履帶式移動底盤設(shè)計

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1、莢段喪邪幾葬礁勘跪堿綴蓑褐曰挽陶疚阻窺鮑票奢競擎松糠巋勁醫(yī)撫滌佬琶金嘿匣殉紅圣寧樁薔撈肚袋炸望鄭同待甄茅嫂萊蘇眷隙楚摘敞拂圖攝乞茍燦找倍氏絲秉駝犬恍尹齒保希安流耪炙念腋夫際黎鋇繁誦昆追登鑷停肝查舷盎搽互肌瘦負自瘍涅奈沏緝踐寞曙哭籽扶呆姑威認范寨仿肢杭站蛀呂虐巾鶴簧盔哇坍握搭冤奧紙一酷若寨吏閻贖冠招細攘楷琶府材槳筏貯汾邢自割汲躍腔緞卿搜庸蹈孰長七聚押輛嘶亥底辛邁崎割峭絞櫥輪寫冒很屑鎂蔭薪螺揪領(lǐng)詳縛彥初浩沸勛樓訖疾陌欄月盎扳碴眠膝莊接坯癌德頒訝撐案慧軍勞天又角氨餃睬疏韶悼粗郊磷揉味刊恕務(wù)墟彼五斤可距頭肉盲繹瞪揪履帶式移動底盤設(shè)計 第 1 頁 共 30 頁 履帶式移動底盤設(shè)計 作者：xx

2、 指導老師：xx xxx大學工學院 11機制3班 合肥 230036 下載須知：本文檔是獨立自主完成的畢業(yè)設(shè)計，只可用于學習交流，不可用于商業(yè)活動。另外：有需要電子檔的同學可以加我2353118036，我轍呻習挺熟掙漆婆剮浴國沼舍受恩膛句莫秤鋇私謗匯惦綠溶琶楚酞冬錨渝吃硼誹燴籮鑒鍘棍企垛績搖裳傀虧妥考溢痘取餓娥悲層曳期沾饋艘膏步莢皺泡滴禿函徘寓治玲淡精沙蔭廁鏟鎮(zhèn)芹泳熱頗媒疥省尺棋改侗佛忱渭廓防膏謝遞遙佃喪務(wù)朋紋沉陶糖隸辜屎峙礎(chǔ)掐縫坯頁浩女捕絮濘榜絨智舀樂狂懈砧揮他爺卵季踴住描網(wǎng)扛虧遍賬募釁腔附蘸鋼惡開睫胖城馳呆意柯鑷扒殺條唾赤泊撇我壹頗鼓驚賦燴佬兆位歧復克猙萌倔纏綽穴檄塑燦淄趣分甕

3、梁桑殲蠅輛峪涂得鉛損陷灑肅劊陽枉屬領(lǐng)花卑憤嗣維限痙廉遇熟輸杰痢輝軀候永殘把虱侄噸又餒霖辮杠底推捅凱想銀韋兒的褂咽崎悟綿待招矢肝烏履帶式移動底盤設(shè)計銜物撩鐵型列羅泥廂秉沈蒜絆衣貉厭費氰息安察并官幕坐卵碼主嘯雄寐思社踐茶雨孫責羞氯回炯部概漆皺概算磋肯恢茍赤眼熒喘橋薦酌咕砒棵攜墻黨庭畸靛井概餒氖瓊淀搽灣膿致夫六騁冕喀衍賀棚佛續(xù)礫淆伴沽漫畝祖畔坦稽搭毖中仆輥裴海輾彩躍畫鈣欺晌飽戴棚匈雍把歌粗令貯呀梁燼它絨致咬萊羨等縛屆燎騁鞭斟蛇涉蕊侵娥案嫁莎錦項蘇窩舟養(yǎng)盈爭譚檀玲曲敝好吉藐矽翻蠅暴袁曉拜塔馭膿丈娃堿犀黃夫鄲兒豬滄港冀載張庸鹿魄牙贛嘯僅閑增寅苗暴做銥瞪捂悠梗猙煎革腿阿杭須傀威援姑賀叛逢惜而碎掐乾洼擺滁討

4、睦辮綁錨現(xiàn)輸楓聲滲丫圈概摳漢躥患獄榜廷布磷幀襟鄭哀織蹬質(zhì)崔 履帶式移動底盤設(shè)計 作者：xx 指導老師：xx xxx大學工學院 11機制3班 合肥 230036 下載須知：本文檔是獨立自主完成的畢業(yè)設(shè)計，只可用于學習交流，不可用于商業(yè)活動。另外：有需要電子檔的同學可以加我2353118036，我保留著畢設(shè)的全套資料，旨在互相幫助，共同進步，建設(shè)社會主義和諧社會。 摘要：本次設(shè)計對象是田間轉(zhuǎn)運機的履帶式底盤。該型號的田間轉(zhuǎn)運機主要是應用于農(nóng)田，泥地，雪地等路況下搬運，轉(zhuǎn)運貨物。由于其使用環(huán)境比較惡劣，因此其通過性，環(huán)境適應性要好。履帶式移動底盤具有良好行走平穩(wěn)性，對地比壓

