Конечные передачи служат для получения необходимого крутящего момента на ведущих колесах и в ряде случаев для обеспечения нужного дорожного просвета трактора. г) по размещению - на передачи, размещенные внутри Корпуса ведущего моста трактора, в отдельных картерах, жестко или шарнирно соединенных с ведущими мостами и передачи с комбинированным размещением, когда одна ступень передачи размещена в корпусе ведущего моста, а другая - в отдельном картере. В схемах рисунка 1.1(г, д) передачи размещены внутри общего картера заднего моста, где 3 - ведущая, а 4 - ведомая шестерня. На схеме рисунка 1.1 (в) представлена одноступенчатая многопарная передача, где ведущая 3 и ведомая 4 шестерни, определяющие передаточное число передачи, размещены в общем корпусе заднего моста, а двухпарная передача с передаточным числом, равным единице (конечный редуктор), размещена в отдельном картере 5. Смазка деталей конечных передач осуществляется разбрызгиванием масла, залитого в ее картер; передачи, установленные в корпусе заднего моста трактора, имеют общую масляную ванну с механизмом центральной передачи.Конструкцию заднего моста выбираем с конечными передачами, расположенными около колес трактора по аналогии с конструкцией трактора Т-40. Конечная передача установлена вне корпуса заднего моста и представляет собой цилиндрический редуктор, расположенный вертикально возле ведущих колес.Эксплуатационный вес трактора G (кгс) определяют из условия обеспечения сцепления с данной почвой по формуле: т, где ? - коэффициент нагрузки ведущих колес: для гусеничных тракторов ? = 1, для колесных 4x4 - ? = 0,9 - 1, для колесных 4x2 по условию сохранения управляемости принимают ? = 0,76 - 0,8; коэффициент, учитывающий внутренние потери в ходовой системе; для колесных тракторов принимают = 1, для гусеничных - = 0.5; f - коэффициент сопротивления перекатыванию, испытаниями установлено, что максимум тягового КПД на стерне (типичном фоне для получения номинального тягового усилия ) при скорости 6 - 9 км/ч соответствует среднему коэффициенту использования веса Минимальный вес трактора находят из условия обеспечения устойчивости движения и управляемости тракторного поезда на грунтовой дороге: Определяем минимальный вес трактора ? - коэффициент нагрузки ведущих колес; для трактора 4х2 по условиям обеспечения управляемости берут 0,65 - 0,7;Кинематическая схема трактора Т-40 представлена на рисунке 4.1. Крутящий момент на колесе равен: Нм. Определение передаточных чисел: где: - передаточное число коробки передач, для первой передачи без ходоуменьшителя определяется по выражению: передаточное число главной передачи, определяется по выражению: = 89,2 Рассчитаем частоты вращения валов коробки передач, вала раздаточной коробки, полуосей и колес для низшей передачи. Определяем крутящие моменты передаваемых валами.Назначаем для шестерни и колеса материал сталь 20ХГНР, термообработка - цементация, = 1150 МПА, = 790 МПА, рабочих поверхностей HRC 60. Определяем число циклов перемены напряжений: , где: с - число зацеплений зуба за один оборот колеса, равное числу колес, зацепляющихся с рассчитываемым колесом; с = 1; Определяем допускаемые контактные напряжения при расчете на выносливость: 1292 МПА. Определяем рабочую ширину венца шестерни и колеса: 74,8 мм, принимаем 75 мм. Определяем удельную окружную динамическую силу: где: - коэффициент, учитывающий влияние вида зубчатой передачи и модификации головок зубьев; для прямых зубьев без модификации ;Проведем расчет на прочность вала-шестерни. Сила, возникающая в соединении вала-шестерни и полуоси: ?10673 Н; Проверка: Строим эпюры изгибающих моментов: Изгибающий момент в плоскости XOZ, сечение B: сечение С: Н?м. По результатам расчетов строим эпюры изгибающих моментов Максимальный суммарный изгибающий момент: Нм. Максимальное напряжение возникающее от действия изгибающего момента: 65,9 МПА <[?] = 520 МПА где WX - осевой момент инерции, определяем по выражению: м3.Для поддержания тракторов в исправном состоянии, повышения экономичности, безотказности и долговечности работы проводят систематическое обслуживание, носящее планово предупредительный характер. Для тракторов установлена трехномерная система технических обслуживании которая включает: Техническое обслуживание №1-через каждые 60ч. Проверяют, нет ли подтеканий топлива, масла, электролита и воды через соединения деталей; Измеряют уровень масла в картере дизеля и при необходимости доливают масло. Сначала выполняют все операции ТО-1, затем делают следующие: заменяют масло в картере дизеля, поддоне воздухоочистителя и корпусе топливного насоса;В результате выполнения данного курсового проекта была разработана конечная передача (аналог трактора Т-40). В результате кинематического и энергетического анализа были определены передаточные отношения конечной передачи, мощности, крутящие моменты и частоты вращения валов ведущего моста и конечной передачи.
