機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文28馬力輪式拖拉機(jī)變速箱設(shè)計(jì)全套圖紙

1、28馬力輪式拖拉機(jī)變速箱設(shè)計(jì)摘 要為了獲得適合各種農(nóng)業(yè)工作的不同速度和牽引力，我們就必須通過(guò)變速箱來(lái)降低從發(fā)動(dòng)機(jī)傳出的較快的轉(zhuǎn)速并將動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)行走或作業(yè)。在田間或公路運(yùn)輸時(shí)要求有較快的行駛速度，但是在田間作業(yè)和工程施工時(shí)則需要較慢的速度和較大的牽引力。為了實(shí)現(xiàn)這種目的，大部分必要的減速通常通過(guò)變速箱總成中的滑移齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步的減速則是通過(guò)中央傳動(dòng)和最終傳動(dòng)的大、小齒輪的嚙合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在現(xiàn)代的拖拉機(jī)中，拖拉機(jī)不僅被用來(lái)田間作業(yè)，還用來(lái)搞運(yùn)輸、粉碎飼料等。為了滿足不同工況的需要和提高經(jīng)濟(jì)性，一般都是多擋位的，本設(shè)計(jì)采用8個(gè)前進(jìn)擋的設(shè)計(jì)方案。對(duì)于拖拉機(jī)來(lái)說(shuō)，一般變速箱總成都采用直齒圓柱

2、齒輪以降低成本，則用滑移齒輪前后移動(dòng)與中間軸上齒輪嚙合以獲得需要的速度。為了滿足拖拉機(jī)的中耕和其它作業(yè)需要，例如耕地、耙地、工程施工等。都需要在設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)動(dòng)力輸出裝置，通過(guò)動(dòng)力輸出軸將從發(fā)動(dòng)機(jī)傳來(lái)的扭矩傳到拖拉機(jī)后部，以帶動(dòng)各種機(jī)具工作。關(guān)鍵詞： 拖拉機(jī)， 變速箱， 滑移齒輪， 動(dòng)力輸出軸transmission design of 28 hp tractorabstractwe must reduce the relatively fast speed of the engine and transmit its power to the driving menbers to obtain

3、suitable speeds and pulling power for the different farm jops. you may want a fst forward speed for hauling form the field or on the highway but a much slower fortions.aslo,you msut have some means of reversing the direction of rotation of the driving members.much of the necessry speed reduction is

4、accomplished by the sliding(speed-changing)gears of the assembly which is ususlly called the “transmission.”further reduction is secured at the differential and by the final drive pinions and bull gears.in todays tractors there are still more gear combingations giving more forward speeds; these are

5、needed for the many operations now performed with farm tractors.you select the speed you want by shifting one of the sliding gears,which are splined to be transmission shaft.with the gear shift lever,you can move then forward or backward;you can mesh any certain sliding gear with its mating gear on

6、the counter-shaft.live power take-off is an asset with many p.t.o.driven machine .key words： tractor, transmission，sliding gears，power take-off 目 錄第一章 前 言1第二章 結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)2 §2.1 概述2 §2.1.1變速箱的功用、要求2§2.2 布置方案的分析與確定2§2.2.1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的方案分析與確定2§2.2.2 變速箱零、部件結(jié)構(gòu)分析與確定3§2.2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)和輪胎選擇6第三章

7、變速器主要參數(shù)的確定7§3.1 概述7§3.2 變速器主要參數(shù)的確定7§3.3 常嚙合齒輪參數(shù)的確定10第四章 變速器圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)12§4.1 齒輪的變位12§4.2 齒輪的強(qiáng)度計(jì)算13第五章 中央傳動(dòng)主要參數(shù)的確定16§5.1 概述16§5.2 中央傳動(dòng)主要參數(shù)的確定16§5.3 圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)與計(jì)算17§5.4 齒輪強(qiáng)度計(jì)算18第六章 最終傳動(dòng)參數(shù)的確定20§6.1 概述20§6.2 最終傳動(dòng)主要參數(shù)的確定20§6.3 圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)與計(jì)算21§6.4