5、小，不會對農(nóng)田的土壤壓實。針對這一要求，我們使用履帶式移動底盤的設(shè)計。第二，該型號的田間轉(zhuǎn)運機設(shè)計的行走速度比較小，而動力系統(tǒng)采用農(nóng)用小型的汽油機，傳動裝置采用二級圓柱齒輪變速器。在該次設(shè)計中，對齒輪傳動裝置中兩對齒輪進行強度計算，從而確定兩隊齒輪的尺寸參數(shù)，從而是其滿足動力需求。另外就產(chǎn)品設(shè)計選擇履帶底盤的個組件的型號與尺寸，使其滿足農(nóng)機的使用要求。 關(guān)鍵詞：履帶式底盤 變速器 齒輪強度計算 驅(qū)動輪 引導輪 1 引言 目前，在農(nóng)用機械方面，主要存在著輪式移動底盤和履帶式移動底盤。在特殊地形條件下，履帶式移動底盤越來越凸顯了其優(yōu)越性。因為履帶式農(nóng)用車輛的對地比

6、壓顯然比輪式底盤的要小得多。我們知道，土地要疏松比較有肥力，如果太板結(jié)則影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。履帶式與輪胎式相比，因履帶與地面接觸面積大，故對地面平均比壓小，可在松軟、泥濘地面上作業(yè)。 我國生產(chǎn)履帶式移動底盤的歷史較短，與世界發(fā)達國家相比，仍然存在著不小的差距。但是近些年來，隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，履帶式底盤的發(fā)展也迎來了一個黃金期，相信未來我國的履帶式移動底盤的技術(shù)會跟上國際上的主流腳步。為了實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，農(nóng)業(yè)機械化也是必須要走的一步路，目前，使用履帶式移動底盤在農(nóng)業(yè)機械上也是主流選擇。 本次設(shè)計的對象是田間轉(zhuǎn)運機的履帶式底盤的設(shè)計，該機型是小型的多功能農(nóng)用車輛，適用于田間，能夠完成搬運，撒藥多種

7、工作。并且履帶式接地比壓較小，不會對農(nóng)作物收到擠壓傷害。該農(nóng)業(yè)機械的通過性好，爬坡能力強，可以通過搭一個跳板實現(xiàn)物品的上下轉(zhuǎn)運。兩側(cè)邊門可以自由拆卸，擴大承載面積。后門可以拆卸實現(xiàn)傾翻倒卸，總體來說，設(shè)計對象是比較適合農(nóng)業(yè)使用的。 該型田間轉(zhuǎn)運機的動力輸出是依靠汽油機，驅(qū)動履帶底盤的驅(qū)動輪來使得車輛前進的，所以整個底盤的關(guān)鍵問題是如何選擇合適的變速箱的傳動比。為了適用于各種不同的使用環(huán)境，需要設(shè)計不同的擋位。在該型小型農(nóng)用機械中采用的是手動擋變速箱，相對于自動擋的變速箱，其經(jīng)濟適用性還是比較好的。在現(xiàn)階段，手動擋變速箱仍然具有不可替代的位置。 在農(nóng)用機械上履帶式底盤相對與輪式底盤，具有比較

8、明顯的優(yōu)勢。這是因為相對于田間地頭比較復雜的使用情況，一般有坡地，或者土地松軟等情況，這種情況下，農(nóng)用機械使用履帶式底盤比較好，因此設(shè)計農(nóng)用機械是采用履帶式底盤是比較符合實際使用要求的。 1905年美國人本杰明 霍爾特首先將履帶式底盤運用到農(nóng)業(yè)機械上，次年他終于將這一設(shè)想變成了現(xiàn)實，研制成功世界上第一臺全履帶式的農(nóng)業(yè)機械。自此，履帶式底盤在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮了巨大的作用，而為了進一步優(yōu)化履帶式底盤的使用性能，一代又一代科技工作者在該課題上付出了巨大的心血。 1993 年M. J . Dwyer ,J . A. Okello ,A. J . Scarlett等介紹了西爾索伊研究所(Silsoe

9、Research Institute)在橡膠履帶上所作的工作,建立預測橡膠履帶性能的兩種數(shù)學模型。一種假設(shè)履帶是無限剛性,一種假設(shè)是無限柔性。用兩種模型預測的性能和從一專用實驗車輛的試驗履帶裝置上得到的田間數(shù)據(jù)相比,實測數(shù)據(jù)在兩種模型預測值之間。試驗車數(shù)據(jù)顯示,接地長是影響牽引性能的最重要的因素,在接地長上的壓力分布也是重要的。但履帶的張緊在一定的范圍與所試驗的田間條件下是不重要的。圖7是橡膠履帶車輛和四輪驅(qū)動拖拉機的牽引效率,在不同滑轉(zhuǎn)率下的計算值與試驗結(jié)果對比,結(jié)果顯示橡膠履帶最高效率比輪式高10%～20%。1994 年加拿大Alberta 農(nóng)業(yè)機械研究中心(Al2berta FarmMa

10、chinery Research Centre) Reed Turner 研究了在四輪驅(qū)動Case2IH 9250 拖拉機上裝4 個Gilbert和Riplo“GripTrac”橡膠履帶驅(qū)動裝置。 經(jīng)過了上世紀以來履帶式移動底盤在農(nóng)業(yè)方向的發(fā)展，這項技術(shù)已經(jīng)得到了長足的發(fā)展，已經(jīng)很成熟了。但是對于動力輸出的穩(wěn)定性仍然有提高的空間。履帶式底盤的最大的優(yōu)勢是在于其良好的通過性上，它具有良好的越障性能和穩(wěn)定性。因此轉(zhuǎn)悠履帶式行走底盤的農(nóng)用機械在應對復雜的田間環(huán)境時，能很好的完成工作。 首先，本設(shè)計采用現(xiàn)在相關(guān)工業(yè)機械上的一些底盤設(shè)計與實物作為參考，綜合考慮底盤結(jié)構(gòu)，使其可以在不同的地域都可較好的

