轮式拖拉机设计计算书.doc

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1、注： 1、本文以拖拉机设计计算为例，说明用本软件设计车辆的设计计算项目，计算书的编写格式，国内几十种拖拉机的设计计算都是用本软件进行的。 2、车辆设计计算书的格式可参考本文件编写，但本文的数据为虚构，计算结果也不正确； 3、凡是用本软件设计的产品，如果更换了发动机、轮胎、车重等整机参数，一分钟内又能得到新的计算结果，如全部齿轮的安全系数、全部轴的强度和刚度、全部轴承的使用寿命。轮式拖拉机设计计算书目录： 拖拉机整机性能计算: 拖拉机实际速度: 拖拉机制动性计算: 拖拉机稳定性计算: 拖拉机转向半径计算: 传动系简图:一、离合器简单校核:二、传动系设计及分析: 定变速箱中心距及齿轮模数: 变速箱

2、排挡设计： 16+8档传动系受力分析后传： 16+8档传动系受力分析前传： 16+8档PTO受力分析： 16+8档传动系零件转速分析后传： 8+8档传动系受力分析：后传 16+8档传动系轴承耗功统计： 16+8档传动系效率小结： 传动系热平衡计算：三、变速箱设计计算: 变速箱齿轮设计计算： 16+8档主变速箱一轴及轴承校核计算(前行)： 16+8档主变速箱二轴及轴承校核计算(前行)： 16+8档副变速箱一轴及轴承校核计算(前行)： 16+8档副变速箱二轴及轴承校核计算(前行)： 16+8档爬行轴及轴承校核计算(前行)： 8+8档逆行轴及轴承校核计算： 8+8档逆行惰轮轴轴承校核计算：四、后桥设

3、计计算: 格利森制弧齿锥齿轮计算: 差速器直齿锥齿轮计算: 16+8档中央传动输入轴轴承校核计算(前行): 16+8档差速器轴承校核计算(前行): 8+8档中央传动输入轴轴承校核计算(逆行): 8+8档差速器轴承校核计算(逆行): 末端齿轮计算: 16+8档后桥半轴校核计算(前行)： 后桥行星齿轮轴滚针计算: 16+8档后桥行星齿轮轴及轴承校核计算(前行)： 16+8档后桥驱动轴及轴承校核计算(前行)： 多工况驱动轴校核计算: 多工况驱动轴壳校核计算:五、动力输出设计计算: PTO齿轮设计计算： PTO心轴校核计算： PTO一轴及轴承校核计算: PTO二轴及轴承校核计算:六、分动箱设计计算:

4、拖拉机前驱动轮超前率计算： 分动箱齿轮: 16+8档分动箱惰轮轴轴承计算(前行)： 16+8档分动箱轴及轴承(前行)： 分动箱传动轴校核计算：七、制动器校核计算: 拖拉机整机性能计算: 拖拉机整机计算：1.主要原始数据： 计算人： zhaokaotian拖拉机名称: 拖拉机类型: 四轮驱动拖拉机拖拉机计算类型: 牵引试验计算拖拉机轴距mm L 2040.00拖拉机轮距mm B 1300.000拖拉机使用质量kg mT 2700.00拖拉机质心纵坐标 a 836.000拖拉机质心横坐标 e 0.000拖拉机质心高度mm h 680.000前桥质量kg m1 270.000前桥质心横坐标mm e1

5、 0.000前桥质心高度mm h1 418.000前桥铰接点高度mm Zf 418.000挂钩牵引点高度mm hT 298.000牵引点纵向坐标mm aT 410.000前轮动力半径mm Rq1 418.410后轮动力半径mm Rq2 589.050拖拉机左右轮高度差 h0 0.000容许最大滑转率 y 20.00左前轮滚动阻力系数 f11 0.02940右前轮滚动阻力系数 f12 0.02940左后轮滚动阻力系数 f21 0.02940右后轮滚动阻力系数 f22 0.02940左前轮特征滑转率 11 10.500驱动力系数最大值 m11 0.94000右前轮特征滑转率 12 10.500驱动

