履带式联合收获机差速转向变速箱设计及试验
发布时间：2021-08-14 18:46
现如今中国有三千万公顷左右的水稻种植面积与两亿多吨的水稻总产量,随着水稻单产量的增加,履带式联合收获机逐渐往大型化、高承载量以及轻量化的趋势发展。为了克服传统履带式联合收获机在重黏土水田作业时因单边制动转向所引起的转向效率低下、使用寿命与可靠性降低、破坏土壤质量等问题,本文拟设计一种与满载重量7吨的收获机相匹配、能实现原地转向和自由半径转向的差速转向变速箱,主要研究工作如下:（1）设计了一种履带式联合收获机差速转向变速箱,经运动学仿真后验证了传动原理的正确性。基于收获机满载7t承载能力和转向模式的要求设计了传动原理,完成了传动比和各级齿轮齿数的分配,校核后,齿轮的疲劳强度在安全范围内。然后抽取变速箱端面的拓扑结构,以传动系统端面面积最小为目标函数进行优化设计,使得端面面积减小了15.4%。对行星轮系差速机构的运动特性进行了理论分析,运动学仿真后的结果表明:直行静液压传动装置（Hydrostatic Transmission,HST）单独工作时,收获机直线行驶,输出转速与直行路输入转速成正比;转弯HST单独工作时,收获机原地转向行驶,输出转速大小随转弯路输入转速的增大而增大,且左、右半轴...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1.1双流差
差速转
履带式联合收获机差速转向变速箱设计及试验8惰轮换向的作用，最终驱动左半轴和右半轴等速反向工作，收获机做原地转向运动，通过转弯HST摆臂的调整可以实现其左右转向以及无级变速的动作；当直行HST和转弯HST同时工作时，其动力分别作用在行星轮系的太阳轮和齿圈上，形成了差动轮系，从而实现了收获机的差速转向。1-太阳轮；2-行星轮；3-行星架；4-齿圈；5-中央齿轮；6-输出齿轮图2.1行星轮系差速转向机构简图Figure2.1Drawingofplanetarygeardifferentialsteeringmechanism图2.2差速转向变速箱传动路线图Figure2.2Thetransmissionlinediagramofdifferentialsteeringgearbox2.1.2档位分析及传动比和齿数分配现有履带式联合收获机的行驶速度因作业工况的不同分为低、中、高速三个档位，分别对应收获机起步和爬坡、收获作业以及道路行驶三种工作状态，三档变速的调速区间如表2.1所示。为了匹配满载重量为7吨的履带式联合收获机，根据力矩公式2.1可以求出履带驱动轮的最大驱动力Ft为[40]：22tGFf（2.1）
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑疲劳强度的车辆变速箱体结构优化设计流程[J]. 周博,陈京生,王知,郭文涛,何华. 兵器装备工程学报. 2019(06)
[2]拖拉机前动力输出变速箱壳体轻量化设计[J]. 胡奔,廖敏,李晓鹏,潘群林,陶金京. 江苏农业科学. 2019(10)
[3]基于新型双功率流差速转向机构的履带车辆转向性能[J]. 石志标,刘江,高峰,曾文. 中南大学学报(自然科学版). 2019(04)
[4]大型装配体的SolidWorks参数化建模方法[J]. 汪林,杜玉祥,何雪浤. 机械设计与制造. 2018(10)
[5]今年我国粮食再丰收[J]. 陆娅楠. 现代企业. 2017(12)
[6]我国水稻联合收割机的现状及发展趋势[J]. 王文杰. 农家参谋. 2017(19)
[7]变速箱壳体3D打印熔模铸造工艺分析[J]. 陈光辉,崔爱红,崔国起. 铸造. 2017(09)
[8]基于拓扑优化的变速箱壳体轻量化设计[J]. 沈伟,廖敏,王强,王霜,易军,王川东,何旭. 农机化研究. 2018(04)
[9]汽车机械式变速器变速传动机构可靠性优化设计[J]. 贾冉. 山东工业技术. 2017(06)
[10]3D打印技术在铸造中的产业化应用[J]. 毛春生,刘轶. 金属加工(热加工). 2016(09)
硕士论文
[1]基于新型双功率流差速转向机构的履带车辆转向性能研究[D]. 刘江.东北电力大学 2019
[2]3D打印技术在熔模精密铸造样件上的应用研究[D]. 杨斌.江苏大学 2018
[3]基于ROMAX的机车牵引齿轮传动系统动力学分析[D]. 张福来.大连交通大学 2017
[4]基于Romax双离合变速器传动系统优化设计及分析[D]. 张海岗.吉林大学 2016
[5]基于Romax Designer的电动阀门执行器少齿差行星齿轮传动设计与分析研究[D]. 刘美凤.武汉科技大学 2016
