買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 動力輸出總成的設(shè)計（ 720 轉(zhuǎn) /分） 摘 要 動力輸出軸是拖拉機(jī)的重要工作部件 ,動力輸出主要用于拖拉機(jī)在行進(jìn)中輸出發(fā)動機(jī)動力以驅(qū)動農(nóng)機(jī)具 ,如割草機(jī)、噴藥機(jī)等。動力輸出總成的設(shè)計是基于減速增扭的原理。動力從變速箱引出，再進(jìn)過一對大小齒輪減速，轉(zhuǎn)速減小的同時，扭矩成比例的增加。動力輸出沒有標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計過程，主要根據(jù)變速器和減速器的設(shè)計，確定齒輪的傳動類型、傳動關(guān)系、受力分析、建立數(shù)學(xué)模型。依據(jù)傳統(tǒng)的設(shè)計方法， 本著半經(jīng)驗半理論的設(shè)計原則通過類比的方法，參考已有車型的動力輸出的設(shè)計過程，然后驗算零件的強(qiáng)度和機(jī)械應(yīng) 力情況，最后確定了采用半獨立式的動力輸出機(jī)構(gòu)方案，動力直接從發(fā)動機(jī)的曲軸引出，這種輸出類型現(xiàn)在被廣泛使用，特別受到歐美的青睞。本次設(shè)計采用的主動的直齒滑動齒輪嚙合，主動齒輪可以在高速軸上滑動，以提供嚙合和分離的選擇。這種設(shè)計最大的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝和維修。 而且為了避免動力輸出軸頭在高速旋轉(zhuǎn)下危及人身的事故發(fā)生，本次設(shè)計專門設(shè)計了動力輸出軸保護(hù)罩，保證外露的高速旋轉(zhuǎn)部件不會傷害人，提高了使用的安全性。 關(guān)鍵詞： 動力輸出軸，半獨立式，主動齒輪，從動齒輪 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 720r/ is an of a to by TO on of TO is At TO is is in to of in of to of We of of In we TO is in of is We to be on of of is To of of TO TO be by so it 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 目 錄 第一章 緒論 . . . . . . . 拉機(jī)發(fā)展概述 . 力輸出總成的概述 . 拉機(jī)工作速度匹配 . 力輸出軸的轉(zhuǎn)速配置 . 力輸出軸性能 .二章 動力輸出總成齒輪主要參數(shù)的確定 . . . . . . 輪的概述 . . . . . . 案一設(shè)計 . . . 案一齒輪計算 . . . 案一軸設(shè)計 . . 案二設(shè)計 . . . . 案二齒輪設(shè)計 . . 輪變位設(shè)計 . . 15 輪重合度的設(shè)計 . .三章 動力輸出總成軸承的計算 . 承的概述 . . . . . 承的計算 .四章 軸的校核計算 . 速軸設(shè)計 . . . . . 速軸設(shè)計 . . .五章 花鍵的計算 . 速軸花鍵設(shè)計 . . . 速軸花鍵設(shè)計 . 軸器花鍵設(shè)計 . . 28 第六章 控制機(jī)構(gòu)設(shè)計 . 鎖彈簧的設(shè)計 . . .文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 縱機(jī)構(gòu)位置的設(shè)計 .七章 動力輸出軸的加工方法 .八章 使用與保養(yǎng) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5 第九章 結(jié)論 .考文獻(xiàn) .謝 .文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第一章 緒 論 拉機(jī)發(fā)展概述 國外拖拉機(jī)的技術(shù)發(fā)展趨勢，是廣泛采用高新技術(shù) ，提高拖拉機(jī)性能、可靠性、操作方便性、舒適性、安全性及外觀質(zhì)量等。 1、降低振動、噪聲及發(fā)動機(jī)排放污染 拖拉機(jī)前驅(qū)動橋采用液壓懸架，以大幅度降低拖拉機(jī)的振動；小型拖拉機(jī)采用小缸徑柴油機(jī)代替單缸柴油機(jī)，使柴油機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸縮小、噪聲降低。此外，發(fā)達(dá)國家還對拖拉機(jī)發(fā)動機(jī)的排放規(guī)定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，并分期實施。 2、完善性能，滿足農(nóng)田與運(yùn)輸作業(yè)要求 如完善拖拉機(jī)的傳動系統(tǒng)，采用先進(jìn)的換擋裝置，滿足農(nóng)機(jī)具不同作業(yè)速度需要；采用前后橋驅(qū)動與制動、前后動力輸出軸以及可變速的后動力輸出軸，以適應(yīng)配置不同農(nóng)具的動力 配套需要；另外，靜液壓驅(qū)動的拖拉機(jī)也日趨增多。 