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畢 業(yè) 論 文 拖拉機(jī)變速器的設(shè)計(jì) The Design of tractor gearbox 系　　　　　　別： 機(jī)械與拖拉機(jī)工程系 專業(yè)名稱： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 學(xué)　　　　　　號(hào)： 06060001 指導(dǎo)教師姓名、職稱： 教授 完成日期 2015 年 4 月 20 日 27 摘要 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，機(jī)械工業(yè)也在不斷地發(fā)展著，各種設(shè)備都在不斷地發(fā)展，創(chuàng)新著。特別是在農(nóng)業(yè)方面，拖拉機(jī)的應(yīng)用非常廣泛，在一些特定的工作場(chǎng)合，拖拉機(jī)體積小，變速靈活，價(jià)格成本低廉很受歡迎，越來(lái)越多的農(nóng)業(yè)工作者選擇拖拉機(jī)作為耕田施肥等等的輔助工具。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，拖拉機(jī)變速器必須滿足當(dāng)今人們對(duì)拖拉機(jī)速度調(diào)節(jié)方面的靈活性操控等需求，能夠在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速的情況下，改變拖拉機(jī)的驅(qū)動(dòng)力和行駛速度；在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)方向不變的情況下，使拖拉機(jī)前進(jìn)或后退；在發(fā)動(dòng)機(jī)不熄滅的情況下，可使拖拉機(jī)長(zhǎng)時(shí)間停車或進(jìn)行固定作業(yè)。變速器有自鎖功能（只能掛一個(gè)擋）、互鎖裝置和倒擋鎖裝置。 目前市面上的拖拉機(jī)變速器大多都是采用傳統(tǒng)的變速結(jié)構(gòu)，在某些特定的區(qū)域，這種結(jié)構(gòu)形式的拖拉機(jī)變速器非常不受歡迎。由于以往的拖拉機(jī)變速器采用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，這樣就造成傳動(dòng)精度不好控制，保養(yǎng)維護(hù)費(fèi)用較高;同時(shí)存在一定的安全隱患。因此，對(duì)整機(jī)的安全性要求較高，操作時(shí)也會(huì)給工作人員帶來(lái)強(qiáng)烈的震動(dòng)，使得操作很不舒服。雖然傳通的拖拉機(jī)變速器傳動(dòng)效率較高，變速效果較好，但是價(jià)格也較昂貴，對(duì)于一般的用戶難以接受。所以研究一種新式的拖拉機(jī)變速器勢(shì)在必行！ 本文介紹了拖拉機(jī)變速器的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計(jì)中所必須的理論計(jì)算和相關(guān)強(qiáng)度校驗(yàn)，該拖拉機(jī)變速器的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)鏈短、效率高、易加工、使用和維護(hù)都很方便，較適合在惡劣的環(huán)境下工作，最主要的是其傳動(dòng)效率很高。 拖拉機(jī)作為農(nóng)業(yè)機(jī)械的一種，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)耕作行業(yè)等，適用于耕田、播種、施肥，裝運(yùn)等等各個(gè)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。它工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)V帶傳動(dòng)帶動(dòng)拖拉機(jī)變速器轉(zhuǎn)動(dòng)，從而間接地帶動(dòng)了拖拉機(jī)輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣拖拉機(jī)就可以行駛了，通過(guò)改變變速器理論的檔位來(lái)實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)的前進(jìn)、后退、加速、減速等等功能。 本文介紹了拖拉機(jī)自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計(jì)中所必須的理論計(jì)算和相關(guān)強(qiáng)度校驗(yàn)，該拖拉機(jī)自動(dòng)變速器的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)鏈短、效率高、易加工、使用和維護(hù)都很方便，較適合在惡劣的環(huán)境下工作，最主要的是其傳動(dòng)效率很高。 