6、力系数最大值 m12 0.94000左后轮特征滑转率 21 9.200驱动力系数最大值 m21 0.99500右后轮特征滑转率 22 9.200驱动力系数最大值 m22 0.99500前轮超前率 c -0.050前后传动效率比 c 0.960发动机名称: A4K41T-XXX 特性曲线输入形式: 曲线拟合燃油曲线输入形式: 曲线拟合发动机标定功率kW Peb 40.480发动机标定转速 rpm neb 2300.000发动机标定转矩Nm Teb 168.000发动机最大转矩 Temax 202.000最大转矩点的转速 nM 1700.000发动机最低稳定转速n0min 700.000发动机最高

7、转速 n0max 2430.000最高转速处转矩 T0max 145.000动力修正系数 1.000 标定点燃油消耗率 geb 243.000标定点燃油消耗量 Geb 9.837调速区燃油曲线斜率 kG 0.187非调速区最低消耗率 gemin 206.000最低燃油消耗率对应的转速ng1800.000最大转矩点燃油消耗率 geM 207.0002.主机静态计算结果: 拖拉机所受的重力N WT 26460拖拉机附着重力N Wc 26460拖拉机前桥垂直载荷N W10 10843前桥载荷分配系数 10 0.4098拖拉机后桥垂直载荷N W20 15617后桥载荷分配系数 20 0.59023.牵

8、引特性计算结果牵引试验:3.1. 11档牵引计算结果：该档标定速度 Vb 5.034该档总传动比 i 101.4631该档驱动形式 四轮驱动 后差速器类型 自由差速器 前差速器类型 自由差速器 11档 (Vb= 5.034) 代 标定牵引最大牵引最大牵引最小燃油最大滑转 特定点名称: 号 工作点: 效率点: 功率点: 消耗率点率点: 牵引力N FT 【 12000.0】 10428.5 22421.2 21378.4 23985.5牵引效率 T 0.75381【 0.75560】 0.65147 0.67588 0.58577牵引功率kW PT 0.000 0.000【 24.707】 24.

9、537 23.630牵引燃油消耗率 gT 0.000 0.000 376.207【 366.609】 412.221拖拉机滑转率 0.06538 0.05456 0.21512 0.184370.2958驱动力N Fq 12777.9 11206.4 23199.2 22156.3 24763.4实际速度km/h V 0.000 0.000 3.967 4.132 3.547发动机燃油消耗量 Ge 0.000 0.000 9.295 8.996 9.741前桥载荷分配系数 1 0.33589 0.34459 0.27822 0.28399 0.26956后桥载荷分配系数 2 0.66411 0

10、.65541 0.72178 0.71601 0.73044发动机功率kW Pe 0.000 0.000 37.583 35.983 39.968发动机转矩N.m Te 0.0 0.0 155.3 148.4 165.8发动机转速r/m ne 0.0 0.0 2309.8 2315.2 2301.7发动机燃油消耗率 ge 0.000 0.000 247.317 249.999 243.717前桥垂直载荷N W1 8887.7 9117.8 7361.6 7514.3 7132.6后桥垂直载荷N W2 17572.3 17342.2 19098.4 18945.7 19327.4总的垂直载荷N

11、W 26460.0 26460.0 26460.0 26460.0 26460.0左前轮的垂直反力 Z11 4443.9 4558.9 3680.8 3757.2 3566.3右前轮的垂直反力 Z12 4443.9 4558.9 3680.8 3757.2 3566.3左后轮的垂直反力 Z21 8786.1 8671.1 9549.2 9472.8 9663.7右后轮的垂直反力 Z22 8786.1 8671.1 9549.2 9472.8 9663.7前桥垂直增载值N W1 -1955.7 -1725.6 -3481.8 -3329.1 -3710.8后桥垂直增载值N W2 1955.7 1

12、725.6 3481.8 3329.1 3710.8前桥垂直增载系数 1 -0.15305-0.15398-0.15008-0.15025-0.14985后桥垂直增载系数 2 0.15305 0.15398 0.15008 0.15025 0.14985左前轮载荷分配系数11 0.50000 0.50000 0.50000 0.50000 0.50000右前轮载荷分配系数12 0.50000 0.50000 0.50000 0.50000 0.50000左后轮载荷分配系数21 0.50000 0.50000 0.50000 0.50000 0.50000右后轮载荷分配系数22 0.50000

13、0.50000 0.50000 0.50000 0.50000假想牵引效率 Tb 0.00000 0.00000 0.61035 0.60617 0.58376滚动效率 f 0.93912 0.93058 0.96647 0.96489 0.96859滑转效率 0.93453 0.94534 0.78480 0.81554 0.70411行走系效率 x 0.87763 0.87972 0.75848 0.78691 0.68199传动效率 c 0.85891 0.85891 0.85891 0.85891 0.85891滚动阻力N Ff 777.9 777.9 777.9 777.9 777.