3、提高可靠性 如將拖拉機(jī)平均故障時間 (高到 300h 以上；廣泛采用子午線輪胎，大中型拖拉機(jī)普遍應(yīng)用寬斷面子午線輪胎，較大地提高拖拉機(jī)的附著性能和耐磨性能；完善液壓懸掛系統(tǒng)，提高農(nóng)機(jī)具懸掛的方便性。在大中型拖拉機(jī)上廣泛采用負(fù)荷傳感的閉環(huán)液壓控制系統(tǒng)、電子液壓懸掛系統(tǒng)；將液壓力輸出增至 3，每組單獨操作；拖拉機(jī)設(shè)置前、后三點懸掛，普遍采用快速掛接裝置等。 4、提高駕駛室的舒適性、安全性和方便性 采用空調(diào)和隔音、密封良好、視野開闊的駕 駛室；轉(zhuǎn)向盤的傾角與高度、駕駛座前后位置皆可按駕駛員要求調(diào)整；采用減振座椅；將所有傳動、液壓懸掛操縱裝置等全部集中在操縱臺右側(cè)，以便于駕駛員操作，并改用按鈕或旋鈕操縱；在駕駛室中通過計算機(jī)屏幕可隨時顯示拖拉機(jī)工作狀態(tài)和作業(yè)效率，有的還可通過駕駛室中的電子儀表顯示農(nóng)機(jī)具的工作參數(shù)與狀態(tài)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 5、提高整機(jī)造型的外觀質(zhì)量 各國對拖拉機(jī)的外觀設(shè)計和油漆色彩及牢度都非常重視，拖拉機(jī)總體配置緊湊、線形流暢、沖壓件平整光滑，覆蓋件造型美觀；油漆的耐磨、耐熱、耐光照和耐腐蝕性好，光澤牢固持久、色彩搭配協(xié)調(diào)，整機(jī)美感。 6、提高自動化強(qiáng)度 國外大型拖拉機(jī)普遍應(yīng)用了先進(jìn)的自動控制技術(shù)。 (1)性 能 監(jiān) 測 、 顯 示 及 數(shù) 據(jù) 處 理 系 統(tǒng) 。 如 紐 荷 蘭 列的子系統(tǒng)、迪爾 子儀表系統(tǒng)、紐荷蘭 8030 系列的 電 子 信 息 系 統(tǒng) 、 道 依 茲 子 駕 駛 操 縱 系 統(tǒng) 、 福 格 森統(tǒng)和 統(tǒng)等。這些裝置主要控制拖拉機(jī)的常規(guī)參數(shù)，如發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、機(jī)油壓力和溫度、燃油量、電壓等的電子傳感；液晶圖形顯示及超聲光警示；也控制隨機(jī)工作性能參數(shù)，如實際行駛速度、 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、滑轉(zhuǎn)率、動力輸出軸 (速、作業(yè)面積、作業(yè)效率及工作時間等。另外這種裝置還有優(yōu)化駕駛操縱方案，故障診斷和報警，前驅(qū)動、差速鎖和動力輸出軸 (動控制等功能。 (2)液壓懸掛調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。如迪爾的 荷蘭的電液提升器、道依茲的 子液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)等，主要具有反應(yīng)靈敏度，提升下降速率，實現(xiàn)力、位、混合或浮動等方式的自動精確控制的功能。 (3)變 速 箱 及 傳 動 系 控 制 系 統(tǒng) 。 如 紐 荷 蘭 8030 拖 拉 機(jī) 系 列 的變速箱等，可實現(xiàn)增扭器、正倒擋機(jī)構(gòu)，前驅(qū)動、差速鎖、的電 (4)機(jī)載計算機(jī)系統(tǒng)。如紐荷蘭 “機(jī)載計算機(jī)系統(tǒng)，功能是采集和處理拖拉機(jī)作業(yè)過程中的各項性能參數(shù)，從而隨時調(diào)整各項參數(shù)以使拖拉機(jī)和機(jī)具的綜合效率最佳化。這些數(shù)據(jù)包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、 速、作業(yè)行駛速度、打滑率、作業(yè)面積和油耗等。 7、功能增加 與拖拉機(jī)配套的作業(yè)機(jī)械從掛接方式上主要可分為前懸掛式、后懸掛式、側(cè)面懸掛式和中懸掛式。 (1)前懸掛式的作業(yè)機(jī)械其動力多來自拖拉機(jī)的前動力輸出 裝置，利用拖拉機(jī)本身的液壓輸出進(jìn)行工作；作業(yè)機(jī)械升降主要靠拖拉機(jī)的前懸掛裝置的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 升降油缸來完成。前懸掛式的作業(yè)機(jī)械有折臂伸縮式或可回轉(zhuǎn)式的割草機(jī)、平地機(jī)等，主要用于修整路邊的草地及路面等項作業(yè)。直接的前懸掛式的作業(yè)機(jī)械還有草坪機(jī)械及割草機(jī)械等。 (2)側(cè)掛式與前懸掛式的結(jié)構(gòu)有所不同，作業(yè)裝置多通過一個剛性門架裝置固定于拖拉機(jī)的機(jī)體上，在支架的側(cè)面安裝不同的作業(yè)裝置，作業(yè)裝置多依靠拖拉機(jī)本身的液壓輸出而工作。側(cè)掛式作業(yè)裝置對拖拉機(jī)的整體結(jié)構(gòu)及液壓輸出要求較高，不便于快速掛接，產(chǎn)品的適應(yīng)性較差。 （ 3） 中 部掛接前置式的作業(yè)機(jī)械，主要有裝載機(jī)、叉車、推雪裝置等。作業(yè)機(jī)械通過一個特殊的門架固定在拖拉機(jī)的機(jī)體中部。作業(yè)機(jī)械的工作裝置多設(shè)計為可快速更換式結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)不同的用途快速更換不同的工作裝置，如鏟斗、平叉、推雪板等。