Улучшение динамических качеств агрегатов с трактором класса 3 с модернизированной трансмиссией при выполнении транспортных работ

В дипломном проекте рассмотрена модернизация коробки передач трактора класса 3.
Произведена замена шестерен вторичного вала и вала блока шестерен для получения другого передаточного числа зубчатой передачи.
Рассчитаны технико-экономические показатели, а также произведен прочностной расчет и патентный поиск.
В соответствии с заданием были рассмотрены вопросы окружающей среды и безопасности жизнедеятельности.


В дипломном проекте выполнен анализ существующей конструкции коробки передач трактора «Беларус 1523», и принято решение заменить серийно выпускаемые детали, в частности, шестерени вторичного вала, вала блока шестерен и вала заднего хода, находящиеся в зацеплении на шестерни с большим передаточным числом. Данное решение позволяет увеличить скорость и улучшить динамические качества тракторного агрегата.
В пояснительной записке отражены все этапы разработки: обзор и анализ известных технических решений, выбор и обоснование разрабатываемого узла, расчет элементов конструкции (расчет зубчатой передачи на прочность, расчет вала на прочность и жесткость). Приведено технико-экономическое обоснование разработанной конструкции и анализ трактора в целом с целью оценки его соответствия критериям конкурентоспособности. Освещены вопросы охраны труда и техники безопасности. По результатам проекта приведены выводы, представлен список использованной литературы.
Расчеты выполнены с использованием известных методик, обеспечивающих достоверность полученных результатов. Графическая часть дипломного проекта выполнена в соответствии с ГОСТ и ЕСКД на должном инженерном уровне. При выполнении графической части дипломного проекта использовались современные компьютерные графические пакеты. При расчётах использовалась соответствующая литература.




СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 
1.1. Состояние и перспективы развития сельскохозяйственного
производства Республики Беларусь 
1.2 Стратегия развития производственного объединения «МИНСКИЙ ТРАКТОРНЫЙ ЗАВОД» на 2009 г. 
2. АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ КЛАССА 2…5  
2.1. Колесные трактора класса 2…5 
2.2. Краткое описание трактора «Беларус-1523» 
2.3. Зарубежный опыт 
3. НАЗНАЧЕНИЕ, ТРЕБОВАНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ КОРОБОК ПЕРЕДАЧ 
3.1. Ступенчатые КП 
4. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО УЗЛА 
4.1. Актуальность проблемы 
4.2. Патентный поиск 
5. РАСЧЕТ КОНСТРУКТОРСКОЙ РАЗРАБОТКИ 
5.1. Расчет зубчатой передачи 
5.2 Расчет вала 
6. ОПИСАНИЕ МОДЕРНИЗИРУЕМОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ 
6.1. Устройство коробки передач 
6.2. Механизм управления коробки передач 
7. РАСЧЕТ ОПЕРАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ 
7.1. Внесение органических удобрений 
7.2. Подготовка агрегата 
7.3. Агротехнические требования 
7.4. Контроль качества 
7.5. Вспомогательный агрегат 
8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЕКТА 
8.1. Сущность разработки 
8.2. Расчет производительности агрегата и годового объема работы 
8.3Расчет трудозатрат и роста производительности труда 
8.4. Материалоемкость процесса 
8.5. Энергоемкость процесса 
8.6. Расход топлива 
8.7. Капиталоемкость процесса 
8.8. Расчет эксплуатационных затрат и их экономии 
8.9. Расчет эффективности капитальных вложений 
9. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 
9.1. Анализ состояния охраны труда на предприятии и мероприятия по его улучшению 
9.2. Анализ опасных и вредных производственных факторов при эксплуатации машинно-тракторного парка или механизации животноводческих ферм) 
9.3 Мероприятия по созданию здоровых и безопасных условий труда, обеспечению безопасных методов работы при разработке технологических процессов, проектированию средств механизации, при эксплуатации машинно-тракторного парка или механизации животноводческих ферм 
9.4 Инженерные мероприятия по обеспечению взрыво- и пожаробезопасности объекта проектирования 
9.5 Мероприятия по обеспечению безопасности в чрезвычайных и экологически неблагоприятных ситуациях 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА 
ПРИЛОЖЕНИЯ

6. ОПИСАНИЕ МОДЕРНИЗИРУЕМОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Коробка передач механическая ступенчатая с шестернями постоянного зацепления, диапазонная (4 диапазона переднего хода и 2 диапазона заднего хода) с переключением передач внутри диапазонов с помощью син-хронизаторов. Обеспечивает 16 передач переднего хода и 8 передач заднего хода, а также привод переднего ведущего моста и привод синхронного ВОМ.

6.1. Устройство коробки передач

Коробка передач состоит из узла передач (рис. 6.1); вала пониженных передач и заднего хода; блока шестерен; вторичного вала; механизма управления; гидросистемы; корпуса коробки передач. Узел передач состоит из первичного вала (1) со свободно установленными на подшипниках (9) и (74) шестернями (3, 8, 11, 14). На шлицах вала размещены две шлицевые втулки (5), на которых установлены конические инерционные синхронизаторы (7). Вал монтируется на подшипниках (2) и (29).
На промежуточный вал (67), установленный в корпусе на двух подшипниках (35) и (70), посажены с небольшим натягом ведомые шестерни (63), (65), (66), (69).
Пакет шестерен с подшипниками затянут на валу гайкой (71). Вал пони-женных передач и заднего хода установлен в корпусе коробки на подшип-никах (49) и (58). На нем установлены шестерня (54) первого и второго диа-пазонов, шестерня (50) — заднего хода. На шлицах вала расположена втулка (55) с наружными и внутренними шлицами и установленной на ней шестерней (56) ходоуменьшителя. Ведомая шестерня (57) установлена на валу на бронзовой втулке. При отсутствии ходоуменьшителя шестерня (57) соединена с валом шлицами шестерни (56), зафиксированной в этом положении стопорным кольцом на втулке (55).