8、齒輪強(qiáng)度計(jì)算22第七章 軸的校核24§7.1 概述24§7.2 軸的強(qiáng)度計(jì)算24§7.3 軸的剛度計(jì)算25第八章 軸承的校核28§8.1 概述28§8.2 軸承的校核28結(jié)論30參考文獻(xiàn)31致謝32第一章 前 言小四輪拖拉機(jī)自80年代初生產(chǎn)至今，全國(guó)有近百家生產(chǎn)企業(yè)，年生產(chǎn)能力達(dá)100多萬(wàn)臺(tái)，不論從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到制造生產(chǎn)，都有比較成熟的經(jīng)驗(yàn)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化步伐的加快，相關(guān)行業(yè)的發(fā)展以及農(nóng)民生活水平的穩(wěn)步提高，帶動(dòng)了農(nóng)機(jī)市場(chǎng)銷售。而農(nóng)民購(gòu)買拖拉機(jī)后，同樣不單單是耕地、種田，還要搞副業(yè)、跑運(yùn)輸。隨著國(guó)內(nèi)加工工藝的進(jìn)步，農(nóng)機(jī)走出國(guó)門也是市

9、場(chǎng)的需要。在田間作業(yè)中，隨著拖拉機(jī)功率的提高，農(nóng)機(jī)具工作幅寬的機(jī)組的田間作業(yè)速度都有大幅度的提高，加上聯(lián)合作業(yè)農(nóng)機(jī)具的大量采用都對(duì)拖拉機(jī)的操縱提出了更高的要求。為了獲得拖拉機(jī)作業(yè)動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性的最佳匹配，要求拖拉機(jī)能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況和負(fù)載的變化自動(dòng)選擇擋位。因此目前在國(guó)外先進(jìn)的大功率拖拉機(jī)上都普遍采用電子自動(dòng)換擋技術(shù)，即采用電控機(jī)械式變速箱（amt）。如卡特彼勒公司的challenger e系列、迪爾公司的8000系列、凱斯公司的quadtrac芬特公司的900系列。國(guó)內(nèi)的研究也主要集中在汽車上。吉林工業(yè)大學(xué)、北京理工大學(xué)、重慶醫(yī)療機(jī)械工業(yè)公司等多家單位均在此方面取得了積極成果。我的設(shè)計(jì)題目是28

10、馬力輪式拖拉機(jī)的變速箱設(shè)計(jì)，根據(jù)目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)水平和市場(chǎng)需要，以及指導(dǎo)老師的建議，本次采用傳統(tǒng)的機(jī)械式換擋方式。參考泰山28和東方紅28的變速箱設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)分析、討論，經(jīng)過(guò)比較，最終確定采用81擋橫置方案。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)比確定、各主要參數(shù)計(jì)算、齒輪選擇及校核、軸的設(shè)計(jì)與校核、軸承的選擇與計(jì)算、換擋及操縱機(jī)構(gòu)。由于準(zhǔn)備時(shí)間倉(cāng)促，水平有限，經(jīng)驗(yàn)尚淺，又是初次使用cad畫圖，設(shè)計(jì)中難免有些錯(cuò)漏之處，望各位老師多多指正。第二章 結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)§2.1 概述§2.1.1 變速箱的功用、要求（1）、變速箱的功用是：a)變扭變速，以改變傳動(dòng)系的傳動(dòng)比，使拖拉機(jī)能夠獲得所需的各