工作裝置多依靠拖拉機(jī)本身的液壓輸出及控制系統(tǒng)工作，簡化了操縱與控制。中部掛接前置式的作業(yè)機(jī)械對拖拉機(jī)的整體結(jié)構(gòu)及液壓輸出系統(tǒng)要求很高，不便于快速掛接，產(chǎn)品的適應(yīng)性較差。 (4)后懸掛式作業(yè)裝置品種較多，除了可以直接掛接的作業(yè)裝置，如割草機(jī)、平地機(jī)等外，更多的是掛接復(fù)合式的作業(yè)裝置，如小型挖掘 機(jī)、多功能作業(yè)裝置等。后懸掛式作業(yè)裝置的動力輸入有 2 種形式。一種是利用拖拉機(jī)的后動力輸出動力，同時利用拖拉機(jī)的多路液壓輸出連接與控制各工作裝置，進(jìn)行多種復(fù)合式作業(yè)。這種作業(yè)裝置結(jié)構(gòu)相對簡單，質(zhì)量較小，操縱方式較簡單便利，缺點是對拖拉機(jī)的液壓輸出系統(tǒng)要求較高，系統(tǒng)的壓力損失較大，工作效率不高，作業(yè)裝置的安裝與拆卸相對較繁瑣。另一種作業(yè)裝置是有自己的獨立驅(qū)動裝置及操縱系統(tǒng)，只是利用拖拉機(jī)的后動力輸出帶動其油泵工作即可，操縱與控制系統(tǒng)有的通過軟軸及電纜連接于拖拉機(jī)的駕駛室內(nèi)，有的則直接布置于作業(yè)裝置上并配備有座椅 ，便于直接操縱與控制。這種獨立式作業(yè)裝置對拖拉機(jī)的輸出要求不高，只要有一路動力輸出即可，便于快速安裝與拆卸，適用性較強(qiáng) 。 力輸出總成的概述 動 力輸出軸主要用于拖拉機(jī)在行進(jìn)中輸出發(fā)動機(jī)動力以驅(qū)動農(nóng)機(jī)具如旋耕機(jī)，噴藥機(jī)械、收割機(jī)，播種機(jī)及帶動驅(qū)動橋的掛車。 也可以與帶輪連接用來驅(qū)動固定的農(nóng)業(yè)機(jī)械，如脫粒機(jī)，飼料粉碎機(jī)，排灌機(jī)械，發(fā)電設(shè)備買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 等。根據(jù)動力輸出軸的運(yùn)轉(zhuǎn)特性，分為常轉(zhuǎn)式和同步式動力輸出軸。對動力輸出軸的要求 由于動力輸出軸與多種多樣的農(nóng)機(jī)具配套使用，設(shè)計時必須符合統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。為此我國 制定了農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)動力輸出軸國家標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)適用于拖拉機(jī)后部縱向配置的動力輸出軸，其要點是：（ 1）在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速為 80%至 90%的標(biāo)定轉(zhuǎn)速時，動力輸出軸達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速 ； （ 2）朝拖拉機(jī)前進(jìn)方向看 ;動力輸出軸順時針方向旋轉(zhuǎn) ； （ 3）動力輸出軸的軸頭及聯(lián)結(jié)套型式、尺寸分為三種 。 a 類：標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速 540 轉(zhuǎn) /許傳遞的最大功率為 48出端采用公稱直徑為 35 的 6 齒矩形花鍵。 b 類 :標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速 1000 轉(zhuǎn) /允許傳遞的最大功率為 92出端采用公稱直徑為 35 21 齒漸開線花鍵。 C 類：標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速 1000 轉(zhuǎn) /許傳遞的最大功率為 185出端采用的是 20 齒漸開線花鍵。 標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速動力輸出軸按其傳動方式分為非獨立式的，半獨立式的和獨立式的三種獨立程度不同的動力輸出軸對農(nóng)以滿足情況是不同的 ， 見表 1 表 1同型式標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速動力輸出軸對農(nóng)藝的滿足情況 農(nóng)藝要求 非獨立 半獨立 獨立式 拖拉機(jī)起步、停車、換檔時農(nóng)機(jī)具不停止運(yùn)轉(zhuǎn) 不能 能 能 農(nóng)機(jī)具工作機(jī)構(gòu)起動與拖拉機(jī)起步不同時進(jìn)行 不能 能 能 農(nóng)機(jī)具工作機(jī)構(gòu)起動和停止，不必停止拖拉機(jī) 不能 不能 能 （ 1） 非獨立式：動力輸出軸和驅(qū)動 輪的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止均由同一個主離合器控制。主離合結(jié)合時，由動力輸出軸驅(qū)動的農(nóng)機(jī)具工作機(jī)構(gòu)和拖拉機(jī)同時工作啟動 ,主離合器分離時，農(nóng)機(jī)具和拖拉機(jī)同時停止工作。 （ 2） 半獨立式：通常由聯(lián)動操縱機(jī)構(gòu)的雙重用離合器控制的，離合器的踏板行程分為兩部分，踏下踏板先分離主離合器，驅(qū)動輪停止轉(zhuǎn)動，繼續(xù)踏下踏板，副離合器才分開。因此，在副離合結(jié)合的情況下才能進(jìn)行主離合的離、合操縱 。 （ 3） 獨立式動力輸出軸：采用獨立式操縱機(jī)構(gòu)的雙作用離合器的動力輸買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 出軸的運(yùn)轉(zhuǎn)和停止可獨立操縱，不受主離合器的影響。 同步式動力輸出軸用來帶動工作機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn) 速需與拖拉機(jī)行駛速度成正比的農(nóng)機(jī)具，如播種機(jī)，施肥機(jī)和掛車的驅(qū)動橋等。同步式動力輸出軸應(yīng)從變速箱輸出軸或該軸以后的其他軸上引出動力，通過同步齒輪傳動。同步式動力輸出軸和標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速動力輸出軸可以共用一個輸出軸頭，也可以各用各自的軸頭。軸頭可以后置也可以側(cè)置。側(cè)置的同步動力輸出軸可利用后橋中某橫置軸伸出殼體外來實現(xiàn)。 拉機(jī)工作速度匹配 a、 爬行工作速度 2km/h，主要用于開溝、旋耕、收獲等作業(yè) 。 b、 緩行工作速度 2 5km/h 主要用于收獲、旋耕等作業(yè) 。 c、 牽引工作速度（ 輪式為 6 14km/h，履帶式為 5 9km/h）主要用于犁、播種、中耕、施肥、等作業(yè)。在這個速度范圍內(nèi)應(yīng)有一個相應(yīng)發(fā)揮標(biāo)定牽引力的工作檔。還應(yīng)有低于此工作速度的儲備檔，用于克服阻力短程增大和適應(yīng)使用中發(fā)動機(jī)功率下降情況 。 d、 運(yùn)輸工作速度 （輪式為 16 30km/h，履帶式為 9 12km/h） 主要用 于田間和道路運(yùn)輸和轉(zhuǎn)移。根據(jù)各國法規(guī)的不同，輪式拖拉機(jī)最高運(yùn)輸速度一般限制在 25 km/h 或 30km/h。 e、 倒駛工作速度 2 4km/h 用于掛接機(jī)具 。 相鄰兩檔速度之比一般為 間，在常用的牽引作業(yè)速度之間取較小值，其他工 作速度之間可取得較大值。間距范圍小；有利于選擇最佳的工作速度，使得拖拉機(jī)接近滿負(fù)荷，以提高作業(yè)生產(chǎn)效率或處于燃油經(jīng)濟(jì)區(qū)工作。對于大功率拖拉機(jī)，功率利用率和燃油經(jīng)濟(jì)性有重要意義，通常檔次安排較密，并相應(yīng)的采用部分或全動力換檔裝置。 力輸出軸的轉(zhuǎn)速配置 按 業(yè)拖拉機(jī)動力輸出軸的規(guī)定，動力輸出軸標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速和相應(yīng)允許傳遞的功率。對于 48上的拖拉機(jī)，除裝用 1000r/動力輸出軸外，通常還可以換裝 540r/動力輸出軸。以與較小功率的機(jī)具配買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 合。有些拖拉機(jī)同時裝備上述 兩種轉(zhuǎn)速的標(biāo)準(zhǔn)的動力輸出軸，以供配套選用。我國、日本 和德國 等某些中小 輪式拖 拉機(jī)上還可 以采用 540r/1000r/40r/720r/ 540r/720r/1000r/。 二檔三檔或四檔變速動力輸出軸可以裝用一類軸頭， 540r/標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)速。這可在部分負(fù)載作業(yè)時，用較高轉(zhuǎn)速檔，關(guān)小油門達(dá)到 540r/改善燃油經(jīng)濟(jì)性；同時也將高轉(zhuǎn)速檔作為非標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速與具有高轉(zhuǎn)速工作部件的機(jī)具配套，或與適應(yīng)行駛速度配合，用以旋耕等作業(yè)，以取得較高的生產(chǎn)效率與作業(yè)質(zhì) 量。 力輸出軸性能 動力輸出軸的性能表示拖拉機(jī)通過動力輸出軸驅(qū)動機(jī)具的能力，動力輸出軸的特性曲線與發(fā)動機(jī)的調(diào)速特性曲線相似，差別在于動力輸出軸的效率。 1 （ 1 式中：d動效率 。 （ 1）最大動力輸出軸的功率與發(fā)動機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速下最大動力輸出軸功率 最大動力輸出軸的功率是動力輸出軸特性曲線上的最大功率點，它通常與發(fā)動機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速下的最大動力輸出軸的功率點相似。如果發(fā)動機(jī)外特性上，低于標(biāo)定點時轉(zhuǎn)矩上升較快，最大動力輸出軸功率將低于標(biāo)定轉(zhuǎn)速時達(dá)到，一般。 （ 2） 標(biāo)定轉(zhuǎn)速下的動力輸出軸的功率 與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的動力輸出軸的功率表示動力輸出軸驅(qū)動機(jī)具的能力。