План
Содержание
Аннотация
Введение
1. Описание конструкций конечных передач, анализ конструкций
2. Обоснование выбранной схемы
3. Тяговый расчет трактора
4. Кинематический и энергетический расчеты
5. Расчет параметров зацепления конечной передачи
6. Прочностной расчет вала
7. Определение долговечности подшипников
8. Выбор смазки и разработка мероприятий по эксплуатации
Заключение
Литература
Аннотация
Введение
Сельскохозяйственное производство является одной из важнейших отраслей хозяйства Республики, обеспечивающий повышение уровня жизни народа и развитие промышленности.
В последнее время на территории нашей Республики используются мощные трактора. Главная причина использования мощных тракторов в сельском хозяйстве - экономическая. Оснащение хозяйства мощной техникой определяет возможность успешного выполнения трудоемких работ в наиболее выгодный момент и в короткий срок. Однако необходимо помнить, что при нерациональном их использовании резко увеличиваются затраты. В Беларуси намечаются определенные тенденции в развитии систем тракторов. В ближайшее время будут применять трансмиссии с механическими ступенчатыми коробками передач. Для облегчения изменения скорости движения и исключения затрат времени на остановку и последующий разгон в них будут широко использовать шестерни постоянного зацепления с переключением передач без разрыва силового потока. Конструктивно это осуществляется при помощи гидравлически управляемых муфт.
В данном курсовом проекте необходимо разработать конечную передачу трактора Т-40. Конечная передача служит для увеличения общего передаточного числа силовой передачи и обеспечение заданного дорожного просвета.
Сокращение сроков разработки и освоения новой техники, повышение ее производительности и надежности требует разработки систем автоматизированного проектирования, применения методов проектирования на основе унифицированных блочно-модульных и базовых конструкций, комплексной автоматизации машин с использованием встроенных микропроцессоров.
Использование систем автоматизированного проектирования невозможно без разработки математических моделей машин как сложных динамических систем и их компонентов. Оптимизация параметров машин требует обоснование выбора критерия оптимизации. Сложность и обширность проблемы практически исключает проведение оптимизации только по одному критерию, поскольку такое решение может быть далеко не оптимальным для некоторых других, достаточно весомых критериев. Очевидно, что ориентация на многокритериальную оптимизацию с независимыми критериями наиболее правильная.
В последнее время наблюдается тенденция к обеспечению полной реверсивности тракторов всех классов и назначений, а также установке двух (переднего и заднего) валов отбора мощности (ВОМ).
Большое применение находят гидростатические передачи, которые несмотря на пониженные по сравнению с механическими значения КПД все же позволяют повысить производительность трактора при выполнении комплекса сельскохозяйственных работ. В первую очередь гидростатические приводы будут применяться как гидростатические ходоуменьшители, силовые передачи переднего ведущего моста, трансмиссии специальных типов тракторов со сложной кинематикой силового привода и с жесткими требованиями к компоновке и маневренности, предназначенных для обработки особо ценных культур, стоимость которых существенно выше затрат на технические средства для их возделывания. Стоимость гидропередач особенно большой мощности в 2?3 раза выше стоимости механических трансмиссий.