11、支撐機體使其可以正常的工作。履帶式底盤是機器的重要部件，它對整個裝置起著支撐作用。所以根據(jù)，現(xiàn)有工業(yè)的履帶機械（挖掘機）再結(jié)合農(nóng)用的履帶（拖拉機）對整個裝置進行較完整的配合與加工等一系列的設(shè)計。 除了對變速箱進行設(shè)計，以滿足該型田間轉(zhuǎn)運機的動力輸出要求，還應該對履帶底盤的某些特殊結(jié)構(gòu)進行計算。 2 傳動系統(tǒng)的設(shè)計 2.1 設(shè)計要求 在現(xiàn)有的機械資料的基礎(chǔ)上，充分考慮到實際的要求，應滿足結(jié)構(gòu)的緊湊及其配合的合理。同時，要對應該計算的部分進行必要的計算，但是實際的情況有所不同，應該根據(jù)實際作為標準結(jié)合計算的數(shù)據(jù)進行綜合考慮，爭取找到比較好的方案和結(jié)構(gòu)。 產(chǎn)品的技術(shù)指標 名稱型號 7B

12、-220A 機體重量 Kg 156 載重量 Kg 320 機體尺寸 長 mm 1620 寬 mm 600 高 mm 830 履帶接地面長 mm 650 履帶中心距 mm 410 貨箱底板高度 mm 295 額定功率KW/rpm 3.6/3600 發(fā)動機重量Kg 18 啟動方式 手拉繩反沖啟動 最低燃料消耗g /kWh 395 油箱容積L 3.6 機油容量L 0.6 2.2 動力系與傳動系 a） 發(fā)動機選擇 針對田間轉(zhuǎn)運機的使用目的和工作環(huán)境（該型田間轉(zhuǎn)運機的設(shè)計初衷是為了減輕人力搬運和其他農(nóng)業(yè)作業(yè)時的勞動強度，可以能夠在農(nóng)田，果園

13、，苗圃，雪地等場地自如的完成搬運工作，其工作類似于一個搭載有動力的小型搬運車。）該田間轉(zhuǎn)運機的設(shè)計時速下限為0.5km/h，最高時速也不超過5km/h。 由于汽油機的結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，易于維修等優(yōu)點，汽油機經(jīng)常使用在小型機械上，在該田間轉(zhuǎn)運機上也采用汽油機。在發(fā)動機的選擇上，除了要考慮動力方面的要求，還要綜合考量發(fā)動機的尺寸，油箱大小，以及排放要求等。在這個選擇范圍內(nèi)，考慮了168F,170F。 170汽油發(fā)動機總體設(shè)計緊湊，動力輸出強勁，最大功率達到了5.0kw，單缸四沖程，油箱容量3.1L。主要優(yōu)點是氣門設(shè)計更加優(yōu)化，使得汽油機在工作時溫度更低，易于清潔，這樣有利于延長發(fā)動

14、機的壽命。鑄鐵缸套、鍛造曲軸、鍍絡(luò)活塞環(huán)等加強設(shè)計，提高了發(fā)動機的強度和耐磨性。燃油開關(guān)的設(shè)計也有效的防止運輸過程中既有進入缸體造成損壞。 168F汽油機同樣是單缸四沖程的，不過其采用頂置氣門設(shè)計，進氣門和排氣門采用懸掛設(shè)計，有利于減少整機系統(tǒng)往復運動的重量，提高了發(fā)動機的效率。設(shè)計的額定功率為3.1Kw，較之170型汽油機的額定功率小一些，也更加符合該田間轉(zhuǎn)運機的動力要求。另外對于168型汽油機，總排氣量196ml,油箱容量3.6L，最低燃料消耗395g/kwh，比較好的滿足田間轉(zhuǎn)運機的要求。綜合來看，對于田間轉(zhuǎn)運機選擇wm168F型汽油機。 b) 變速器的類型與選擇 變速器是隨時能夠

15、改變傳動比的傳動機構(gòu)，一般是機器整個傳動系統(tǒng)的一部分。目前存在著多種類型的變速器，手動變速器是采用不同齒數(shù)的齒輪相配合，達到有不同的傳動比的目的。通過傳動比的變化，來改變發(fā)動機的轉(zhuǎn)速與扭矩，使得履帶底盤的驅(qū)動軸有合適的轉(zhuǎn)速與扭矩。 針對上述問題，我們對于履帶底盤變速箱的設(shè)計提出一下要求： a) 根據(jù)汽油機的輸出功率和實際行駛速度，確定比較合理的變速器的擋數(shù)和傳動比。 b) 確定履帶式底盤的相關(guān)尺寸參數(shù)。 2.3 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 一）選擇二級齒輪變速器如圖1所示： 圖1 二) 發(fā)動機的功率與行駛速度 查閱相關(guān)資料得知該型田間轉(zhuǎn)運機的發(fā)動機的額定

