毕业设计（论文）-12型-船式拖拉机半轴组件及驱动轮设计.docx

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1、12型-船式拖拉机半轴组件及驱动轮设计摘要我国人民在长期实践中，发挥自己的聪明才智，发明创制了一种运用“浮式”工作原理的在深泥脚水田中能很好工作的新型水田动力机械船式拖拉机（又称机耕船），加速了我国农-业机械化事业的发展。它在中国南北方十多个省、市、区得到了推广应用。本文通过对船式拖拉机半轴主件及驱动轮的设计从而加强我们对机耕船的了解。随着我国机耕船生产、使用、和科学研究的的日益发展和深入，机耕船必将显示出更加强大的生命力。关键词：机耕船；半轴组件；驱动轮；设计AbstractOurpeop1einthe1ong-termpractice,p1aytotheirwisdom,invention

2、createdauseoff1oatingInthedeepmudfeetpaddyfie1dsoftheworkingprincip1eofthegoodworkofnewpaddyfie1ds,powermachinery-boat-dragMachine(a1soknownasboattractor)toacce1eratethedeve1opmentofChinasagricu1tura1mechanization.IntheNorthandtheSouthofChinamorethanadozenProvincia1,city,districtapp1ication.Thisarti

3、c1ebythedesignofthemainpiecesoftheshiptractorax1eanddrivewhee1s.Soastoenhanceourunderstandingoftheboattractor.Withourboattractorproduction,use,andscientificresearchGrowingandin-depth,boattractorisboundtoshowastrongervita1ity.Keywords：boattractor;ax1eassemb1y;whee1;design目录摘要1Abstract2第一章绪论41.1 船式拖拉机

4、的应用概况41.2 船式拖拉机的工作原理及其行走机构51.3 影响船式拖拉机牵引力的主要因素51.4 设计任务及要求5第二章驱动轮半轴组件设计72.1 半轴组件的作用和要求72.2 半轴组件结构设计72.3 半轴组件的零件设计82.4 半轴组件零件强度校核12第三章驱动轮结构设计203.1船式拖拉机的总体动力学分析203.2驱动轮运动分析263.3驱动轮受力分析273.4驱动轮结构设计303.5驱动轮参数的选择31第四章设计总结334.1结论综述334.2存在不足334.3机耕船发展趋势33参考文献3536致谢第一章绪论1.1 船式拖拉机的应用概况中国是一个盛产水稻的国家，而适于水稻种植的田地

5、中，有40007000亩深泥脚田（等包括湖田、冬水田、海涂田）无法进行机械化耕作。这些深泥脚水田的地下水位高、土质粘重、承压能力极差，其表层压强度一般均在51OkPa以下。这样的深泥脚田，土壤肥沃，增产潜力很大。但长期以来，生产方式极其落后，产量极低，机械化问题得不到解决。以前，深泥脚水田靠牛或人力耕种。牛下深泥脚水田，不仅腿脚深陷、行走艰难，使生产率极低；而且由于冬春寒冷、夏季酷热，农时紧、农活重，致使不少耕牛死亡。有些地区，只能靠几个强劳力拉一张犁进行耕作，劳动极其繁重。一些极深的田，则用戳眼插秧，土囊中年不得翻耕。有的地区曾试图用拖拉机下深泥脚水田耕作，但是沉陷很大，以致后桥、半轴壳、发

6、动机油底壳等均没入泥中而无法前进，更无法进行作业。机耕船正是深泥脚水田地区人民向大自然开战所取得的卓著成果。机耕船的诞生解决了深泥脚水田机械化这一难题，使耕种深泥脚水田的劳动生产率得到大幅度提高。随着洪湖一12型机耕船研制工作的进展，机耕船受到国内有关方面的重视，湖北省各地和其他一些省市陆续获得了样机。自1971年开始，我国各地（特别是南方）相继开展了各种机耕船的研制工作。数年来各地的机耕船相继定型投产，从数量到品种均获得大幅度增长，迅速推进了这些省的水田机械化。各省在机耕船的研制中，根据各地自然条件、耕作方法、工业水平的不同，对机耕船使用性能进行改进，因地制宜的发展了一批各具特色的新机型。1

7、.2 船式拖拉机的工作原理及其行走机构船式拖拉机由于其工作的环境是在深泥脚水田而采用浮式工作原理,其要点如下:将一般拖拉机的行走机构的支承和驱动功能分别用船体（或滑撬）和驱动行走机构来代替，以保证不会发生滑转下陷,使拖拉机始终“浮”在土壤表层。采用支承面积很大的、底面平滑的流线形船体（或滑撬）及拖板,使拖拉机的接地比压降低到O.0250.06公斤/厘米2,从而保证即使是在最松软的土壤上工作,沉陷量也不超过5厘米。其重心和在工作状态下的浮心虚尽可能接近接地面积的几何中心,并能使前部稍为翘起,前部应有较大的圆弧过渡部分，以降低其滑行咀力采用具有较大剪切面积的驱动行走机构，以保证产生足够的土壤推进力

8、;它最好是能垂直入出1.3 影响船式拖拉机牵引力的主要因素机耕船的工作环境所致，船体工作时受土囊作用力比较复杂，因此土壤的机械组成及结构、土壤含水量、稠度、土壤容量和孔隙率、土壤的粘聚力、土壤粘着性、土壤摩擦力、承压能力和抗剪能力、船体线型、发动机功率以及驱动轮结构等都对机耕船的牵引力有着影响。1.4 设计任务及要求12型-船式拖拉机工作参数01、船式拖拉机动力参数：发动机功率：12马力发动机转速：1200转/分02、船式拖拉机工作参数：缓行工作速度：0.82.5km/h基本工作速度：5.6-6.6km/h运输工作速度：12.015.0km/h倒档工作速度：2.53.0kmh03变速箱最大输出

