022002400He。/®

发动机调速南桂曲线

即PH料#副Pz值力率）Pq汲豺/*）Pw（比或射

pLz

-1.2

pWq

E-0.9

*

B

)-0.6

£

-0.3

-0

02：66.2行加.41'3报6也22b.82'3.42’6邛丁咄］

施拉机功聿平街曲线加比动和［加）=260N.

▲

一

一

一

-

I

,

J

L-

Hu.一

h.

Gf（m）5.

g1r

36o

54o

34o

51o

32o

48o

30o

45o

28o

42o

26ofe

39oGf

24o35

36o30

22o25

33o20

15

2oo150

3oo

一

20.823.426^FfkN-]

[1IMF260N]

■牵引性能预测图

拖拉机整机计算：

§1.主要原始数据：［计算人：zhaokaotian］

拖拉机名称:

拖拉机类型：1四轮驱动拖拉机1拖拉机计算类型：I牵引试验计算

11I

1i11BI,

拖拉机轴距［mm］|L|2040.001拖拉机轮距［mm］|1300.000

拖拉机使用质量［kg］1mT|2700.001拖拉机质心纵坐标1a836.000

拖拉机质心横坐标1e|0.0001拖拉机质心高度［mm］|h|680.000

前桥质量［kg］|ml|270.0001前桥质心横坐标［mm］|el|0.000

前桥质心高度［mm］|hl|418,0001前桥钱接点高度［加］1Zf|418.000

挂钩牵引点高度Dnm］1hT|298.0001牵引点纵向坐标［mm］IaT|410.000

前轮动力半径［mm］|Rql|418,4101后轮动力半径［mm］|Rq2I589.050

拖拉机左右轮高度差IhO|0.0001容许最大滑转率15y120.00%

左前轮滚动阻力系数1fll|0.029401右前轮滚动阻力系数Ifl2|0.02940

左后轮滚动阻力系数If21|0.029401右后轮滚动阻力系数If22|0.02940

左前轮特征滑转率16'11|10,500%1驱动力系数最大值I1|0.94000

右前轮特征滑转率I6'12|10.500%1驱动力系数最大值16nli2|0.94000

左后轮特征滑转率18121I9.200%1驱动力系数最大值I6m21|0.99500

右后轮特征滑转率18'22|9.200%1驱动力系数最大值|4)m22|0.99500

前轮超前率1£C|-0.050%1前后传动效率比I△He|0.960

11111

111

发动机名称：1A4K41T-XXX11

特性曲线输入形式：1曲线拟合1燃油曲线输入形式：1曲线拟合

111

11111

发动机标定功率［kW］|Peb|40,4801发动机标定转速rpmIneb|2300.000

发动机标定转矩［Nm］|Teb|168.0001发动机最大转矩|Temax202.000

最大转矩点的转速1nM|1700.0001发动机最低稳定转速|nOmin|700.000

发动机最高转速InOmax|2430.0001最高转速处转矩|TOmax|145.000

动力修正系数IU|1.000111

标定点燃油消耗率1geb|243.0001标定点燃油消耗量IGeb|9.837

调速区燃油曲线斜率IkG|0.1871非调速区最低消耗率1gemin|206.000

最低燃油消耗率对应的转速ig|1800.0001最大转矩点燃油消耗率geM|207.000

11111

§2.主机静态计算结果：

i11ii

拖拉机所受的重力［N］1WT|26460|拖拉机附着重力［N1Wc|26460

拖拉机前桥垂直载荷［N］IW10|10843|前桥载荷分配系数|入10|0.4098

拖拉机后桥垂直载荷［N］IW20|15617|后桥载荷分配系数|X20|0.5902

11111

§3.牵引特性计算结果一［牵引试验］:

§3.1.［11档牵引计算结果］:

iiii111

1该档标定速度1Vb|5.034|该档总传动比1Xi1101.4631|

1该档驱动形式11四轮驱动1111

1后差速器类型11自由差速器I111

1前差速器类型11自由差速器I111

1111111

111111

[11档](Vb=5.034)|代1标定牵引1最大牵引1最大牵引1最小燃油1最大滑转

特定点名称：1号1工作点：1效率点：1功率点：1消耗率点1率点：

111111

111111

牵引力［N］1FT[12000.0]10428.5|22421.2|21378.4|23985.5

牵引效率InT|0.75381[0.75560]0.6514710.67588|0.58577

牵引功率［k叼IPT|0.000|0.000[24.707]24,537|23.630

牵引燃油消耗率IgT|0.000|0.000|376.207[366.609]412.221

拖拉机滑转率I8|0.06538|0.05456|0.21512|0.18437|[0.2958]

