机械类毕业设计-履带式拖拉机变速器的改进设计Ⅲ、履带拖拉机变速器改进设计Ⅰ.docx

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1、履带式拖拉机变速器的改进设计川摘 要变速器用于转变发动机曲轴的转矩，以适应在起步，加速，行驶 以克服各种道路障碍等不同行驶条件下对驱动轮牵应引力及车速的不 同要求。在我国，由于技术条件的限制，拖拉机所用的变速器都传统的机 械式的有级变速器，这种变速器的变速比是几个固定值。它的结构简 单，容易制造；缺点是由于各挡的转速不同，换挡时不可避免要产生 冲击，对齿轮产生损坏。这要用啮合套来解决，使结构复杂。由于传 动比固定，发动机只能够近似的在最加区域工作。本次设计采用这种 变速器。本次设计主要参照东方红1302R/1302RA履带式拖拉机设计，使用 说明书上的基本参数，来完成机械式四轴6+2挡变数器设

2、计任务。适 用于水田、旱地及菜园和坡度不大的丘陵地区的农田作业、农业运输 等，还可作为农村各种固定作业之动力。计算时首先要根据发动机与拖拉机的转速，总传动比，确定变速 器各挡的传动比。对于倒挡可采用同样的方法求出。确定传动比后， 根据传动比计算各挡所需齿轮的模数，齿数，压力角。所有挡均采用 直齿圆柱齿轮。然后对其进行校核。以确定变速器内部结构。在国外，液压传动，动力传动形式的无级变速已经用于拖拉机， 它克服了机械式变速器的缺点。但它的结构复杂，难于制造。可它有 着广阔的前景，通过各种拖拉机的科研工作者的不断努力，无级变速 器一定会得到不断的完善。此次设计的变速器主要针对普通老百姓，本着经济实用

3、的原则来 完成本次设计，所以在设计选择材料上和实用上需要避免选用一些较 为昂贵的材料和单一的作业，因此本次设计应该较为经济而且在结构 布置上也应该较为合理，在市场上应该得到广大农民的欢迎。 关键词：变速器，啮合套，齿轮，传动比transmission ratio that transmission blocks respectively. May adopt same method to ask out to reverse gear. Ascertain the transmission ratio queen , secretly scheme against every modulus

4、needed a gear wheel by gear , tooth number , pressure angle according to the transmission ratio. All gear adopt the straight tooth column gear wheel without exception. And then carry out the core of school on the person. To ascertain change gear inner structure.In abroad, hydraulic drive , driving f

5、orce drive form infinitely variable speeds have already been used for tractor , it has overcome dyadic transmission of machinery shortcoming. Its structure is complicated , but difficult to make. But, it has broad prospects, by the fact that ceaselessness of various tractor scientific research worke

6、r making great efforts , stepless transmission being sure to get ceaseless improving and perfectingThe transmission designing that this time is aimed at the average common people mainly , design that time according to accomplishing capital coming pragmatic principle of economy, therefore needing to

7、avoid selecting and using a little comparatively expensive material and unitary school assignment on designing that the material choosing is upper and pragmatic, second therefore this design ought to comparatively economical and also ought to on structure arrangement comparatively rational, welcomin

8、g ought to get farmers on the marketplace.KEYWORDS: transmission , marching collar, gear,gear ratio弹簧钢球式：它在滑杆上沿轴向开有三个半球形槽，钢球在弹 簧压力下嵌于某一半球槽中，从而起定位作用，锁定了拨叉轴的位 置。此锁定形式磨损少、轻便，但磨损后锁定效果下降，为此R球 大于R坑，以防止磨损后不可靠。换档时变速杆上的轴向操纵力足够时，克服弹簧压力，将销（或 球）顶起（压下），拨叉轴才能移动，直至嵌入相邻的凹坑为止。互锁机构结构，防止同时挂上两个档而使运动发生干涉、乱档， 使发动机熄火或损坏零件

