课程教育研究CourseEducationResearch2019年第51期考索窑探微农用微型山地履带车变速箱改进方案的选择及档位设计渊甘肃机电职业技术学院甘肃天水741000冤揖摘要铱第一代农用微型山地履带车是一种能够适应山地作业环境的山地微耕机袁但其道路运输行驶速度过慢袁低速旋耕工作速度过快袁变速箱尺寸过大袁因此现需要设计一款档位较多袁档速合理袁结构紧凑的第二代农用微型山地履带车变速箱遥本文主要对其变速箱的改进方案进行对比选择并确定设计档位遥揖关键词铱农用微型山地履带车变速箱档位设计揖Abstract铱Thefirstgenerationofagriculturalminiaturemountaincaterpillarvehiclesisakindofcanadapttothemountainmountainmicrotillagemachine,theworkingenvironmentbuttheroadtransportspeedtooslow,lowspeedrotarytillageworktoofast,transmissionsizeistoobig,soweneedtodesignagear,gearspeedisreasonable,compactstructureofthesecondgenerationofagriculturalminiaturemountaintrackedvehicletransmission.Inthispaper,theimprovementschemeofitsgearboxiscomparedandselectedandthedesigngearisdetermined.揖Keywords铱agricultural;miniaturemountaincrawler;gearbox;geardesign揖基金项目铱学院资助项目院2019年度甘肃机电职业技术学院科研项目袁项目编号院GSJD2019ZR04遥揖中图分类号铱G揖文献标识码铱A揖文章编号铱2095-30渊2019冤51-0255-02机技术推广部门和农民的认可[3]遥第一代微型山地履带车变速器有四个档位袁三个前进档袁一个后退档遥其中一档为低速作业档袁能实现的驱动转速为n1=110r/min袁直线速度为V1=1.65km/h袁不能满足旋耕时的速度要求0.6km/h遥二档为标准作业档袁能实现的驱动转速为n2=126.98r/min袁直线速度为V2=1.91km/h曰三档为道路行驶档袁能实现的驱动转速为n3=217.86r/min袁直线速度为V3=3.28km/h,不能满足空载运行时正常行驶速度6km/h遥后退档进行倒车袁能实现的驱动转速为n=149.26r/min袁直线速度V=2.25km/h遥每档可通过操纵换挡杆来实现遥整机的转向通过转向离合器实现遥这种档位设计不满足现阶段的农业生产需求袁所以需要对变速箱进行更大传动比范围的改进设计遥同时袁第一代微型山地履带车变速箱的箱体尺寸偏大袁对机架造成负担袁同时对整机稳定性造成影响遥3援微型山地履带车变速箱的改进原方案存在的主要问题一是开沟速度过快袁二是空载运行速度过低遥本次研究任务是设计一套传动方案使开沟速度由原来的1.65km/h下降到0.5km/h袁使空载运行速度由原来的3.28km/h上升最大达到6km/h袁并且尽量缩小变速箱尺寸袁以便于安装遥为此主要考虑以下三种改进方案遥本次改进设计的主要目的是对变速箱进行重新设计袁以扩[1]郭艳红.虚拟化的云语音教室建设初探[J].传播与版权,2018(7):119-121.[2]语音云教室[EB/OL].http://www.bjzjmy.com/productscheme/InnovationClassroom/inclass032.html.[3]程小辉等.基于云网络技术的外语语音实验室设计与建设[J].实验技术与管理,2018(12):134,141.[4]李俊.虚拟仿真系统实现智慧语音教室的应用研究[J].信息系统工程,2017(6).[5]全数字化语言实验室[EB/OL].https://wenku.baidu.com/view/d3b8a61ee55c3b3567ec102de2bd960591c6d97a.html,2017-08-30.[6]吕晓艳.浅谈基于云计算技术的云课堂教学平台的研究与应用[J].课程教育研究,2019(12):50-51.[7]联想智能云教室怎么安装程序[EB/OL].https://jingyan.baidu.com/article/a65957f41ea72424e67f9bd6.html,2019-06-01.[8]夏焱春.云课堂在高职学生大学英语自主学习中的应用[J].课程教育研究,2018(42):121.