毕业设计论文一定马力四轮驱动拖拉机传动系方案及分动箱设计.docx

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1、毕业设计（论文）一定马力四轮驱动拖拉机传动系方案及分动箱设计本文主要对80马力四轮驱动拖拉机传动系方案进行选择与参数计算以及对四轮驱动的重要部件一分动箱进行设计和其部件的校核。此轮中本论文主要分为两个部分，第一部分为传动系方案设计，是依据TY1825型拖拉机传动系方案进行排布，然后对传动系中离合器、变速器、驱动桥进行了一些主要参数的计算。第二部分为分动箱设计，此部分中主要对分动箱中的部件进行了参数计算及强度校核。本论文旨在对80四轮驱动拖拉机传动系方案进行配套选择，取出符合该动力条件下的正确参数。同时加强对拖拉机传动系方案及组成的理解及参数计算方法的熟悉,此外深入认识到分动箱在四轮驱动类车型的

2、重要作用。在设计结果上，利用AUtoCAD软件绘制总装图，轴、齿轮等零件图，箱体图。关键词：传动系；四轮驱动；分动箱第一章引言11.1 选题的目的及意义11.1.1 选题的目的11.1.2 选题的意义11.2 国内外现状及发展趋势11.2.1 国内现状及发展趋势11.2.2 国外现状及发展趋势21.3 设计要求及设计内容31.3.1 设计要求31.3.2 设计内容3第二章传动系统方案32.1 离合器42.1.1 离合器的功用42.1.2 离合器的类型42.1.3 离合器的基本构造和工作原理42.1.4 离合器主要参数的计算52.2 变速器62.2.1 变速器档位与传动比的初定62.2.2 变速

3、箱外形尺寸的确定82.2.3 变速器齿轮参数的最终确定92.3 驱动桥112.3.1 概述112.3.2 中央传动112.3.3 差速器和差速锁122.3.4 最终传动参数确定13第三章分动箱设计143.1 分动箱的功用143.2 分动箱的分类153.3 分动箱参数计算153.4 齿轮强度计算163.5 轴的校核173.5.1 轴的强度计算183.5.2 轴的刚度计算193.6 轴承校核20第四章结论22参考文献23第一章引言1.1 选题的目的及意义1.1.1 选题的目的众所周知，我国是第一人口大国拥有十几亿人口。而人口的粮食问题事关着整个社会的和谐与安定。所以农业发展对我国的发展至关重要。以

4、往的农业发展主要通过人畜进行，效率低而辛苦。而随着科学技术的进步与发展，各种农业器械被发明，拖拉机便是其中解放劳动力的重要器械。而拖拉机的性能也在通过各种途径提高。拖拉机传动系方案的设计选择便是提高拖拉机工作性能的一个重要途径。而且，现在的拖拉机大多为四轮驱动，分动箱便是其中实现四轮驱动的主要部件。本选题旨在对拖拉机传动系方案进行设计选择，提高自己对传动系各部件的了解，增强自身对拖拉机传动系的认知。进一步提高拖拉机工作运行性能。另外，集中对拖拉机分动箱的研究，设计本选题适用的分动箱。以提高四轮驱动拖拉机动力传递及分动能力。1.2.2选题的意义一个优秀拖拉机传动系方案的设计选择能够使拖拉机在复杂

5、的农业作业中适应各种农机具的使用，使拖拉机的动力性与燃油经济性得到相对平衡的条件。此外，就拖拉机自身而言，一个优秀拖拉机传动系方案要能确保其能正常实现向前行驶，倒退以及前后轮、左右轮之间的差速配比，以及实现正常的动力切断或传输。而分动箱的设计优化更有利于拖拉机四轮之间的动力配合，保证拖拉机能在各种路面地形间正常通过。1.2 国内外现状及发展趋势1.2.1 国内现状及发展趋势就国内换挡技术而言，我国的拖拉机换挡技术还停留在机械换挡技术层面。其中较小功率拖拉机换挡技术正在从滑移齿轮换挡技术向啮合头换挡技术发展，而较大功率拖拉机的换挡技术较为先进，正在由啮合套换挡技术发展向同步器换挡技术,当然国内也