9、，为此在移动某拨叉轴时，自动锁止其它 所有拨叉轴。互锁机构多采用互锁销式。互锁销式两根拨叉轴间有一杆状豆形互锁销（两端半球头），每 个拨叉轴侧面开有锁槽。空档位置时，两个锁槽相对：互锁销长度 等于两拨叉轴槽底间距离减去一根拨叉轴槽深，使换档时两根滑杆 不能同时离开中立位置，而只允许一根滑杆移动。钢球互锁销式：用两个钢球代替互锁销。弹簧空心互锁销式：此空心互锁销长2a=c + b,如图93所示。图9-3互锁机构有些汽车变速器距驾驶员座位较远，将变速杆布置在转向盘下 方的转向管柱上，它们便不能直接用变速杆拨动拨叉换档，而必须 通过机械杆件作远距离操纵。图94与图95便是这种远距离操 纵不意图。10

10、0图9-4弹簧空心互锁销式图图9-5变速器远距离操纵机构101第十章结论履带拖拉机适用于在大块农田，农场的机械化作业，特别适合 和道路复杂的情况下进行农业生产，深耕，播种等不同要求下的工 作，这就要求拖拉机的变速器能够在在松软的路面上有良好的通过 性，和适宜的稳定速度，为此在动力性、通过性、传递功率，动力 输出等方面对变速器设计者提出了更高的要求，也是改进设计的关 键。本文在解决关键问题过程中，分析了国内、外拖拉机变速器的 研究现状、发展趋势，结合国内变速器的供求情况，找到了一种更 为适合我国国情的变速器传动布置方案空间多轴式轴式变速器！对 此进行了较为深入的研究。这次设计在徐老师和同的帮助下

11、，按部就班的进行方案的确定， 草图绘制，齿轮的校核，轴、轴承的校核，基本上完成了设计任务 书的要求，并在规定的时间内完成图纸的绘制，论文的编写和英文 资料的翻译工作，使我明白了变速器改进设计的一般步骤和方法， 学会了查阅有关技术资料，明白变速器的工作原理和换挡机构的操 作原理，对变速器的机构有了更深层的了解，积累了 一定的经验， 受益匪浅，为以后的工作和学习打下坚实的基础。这次设计由于是我第一次进行这方面的设计，经验尤其匮乏， 特别需要指出的是本变速器的变速箱换挡啮合套的位置布置有一定 的问题。但我就此积累了一定的经验教训，未免不是一件好事。这次设计一直持续了两个多月，在老师，同学的帮助下有苦

12、有 甜，不紧在专业方面有所进步，有所增长，最主要的是锻炼我的毅 力和一丝不苟的工作作风，对我的耐性，责任心的培养是一次很好 的锻炼机会。这是我本次设计的最大收获。102参考文献1机械电子工业部洛阳拖拉机研究所 主编.拖拉机设计手册（上 册）.机械工业出版社，19942吉林工业大学，北京农机学院，洛阳农机学院等合编.拖拉机 底盘结构设计图册.北京：机械工业出版社，19743中国农业机械化科学研究所编.农业机械设计手册（上、下 册）.北京：中国工业出版社，19704彭文生，李志明，黄华梁 主编.机械设计.北京：高等教育出 版社，2002. 85梁正强编.机械零件设计计算实例.北京：中国铁道出版 社

13、，19866吉林大学王望予主编.汽车设计第4版.北京：机械工业出 版社，2004. 87吉林工业大学诸文农 主编.底盘设计（上册）.北京：机械工业 出版社，19818清华大学余志生主编.汽车理论第3版.机械工业出版 社，20069华中农学院 主编.拖拉机汽车学 第四册 拖拉机理论.北京： 农业出版社，198310华中农学院主编.拖拉机汽车学第二册拖拉机汽车底盘构 造.农业出版社，198311吉林大学 陈家瑞 主编.汽车构造第2版（下册）.机械工业出 版社，200612吴宗泽主编.机械设计实用手册.化学工业出版社，199913江苏工学院刘星荣主编.拖拉机构造（下册）.北京：机械 工业出版社，19