11、種行駛速度和牽引力；b)實(shí)現(xiàn)倒擋，使拖拉機(jī)能實(shí)現(xiàn)倒退行駛；c)實(shí)現(xiàn)空擋，使拖拉機(jī)能在發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火的情況下長(zhǎng)時(shí)間停車，同時(shí)也便于發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。此外，還往往通過(guò)變速箱引出動(dòng)力輸出軸，還可以帶動(dòng)某些農(nóng)機(jī)具工作。(2)、對(duì)變速箱的要求是：a)有一定的排擋數(shù)，以盡量滿足拖拉機(jī)的使用要求；b)各傳動(dòng)件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性，個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面應(yīng)保持良好的潤(rùn)滑，以保證工作可靠和一定的使用壽命；c)換擋方便；d）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便；e)工作可靠，拖拉機(jī)在行駛過(guò)程中，變速器不得有跳擋、亂擋以及換擋沖擊等現(xiàn)象發(fā)生；f)應(yīng)設(shè)置動(dòng)力輸出軸，以便必要時(shí)進(jìn)行功率輸出。此外，變速箱還應(yīng)該滿足效率高、噪聲低、體積小、質(zhì)量輕

12、。制造容易、成本低等特點(diǎn)。§2.2 布置方案的分析與確定§2.2.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的方案分析與確定目前使用的變速箱中按傳動(dòng)形式分為簡(jiǎn)單式變速箱和組成式變速箱。組成式變速箱通常有兩個(gè)簡(jiǎn)單式的變速箱組合而成，其中擋數(shù)較多的簡(jiǎn)單式變速箱稱為主變速箱，擋數(shù)較少的稱為副變速箱，一般具有6個(gè)以上的擋位。采用組合式可使結(jié)構(gòu)非常緊湊，目前我國(guó)大部分均采用組成式變速箱。按軸向車身的相對(duì)位置的布置方式不同分為橫置式變速箱和縱置式變速箱?？v置式變速箱既是有兩個(gè)簡(jiǎn)單式變速箱組成的組成式變速箱，所參照的東方紅20的變速箱布置方式就是這樣布置的，如圖2a所示，這樣的布置方式結(jié)構(gòu)體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，但是工藝要

13、求高，箱體加工復(fù)雜，且主、副變速箱結(jié)合部受力集中，使用壽命短。另一種方式是橫置式布置方式，如圖2b、2c所示，這種布置方式使得變速箱體積較大，成本增加，但是集成程度高，加工工藝簡(jiǎn)單，箱體制造方便，拆卸維修方便，將中央傳動(dòng)和最終傳動(dòng)集成到變速箱體內(nèi)，使拖拉機(jī)整體尺寸降低，整體成本下降，因此是目前大部分生產(chǎn)企業(yè)的所采用的方式。如東方紅系列。圖b與圖c相比，因?yàn)槭遣捎玫?+1式的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是擋位少，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生插花換擋現(xiàn)象，用戶操作起來(lái)非常麻煩，效率利用率低。對(duì)于圖3，由于采用81擋布置，在軸增加一固定齒輪，在軸上增加以滑移齒輪，導(dǎo)致軸受力增加，但是能夠提高效率利用率，也更能滿足實(shí)際需要。綜上

14、所述，采用橫置式81擋方案較好，較方案1集成程度高，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，加工方便，還可以降低整車尺寸和成本，生產(chǎn)后續(xù)性好，另外各中心距可以一樣，通用性好，普遍采用深溝球軸承和直齒輪，成本較低；經(jīng)校核軸雖然比b方案多了一個(gè)齒輪，即增加了、擋，但是通過(guò)增加軸徑可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。同時(shí)也解決了插花換擋的問(wèn)題。這樣就可以耕作時(shí)采用低擋起步，運(yùn)輸時(shí)用高擋起步，提高了效率利用率。§2.2.2 變速箱零、部件結(jié)構(gòu)分析與確定（1）、齒輪型式變速器常用斜齒和直齒圓柱齒輪。斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，承載能力高于直齒，常用在轉(zhuǎn)矩大或者線速度高的場(chǎng)合。它需要嚙合套或同步器換擋，當(dāng)軸向力大時(shí)常用圓錐滾子軸承支撐，軸承的調(diào)整也