6、有部分机型的拖拉机开始采用更为先进的多锥面同步器，使得拖拉机的换挡能力和性能得到有效提高。另外在国内的部分企业已经开始发展更为先进换挡技术，开始发展动力高低挡或动力倒挡、半动力换挡技术，并在拖拉机上进行了应用与生产。其中代表企业包括中国一拖集团开发的58.8kW80.9kW（即为80-110马力）的具备动力高低挡/动力倒挡换挡技术的拖拉机和较大拖拉机即110.3kW161.8kW（即为150220马力）的半动力换挡技术的拖拉机;还有雷沃重工自行研发的66.2kW-95.6kW（90-130马力）的动力高低挡/动力倒挡机型、半动力换挡技术的拖拉机;此外还有一些国内企业开发的半动力换挡技术的拖拉机

7、等等。2000年以后开始成熟应用自动换挡技术,可根.据负载情况自动调整挡位使作业速度和负载能够自动匹配保证高效、节能不需人工操作操纵更舒适、快捷。无级变速技术的应用可在全程速度范围内无级调节实现与配套机具最高效的动力匹配。中小功率机型普遍采用HST换挡技术动力全部通过液压传递传动效率相对较低。大功率机型普遍采用液压机械合流式技术动力通过液压、机械结构联合传递通过控制结构优化实现较高的传动效率。双离合换挡技术是在车用AMT变速箱基础上发展起来的采用两个离合器通过机械换挡和电控换挡技术的联合控制实现全动力换挡进一步提高传动效率同时降低传动系成本。1.2.2 国外现状及发展趋势就国外拖拉机换挡技术技

8、术而言、其变速系统已经脱离换挡这一层面,开始采用功率分流式无级变速系统，并且已经应用于多种类型的拖拉机。而且根据各种权威检测机构检测实验发现，采用功率分流式无级变速传动系的拖拉机相对于普通的采用机械换挡技术的拖拉机能够获得更加优良燃油经济性，从而达到更低的能源损耗和节省支出成本的目的。在提高拖拉机传动系性能方面，之前的研究主要集中在对四轮驱动拖拉机传动系的结构优化这一途径上。即便是当今社会，拖拉机传动系性能任然是通过改变四轮驱动拖拉机前桥的行驶速度与转向角的配比来进行。在通常情况下，当拖拉机后轴的左右轮转速发生较大不同时正常增大时，就需要拖拉机能够实现两轮的自动锁死，即使其转速相同。但是，两轮

9、间的速差却很难测得，因而无法准确地在适当时机使其锁死以适应路面。转言而论，若拖拉机就不产生两轮抱死去适应路面，只能换来更多的负面影响。拖拉机如果遭遇不平整的路面，拖拉机左右轮、前后轮之间转速度有可能出现不同，从而导致车轮发生滑移。为了防止车轮因发生滑移导致拖拉机传动系统的性能变差,从而增大能源损耗和支出成本。另外还有可能对拖拉机传动系造成不可逆的损害。所以当拖拉机快速行进时，需要采用静液压结构的前轮驱动机构从而实现其自动进行断开的功能。例如：安装在新的1000Vari拖拉机上的静液压结构的前轮驱动机构，就十分有效地克服了这一问题。1.3 设计要求及设计内容1.3.1 设计要求1.80马力四轮驱

10、动拖拉机传动系布局设计符合专业要求。2 .设计80马力四轮驱动拖拉机分动箱总成及主要零部件。3 .画出80马力轮式拖拉机传动系传动简图、总装配图、分动箱体图、轴、齿轮零件图。1.3.2设计内容（1）轮式拖拉机传动系的结构特点；（2） 80马力四轮驱动轮式拖拉机传动系布局设计；（3） 80马力四轮驱动轮式拖拉机传动系参数设计；（4） 80马力四轮驱动轮式拖拉机分动箱总成及主要零部件的设计与计算；（5） 80马力四轮驱动轮式拖拉机分动箱装配图及主要零部件图纸设计。第二章传动系统方案四轮驱动控制拖拉机进行传动系一般由离合器、变速器、万向传动系统装置、分动箱、差速器、半轴等组成。其基本作用具有减速,变