驱动力［N］1Fq|12777.9|11206.4|23199.2|22156.3|24763.4

实际速度［km/h］|V|0.000|0.000|3.967|4.132|3.547

发动机燃油消耗量IGe|0.000|0.000|9.295|8.996|9.741

前桥载荷分配系数1XI|0.33589|0.34459|0.27822|0.28399|0.26956

后桥载荷分配系数1入2|0.66411|0.65541|0.72178|0.71601|0.73044

发动机功率[kW]1Pe|0.000|0.000|37.583|35.983|39.968

发动机转矩[N.m]|Te|0.0|0.0|155.3|148.4|165.8

发动机转速[r/m]|ne0.0|0.0|2309.8|2315.2|2301.7

发动机燃油消耗率1geI0.000|0.000|247.317|249.999|243.717

前桥垂直载荷[N]|W1|8887.7|9117.8|7361.6|7514.3|7132.6

后桥垂直载荷[N]|W2|17572.3|17342.2|19098.4|18945.7|19327.4

总的垂直载荷[N]|sw|26460.0|26460.0|26460.0|26460.0|26460.0

左前轮的垂直反力IZllI4443.9|4558.9|3680.8|3757.2|3566.3

右前轮的垂直反力1Z12|4443.9|4558.9|3680.8|3757.2|3566.3

左后轮的垂直反力IZ21|8786.1|8671.1|9549.2|9472.8|9663.7

右后轮的垂直反力1Z22|8786.1|8671.1|9549.2|9472.8|9663.7

前桥垂直增载值[N]|AW1|-1955.7|-1725.6|-3481.8|-3329.1|-3710.8

后桥垂直增载值[N]|△W2|1955.7|1725.6|3481.8|3329.1|3710.8

前桥垂直增载系数IAl|-0.15305|-0.15398|-0.15008|-0.15025|-0.14985

后桥垂直增载系数1△2|0.15305|0.15398|0.15008|0.15025|0.14985

左前轮载荷分配系数Iv11|0.50000|0.50000|0.50000|0.50000|0.50000

右前轮载荷分配系数1v12|0.50000|0.50000|0.50000|0.50000|0.50000

左后轮载荷分配系数Iv21|0.50000|0.50000|0.50000|0.50000|0.50000

右后轮载荷分配系数1v22|0.50000|0.50000|0.50000|0.50000|0.50000

假想牵引效率|nTb|0.00000|0.00000|0.61035|0.60617|0.58376

滚动效率1nf10.93912|0.93058|0.96647|0.96489|0.96859

滑转效率1n6|0.93453|0.94534|0.78480|0.81554|0.70411

行走系效率Inx|0.87763|0.87972|0.75848|0.78691|0.68199

传动效率1nc|0.85891|0.85891|0.85891|0.85891|0.85891

滚动阻力[N]IFf|777.9|777.9|777.9|777.9|777.9

阻功率[kW]|Pz10.000|0.000I37.583|35.983|39.968

驱动功率[kW]1Pq10.000|0.000I32.574|31.183|34.649

滚动阻功率[kW]|Pf|0.000|0.000I0.857|0.893|0.766

滑转损失功率[kW]|P5|0.000|0.000I7.010|5.752|10.252

比功率[kW]|Pw|0.000|0.000I1.231|1.178|1.309

拖拉机驱动力系数1610.48291|0.4235210.87676|0.83735|0.93588

拖拉机牵引力系数16T|0.45351|0.39412|0.84736|0.80795|0.90648

附着利用系数1|0.45351|0.39412|0.84736|0.80795|0.90648

前左轮实际速度1Vil|0.000|0.000|3.967|4.132|3.547

