丘陵山地拖拉机变速箱齿轮系的优化设计

发布时间：2020-06-20 23:44

【摘要】：为了使拖拉机变速箱更好地适应丘陵山区复杂的运输与作业环境,满足多样的作业需求,并且具有更高的传动效率。本文设计了一款丘陵山地拖拉机变速箱,并对其进行传动效率的分析与优化研究。主要研究内容如下:1)根据丘陵山地拖拉机变速箱的工作需求,提出了新的变速箱传动方案;基于专业齿轮箱设计软件KISSsoft对变速箱的主要传动参数进行设计计算,提高了变速箱设计质量与效率。2)推导了齿轮传动的啮合效率公式,分析了轮齿间摩擦系数的计算方法和影响齿轮啮合效率的因素;建立一对齿轮啮合传动的有限元模型,对其进行齿轮啮合传动的有限元分析,研究了齿轮啮合效率与其参数之间的影响关系,为后文齿轮系啮合效率的优化打下基础。3)分析了除齿轮传动的啮合损失外,造成变速箱功率损失的轴承损失、油封损失以及搅油损失等其他因素,并分别介绍了其产生机理和计算方法;对本文所设计的丘陵山地拖拉机变速箱进行了总传动效率的实例计算与试验。4)根据丘陵山地拖拉机变速箱轻量化和高效传动两个设计目标,以变速箱齿轮系齿轮的总体积最小和齿轮总啮合效率最大为优化目标,建立了变速箱齿轮系的双目标优化数学模型;基于带精英策略的非支配排序遗传算法,以变速箱最低挡为例,利用Matlab软件编写程序对优化数学模型进行求解,得到了该挡位齿轮系的最优参数。本文所设计的变速箱能够较好的适应丘陵山区复杂的工作环境,满足多样的作业需求;齿轮啮合效率的研究及变速箱总传动效率的分析与计算,对指导改善变速箱的传动效率有一定实用价值;通过对变速箱齿轮系的双目标优化,提高了齿轮系的总啮合效率、降低了齿轮总重量,为拖拉机变速箱齿轮系的优化设计研究提供了新的思路。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S219
【图文】：

示意图,后置,动力输出,示意图

15→中置动力输出从动齿轮 17→中置动力输出轴 18。动力通过操纵中置动力输出主动齿轮 12 上的换挡啮合套的移动来断开或连接。后置动力输出机构如图2.2所示。其动力由双作用离合器中的副离合器传出，经由动力输出轴传递。为了使丘陵山地拖拉机能满足各种农机具作业的转速要求，考虑到变速箱后部具有较大的布置空间，将后置动力输出设置为两个挡位。如图 2.2 所示，动力输出轴 1 右端通过后置动力输出花键套 2 与后置动力输出齿轮轴 3 相连，当拨动后置动力输出换挡啮合套 7 向左移动时，此时动力经由高速挡主动齿轮 4 传递至高速挡从动齿轮 5，最终通过后置动力输出轴 8 传递给农机具；拨动后置动力输出换挡啮合套 7 向右移动时，此时的动力经由后置动力输出齿轮轴3传递至低速挡从动齿轮6中

齿轮,齿宽,非变位齿轮,齿顶高系数

江苏大学硕士学位论文 ADADa 0.5m z z各式中，zA、zC和 zD分别为齿轮 A、齿轮 C 和齿轮 D 的齿数（2.4）、式（2.5）、式（2.6）带入式（2.3）并化简，得 4DCz z表示，要使齿轮 A 和齿轮 C 的齿顶圆不相碰，并且留有一定齿顶高系数为 1 且为非变位齿轮的情况下，齿轮 C 要比齿轮

【参考文献】