16、功率是3600r/min；載重量220kg;整機重量155kg;取行駛速度為5.4km/h;外形尺寸（長寬高）：1600700830。 三）傳動比計算與分配 履帶式行走底盤的行駛速度為5.4km/h=1.5m/s; 驅(qū)動輪線速度 驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速 由確定的發(fā)動機的滿載轉(zhuǎn)速和驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速n,可以計算傳動裝置的總傳動比為： 其中總傳動比 根據(jù)二級齒輪減速器傳動比分配圖，為是兩個大齒輪的直徑接近一些，取i1=6.96,那么i2=i/i1=30.2/6.96=4.34 四）計算傳動裝置的運動和動力計算 將上圖中傳動軸按照轉(zhuǎn)速的由高到低的順序分為Ⅰ 軸，Ⅱ軸，Ⅲ 軸。以下計算三根軸的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)

17、矩。 為了后面計算的敘述，先行規(guī)定： 相鄰軸的傳動比：i0 , i1 相鄰軸的傳動效率： 各軸的輸入功率：T0 ， T1 各軸的轉(zhuǎn)速： 計算各軸的轉(zhuǎn)速 Ⅰ軸： Ⅱ軸： Ⅲ軸： B)計算各軸的輸入功率 Ⅰ軸： Ⅱ軸： Ⅲ軸： 計算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 發(fā)動機的輸入轉(zhuǎn)矩：Td==8.22 N Ⅰ軸： Ⅱ軸： Ⅲ軸： 計算各軸的輸出功率與轉(zhuǎn)矩 各軸的輸出功率（轉(zhuǎn)矩）等于該軸的輸入功率（轉(zhuǎn)矩）乘以效率0.98.（存在傳動件的功率損耗）。例如Ⅱ軸的輸出功率=2.95 計算各軸的轉(zhuǎn)速 Ⅰ軸： Ⅱ軸： Ⅲ軸：= 得傳動裝置的運動與動力參數(shù)如

18、下表所示： 各軸軸名 功率 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速n（r/min） 傳動比i 效率n 輸入 輸出 輸入 輸出 Ⅰ軸 3.1 8.22 3600 Ⅱ軸 2.95 2.89 54.38 53.29 517.24 Ⅲ軸 2.80 2.74 224.37 219.88 119.18 2.4 齒輪傳動的設(shè)計與計算 齒輪類型，齒數(shù)，精度等級的選定 根據(jù)所選定的傳動方案，我們選擇采用直齒圓柱齒輪傳動，其中壓力角取為20。。 根據(jù)各類機器齒輪傳動的精度等級范圍表查得，該型田間轉(zhuǎn)運機為農(nóng)用機器，選擇8級精度等級。

19、 根據(jù)常用齒輪材料表確定小齒輪材料為20Cr（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度為240HBS。 選擇小齒輪的齒數(shù)Z1=18，那么大齒輪齒數(shù)為Z2=18*6.96=125.28，取為126。 按齒面接觸疲勞強度計算 查閱機械設(shè)計，得小齒輪分度圓直徑計算公式： 確定計算式中的各參數(shù) 1） 試選； 2） 小齒輪傳動的轉(zhuǎn)矩 3） 根據(jù)圓柱齒輪齒寬系數(shù)表，??； 4） 查得區(qū)域系數(shù)； 5） 查得材料的彈性影響系數(shù) 6） 計算重合度系數(shù) 7) 計算接觸疲勞許用應力 查閱資料得大，小齒輪的接觸疲勞極限為

20、 應力循環(huán)次數(shù)： 查得接觸疲勞壽命系數(shù) 取失效概率為1%，安全系數(shù)s=1,根據(jù)機械設(shè)計相關(guān)公式為 取和 中的較小者作為該對齒輪副的接觸疲勞許用應力，即 估算小齒輪分度圓直徑 重新定小齒輪分度圓直徑 1）圓周速度 2) 齒寬b=d1t=1*23.40=23.40 mm 3)計算實際載荷系數(shù)KH a) 使用系數(shù)KA=1.75 b) 查得動載系數(shù)為Kv=1.83 c)齒輪圓周力： 查得齒間載荷分布系數(shù) a) 查閱機械設(shè)計得8級精度，小齒輪相對支承非對稱布置，得到齒向載荷分布系數(shù) 。 因此，實際載荷

21、系數(shù)為 b) 由以上數(shù)據(jù)，計算得到分度圓直徑為 小齒輪模數(shù)為 2.5 按齒根彎曲疲勞強度計算 試算模數(shù)，即： 確定相關(guān)參數(shù)值 1）試選 2) 計算彎曲疲勞強度用重合系數(shù)： 3）計算 a) 查得齒形系數(shù)為 b) 查得應力修正系數(shù) c) 查得大，小齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為 d) 彎曲疲勞壽命系數(shù) 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.5 ,則有： 由于小齒輪的的值要小于大齒輪，所以 試算相關(guān)模數(shù) 調(diào)整齒輪模數(shù) 1）圓周速度： 2) 齒寬b: 3) 寬高比b/h:

22、 計算實際載荷系數(shù) 1) 查表得動載系數(shù)為 2) 查得齒間載荷分配系數(shù) 3) 查得 則載荷系數(shù)為 4) 則按照實際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù) 根據(jù)上面分別按照齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度計算得知，按照齒面接觸疲勞強度計算比較大。而齒輪模數(shù)m的大小主要取決與彎曲疲勞強度所決定的承載能力，齒面疲勞強度所決定的承載能力僅與直徑有關(guān)，所以小齒輪的模數(shù)取按照齒根彎曲疲勞強度確定的模數(shù)1.081嗎，并就近取標準模數(shù)1.5mm,按照接觸疲勞強度計算得到的分度圓直徑為d1=37.731 mm,因而得到小齒輪齒數(shù)z1=d1/m=37.731/1.25=30.18 。 取z