拖拉機(jī)自動(dòng)變速器作為機(jī)械的一種，它工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)V帶傳動(dòng)帶動(dòng)拖拉機(jī)自動(dòng)變速器轉(zhuǎn)動(dòng)，從而間接地帶動(dòng)了拖拉機(jī)輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣拖拉機(jī)就可以行駛了，通過(guò)改變變速箱理論的檔位來(lái)實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)自動(dòng)拖拉機(jī)的前進(jìn)、后退、加速、減速等等功能。 關(guān)鍵詞：機(jī)械工業(yè)；拖拉機(jī)變速器；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；傳動(dòng)效率 Abstract With development of all kind of science technology and global economy, Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction procedurework.Theinvertedpendulumisatypicalhighordersystem,withmulti-variable,non-linear, strong-coupling,fleetandabsolutelyinstable.Itisrepresentativeasanidealmodeltoprovenewcontroltheoryandtechniques.Duringthecontrolprocess,pendulumcaneffectivelyreflectmanykeyproblemssuchasequanimity,robust,follow-upandtrack,therefore.Thispaperstudiesacontrolmethodofdoubleinvertedpendulum.Firstofall,themathematicalmodelofthedoubleinvertedpendulumisestablished,thenmakeacontroldesigntodoubleinvertedpendulumonthemathematicalmodel,anddeterminethesystemperformanceindexweightmatrix,byusinggeneticalgorithminordertoattainthesystemstatefeedbackcontrolmatrix.Finally,thesimulationofthesystemismadeby.Afterseveraltestmatrixvaluetheresultsarenotsatisfactoryresponse,thenweoptimizematrixbyusingGeneticAlgorithm.Simulationresultsshow:ThesystemresponsecanmeetthedesignrequirementseffectivelyafterGeneticAlgorithmoptimization.Small twisted paper broken machine for ordinary home, not only can be used for minced meat, can also be used with crushed peanuts, crushed ice, spices and otherfood, small power requirements, powered by the motor drive, reasonable structuredesign. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and designreasonable getthenecessarstrengthspeedandprocedurework.Theinvertedpendulumisatypicalhighordersystem,withmulti-variable,non-linear, strong-coupling,fleetandabsolutelyinstable.Itisrepresentativeasanidealmodeltoprovenewcontroltheoryandtechniques.Duringthecontrolprocess,pendulumcaneffectivelyreflectmanykeyproblemssuchasequanimity,robust,follow-upandtrack,therefore.Thispaperstudiesacontrolmethodofdoubleinvertedpendulum.Firstofall,themathematicalmodelofthedoubleinvertedpendulumisestablished,thenmakeacontroldesigntodoubleinvertedpendulumonthemathematicalmodel,anddetermine delay. Key word: pneumatic manipulator；cylinder；pneumatic loop；Fout degrees of freedom. 