Трансмиссии с гидравлическими трансформаторами наиболее эффективны на тракторах промышленного назначения.
Развитие ходовых систем гусеничных тракторов идет по пути применения более прогрессивных систем подрессоривания (гусениц с пневмокатками низкого давления, гидроамортизаторов), на тракторах с большим давлением на почву (болотоходных, мелиоративных) - резинокордные и резинометаллические гусеницы.
Создание тракторов общего назначения с четырьмя ведущими колесами позволило улучшить тягово-сцепные качества колесных тракторов, расширило возможности использования колесных тракторов на выполнении всего комплекса сельскохозяйственных работ в хозяйствах основных зерновых зон страны. Расчеты показывают, что тракторы со всеми ведущими колесами экономически целесообразны при мощности двигателя 120 л.с. и более.
1. Анализ конструкций конечных передач
Назначение, классификация, требования и устройство.
Конечной передачей называется агрегат трансмиссии, размещенный между ведущим колесом и дифференциалом колесного трактора или механизмом поворота гусеничного трактора. Число конечных передач трактора зависит от количества его ведущих колес.
Конечные передачи служат для получения необходимого крутящего момента на ведущих колесах и в ряде случаев для обеспечения нужного дорожного просвета трактора.
Конечные передачи можно разделить: а) по типу передачи - на шестеренные и цепные. В отечественных тракторах применяются только шестеренные передачи;
б) по виду передачи - на шестеренные с неподвижными валами и планетарные;
в) по кинематической схеме - на одноступенчатые и двухступенчатые;
г) по размещению - на передачи, размещенные внутри Корпуса ведущего моста трактора, в отдельных картерах, жестко или шарнирно соединенных с ведущими мостами и передачи с комбинированным размещением, когда одна ступень передачи размещена в корпусе ведущего моста, а другая - в отдельном картере.
Помимо общих требований, к ним предъявляется ряд специальных требований. Они должны обладать: а) повышенной жесткостью картеров. Это связано с тем, что они нагружены как внутренними силами от передачи крутящих моментов, так и внешними силами от веса трактора, силы тяги и боковых реакций грунта, передаваемых через ведущее колесо;
б) надежной работой уплотнений выхода ступицы ведущего колеса. Близость почвы требует более надежной защиты передачи от проникновения внутрь различных загрязнений.
Конструкция конечных передач определяется назначением трактора, номинальным тяговым усилием и типом движителя.
В отечественных тракторах наибольшее распространение имеют конечные передачи с неподвижными валами и цилиндрическими прямозубыми эвольвентными шестернями с внешним зацеплением. Конические шестерни иногда применяются в конечных передачах ведущих управляемых колес.
Планетарные ряды применяются только в особо мощных колесных и гусеничных тракторах (Т-125, К-700, ДЭТ-250).
В колесных тракторах применяются одноступенчатые конечные передачи, схемы которых представлены на рисунке 1.1.
В схемах рисунка 1.1(г, д) передачи размещены внутри общего картера заднего моста, где 3 - ведущая, а 4 - ведомая шестерня. В схеме рисунка 1.1(а) ведущая 3 и ведомая 4 шестерни расположены в отдельных литых картерах 5, консольно крепящихся к корпусу заднего моста. Путем поворота картеров 5 можно менять высоту дорожного просвета.
На схеме рисунка 1.1 (в) представлена одноступенчатая многопарная передача, где ведущая 3 и ведомая 4 шестерни, определяющие передаточное число передачи, размещены в общем корпусе заднего моста, а двухпарная передача с передаточным числом, равным единице (конечный редуктор), размещена в отдельном картере 5. Телескопическая связь картеров 5 с корпусом заднего моста обеспечивает получение достаточного дорожного просвета при изменении колеи трактора. На схеме рисунка 1.1(е) показана планетарная передача, где 3 - неподвижная коронная шестерня, 5 - водило с сателлитом 4, от которого осуществляется привод колеса 6, 7 - ведущая солнечная шестерня.