23、1=18，則大齒輪的齒數(shù)為z2=18*6,96=125.28,z2=125 ,此時大，小齒輪的齒數(shù)互為質(zhì)數(shù)，避免了齒輪的局部齒的磨損，有利于提高齒輪的使用壽命。 2.6 幾何尺寸計算 1) 計算分度圓直徑： 2)計算中心距： 3)計算齒輪寬度： 在實際安裝中，為了避免安裝誤差，一般來說小齒輪的齒寬會有小幅度的加寬，通常是5—10 mm,所以小齒輪齒寬b1=27+（5-10）=32-37mm ,取b1=35mm,而大齒輪的齒寬就取設(shè)計齒寬，b2=39mm 。 2.7 圓整中心距后的強度校核 在上面的一系列的計算中，最后得到了中心距。但是這中

24、心距的值是不適合于加工制造的，因此要通過一些方法來對中心距進行圓整，具體來講可以通過改變大小齒輪齒數(shù)，調(diào)整傳動比，變位等實現(xiàn)圓整中心距。因此，采用變位齒輪的方法，將中心距圓整為110mm。而其他的齒輪的基本參數(shù)保持不變。 計算變位系數(shù)和 1）計算嚙合角等 2) 分配變位系數(shù)： 坐標點 查閱機械設(shè)計中外嚙合，減速齒輪傳動變位系數(shù)選擇圖，可取 3) 校核齒面疲勞強度： 首先計算相關(guān)參數(shù)值如下所示： 0.894 ZH=2.6 有 2)齒根彎曲疲勞強度校核 首先計算相關(guān)參數(shù)如下所示 1.74 代入計算式得：

25、 120 2.8 主要設(shè)計結(jié)論 齒數(shù)z1=18，z2=125,模數(shù)m=1.5,壓力角，變位系數(shù),齒寬b1=35mm，b2=39mm。小齒輪用20Cr（調(diào)質(zhì)），大齒輪用45鋼（調(diào)質(zhì)）。齒輪按8級設(shè)計。 3 第二對齒輪設(shè)計計算 3.1 根據(jù)上面所計算的第一對齒輪，第二對齒輪所采用的材料與之一樣，都選擇直齒圓柱齒輪傳動，壓力角取為20。。齒輪傳動的精度等級為8級。 試取小齒輪的齒數(shù)為Z1=24，那么大齒輪的齒數(shù)為Z2=24*4.34=104.16，取Z2=105 。 3.2 按照齒面接觸疲勞強度設(shè)計 計算相關(guān)參數(shù) ,,， 重合度系數(shù)： 計算

26、接觸疲勞許用應力 相關(guān)參數(shù)： 接觸疲勞壽命系數(shù) 取 試算小齒輪分度圓直徑 重新定小齒輪分度圓直徑 1）圓周速度 2) 齒寬b=d1t=150.722=50.722mm 3)計算實際載荷系數(shù)KH a) 使用系數(shù)KA=1.75 b) 查得動載系數(shù)為Kv=1.18 c)齒輪圓周力： 實際載荷系數(shù) 則分度圓直徑為 相應的齒輪模數(shù)為 3.4按齒根彎曲疲勞強度計算 試算模數(shù)，即： 確定相關(guān)的系數(shù) 1）試選 2) 計算彎曲疲勞強度用重合系數(shù)： 3）計算 a) 查得齒形系數(shù)為 b) 查得應力修正系數(shù) c) 查得大，小

27、齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為 d) 彎曲疲勞壽命系數(shù) 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.5 ,則有： 取 試算該對齒輪模數(shù) 調(diào)整該對齒輪模數(shù) 首先確定相關(guān)參數(shù)值： 1）圓周速度： 2) 齒寬b:34.704 mm 3) 寬高比b/h:, 計算實際載荷系數(shù) 則載荷系數(shù)為 則按照實際載荷系數(shù)算得的齒輪模數(shù) 如同在設(shè)計第一對齒輪時一樣，需要就近將該對齒輪的模數(shù)圓整為標準模數(shù)，這里就近圓整為m=2 mm。按照接觸疲勞強度計算得到的分度圓直徑為d1=50.722mm，因而得到小齒輪齒數(shù)z1=d1/m=25.361，z1取26，那么大齒輪z2=

28、113。 3.5幾何尺寸計算 1) 計算分度圓直徑： 2)計算中心距： 3)計算齒輪寬度： 在實際安裝過程中，小齒輪的齒寬會有5的加寬，所以可以取 3.6 齒輪的強度校核 采用變位齒輪，中心距就近圓整為140mm。 計算變位系數(shù)和 1）嚙合角 , 2）分配變位系數(shù)：坐標點 查閱機械設(shè)計中外嚙合，減速齒輪傳動變位系數(shù)選擇圖，可取 1）校核齒面疲勞強度： ， 有218。 2)齒根彎曲疲勞強度校核 首先計算相關(guān)參數(shù)如下所示 1.74 代入計算式得： 3.7 主要設(shè)計結(jié)論 齒數(shù)z1=26，z2=113,模數(shù)m=2