目錄 1 緒論 6 1.1 拖拉機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 7 1.1.1 拖拉機(jī)結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展 8 1.1.2 拖拉機(jī)變速器的發(fā)展?fàn)顩r 8 1.1.3 課題研究的目的和意義 8 2 拖拉機(jī)變速器的總體方案設(shè)計(jì) 10 2.1 變速器的結(jié)構(gòu)形式 12 2.2.1 變速器內(nèi)部傳動(dòng)系統(tǒng)的布局 12 3 拖拉機(jī)變速器體傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14 3.1 變速器內(nèi)部傳動(dòng)系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu) 16 3.2 各檔位的傳動(dòng)路線的確定 18 3.3 各檔位的傳動(dòng)比及其速度的計(jì)算 20 3.3.1 各檔位的傳動(dòng)比的確定 23 3.3.3 各檔位速度確定 23 4 變速器內(nèi)部傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì) 24 4.1 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 24 4.2 傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 24 4.3 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 24 5 變速器內(nèi)部主要傳動(dòng)零件的強(qiáng)度校核 25 5.1 傳動(dòng)軸的強(qiáng)度校核 25 5.2 傳動(dòng)齒輪的強(qiáng)度校核 26 5.3 軸承強(qiáng)度的校核 27 參考文獻(xiàn)...................... 28 致謝...................... 29 1 緒論 1.1 拖拉機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 機(jī)械工業(yè)是國(guó)民的裝備部，是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機(jī)械裝備，機(jī)械工業(yè)所提供裝備的性能、質(zhì)量和成本，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益有很大的和直接的影響。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。因此，世界各國(guó)都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。 機(jī)械工程的服務(wù)領(lǐng)域廣闊而多面，凡是使用機(jī)械、工具，以至能源和材料生產(chǎn)的部門，都需要機(jī)械工程的服務(wù)。概括說(shuō)來(lái)，現(xiàn)代機(jī)械工程有五大服務(wù)領(lǐng)域：研制和提供能量轉(zhuǎn)換機(jī)械、研制和提供用以生產(chǎn)各種產(chǎn)品的機(jī)械、研制和提供從事各種服務(wù)的機(jī)械、研制和提供家庭和個(gè)人生活中應(yīng)用的機(jī)械、研制和提供各種機(jī)械武器。 不論服務(wù)于哪一領(lǐng)域，機(jī)械工程的工作內(nèi)容基本相同，主要有：建立和發(fā)展機(jī)械工程的工程理論基礎(chǔ)。例如，研究力和運(yùn)動(dòng)的工程力學(xué)和流體力學(xué)；研究金屬和非金屬材料的性能，及其應(yīng)用的工程材料學(xué)；研究熱能的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)換的熱力學(xué)；研究各類有獨(dú)立功能的機(jī)械元件的工作原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)和計(jì)算的機(jī)械原理和機(jī)械零件學(xué)；研究金屬和非金屬的成形和切削加工的金屬工藝學(xué)和非金屬工藝學(xué)等等。研究、設(shè)計(jì)和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品，不斷改進(jìn)現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品和生產(chǎn)新一代機(jī)械產(chǎn)品，以適應(yīng)當(dāng)前和將來(lái)的需要。