可变地隙与轮距拖拉机底盘研究与设计

发布时间：2020-07-07 16:50

【摘要】：针对传统拖拉机调整地隙及轮距不便,及调整幅度有限等问题,研究现有拖拉机结构原理及地隙轮距调整方式,设计左右边桥结构的可调地隙和轮距的拖拉机底盘,对关键零件进行有限元分析并优化,并制作样机验证底盘性能。涉及的关键技术包括：变地隙机构设计、变轮距机构设计以及传动系的设计。首先,研究现有拖拉机调地隙、调轮距方式及拖拉机底盘结构,分析存在问题,设计调地隙、调轮距方案,提出左右边桥的底盘结构。通过左右边桥的左右滑动实现轮距调整,左右边桥摇臂的转动实现地隙调整。为实现四轮着地,设计左右边桥连杆机构,通过连杆机构协调两侧边桥动作,以实现四轮着地。根据左右边桥结构要求,设计与该结构相适应的拖拉机底盘传动系。其次,在拖拉机底盘设计方案基础上,根据整车性能要求,运用相关零部件设计方法,研究拖拉机离合器、差速器等部件结构原理,设计该底盘各零部件结构及技术参数。再次,运用有限元分析方法,分析底盘设计可靠性。左右边桥作为支撑受力关键部件,无借鉴参考依据,是受力分析的重点部件。研究左右边桥受力情况,对左右边桥模型进行处理、划分网格,进行静力分析,并根据分析结果对设计进行优化改进。最后,制作样机并检测,进一步验证设计可行性及可靠性,样机实验结果显示,该拖拉机底盘设计基本达到课题要求。该底盘设计成果不仅在拖拉机变轮距、变地隙方面具有一定的意义,而且在特种车辆研究方面、非常规行走机构研究方面和智能车辆研究方面有一定意义和价值。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S219.032
【图文】：

示意图,滑动式,示意图,动力输出轴

１－轮箱２－动力输出轴３－螺钉４－夹紧盖５－轮z@６－平键逡逑图１－２轮z@滑动式示意图逡逑如图１－２所示，轮z@５通过夹紧盖４同定在动力输出轴２上，调整轮距时松逡逑开螺钉３，将轮z@５沿轮轴２轴向移动，实现轮距无级调节，调节完成后再锁紧逡逑螺钉３。此调整方式存在１＾下问题：①需将拖拉机底盘托起，调整困难；②两侧逡逑调整距离难Ｗ匹配，距离调整不协调会造成转向问题；⑨锁紧螺栓频繁松开锁紧，逡逑易造成螺栓失效。因此此结构多用于手扶拖拉机，局限性较大。逡逑（２）齿轮齿条式调整法：逡逑１－球铁头２－动力输出轴３－支撑轴４－调节齿轮５－连接键６－锁紧螺母７－锁紧轴８－开口逡逑夹紧套９－固定螺巧逡逑图１－３齿条式７Ｋ意图逡逑如图１－３所示，齿条式与轮毅滑动式类似，仅将轮毅滑动调整改为齿轮齿条逡逑４逡逑

示意图,齿条式

．属逡逑１－轮箱２－动力输出轴３－螺钉４－夹紧盖５－轮z@６－平键逡逑图１－２轮z@滑动式示意图逡逑如图１－２所示，轮z@５通过夹紧盖４同定在动力输出轴２上，调整轮距时松逡逑开螺钉３，将轮z@５沿轮轴２轴向移动，实现轮距无级调节，调节完成后再锁紧逡逑螺钉３。此调整方式存在１＾下问题：①需将拖拉机底盘托起，调整困难；②两侧逡逑调整距离难Ｗ匹配，距离调整不协调会造成转向问题；⑨锁紧螺栓频繁松开锁紧，逡逑易造成螺栓失效。因此此结构多用于手扶拖拉机，局限性较大。逡逑（２）齿轮齿条式调整法：逡逑１－球铁头２－动力输出轴３－支撑轴４－调节齿轮５－连接键６－锁紧螺母７－锁紧轴８－开口逡逑夹紧套９－固定螺巧逡逑图１－３齿条式７Ｋ意图逡逑如图１－３所示

螺纹式,球铁,滑轨,动力输出轴

１－轮福２－球铁头３－动力输出轴４－锁紧螺钉逡逑图１－５球铁头螺纹式示意圈逡逑如图１－５所示，球铁头２及动力输出轴３加工有螺纹，螺纹可Ｗ矩形、梯形逡逑及Ｈ角形螺纹，球铁头２为开口式，通过锁紧螺栓４将球铁头２锁紧到动力输出逡逑轴３上，调节轮距时，将锁紧螺钉４松开，旋转球铁头使其在动力输出轴３上转逡逑动，同时沿轴向移动，实现轮距调整。此结构结构简单，调整轮距时仍需将拖拉逡逑机托起，且此结构会降低动力输出轴强度，夹紧方式不可靠。逡逑（５）轮辆螺旋巧轨式调整法：逡逑１逡逑Ｖ邋／逡逑Ｉ邋／逡逑逦Ｉ＇＇逡逑Ｉ逡逑１－轮福板座２－螺旋滑轨３－轮铜逡逑图１－６轮销螺旋滑轨式示意幽逡逑如图１－６所示，轮辆螺旋滑轨式是通过轮辆与轮福板的相对滑动实现轮距调逡逑整，螺旋滑轨２焊接在轮辆Ｂ上，轮iu板座１与轮iu固定连接，轮辄板座１与螺逡逑旋滑轨２连接且相对滑动

【参考文献】