В гусеничных тракторах конечные передачи всегда устанавливаются в отдельных картерах, крепящихся к корпусу заднего моста, по схемам, представленным на рисунке 2.
На схемах рисунка 1.2(а,в,г,д) показаны одноступенчатые передав. На схеме рисунка 1.2(б) - двухступенчатая передача, где первую ступень образуют шестерни 4 и 5, а вторую - шестерни 6 и 7. На схеме рисунке 1.2(е) показана двухступенчатая комбинированная передача, где первую ступень образуют шестерни 4 и 5, а вторую - планетарный ряд, описанный ранее.
Смазка деталей конечных передач осуществляется разбрызгиванием масла, залитого в ее картер; передачи, установленные в корпусе заднего моста трактора, имеют общую масляную ванну с механизмом центральной передачи.
Конструкции конечных передач колесных тракторов
Конечная передача тракторов МТЗ-5МС и МТЗ-5ЛС состоит из двух одноступенчатых передач (рисунок 1.3), расположенных в корпусе 22 заднего моста. Каждая из них состоит из ведущей шестерни 11 и ведомой шестерни 6, консольно закрепленной на оси 3.
Рисунок 1.3. Задний мост колесного трактора МТЗ-5МС и МТЗ-5ЛС
Шестерня 11 вращается на двух роликоподшипниках 8 и 12, установленных в стакане 10 с местным вырезом для прохода венца шестерни 6. Полуось 3 вращается в шарикоподшипнике 2 и закрепительном шарикоподшипнике 5, установленных в рукаве 4 полуоси, закрепленном в расточке корпуса заднего моста. Подшипник 5 смазывается маслом, разбрызгиваемым шестернями конечной передачи; излишек масла, попавший в рукав, сливается через отверстие (не указанное на чертеже) в корпус заднего моста. Подшипник 2 смазывают консистентной смазкой.
Выходное уплотнение установлено в крышке 1 рукава. Конечная передача трактора МТЗ-50 (см. рисунок 1.4) в основном идентична ранее рассмотренной, но имеет ряд конструктивных усовершенствований.
Рисунок 1.4. Задний мост колесных тракторов МТЗ-50/52.
Корпус заднего моста 1 имеет дополнительные перегородки 9, что устраняет консольное крепление ведомых шестерен 8 конечной передачи, закрепленных на промежуточных шлицевых втулках 7, вращающихся на подшипниках 4. Это позволяет заменять полуоси 5 без нарушения зацепления шестерен передачи и демонтажа рукавов 6 полуосей.
Задний мост тракторов МТЗ-80/82 (рис. 1.5) является усовершенствованной конструкцией моста тракторов МТЗ, рассмотренных выше. В частности в конструкцию моста введен механизм блокировки дифференциала 12. Также изменена конструкция крепления ведомых зубчатых колес 9 на полуосях 11 конечной передачи.
Конечная передача трактора Т-40 (см. рисунок 1.6) аналогична передачам тракторов Т-16М и ДТ-20М. Основные отличия состоят в применении роликового 27 и установочного шарикового 26 подшипников для крепления полуоси 25 ведущего колеса, что исключает необходимость проведения регулировок в конечной передаче.
В фланцевом соединении картера 24 предусмотрена возможность его поворота на 30° при необходимости изменения дорожного просвета трактора.
Рисунок 1.6. Трансмиссия трактора Т-40/40А.
Конечная передача трактора Т-28ХЗ (см. рисунок 1.7) является комбинированной одноступенчатой передачей. Понижающая ступень состоит из ведущей 15 и ведомой 11 шестерен, размещенных в корпусе 23 заднего моста, так же как и в тракторах МТЗ-5МС и МТЗ-5ЛС.
Вторая ступень представляет собой двухпарную передачу с передаточным числом, равным единице, и одинаковыми диаметрами шестерен. Она установлена в двух отдельных стальных картерах 2, телескопически связанных с корпусом заднего моста.
