机耕船驱动轮调节机构设计

中文摘要

机耕船驱动轮入土深度不仅影响驱动轮的最大水平推力、驱动轮和船体的支承反力、滚动阻力以及船体的行驶阻力等,而且影响机耕船的滑转率、牵引效率、燃油经济性等。增加入土深度,虽然增大了剪切面积,可使最大水平推力增加,牵引附着性能增强,滑转损失功率减小,但会使滚动阻力增加,功率损耗增大。因此,在保证牵引性能的前提下,入土深度必须可调,而且应尽量减小。入土深度有驱动轴、船体和驱动轮半径可调等三种方式。通过对关于机耕船驱动轮入土深度的文献进行研究,为研制更加方便地调节入土深度的装置提供借鉴意义。

关键词：机耕船入土深度水平推力滚动阻力

英文摘要

The embedded depth of driving wheels of boat-type tillage machinery not only changes the maximal horizontal thrust of driving wheels,the support reaction between driving wheels and the boat body,the rolling resistance and the driving resistance from the boat body,but also the boat slip ratio,the traction efficiency,and the fuel economy etc..Provided the increase of embedded depth of driving wheels,the shear area,the maximal horizontal thrust,and the traction adhesion could be increased.Besides,the slip loss power could be decreased.However,the rolling resistance and the power loss would be simultaneously increased.Thus,the embedded depth has to be fixable and ought to be decreased as much as possible.The depth could be regulated by the driving axis,the boat body,and the radius of driving wheels.This paper is to provide references for those who will develop better devices to regulate the embedded depth of driving wheels of boat type tillage machinery.

Keywords：boat-type tillage machinery embedded depth horizontal thrust rolling resistance

目录

第一章绪论 (3)

1.1 船式拖拉机的应用概况 (4)

1.2 船式拖拉机的工作原理及驱动轮调节机构的工作原理 (5)

1.2.1 船式拖拉机工作原理： (5)

1.2.2 驱动轮调节机构的工作原理： (5)

1.3 影响船式拖拉机牵引力的主要因素 (5)

1.3.1 水田土壤对牵引力的影响 (5)

1.3.2 船体的滑行阻力对牵引力的影响 (5)

1.3.3 驱动轮叶片对牵引力的影响 (6)

1.3.4 轮刺宽度对牵引力的影响 (6)

1.4 设计任务和要求 (6)

1.4.1 设计任务 (6)

1.4.2 设计要求 (6)

第二章驱动轮入土深度对牵引力的影响. 7

2.1 船式拖拉机总体动力学分析 (7)

2.2 驱动轮结构对牵引力的影响 (11)

2.2.1 无后倾角时，叶片驱动面的受力情况（图2-4）： (11)

2.2.2 有后倾角时，叶片驱动面的受力情况（图2-5）： (13)

2.2.3 后倾角对水平推进力的影响： (14)

2.3 驱动轮入土深度对牵引力的影响 (14)

2.3.1 驱动轮叶片入土深度的影响 (14)

第三章驱动轮入土深度调节机构设计.. 17

3.1 驱动轮入土深度的调节方法 (17)

3.1.1改变驱动轮的直径； (17)

3.1.2调节船体来改变它与传动箱体和驱动轮轴的相对位置； (17)

3.1.3调节驱动轮轴来改变它与传动箱和船体的相对位置。 (17)

3.2 轮轴调节机构设计及其受力分析 (18)

3.2.1机耕船禁止时最终传动组件受力分析 (18)

3.2.2机耕船驱动时最终传动组件受力分析 (20)

3.3 轮轴调节机构及其构件设计及轮轴调节机构零件强度校核 (21)

3.3.1 齿轮的设计 (21)

3.3.2传动轴的设计 (24)

3.2.3 驱动轴的设计 (28)

第四章设计总结 (33)

4.1 结论综述 (33)

4.2 存在不足 (33)

4.3 驱动轮入土深度调节机构发展趋势 (34)

