畢業(yè)設(shè)計（論文）-34馬力拖拉機(jī)后橋結(jié)構(gòu)設(shè)計.doc

本科畢業(yè)設(shè)計設(shè)計題目： 34馬力拖拉機(jī)后橋結(jié)構(gòu)設(shè)計 院系名稱： 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級： 機(jī)設(shè)11-2班 姓 名： 學(xué) 號： 27 指導(dǎo)教師： 職 稱： 2015 年 6 月 12 日黑龍江科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書學(xué)生姓名： 任務(wù)下達(dá)日期： 2015 年 1 月 05 日設(shè)計開題日期： 2015 年 4 月 06 日設(shè)計開始日期： 2015 年 4 月 13 日中期答辯日期： 2015 年 5 月 11 日設(shè)計完成日期： 2015 年 6 月 12 日一、設(shè)計題目： 34馬力拖拉機(jī)后橋結(jié)構(gòu)設(shè)計 二、設(shè)計的主要內(nèi)容：1、調(diào)研報告（4000字左右，包括學(xué)生現(xiàn)場照片）； 2、可行性論證報告（4000字左右）； 3、設(shè)計計算書； 4、設(shè)計圖紙：設(shè)計總圖1張（CAD）、組件圖（CAD）12張、零件圖（CAD 12張），合計1.52張零號圖紙； 5、特色專題：三維設(shè)計圖紙1張。 三、設(shè)計目標(biāo)：設(shè)計參數(shù)：發(fā)動機(jī)最大功率34馬力，發(fā)動機(jī)最大功率轉(zhuǎn)速np=2000r/min，滿載質(zhì)量ma=3300kg，最高車速vmax=22 km/h，車輪滾動半徑rd=0.59m，變速箱最高擋傳動比igH=1.8，變速箱一擋傳動比ig1=19.4，最終傳動傳動比im=2.5。后橋結(jié)構(gòu)形式的選擇，主減速器、差速器、半軸及驅(qū)動橋殼的設(shè)計。繪制相應(yīng)設(shè)計內(nèi)容的技術(shù)圖紙。 指 導(dǎo) 教 師： 院（系）主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 黑龍江科技大學(xué)開題答辯及綜合評定書對調(diào)研報告評閱意見（10分）：對可行性論證報告評閱意見（15）：開題答辯委員會審核意見：組長簽字：成員簽字： 年 月 日本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計摘 要拖拉機(jī)是農(nóng)業(yè)作業(yè)的主要動力，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化不可缺少的動力機(jī)械，它主要由發(fā)動機(jī)、傳動系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、工作裝置及電器設(shè)備等部分所組成。當(dāng)拖拉機(jī)配帶上農(nóng)機(jī)具后，可作耕地、播種、中耕施肥、噴藥和收割等田間作業(yè)；可作開溝、推土、平地等農(nóng)田基本建設(shè)作業(yè)；配上拖車還可以擔(dān)負(fù)運(yùn)輸任務(wù)，拖拉機(jī)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，可以大力提高生產(chǎn)力，充分顯示出農(nóng)業(yè)機(jī)械化的巨大威力和拖拉機(jī)的重要性?，F(xiàn)階段農(nóng)業(yè)機(jī)械化的步伐正在加快，在這個大前提下，根據(jù)現(xiàn)有拖拉機(jī)后橋的工作情況及使用性能，完成34馬力拖拉機(jī)后橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過對后橋部分的設(shè)計，使整車的性能更加優(yōu)越。設(shè)計包括中央傳動螺旋錐齒輪的設(shè)計、差速器的設(shè)計、最終傳動齒輪的設(shè)計與校核、花鍵的選用與校核、長半軸工作情況的分析與設(shè)計，并完成了裝配圖、組件圖和零件圖的繪制，并實現(xiàn)了后橋的良好使用性和結(jié)構(gòu)工藝性。關(guān)鍵字：拖拉機(jī)；后橋；中央傳動；最終傳動Abstract Tractor is the main driver of agricultural operations, agricultural mechanization is indispensable power machinery, which is mainly from the engine, transmission system, travel system, control system, equipment and electrical equipment and other parts of the composition. When the tractor is equipped to bring farm machinery can be used for arable land, planting, cultivating, fertilizing, spraying and harvesting and other field operations; can be used for ditching, bulldozing, flat farmland capital construction and other operations; coupled trailers can also undertake transport tasks, tractors used for agricultural production, can greatly improve productivity, it shows