12型-船式拖拉機(jī)半軸組件及驅(qū)動(dòng)輪設(shè)計(jì)【含11張CAD圖】【需要咨詢購買全套設(shè)計(jì)請加QQ1459919609】圖紙預(yù)覽詳情如下：
012型-船式拖拉機(jī)半軸組件及驅(qū)動(dòng)輪設(shè)計(jì)摘要我國人民在長期實(shí)踐中，發(fā)揮自己的聰明才智，發(fā)明創(chuàng)制了一種運(yùn)用“浮式”工作原理的在深泥腳水田中能很好工作的新 型水田動(dòng)力機(jī)械——船式拖拉機(jī)(又稱機(jī)耕船) ，加速了我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化事業(yè)的發(fā)展。它在中國南北方十多個(gè)省、市、區(qū)得到了推廣應(yīng)用。 本文通過對船式拖拉機(jī)半軸主件及驅(qū)動(dòng)輪的設(shè)計(jì)從而加強(qiáng)我們對機(jī)耕船的了解。隨著我國機(jī)耕船生產(chǎn)、使用、和科學(xué)研究的的日益發(fā)展和深入，機(jī)耕船必將顯示出更加強(qiáng)大的生命力。關(guān)鍵詞：機(jī)耕船；半軸組件；驅(qū)動(dòng)輪；設(shè)計(jì)1AbstractOur people in the long-term practice, play to their wisdom, invention created a use of"floating"In the deep mud feet paddy fields of the working principle of the good work of new paddy fields, power machinery - boat-drag Machine (also known as boattractor) to accelerate the development of China's agricultural mechanization. In the North and the South of China more than a dozen Provincial, city, district application. This article by the design of the main pieces of the ship tractor axle and drive wheels .So as to enhance our understanding of the boat tractor. With our boat tractor production, use, and scientific research Growing and in-depth, boat tractor is bound to show a stronger vitality.Keywords: boat tractor; axle assembly; wheel; design2目錄摘要 ....................................................................................................................2Abstract.............................................................................................................3第一章 緒論 ....................................................................................................51.1 船式拖拉機(jī)的應(yīng)用概況 .........................................................................51.2 船式拖拉機(jī)的工作原理及其行走機(jī)構(gòu) .......................................................61.3 影響船式拖拉機(jī)牽引力的主要因素 ..........................................................61.4 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 ....................................................................................6第二章 驅(qū)動(dòng)輪半軸組件設(shè)計(jì) ..............................................................................82.1 半軸組件的作用和要求 ............................................................................82.2 半軸組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................82.3 半軸組件的零件設(shè)計(jì) ...............................................................................92.4半軸組件零件強(qiáng)度校核 ............................................................................13第三章 驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................213.1船式拖拉機(jī)的總體動(dòng)力學(xué)分析 ..................................................................213.2驅(qū)動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)分析 ......................................................................................273.3驅(qū)動(dòng)輪受力分析 ......................................................................................283.4 驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................313.5驅(qū)動(dòng)輪參數(shù)的選擇 ..................................................................................32第四章 設(shè)計(jì)總結(jié) ..............................................................................................344.1結(jié)論綜述 ................................................................................................344.2存在不足 ................................................................................................344.3 機(jī)耕船發(fā)展趨勢 ....................................................................................34參考文獻(xiàn) ...........................................................................................................36致謝 ..................................................................................................................373第一章 緒論1.1 船式拖拉機(jī)的應(yīng)用概況中國是一個(gè)盛產(chǎn)水稻的國家，而適于水稻種植的田地中，有4000~7000畝深泥腳田（等包括湖田、冬水田、海涂田）無法進(jìn)行機(jī)械化耕作。這些深泥腳水田的地下水位高、土質(zhì)粘重、承壓能力極差，其表層壓強(qiáng)度一般均在5— 10kpa以下。這樣的深泥腳田，土壤肥沃，增產(chǎn)潛力很大。但長期以來，生產(chǎn)方式極其落后，產(chǎn)量極低，機(jī)械化問題得不到解決。以前，深泥腳水田靠?；蛉肆ΩN。牛下深泥腳水田，不僅腿腳深陷、行走艱難，使生產(chǎn)率極低；而且由于冬春寒冷、夏季酷熱，農(nóng)時(shí)緊、農(nóng)活重，致使不少耕牛死亡。有些地區(qū)，只能靠幾個(gè)強(qiáng)勞力拉一張犁進(jìn)行耕作，勞動(dòng)極其繁重。一些極深的田，則用戳眼插秧，土囊中年不得翻耕。有的地區(qū)曾試圖用拖拉機(jī)下深泥腳水田耕作，但是沉陷很大，以致后橋、半軸殼、發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼等均沒入泥中而無法前進(jìn)，更無法進(jìn)行作業(yè)。機(jī)耕船正是深泥腳水田地區(qū)人民向大自然開戰(zhàn)所取得的卓著成果。機(jī)耕船的誕生解決了深泥腳水田機(jī)械化這一難題，使耕種深泥腳水田的勞動(dòng)生產(chǎn)率得到大幅度提高。隨著洪湖—12型機(jī)耕船研制工作的進(jìn)展，機(jī)耕船受到國內(nèi)有關(guān)方面的重視，湖北省各地和其他一些省市陸續(xù)獲得了樣機(jī)。自1971年開始，我國各地（特別是南方）相繼開展了各種機(jī)耕船的研制工作。數(shù)年來各地的機(jī)耕船相繼定型投產(chǎn)，從數(shù)量到品種均獲得大幅度增長，迅速推進(jìn)了這些省的水田機(jī)械化。各省在機(jī)耕船的研制中，根據(jù)各地自然條件、耕作方法、工業(yè)水平的不同，對機(jī)耕船使用性能進(jìn)行改進(jìn)，因地制宜的發(fā)展了一批各具特色的新機(jī)型。41.2 船式拖拉機(jī)的工作原理及其行走機(jī)構(gòu)船式拖拉機(jī)由于其工作的環(huán)境是在深泥腳水田而采用浮式工作原理,其要點(diǎn)如下:①將一般拖拉機(jī)的行走機(jī)構(gòu)的支承和驅(qū)動(dòng)功能分別用船體(或滑撬)和驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)來代替,以保證不會(huì)發(fā)生滑轉(zhuǎn)下陷,使拖拉機(jī)始終“浮”在土壤表層。②采用支承面積很大的、底面平滑的流線形船體(或滑撬)及拖板,使拖拉機(jī)的接地比壓降低到0.025～0.06公斤/厘米~2,從而保證即使是在最松軟的土壤上工作,沉陷量也不超過5厘米。[其重心和在工作狀態(tài)下的浮心虛盡可能接近接地面積的幾何中心,并能使前部稍為翹起,前部應(yīng)有較大的圓弧過渡部分,以降低其滑行咀力]。