14、8814鲁智雄.底盘构造与车辆理论.北京：中国农业出版社，2005 年 98-10115刘小芳等.汽车工程手册设计篇.北京：人民交通出版社.2000 年10316机械设计手册编委会.机械设计手册.3版.北京：机械工业出 版社，2004年17程悦药 主编.拖拉机设计.北京：机械工业出版社，1989右键另存CAD图纸:总装配.dwg104毕业设计是大学生毕业之前进行的一次系统性的综合训练，它 对我们的大学学习起到了至关重要的作用。它能使我们系统地复习 和回顾大学的四年里所学的调和和知识，培养我们综合运用所学到 的知识。对我们大学生综合素质的一次综合性考察。本次设计能够顺利地完成，离不开学院、教研室

15、以及指导教师 从始至终地支持。系里为我们提供了良好的设计工作的地下室，在 我们在炎热的夏季进行枯燥的设计时给我们提供了一个安静、清洁、 稳定的设计环境。在整个设计过程中，系里的领导也给了我们充分 的鼓励和督促，使我们能够合理的安排好设计任务和时间。在这里， 我要特别感谢本次设计的指导老师：徐立友老师、以及院里的指导 教师。本次设计能够顺利的完成，离不开他们的全力指导和帮助。 在此，对于给予我帮助的老师和同学以衷心的感谢。105传感器与自动变速器传感器 目前的燃料喷射系统有一个电子控制系统。一些汽车厂家称之为ECU或是其他名字。一般我们叫它“智能电脑”，因为 它与人们的思维有关。与人的身体相比会

16、让我们更清楚它的工作原 理。“智能电脑”通过人们的视觉、触觉、嗅觉、和听觉来获取信息 因为电脑没有手、眼、耳、或鼻子。却又必须接受信息，传感器就 起到了作用。这些传感器就是ECU的耳和眼。一旦有信息出现，ECU 先进行处理，并决定采用何种输出信息去完成其他任务。下面是一些输入传感器和它们的工作原理。主气流传感器主气流传感器安装在输入口位置。它通过检测整个气流流量来测量输入率，它包括ECU提供电流的高压电线， 当输入口气流流动时，高压电线产生的热量就会减少。气流越多， 热量损失就越大。因此在气流增加时，ECM就必须提供足够的电流来保持高压电线温度。ECM通过电流的改变来检测气流。温度传感器摄入温

17、度传感器被安装在气管套里，它把探测到的温度信号传送给ECMo温度传感器使用对温度的变化十分敏感的 热敏电阻，热敏电阻的电阻下降，相对应的温度上升。车轴定位传感器 车轴定位传感器控制发动机速度和活塞位置。输入到ECU上的信号用来控制燃料的喷出，定时点火和发挥106其他作用。冷温传感器 发动机冷温传感器被用来检测发动机的冷却E 温度。传感器改变从ECM里输出的电压信号。当冷温传感器输入 时，修改过的信号返回到ECMo传感器采用对温度敏感的冷温传感 器，当温度上升时，电热调节器的电阻会下降。爆震传感器 爆震传感器附在汽缸套上，用压电元件判断发 动机的爆震。汽缸套传出的爆震波被视为流体压力。这种压力转

18、变 为压电信号，然后被传送到电子对抗系统上。热氧传感器 热氧传感器安装在排气装置上。它用来检测相 对与外部的空气排出气体中的氧气的含量。这种传感器是用陶瓷氧 化钻做成的电子管。节流传感器 节流传感器随着加速器踏板发生变化。这种传 感器是能让节流阀转变为输出电压的分压计，输出的电压信号传送 到电子对抗系统上。除此之外，传感器检测节流阀的回程速度和闭 合速度，电压信号流入电子对抗系统里。从节流传感器接受到的信 号决定节流阀的空转位置。车辆速度传感器 车辆速度传感器安装在驱动桥上。它包括 给里程计提供交通速度信号的脉冲发动机。里程计给电子对抗系统 发射信号。停车传感器 当司机使用倒车挡时，这个系统自

19、动启动。小107 型传感器固定在车辆的后面，他们发送并接受减少交通困境的超音 波无线电波，并提醒司机危险情况的出现。当司机接近物体时，内 部的蜂鸣器逐步地频繁响起来。持续的响声表明汽车在离障碍物 0.35米的距离。并不是所有的发动机拥有所有的传感器。这儿列举 的这些传感器基于合理的燃料量管理。自动传输 目前，最新的自动传输在当今的汽车领域里是最 复杂的机械部分。自动传输包括机械系统、水压系统、电力系统和 电脑控制。除非出现问题，这些部分的协调工作得很好。什么是动力输出器？动力输出器是连在发动机后面的设备，并 从发动机输送电力到方向盘。发动机在一定时间时间旋转范围内运 转时，电子传送到车轮上。在