動力輸出軸的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速一般在發(fā)動機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速的 80%到 100%時達(dá)到。相應(yīng)于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較低 時，可使得動力輸出軸作業(yè)處于較經(jīng)濟(jì)的燃油消耗區(qū)域。而接近發(fā)動機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速時，可以得到較高的動力輸出功率。 （ 3） 動力輸出軸轉(zhuǎn)矩儲備系數(shù) 動力輸出軸轉(zhuǎn)矩儲備系數(shù)性質(zhì)與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩儲備系數(shù)相似，表示拖拉機(jī)適應(yīng)短期超載作業(yè)能力。由于在最大轉(zhuǎn)距點發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，因驅(qū)動液壓買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 泵等附件功率消耗和傳動攪油損失減小，動力輸出軸的效率提高，動力輸出軸的轉(zhuǎn)矩儲備系數(shù)可高于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩 3%到 5%，一般在 間。最大轉(zhuǎn)矩點相對應(yīng)的發(fā)動機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速的 60%工作速度的配置為了適應(yīng)不同的作業(yè)需要，拖拉機(jī)設(shè)置了相應(yīng)的各種工作速度，以 從事多種作業(yè)，保證作業(yè)質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 第二章 動力輸出總成齒輪主要參數(shù)的確定 輪的概述 齒輪設(shè)計的要求 （ 1） 在齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)性能方面：噪聲低，振動小，傳動效率高。 （ 2） 在承載能力方面：具有所要求的強(qiáng)度和工作壽命，或在規(guī)定的壽命下 得的 可靠度。 （ 3） 在工藝性能方面：能采用容易得到的刀具加工，齒輪參數(shù)和刀具加工， 齒輪參數(shù)和刀具參數(shù)相協(xié)調(diào)。 （ 4） 在經(jīng)濟(jì)性方面：在保證使用性能和耐久性的條件下，加工和使用成本 低 總的來說，齒輪設(shè)計是齒輪使用性，工藝性和 經(jīng)濟(jì)性能等方面的矛盾的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。片面強(qiáng)調(diào)單一的方面，都不能設(shè)計出滿意的齒輪。 齒輪傳動可以做成開式的、半開式的以及閉式。如在農(nóng)業(yè)機(jī)械，建筑機(jī)械以及簡單的機(jī)械設(shè)備中，有一些齒輪傳動沒有防塵罩和機(jī)殼，齒輪完全暴露在外邊，這叫開式齒輪傳動。這種齒輪傳動不僅外界雜物極易侵入，而且潤滑不良，因此工作條件不好，輪齒也容易磨損，固只用于低速齒輪的傳動。當(dāng)齒輪傳動裝置裝由簡單的防護(hù)罩時候，有時還把大齒輪部分的在油池里。則稱為半開式齒輪傳動。它的工作條件雖然有所好轉(zhuǎn)，但還不能做到嚴(yán)防外界雜質(zhì)侵入，潤滑條件也不算好。拖拉機(jī)等所 用的齒輪傳動，都是經(jīng)過精確加工而封閉嚴(yán)密的箱體中，這稱為閉式齒輪傳動。它和開式或半開式相比，潤滑條件及防護(hù)條件等最好。 案一設(shè)計 案一齒輪計算 由任務(wù)書的發(fā)動機(jī)標(biāo)定轉(zhuǎn)速為 2200 轉(zhuǎn) /分功率為 12 小時功率 45 可以得到在標(biāo)定轉(zhuǎn)速下發(fā)動機(jī)傳遞的扭矩 459 5 5 0 9 5 5 0 1 9 5 . 32200pT n N 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 其中扭轉(zhuǎn)儲備系數(shù)為 20% m a x 20%T T 因 為 334 m a x 1 4 2 3 4 . 3 6 8 6 . 3a M e m m 方案一 a 圓 整至 88經(jīng)驗公式 33121211 2 1 2m a x 2 3 4 . 3 61 2 . 8 61 0 1 02 8 859322003 . 0 57203 . 0 5 ; 5 95 9 1 6 ; 4 9MM n Z Z 入出2取 3借 用 汽 車 變 速 器 倒 擋 齒 輪 分 配 原 則2 齒 輪 的 齒 數(shù) ； Z 為 大 齒 輪 的 齒 數(shù) 案一軸設(shè)計 軸的強(qiáng)度計算有三種方法 （ 1） 按轉(zhuǎn)距估算軸徑 （ 2） 按當(dāng)量彎矩近似計算 （ 3） 安全系數(shù)的精確校核計算 對高速軸進(jìn)行校 按許用彎曲應(yīng)力進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 圖 2的受力簡圖 軸的受力分析 2 2 2 3 4 . 