[6]小型联合收割机变速箱壳体结构优化与可靠性分析[D]. 易军.西华大学 2016
[7]汽车变速器齿轮修形设计与试验研究[D]. 史若男.太原理工大学 2015
[8]内齿行星齿轮减速器的优化设计[D]. 牛军龙.陕西科技大学 2012
[9]MatLab环境下桁架结构设计研究[D]. 赵秀丽.大连理工大学 2012
[10]履带车辆行动系统动力学仿真分析[D]. 陈媛媛.沈阳理工大学 2012
本文编号：3342991
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1.1双流差
差速转
履带式联合收获机差速转向变速箱设计及试验8惰轮换向的作用，最终驱动左半轴和右半轴等速反向工作，收获机做原地转向运动，通过转弯HST摆臂的调整可以实现其左右转向以及无级变速的动作；当直行HST和转弯HST同时工作时，其动力分别作用在行星轮系的太阳轮和齿圈上，形成了差动轮系，从而实现了收获机的差速转向。1-太阳轮；2-行星轮；3-行星架；4-齿圈；5-中央齿轮；6-输出齿轮图2.1行星轮系差速转向机构简图Figure2.1Drawingofplanetarygeardifferentialsteeringmechanism图2.2差速转向变速箱传动路线图Figure2.2Thetransmissionlinediagramofdifferentialsteeringgearbox2.1.2档位分析及传动比和齿数分配现有履带式联合收获机的行驶速度因作业工况的不同分为低、中、高速三个档位，分别对应收获机起步和爬坡、收获作业以及道路行驶三种工作状态，三档变速的调速区间如表2.1所示。为了匹配满载重量为7吨的履带式联合收获机，根据力矩公式2.1可以求出履带驱动轮的最大驱动力Ft为[40]：22tGFf（2.1）
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑疲劳强度的车辆变速箱体结构优化设计流程[J]. 周博,陈京生,王知,郭文涛,何华. 兵器装备工程学报. 2019(06)
[2]拖拉机前动力输出变速箱壳体轻量化设计[J]. 胡奔,廖敏,李晓鹏,潘群林,陶金京. 江苏农业科学. 2019(10)
[3]基于新型双功率流差速转向机构的履带车辆转向性能[J]. 石志标,刘江,高峰,曾文. 中南大学学报(自然科学版). 2019(04)
[4]大型装配体的SolidWorks参数化建模方法[J]. 汪林,杜玉祥,何雪浤. 机械设计与制造. 2018(10)
[5]今年我国粮食再丰收[J]. 陆娅楠. 现代企业. 2017(12)
[6]我国水稻联合收割机的现状及发展趋势[J]. 王文杰. 农家参谋. 2017(19)
[7]变速箱壳体3D打印熔模铸造工艺分析[J]. 陈光辉,崔爱红,崔国起. 铸造. 2017(09)
[8]基于拓扑优化的变速箱壳体轻量化设计[J]. 沈伟,廖敏,王强,王霜,易军,王川东,何旭. 农机化研究. 2018(04)
[9]汽车机械式变速器变速传动机构可靠性优化设计[J]. 贾冉. 山东工业技术. 2017(06)
[10]3D打印技术在铸造中的产业化应用[J]. 毛春生,刘轶. 金属加工(热加工). 2016(09)
硕士论文
[1]基于新型双功率流差速转向机构的履带车辆转向性能研究[D]. 刘江.东北电力大学 2019
[2]3D打印技术在熔模精密铸造样件上的应用研究[D]. 杨斌.江苏大学 2018
[3]基于ROMAX的机车牵引齿轮传动系统动力学分析[D]. 张福来.大连交通大学 2017
[4]基于Romax双离合变速器传动系统优化设计及分析[D]. 张海岗.吉林大学 2016
[5]基于Romax Designer的电动阀门执行器少齿差行星齿轮传动设计与分析研究[D]. 刘美凤.武汉科技大学 2016
[6]小型联合收割机变速箱壳体结构优化与可靠性分析[D]. 易军.西华大学 2016
[7]汽车变速器齿轮修形设计与试验研究[D]. 史若男.太原理工大学 2015
[8]内齿行星齿轮减速器的优化设计[D]. 牛军龙.陕西科技大学 2012
[9]MatLab环境下桁架结构设计研究[D]. 赵秀丽.大连理工大学 2012
[10]履带车辆行动系统动力学仿真分析[D]. 陈媛媛.沈阳理工大学 2012
本文编号：3342991
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