機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)，包括：生產(chǎn)設(shè)施的規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)；生產(chǎn)計(jì)劃的制訂和生產(chǎn)調(diào)度；編制和貫徹制造工藝；設(shè)計(jì)和制造工具、模具；確定勞動(dòng)定額和材料定額；組織加工、裝配、試車和包裝發(fā)運(yùn)；對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和管理。機(jī)械一般是由許多各有獨(dú)特的成形、加工過(guò)程的精密零件組裝而成的復(fù)雜的制品。生產(chǎn)批量有單件和小批，也有中批、大批，直至大量生產(chǎn)。銷售對(duì)象遍及全部產(chǎn)業(yè)和個(gè)人、家庭。而且銷售量在社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的影響下，可能出現(xiàn)很大的波動(dòng)。因此，機(jī)械制造企業(yè)的管理和經(jīng)營(yíng)特別復(fù)雜，企業(yè)的生產(chǎn)管理、規(guī)劃和經(jīng)營(yíng)等的研究也多是肇始于機(jī)械工業(yè)。 機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購(gòu)、驗(yàn)收、安裝、調(diào)整、操作、維護(hù)、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機(jī)械和成套機(jī)械裝備，以保證機(jī)械產(chǎn)品在長(zhǎng)期使用中的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。 機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購(gòu)、驗(yàn)收、安裝、調(diào)整、操作、維護(hù)、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機(jī)械和成套機(jī)械裝備，以保證機(jī)械產(chǎn)品在長(zhǎng)期使用中的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。研究機(jī)械產(chǎn)品在制造過(guò)程中，尤其是在使用中所產(chǎn)生的環(huán)境污染，和自然資源過(guò)度耗費(fèi)方面的問(wèn)題，及其處理措施。這是現(xiàn)代機(jī)械工程的一項(xiàng)特別重要的任務(wù)，而且其重要性與日俱增。機(jī)械的種類繁多，可以按幾個(gè)不同方面分為各種類別，如：按功能可分為動(dòng)力機(jī)械、物料搬運(yùn)機(jī)械、粉碎機(jī)械等；按服務(wù)的產(chǎn)業(yè)可分為農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械、紡織機(jī)械等；按工作原理可分為熱力機(jī)械、流體機(jī)械、仿生機(jī)械等。另外，機(jī)械在其研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)用等過(guò)程中都要經(jīng)過(guò)幾個(gè)工作性質(zhì)不同的階段。按這些不同階段，機(jī)械工程又可劃分為互相銜接、互相配合的幾個(gè)分支系統(tǒng)，如機(jī)械科研、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、機(jī)械運(yùn)用和維修等。 這些按不同方面分成的多種分支學(xué)科系統(tǒng)互相交叉，互相重疊，從而使機(jī)械工程可能分化成上百個(gè)分支學(xué)科。例如，按功能分的動(dòng)力機(jī)械，它與按工作原理分的熱力機(jī)械、流體機(jī)械、透平機(jī)械、往復(fù)機(jī)械、蒸汽動(dòng)力機(jī)械、核動(dòng)力裝置、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)，以及與按行業(yè)分的中心電站設(shè)備、工業(yè)動(dòng)力裝置、鐵路機(jī)車、船舶輪機(jī)工程、拖拉機(jī)工程等都有復(fù)雜的交叉和重疊關(guān)系。船用汽輪機(jī)是動(dòng)力機(jī)械，也是熱力機(jī)械、流體機(jī)械和透平機(jī)械，它屬于船舶動(dòng)力裝置、蒸汽動(dòng)力裝置，可能也屬于核動(dòng)力裝置等等。 19世紀(jì)時(shí)，機(jī)械工程的知識(shí)總量還很有限，在歐洲的大學(xué)院校中它一般還與土木工程綜合為一個(gè)學(xué)科，被稱為民用工程，19世紀(jì)下半葉才逐漸成為一個(gè)獨(dú)立學(xué)科。進(jìn)入20世紀(jì)，隨著機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展和知識(shí)總量的增長(zhǎng)，機(jī)械工程開始分解，陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學(xué)科。這種分解的趨勢(shì)在20世紀(jì)中期，即在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的前后期間達(dá)到了最高峰。 