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基于“浮式”原理和四轮驱动的船式拖拉机利用船体接地比压小和牵引力大的特点,可以克服履带式拖拉机和轮式拖拉机在水田作业时的缺点。水田作业时船式拖拉机受到泥浆、水坑、作物等外部激励和发动机、传动系统关键部件的内部激励,引起整机的振动,加剧关键零部件的损坏。论文主要研究内容如下: (1)根据船式拖拉机传动系统设计要求,设计了传动系统(发动机、离合器、变速箱、分动箱、前桥、后桥)关键部件的布局,确保了传动轴轴线平行且在同一竖直平面内,从而提高动力传递效率。 (2)根据船式拖拉机的功率和变速器的传动比,对关键部件传动轴进行了强度校核,确保了该部件设计的可靠性,为后续进行相关动态特性分析奠定基础。 (3)建立了关键部件和机架的三维有限元模型,对机架进行了强度、模态特性分析和优化设计。建立了分动箱有限元模型,对该系统进行模态特性分析,与后续分动箱动态响应分析结果进行比较。 (4)建立了分动箱一级齿轮对三维有限元模型,进行了齿轮啮合过程接触分析,分析不同摩擦系数对齿轮齿面接触压力、接触力影响情况。经过计算得到了齿轮时变啮合刚度,为齿轮时变啮合刚度的计算提供参考依据。 (5)建立热弹耦合齿轮对模型,分析热弹耦合齿轮啮合特性,然后对分动箱系统施加内部激励和外部激励,进行动态响应分析,确保了齿轮传动振动响应满足齿轮装置振动测试标准。 (6)建立了传动系统与机架有限元模型,分别在变速箱、分动箱与机架固定位置施加分动箱与变速箱耦合激励,进行机架振动响应分析。 本文对船式拖拉机传动系统热弹耦合与动态特性的分析,可以提高船式拖拉机关键部件和传动系统的可靠性,对提高船式拖拉机工作效率有重要意义。