作者简介院张芳(1976-)袁女袁甘肃学院人文学院副教授袁硕士袁研究方向院英语语言教学遥巩林立(1976-)袁男袁西北师范大学图书馆副研究馆员袁公共管理学科硕士生导师袁研究方向院信息资源管理遥王琼1援引言我国是一个多山国家袁丘陵和山地面积占到了国土面积的2/3遥根据有关数据显示袁山区粮食产量约占全国的51.4%袁油料作物产量约占53.7%[1]遥由此看来袁山区农业的生产好坏袁将会直接影响我国农业生产的发展遥山地微型履带车是农业生产中较为重要的农业生产工具袁变速箱为微型车重要组成部分袁故山地微型履带车变速箱的设计具有重大意义遥2援第一代微型山地履带车简介近几年袁国家对推动丘陵山区农业机械化发展给予较大力度的扶持遥农业尧农机科研单位与企业一道针对南方丘陵山区农业生产需要袁开展了微型多功能作业机的机具研发尧试验尧推广工作[2]遥西北农林科技大学杨福增教授科研团队在2011年就自行设计研发了第一代微型山地履带车遥.com.cn. All Rights Reserved.该山地微耕机能够适应山地作业环境袁采用液压调平装置尧基于平行四边形机构的双向平衡铲等装置袁解决了之前山地微型耕地机普遍存在的山地作业稳定性不足尧安全性得不到保障和操作复杂等问题遥这样一款集成机械尧液压技术的适于山地作业的山地微耕机袁能够有效地把丘陵山区农民从传统的农业生产方式和繁重的体力劳动中出来袁彻底改变山区农业生产长期以来以人工尧蓄力进行劳作的落后尧低效的原始生产方式袁大幅度提高劳动生产率和作业质量袁受到当地农业尧农7.客户端的机器第一次和服务器连接袁需要把网卡的PXE打开渊Devices-NetworkSetup-BootAgent设置为PXE冤遥8.并把网络启动设置为第一启动渊Startup-PrimaryBootSequence-Network设置第一启动项冤袁后续保持此状态袁勿将硬盘调整至第一启动项遥9.客户端机器开机后即可与服务器进行连接袁服务器端渊分组冤自动识别客户端机器袁并通过DHCP分配给客户端机器IP信息遥10.客户端机器获取到IP信息后袁会显示F4院BeginInstall噎噎袁每台客户机按照排列顺序按F4进行客户端底层安装遥11.组内所有机器都加入进来后袁打开控制台袁在分组管理的组属性中关闭默认组袁在分组管理中可以看到组内所有机器的计算机名称尧IP信息和每台机器系统的部署状态[7]遥五尧结语云语音教室有利于培养学生思考和解决问题的能力袁也培养学生的英语综合应用能力袁特别是听尧说能力遥通过云语音教室将相关的学习內容以作业的形式布置下去袁课堂上老师专注于学生反馈的内容遥客观题由计算机评估袁主观题由多名学生互评[8]袁重点尧难点由教师给予解答袁作业成绩自动汇入学生总成绩袁对学生进行形成性综合评估遥采用互评式作业方式袁提高学生的作业尧学习热情袁减轻教师的教学负担遥参考文献院窑255窑考索窑探微课程教育研究CourseEducationResearch2019年第51期大传动比范围袁同时获得更加合理的档位配置袁并要求箱体结构更加紧凑3.1项目研究的重要性遥变速箱的传统设计效率低而且容易出错袁变速箱参数化设计是提高效率及设计精度的有效途径遥在讨论研究国内外农用机具上变速箱的发展现状及参数化设计的基础上袁制定了变速箱参数化设计及运动仿真测试的总体方案和技术路线袁利用机械设计尧机械原理等专业知识完成变速箱中齿轮尧轴尧箱体等结构的设计同时袁利用Pro/E的参数化建模功能袁建立变速箱零部件的三维参数化模型袁利用Pro/E的运动仿真功能袁对微型履带式山地拖拉机变速箱进行虚拟的装配和运动仿真3.2项目研究的内容遥第一代微型山地履带车平地行驶速度过慢袁工作速度过快遥现根据小型山地履带车整车爬坡速度尧最高行驶速度尧转向速度尧最低工作速度等车辆性能指标袁对发动机尧变速箱进行匹配改进设计遥使低速更低袁高速更高袁档位更合理遥通过动力性能分析袁得到最大爬坡速度尧最大平地行驶速度尧低档加速度尧最低工作速度等速度指标及变速箱整体尺寸袁以满足设计要求遥利用计算机软件辅助完成设计工作袁可以显著优化机构袁节省材料袁缩短设计周期袁降低设计难度袁提高设计质量袁具有传统手工理论计算无可比拟的优势3.3遥3.3.1第二代微型山地履带车变速箱方案选择及档位设计改进方案一院同轴式分布传动变速箱本设计采用现在大多数汽车所采用的同步器式变数器遥使用同步器可减轻结合齿在换档时引起的冲击及零件的损坏遥并且具有操纵轻便袁经济性和缩短换档时间等优点袁从而改善了整机的加速性袁经济性和山区行驶的安全性遥缺点是零件增多袁结构复杂袁轴向尺寸增加袁制造要求高袁同步环磨损大袁寿命低[4]遥在大传动比和减小箱体体积的要求下袁采用汽车目前广泛应用的常啮同轴式传动方案遥基于最合理的传动方案是第一轴与第二轴同轴布置的传动方案(在这种情况下,挂直接档的损失最小)以及实际使用中直接档的机械变速器比重较大的情况,再加上传动比比较大的条