9、扭矩：396.8Nmm04、变速箱最大输出功率：第一章绪论1.1 船式拖拉机的应用概况1.2 船式拖拉机工作原理及其行走机构1.3 影响船式拖拉机牵引力的主要因素1.4 设计任务和要求第二章驱动轮半轴组件设计3.1 半轴组件的作用和要求3.2 半轴组件结构设计3.3 半轴组件的零件设计3.4 半轴组件零件强度校核第三章驱动轮结构设计3.1 船式拖拉机总体动力学分析（推断出影响牵引力的各因素及其影响程度）3.2 驱动轮运动分析（简要说明基本形式及其对牵引力的影响程度）3.3 驱动轮受力分析（具体分析、说明影响程度、土壤条件对入土深度要求等）3.4 驱动轮结构设计第四章设计总结4.1 结论综述4.

10、2 存在不足4.3 驱动轮入土深度调节机构发展趋势第二章驱动轮半轴组件设计2.1半轴组件的作用和要求半轴组件主要包括半轴齿轮、连接半轴与半轴齿轮之间的花键，其中机耕船半轴位于传动系的末端，其基本功用首先是增扭，降速以及改变转矩的传动方向，即增大由传动轴或直接从变速器传来的转矩，并将转矩合理的传递给机耕船车轮，其次还要承受作用于路面或机耕船船身之间的垂直力，纵向力和横向力以及制动力矩和反作用力矩等。由于半轴的功用关系到机耕船的动力性和经济性能，因此对半轴组件的设计有如下要求：（1）选择适当的主减速比，以保证机耕船在给定条件下具有最佳的动力性和燃油经济性。（2）齿轮及其他传动件工作平稳。（3）在各

11、种载荷和转速工况下有较高的传动效率。（4）具有足够的强度和刚度，以承受和传递作用于路面和船体间的各种力和力矩，减少冲击载荷，提高船式拖拉机的平顺性。（5）结构简单，加工工艺性好，制造容易，维修调整方便。2.2半轴组件结构设计2.2.1半轴结构形式分析半轴根据其车轮端的支撑方式不同，可分为半浮式、3/4浮式和全浮式三种形式。半浮式半轴的结构特点是半轴外端支承轴承位于半轴套管外端的内孔，车轮装在半轴上。半浮式半轴除传递转矩外，其外端还承受由路面对车轮的反力所引起的全部力和力矩。半浮式半轴有结构简单，质量小，尺寸紧凑，造价低廉的优点，但所承受载荷复杂且较大，因此多用于质量较小，使用条件较好，承载负荷

12、不大的轿车和微型、轻型货车或客车上。3/4浮式半轴的结构特点是半轴外端仅有一个轴承并装在驱动桥壳半轴套管的端部直接支撑着车轮轮毂，而半轴则与其端部凸缘与轮毂用螺钉联接。该形式半轴受载情况与半浮式相似，只是载荷有所减轻，一般只用在轿车和轻型货车上。全浮式半轴理论上只承受传动系的转矩而不承受弯矩，但实际上由于加工零件的精度和装配精度影响以及桥壳、轴承支承刚度不足等原因，仍可能使全浮式半轴承受一定的弯矩。具有全浮式半轴的驱动桥外端结构复杂，需要采用形状复杂且质量和尺寸均较大的轮载，制造成本高，故小型车和轿车不必采用此结构，而广泛用于轻型以上各种载货汽车、越野汽车和客车。2. 2.2半轴结构形式选择根

13、据所设计机耕船的参数，分析所选半轴的结构形式，由于机耕船工作环境与越野汽车工作环境类似，再考虑到对半轴强度的要求，半轴结构的简单化以及制造经济成本等多方面的因数，因此应选用全浮式半轴，使得半轴受载单一，增加半轴使用寿命。2.3 半轴组件的零件设计2.3.2 全浮式半轴计算载荷的确定设计半轴的主要尺寸是其直径，在设计时首先可根据其使用条件和载荷工况相同或相近的同类汽车同形式半轴的分析比较，大致选定从整个驱动桥的布置来看比较合适的半轴半径，然后对他进行强度校核。计算时首先应合理地确定作用在半轴上的载荷，应考虑到以下三种可能的工况：(1)纵向力X2(驱动力或制动力)最大时，其最大值为G?。，附着系数

14、夕在计算时取0.8,没有侧向力作用。（2）侧向力打最大时，其最大值为G?%（发生于汽车侧滑时），侧滑时轮胎与地面的附着系数仍在计算时取10,没有纵向力作用。（3）垂向力最大时（发生在机耕船高速通过不平路面时），其值为（G2-iv）Kdf其中以为车轮对地面的垂直载荷，Kd为动载荷系数，这时不考虑纵向力和侧向力作用。由于车轮承受的纵向力X2,侧向力Y2值的大小受车轮与地面最大附着力的限制，即有G2=yX+Y故纵向力最大时不会有侧向力作用，侧向力最大时也不会有纵向力作用。全浮式半轴只承受转矩，其计算转矩可有附着力矩T（P-Xz11=2Rrr求得，其中Xzr可根据以下公式求得，并取两者中的较小者。若按最大附着力计算，即X?1z=X2Rh=1式中：轮胎与地面附着系数取0.8m一一机耕船加速或减速时的质量系数，可取121.4,此处取1.3。乙一一驱动轮滚动半径G2一机耕船重量G2=655年代入数据算的T=340.6Nm38CrMoA1等合金钢，有良好的高温机械性能，常用于在高温、高速和重载条件下工作的轴。值得注意的是：由于