15、較麻煩。對(duì)于平穩(wěn)性和舒適性要求不高拖拉機(jī)來(lái)說(shuō)，變速箱多采用直齒圓柱齒輪，這種齒輪沒(méi)有軸向力，并可以采用滑動(dòng)齒輪換擋，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。圖2a 東方紅25馬力8擋型傳動(dòng)方案 （2）、換擋機(jī)構(gòu)型式換擋機(jī)構(gòu)的功用是波動(dòng)滑動(dòng)齒輪以進(jìn)行換擋。國(guó)產(chǎn)變速箱的換擋機(jī)構(gòu)大部分都采用球支座式。它由主、副變速桿、撥叉軸、撥叉等組成。用主副變速桿來(lái)分別操縱主副變速箱。它的優(yōu)點(diǎn)是操縱方便。由于拖拉機(jī)對(duì)噪聲和穩(wěn)定性要求不高，采用滑動(dòng)齒輪換擋。 （3）、鎖定機(jī)構(gòu)型式鎖定機(jī)構(gòu)的功用是將撥叉軸定位，從而保證工作的齒輪副全齒寬嚙合；不工作的齒寬處于完全脫離嚙合位置；并使拖拉機(jī)在工作中不發(fā)生自動(dòng)脫擋現(xiàn)象。拖拉機(jī)上一般采用鎖球式或鎖

16、銷式兩種鎖定機(jī)構(gòu)，本設(shè)計(jì)采用鎖球式。它在撥叉軸上沿軸開(kāi)有3個(gè)半球形槽，中間對(duì)應(yīng)空擋，前后個(gè)對(duì)應(yīng)以個(gè)擋位；如圖1d所示，把撥叉軸的軸向位置鎖定，從而起定位作用。換擋時(shí)，變速桿上必須施加一定的作用力，首先克服鎖定彈簧的壓力，將鎖球頂起，然后才能使撥叉軸移動(dòng)。這樣既保證了工作齒輪副恰好完全嚙合，又防止了撥叉軸因震動(dòng)等原因移動(dòng)而發(fā)生自動(dòng)脫擋的現(xiàn)象。（4）、互鎖機(jī)構(gòu)型式互鎖機(jī)構(gòu)的功用是防止變速箱同時(shí)掛上兩個(gè)擋。目前常用的有框板式和互鎖銷式兩種互鎖機(jī)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)采用互鎖銷式互鎖機(jī)構(gòu)，它限制兩根撥叉軸之間德安運(yùn)動(dòng)?；ユi銷裝在凹槽的兩根撥叉軸之間。（5）、其它注意問(wèn)題由于考慮到變速器在低擋工作時(shí)軸受作用力大，

17、所以低擋齒輪布置在靠近軸的支撐處，然后大致按從低到高的順序布置各擋齒輪。這樣，保證軸有足夠的剛性，有方便安裝。第一軸上的齒輪齒頂圓直徑比殼體前壁軸承空的直徑尺寸小，以便于經(jīng)過(guò)該孔拆裝。§2.2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)和輪胎選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求及變速箱布置方式，選擇發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)為2102，其主要參數(shù)入表21所示： 由文獻(xiàn)2表1333拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)驅(qū)動(dòng)輪輪胎數(shù)據(jù)表，取驅(qū)動(dòng)輪胎型號(hào)為11.224，輪胎外徑d=1220mm.表21 發(fā)動(dòng)機(jī)主要參數(shù)型號(hào)2102額定功率/kw20.28額定轉(zhuǎn)速/r/min2200最大扭矩/nm/r/min102.8/2000 第三章 變速器主要參數(shù)的確定§3

18、.1 概述由文獻(xiàn)1知：對(duì)于拖拉機(jī)，根據(jù)國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)將擋次密集在511km/h的速度區(qū)段內(nèi)，并盡量避免在69km/h速度范圍內(nèi)換擋，避免主變速桿與副變速桿同時(shí)操作，即插花換擋。拖拉機(jī)在重載區(qū)（511km/h），級(jí)比q可略大于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩適應(yīng)系數(shù)，一般發(fā)動(dòng)機(jī)的適應(yīng)系數(shù)為1.15。定軸傳動(dòng)變速箱的主要參數(shù)包括中心距、齒數(shù)模數(shù)和齒數(shù)等。§3.2 變速器主要參數(shù)的確定減小中心距可減輕變速箱的重量并縮小尺寸，但是受到傳動(dòng)零件的強(qiáng)度和壽命的限制。由文獻(xiàn)3，實(shí)際中心距（單位為mm）可按下式初選 （11）式中 t變速箱輸出軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，單位為nm； k系數(shù)，一般 k1417，國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)多為1516