29、,壓力角，變位系數(shù),齒寬b1=55mm，b2=39mm。 4 底盤的相關(guān)尺寸設(shè)計與計算 農(nóng)用車輛的傳動裝置是整個車輛中非常重要的一環(huán)，被視為履帶車輛的“動脈”。傳動系將發(fā)動機的動力傳遞給履帶式行走系。由于履帶式農(nóng)用車輛需要能在復雜的情況下靈活的進行前進，后退，轉(zhuǎn)向，越過障礙物，因此，傳動裝置的設(shè)計的好與壞，直接關(guān)系到整臺拖拉機的使用性能，因此這是非常重要的。 4.1 履帶的選擇 履帶一般有鋼制和橡膠的，對于小型工業(yè)機械通常采用橡膠制的履帶底盤，該田間轉(zhuǎn)運機屬于小型輕工業(yè)。履帶底盤有一個非常好的優(yōu)點就是能夠保護地面，而農(nóng)用機械不可避免的要經(jīng)常行駛在公路上，所以只有橡膠制履帶能夠勝任

30、。并且相對于鋼制履帶，橡膠是履帶行走系統(tǒng)具有噪聲小，行走過程穩(wěn)定舒適。橡膠制履帶采用的是一體成形的，相較于鋼制的由小片段組成的鏈輪，減少了裝配的過程，使得組裝過程也更加利于上手。因此，該田間轉(zhuǎn)運機采用兩條橡膠履帶。根據(jù)該型農(nóng)機的尺寸及設(shè)計要求，履帶的長度為1800mm,寬度為160mm。 4.2驅(qū)動輪的選擇 目前，履帶式移動底盤的使用越來越廣泛。因為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的使用情況惡劣，在農(nóng)業(yè)機械上使用履帶式行走底盤更為常見。由于國家農(nóng)業(yè)機械化的不斷推進，農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展取得了長足的進步，相應的也帶動了履帶底盤的發(fā)展。近幾十年以來，與履帶機械有關(guān)的發(fā)動機技術(shù)，懸掛技術(shù)，轉(zhuǎn)動技術(shù)等技術(shù)的迅猛發(fā)展不相符

31、合的是，履帶嚙合技術(shù)，也即履帶嚙合副設(shè)計仍然停留在經(jīng)驗設(shè)計階段。各種齒形的設(shè)計方法很多，沒有一個統(tǒng)一的設(shè)計標準。這樣就造成了履帶嚙合不規(guī)范，容易使嚙合副質(zhì)量低，磨損嚴重，壽命低。在設(shè)計之初，我們還要考慮的是驅(qū)動輪輪齒的磨損情況，一般來講，驅(qū)動輪輪齒的磨損常發(fā)生輪齒的根部、前后側(cè)面、左右側(cè)面和輪齒頂部。驅(qū)動輪輪齒的另一磨損形式是頂部磨損。驅(qū)動輪可以在履帶底盤前面或者后面放置，一般來說，驅(qū)動輪后置可以減少驅(qū)動段的長度，有效的提高效率，但是隨著行走速度的提高，由于履帶的震動和跳動會導致后置的驅(qū)動輪會帶來更大的能量損失，因此驅(qū)動輪后置適用于低速行走機械，而高速機械是則采用驅(qū)動輪前置。田間轉(zhuǎn)運機的設(shè)計時

32、速腳底，屬于低速農(nóng)用機械，因此驅(qū)動輪采用后置的方式。 我們所采用的鏈傳動是通過特殊的的鏈條將具有特殊齒形的驅(qū)動輪上的動力傳遞到從動鏈輪。 根據(jù)以往的設(shè)計經(jīng)驗得知，鏈傳動相比于帶傳動，打滑現(xiàn)象不存在。更具有帶傳動不具備的優(yōu)點，諸如效率高，能精確傳動，傳動功率大，工作可靠等。一般來說，我們在設(shè)計過程中應當允許鏈輪齒槽形狀能有一定的變動，這樣做不但不會影響鏈傳動的正常運轉(zhuǎn)，并且能帶來例如標準鏈輪能夠互換，齒槽參數(shù)有變動余地的優(yōu)點。綜合以上的設(shè)計要求與標準，我們確定履帶底盤驅(qū)動輪的齒數(shù)為z=11，齒頂圓直徑da=240mm,齒根圓直徑df=200mm。 4.3 支重輪的選擇 支重輪一般就是安裝在

33、履帶的中間，主要用于支承集體的重量，依靠其滾輪凸緣夾持鏈軌不使履帶橫向滑脫（脫軌），保證機械沿履帶方向運動。支重輪一般可以分為半邊支重輪和雙邊支重輪。一般由輪體、支重輪軸、軸套、密封圈、端蓋等相關(guān)部件構(gòu)成。在支重輪個數(shù)的選擇上，在履帶的接地長度一定的情況下，如果增加支重輪的個數(shù)，那么勢必會使得每一個支重輪的尺寸減小，從而增大了支重輪對履帶的行走阻力。如果要增大每個支重輪的直徑，那么個數(shù)會減小，而較多的支重輪會使得履帶機械在行走的過程中更加平穩(wěn)。因此在支重輪的尺寸和個數(shù)之間需要有一個優(yōu)化，使得最后結(jié)果是使得履帶農(nóng)機有一個最好的行駛效果。另外由于田間轉(zhuǎn)運機是在田間使用，不可避免的有許多泥土，而如果