由于機(jī)械工程的知識(shí)總量已擴(kuò)大到遠(yuǎn)非個(gè)人所能全部掌握，一定的專業(yè)化是必不可少的。但是過(guò)度的專業(yè)化造成知識(shí)過(guò)分分割，視野狹窄，不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程的全貌和全局，并且縮小技術(shù)交流的范圍，阻礙新技術(shù)的出現(xiàn)和技術(shù)整體的進(jìn)步，對(duì)外界條件變化的適應(yīng)能力很差。封閉性專業(yè)的專家們掌握的知識(shí)過(guò)狹，考慮問(wèn)題過(guò)專，在協(xié)同工作時(shí)配合協(xié)調(diào)困難，也不利于繼續(xù)自學(xué)提高。因此自20世紀(jì)中、后期開始，又出現(xiàn)了綜合的趨勢(shì)。人們更多地注意了基礎(chǔ)理論，拓寬專業(yè)領(lǐng)域，合并分化過(guò)細(xì)的專業(yè)。械工程以增加生產(chǎn)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)來(lái)研制和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品。在未來(lái)的時(shí)代，新產(chǎn)品的研制將以降低資源消耗，發(fā)展?jié)崈舻脑偕茉矗卫?、減輕以至消除環(huán)境污染作為超經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)任務(wù)。 機(jī)械可以完成人用雙手和雙目，以及雙足、雙耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好。現(xiàn)代機(jī)械工程創(chuàng)造出越來(lái)越精巧和越來(lái)越復(fù)雜的機(jī)械和機(jī)械裝置，使過(guò)去的許多幻想成為現(xiàn)實(shí)。 人類現(xiàn)在已能上游天空和宇宙，下潛大洋深層，遠(yuǎn)窺百億光年，近察細(xì)胞和分子。新興的電子計(jì)算機(jī)硬、軟件科學(xué)使人類開始有了加強(qiáng)，并部分代替人腦的科技手段，這就是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的影響，而在未來(lái)年代它還將不斷地創(chuàng)造出人們無(wú)法想象的奇跡。 人類智慧的增長(zhǎng)并不減少雙手的作用，相反地卻要求手作更多、更精巧、更復(fù)雜的工作，從而更促進(jìn)手的功能。手的實(shí)踐反過(guò)來(lái)又促進(jìn)人腦的智慧。在人類的整個(gè)進(jìn)化過(guò)程中，以及在每個(gè)人的成長(zhǎng)過(guò)程中，腦與手是互相促進(jìn)和平行進(jìn)化的。 人工智能與機(jī)械工程之間的關(guān)系近似于腦與手之間的關(guān)系，其區(qū)別僅在于人工智能的硬件還需要利用機(jī)械制造出來(lái)。過(guò)去，各種機(jī)械離不開人的操作和控制，其反應(yīng)速度和操作精度受到進(jìn)化很慢的人腦和神經(jīng)系統(tǒng)的限制，人工智能將會(huì)消除了這個(gè)限制。計(jì)算機(jī)科學(xué)與機(jī)械工程之間的互相促進(jìn)，平行前進(jìn)，將使機(jī)械工程在更高的層次上開始新的一輪大發(fā)展。 19世紀(jì)時(shí)，機(jī)械工程的知識(shí)總量還很有限，在歐洲的大學(xué)院校中它一般還與土木工程綜合為一個(gè)學(xué)科，被稱為民用工程，19世紀(jì)下半葉才逐漸成為一個(gè)獨(dú)立學(xué)科。進(jìn)入20世紀(jì)，隨著機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展和知識(shí)總量的增長(zhǎng)，機(jī)械工程開始分解，陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學(xué)科。這種分解的趨勢(shì)在20世紀(jì)中期，即在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的前后期間達(dá)到了最高峰。 綜合-專業(yè)分化-再綜合的反復(fù)循環(huán)，是知識(shí)發(fā)展的合理的和必經(jīng)的過(guò)程。不同專業(yè)的專家們各具有精湛的專業(yè)知識(shí)，又具有足夠的綜合知識(shí)來(lái)認(rèn)識(shí)、理解其他學(xué)科的問(wèn)題和工程整體的面貌，才能形成互相協(xié)同工作的有力集體。 綜合與專業(yè)是多層次的。在機(jī)械工程內(nèi)部有綜合與專業(yè)的矛盾；在全面的工程技術(shù)中也同樣有綜合和專業(yè)問(wèn)題。在人類的全部知識(shí)中，包括社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)和工程技術(shù)，也有處于更高一層、更宏觀的綜合與專業(yè)問(wèn)題。 