19、。本次設(shè)計(jì)選k16。中心距選定后，齒輪的彎曲強(qiáng)度隨模數(shù)的減小而降低，但是接觸強(qiáng)度并不降低，反而會(huì)有所改善。因?yàn)?減小模數(shù)將增加齒數(shù)和，提高相嚙合齒輪的重合度，所以在滿足彎曲強(qiáng)度的前提下應(yīng)選取較小的模數(shù)。直齒圓柱齒輪的模數(shù)m(單位為mm)可按下式選取 （12）式中 k系數(shù)，k0.40.6，國(guó)產(chǎn)拖拉機(jī)多為0.450.55。選k0.45。由文獻(xiàn)3式246求得相嚙合齒輪的齒輪數(shù)z= （13）對(duì)于主副變速都是一對(duì)齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)，由文獻(xiàn)3式248有 （14）式中 第i擋時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速下拖拉機(jī)的理論速度，單位為km/h； c常數(shù)， 第i擋時(shí)變速箱的傳動(dòng)比； 、中央傳動(dòng)和最終傳動(dòng)的傳動(dòng)比；z、第i擋時(shí)主變

20、速主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的齒數(shù)；z、第i擋時(shí)副變速主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪的齒數(shù)。由文獻(xiàn)3式27知： （15） 212.76nm式中 中央傳動(dòng)與最終傳動(dòng)傳動(dòng)比之積。所以 95.52mm； 取 0.45 2.68mm；圓整后取m=3mm。則齒數(shù)和 66.7；所以取67。設(shè)計(jì)拖拉機(jī)2200r/min,=0.610.935=0.57m,取，根據(jù)文獻(xiàn)3式247=0.377 （16） =22.997根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，設(shè)計(jì)拖拉機(jī)的8個(gè)前進(jìn)擋的速度范圍如下，單位為km/h:低擋：33.5； 55.5； 77.5； 8.59；高擋：1010.5； 15.516； 2020.5； 2929.5。根據(jù)條件，制表如下:表31確

21、定組成式變速箱傳動(dòng)比和齒數(shù)的表格51/1650/1749/1848/1947/2046/2131/3630/3752/152.082.252.442.622.823.037.718.1851/162.262.452.652.853.073.298.388.9050/172.452.662.883.093.333.579.109.6647/203.073.333.603.874.164.4712.0812.8846/213.293.573.864.154.474.7913.0413.8545/223.523.824.124.434.775.1214.0014.8644/233.774.104.4

22、34.765.125.5014.9415.8641/264.564.955.355.756.196.6516.9217.9740/274.875.295.716.146.617.1018.0719.1839/285.195.626.086.547.0419.2420.4338/295.505.976.456.947.478.0220.4121.6737/305.866.366.877.397.968.5421.7423.0836/316.216.747.297.847.449.0523.0524.4735/326.617.187.768.348.989.6324.5326.0534/337.0

23、07.598.218.829.5010.2025.9627.5633/347.438.068.729.3710.0910.8327.5629.27 根據(jù)任務(wù)書要求，再經(jīng)過(guò)比較，從表中選出8個(gè)速度，相應(yīng)選出主變速和副變速各擋的傳動(dòng)比和齒數(shù)為； ； ； ； §3.3 常嚙合齒輪參數(shù)確定 由文獻(xiàn)3，實(shí)際中心距（單位為mm）可按下式初選 式中 t變速箱輸出軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，單位為nm； k系數(shù)，一般 k1417，國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)多為1516。本次設(shè)計(jì)選k15。中心距選定后，齒輪的彎曲強(qiáng)度隨模數(shù)的減小而降低，但是接觸強(qiáng)度并不降低，反而會(huì)有所改善。因?yàn)?減小模數(shù)將增加齒數(shù)和，提高相嚙合齒輪的重合度，所以在