③采用具有較大剪切面積的驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu),以保證產(chǎn)生足夠的土壤推進(jìn)力;它最好是能垂直入出1.3 影響船式拖拉機(jī)牽引力的主要因素機(jī)耕船的工作環(huán)境所致，船體工作時(shí)受土囊作用力比較復(fù)雜，因此土壤的機(jī)械組成及結(jié)構(gòu)、土壤含水量、稠度、土壤容量和孔隙率、土壤的粘聚力、土壤粘著性、土壤摩擦力、承壓能力和抗剪能力、船體線型、發(fā)動(dòng)機(jī)功率以及驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)等都對機(jī)耕船的牽引力有著影響。1.4 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求12型-船式拖拉機(jī)工作參數(shù)01、船式拖拉機(jī)動(dòng)力參數(shù)：發(fā)動(dòng)機(jī)功率：12 馬力發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：1200轉(zhuǎn)/分02、船式拖拉機(jī)工作參數(shù)：緩行工作速度：0.8～2.5 km/h基本工作速度：5.6～6.6 km/h運(yùn)輸工作速度：12.0～15.0 km/h倒檔工作速度：2.5～3.0 km/h503、變速箱最大輸出扭矩：396.8Nmm04、變速箱最大輸出功率：第一章 緒論 1.1 船式拖拉機(jī)的應(yīng)用概況1.2 船式拖拉機(jī)工作原理及其行走機(jī)構(gòu)1.3 影響船式拖拉機(jī)牽引力的主要因素1.4 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求第二章 驅(qū)動(dòng)輪半軸組件設(shè)計(jì)3.1 半軸組件的作用和要求3.2 半軸組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3 半軸組件的零件設(shè)計(jì)3.4 半軸組件零件強(qiáng)度校核第三章 驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 船式拖拉機(jī)總體動(dòng)力學(xué)分析（推斷出影響牽引力的各因素及其影響程度）3.2 驅(qū)動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)分析（簡要說明基本形式及其對牽引力的影響程度）3.3 驅(qū)動(dòng)輪受力分析（具體分析、說明影響程度、土壤條件對入土深度要求等）3.4 驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第四章 設(shè)計(jì)總結(jié) 4.1 結(jié)論綜述4.2 存在不足4.3 驅(qū)動(dòng)輪入土深度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)發(fā)展趨勢6第二章 驅(qū)動(dòng)輪半軸組件設(shè)計(jì)2.1 半軸組件的作用和要求半軸組件主要包括半軸齒輪、連接半軸與半軸齒輪之間的花鍵，其中機(jī)耕船半軸位于傳動(dòng)系的末端，其基本功用首先是增扭，降速以及改變轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)方向，即增大由傳動(dòng)軸或直接從變速器傳來的轉(zhuǎn)矩，并將轉(zhuǎn)矩合理的傳遞給機(jī)耕船車輪，其次還要承受作用于路面或機(jī)耕船船身之間的垂直力，縱向力和橫向力以及制動(dòng)力矩和反作用力矩等。由于半軸的功用關(guān)系到機(jī)耕船的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性能，因此對半軸組件的設(shè)計(jì)有如下要求：（1）選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比，以保證機(jī)耕船在給定條件下具有最佳的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。（2）齒輪及其他傳動(dòng)件工作平穩(wěn)。（3）在各種載荷和轉(zhuǎn)速工況下有較高的傳動(dòng)效率。（4）具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以承受和傳遞作用于路面和船體間的各種力和力矩，減少?zèng)_擊載荷，提高船式拖拉機(jī)的平順性。（5）結(jié)構(gòu)簡單，加工工藝性好，制造容易，維修調(diào)整方便。2.2 半軸組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.2.1 半軸結(jié)構(gòu)形式分析半軸根據(jù)其車輪端的支撐方式不同，可分為半浮式、3/4浮式和全浮式三種形式。半浮式半軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是半軸外端支承軸承位于半軸套管外端的內(nèi)孔，車輪裝在半軸上。半浮式半軸除傳遞轉(zhuǎn)矩外，其外端還承受由路面對車輪的反力所引起的全部力和力矩。半浮式半軸有結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量小，尺寸緊湊，造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn)，但所承受載荷復(fù)雜且較大，因此多用于質(zhì)量較小，使用條件較好，承載負(fù)荷不大的轎車和微型、輕型貨車或客車上。