20、车辆前轮驱动和后轮驱动的基础上，有两种基本自动传输器 类型。后轮驾驶 自动传输器通常按在电动机的后面，位于汽油踏 板旁的地板中心。主动轴连接着位于后轴轮最终转动的动力传送器， 用于给后车轮传送电力。这个系统的电力传送很简单也很直接，过 程为：先通过转矩变换器，再通过动力传输器和主动轴，直到到达 分开的最终转动部分，然后传输到两后轮上。前轮驾驶 动力传输器通常安装在最终转动部分，形成所谓 的驱动桥。前轮驱动车的发动机通常设在车辆的侧面，驱动桥安装108 在汽车后面的发动机一边的下面。前车轴直接和驱动桥连接，并给 前轮提供动力。在这个例子中，动力通过转矩变换器从电动器中传 送出来，并把动力通过18

21、0度的旋转传送到电动机旁边的动力传输 器的链条上。在那里，动力通过动力传输器传送到分开的最终转动 部分，并通过驾驶车轴传送到两个前车轮上。动力传输器部分 现代自动传输器包含了许多组件和系统， 它们的设计能使那些灵巧的机械、液压、电子技术等协调工作，这 些电气技术经历了多年的演变，以致许多机械人士认为它成了一种 艺术。组成自动动力传输器的部分包括：行星齿轮组 这是提供前轮比率和反比率的机械体系。气压系统 为了控制行星齿轮组，气压系统使用一种由油泵 低压传送的特殊的动力传输器流度，通过真空管来控制离合器和波 段。封条和垫圈被用来保证油的一定含量，也防止油的泄露。转矩变换器 它相当与离合器的作用，当

22、发动机运转时，也 可以让车辆停下来。未来的汽车未来的汽车和现在的汽车截然不同，比如说2005型的汽车开起来很省油，有环保作用，有电脑操作的自动系统，还有即使是身怀109符号说明Z总传动系总传动比；rd驱动半径；心驱动轮直径；ua拖拉机行驶速度；ic变速箱前常啮合减速齿轮传动比；neb发动机额定输出转速；Teb发动机额定输出转矩；从发动机输出轴到计算零件之间的传动比；i从被计算零件到驱动轴之间的传动比；71,从发动机输出轴到计算零件之间的传动效率；7从被计算零件到驱动轴之间的传动效率；n驱动轮胎数或履带数；。附着系数；Q驱动轮在胎内压力为100MP。时的承载能力，或单条履带承载量(N);T齿宽系

23、数；Zh节点区域系数；ZB单齿啮合系数；Ze弹性系数；Z.螺旋角系数；u传动比；ka使用系数；Kv动载系数；右。齿向载荷分布系数；KHa齿向载荷分配系数；crH齿面接触应力；以许用齿根弯曲应力；(yHLim齿根接触疲劳极限；swlim接触强度的最小安全系数；zv速度系数；11绝技的赛车者都不会发生意外事故的安全设施。这些将借助于二氧 化碳奔跑运行，同时排出草莓香味的氧气。未来汽车模式可能有以下几种：自动化和通讯 日前，有少数的汽车可以上网，将来的汽车多会实现宽带上网。另外，凡是手提电脑上有的功能汽车上都会有， 包括接收电子邮件、听音乐、看电影等无线通讯。当穿越大峡谷的过程中，如果孩子们感到疲乏

24、厌倦，他们就可以从网络上获得大峡 谷的知识，或收看电视。每个乘客有平板显示器和视听器，汽车会及时告知出现的问题，并带你到最近的经销商那儿进行修理。导航系统和自动驾驶未来每辆车都会有与全球定位相连的导航系统。激光、超频音响、雷达传感器会使你的汽车紧跟着附近 的汽车。在高速公路上，当前面的汽车减速时，它们也随时起作用 使之减速；在城镇里，他们会帮你自动停车，也不会撞着后驶的车 辆。在高峰期，在交通阻塞和意外事故中，你可以改换车道行驶； 道路边安装的标志线发射器或车内设置的照相机使汽车驾驶自动化 成为可能 虽然有些人认为这是三四十年后的事。环境与汽车排气功 在能源消耗和汽车尾气方面，当今的机 动车辆