the importance of agricultural mechanization enormous power and tractor. Current Agricultural mechanization pace is accelerating this premise, according to the working conditions and the use of performance of the existing rear axle of the tractor, 34 horsepower tractors to complete the structural design of the rear axle. By part of the design of the rear axle, making the cars superior performance. Design includes a central drive bevel gear design, differential design, design and checking final drive gear selection and check splined axle long work of analysis and design, and completed the assembly drawings, assembly drawing the diagram and parts, and to achieve a good use of the technology and structure of the rear axle. Keywords: tractor; rear axle; central drive; final drive目 錄摘 要I第一部分 調(diào)研報告1前 言21.1查閱相關(guān)資料了解課題所涉及技術(shù)領(lǐng)域的基本情況2 1.1.1當(dāng)前課題的目前概況2 1.1.2生產(chǎn)能力31.2所調(diào)研走訪企業(yè)的概況31.3所設(shè)計的課題目前采用的設(shè)計方法31.4現(xiàn)階段存在哪些技術(shù)問題51.5對市場進(jìn)行簡單分析61.6結(jié)論6參考文獻(xiàn)7第二部分 可行性論證報告82.1設(shè)計課題要達(dá)到的設(shè)計目的82.2結(jié)合調(diào)研報告獲得的信息進(jìn)行簡要論述82.3提出方案82.4所設(shè)計方案的結(jié)構(gòu)簡圖92.5設(shè)計方案論證112.6結(jié)論13參考文獻(xiàn)14第三部分 畢業(yè)設(shè)計計算說明書153.1確定設(shè)計參數(shù)153.2整體式單級主減速器基本參數(shù)的選擇和設(shè)計計算15 3.2.1主減速比的確定15 3.2.2主減速齒輪計算載荷的確定16 3.2.3主減速器齒輪基本參數(shù)173.3對稱錐齒輪式差速器設(shè)計19 3.3.1差速器齒輪主要參數(shù)選擇19 3.3.2差速器齒輪的幾何尺寸計算20 3.3.3差速器齒輪強(qiáng)度計算213.4短半軸設(shè)計223.5長半軸設(shè)計23 3.5.1驅(qū)動力或制動力最大時23 3.5.2發(fā)生側(cè)滑時24 3.5.3當(dāng)拖拉機(jī)通過不平路面時253.6最終傳動齒輪設(shè)計25 3.6.1選擇材料25 3.6.2齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計26 3.6.3校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度28 3.6.4齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計303.7花鍵的選用及校核30第四部分 畢業(yè)設(shè)計特色專題33結(jié) 論35致 謝36參考文獻(xiàn)37CONTENTSAbstractIPart I Research Report1Foreword21.1 Access to relevant information to understand the basic issues involved in the case of art2 1.1.1 The current issue of the current profile2 1.1.2 manufacturability31.2 Profile visited enterprises of the investigation31.3 Design methods currently used design topics specific circumstances means research 31.4 What are the technical problems at this stage51.5 A simple analysis of the market61.6 Conclusion6References7Part II the Feasibility Study Report82.1 Design issues designed to achieve82.2 Information obtained by combining research report briefly discusses82.3 A proposal82.4 The design of the structure diagram92.5 Argumentation122.6 Conclusion15References15PartIII the manual calculation of graduation163.1 Determine the design parameters163.2 Selection and design of the whole single-stage main gear