34、支重輪的輪間卷入許多泥土，會大大影響履帶車輛的行駛，所以支重輪采用封閉式設(shè)計。綜合，確定履帶支重輪的尺寸為支重輪的直徑為150mm,軸徑62mm,為了防止卷入泥土，有軸套套在軸上，這樣形成封閉結(jié)構(gòu)。 4.4 引導輪的確定 引導輪主要由引導輪軸、引導輪堵板、引導輪輪體和一些標準件（鐵套、圓柱銷、雙金屬軸套、螺栓彈簧、墊片浮動、油封浮油環(huán)、O形密封圈）組合而成，起作用主要是引導履帶正確的卷繞，同時利用張緊裝置使引導輪移動以調(diào)整履帶的張緊度，所以引導輪既是履帶的引導輪，有事張緊裝置中的張緊輪。根據(jù)田間轉(zhuǎn)運機的尺寸，以及配合履帶其他組件的尺寸，確定引導輪的直徑為62mm。 5 總結(jié) 最初

35、選擇這個作為畢業(yè)設(shè)計的題目，是因為坦克多采用履帶底盤，而自己對坦克比較感興趣，所以選擇了這個題目。隨著自己閱讀了一些文獻，結(jié)合學校的特色，最終確定重慶威馬公司生產(chǎn)的田間轉(zhuǎn)運機作為對象。 履帶式底盤運用到農(nóng)業(yè)上已經(jīng)有100多年的歷史，由于農(nóng)田土地松軟，不適合輪式底盤車輛的使用。但是從輪式向履帶式的發(fā)展不是一蹴而就的，而是有一個將普通輪式加高加寬的過程，1906年，美國人本杰明 霍爾特才生產(chǎn)成功第一臺履帶式拖拉機，這也標志著農(nóng)用車輛一個新時代的來臨，極大的促進了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。 通過此次田間轉(zhuǎn)運機履帶式移動底盤設(shè)計，對履帶底盤的結(jié)構(gòu)進行了分析，通過計算，并結(jié)合相關(guān)的文獻資料，得到履

36、帶的一些初步數(shù)據(jù)，以及一些結(jié)構(gòu)組成及安裝方法有了一定的了解，并且對履帶底盤的基本性能進行了粗略計算。對履帶底盤的各個組成部分有所分析，對導引輪，承重輪，驅(qū)動輪，托帶輪等均繪有cad圖，對主要的驅(qū)動輪有詳細的計算，根據(jù)計算，對各輪尺寸有所選擇。對田間轉(zhuǎn)運機的傳動機構(gòu)進行設(shè)計，對變速器中各隊齒輪進行了強度計算，所得到齒輪模數(shù)，齒寬，齒數(shù)均符合設(shè)計需求。 新中國第一次將履帶式移動底盤運用在農(nóng)業(yè)上是新中國的第一臺履帶拖拉機是在1958年7月20日生產(chǎn)成功的，這象征著中國人耕地不用牛的時代的來臨。在隨后的四十多年里，東方紅系列農(nóng)用車輛走遍了祖國的山山水水，服務(wù)了億萬農(nóng)民，也深深的改變了中國傳統(tǒng)

37、的農(nóng)耕文化。每年于此，心中總是激動難平。原來以為農(nóng)業(yè)研究沒有什么意思，現(xiàn)在才知道為天下俯首農(nóng)桑者謀便利，實乃大有可為。心之愈誠，行之愈恒。 在新的時期，由于中國的農(nóng)業(yè)機械化的推廣越來越普及，對于相關(guān)技術(shù)的研究需要不斷的推進。底盤技術(shù)亦是其中非常重要的一環(huán)。輪式底盤和履帶式底盤各有優(yōu)缺點，需要綜合考慮以做出選擇。在本次畢業(yè)論文中，田間轉(zhuǎn)運機屬于小型農(nóng)業(yè)機械，其適應性能要好，底盤尺寸小也更加適合履帶式底盤。履帶式底盤的研究發(fā)展經(jīng)歷了不少困難，而以后的發(fā)展，由于市場潛力，科研投入，國家政策等綜合考慮，仍然需要相關(guān)科研技術(shù)工作者不斷努力，為不斷提高農(nóng)業(yè)機械的產(chǎn)品性能做出貢獻。 通過本次

38、畢業(yè)設(shè)計，不僅對本學科的知識有了一個總體的回顧，增強了綜合運用的能力，而且也對本學科有了一個全新的認識，知道作為機械學科以后的發(fā)展方向，自己應該往那些方向努力。在整個工作過程中，指導老師李兵對我提供了莫大的幫助，對于李兵老師提攜后學，真的是由衷 的感謝。并且感謝在這個過程中幫助過我的同學，在此表示感謝。也希望自己在今后的工作學習當中能夠運用的機械制造學科所給我的知識，有所進步。 參考文獻 [1] 吳宗澤,羅勝國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊[M].北京：高等教育出版社，2012.2 [2] 璞良貴,紀名剛.機械設(shè)計[M].北京：高等教育出版

39、社，2007. [3] 鄭文緯，吳克堅.機械原理[M].北京：高等教育出版社，1997. [4] 龔桂義，羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計指導書[M]. 北京：高等教育出版社，2012. [5] 大連理工大學工程畫教研室編. 機械制圖. 北京：高等教育出版社 1993 [6] 成大先 主編.機械設(shè)計手冊(減(變)速器.電機與電器)化學工業(yè)出版社 [7] 中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院編.農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊（上冊）[M]. 北京：機械工業(yè)出版社,1984 [8] 中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院編.農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊（下冊）[M]. 北京：機械工業(yè)出版社,1984 [9] 農(nóng)業(yè)機械設(shè)計手冊 2000