25、就占据20%和30%0在未来不久，混合发电设备、小型汽油发 动机的作用会使汽车消耗一加仑油而前进高达50英里的路程。刹车 会在蓄电池里产生电量。从长远来看，汽车不会再排出废气，一种110 能转换的燃料电池会把氢气与氧气有机的结合起来产生能量。这样， 汽车尾气排出的是纯水，事实上未来的汽车零件都是可在利用的。驾驶体验 未来汽车的仪表板会有少数把手和开关。你可以 用自动控音系统，如“温度调的低一些”，“搜寻乡村音乐”；方向租 界地发展成短柄或杠杆；更轻吏可靠的电力控制器（节流阀、闸） 会代替器械控制器；纤维光缆和发光二极管会用来代替电线和电灯。 车内通风效果好，且设有空调。发光二极管元件在阳光明媚

26、的天气 里也会使窗内光线暗下来。而且，未来汽车会像飞机一样自由转向。安全 汽车通过保持行驶安全距离，限制刹车，及检测出昏 昏欲睡或醉酒的司机来避免意外的交通事故。如果你横穿马路时没 有使用闪光警戒灯（可能当时很瞌睡），汽车的方向盘回应是迅速伸 出一个响声很大的把手去提醒你。未来汽车设计者还需探索新方法和更具有影响力的设计。在尽 力使其设计吏具有吸引力的同时，他们会在设计上更加大胆创新， 这通常会产生这样的结果：在尽力使其设计比以前市场上的老样式 更标新立异时，汽车的样式也失去了平衡效果的美感。新的材料不断充斥着汽车领域。传感器可以用来监测汽车在路 上行驶的位置，如果发现车辆远离交通要道或行车道

27、，警报器就会 响。传感器也会检测出司机的开车状态，追循着司机的眼部运动以 查出如果司机的眼睛闭合将近几秒钟的时间，警报器就会呼以提醒111 司机。车辆的内部也会随之变得更有益于司机掌握和更自由化、更 个性化。式效安置控制器有助于腰部便于调整座位。这会让司机感 到舒适，也会减少慢性疾病和不适。乘客安全已经成为当今汽车工业的重中之重，在未来社会中其 重要性会逐渐加强。气囊会得到更加广泛的应用，同时某些特殊形 状的气囊所具有的保护作用，在拯救生命方面非常实用有效。在其 操作和可靠性上还要做更多的研究和更精确的检测。汽车的多媒体 系统将会持续发展，直到乘客们的感觉从“不知身在其中”到“真 正的乐在其中

28、”。汽车里配置的音效也会改进，从而使不同的乘客都 能享受到个人空间。采用双耳机插头和多种音效模式的出口，通过 不同的插孔，四个不同的收音机电视台都可以立即收听；几种MP3 也可以立即播放。以上这些很可能是未来的汽车模式。Sensors and automatic transmissionsSensors in a modern fuel injection system there is an eletronic control unit some car manufactures call it a ECU or other things . Generically we call it t

29、he brain,since it does the “thinking”.NOW comparing it to the human boby will help you understand how it works. Your brain receive information from your sense : sight touch taste, smell and hearing. Since a computer doesnt have hands , eyes , ears or noses they need to get information some how. That

30、 9s112 where sensors come in .These sensors are the eyes and ears of the ECU. As the information comes in, the ECU processes it and determines what output to use to do something. Here are some of there input sensors and how they workMass Air Flow Sensors The mass airflow rate by measuring a part of

31、the entire intake flow. It consists of a hot wire that is supplied with electric current from the ECM. The temperature of the hot wire is controlled by the ECM a certain amount. The heat generated by the hot wire is reduced as the intake air flow around it. The more air, the greater the heat loss. T

32、herefore, the ECM must supple more electric current to maintain the temperature of the hot wire as airflow increases. The ECM dectects the airflow by means, of this current change.Intake Air Temperature Sensor The intake air temperature sensors is mounted to the air duct housing. The sensor detects