Телескопический рукав состоит из кожуха 10, закрепленного на боковой поверхности корпуса заднего моста, и гильзы 7, к фланцу которой крепится картер 2. Привод ведущей шестерни 3 дополнительной передачи осуществляется посредством подвижного шлицевого соединения - трубы 6, закрепленной в подшипниках 4 и 8 гильзы, и полуоси 9. Для изменения длины рукава к проушине 5 крепится гидроцилиндр двойного действия, управляемый от общей гидросистемы трактора.
Рисунок 1.7. Задний мост колесного трактора Т-28Х3.
Ось 1 ведущего колеса крепится по типу крепления оси конечной передачи трактора Т-40.
Конечные передачи ведущих мостов трактора К-700 (см. рисунок 1.8) полностью унифицированы между собой. Они представляют собой одноступенчатый планетарный ряд, в котором коронная шестерня 1 неподвижна. Посредством шлицевой ступицы она закреплена на трубе 14, запрессованной в кожух 25 полуоси дифференциала. Ведущая солнечная шестерня 2 плавающего типа закреплена на полуоси 15 дифференциала.
Ведущее колесо трактора посредством шпилек 5 закреплено на водила 7, являющемся одновременно картером планетарного ряда. Водило крепится к ступице 9, вращающейся на роликовом 8 и двух шариковых 13 подшипниках, являющихся установочными. К ступице 9 крепится тормозной барабан 10.
Сателлиты 3 с роликоподшипниками 5 консольно установлены на осях 4, запрессованных в корпусе водила. Конечная передача не требует регулировок.
Рисунок 1.8. Ведущий мост колесного трактора К-700.
Конечные передачи ведущих мостов трактора Т-125 (см. рисунок 1.9), полностью унифицированные между собой, выполнены по конструктивной схеме конечных передач трактора К-700. Некоторые отличия состоят только в конструктивном оформлении деталей и узлов. Так, например, исключено консольное крепление осей 1 сателлитов, запрессованных в боковые стенки водила 2.
Рисунок 1.9. ведущий мост колесного трактора Т-125.
Вывод
конечная передача трактор вал
В результате выполнения данного курсового проекта была разработана конечная передача (аналог трактора Т-40). В перспективе эта разработка позволит усовершенствовать конструкцию отечественных тракторов, что в последующем приведет к увеличению надежности, а также технического уровня.
В результате кинематического и энергетического анализа были определены передаточные отношения конечной передачи, мощности, крутящие моменты и частоты вращения валов ведущего моста и конечной передачи.
По результатам силового и геометрического расчетов для зубчатой передачи были определены основные параметры ведущей шестерни и колеса конечной передачи, после чего были проведены проверочные расчеты на прочность вала ведущей шестерни.
Были разработаны мероприятия по эксплуатации и техническому обслуживанию разработанной конструкции моста, произведен выбор смазки.
Список литературы
1. И.П. Ксеневич, В.В. Гуськов, Н.Ф. Бочаров и др. Тракторы. Проектирование, конструирование и расчет. Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов. М., Машиностроение. 1991. - 544 с.: ил.
1. Анилович В.Я., Водолаженко Ю.Т. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов. Справочное пособие. М.: Машиностроение, 1966.
2. Барский И.Б. Конструирование и расчет тракторов: Учебник для вузов по специальности «Автомобили и тракторы». - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1980. - 335 с., ил.
3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1985.
4. Кузьмин А.В. Курсовое проектирование деталей машин: Справ. пособие. Часть 1. - Мн.: Высш. школа, 1982.
5. М/ук 980 Расчет основных параметров зубчатых цилиндрических и конических передач.
6. Гуськов В.В., Ксеневич И.П. и др. Тракторы. Часть III. Конструирование и расчет. Учебное пособие для вузов. - Мн.: Выш. школа, 1981. - 383с.
7. Иванов М.Н, Иванов М.Н Детали машин. Курсовое проектирование. Учеб. пособие для машиностроит. вузов. М., “Высш. школа”, 1975. 551 с. с ил
Размещено на
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