basic parameters of the calculation17 3.2.1 Main reduction gear ratio is determined18 3.2.2 Main reduction gear calculation to determine the load18 3.2.3 The basic parameters of the main Gear203.3 Bevel gear differential symmetrical design20 3.3.1 The main parameters of the differential gear20 3.3.2 Calculation of the differential gear geometry22 3.3.3 Differential gear strength calculation233.4 Semiminor design24 3.4.1 Design shaft243.5 Long axle design25 3.5.1 Maximum driving force or braking force25 3.5.2 When a skid25 3.5.3 When the tractor through the rough road273.6 Final drive gear design27 3.6.1 Choose Material27 3.6.2 Tooth root bending fatigue strength design27 3.6.3 Check Tooth Contact Fatigue Strength30 3.6.4 Design Gear313.7 Selection and Check Spline31Part IV graduation design features topics33Conclusion35Thanks36References375第一部分 調(diào)研報告1、學(xué)生、教師簡介學(xué) 生 簡 介姓名專業(yè)班級學(xué)號郭銳機(jī)械設(shè)計制造及其自動化機(jī)設(shè)11-227指 導(dǎo) 教 師 簡 介姓 名工作單位專 業(yè)職 稱學(xué)校教師曹賀機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計副教授企業(yè)教師夏工松江拖拉機(jī)廠車輛工程工程師 2 、對所調(diào)研的企業(yè)應(yīng)有學(xué)生本人與企業(yè)產(chǎn)品的合影照片。前 言 本次設(shè)計題目是34馬力拖拉機(jī)后橋結(jié)構(gòu)設(shè)計，題目涉及的主要技術(shù)領(lǐng)域先進(jìn)制造技術(shù)，現(xiàn)代設(shè)計方法，機(jī)械工程材料，現(xiàn)代加工工藝，材料力學(xué)。進(jìn)行調(diào)研達(dá)到了了解后橋的原理和結(jié)構(gòu)組成，了解后橋的現(xiàn)狀及存在的缺陷和不足，了解后橋的設(shè)計過程和設(shè)計方法,了解了現(xiàn)在我國拖拉機(jī)的發(fā)展情況和趨勢的目的。1.1查閱相關(guān)資料了解課題所涉及技術(shù)領(lǐng)域的基本情況1.1.1當(dāng)前課題的目前概況拖拉機(jī)是農(nóng)業(yè)作業(yè)的主要動力，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化不可缺少的動力機(jī)械，它主要由發(fā)動機(jī)、傳動系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、工作裝置及電器設(shè)備等部分所組成。當(dāng)拖拉機(jī)配帶上農(nóng)機(jī)具后，可作耕地、播種、中耕施肥、噴藥和收割等田間作業(yè)；可作開溝、推土、平地等農(nóng)田基本建設(shè)作業(yè)；配上拖車還可以擔(dān)負(fù)運(yùn)輸任務(wù)，拖拉機(jī)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，可以大力提高生產(chǎn)力，充分顯示出農(nóng)業(yè)機(jī)械化的巨大威力和拖拉機(jī)的重要性。當(dāng)前，隨著我國綜合國力的不斷增強(qiáng)，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)進(jìn)程不斷推進(jìn),國家惠農(nóng)政策的不斷深化，我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展速度在加快。據(jù)中國農(nóng)機(jī)工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2013年中國農(nóng)機(jī)工業(yè)總產(chǎn)值為3 779億元，中國已經(jīng)當(dāng)之無愧地成為世界第一農(nóng)機(jī)大國。目前國內(nèi)外拖拉機(jī)市場形勢，中型拖拉機(jī)功率在向上延伸，36.8 44.1 kW(5060馬力)功率段拖拉機(jī)在國內(nèi)外市場都有很大的需求和增量空間，73.5 kW(100馬力)以上拖拉機(jī)是今后值得關(guān)注的發(fā)展方向。拖拉機(jī)正在向大功率、多檔位、高速度、四輪驅(qū)動、自動控制、負(fù)載變速、和駕駛舒適安全等方向發(fā)展，特別是在液壓、電子、檢測及計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用使拖拉機(jī)的操縱、控制、調(diào)節(jié)及監(jiān)視等逐步趨于自動化。在制造方面逐步采用了新材料、新技術(shù)，提高了零部件的工作性能和拖拉機(jī)的可靠性，延長了使用壽命，并且動力性和經(jīng)濟(jì)性好。