33、intake air temperature and transmits a signal to the ECM. The temoerature-sensing unit uses a thermistor that is sensitve to the change in temperature. Electrical resistance of the thermistor decreases in response to the temperature rise.Crankshaft Position Sensor The camshaft position sensor monito

34、rs engine speed and poston position .These input signal to the ECM are used to control fule injection, ignition timing and the other functions.Coolant Temperature Sensor The engine coolant temperature sensor is used to detect the engine coolant temperature. The sensor modifies a voltage signal from

35、tne ECM, The modified signal returns to the ECM as the engine coolant temperature input .The sensor uses a thermistor that is sensitive to the changd in temperature .The electrical resistance of the thermistor decreases ae temperature increases.Knock Sensor The knock sensor is attached to the cylind

36、er113block. It senses engine knocking using a piezoelectric element. A koncking vibration from the cylineder block is sensed as virbrational pressure. This pressure is conveerted into a voltage signal and sent to the ECM.Heated Oxygen Sensor It is placed into the exhaust manifold It detects the amou

37、nt of oxygen in the exhaust gas compared to the outside air. The sensor has a closed-end tube made of ceramic zirconia.Thorttle Position Sensor The throttle position sensor responds to the accelerator pedal movement. This sensor is a kind of potentiometer the throttle position into output voltage, a

38、nd emits the voltage signal to the ECM. In addition, the sensor detects the opening and closing speed of the throttle valve and feeds the voltage signal to the ECM. The ECM receiving the signal from the throttle position sensor determines idle position of the throttle valve.Vehicle Speed Sensor The

39、vehicle speed sensor is installed in the transaxle It contains a pulse generaor that provides a vehicle speed signal to the speedometer. The speedometer then sends a signal to the ECM.Parking Sensor The system is automatically activated when the driver engages reverse gear. Small sensors are fixed t

40、o the rear of the vehicle, and they send and receive ultrasonic radio waves which bounce off obstacles and alert the driver to their presence.There is an internal buzzer that gradually increase in frequency as the drive approach the object. A continuous tone denotes that the car is within 0.35m of t

41、he obstacle.Now not all engine have all of there sensors .The ones listed here are the most directly responsible for proper fuel management.Automatic Transmissions The modern automatic transmission is by far, the most complicatef mechanical component114 in today 9s automoblie. Automatic transmission

42、s contrain mechanical systems ,hydraulic systems ,electrical systems and computer controls ,all working together in perfect harmony which goes virtually unnoticed until there is a problem.What is a transmission? The transmission is a drive that is connected to the back of the engine and sends the po

43、wer from the enginge to the drive wheel. An automobile engine runs at its best at a certain RPM(revolutions per minute) range and it is the transmissionjob to make sure that the power is delivered the engine within that range. It does this through various gear combinations.There are two basic types

44、of automatic transmissions based on whether the vehicle is rear wheel drive or front wheel drive.On a rear wheel drive car ,the transmission is uaually mounted to the back of the engine and is located under the hump in the center of the floorboard alongside the gas pedal position.A drive shaft conne

45、cts the rear of the transmission to the final driver which is located in the rear axle and is used to send power to the rear wheel . Power flow on this system is simple and straight forward going from the engine, through the torqu converter , then through the transmission and drive shaft until it re

46、aches the final driv where it is split and sent to the two rear wheels.On a front wheel drive car, the transmission is usually with the final drive to form what is called a transaxle. The ehgine on a front wheel drive car is usually mounted sideways in the car with the transaxle tucked under it on t

47、he side of the engine facing the rear of the car. Fornt axles are connected directly to the transaxle and provide power to the front wheels In this example, power flows from the engine, through the torque converter to a large chain that sends the power through a 1 80 degee turn to the transmisson th

48、at is along side the engine. From there , the power is routed through the115 transmission to the final drive where it is split and sent to the two front wheels through the drive axles.Transmission Components The mode automatice transmission consists of many components and systems that are designed to work together in a sy smphony of clever mechanical, hydraulic and electical technology that has evolved over the years into what many mechanically inclined individuals consider to be an art form. T