11、速,倒车，中断动力,轮间差速和轴间差速等功能,与发动机配合工作,能保证汽车在各种工况条件下的正常行驶,并具有良好的动力性和经济性1.减速增扭。2.变扭变速。3.改变旋转方向。4.改变旋转平面的方向。5.离合传动。确保其能正常实现向前行驶，倒退以及前后轮、左右轮之间的差速配比，以及实现正常的动力切断或传输。2.1.1离合器的功用（1）中断或传递发动机的输出动力（2）保证拖拉机平稳起步（3）保证换挡时防止出现打手现象（4）保证传动系在适当载荷内工作1.1.2 离合器的类型根据离合器传递动力的方式不同，可分为，摩擦式和液力式两种。1.1.3 离合器的基本构造和工作原理图2.2摩擦式离合器构造1.离合

12、器轴；2.飞轮；3.从动盘；4.压盘；5.分离拉杆；6.分离杠杆；7.分离轴承；8.轴承座;9.分离叉；10.拉杆；11.压紧弹簧；12.离合器盖；13.传力销；离合器由主动部分、从动部分、压紧装置和操纵机构等四部分组成工作原理：当需要分离动力传递时，驾驶员只需踩下踏板，拉杆10向后拉动，通过分离叉9的转角压动薄板，再通过分离拉杆5和分离杠杆6的杠杆作用拉动压盘4与从动盘3分离进而中断飞轮2的动力传输。1.1.4 离合器主要参数的计算摩擦离合器的主要参数有:离合器储备系数B、摩擦面外径ch和内径d(1)储备系数B的计算储备系数是离合器的最大摩擦转矩Thnax与发动机标定转矩TCN之比，即为P=

13、ThnaX/TeN(2-1)由图2.2摩擦式离合器该离合器分为主，副离合器，再依据相关拖拉机工作情况，可取B主=2.61，B砌=1.42。参数由表2.11R4105T51发动机参数可知：由公式：9550XP=TXn(2-2)P=功率单位KW,T=转矩单位Nm,n二每分钟转速单位r/min求出发动机额定转矩：TeN=244.978Nm。从而得到主离合器的最大摩擦转矩ThnaX=-TeN=639.393Nm,副离合器的最大摩擦转矩M1maX=-MeN=347.869Nm。（2）摩擦压盘外径ch和内径d摩擦衬面外径d2（mm）可参考相关文献经验公式：d2=Kd3M（2-3）Kd-直径系数。查手册可得

14、到取拖拉机的直径系数值为50。所以有：d2=KD3M312.857当摩擦片外径d2确定后，摩擦片内径d可根据dd2在0.530.70之间来确定，若此时dd2=0.5,求得d=156.4mm,取副离合器外径d?=312.8mm。取副离合器的dd2=O.68,则副离合器内径d=212.7mmo2.2 变速器2.2.1 变速器档位与传动比的初定由设计任务书可得取用的发动机参数表2.11R4105T51发动机参数发动机额定功率（单位：kW）59kW发动机额定功率（单位：rmin）2300rmin发动机额定扭矩（单位：Nm）245Nm（1）变速器最小传动比的选择拖拉机变速器传动比最小时档位最高，而最档位

15、决定着拖拉机的最高行驶速度。所以拖拉机变速器的最小传动比影响着拖拉机的最高车速能否达到。通过相关文献拖拉机传动系的总传动比it为i=igio,icig-变速箱的传动比；io-主减速器的传动比；ic-副变速箱的传动比：而变速箱的最小传动比通常为1,所以传动系的最小传动比就是ioo因此确定最高档传动比其实就是选择主减速器的传动比io1,71o主减速器传动比io=0.377nrvig一车轮滚动半径，m；n-发动机转速，r/min；ig变速器传动比；V-车速，km/h根据设计任务书的要求，及轮胎技术参数，可得后轮滚动半径为0741m；ig变速器最小减速比一般取1；发动机的额定转速为no=23O(kmin;最高行驶车速35kmh.所以主减速器传动比io=0.377nrv(2-4)=0.37723000.741/35=18.358变速器最小减速比imin前=18.358/18.358=1.00(2-5)(2)变速器最小传动比的选择变速器最小传动比的选择要考虑到拖拉机最大爬坡度，驱动轮与路面附着力，拖拉机