14、9阻功率kW Pz 0.000 0.000 37.583 35.983 39.968驱动功率kW Pq 0.000 0.000 32.574 31.183 34.649滚动阻功率kW Pf 0.000 0.000 0.857 0.893 0.766滑转损失功率kW P 0.000 0.000 7.010 5.752 10.252比功率kW Pw 0.000 0.000 1.231 1.178 1.309拖拉机驱动力系数 0.48291 0.42352 0.87676 0.83735 0.93588拖拉机牵引力系数 T 0.45351 0.39412 0.84736 0.80795 0.9064

15、8附着利用系数 c 0.45351 0.39412 0.84736 0.80795 0.90648前左轮实际速度 V11 0.000 0.000 3.967 4.132 3.547前右轮实际速度 V12 0.000 0.000 3.967 4.132 3.547前左轮驱动力N Fq11 1930.8 1730.7 3013.2 2920.6 3151.6前右轮驱动力N Fq12 1930.8 1730.7 3013.2 2920.6 3151.6前桥驱动力系数 1 0.43448 0.37963 0.81863 0.77733 0.88373前左轮驱动力系数 11 0.43448 0.3796

16、3 0.81863 0.77733 0.88373前右轮驱动力系数 12 0.43448 0.37963 0.81863 0.77733 0.88373前左轮滑转率 11 0.06513 0.05431 0.21494 0.18418 0.29565前右轮滑转率 12 0.06513 0.05431 0.21494 0.18418 0.29565前桥速度损失率 V1 0.06513 0.05431 0.21494 0.18418 0.29565前桥滑转效率 q1 0.93487 0.94569 0.78506 0.81582 0.70435前桥滑转功率损失率P1 0.06513 0.05431

17、 0.21494 0.18418 0.29565前桥滚动效率 fq1 0.93233 0.92256 0.96409 0.96218 0.96673前桥效率 q1 0.87161 0.87245 0.75687 0.78496 0.68092后左轮实际速度 V21 0.000 0.000 3.967 4.132 3.547后右轮实际速度 V22 0.000 0.000 3.967 4.132 3.547后左轮驱动力N Fq21 4458.2 3872.5 8586.4 8157.6 9230.1后右轮驱动力N Fq22 4458.2 3872.5 8586.4 8157.6 9230.1后桥驱

18、动力系数 2 0.50741 0.44660 0.89917 0.86116 0.95513后左轮驱动力系数 21 0.50741 0.44660 0.89917 0.86116 0.95513后右轮驱动力系数 22 0.50741 0.44660 0.89917 0.86116 0.95513后左轮滑转率 21 0.06562 0.05481 0.21530 0.18456 0.29597后右轮滑转率 22 0.06562 0.05481 0.21530 0.18456 0.29597后桥速度损失率 V2 0.06562 0.05481 0.21530 0.18456 0.29597后桥滑转

19、效率 q2 0.93438 0.94519 0.78470 0.81544 0.70403后桥滑转功率损失率P2 0.06562 0.05481 0.21530 0.18456 0.29597后桥滚动效率 fq2 0.94206 0.93417 0.96730 0.96586 0.96922后桥效率 q2 0.88024 0.88297 0.75905 0.78760 0.68236本档最佳牵引力范围(及相应牵引效率范围): 3747.1 18380.6(71.875.6)3.2. 12档牵引计算结果：该档标定速度 Vb 7.758该档总传动比 i 65.8372该档驱动形式 四轮驱动 后差速

