多功能小型拖拉机变速器设计(附件)
摘 要拖拉机设计要有充足的排挡数，各个传动比都要和对应的传动速度相对应，提高拖拉机的经济效率和工作效率，而且能防止自行挂档和自行脱档，防止同时挂档两档；并且拖拉机要求结构越简单越好。本文将阐述拖拉机变速箱的齿轮、轴、滚动轴承等零件的设计与校核。本设计利用4×2的换挡方式实现速度的改变。针对平面出图问题，我利用Solid Edge建模在投影的设计思想，直接形象的看到变速箱的模型。把计算出的所需参数，如齿轮中心距、齿轮齿宽、轴长度和直径等数据就可以画出零件的基本造型。再将所有零件立体图进行装配就可以得到变速箱的立体图形，将其进行平面视图投影，就可以得到装配图的基本造型。 拖拉机的行驶速度参数使用高速档的最高速度是28.12km/h和爬行档的最低速度是2.12km/h，攀爬速度装置，速度为0.41-1.36km/h。这里爬行档为2档，爬行机构设置在副变速箱中，并用离合器改变爬行与正常行驶的切换。倒档是靠惰性齿轮改变轴的转动方向实现的。
目 录
第一章 绪论1
第二章 拖拉机变速箱设计要求和步骤2
2.1对变速箱的要求2
2.2变速箱的设计步骤2
2.3变速箱的分类3
第三章 齿轮的设计和计算校核4
3.1齿轮传动的主要特点4
3.2齿轮的设计准则4
3.3齿轮的数据确定及其校核4
3.3.1齿轮的数据4
3.3.2齿面接触强度的校核5
3.3.3齿根弯曲强度的校核5
第四章 轴的设计和计算校核7
4.1轴的设计7
4.2轴的参数设定与校核7
4.2.1轴TLJ01011的参数7
4.2.2轴TLJ01011上的载荷分析8
4.2.3按弯曲合成应力校核轴的强度8
4.2.4精确校核轴的疲劳强度8
第五章 滚动轴承、花键计算校核12
5.1滚动轴承的校合12
5.1.1求两轴承的径向载荷Fr1和Fr12
5.1.2两轴承的计算轴向力Fa1和Fa212
5.1.3轴承当量载荷P1和P212
5.1.4验算
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
轴承寿命13
5.2花键联接的类型、特点和应用13
5.3具体参数用13
5.4花键的校核14
结束语15
致谢16
参考文献17
第一章 绪论
拖拉机在农业机械化生产中起着非常重要的作用，它可以使用在不同的机械上，用来一些高难度作业。拖拉机在农业生产方面起着巨大的作用，是其他机械所取代不了的，为我国的农业发展做出了巨大的贡献。可以按发动机功率的大小分为大型、重型和小型的拖拉机。不同的结构和性能的拖拉机在工作效率和操作过程中也是不一样的，但是他们的组成部分都是基本上相同的，都是由三部分组成。
传统农业对蔬菜的处理已经满足不了人们对无公害，希望迟到反季节蔬菜的要求。人们生活水平的提高，同时要求对农业机械水平的提高，所以要使设施农业做到没有公害生产，又能在不同的季节栽种不同的农作物，以便满足人们的需求。这些年农业设施化程度在我国不断地提高，规模是空前的庞大，也在不断地学习国外的技术，不断地提升我国农业科技的进步，在我国机械市场上，一些拖拉机还是占有相当一部分市场份额的。
很久以来，在拖拉机行业内，小型拖拉机都占有一定的市场份额，虽然不多，但也影响着农业水平。随着科技化水平和农业生产结构的不断提高，对于无创新的小型农业拖拉机来说，市场发展受到了一定的影响。小型拖拉机在最近几年里的发展是很不景气的，但是小四轮拖拉机一直有很好的发展前景。因为它具有比较好的性价比，对于广大农民来说，都是能买的起、用的气的产品，同时对大型农业机械工具也是有一定量的补充的，以防大型农业机械短缺，市场上仍然有许多小四轮拖拉机的存在。小四轮拖拉机这几年的使用都不断地在上升，市场份额逐渐增加，人们对比其他农业产品，因具有经济性和实用性广受人们的欢迎。