拖拉機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、品種較多、加工精度要求高。拖拉機(jī)制造企業(yè)生產(chǎn)固定投資規(guī)模較大；產(chǎn)品生產(chǎn)過程復(fù)雜，產(chǎn)品需求季節(jié)性強(qiáng)，流動自己占用量大；新產(chǎn)品開發(fā)需要大量研發(fā)資金投入。此外拖拉機(jī)運(yùn)用低于廣闊，在農(nóng)忙等高峰季節(jié)對維修手否服務(wù)要求較高，不論農(nóng)用拖拉機(jī)還是工業(yè)用拖拉機(jī)，為了提高單機(jī)的作業(yè)生產(chǎn)率，平均功率繼續(xù)增大，但增大的速率已有降低趨勢。1.1.2生產(chǎn)能力從日前的拖拉機(jī)市場情況看，存在著生產(chǎn)能力嚴(yán)重過剩和高端產(chǎn)品相對短缺的矛盾傳統(tǒng)的。技術(shù)含量低的小型拖拉機(jī)生產(chǎn)能力過剩，而具有個性特點的小型拖拉機(jī)和技術(shù)含品較高的大型拖拉機(jī)產(chǎn)品相對短缺?，F(xiàn)今我國的各類拖拉機(jī)年產(chǎn)銷量在200萬臺左右，而功率在25馬力以下的小四輪拖拉機(jī)和手扶拖拉機(jī)則占96%以上。1.2所調(diào)研走訪企業(yè)的概況 哈爾濱松江拖拉機(jī)有限公司其前身是哈爾濱拖拉機(jī)廠，始建于1948年，是具有60多年歷史的國有企業(yè)，于1963年正式被國家列為“七拖八內(nèi)”重點行業(yè)企業(yè)之一，是全國唯一專業(yè)生產(chǎn)林業(yè)集材拖拉機(jī)的廠家，“爬山虎”集材拖拉機(jī)是國內(nèi)知名品牌，有一萬多臺林業(yè)拖拉機(jī)服務(wù)于國內(nèi)外林區(qū)。從上世紀(jì)80年代開始根據(jù)市場需要生產(chǎn)大、中、小馬力農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)，已累計生產(chǎn)近20萬臺，在東北三省及內(nèi)蒙古東部地區(qū)有一定的知名度。企業(yè)現(xiàn)有在冊職工278人，其中中級以上技術(shù)人員60人，高級技師32人，技師103人，高級工83人。工廠目前占地面積203564平方米，建筑面積135709平方米；現(xiàn)有設(shè)備846臺套，其中金切設(shè)備306臺，精、大、稀設(shè)備45臺。工廠以機(jī)械加工、熱處理、沖壓和焊接見長。經(jīng)多年發(fā)展，工廠在產(chǎn)品開發(fā)、工藝手段、檢測水平等方面都有很大提高，積累了豐富的開發(fā)、制造農(nóng)、林拖拉機(jī)的能力和經(jīng)驗，已成為林機(jī)、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械三大類十幾個品種的綜合性機(jī)械制造企業(yè)。1.3所設(shè)計的課題目前采用的設(shè)計方法 目前采用的設(shè)計方法為優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、計算機(jī)輔助設(shè)計、有限元法等。1.優(yōu)化設(shè)計 優(yōu)化設(shè)計（Optimal Design）是把最優(yōu)化數(shù)學(xué)原理應(yīng)用于工程設(shè)計問題，在所有可行方案中尋求最佳設(shè)計方案的一種現(xiàn)代設(shè)計方法。在進(jìn)行工程優(yōu)化設(shè)計時，首先把工程問題按優(yōu)化設(shè)計所規(guī)定的格式建立數(shù)學(xué)模型，然后選用合適的優(yōu)化計算方法在計算機(jī)上對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行尋優(yōu)求解，得到工程設(shè)計問題的最優(yōu)設(shè)計方案。 在建立優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型的過程中，把影響設(shè)計方案選取的那些參數(shù)稱為設(shè)計變量；設(shè)計變量應(yīng)當(dāng)滿足的條件稱為約束條件；而設(shè)計者選定來衡量設(shè)計方案優(yōu)劣并期望得到改進(jìn)的指標(biāo)表示為設(shè)計變量的函數(shù)，稱為目標(biāo)函數(shù)。設(shè)計變量、約束函數(shù)、目標(biāo)函數(shù)組成了優(yōu)化設(shè)計問題的數(shù)學(xué)模型。優(yōu)化設(shè)計需要把數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化算發(fā)放到計算機(jī)程序中用計算機(jī)自動尋優(yōu)求解。常用的優(yōu)化算法有：0.618法、鮑威爾（Power）法、變尺度法、復(fù)合型法、懲罰函數(shù)法。2.可靠性設(shè)計可靠性設(shè)計（Reliability Design）是以概率論和數(shù)理統(tǒng)計為理論基礎(chǔ)，是以失效分析、失效預(yù)測及各種可靠性試驗為依據(jù)，以保證產(chǎn)品的可靠性為目標(biāo)的現(xiàn)代設(shè)計方法?？煽啃栽O(shè)計的基本內(nèi)容是：選定產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)及量值，對可靠性指標(biāo)進(jìn)行合理的分配，再把規(guī)定的可靠性指標(biāo)設(shè)計到產(chǎn)品中去。3.計算機(jī)輔助設(shè)計 計算機(jī)輔助設(shè)計（Computer Aided Design)，簡稱CAD。他是把計算機(jī)技術(shù)引入設(shè)計過程并用來完成計算、選型、繪圖及其他作業(yè)的一種現(xiàn)代設(shè)計方法。