在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大環(huán)境之下，我國(guó)各個(gè)行業(yè)在受到其他國(guó)家先進(jìn)技術(shù)沖擊的同時(shí)，與國(guó)外品牌企業(yè)的溝通交流的機(jī)會(huì)也變的越來(lái)越多。拖拉機(jī)行業(yè)通過(guò)行業(yè)展會(huì)、科研合作等多種途徑，不斷的提高了自身實(shí)力和核心競(jìng)爭(zhēng)力，縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距。 在新的市場(chǎng)需求的驅(qū)動(dòng)下，拖拉機(jī)設(shè)備的更新和優(yōu)化升級(jí)更加迫切。國(guó)內(nèi)拖拉機(jī)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)充分挖掘市場(chǎng)潛力，大力發(fā)展大型環(huán)保節(jié)能的拖拉機(jī)械設(shè)備，在我國(guó)飛速發(fā)展的農(nóng)業(yè)從人工作業(yè)到機(jī)械化的轉(zhuǎn)變中發(fā)揮著積極的作用。一般生產(chǎn)大型拖拉機(jī)設(shè)備的企業(yè)對(duì)設(shè)備傳動(dòng)效率指數(shù)上都有嚴(yán)格的要求。各企業(yè)在生產(chǎn)設(shè)備時(shí)，都充分考慮到設(shè)備在運(yùn)行中可能會(huì)出現(xiàn)的種種問(wèn)題，從而減少設(shè)備因?yàn)檎駝?dòng)或者操作不當(dāng)而引起的噪音大、污染重等現(xiàn)象。 國(guó)內(nèi)拖拉機(jī)設(shè)備的研發(fā)及制造要與全球號(hào)召的低碳經(jīng)濟(jì)、經(jīng)久耐用主題保持一致。加大拖拉機(jī)設(shè)備新型多樣化的研發(fā)及生產(chǎn)是行業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)，同時(shí)也迎合了國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展的需求。 拖拉機(jī)的發(fā)展與人類社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的水平密切相關(guān)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各學(xué)科間相互滲透，各行業(yè)間相互交流，廣泛使用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝，目前拖拉機(jī)正向著大型、高效、可靠、節(jié)能、降耗和自動(dòng)化方向發(fā)展。 當(dāng)今拖拉機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，是非常迅速的，用戶對(duì)于拖拉機(jī)性能的要求是越來(lái)越高的。拖拉機(jī)變速箱的發(fā)展也并不僅限于此，無(wú)級(jí)變速箱便是人們追求的“最高境界”。無(wú)級(jí)變速箱最早由荷蘭人范多尼斯（VanDoorne’s）發(fā)明。無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)不像手動(dòng)變速箱或變速器那樣用齒輪變速，而是用兩個(gè)滑輪和一個(gè)鋼帶來(lái)變速，其傳動(dòng)比可以隨意變化，沒(méi)有換檔的突跳感覺。它能克服普通變速器“突然換檔”、油門反應(yīng)慢、油耗高等缺點(diǎn)。通常有些朋友將變速器稱為無(wú)級(jí)變速箱，這是錯(cuò)誤的。雖然它們有著共同點(diǎn)，但是變速器只有換檔是自動(dòng)的，但它的傳動(dòng)比是有級(jí)的，也就是我們常說(shuō)的檔，一般變速器有2～7個(gè)檔。而無(wú)級(jí)變速箱能在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)速比的無(wú)級(jí)變化，并選定幾個(gè)常用的速比作為常用的“檔”。裝配該技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)可在任何轉(zhuǎn)速下自動(dòng)獲得最合適的傳動(dòng)比。從市場(chǎng)走向來(lái)看，雖然無(wú)級(jí)變速箱是一個(gè)技術(shù)分量比較高的部件，但是也已經(jīng)走進(jìn)了普通轎車的“身體”之中，廣本兩廂飛度每個(gè)排量都有一款配置了CVT無(wú)級(jí)變速箱，既方便又省油，且售價(jià)也僅在9.68～11.68萬(wàn)元。而且奇瑞拖拉機(jī)銷售公司表示QQ無(wú)級(jí)變速箱型年底上市。看來(lái)無(wú)級(jí)變速箱在中檔車中的運(yùn)用將越為廣泛。 