3 6 9 . 7 6 51 6 3TF t K 3; 2 02 0 9 . 7 6 5 1 0 3 . 5 5 4Ft c t r t g F t t g K N 齒 輪 的 壓 力 角 度 軸的扭矩圖 的扭矩圖 受力分析圖 因為 得 以可以做出剪力圖如下 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 圖 2的彎力圖 繼而可以得出彎矩圖如下： 圖 2的彎矩圖 由機(jī)械零件設(shè)計手冊表 20 實心軸的最小直徑為 4 2 23 1 0 ( ) 1 其中 M 為合成彎矩；單位為 N.M。 為許用應(yīng)力；單位為 為轉(zhuǎn)距和彎矩作用性質(zhì)差異的系數(shù)； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 當(dāng)扭剪按脈動循環(huán)變化時 , =據(jù)選用材料為 45 鋼，查機(jī)械零件設(shè)計手冊可知 45 鋼的許用應(yīng)力為 70 將數(shù)據(jù)帶入公式（ 1 4 2 23 1 0 8 8 . 2 5 7 ( 0 . 6 2 3 4 . 3 6 ) 2 8 . 770d m m 故高速軸的最小直徑取 30 案二設(shè)計 案二齒輪設(shè)計 故高速軸的最小直徑取 30 選用滑動直齒解決齒輪嚙合問題由上面計算得軸的最小直徑為 30方案 1中直齒直徑為 48采用花健連接，齒輪的強(qiáng)度無法保障，一般加工成齒輪軸的形式。這樣就不能滿足嚙合的要求。重新調(diào)整模數(shù)和齒數(shù)，增加直徑長度。 m 取 齒齒數(shù)取 19；大齒齒數(shù)取 58。 212200 3 . 0 5 ; 5 8 / 1 9 3 . 0 5 2720n 入理 實出3 . 0 5 2 3 . 0 5 0 . 0 6 %3 . 0 5 理實誤 差 理 齒輪在嚙合過程中，輪齒根部產(chǎn)生彎曲應(yīng)力， 過度圓角處有應(yīng)力集中，所以齒輪受到足夠大的載荷作用時其根部彎曲應(yīng)力超過材料的許用應(yīng)力，輪齒就會斷裂。在汽車變速器中這種破壞情況很少發(fā)生，而常見的斷裂是由于在重復(fù)載荷作用下，使齒根受拉面的最大應(yīng)力區(qū)出現(xiàn)疲勞裂縫，而逐漸擴(kuò)展到一定深度而產(chǎn)生折斷其破壞斷面在疲勞裂縫部位呈光滑表面，而突然斷裂部位呈粗粒狀表面。變速器低檔小齒輪由于載荷大而齒數(shù)少多發(fā)生彎曲疲勞斷裂。 齒面點蝕是常見的高檔齒輪齒面接觸疲勞的破壞形式。齒面長期在脈動的接觸應(yīng)力作用下，會逐漸產(chǎn)生大量與齒面成尖角的小裂縫。嚙合時由于齒買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 面的相互擠壓使充滿潤滑油 的裂縫處有油壓增高導(dǎo)致裂縫的擴(kuò)展，最后產(chǎn)生剝落，使齒面產(chǎn)生大量的扇形小麻點，即所謂點蝕。點蝕使齒形誤差加大而產(chǎn)生附加動載荷。通常是靠近節(jié)圓根部齒面處的點蝕較靠近節(jié)圓頂部齒面處的點蝕嚴(yán)重，主動小齒輪較被動大齒輪較嚴(yán)重。在局部高溫，高壓下齒面互相熔焊粘連，齒面沿滑動方向形成撕傷痕跡的損壞形式稱為齒面膠合。在一般的汽車變速器中產(chǎn)生膠合損壞的情況較少。 綜上所述，在汽車變速器中齒輪的破壞形式主要有彎曲疲勞斷裂和點蝕兩種。應(yīng)對齒輪的彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度進(jìn)行重點校核。 對齒輪進(jìn)行齒根彎曲強(qiáng)度計算和齒面接觸強(qiáng)度計算 （ 1） 拖拉機(jī) 的 動 力 輸 出 軸 ， 速 度 不 高 ， 故 可 以 選 用 7 級 精 度（ （ 2） 由傳動分析可得采用直齒傳動； （ 3） 材料分析 選用 20齒輪采用滲碳淬火熱處理，硬度可達(dá)到 60大齒輪采用滲碳淬火熱處理，硬度可達(dá)到 60【 2】按齒面接觸設(shè)計計算 由機(jī)械設(shè)計式 10 213 12 . 3 2 ( )t T u（ 1） 由機(jī)械設(shè)計表 10得材料彈性影響系數(shù) 1 8 9 P a（ 2） 由機(jī)械零件設(shè)計手冊圖 12齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞極 限li m 1500H m p a （ 3） 工作壽命 15 年。每年工作 300 天。 由機(jī)械設(shè)計式 10計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 91196 0 6 0 2 2 0 0 1 ( 1 8 3 0 0 1 5 ) 4 . 7 5 1 01 . 5 5 1 0hN n j L 2同 理 N（ 4） 計算載荷系數(shù) a,計算齒輪的圓周速度 11 3 . 1 4 1 9 3 . 5 2 2 0 0 7 . 6 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 b，齒寬計算 10 . 4 8 ; 0 . 4 8 1 9 3 . 