計算機(jī)、繪圖積極其他外圍設(shè)備構(gòu)成CAD硬件系統(tǒng)，而操作系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等構(gòu)成CAD的軟件系統(tǒng)。通常所說的CAD系統(tǒng)是只由系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件組成，兼有計算、圖形處理、數(shù)據(jù)庫等功能，并能綜合利用這些功能完成設(shè)計作業(yè)的系統(tǒng)。4.有限元法 有限元法（Finite Method）是以電子計算機(jī)為工具的一種數(shù)值計算方法。目前，該方法不僅能用于工程中復(fù)雜的非線性問題、非穩(wěn)態(tài)問題（如結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)、熱傳導(dǎo)、電磁場等方面的問題）的求解，而且還可以用于工程設(shè)計中進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的靜態(tài)和動力學(xué)分析，并能準(zhǔn)確地計算復(fù)雜零件的應(yīng)力分布和變形，成為復(fù)雜零件強(qiáng)度和剛度計算的有利分析工具。1.4現(xiàn)階段存在哪些技術(shù)問題 先說小型拖拉機(jī)：我國當(dāng)前小型拖拉機(jī)，主要改變產(chǎn)品同質(zhì)化，向多樣式、多功能、多類型的方向發(fā)展。主要為繼續(xù)拓展功能，提供合適的機(jī)具掛接位置，以及后置、側(cè)置動力輸出和液壓輸出，變型為可與多種機(jī)具配套的設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)品主要機(jī)型整機(jī)技術(shù)水平基本相當(dāng)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動效率高的特點。動力系統(tǒng)主要隨著功率向上延伸，選配3缸機(jī)的也開始增多，同時四輪驅(qū)動已成為必備機(jī)型；采用6擋或8擋掛接齒輪換擋變速箱和蹄式制動器。隨著國家重農(nóng)政策的實施，農(nóng)機(jī)用戶購買力增強(qiáng)，用戶對高檔產(chǎn)品的需求會逐步增加，直聯(lián)式機(jī)型有可能部分替代帶傳動型產(chǎn)品，在國內(nèi)、國外市場都具有較好的前景。接著讓我們主要說一下中大馬力的拖拉機(jī)。大馬力的整機(jī)拖拉機(jī)可靠性將要進(jìn)一步提高，而隨著國家對環(huán)境治理力度進(jìn)一步加大，排放將進(jìn)一步放低，采用綜合電控技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能高效，安全性、舒適性、維護(hù)保養(yǎng)性不斷提高。 自動換擋技術(shù)將越來越適應(yīng)農(nóng)田特定模式，并且基本可以實現(xiàn)機(jī)械傳動、動力換擋、無極變速模塊化多種配置；同時，操縱以及顯示裝置的人機(jī)工程設(shè)計也將越來越普及。其實這些技術(shù)，在國外的普及率已經(jīng)很廣泛，而主要作用就是操縱更加方便，更加安全，縮短反應(yīng)時間，增加使用壽命。液壓懸掛系統(tǒng)方面，系統(tǒng)可靠性指標(biāo)進(jìn)一步提高；國內(nèi)電控懸掛將進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用范圍，畢心負(fù)荷傳感液壓系統(tǒng)得到初步應(yīng)用。駕駛室將更加舒適。駕駛室外觀將更加美觀、增加可用空間和可視空間。密封性更加增強(qiáng)，會減輕噪音干擾。駕駛室懸架技術(shù)應(yīng)用將更加廣泛。電子控制方面更加智能方便。分布式電子控制系統(tǒng)應(yīng)用將會更加廣泛，自動化、智能化程度顯著提高。顯示器上智能化數(shù)字化性能監(jiān)視系統(tǒng)、虛擬終端得到普遍應(yīng)用，可視化及實時性顯著提高。1.5對市場進(jìn)行簡單分析 各馬力段產(chǎn)品需求熱點不一。當(dāng)前我國對于100馬力以上的大型拖拉機(jī)的需求正在逐步增加，而100-110馬力兩區(qū)及100-130馬力四驅(qū)產(chǎn)品也將逐步成為熱點。而受土地流轉(zhuǎn)和大規(guī)?？鐓^(qū)作業(yè)的影響，160馬力以上的產(chǎn)品再高速的增長。而20-50馬力的輪拖市場占比依舊很高，需求依然逐漸上升。 隨著土地流轉(zhuǎn)的加大和加快，也隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度的加深，大馬力的拖拉機(jī)越來越熱。截至到13年，大型拖拉機(jī)的市場一直長勢良好。但整體分析來看，大馬力拖拉機(jī)中的進(jìn)口機(jī)比例較國產(chǎn)機(jī)的占比明顯偏大，所以大型拖拉機(jī)的銷量，國機(jī)增長并不凸顯。 而2014年上半年，我國大中型拖拉機(jī)市場需求呈現(xiàn)出近年少有的下滑。據(jù)89家拖拉機(jī)規(guī)模生產(chǎn)企業(yè)監(jiān)測顯示，17月累計銷售各種型號的大中型拖拉機(jī)35.26萬臺，同比下降6.92%。這種下降從月度走勢中得到淋漓盡致的體現(xiàn)。17月，月度銷量分別為3.18萬臺、3.57萬臺、5.98萬臺、4.76萬臺、4.35萬臺、2.62萬臺和4.03萬臺，同比分別下降了14.73%、0.88%、1.66%、22.49%、3.41%、13.6%和1.8%?？v觀2011年以來四年的大中型拖拉機(jī)月度走勢，可以看出今年上半年最為慘淡，月度同比始終沒有走出下滑通道。