件袁本设计拟以平面三轴式最高档为直接档的五档变速器3.3.2改进方案二遥院高低档分布传动变速箱原变速箱只有三个前进档袁档位较少达不到要求袁参照一般拖拉机变速箱设计袁在原来的基础上加上高低档袁使新变速箱有六个前进档3.3.3袁高一尧二尧三档和低一尧二HST改进方案三又称液压无级变速器院采用HST袁是根据液压静力原理工作的液压无级变速器尧三档遥遥它由两个柱塞泵组成,一个作为油泵,另一个作为液压马达遥液压泵通过换向阀管路连接液压马达构成无级变速机构遥在使用中将需要变速的电机和液压泵传动连接袁通过调节液压泵输出的液压油的压力和流量来调节液压马达的输出转速袁即可进行无级变速遥通常机械结构变速依靠齿轮实现袁为实现不同的传动比无可避免的需要换档渊切换到不同直径的齿轮冤袁而液压无级变速装置是依靠液压油这个介质将液压系统能量传递下去实现的袁流量的不同即可实现马达转速的变化袁控制流量非常方便袁可以通过发动机转速尧油泵变量尧液压阀渊流量阀袁比例阀袁伺服阀都可以HST冤遥传动系统广泛应用于农业机械袁采用静液压无级变速系统袁使农业机械实现产品结构更加紧凑尧重量更轻尧噪音更低尧操纵更方便袁可以完全无级调节机器行走速度袁行走控制和换向更加方便HST总传动效率在袁驱动更加灵活80%左右袁因此与齿轮传动相比袁作业效率更高遥但是袁其传动效袁由于率偏低曰而且液压元件制造精度要求较高袁从国外部分拖拉机使用的情况来看袁其噪声和油温高的问题还没有彻底解决袁目前仍然作为一个难题在研究曰加之其对液压用油清洁度要求也比传统的传动系用油要高[5]遥这都是采用HST方案需要解决的难点3.3.4遥各改进方案的比较选择同轴式传动方案对各组齿轮的要求不是很高袁有利于延长窑256窑机械寿命袁且便于设计计算袁但是传动比分配较困难袁而且此方案要使用同步换挡装置袁设计较为复杂袁斜齿轮制作工艺较复杂费用多袁变速箱整体尺寸较大遥在方案一与方案二相比之中发现袁齿轮数不变袁但是方案一对壳体的制作工艺要求更高袁安装过程也比较麻烦袁故不选方案一为本次改进设计方案遥方案三大大简化了传动系结构袁几乎可以省略传统的主变速箱遥简化操作袁利用踏板或手柄可实现区段式无级变速遥可方便的获得爬行速度袁有利于配置爬行速度要求的农机具袁但其传动效率偏低袁制造精度要求高袁噪声和油温高问题还没有彻底解决袁用油清洁度要求高袁因此不适合作为本次微型山地履带车改进设计方案遥方案二齿轮虽然有所增多袁但变速箱尺寸明显减小袁且各档转速达到了理想值袁相比之下袁此方案更合理袁故选择方案二高低档式变速箱结构进行最终改进3.4高低档分布传动变速箱的设计简述遥依据方案二的设计传动简图袁按等比级数分配的各档传动比的计算袁根据整车的性能分析,得到变速器各档的传动比袁如表1所示遥表1速比分配表高低档档位传动比分配速比一档169.42低档二档83.25(i=40/18)三档72.81倒档80.48一档34.31高档二档16.86(i=18/40)三档7.74倒档16.30改进设计后的变速箱的轴1尧轴2和轴3上共有四个滑移齿轮袁实现1尧2尧3档和倒档四个档位的变化袁并在轴4上有高低档两个滑移齿轮袁这就实现了四个档位的高低档的变化袁即突破性的变成了八个档位袁其最大转速为169.49r/min,最小转速为5.9r/min袁不仅满足了原设计要求袁而且提供了更多的速度选择情况遥,确定了各轴承和花键连接的参数根据计算校核袁确定了所有齿轮的参数[7]袁最终确定箱体尺寸袁确定了各轴的参数[6]遥为三维造型设计与仿真奠定了基础4援结语遥通过对第一代微型山地履带车变速箱的改进袁解决了原方案存在的开沟速度过快尧空载运行速度过低这两个主要问题袁实现了扩大传动比范围袁同时获得更加合理的档位配置袁并使得箱体结构更加紧凑这一新目标遥为后续的变速箱的结构改进奠定了坚实的基础遥参考文献[1]黄忠杭院.履带车辆行走减速器齿轮参数化设计及有限元分析[D].[2]北京农业工程大学西安建筑科技大学.农业机械学袁2009.渊上尧下册冤[M].中国农业出版社[3].杜白石袁杨福增袁等.三维机械设计基础教程[M].西北农林科技大学[4]中国农业机械化科学研究院袁2009年3月..农业机械设计手册(上)[M].北京:[5]机械工业出版社秦剑秋.静液压传动技术,1988.(HST)在拖拉机上的应用[J].拖拉机与农用运输车[6]吴宗泽袁罗圣国.2006.机械设计课程设计手册年4月第33卷第2期渊.第二版冤[M].高等教育出版社[7]机械工程手册机电工程手册编辑委员会..机械工程手册:专用机械卷(一)[M].北京:机械工业出版社,1997.作者简介院王琼渊1981-冤袁女袁甘肃天水人袁工程硕士袁甘肃机电职业技术学院副教授袁主要研究方向为机械产品设计遥.com.cn. 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