73/4浮式半軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是半軸外端僅有一個(gè)軸承并裝在驅(qū)動(dòng)橋殼半軸套管的端部直接支撐著車輪輪轂，而半軸則與其端部凸緣與輪轂用螺釘聯(lián)接。該形式半軸受載情況與半浮式相似，只是載荷有所減輕，一般只用在轎車和輕型貨車上。全浮式半軸理論上只承受傳動(dòng)系的轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩，但實(shí)際上由于加工零件的精度和裝配精度影響以及橋殼、軸承支承剛度不足等原因，仍可能使全浮式半軸承受一定的彎矩。具有全浮式半軸的驅(qū)動(dòng)橋外端結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要采用形狀復(fù)雜且質(zhì)量和尺寸均較大的輪載，制造成本高，故小型車和轎車不必采用此結(jié)構(gòu)，而廣泛用于輕型以上各種載貨汽車、越野汽車和客車。2.2.2 半軸結(jié)構(gòu)形式選擇根據(jù)所設(shè)計(jì)機(jī)耕船的參數(shù)，分析所選半軸的結(jié)構(gòu)形式，由于機(jī)耕船工作環(huán)境與越野汽車工作環(huán)境類似，再考慮到對半軸強(qiáng)度的要求，半軸結(jié)構(gòu)的簡單化以及制造經(jīng)濟(jì)成本等多方面的因數(shù)，因此應(yīng)選用全浮式半軸，使得半軸受載單一，增加半軸使用壽命。2.3 半軸組件的零件設(shè)計(jì)2.3.2 全浮式半軸計(jì)算載荷的確定設(shè)計(jì)半軸的主要尺寸是其直徑，在設(shè)計(jì)時(shí)首先可根據(jù)其使用條件和載荷工況相同或相近 的同類汽車同形式半軸的分析比較，大致選定從整個(gè)驅(qū)動(dòng)橋的布置來看比較合適的半軸半徑，然后對他進(jìn)行強(qiáng)度校核。計(jì)算時(shí)首先應(yīng)合理地確定作用在半軸上的載荷，應(yīng)考慮到以下三種可能的工況： （1） 縱向力 (驅(qū)動(dòng)力或制動(dòng)力)最大時(shí)，其最大值為 ，附著系數(shù) 在計(jì)2X2G?算時(shí)取0.8，沒有側(cè)向力作用。（2） 側(cè)向力 最大時(shí)，其最大值為 （發(fā)生于汽車側(cè)滑時(shí)），側(cè)滑時(shí)輪胎2Y21G?與地面的附著系數(shù) 在計(jì)算時(shí)取1.0，沒有縱向力作用。1?8（3） 垂向力最大時(shí)（發(fā)生在機(jī)耕船高速通過不平路面時(shí)），其值為（ ） ，其中 為車輪對地面的垂直載荷， 為動(dòng)載荷系數(shù)，這時(shí)不2wGg?dKwgdK考慮縱向力和側(cè)向力作用。由于車輪承受的縱向力 ，側(cè)向力 值的大小受車輪與地面最大附著力的2X2Y限制，即有 22G???故縱向力最大時(shí)不會(huì)有側(cè)向力作用，側(cè)向力最大時(shí)也不會(huì)有縱向力作用。全浮式半軸只承受轉(zhuǎn)矩，其計(jì)算轉(zhuǎn)矩可有附著力矩 22..LrRrTX??求得，其中 ， 可根據(jù)以下公式求得，并取兩者中的較小者。2LXR若按最大附著力計(jì)算，即 '222..LrRrmGX??式中： ——輪胎與地面附著系數(shù)取0.8?——機(jī)耕船加速或減速時(shí)的質(zhì)量系數(shù)，可取1.2~1.4，此處取1.3。'm——驅(qū)動(dòng)輪滾動(dòng)半徑r--機(jī)耕船重量2G265kg?代入數(shù)據(jù)算的 400~600mm）不宜鍛造的場合。鑄鐵的抗彎及耐沖擊性能較差，主要用于低速、工作平穩(wěn)、傳遞功率不大的對尺寸和重量無嚴(yán)格要求的開式齒輪。常用的材料有灰鑄鐵HT300、HT350，球墨鑄鐵QT500-7。非金屬材料的彈性模量小，在承受同樣載荷作用下，其接觸應(yīng)力小。但它的硬度、接觸強(qiáng)度和抗彎曲強(qiáng)度低。因此它常用于高速、小功率、精度不高或要求噪聲低的齒輪傳動(dòng)中。(1)確定許用應(yīng)力查機(jī)械設(shè)計(jì)圖3-16得 ；查圖3-17 ，得 。查lim150HMPa??lim460FMPa??表3-4，取 。minin1.,.HFS?126/zu?查圖3-18，得 ；查圖3-19，得NZNY13limn15036..HNPZMPaS????limn402163..5FSTPNYa（2）驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度工作轉(zhuǎn)矩 396.8T??確定載荷系數(shù) ，取 ， ， ， ，K1.25A.10VK?.?1.K??d?6?????查圖3-11， 。查表3-2 ，因齒數(shù)較多，取.HZ?89.EZMPa0.86Z?吃面接觸應(yīng)力 2 31()21.640.(1).5.02.HE HPKTu Mabd?? ???????故齒面接觸強(qiáng)度滿足要求。（3）驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度查圖3-14得 ， ，取2.0FaY?1.48Fa0.68Y??263.FSPKTMbdm????因此輪齒彎曲強(qiáng)度滿足要求。2.4.2全浮式半軸的強(qiáng)度校核首先是驗(yàn)算其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 ：?316Td????此處 340.6TNm??d=33mm14最終求得扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 =48.2MPa
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