1.6結(jié)論整體上，我國還在向大馬力方向發(fā)展，雖然從對拖拉機(jī)市場而言，大馬力的普及就意味著拖拉機(jī)市場需求的下滑，但是近些年中型馬力的拖拉機(jī)無疑將是我國國產(chǎn)機(jī)的發(fā)展方向，這和我國當(dāng)前的土地形式以及政策有著密不可分的關(guān)系。所以，國產(chǎn)的拖拉機(jī)行業(yè)，面對如此的境遇，就應(yīng)該有所行動。5參考文獻(xiàn)1林明等,高端農(nóng)業(yè)裝備J,2013年世界農(nóng)機(jī)工業(yè)發(fā)展概況系列報道，2014.03；2王鳳岐,現(xiàn)代設(shè)計方法及其應(yīng)用M,天津大學(xué)出版社，2008.05；3郭曉博,我國拖拉機(jī)試驗技術(shù)發(fā)展概況與展望J,拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車，2014（01）；4任娜,國產(chǎn)拖拉機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢J,每周話題第十九期，2014.9.19；5許國明,2012年輪式拖拉機(jī)市場淺析J,農(nóng)機(jī)市場，2012（01）；6李曉賢,拖拉機(jī)的發(fā)展概況J,每周話題第十九期，2015.3.23.第二部分 可行性論證報告2.1設(shè)計課題要達(dá)到的設(shè)計目的通過這次設(shè)計鍛煉自己的設(shè)計能力、識圖能力、制圖能力、自主學(xué)習(xí)能力、自己研發(fā)能力等諸多能力，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)，并通過這次設(shè)計自主設(shè)計一種可投入生產(chǎn)的后橋。2.2結(jié)合調(diào)研報告獲得的信息進(jìn)行簡要論述拖拉機(jī)正在向大功率、多檔位、高速度、四輪驅(qū)動、自動控制、負(fù)載變速、和駕駛舒適安全等方向發(fā)展，特別是在液壓、電子、檢測及計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用使拖拉機(jī)的操縱、控制、調(diào)節(jié)及監(jiān)視等逐步趨于自動化。在制造方面逐步采用了新材料、新技術(shù)，提高了零部件的工作性能和拖拉機(jī)的可靠性，延長了使用壽命，并且動力性和經(jīng)濟(jì)性好。拖拉機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、品種較多、加工精度要求高。拖拉機(jī)制造企業(yè)生產(chǎn)固定投資規(guī)模較大；產(chǎn)品生產(chǎn)過程復(fù)雜，產(chǎn)品需求季節(jié)性強(qiáng)，流動自己占用量大；新產(chǎn)品開發(fā)需要大量研發(fā)資金投入。此外拖拉機(jī)運(yùn)用低于廣闊，在農(nóng)忙等高峰季節(jié)對維修手否服務(wù)要求較高，不論農(nóng)用拖拉機(jī)還是工業(yè)用拖拉機(jī)，為了提高單機(jī)的作業(yè)生產(chǎn)率，平均功率繼續(xù)增大，但增大的速率已有降低趨勢。2.3提出方案根據(jù)自己所掌握的知識，依據(jù)所應(yīng)用的理論、提出三個方案。單級驅(qū)動橋、有差速鎖驅(qū)動橋，中央傳動+最終傳動驅(qū)動橋。2.4所設(shè)計方案的結(jié)構(gòu)簡圖單級驅(qū)動橋（見圖2-1）圖2-1 單級驅(qū)動橋1行星齒輪；2主動錐齒輪；3主減速器從動錐齒輪；4車輪；5半軸齒輪；6半軸；7差速器殼；有差速鎖驅(qū)動橋（見圖2-2）圖2-2 有差速鎖驅(qū)動橋1主動錐齒輪；2主減速器從動錐齒輪；3差速器殼；4差速鎖：5車輪：6行星齒輪：7半軸齒輪；中央傳動+最終傳動（見圖2-3）圖2-3 中央傳動+最終傳動驅(qū)動橋1主動錐齒輪；2主減速器從動錐齒輪；3差速器殼；4差速鎖：5車輪：6半軸：7最終傳動主動齒輪；8行星齒輪；9半軸齒輪：10最終傳動從動齒輪：2.5設(shè)計方案論證1、技術(shù)方面 單級驅(qū)動橋 最簡單的通過驅(qū)動軸驅(qū)動后橋，主動齒輪帶動主減速器從動錐齒輪轉(zhuǎn)動，從動錐齒輪帶動差速器殼轉(zhuǎn)動，帶動整個差速器轉(zhuǎn)動，從而達(dá)到傳動的目的。這種結(jié)構(gòu)沒有差速鎖，缺點是當(dāng)一側(cè)打滑空轉(zhuǎn)時不能有效的達(dá)到驅(qū)動目的。 有差速鎖驅(qū)動橋 這種結(jié)構(gòu)的后橋的傳動路徑是主動齒輪帶動主減速器從動錐齒輪轉(zhuǎn)動，從動錐齒輪帶動差速器殼轉(zhuǎn)動，從而達(dá)到傳動的目的。當(dāng)一側(cè)車輪打滑的時候通過調(diào)節(jié)差速鎖使另一側(cè)車輪能有效的達(dá)到驅(qū)動的目的。 拖拉機(jī)在彎道行駛，內(nèi)外兩側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速有一定的差別，外側(cè)車輪的行駛路程長，轉(zhuǎn)速也要比內(nèi)部車輪的轉(zhuǎn)速高，“差速器”就是用來讓車輪轉(zhuǎn)速產(chǎn)生差異的，在轉(zhuǎn)彎的情況下可以使左右車輪進(jìn)行合理的扭矩分配，來達(dá)到合理的轉(zhuǎn)彎效果。這個時候就需要差速器來調(diào)節(jié)（幾乎所有車輛都具有差速器）。后橋限滑差速器位于車輛兩個后車輪之間，它可以彌補(bǔ)普通差速器的由于車輪懸空而導(dǎo)致空轉(zhuǎn)，差速器將動力源源不斷的傳給沒有阻力的空轉(zhuǎn)車輪，車輛不但不能向前運(yùn)動，而且大量動力也會流失的這種弊端。一般后橋限滑差速器會配備在一些高性能車輛上。裝有后橋限滑差速器的車輛在激烈駕駛時，還可以進(jìn)行大范圍的漂移動作。后橋差速鎖位于車輛兩個前車輪之間，差速鎖和差速器起到完全相反的作用。