手扶拖拉机转向结构研究.pdf

2010年第8期
农业装备与车辆工程
No.82010
总第229期)
AGRICULTURAL EQUIPMENT& VEHICLE ENGINEERING
(Totally 229)
doi:10.39691isn.1673-3142.2010.08.005
手扶拖拉机转向结构研究
高公如,英霄,季向永
(山东常林机械集团股份有限公司,山东临沭276715)
摘要:对手扶抱拉机转向结杓进行了分析研究,提出了一种新的手扶拖拉机转向结构设计方案,并对该新型
特向结构进行了设计,为手扶拖拉机转向结拘设计提供了思路,实践证明效果十分有效,大马カ手扶拖拉机
转向困难的问题得以解决。
关键词:手扶拖拉机;转向结构;特向力
中图分类号:S219.7文献标识码:A文章编号:1673-3142(201008-0016-03
Study on Steering Mechanism of Walking Tractor
GA0 Gong-ru, YING Xiao, J Xiang-yong
Shandong Changlin Machinery Group Co, Ld, Linshu 276715, China
Abstract: The steering mechanism of walking tractor is analyzed and studied a design plan for a new steering mechanism is
proposed. This design provies an idea for design of steering mechanism of walking ractor. The results prove that it's very effective
and the problem of difficult steering of great power tractor is resolved.
Keywords walking tractor; steering mechanism; steering power
引言
常见的几种传统手扶拖拉机转向机构
随着农村经济体制改革的深人,我国广大农
手扶拖拉机转向力的产生实际就是操作转向
村经历30年的改革历程,特别是我国经济的高速手把时,通过转向拉杆、转向摇臂、转向拨又克服
发展,农村经济已发生了重大变化,农村劳动力分转向齿轮滑动时的摩擦力的反作用力,通俗地讲,
流到各大中城市进城务工,使得农村土地已由原凡是与转向齿轮接触的零件都会产生摩擦力,为
先小块承包,逐步过渡到集中承包,土地以各种方从结构设计上减小转向力,必须先对传统的主要
式得到了进一步的集中,这也使得原5~8马力手
手扶拖拉机转向结构进行分析,现市场上手扶拖
扶拖拉机正逐渐被大马力手扶拖拉机所替代。在拉机转向结构主要有三种形式,其中第一种常见
南方水田多为10-12马力手扶拖拉机,其中以12结构如图1所示。
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马力手扶拖拉机为主,而在北方,特别在东北地
区,普遍使用12~15马力的手扶拖拉机,部分地区
甚至使用18-20马力手扶拖拉机,其中以15马力
为主,大马力手扶拖拉机到了广泛的普及和推广
应用,大马力手扶拖拉机的发展已成必然之势,但
随着配套动力的逐渐增加,转向力过大,转向困难
的问题逐渐暴露出来,直接影响农田作业,还造成
了不安全的隐患,转向问题不解决,直接影响大马
力手扶拖拉机的进一步发展。
图1第1种常见转向机构
1传统手扶拖拉机转向机构及转向力分析
1转向弹簣2.转向齿轮3.转向轴4.驱动齿轮5.介轮
轴6.中央传动大齿轮7.隔套8.转向拨又9.双联齿
收稿日期:2010-07-14
轮10.驱动轮轴
作者简介:高公如(1970-),男,工程师,山东常林机械集团股份
有展公司技术处处长,主要从事产品研发、技术管理、标准化管
该结构目前是11~15马力手扶拖拉机的基本
理、专利及商标管理等工作。
结构,其实现转向的原理如下;:当操作者握住转向
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万方数据
高公如等:手扶拖拉机转向结枃研究
2010年8月
手把时,通过转向拉杆、转向摇臂使转向拨叉发生
转动,转向拨叉上的拨又爪拨动转向齿轮的沟槽
带动转向齿轮上的牙嵌与中央传动大齿轮上的牙
嵌分离,这样就造成了转向齿轮上的动力无法通
过双联齿轮、驱动齿轮传递到驱动轮轴上,最终使
一侧的驱动轮停止转动,实现转向。当操作者松开
转向手把时,由于转向弹簧的弹力推动,将转向齿
轮与中央传动大齿轮上的牙嵌重新啮合,驱动轮
恢复转动,正常行驶。
第2种常见的手扶拖拉机转向结构如图2所
图3第3种常见转向机构
示,该变速箱总成中的转向结构实现转向的原理如
转向弹簧2.转向齿轮3.驱动轴4.中央传动大齿轮
下:当操作者握住转向手把时,通过转向拉杆转向5.驱効齿轮6转向拨又
摇臂使转向拨叉发生转动,转向拨又上的拨又爪拨
从以上3种常见的转身结构我们可能发现几
动转向齿轮的沟槽带动转向齿轮上的小端齿轮与个主要问题:一是转向齿轮与驱动齿轮直接啮合,
中央传动大齿轮上的半圆孔分离,这样就造成了转此时转速已经相当低了,转向力増大是必然的;ニ
向齿轮上的动力无法通过双联齿轮、驱动齿轮传递是转向拨叉轴中心孔距大约在90mm,而转向拨叉
到驱动轮轴上,最终使一侧的张动轮停止转动,实爪中心距大约在5560mm,转向力臂变小,转向
现转向。当操作者松开转向手把时,由于转向弹簧力此时较大;三是驱动齿轮在驱动轮轴上相对更
的弹力推动,将转向齿轮与中央传动大齿轮上的齿幕近箱体中心,受力时驱动轮轴变形加大,转向力
轮与半圆孔重新啮合,驱动轮恢复转动,正常行驶。
随之增大;其它如滚针的使用、介轮轴上未加油
线,都会导致齿轮与轴滑动时发生研磨,间接造成
转向力加大,特别在15马力以上手扶拖拉机上,
转向力迅速加大,直接影响操作,也加快了零件的
磨损,严重时会发生机器故障和人身伤害,降低转
向力势在必行。
1.2传统手扶拖拉机转向机构受力分析
以图1所示结构为例,手扶拖拉机转向力主
要产生在以下四个方面
1)转向齿轮与转向轴滑动时产生的摩擦力f
图2第2种常见转向机构
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1转向弹簧2转向齿轮3.转向轴4中央传动大齿轮式中M转向齿轮与转向轴支承反力,W=M
5.介轮轴6.驱动齿轮7.双联齿轮8.驱动轮轴
(转向齿轮受到的扭矩)/牙嵌半径,其中M(kg
第3种市场上常见的手扶拖拉机转向结构如cm)=71620xP(马力)n(转向轴转速 r/min);
图3所示,该变速箱总成中的转向结构实现转向
摩擦系数。
的原理如下:当操作者握住转向手把时,通过转向
2)转向齿轮与中央传动齿轮牙嵌(或转向齿
拉杆、转向摇臂使转向拨叉上的拨叉爪拨动转向轮与中央传动齿轮半圆孔)滑动时产生的摩擦力
齿轮的沟槽带动转向齿轮上部分齿轮与中央传动
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大齿轮上的半圆孔分离,这样就造成了转向齿轮式中M转向齿轮与中央传动齿轮牙嵌支承
上的动力无法通过驱动齿轮传递到驱动轮轴上,反力,V=M(转向齿轮受到的扭矩)牙嵌半径,其中
最终使一例的驱动轮停止转动,实