5 3 2 取c,計算齒寬于齒高之比 b/h 齒高 2 . 2 5 2 . 2 5 3 . 5 7 . 8 7 5/ 3 . 8h m m d,計算載荷系數(shù) 根據(jù) v=s;齒輪加工符合 7 級精度 查機(jī)械設(shè)計圖 10得 動載荷系數(shù) 由表 10得 1 . 11 0 3 1由 表 查 得 使 用 系 數(shù)由表 10得 7 級精度小齒輪相對非對稱分布時 2 2 32 2 31 . 1 2 0 . 1 8 ( 1 0 . 6 ) 0 . 2 3 1 01 . 1 2 0 . 1 8 ( 1 0 . 6 0 . 4 8 ) 0 . 4 8 0 . 2 3 1 0 將 數(shù) 據(jù) 帶 入32= b/h= 查得機(jī)械設(shè)計圖 10 故載荷系數(shù) 1 . 7A V H K K K （ 5） 按接觸疲勞許用應(yīng)力計算齒輪的最小分度圓直徑 取失效的概率為 1%，安全系數(shù) S=1 11220 . 9 1 5 5 0 135010 . 9 5 1 5 5 0 14251H N H L I H L I P P 帶入公式 23 1 . 7 2 3 4 . 3 6 3 . 0 5 1 1 8 9 . 82 . 3 2 ( ) 6 2 . 30 . 4 8 3 . 0 5 1 4 2 5d m m選用的齒輪分度圓必須大于 案二中分度圓滿足要求。 所選用齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。 【 3】按齒根彎曲強(qiáng)度驗算所選齒輪 由機(jī)械設(shè)計式 10彎曲強(qiáng)度設(shè)計公式 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 13 12 ()F S 確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 （ 1）由機(jī)械零件設(shè)計手冊圖 12e 查得小齒輪的彎曲疲勞極限 1 850 P a （ 2）由機(jī)械設(shè)計圖 10得彎曲疲勞壽命系數(shù)120 . 8 5 ; 0 . 8 8F N F （ 4） 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= 128 5 0 0 . 8 5 6021 . 28 5 0 0 . 8 8 6 2 3 . 31 . 2 a（ 5） 計算載荷系數(shù) 1 ; 1 . 1 2 ; 1 . 1 ; 1 . 4A V F F K K K K 查 表 得 帶入數(shù)據(jù)的 K= （ 6） 計算齒形系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計表 10 11222 . 8 0 ; 1 . 5 5 ;2 . 8 0 ; 1 . 5 5F a S aF a S （ 7）計算大小齒輪的 1 1 2 2120 . 0 0 7 2 ; 0 . 0 0 6 3 2F a S a F a S Y Y將數(shù)值較大的小齒輪 入公式得 33 22 1 . 7 2 2 3 4 . 3 6 1 0 0 . 0 0 7 2 3 . 3 60 . 4 8 1 9m 方案二中的模數(shù)為 足齒根彎曲強(qiáng)度的要求。 綜合可得方案二中的齒輪綜合力學(xué)性能滿足要求 輪變位設(shè)計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 齒輪變位系數(shù)的選擇 1， 齒輪變位的作用 （ 1）根據(jù)既定的齒輪，模數(shù)，來使得齒輪副符合于既定的中心距 （ 2）使得主 ,從動齒輪有較佳的強(qiáng)度平衡，即使的主，從動齒輪有基本相同的壽命和可靠度。 （ 3）通過齒輪副 的變位獲得所需的嚙合角，以提高承載能力。 避免齒根嚙合干涉或加工時根切一般動力輸出的那一對齒輪從提高齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度來選取變位系數(shù) 齒輪主要的失效形式是齒面的接觸疲勞，而使得主動小齒輪更易出現(xiàn)疲勞點蝕或剝落。齒輪接觸疲勞的薄弱點是節(jié)點，因而主要考慮如何降低節(jié)點的接觸應(yīng)力。一般采用以下途徑 （ 1） 使節(jié)點處于兩隊齒嚙合區(qū)齒面的載荷比單隊嚙合區(qū)小，從而降低節(jié)點應(yīng)力。 （ 2） 使節(jié)點不處于嚙合區(qū)，即所謂的節(jié)點外嚙合，使得薄弱點不參加工作。 齒輪接觸疲勞的研究表明，齒輪接觸疲勞起源于單隊齒嚙合區(qū)的內(nèi)界點，而不是節(jié)點。這是因為：單 隊嚙合區(qū)內(nèi)界點的齒面接觸應(yīng)力比節(jié)點大；潤滑條件比節(jié)點處差。因此，設(shè)計齒輪副主要應(yīng)考慮如何降低內(nèi)界點的接觸應(yīng)力的，降低主動小齒輪的方法有是大嚙合角 為了增強(qiáng)小齒輪的強(qiáng)度和壽命對齒輪進(jìn)行變位在確定齒輪參數(shù)時，需要首先選擇齒輪的變位原則。齒輪變位是為了避免齒輪根切配湊中心距，但變位后還會影響齒輪強(qiáng)度，工作時的穩(wěn)定性，耐磨性以及抗膠合的能力，甚至使在工作中產(chǎn)生噪聲。齒輪變位主要是高度變位和角度變位。對直齒采用高度變位選擇合適變位系數(shù)。 由機(jī)械原理 10 1 3 4 . 