也就是不讓差速器工作，讓兩側(cè)的車輛轉(zhuǎn)速相同。比如一側(cè)的車輪卡死另一側(cè)車輪打滑的情況下，差速器就會起作用了，因為差速器的作用就是允許兩側(cè)車輪出現(xiàn)速度差，這樣，被卡死的一側(cè)車輪仍靜止不動，而另一側(cè)車輪則會因為差速器的作用而瘋狂的旋轉(zhuǎn)，一側(cè)卡死，一側(cè)狂轉(zhuǎn)，汽車自然也就無法前行被困住。為了讓動力能夠正常的傳遞到那個“靜止”的車輪上，就必須有差速鎖，它可以將兩個半軸進(jìn)行鋼性連接，使其成為一個整體，這樣兩側(cè)的車輪都可以得到相同的動力，使車輛可以擺脫困境，這就是差速鎖的作用。有中央傳動+最終傳動這種結(jié)構(gòu)的后橋的傳動路徑是主動齒輪帶動主減速器從動錐齒輪轉(zhuǎn)動，從動錐齒輪帶動差速器殼轉(zhuǎn)動，從而達(dá)到傳動的目的。當(dāng)一側(cè)車輪打滑的時候通過調(diào)節(jié)差速鎖使另一側(cè)車輪能有效的達(dá)到驅(qū)動的目的。當(dāng)通過差速器傳出的轉(zhuǎn)速過快的時候通過中央傳動+最終傳動減速，達(dá)到想要的速度。分為內(nèi)置式和外置式，內(nèi)置式后橋：左、右最終傳動與中央傳動和差速器同一后橋殼體內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，因驅(qū)動輪可在半軸上移動，故能無極調(diào)節(jié)輪距，但加大了橋殼尺寸，是離地間隙減小。外置式后橋：左、右最終傳動具有各自獨立的殼體，并分置左右驅(qū)動輪處。此種后橋殼技能獲得較大的離地間隙，改變最終傳動殼體與后橋殼體的相對位置，還可同時改變離地間隙和拖拉機(jī)軸距，但不能無極調(diào)節(jié)輪距。2、制造方面制造方法后橋是由車輪、驅(qū)動橋殼、半軸、主減速器、差速器組成。驅(qū)動橋殼的制造方法：總體為鑄造而成，然后經(jīng)過磨床鉆穿，使得內(nèi)部和邊緣有足夠的光滑度。半軸的制造方法：當(dāng)拖拉機(jī)在啟動或上坡的時候扭矩很大，特別在緊急制動或行駛在不平坦的道路上時工作條件更為惡劣，半軸要承受沖擊、交變彎曲疲勞荷載和扭力的作用，因此，半軸生產(chǎn)所需的材料要有足夠的抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和較好的韌性。因此，合金調(diào)質(zhì)鋼中的40Cr是較合適做拖拉機(jī)半軸的。 (1)選料剪切，同時確定加工余量，方便后續(xù)的加工操作。 (2)半軸在空氣錘上進(jìn)行胎模鍛造，并用擺碾機(jī)擺帽。 (3)對半軸進(jìn)行噴丸處理 (4)進(jìn)行毛坯桿部校直，保證垂直度.在校直中，第一次是毛坯校直，第二次是熱處理后校直熱處理后的校直要保證跳動不大于0.08，0.2和0.4。毛坯校直，用兩個固定校直滾子裝置支承半軸，由一個傳動連接裝置與半軸法蘭端上的兩個突出部位相吻合，并帶動半軸旋轉(zhuǎn)，尾座頂尖頂住半軸的桿部，校直機(jī)上的壓頭下落，半軸在滾子和壓頭的作用下校直。熱處理后的校直，半軸支承在夾具兩端，夾具能夠很容易地從一端移到另一端，這樣壓頭就能在花鍵端與法蘭端之間的任何高出部位加載鉆小端中心孔、粗車大外圓。 (5)粗車小端，采用六角轉(zhuǎn)塔車床或采用仿型車床進(jìn)行粗車和精車加工 (6)車大孔平端面是提高半軸生產(chǎn)線生產(chǎn)率的一個關(guān)鍵工序，采用切入法銑端面是較好的。 (7)粗車大端、精車大端，精車小端。(8)冷滾軋花鍵 (9)半軸的熱處理差速器齒輪制造方法拖拉機(jī)后橋差速器齒輪，包括行星齒輪、半軸齒輪，材料一般都是20CrMnTi的。由于后橋齒輪精度要求不高、產(chǎn)量非常大，因此，后橋齒輪都采用模鍛加工，模鍛后，齒面不再進(jìn)行切削加工。3、現(xiàn)有的知識儲備方面 由于我們還是學(xué)生，所以知識儲備不是很足。和本次設(shè)計有關(guān)的主要的知識方向有工程制圖、CAD、計算機(jī)office軟件、幾何公差、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械工程材料、金屬工藝學(xué)、工程機(jī)械、現(xiàn)代設(shè)計方法及其應(yīng)用等。4、經(jīng)濟(jì)性方面（經(jīng)濟(jì)成本、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益等） 從我國小型拖拉機(jī)行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r來看，該行業(yè)產(chǎn)業(yè)之間關(guān)聯(lián)度較高。小型拖拉機(jī)，包括小四輪和手扶拖拉機(jī)，總體趨于穩(wěn)定，呈現(xiàn)小幅度增減波浪形發(fā)展。主要是用于以舊換新、不發(fā)達(dá)地區(qū)的新增市場和出口。根據(jù)專家對農(nóng)村經(jīng)濟(jì)預(yù)期和小型拖拉機(jī)減少排放、提高性能、農(nóng)具配套技術(shù)發(fā)展、新增市場空間的理性分析以及近幾年走勢判斷，“十二五”期間小型拖拉機(jī)生產(chǎn)仍是起伏式變化，年產(chǎn)量基本平穩(wěn)保持在200萬-230萬臺左右。我國農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品需求主要受到以下幾個因素推動： 得益于國家政策。今年國家繼續(xù)加大對農(nóng)機(jī)購置財政補(bǔ)貼，補(bǔ)貼資金達(dá)到了200億元的歷史新高。近70%的購買者源自補(bǔ)貼政策的驅(qū)動，農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼是影響農(nóng)機(jī)行業(yè)發(fā)展的不可忽視的重要力量，逐步加大的補(bǔ)貼力度是拉動農(nóng)機(jī)需求的重要因素。 