20、器类型 自由差速器 前差速器类型 自由差速器 12档 (Vb= 7.758) 代 标定牵引最大牵引最大牵引最小燃油最大滑转 特定点名称: 号 工作点: 效率点: 功率点: 消耗率点率点: 牵引力N FT 【 12000.0】 10428.5 17207.0 19292.7 19292.7牵引效率 T 0.78489【 0.78676】 0.75844 0.73707 0.73707牵引功率kW PT 0.000 0.000【 31.439】 29.117 29.117牵引燃油消耗率 gT 0.000 0.000 300.400【 278.338】 278.338拖拉机滑转率 0.06538 0

21、.05456 0.11351 0.142500.1425驱动力N Fq 12777.9 11206.4 17984.9 20070.6 20070.6实际速度km/h V 0.000 0.000 6.578 5.433 5.433发动机燃油消耗量 Ge 0.000 0.000 9.444 8.104 8.104前桥载荷分配系数 1 0.33589 0.34459 0.30707 0.29553 0.29553后桥载荷分配系数 2 0.66411 0.65541 0.69293 0.70447 0.70447发动机功率kW Pe 0.000 0.000 41.113 39.167 39.167发

22、动机转矩N.m Te 0.0 0.0 178.4 199.0 199.0发动机转速r/m ne 0.0 0.0 2200.3 1879.0 1879.0发动机燃油消耗率 ge 0.000 0.000 229.716 206.923 206.923前桥垂直载荷N W1 8887.7 9117.8 8125.2 7819.8 7819.8后桥垂直载荷N W2 17572.3 17342.2 18334.8 18640.2 18640.2总的垂直载荷N W 26460.0 26460.0 26460.0 26460.0 26460.0左前轮的垂直反力 Z11 4443.9 4558.9 4062.6

23、 3909.9 3909.9右前轮的垂直反力 Z12 4443.9 4558.9 4062.6 3909.9 3909.9左后轮的垂直反力 Z21 8786.1 8671.1 9167.4 9320.1 9320.1右后轮的垂直反力 Z22 8786.1 8671.1 9167.4 9320.1 9320.1前桥垂直增载值N W1 -1955.7 -1725.6 -2718.2 -3023.6 -3023.6后桥垂直增载值N W2 1955.7 1725.6 2718.2 3023.6 3023.6前桥垂直增载系数 1 -0.15305-0.15398-0.15114-0.15065-0.15

24、065后桥垂直增载系数 2 0.15305 0.15398 0.15114 0.15065 0.15065左前轮载荷分配系数11 0.50000 0.50000 0.50000 0.50000 0.50000右前轮载荷分配系数12 0.50000 0.50000 0.50000 0.50000 0.50000左后轮载荷分配系数21 0.50000 0.50000 0.50000 0.50000 0.50000右后轮载荷分配系数22 0.50000 0.50000 0.50000 0.50000 0.50000假想牵引效率 Tb 0.00000 0.00000 0.77667 0.71931 0

25、.71931滚动效率 f 0.93912 0.93058 0.95675 0.96124 0.96124滑转效率 0.93453 0.94534 0.88639 0.85739 0.85739行走系效率 x 0.87763 0.87972 0.84805 0.82416 0.82416传动效率 c 0.89433 0.89433 0.89433 0.89433 0.89433滚动阻力N Ff 777.9 777.9 777.9 777.9 777.9阻功率kW Pz 0.000 0.000 41.113 39.167 39.167驱动功率kW Pq 0.000 0.000 37.072 35.

26、329 35.329滚动阻功率kW Pf 0.000 0.000 1.421 1.174 1.174滑转损失功率kW P 0.000 0.000 4.212 5.038 5.038比功率kW Pw 0.000 0.000 1.401 1.335 1.335拖拉机驱动力系数 0.48291 0.42352 0.67970 0.75853 0.75853拖拉机牵引力系数 T 0.45351 0.39412 0.65030 0.72913 0.72913附着利用系数 c 0.45351 0.39412 0.65030 0.72913 0.72913前左轮实际速度 V11 0.000 0.000 6.