7 52的 中 心 距m ( z + )a=2圓整至 138變位齒輪計算公式 1 3 4 . 7 5c o s c o s c o s 2 0 2 3 . 4 2138 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 由變位齒輪的公式 12 ()2in v in 帶入數(shù)據(jù)的 1 9 5 8 ( 2 3 . 4 2 2 0 )2 2 0x i n v i n 查機(jī)械設(shè)計手冊圖 12配齒輪的變位系數(shù) 1 0 2x 大齒輪的變位系數(shù)為2 0 8x m m； 由變位系數(shù)公式 1 3 8 1 3 4 . 7 5 0 . 9 23 . 5m ； 變位后的大齒輪參數(shù) 齒根圓 *2( ) ( 1 0 . 2 5 0 . 5 1 8 ) 3 . 5 2 . 5 6 22 1 9 7 . 7 5f i af i f ih h c x m m md d i h m m 齒頂圓 * 2( ) (1 0 . 5 1 8 0 . 0 8 ) 5 . 0 3 3a i ah h x y m m 2 2 1 3 . 0 6 6a i i a id d h m m 變位后的小齒輪參數(shù) 齒根圓 *1( ) ( 1 0 . 2 5 0 . 4 8 2 ) 3 . 5 2 . 6 8 82 6 1 . 2 4f i af i f ih h c x m m md d i h m m 齒頂圓 * 2( ) (1 0 . 4 8 2 0 . 0 8 ) 4 . 9 0 7a i ah h x y m m 2 7 6 . 3 1 4a i i a id d h m m 輪重合度的設(shè)計 由公式得 *1 ( ) (1 . 4 8 2 0 . 0 8 ) 3 . 5 1 . 4 0 2a a ih h x y m m 1 9 1 . 4 0 2 2 2 1 . 8 0 4m m m 12 1 . 8 0 4 1 . 1 4 6 719 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 查機(jī)械零件設(shè)計手冊圖 12 *22( ) (1 0 . 5 1 8 0 . 0 8 ) 3 . 5 1 . 4 3 8h x y m m 2 5 8 1 . 4 3 8 2 6 0 . 8 7 6ad m m m 226 0 . 8 7 6 1 . 0 458查得 變位齒輪重合度計算公式：1212( ) ( ) 1 9 0 . 0 5 3 5 8 0 . 0 1 1 . 5 8 7a 重合度滿足齒輪的傳動要求 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 第三章動力輸出總成軸承的計算 承的概述 滾動軸是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一，它是依靠主要元件間的滾動接觸拉支承轉(zhuǎn)動零件的。與滑動軸承相比，偶動軸承具有摩擦阻力小，功率消耗少，啟動容易等優(yōu)點。 常用的滾動軸承絕答多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并有專業(yè)工廠大量制造及供應(yīng)各種常用規(guī)格的軸承。滾動軸承的基本結(jié)構(gòu)是由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架等四部分組成。內(nèi)圈用來和軸頸裝配，外圈用來和軸承座裝配。通常是內(nèi)圈隨軸頸回轉(zhuǎn)，外圈固定，但也可用于 外圈回轉(zhuǎn)但內(nèi)圈不動，或是內(nèi)、外圈同時回轉(zhuǎn)的場合。當(dāng)內(nèi)、圈相對轉(zhuǎn)動時，滾動體即在內(nèi)、圈的滾道間滾動。常用的滾動體，有球、圓柱滾子、滾針、圓錐滾子、球面滾子、非對稱球面滾子等幾種。軸承內(nèi)、外圈上的滾道，有限制滾動體側(cè)向位移的作用。 保持架的主要作用是均勻的隔開滾動體。如果沒有保持架，則相鄰滾動體轉(zhuǎn)動時將會由于接觸處產(chǎn)生較大的相對滑動速度而引起的磨損。保持架有沖壓的和實體的兩種。沖壓保持架一般用低碳鋼板沖壓制成，它與滾動體間有較大的間隙。實體保持架常用銅合金、鋁合金或塑料經(jīng)切削加工制成，有較好的定心作用。 軸承的內(nèi)、外圈和滾動體，一般是用軸承鉻鋼制造的，熱處理后硬度一般的不低于 60于 一般軸承的這些元件都經(jīng)過了 150攝氏度的回火處理，所以軸承的工作溫度一般不高于 120 攝氏度。所以通常當(dāng)軸承的工作溫度不高于 120 攝氏度時，元件的硬度不會下降。 當(dāng)滾動體是圓柱體或滾針時，在某些情況下，也可以沒有內(nèi)圈，外圈或保持架，這時的軸徑或軸承座就要起到內(nèi)圈或外圈的作用，因而工作表面具有相應(yīng)的硬度和粗糙度。 承的計算 根據(jù)設(shè)計結(jié)構(gòu)采用直齒傳動沒有軸向力所以采用深溝球軸承這種傳動效率較高的滾動軸承 根據(jù)軸徑選用軸承 低速軸選用 6307 和 6308；高速軸都選用 6407。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 （ 1） 高速軸的校核 由以前的受力分析的11 2 . 8 4 7 k N2 0 6rF 軸承壽命計算公式得 610 ()60h 3 查機(jī)械零件設(shè)計手冊表 22 6407 的額定負(fù)荷 C=表可得球軸承 3 帶入