所以设计小四轮拖拉机也是有发展前景的。我设计的变速器里为了满足用户的需求，增加了加速和减速的装置。攀爬档的最低速度为2.12km/h，行驶档的最高速度为28.12km/h，攀爬速度装置，速度为0.411.36km/h，这些装置可运用于多种农作作业上。
第二章 拖拉机变速箱设计要求和步骤
2.1 对变速箱的要求
对于变速箱来说，最大的作用就是使行驶的机械在动力、方向及行驶速度方面发生明显的改变，要使变速箱达到人们的需求，就要对变速箱进行改进：
各个传动比都要和对应的传动速度相对应，提高变速箱的经济效率和工作效率。
动力流经的齿轮副设计尽可能少，结构简单，不让两个档数同时靠在一起；
更换档位比较方便，有效的提高工作效率，也能更快地增速和减速；
温升小，传动效率高，工作效率低 。
2.2 变速箱的设计步骤
（1）确定传动方案，再画出功率流模型：根据拖拉机档数和行驶速度的要求，和拖拉机变速箱总体设计对结构的约束条件。（图21）
图21 功率流模型图
（2）齿轮副在下方图中的垂直方向上啮合套倒挡换挡齿轮在下方图中的水平方向上，确定设计流程，画出初步的设计图。（图22）
图22 结构设计图
（3）先确定拖拉机传动比，然后计算拖拉机的运行速度值，行驶轮动力的半径和拖拉机的齿数，记在白纸上。
（4）通过拖拉机承受载荷的能力来确定齿轮中心距，并且计算这个值k3= 100mm；
（5）通过上述的设计来确定拖拉机变速器内部结构。
2.3 变速箱的分类
（一）结构式变速箱的分类
结构式变速箱通常指的是齿轮转动变速箱。有更换档位的不同，可以分为挂档位变速器和持续动力变速器。
（二）挂接式变速箱换挡方式有
（1）移动啮合套挂档，齿轮啮合;
（2）移动同步器套环挂档，齿轮啮合;
（3）移动外啮合齿轮滑动齿轮挂档；
（4）移动滑动齿轮内套挂档。
（三）动量换挡的换挡方式有
（1）以液压或机械操纵摩擦元件（离合器）来控制轮子的接合或分离而进行换挡；
（2）以液压或机械操纵摩擦元件（离合器）更换档位，操作中，元件的结合和分离始终都是有严格的操作要求的；
第三章 齿轮的设计和计算校核
3.1 齿轮转动的特点
（1）紧凑的结构形式 在通常的情况下，机械传动所占的空间尺寸一般都比齿轮传动要大的多。
（2）稳定的传动比 传动比稳定是传动性能的基本要求。所以齿轮传动应用十分广泛。
（3）稳定的工作效率，使用时间长 设计真正确的齿轮，保护好齿轮，可以使变速器工作起来更加安稳可靠，使用时间更加长，。
目 录
第一章 绪论1
第二章 拖拉机变速箱设计要求和步骤2
2.1对变速箱的要求2
2.2变速箱的设计步骤2
2.3变速箱的分类3
第三章 齿轮的设计和计算校核4
3.1齿轮传动的主要特点4
3.2齿轮的设计准则4
3.3齿轮的数据确定及其校核4
3.3.1齿轮的数据4
3.3.2齿面接触强度的校核5
3.3.3齿根弯曲强度的校核5
第四章 轴的设计和计算校核7
4.1轴的设计7
4.2轴的参数设定与校核7
4.2.1轴TLJ01011的参数7
4.2.2轴TLJ01011上的载荷分析8
4.2.3按弯曲合成应力校核轴的强度8
4.2.4精确校核轴的疲劳强度8
第五章 滚动轴承、花键计算校核12
5.1滚动轴承的校合12
5.1.1求两轴承的径向载荷Fr1和Fr12
5.1.2两轴承的计算轴向力Fa1和Fa212
5.1.3轴承当量载荷P1和P212
5.1.4验算
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
轴承寿命13
5.2花键联接的类型、特点和应用13
5.3具体参数用13
5.4花键的校核14
结束语15
致谢16
参考文献17
第一章 绪论
拖拉机在农业机械化生产中起着非常重要的作用，它可以使用在不同的机械上，用来一些高难度作业。拖拉机在农业生产方面起着巨大的作用，是其他机械所取代不了的，为我国的农业发展做出了巨大的贡献。可以按发动机功率的大小分为大型、重型和小型的拖拉机。不同的结构和性能的拖拉机在工作效率和操作过程中也是不一样的，但是他们的组成部分都是基本上相同的，都是由三部分组成。