農(nóng)村勞動力結(jié)構(gòu)性短缺、農(nóng)民消費能力日漸提高； 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化率低，未來成長潛力巨大； 農(nóng)村土地集約化經(jīng)營趨勢已現(xiàn)。國內(nèi)和國際市場2.6結(jié)論 結(jié)合所學(xué)知識，結(jié)合自己的知識儲備，經(jīng)濟(jì)性，實用性方面考慮，選擇帶有差速鎖的有最終傳動的后橋結(jié)構(gòu)。參考文獻(xiàn)1李文哲,汽車拖拉機(jī)學(xué)M.中國農(nóng)業(yè)出版社，2006.03；2宋年秀,汽車底盤構(gòu)造與拆裝M.中國電力出版社，2007.04；3賈承安,十字軸冷擠壓成形工藝研究及模具設(shè)計數(shù)字化系統(tǒng)開發(fā)D，山東大學(xué)，2008；4宋勝偉,機(jī)械制圖M.電子工業(yè)出版社，2011.07；5丁德全,金屬工藝學(xué)M.機(jī)械工業(yè)出版社，2004.02；6李振鋼,機(jī)械設(shè)計M.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2013.08；7王勝春,工程機(jī)械構(gòu)造與設(shè)計M.化學(xué)工業(yè)出版社，2014.01；8關(guān)文達(dá),汽車構(gòu)造M.機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1；9許國明,2012年輪式拖拉機(jī)市場淺析J.農(nóng)機(jī)市場，2012（01）；10任娜,國產(chǎn)拖拉機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢J.每周話題第十九期,2014.9.19；38第三部分 畢業(yè)設(shè)計計算說明書3.1確定設(shè)計參數(shù)了解汽車主減速器的設(shè)計、差速器設(shè)計、最終傳動設(shè)計、驅(qū)動橋殼設(shè)計的基本方法和步驟。根據(jù)給定的設(shè)計參數(shù)，進(jìn)行主減速器設(shè)計、對稱錐齒輪式差速器設(shè)計、半軸設(shè)計計算及三維造型設(shè)計和二維裝備圖繪制。設(shè)計題目為34馬力拖拉機(jī)后橋，其基本參數(shù)如表3-1所示。表3-1 確定計算參數(shù)(r/min)(kg)(km/h)(m)20003300220.591.819.42.53.2整體式單級主減速器基本參數(shù)的選擇和設(shè)計計算3.2.1主減速比的確定在給定最大功率Pemax，最高車速vmax的情況下，i0值應(yīng)按下式來確定 (2-1)式中 rd車輪的滾動半徑，0.59m； np 最大功率時的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速， 2000r/min； vmax最高車速，22km/h； igH變速器最高檔傳動比，1.8； im最終傳動傳動比，2.5；3.2.2主減速齒輪計算載荷的確定1、按發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和最低檔傳動比確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩Tce (2-2) (2-3)式中 Tce計算轉(zhuǎn)矩，Nm； i0主減速器傳動比；4.5； i1變速器一檔傳動比；19.4； if分動器傳動比；1； 發(fā)動機(jī)到萬向軸之間傳動效率；0.92； k液力變矩器變矩系數(shù)k=1； Tmax發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩，Nm； kd猛接離合器所產(chǎn)生的動載系數(shù)，液力自動變速器kd=1NmNm2、按驅(qū)動輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩 (2-4)式中 Tcs計算轉(zhuǎn)矩，Nm; G2滿載狀態(tài)下1個驅(qū)動橋上的靜載荷，Nm; 汽車最大加速度時的后軸負(fù)載荷轉(zhuǎn)移系數(shù)，1.2; 輪胎與路面間的附著系數(shù)，取1; im主減速器從動錐齒輪到車輪間的傳動比，2.5; 主減速器主動齒輪到車輪間的傳動效率，0.98;Nm3、按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩Tcf (2-5)式中 Tcf計算轉(zhuǎn)矩，Nm； Ga汽車滿載總重量，為32340N; fR道路滾動阻力系數(shù)，取0.02; fH平均爬坡能力系數(shù)，取0.1; fi汽車性能系數(shù)，取0;Nm4、主動錐齒輪計算 轉(zhuǎn)矩為 (2-6)式中 Tz主動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩，Nm; i0主傳動比，4.5; G主、從動錐齒輪的傳動效率。G取90% 當(dāng)計算錐齒輪最大應(yīng)力時，計算轉(zhuǎn)矩Tz=1153.78Nm 當(dāng)計算錐齒輪疲勞壽命時，計算轉(zhuǎn)矩Tz=230.76Nm3.2.3主減速器齒輪基本參數(shù)表3-2 主減速器螺旋錐齒輪參數(shù)表項目計算公式及說明公式小齒輪大齒輪齒形角2020齒頂高系數(shù)0.850.85續(xù)表3-2項目計算及說明公式小齒輪大齒輪頂隙系數(shù)0.1880.188大端斷面模數(shù)6齒數(shù)比4.5齒數(shù)變位系數(shù)，齒寬重點螺旋角3535分錐角分度圓直徑錐距R齒寬系數(shù)齒寬b齒定高齒高齒根高齒定圓直徑齒根角齒頂角3.3對稱錐齒輪式差速器設(shè)計3.3.1差速器齒輪主要參數(shù)選擇1、行星齒輪數(shù)n行星齒