Рис. 6.1: 1 — вал первичный; 2, 29, 33, 27, 38, 39, 40. 49, 58, 35. 70, 77 — подшипники; 3. 8. 11, 14. 20, 23, 24, 37, 45, 50, 54, 56, 57, 63, 65, 66, 69 — шестерни; 4, 26, 62. 73 — стаканы; 5. 44, 48, 55, 64, 68, 19, 32, 52 — втулки; 6 — корпус; 7 — синхронизатор; 9, 36, 51, 74 — игольчатые подшипники; 10 — вилка; 12, 16 — поводки; 13 — корпус вилок; 15 — болт; 17 — шарик; 18— пружина; 21— полумуфта; 22, 53, 34 — зубчатые муфты; 25, 31 — прокладки регулировочные; 28 — вал вторичный; 30, 47, 59. 71, 75 — гайки; 41 — вал блока шестерен; 42 — шестерня синхронного ВОМ; 43— кольцо стопорное; 46 — вал пониженных передач; 61 — трубопровод; 67 — промежуточный вал; 76— втулка подвода смазки; 78 — вилка

В валу выполнены осевое и радиальные сверления для подвода смазки к подшипникам (51) и втулке шестерни (57). На валу (41) блока шестерен на шлицах установлены шестерни (37) и (44). Этот вал смонтирован на подшипниках (77), (39), и (40). Задняя опора вала расположена в ступице шестерни (42) привода синхронного ВОМ и переднего ведущего моста на двух роликовых подшипниках (39) и (40). Шестерня (42) установлена в корпусе на подшипнике (38). Вторичный вал (28), выполненный за одно целое с ведущей конической шестерней, установлен в корпусе на конических подшипниках (27) и (33). На валу неподвижно посажены ведущая шестерня (24) привода переднего ведущего моста, на ступице которой установлена на подшипнике (36) ведомая шестерня (23), полумуфта (21), втулка (19), с установленной на ней ведомой шестерней (20). Втулка (19) с посаженным на ней подшипником удерживается от проворота стопором. Пакет деталей на валу затянут гайкой (30). В валу выполнено осевое и радиальное сверления для смазки подшипников (36) и (27).


6.2. Механизм управления коробки передач

Механизм управления коробки передач состоит из механизма переключения передач с синхронизаторами и механизма переключения диапазонов. Механизм переключения передач смонтирован в крышке (9) (рис. 2) и корпусе вилок (13) (рис. 6.1). В крышке (9), (рис. 6.2) установлены: вилка (16а), рычаг (На), поводок (19) и рычаг (8а), закрепленный болтом и шпонкой на поводке (19). В корпусе вилок (13) (рис. 6.1) установлены поводки (12, 16), на которых закреплены вилки (10). Для предотвращения одновременного включения двух диапазонов установлены шарики (17). Механизм переключения диапазонов состоит из вилки (16) (рис. 6.2), рычага (11), поводка (20) и рычагов (8), установленных в крышке (9), и деталей, ус-тановленных в корпусе коробки передач.
Зубчатые муфты (22, 53, 34) (рис. 6.1) перемещаются закрепленными на поводках вилками (вилка (78) (рис. 6.1), другие детали на рисунке не показаны. Положение зубчатых муфт (22, 53, 34) в нейтральном и во включенном положениях фиксируются деталями (6, 7а, 11) (рис. 6.3). Для предотвращения одновременного включения зубчатых муфт (34) и (53) (рис. 6.1) в отверстиях корпуса коробки передач установлены блокирующие шарики (6) (рис. 6.3) .


Рис. 6.2: 1 — ограничитель; 2 — шпонка; 3 — шарик; 4 — гайка; 5 — болт; 6 — рычаг; 7 — втулка; 8, 8а – пружина; 9 — крышка; 10 — корпус; 11, На — рычаг; 12 — палец; 13 -чехол; 14 — сфера; 15 — чехол; 16, 16а—вилка; 17—крышка; 18—палец; 19,20—поводки, пружина;21 — кулис
Для исключения возможности запуска дизеля при включенной передаче на тракторе устанавливается специальное блокирующее устройство (рис. 6.3).
Блокирующее устройство состоит из выключателя (8), установленного в корпусе КП с левой стороны, шариков (6) и штифтов (7, 7а).
При включении диапазона механизм блокировки размыкает контакты выключателя и разрывает цепь промежуточного реле стартера (1) и тягового реле стартера (5).
Для регулировки размыкания выключателя предусмотрены шайбы (9).


Рис. 6.3: 1 — стартер; 2 — генератор; 3 — реле блокировки; 4 — выключатель стартера; 5 — реле стартера; 6 — шарики механизма блокировки; 7, 7а — штифты; 8 — выключатель блокировки; 9 — шайбы регулировочные; 10 — поводки переключения диапазонов.