传统农业对蔬菜的处理已经满足不了人们对无公害，希望迟到反季节蔬菜的要求。人们生活水平的提高，同时要求对农业机械水平的提高，所以要使设施农业做到没有公害生产，又能在不同的季节栽种不同的农作物，以便满足人们的需求。这些年农业设施化程度在我国不断地提高，规模是空前的庞大，也在不断地学习国外的技术，不断地提升我国农业科技的进步，在我国机械市场上，一些拖拉机还是占有相当一部分市场份额的。
很久以来，在拖拉机行业内，小型拖拉机都占有一定的市场份额，虽然不多，但也影响着农业水平。随着科技化水平和农业生产结构的不断提高，对于无创新的小型农业拖拉机来说，市场发展受到了一定的影响。小型拖拉机在最近几年里的发展是很不景气的，但是小四轮拖拉机一直有很好的发展前景。因为它具有比较好的性价比，对于广大农民来说，都是能买的起、用的气的产品，同时对大型农业机械工具也是有一定量的补充的，以防大型农业机械短缺，市场上仍然有许多小四轮拖拉机的存在。小四轮拖拉机这几年的使用都不断地在上升，市场份额逐渐增加，人们对比其他农业产品，因具有经济性和实用性广受人们的欢迎。
所以设计小四轮拖拉机也是有发展前景的。我设计的变速器里为了满足用户的需求，增加了加速和减速的装置。攀爬档的最低速度为2.12km/h，行驶档的最高速度为28.12km/h，攀爬速度装置，速度为0.411.36km/h，这些装置可运用于多种农作作业上。
第二章 拖拉机变速箱设计要求和步骤
2.1 对变速箱的要求
对于变速箱来说，最大的作用就是使行驶的机械在动力、方向及行驶速度方面发生明显的改变，要使变速箱达到人们的需求，就要对变速箱进行改进：
各个传动比都要和对应的传动速度相对应，提高变速箱的经济效率和工作效率。
动力流经的齿轮副设计尽可能少，结构简单，不让两个档数同时靠在一起；
更换档位比较方便，有效的提高工作效率，也能更快地增速和减速；
温升小，传动效率高，工作效率低 。
2.2 变速箱的设计步骤
（1）确定传动方案，再画出功率流模型：根据拖拉机档数和行驶速度的要求，和拖拉机变速箱总体设计对结构的约束条件。（图21）
图21 功率流模型图
（2）齿轮副在下方图中的垂直方向上啮合套倒挡换挡齿轮在下方图中的水平方向上，确定设计流程，画出初步的设计图。（图22）
图22 结构设计图
（3）先确定拖拉机传动比，然后计算拖拉机的运行速度值，行驶轮动力的半径和拖拉机的齿数，记在白纸上。
（4）通过拖拉机承受载荷的能力来确定齿轮中心距，并且计算这个值k3= 100mm；
（5）通过上述的设计来确定拖拉机变速器内部结构。
2.3 变速箱的分类
（一）结构式变速箱的分类
结构式变速箱通常指的是齿轮转动变速箱。有更换档位的不同，可以分为挂档位变速器和持续动力变速器。
（二）挂接式变速箱换挡方式有
（1）移动啮合套挂档，齿轮啮合;
（2）移动同步器套环挂档，齿轮啮合;
（3）移动外啮合齿轮滑动齿轮挂档；
（4）移动滑动齿轮内套挂档。
（三）动量换挡的换挡方式有
（1）以液压或机械操纵摩擦元件（离合器）来控制轮子的接合或分离而进行换挡；
（2）以液压或机械操纵摩擦元件（离合器）更换档位，操作中，元件的结合和分离始终都是有严格的操作要求的；
第三章 齿轮的设计和计算校核
3.1 齿轮转动的特点
（1）紧凑的结构形式 在通常的情况下，机械传动所占的空间尺寸一般都比齿轮传动要大的多。
（2）稳定的传动比 传动比稳定是传动性能的基本要求。所以齿轮传动应用十分广泛。
（3）稳定的工作效率，使用时间长 设计真正确的齿轮，保护好齿轮，可以使变速器工作起来更加安稳可靠，使用时间更加长，。
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