前右轮实际速度1V12|0.000|0.000|3.967|4.132|3.547

前左轮驱动力[N]|Fqll11930.8|1730.7|3013.2|2920.6|3151.6

前右轮驱动力[N]|Fql2|1930.8|1730.7|3013.2|2920.6|3151.6

前桥驱动力系数I由1I0.43448|0.37963|0.81863|0.77733|0.88373

前左轮驱动力系数I611I0.43448|0.37963|0.81863|0.77733|0.88373

前右轮驱动力系数I*12|0.43448|0.37963|0.81863|0.77733|0.88373

前左轮滑转率|611|0.06513|0.05431|0.21494|0.18418|0.29565

前右轮滑转率I612|0.06513|0.05431|0.21494|0.18418|0.29565

前桥速度损失率16VI|0.06513|0.05431|0.21494|0.18418|0.29565

前桥滑转效率n6ql|0.93487|0.94569|0.78506|0.81582|0.70435

前桥滑转功率损失率16P1|0.06513|0.05431|0.21494|0.18418|0.29565

前桥滚动效率1fql10.93233|0.92256|0.96409|0.96218|0.96673

前桥效率1nqi10.87161|0.87245|0.75687|0.78496|0.68092

后左轮实际速度1V21|0.000|0.000|3.967|4.132|3.547

后右轮实际速度1V22|0.000|0.000|3.967|4.132|3.547

后左轮驱动力[N]1Fq21|4458.2|3872.5|8586.4|8157.6|9230.1

后右轮驱动力[N]1Fq22|4458.2|3872.5|8586.4|8157.6|9230.1

后桥驱动力系数162|0.50741|0.44660|0.89917|0.86116|0.95513

后左轮驱动力系数1@21|0.50741|0.44660|0.89917|0.86116|0.95513

后右轮驱动力系数1622|0.50741|0.44660|0.89917|0.86116|0.95513

后左轮滑转率1621|0.06562|0.05481|0.21530|0.18456|0.29597

后右轮滑转率1322|0.06562|0.05481|0.21530|0.18456|0.29597

后桥速度损失率16V2|0.06562|0.05481|0.21530|0.18456|0.29597

后桥滑转效率n6q2|0.93438|0.94519|0.78470|0.81544|0.70403

后桥滑转功率损失率15P2|0.06562|0.05481|0.21530|0.18456|0.29597

后桥滚动效率1fq2I0.94206|0.93417|0.96730|0.96586|0.96922

后桥效率1Hq2|0.88024|0.88297|0.75905|0.78760|0.68236

本档最佳牵引力范围(及相应牵引效率范围)：3747.1~18380.6(71.8%〜75.6%)

§3.2.[12档牵引计算结果]:

I该档标定速度IVb|7.758|该档总传动比|Ei|65.8372|

I该档驱动形式II四轮驱动IIII

I后差速器类型|I自由差速器I|II

I前差速器类型|I自由差速器I|II

[12档](Vb=7.758)|代|标定牵引|最大牵引|最大牵引|最小燃油|最大滑转

特定点名称：1号1工作点：1效率点：1功率点：1消耗率点1率点：

111111

111111

牵引力[N]|FT[12000.0]10428.5|17207.0|19292.7|19292.7

牵引效率1nT|0.78489(0.78676]0.7584410.73707|0.73707

牵引功率[kW]|PT|0.000|0.000[31.439]29,117|29.117

牵引燃油消耗率1gT|0.000|0.000|300.400[278.338]278.338

拖拉机滑转率|6|0.06538|0.05456|0.11351|0.14250|[0.1425]