24、滿足彎曲強(qiáng)度的前提下應(yīng)選取較小的模數(shù)。直齒圓柱齒輪的模數(shù)m(單位為mm)可按下式選取 式中 k系數(shù)，k0.40.6，國(guó)產(chǎn)拖拉機(jī)多為0.450.55。選k0.45。由文獻(xiàn)3式246求得相嚙合齒輪的齒輪數(shù)z=。根據(jù)文獻(xiàn)3式26知 102.8 157.9nm所以 82.2mm；所以取 0.45 2.46mm；圓整后取m=2.5mm。則齒數(shù)和 68；所以取。第四章 變速器圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)§4.1 齒輪的變位拖拉機(jī)變速箱多采用直齒圓柱齒輪，這種齒輪沒(méi)有軸向力，并可用滑動(dòng)齒輪換擋，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。為了避免根切和干涉；配湊傳動(dòng)比和中心距；改善嚙合條件，提高齒的強(qiáng)度，一般要對(duì)齒輪進(jìn)行變位。本設(shè)計(jì)中采用

25、總變位系數(shù)的角度變位。由文獻(xiàn)3式249知總變位系數(shù) （41）取變速箱齒輪的嚙合角,齒輪齒形角，所以 0.47由文獻(xiàn)3知小齒輪的變位系數(shù)為 （42）由文獻(xiàn)2圖944(b)查得 0.02144 （43）所以 實(shí)際中心距 （44） 101.9 標(biāo)準(zhǔn)中心距 所以 各擋齒輪的變位系數(shù)入表41所示表41 各擋齒輪的變位系數(shù)擋位xi齒輪高擋低擋倒擋小齒輪0.570.511.490.480.510.480.51大齒輪0.10.040.020.010.040.010.04§4.2 齒輪強(qiáng)度計(jì)算齒輪應(yīng)計(jì)算齒面的接觸強(qiáng)度和齒根抗彎強(qiáng)度。根據(jù)文獻(xiàn)3式250知齒輪的計(jì)算載荷（單位n） （45）式中 主動(dòng)齒輪的

26、計(jì)算轉(zhuǎn)矩，單位為nm; 主動(dòng)齒輪的節(jié)圓半徑，單位為。根據(jù)文獻(xiàn)3式26知 （46） （47）根據(jù)文獻(xiàn)3式251知接觸強(qiáng)度可按計(jì)算節(jié)點(diǎn)處的接觸應(yīng)力（單位為mpa） （48）式中 b工作齒寬，單位為mm； e彈性模量，e=2.06； z、z主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪齒數(shù)； 齒形角，取20； 嚙合角，22； 工作條件系數(shù)，取1.2（1.01.2）。根據(jù)文獻(xiàn)3式252知齒根彎曲應(yīng)力（單位為mpa） （49）式中 y齒形系數(shù)，從文獻(xiàn)3圖275查取； 工作條件系數(shù)，取1.6（1.51.7）。所以各擋齒輪的計(jì)算載荷、接觸應(yīng)力、齒根彎曲應(yīng)力入表42所示：表42 各擋齒輪的計(jì)算載荷、接觸應(yīng)力、齒根彎曲應(yīng)力項(xiàng)目齒輪/n/m

27、pa/mpab/mmy/mm、7171.9493.7381242.2523、5321563.9370.2242.2131、4340.8385.5297.9182.1838、3547.3341.9239182.1446.5高擋齒輪3303.8331.8218.4182.1052低擋齒輪5726.7468.2402182.2330常嚙合齒輪4262376.8283.1182.1134倒擋齒輪5542455385.6182.2131根據(jù)文獻(xiàn)5齒輪材料選用20crmnti，其1100mpa;=850mpa.所以以上齒輪均滿足要求。第五章 中央傳動(dòng)參數(shù)確定§5.1 概述 中央傳動(dòng)之指變速器之后