27、578 5.433 5.433前右轮实际速度 V12 0.000 0.000 6.578 5.433 5.433前左轮驱动力N Fq11 1930.8 1730.7 2520.5 2727.3 2727.3前右轮驱动力N Fq12 1930.8 1730.7 2520.5 2727.3 2727.3前桥驱动力系数 1 0.43448 0.37963 0.62043 0.69753 0.69753前左轮驱动力系数 11 0.43448 0.37963 0.62043 0.69753 0.69753前右轮驱动力系数 12 0.43448 0.37963 0.62043 0.69753 0.6975

28、3前左轮滑转率 11 0.06513 0.05431 0.11328 0.14227 0.14227前右轮滑转率 12 0.06513 0.05431 0.11328 0.14227 0.14227前桥速度损失率 V1 0.06513 0.05431 0.11328 0.14227 0.14227前桥滑转效率 q1 0.93487 0.94569 0.88672 0.85773 0.85773前桥滑转功率损失率P1 0.06513 0.05431 0.11328 0.14227 0.14227前桥滚动效率 fq1 0.93233 0.92256 0.95261 0.95785 0.95785前

29、桥效率 q1 0.87161 0.87245 0.84470 0.82157 0.82157后左轮实际速度 V21 0.000 0.000 6.578 5.433 5.433后右轮实际速度 V22 0.000 0.000 6.578 5.433 5.433后左轮驱动力N Fq21 4458.2 3872.5 6471.9 7308.1 7308.1后右轮驱动力N Fq22 4458.2 3872.5 6471.9 7308.1 7308.1后桥驱动力系数 2 0.50741 0.44660 0.70597 0.78412 0.78412后左轮驱动力系数 21 0.50741 0.44660 0

30、.70597 0.78412 0.78412后右轮驱动力系数 22 0.50741 0.44660 0.70597 0.78412 0.78412后左轮滑转率 21 0.06562 0.05481 0.11373 0.14273 0.14273后右轮滑转率 22 0.06562 0.05481 0.11373 0.14273 0.14273后桥速度损失率 V2 0.06562 0.05481 0.11373 0.14273 0.14273后桥滑转效率 q2 0.93438 0.94519 0.88627 0.85727 0.85727后桥滑转功率损失率P2 0.06562 0.05481 0.

31、11373 0.14273 0.14273后桥滚动效率 fq2 0.94206 0.93417 0.95836 0.96251 0.96251后桥效率 q2 0.88024 0.88297 0.84936 0.82513 0.82513本档最佳牵引力范围(及相应牵引效率范围): 3747.1 18380.6(74.778.7)3.3. 13档牵引计算结果：该档标定速度 Vb 10.925该档总传动比 i 46.7520该档驱动形式 四轮驱动 后差速器类型 自由差速器 前差速器类型 自由差速器 13档 (Vb=10.925) 代 标定牵引最大牵引最大牵引最小燃油最大滑转 特定点名称: 号 工作点

32、: 效率点: 功率点: 消耗率点率点: 牵引力N FT 【 12000.0】 10428.5 11992.8 13557.0 13557.0牵引效率 T 0.78489【 0.78676】 0.78491 0.78022 0.78022牵引功率kW PT 32.511 30.027【 32.511】 30.247 30.247牵引燃油消耗率 gT 290.143 311.508 290.293【 262.238】 262.238拖拉机滑转率 0.06538 0.05456 0.06532 0.077430.0774驱动力N Fq 12777.9 11206.4 12770.7 14334.9

33、14334.9实际速度km/h V 9.753 10.366 9.759 8.032 8.032发动机燃油消耗量 Ge 9.433 9.354 9.438 7.932 7.932前桥载荷分配系数 1 0.33589 0.34459 0.33593 0.32727 0.32727后桥载荷分配系数 2 0.66411 0.65541 0.66407 0.67273 0.67273发动机功率kW Pe 41.119 37.898 41.118 38.474 38.474发动机转矩N.m Te 178.6 156.7 178.5 200.3 200.3发动机转速r/m ne 2197.5 2308.8 2198.7 1833.3 1833.3发动机燃油消耗率 ge 229.404 246.816 229.528 206.164 206.164前桥垂直载荷N W1 8887.7 9117.8 8888.8 8659.7 8659.7后桥垂直载荷N W2 17572.3 17342.2 17571.2 17800.3 17800.3总的垂直载荷N W 26460.0 26460.0 26460.0 26460.0 26460.0左前轮的垂直反力 Z11 4443.9 4558.9 4444.4 4329.8 4329.8右前轮的垂直反力 Z12