驱动力[N]1Fq|12777.9|11206.4|17984.9|20070.6|20070.6

实际速度[km/h]|V|0.000|0.000|6.578|5.433|5.433

发动机燃油消耗量IGe|0.000|0.000|9.444|8.104|8.104

前桥载荷分配系数|XI|0.33589|0.34459|0.30707|0.29553|0.29553

后桥载荷分配系数|入2|0.66411|0.65541|0.69293|0.70447|0.70447

发动机功率[kW]IPe|0.000|0.000|41.113|39,167|39.167

发动机转矩[N.m]|Te1o.o|0.0|178.4|199.0|199.0

发动机转速[r/m]ne0.0|0.0|2200.3|1879.0|1879.0

发动机燃油消耗率1geI0.000|0.000|229.716|206.923|206.923

前桥垂直载荷[N]IW1|8887.7|9117.8|8125.2|7819.8|7819.8

后桥垂直载荷[N]|W2|17572.3|17342.2|18334.8|18640.2|18640.2

总的垂直载荷[N]Isw|26460.0|26460.0|26460.0|26460.0|26460.0

左前轮的垂直反力|Zll|4443.9|4558.9|4062.6|3909.9|3909.9

右前轮的垂直反力|Z12|4443.9|4558.9|4062.6|3909.9|3909.9

左后轮的垂直反力|Z21|8786.1|8671.1|9167.4|9320.1|9320.1

右后轮的垂直反力|Z22|8786.1|8671.1|9167.4|9320.1|9320.1

前桥垂直增载值[N]|AW1|-1955.7|-1725.6|-2718.2|-3023.6|-3023.6

后桥垂直增载值[N]|AW2|1955.7|1725.6|2718.2|3023.6|3023.6

前桥垂直增载系数|△1|-0.15305|-0.15398|-0.15114|-0.15065|-0.15065

后桥垂直增载系数|A2|0.15305|0.15398|0.15114|0.15065|0.15065

左前轮载荷分配系数|v11|0.50000|0.50000|0.50000|0.50000|0.50000

右前轮载荷分配系数|v12|0.50000|0.50000|0.50000|0.50000|0.50000

左后轮载荷分配系数|v21|0.50000|0.50000|0.50000|0.50000|0.50000

右后轮载荷分配系数|v22|0.50000|0.50000|0.50000|0.50000|0.50000

假想牵引效率1nTb|0.00000|0.00000|0.77667|0.71931|0.71931

滚动效率1nf10.93912|0.93058|0.95675|0.96124|0.96124

滑转效率1ns|0.93453|0.94534|0.88639|0.85739|0.85739

行走系效率1nx|0.87763|0.87972|0.84805|0.82416|0.82416

传动效率1nc|0.89433|0.89433|0.89433|0.89433|0.89433

滚动阻力[N]IFf|777.9|777.9|777.9|777.9|777.9

阻功率[kW]|Pz|0.000|0.000|41,113|39.167|39.167

驱动功率[kW]1Pq10.000I0.000I37.072|35.329|35.329

滚动阻功率[kW]|Pf|0.000I0.000I1.421|1.174|1.174

滑转损失功率[kW]|P6|0.000I0.000I4.212|5.038|5.038

比功率[kW]|Pw|0.000I0.000I1.401|1.335|1.335

拖拉机驱动力系数I*|0.48291|0.42352|0.67970|0.75853|0.75853

拖拉机牵引力系数I4)T|0.45351|0.39412|0.65030|0.72913|0.72913

附着利用系数I6c|0.45351|0.39412|0.65030|0.72913|0.72913

前左轮实际速度|Vil|0.000|0.000|6.578|5.433|5.433

前右轮实际速度|V12|0.000|0.000|6.578|5.433|5.433

前左轮驱动力[N]1Fqll|1930.8|1730.7|2520.5|2727.3|2727.3

前右轮驱动力[N]1Fql2|1930.8|1730.7|2520.5|2727.3|2727.3

前桥驱动力系数I61I0.43448|0.37963|0.62043|0.69753|0.69753

前左轮驱动力系数I*11I0.43448|0.37963|0.62043|0.69753|0.69753

前右轮驱动力系数161210.43448|0.37963|0.62043|0.69753|0.69753

前左轮滑转率|611|0.06513|0.05431|0.11328|0.14227|0.14227

前右轮滑转率|512|0.06513|0.05431|0.11328|0.14227|0.14227

前桥速度损失率|6V1|0.06513|0.05431|0.11328|0.14227|0.14227

前桥滑转效率nSql|0.93487|0.94569|0.88672|0.85773|0.85773

前桥滑转功率损失率13Pli0.06513|0.05431|0.11328|0.14227|0.14227

前桥滚动效率1fql10.93233|0.92256|0.95261|0.95785|0.95785

前桥效率1nqlI0.87161|0.87245|0.84470|0.82157|0.82157

后左轮实际速度|V2110.000|0.000|6.578|5.433|5.433

后右轮实际速度|V22|0.000|0.000|6.578|5.433|5.433

后左轮驱动力[N]1Fq21|4458.2|3872.5|6471.9|7308.1|7308.1

后右轮驱动力[N]1Fq22|4458.2|3872.5|6471.9|7308.1|7308.1

后桥驱动力系数I|0.50741|0.44660|0.70597|0.78412|0.78412

后左轮驱动力系数|4)21|0.50741|0.44660|0.70597|0.78412|0.78412

后右轮驱动力系数|622|0.50741|0.44660|0.70597|0.78412|0.78412

后左轮滑转率|821|0.06562|0.05481|0.11373|0.14273|0.14273

后右轮滑转率|822|0.06562|0.05481|0.11373|0.14273|0.14273

后桥速度损失率|8V2|0.06562|0.05481|0.11373|0.14273|0.14273

后桥滑转效率H8q2|0.93438|0.