28、，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)之前的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。在發(fā)動(dòng)機(jī)橫置的拖拉機(jī)上，中央傳動(dòng)由一對(duì)直齒圓柱齒輪組成。它的功用是增扭減速。§5.2 中央傳動(dòng)主要參數(shù)的確定 由文獻(xiàn)3，實(shí)際中心距（單位為mm）可按下式初選 式中 t變速箱輸出軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，單位為nm； k系數(shù)，一般 k1417，國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)多為1516。本次設(shè)計(jì)選k14。中心距選定后，齒輪的彎曲強(qiáng)度隨模數(shù)的減小而降低，但是接觸強(qiáng)度并不降低，反而會(huì)有所改善。因?yàn)?減小模數(shù)將增加齒數(shù)和，提高相嚙合齒輪的重合度，所以在滿足彎曲強(qiáng)度的前提下應(yīng)選取較小的模數(shù)。直齒圓柱齒輪的模數(shù)m(單位為mm)可按下式選取 式中 k系數(shù)，k0.40.6，國(guó)產(chǎn)拖拉機(jī)多為0.450.55。

29、選k0.45。由文獻(xiàn)3式246求得相嚙合齒輪的齒輪數(shù)z=。根據(jù)文獻(xiàn)3式26知 102.8 1155.7nm 所以 147mm； 0.45 4.72mm；圓整后取m=5mm。則齒數(shù)和 58.8；所以取59。設(shè)計(jì)拖拉機(jī)2200r/min,=0.610.935=0.57m,取，所以取4.9。§5.3 圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)與計(jì)算 由文獻(xiàn)3式249知總變位系數(shù) 取變速箱齒輪的嚙合角,齒輪齒形角，所以 0.42由文獻(xiàn)3知小齒輪的變位系數(shù)為 由文獻(xiàn)2圖944(b)查得 0.02124所以 實(shí)際中心距 149.5 標(biāo)準(zhǔn)中心距 所以 ； 。§5.4 齒輪強(qiáng)度計(jì)算齒輪應(yīng)計(jì)算齒面的接觸強(qiáng)度和齒根抗彎強(qiáng)

30、度。根據(jù)文獻(xiàn)3式250知齒輪的計(jì)算載荷（單位n） 式中 主動(dòng)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，單位為nm; 主動(dòng)齒輪的節(jié)圓半徑，單位為。根據(jù)文獻(xiàn)3式26知 根據(jù)文獻(xiàn)3式251知接觸強(qiáng)度可按計(jì)算節(jié)點(diǎn)處的接觸應(yīng)力（單位為mpa） 式中 b工作齒寬，單位為mm； e彈性模量，e=2.06； z、z主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪齒數(shù)； 齒形角，取20； 嚙合角，22； 工作條件系數(shù)，取1.2（1.01.2）。根據(jù)文獻(xiàn)3式252知齒根彎曲應(yīng)力（單位為mpa） 式中 y齒形系數(shù)，從文獻(xiàn)3圖275查??； 工作條件系數(shù)，取1.6（1.51.7）。所以中央傳動(dòng)齒輪的計(jì)算載荷、接觸應(yīng)力、齒根彎曲應(yīng)力入表41所示表51 中央傳動(dòng)齒輪的計(jì)算載荷、

31、接觸應(yīng)力、齒根彎曲應(yīng)力項(xiàng)目齒輪/n/mpa/mpab/mmy/mm中央傳動(dòng)齒輪39851.7613.36519652.4929根據(jù)文獻(xiàn)5齒輪材料選用20crmnti，其1100mpa；=850mpa。所以以上齒輪均滿足要求。第六章 最終傳動(dòng)參數(shù)確定§6.1 概述 最終傳動(dòng)的功用是進(jìn)一步增扭減速，以滿足拖拉機(jī)的使用要求。最終傳動(dòng)大多采用直齒圓柱齒輪，對(duì)于橫置式集成式變速箱來(lái)說(shuō)，常用差速器大齒輪與一個(gè)小齒輪嚙合，實(shí)現(xiàn)最終傳動(dòng)的功用。§6.2 最終傳動(dòng)主要參數(shù)的確定 由文獻(xiàn)3，實(shí)際中心距（單位為mm）可按下式初選 式中 t變速箱輸出軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，單位為nm； k系數(shù)，一般 k14