1.1.1 拖拉機(jī)結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展 拖拉機(jī)的結(jié)構(gòu)形式主要有一下幾個(gè)方面：首先是發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)主要是動(dòng)力來(lái)源，工作方式簡(jiǎn)單的說(shuō)是，把氧氣和柴油混合噴進(jìn)燃燒室，然后壓燃，產(chǎn)生動(dòng)力通過(guò)飛輪傳單變速器。發(fā)動(dòng)機(jī)后面是變速器，變速器主要是把發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的單一速度轉(zhuǎn)變成很多個(gè)速度級(jí)，然后根據(jù)不同的作業(yè)條件調(diào)整速度。原理就是改變傳動(dòng)比來(lái)改變行走速度還有需要的扭矩。變速器后面是液壓提升體統(tǒng)，液壓提升系統(tǒng)主要是用于掛接所需農(nóng)具使用，有的農(nóng)具在使用過(guò)程中需要拖拉機(jī)把農(nóng)具背起來(lái)作業(yè)，液壓提升系統(tǒng)就可以。液壓系統(tǒng)的工作原理就是利用液體不能壓縮的原理工作的，液體動(dòng)力來(lái)源于液壓油泵，然后驅(qū)動(dòng)液壓油，因?yàn)橐簤河筒荒軌嚎s，所以必須做功，然后通過(guò)改變油路，然后進(jìn)到不同的油路，推動(dòng)液壓油缸做伸展運(yùn)動(dòng)。最后面還有動(dòng)力輸出，也就是拖拉機(jī)的二級(jí)動(dòng)力，它是給拖拉機(jī)后面掛接的農(nóng)具輸出動(dòng)力的，因?yàn)橛械霓r(nóng)具雖然背起來(lái)了，但是自己不會(huì)工作或者說(shuō)沒(méi)有動(dòng)力源，然后拖拉機(jī)在后面給一個(gè)輸出軸，作為后面農(nóng)具的動(dòng)力源，只要掛接傳動(dòng)軸就可以輸出動(dòng)力。 當(dāng)今社會(huì)，拖拉機(jī)的發(fā)展不斷地向著操作靈活，多樣型，復(fù)合型發(fā)展，其具體結(jié)構(gòu)形式的變更最主要的是體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1）前輪小，后輪大。 傳統(tǒng)的拖拉機(jī)的輪子基本上是一樣大，但通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，改變了傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式，采用前輪小，后輪大的結(jié)構(gòu)，這樣更省力，操作起來(lái)也更方便。 2） 拖拉機(jī)底盤上面安裝有輸出軸，可以直接給后面的需要工作的農(nóng)業(yè)掛具提供動(dòng)力。 3） 橡膠履帶式拖拉機(jī) 通常這樣類型的拖拉機(jī)采用三角帶傳動(dòng)，適合大功率，重負(fù)載的場(chǎng)合，目前西方資本主義國(guó)家正在著手研制。 1.1.2 拖拉機(jī)變速器的發(fā)展?fàn)顩r 從廣義上面來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在市場(chǎng)上不同拖拉機(jī)所配置的變速器來(lái)看，主要分為：手動(dòng)變速器、負(fù)載換擋變速器、自動(dòng)變速器。 一、手動(dòng)變速器(MT) ①手動(dòng)變速器：手動(dòng)變速器可以采用滑動(dòng)齒輪、嚙合套和同步器換擋等方式?；瑒?dòng)齒輪換擋變速器的基本結(jié)構(gòu)是主動(dòng)齒輪在驅(qū)動(dòng)軸上 滑動(dòng)，使其與從動(dòng)齒輪相嚙合。嚙合套換擋是從動(dòng)軸上的齒輪和主動(dòng)軸上的空套齒輪經(jīng)常處于嚙合狀態(tài)，移動(dòng)主動(dòng)軸花鍵上的嚙合套，使空套齒輪與主動(dòng)軸連接。與滑動(dòng)齒輪相比，其滑動(dòng)距離小，在圓周速 度低的部位嚙合，故換擋較前者容易。以上兩類換擋變速器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工制造成本低，在拖拉機(jī)發(fā)展早期，應(yīng)用較為廣泛。但由于這兩類變速器換擋時(shí)，兩個(gè)齒輪的圓周速度不一致，掛擋時(shí)噪聲大，若操作不當(dāng)甚至?xí)?dǎo)致齒輪損壞，因此，自上世紀(jì)30年代同步器問(wèn)世以來(lái)，這兩類換擋變速器在歐美拖拉機(jī)上逐步被淘汰。同步器換擋變速器采用摩擦原理，使相嚙合的齒輪的圓周速度迅速地相等后再掛擋，因此，其換擋平順，減少了齒輪嚙合時(shí)的互相撞擊，延長(zhǎng)了齒輪的使用壽命，在拖拉機(jī)變速器發(fā)展史上占有重要的地位。 ②負(fù)載換擋變速器：負(fù)載換擋變速器由于換擋過(guò)程簡(jiǎn)單且動(dòng)力不中斷，改善了拖拉機(jī)的操縱性能，提高了工作效率。自1959年Caterpillar公司在D9D拖拉機(jī)上首次成功地應(yīng)用負(fù)載換擋以來(lái)，由于這種機(jī)構(gòu)在換擋時(shí)所表現(xiàn)出的明顯優(yōu)點(diǎn)，吸引了許多廠家紛紛效仿。 ?