文献

第一章绪论

1.1 船式拖拉机的应用概况

六十年代初期, 我国就已开始了机耕船的试验研完工作, 全国先后有几十个单位进行了机耕船的科研、生产和推广使用。多年来, 机耕船经历了一个由简单到复杂、由功能单一到综合利用、由不完善到比较完善的过程。

据有关资料统计, 我国现有10个省研制了机耕船, 共研制了31种样机, 研制单位达75个。这些产品中有5-7马力和10-12马力两个功率等级, 5-7马力的机耕船主要分布在四川和湖南, 其它省主要是10-12马力。

现有机耕船的结构形式分三种, 一种是所谓“手扶拖拉机上船” , 利用手扶拖拉机的传动系统, 加以适当改装的变型, 这种机耕船主要带驱动型农具（如旋耕机、主动耙等） , 虽也可进行犁耕作业, 但传动系统强度不够, 损坏较严重。第二种是根据水田的使用要求重新设计的机耕船, 这种机耕船的结构比较合理, 传动系统的强度较高, 它属于牵引、驱动兼用型。另一种是简易型, 没有变速箱, 除末端有一对齿轮或两对齿轮传动外, 主要靠三角皮带减速、传递功率及转向, 只能前进, 不能倒退, 它主要和一些牵引农具配套。

七十年代是我国机耕船成长及大发展时期, 有24种型号的机耕船通过了省或地区级鉴定, 并投入了批量或小批量生产。南方-12机耕船被列为国家农机新产品重点科研项目, 并于1980年11月通过了部级鉴定。与此同时, 机耕船的理论研完及情报工作也随之开展起来, 一些科研单位、大专院校有关工厂作了大量的试验研完工作, 写了一些机拚船方面的科学论文。为了加强机耕船的学术交流, 先后成立了机耕船情报分网及相应的专业学组, 并积极开展了工作, 对于今后机耕船的发展, 无疑将起一定的推动作用.

机耕船之所以能不断发展, 主要是因它在水田耕作中具有优于拖拉机的良好性能。机耕船开始用于湖区水田, 逐渐发展到平原、丘陵甚至山区的水田, 很快就遍及十几个省、市, 不仅南方的水稻产区使用, 北方的许多水稻产区也开始使用了机耕船。

最近, 有人曾经对各类水田动力机械年作业量作过调查, 机耕船出勤率比拖拉机高60%,平均每马力作业量高2.5-3倍。据有关资料统计, 机耕船年工作量合计都在20亩 以上, 高达480亩。在南方有些省, 机耕船的耕地面积已达总耕地面积的30%-40%。

中国是一个盛产水稻的国家，而适于水稻种植的田地中，有4000~7000

亩深泥脚田（等包括湖田、冬水田、海涂田）无法进行机械化耕作。这些深泥脚水田的地下水位高、土质粘重、承压能力极差，其表层压强度一般均在5—10kpa 以下。这样的深泥脚田，土囊肥沃，增产潜力很大。但长期以来，生产方式极其落后，产量极低，机械化问题得不到解决。以前，深泥脚水田靠牛或人力耕种。牛下深泥脚水田，不仅腿脚深陷、行走艰难，使生产率极低；而且由于冬春寒冷、夏季酷热，农时紧、农活重，致使不少耕牛死亡。有些地区，只能靠几个强劳力拉一张犁进行耕作，劳动极其繁重。一些极深的田，则用戳眼插秧，土囊中年不得翻耕。有的地区曾试图用拖拉机下深泥脚水田耕作，但是沉陷很大，以致后桥、半轴壳、发动机油底壳等均没入泥中而无法前进，更无法进行作业。机耕船正是深泥脚水田地区人民向大自然开战所取得的卓著成果。机耕船的诞生解决了深泥脚水田机械化这一难题，使耕种深泥脚水田的劳动生产率得到大幅度提高。

随着洪湖—12型机耕船研制工作的进展，机耕船受到国内有关方面

的重视，湖北省各地和其他一些省市陆续获得了样机。自1971年开始，我国各