32、17，國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)多為1516。本次設(shè)計(jì)選k14。中心距選定后，齒輪的彎曲強(qiáng)度隨模數(shù)的減小而降低，但是接觸強(qiáng)度并不降低，反而會(huì)有所改善。因?yàn)?減小模數(shù)將增加齒數(shù)和，提高相嚙合齒輪的重合度，所以在滿足彎曲強(qiáng)度的前提下應(yīng)選取較小的模數(shù)。直齒圓柱齒輪的模數(shù)m(單位為mm)可按下式選取 式中 k系數(shù)，k0.40.6，國(guó)產(chǎn)拖拉機(jī)多為0.450.55。選k0.45。由文獻(xiàn)3式246求得相嚙合齒輪的齒輪數(shù)z=。根據(jù)文獻(xiàn)3式26知 102.8 5458.6nm所以 246mm； 0.45 7.92mm；圓整后取m=8mm。則齒數(shù)和 61.5；所以取62。設(shè)計(jì)拖拉機(jī)2200r/min,=0.610.935=0.5

33、7m,取，所以取4.17。 §6.3 圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)與計(jì)算由文獻(xiàn)3式249知總變位系數(shù) 取變速箱齒輪的嚙合角,齒輪齒形角，所以 0.438由文獻(xiàn)3知小齒輪的變位系數(shù)為 由文獻(xiàn)2圖944(b)查得 0.02418所以 實(shí)際中心距 251.3 標(biāo)準(zhǔn)中心距 所以 ； 。§6.4 齒輪強(qiáng)度計(jì)算齒輪應(yīng)計(jì)算齒面的接觸強(qiáng)度和齒根抗彎強(qiáng)度。根據(jù)文獻(xiàn)3式250知齒輪的計(jì)算載荷（單位n） 式中 主動(dòng)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，單位為nm; 主動(dòng)齒輪的節(jié)圓半徑，單位為。根據(jù)文獻(xiàn)3式26知 根據(jù)文獻(xiàn)3式251知接觸強(qiáng)度可按計(jì)算節(jié)點(diǎn)處的接觸應(yīng)力（單位為mpa） 式中 b工作齒寬，單位為mm； e彈性模量，e=2

34、.06； z、z主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪齒數(shù)； 齒形角，取20； 嚙合角，22； 工作條件系數(shù)，取1.2（1.01.2）。根據(jù)文獻(xiàn)3式252知齒根彎曲應(yīng)力（單位為mpa） 式中 y齒形系數(shù)，從文獻(xiàn)3圖275查?。?工作條件系數(shù)，取1.6（1.51.7）。所以中央傳動(dòng)齒輪的計(jì)算載荷、接觸應(yīng)力、齒根彎曲應(yīng)力入表51所示表61 中央傳動(dòng)齒輪的計(jì)算載荷、接觸應(yīng)力、齒根彎曲應(yīng)力項(xiàng)目齒輪/n/mpa/mpab/mmy/mm最終傳動(dòng)齒輪121302758.52808.74802.5145根據(jù)文獻(xiàn)5齒輪材料選用20crmnti，其1100mpa；=850mpa。所以以上齒輪均滿足要求。第七章 軸的校核§7.1 概述軸必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。軸的剛度不足會(huì)導(dǎo)致齒輪嚙合質(zhì)量變差和軸承壽命降低，變速箱軸的尺寸往往受限于軸的剛度。§7.2 軸的強(qiáng)度計(jì)算由于各軸單純受扭，只需校核危險(xiǎn)斷面的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。對(duì)于整個(gè)變速箱來(lái)說(shuō)，軸是危險(xiǎn)軸。由于軸上支承著齒輪，軸同時(shí)受有轉(zhuǎn)矩