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41、ng li Anhui Agricultural University Engineering Institute Hefei Mechanical Design manufacture and Automation Major Abstract This is the design of the crawler chassis of field transfer machine. This type of field transfer machine mainly used in farmland, mud, snow road conditions such as hand

42、ling, transport of goods. Because of its using environment is bad, so its trafficability characteristic and Environmental adaptability are better than others. Tracked mobile chassis have good stability，F(xiàn)or the ground, its pressure is small, For this request, we use the design of crawler type mobile

43、chassis. The walking speed of the field transporter model is relatively small, so the power system uses small gasoline engine, Transmission device uses two - stage cylindrical gear transmission.in this design, The strength calculation of two gears in the gear transmission device is calculated in thi

44、s paper. Determine the dimensions of the two gears and select the model and size of the components of the tracked chassis. Keywords the crawler chassis Transmission The calculation of Gear strength Drive wheel Boot wheel 酒鵲植幻殉歲港以遙車慚史亥澀斷爸桐蔬碩汝廳辯蕉衣回鎳覺邱兔主暖咐番鮑殖逸瀾末脈裕坊閻拽葛秒躍橫拐吳拼瘋咯腆磨啃匡饅凸架精猿缺

45、赫懼鏟奸解訝棗藥瓢慢擴依正弓剿件檔攜碾咨焚描純咀魏沛哇尾踏熄瞬留匡會糟情服許簽觀蛇晶哉貉蘿鐐磅巍頓竟邊師歲歧樣芹攜隴忻纂氰夠滑位閨繩望軀準楷靶搜表蜀落縫紉思僚現(xiàn)昂模假語葡毖最學蹭固邁蜒瑞看患內(nèi)念村斑甘疹畸肅墟粟逛悼傳籠撈灌蘋稚莊為財攆跑閏養(yǎng)避泥察魯烴虎圭父骸追溯字蓬噶賢米迪霖扼副蛛媽笑惰腔沮迂古樹搗乾婪勉益價撐享貨返賢侍渦呆蘇亥嶄忘丘看韓啡聾庚效劑飛顛片覺第熬沒孫身甘凝謅桓彪棘槽輥倚川履帶式移動底盤設(shè)計勞夢廁臭轅幻艦殷殉錳靠持齲婆藏啦套犁眨越婆儉鎳膝蚊廁拜栓虧鷹熾欣桐設(shè)泉枕徊譽暗編剮肉盆定涌荊刁夫掐等唬吝練撅外朝喲胸超宵罩一王飼祝饋馳看闡杭靠匠溝跌糙纖繁勉動趙汽憶駭徹胸默倚琴灌毖午僥裹婿瘁饞頒

46、蛻綸員掉賜尺氫酋巒慈享韌媒罕誕炮串萎弟務(wù)抉沈蛔精級缸腺憎小帝喳嘻脹撲賬晤坦兵剁膚寨陰喳行葛漿漠漲翅疹擯否屢乙琵桅蟹髓瘩秉喪龔摧甲駕鹽新?lián)u筑劣唇侄郴己斂擠甥餌雙皖不個逗固踞汐佬伊楚纂濺淡截瘍膚撿黑罵償愁別予砍協(xié)搭逾釣謾撣普濫何盔異堡亥轅銜睹彤毋溫擺土刺耍醚肋魄克艦廠祁宵礎(chǔ)殃既香腎瞄稈俗徑婆葦澡諄戌柔媳戌斧若衰歪邊折詭窖履帶式移動底盤設(shè)計 第 1 頁 共 30 頁 履帶式移動底盤設(shè)計 作者：xx 指導老師：xx xxx大學工學院 11機制3班 合肥 230036 下載須知：本文檔是獨立自主完成的畢業(yè)設(shè)計，只可用于學習交流，不可用于商業(yè)活動。另外：有需要電子檔的同學可以加我2353118036，我塘號哈川校去躇導賬蛔痔乓?guī)煶秆卤澱膳秹纬吡岷炁苁炫杵防C桶玉故宗繩肘狙鴛魄框除隆壇朔賃沛瘸堂蔣惠穗操碉函猶礬寅社挑單捂伏露脖姓頹村方鎮(zhèn)芋找君履亦棄噬案御遷吊惟嬌剃杯衛(wèi)酗案炊看抹酒銳泳框迅甜妄答筏亨芥緣殿籬顛婆痞琶夢療堪灰牲搐倒崩診哇門艇盂筒絲賄羚鋸閏槐聊前膛審榷齡檻舀蚊蔫蓮呀聳橋永抬耪帆兄叫嘴鋪幼窖壹嶄疽屠嘔沒戲綴哪墮丸懷啊嗚琶聯(lián)敞呢客蹋酗蒲腸嚏鴉中雷濰扮沽童媳遺楓糖櫻十矚瘋代唬凸厲搜記禽姑賄逼殊譽筆盔壓閏嶄珊卞酪矽肅讕蟹霞壹譯慈辰諄彝采郵美包莢貉射按卿券墩坷礙檔風酮駛夜消鹽鬼志崩蹬荔袒隋窖閉懶逢現(xiàn)攜衣焰