拖拉机动力输出系统.docx

1 -拖拉机动力的输出系统摘要：随着社会的发展、科技的进步，中国农业机械化程度越来越高拖拉机作为一种动力机械在农业生产中有着不可取代的地位文章简单介绍拖拉机的动力输出系统，让人们对拖拉机的动力输出系统有一个简单的了解关键词：拖拉机；动力输出方式；动力输出结构；展望引言农业机械化水平可以衡量一个国家农业的发展水平，其中农业机械总动力评价农业机械化的发展状况重要指标之一，拖拉机作为一种重要的农业机械，在农业生产中基本上随处可见日常农业生产中土地翻耕、播种、抽水灌溉、联合收割机收获作业以及田间作物运输等作业都离不开拖拉机，拖拉机完成这些作业不可缺少的是它的动力输出系统拖拉机动力输出方式根据与拖拉机配套的农机具和作业类型的差别，拖拉机的动力输出方式主要分为牵引力输出、旋转动力输出、牵引动力和旋转动力同时输出、液压动力输出等方式1 牵引动力输出拖拉机通过牵引装置与农机具进行连接，牵引农机具克服移动作业生产所遇到的各种阻力，这种方式称为牵引动力输出牵引动力输出的特点是拖拉机只提供牵引力，而不提供其他方式的动力输出，如拖拉机牵引机引犁进行翻耕作业、拖拉机牵引圆盘耙和重耙作业、拖拉机牵引地膜机作业以及田间运输作业等。

2 -图 1 拖拉机牵引圆盘耙进行作业拖拉机通过牵引装置和各种农机具连接，将牵引动力传递给农机具拖拉机牵引力的动力输出有以下几点要求：为了便于拖拉机和农具合理配套、满足农业要求、保证拖拉机和农机具的总体受力合理，要求拖拉机牵引点在一定范围内可实现高度调节和左右横向调节；为了防止机组作业时短期的过载而损坏拖拉机和农机具，应该设置安全装置；为了更好的满足农艺要求、提高作业质量和经济性，应能够实现农机具作业深度、相对位置或者牵引力的自动调节拖拉机牵引力的调节方法，以拖拉机牵引犁进行翻耕作业为例，拖拉机牵引犁进行翻耕作业时，首先要满足耕深均匀的条件，其次要保证内燃机负荷波动不大因此，多数国产拖拉机上采用的是高度调节、阻力调节和位置调节高度调节是指农机具依靠自身的地轮对地面仿形来保持一定的耕深，只有改变地轮与农机具工作部件底平面之间的相对位置才能改变耕深；阻力调节又称为力调节，力调节是以拖拉机牵引力作为调节标准，以牵引力变化作为传感信号，使牵引阻力保持不变，当牵引阻力增大时，通过控制系统自动提升农机具使作业深度减小，当牵引阻力减小时，通过控制系统自动下降农具使作业深度变大，从而保持拖拉机牵引阻力均匀一致，达到作业速度、内燃机负荷均匀的目的；位置调节，位置调节又称为位调节，是通过控制系统控制农机具相对于拖拉机的位置，在工作过程中农机具相对于拖拉机的位置是固定不变的。

位调节是以农机相对于拖拉机的相对位置变化作为传感信号，使农机具与拖拉机的相对位置保持不变 3 -图 2 高度调节时耕深变化情况图 3 阻力调节时耕深变化情况图 4 位置调节时耕深变化情况2 旋转动力输出拖拉机通过动力输出轴、动力输出皮带轮装置输出旋转动力，带动农机具完成固定作业，这种输出方式称为旋转动力输出旋转机械的特点是只提供旋转旋转动力，而不提供其他输出方式的动力，适用于固定作业，如拖拉机带动水泵进行灌溉和排涝作业、拖拉机带动脱粒机、磨米机、清选机等固定机械拖拉机旋转动力输出要求 拖拉机以旋转动力输出并驱动农机具运转，需要考虑配套农- 4 -机具的配套动力设计问题，因此需要给定内燃机标定工况下的动力输出转速，转矩，此外拖拉机与农机具的连接应该安全、方便、可靠，拖拉机的旋转动力应能方便地控制切断和接合旋转动力输出装置 旋转动力输出装置的功用是将拖拉机内燃机的动力部分乃至全部以旋转动力方式传递给机具，为作业机具提供旋转动力动力输出装置主要包括动力输出轴和输出皮带轮拖拉机的动力输出轴多数是布置在拖拉机的后面，少数是固定在拖拉机的前面和侧面根据动力输出轴的转速，可以分为同步转速式动力输出轴和标准转速式动力输出轴。

从传动路线上讲，同步式动力输出轴的传动齿轮位于变速箱第二根轴之后，与第二根轴上的齿轮存在固定的传动比，如下图 5 所示，无论变速箱换入哪一个档位，动力输出轴总是与驱动轮的转速“同步”同步式动力输出轴用来驱动那些工作转速与行驶速度成正比关系的农机具，比如播种机和施肥机等，以保证播种量和施肥量的均匀图 5 同步式动力输出轴1．主离合器 2．动力输出轴 3．变速箱第二轴标准转速动力输出轴的传动路线与同步转速输出轴的传动路线不一样，标准转速式动力输出轴的动力传动齿轮位于变速箱第二轴的前面，也就是说动力输出轴的转速只取决于内燃机的转速，不再与拖拉机的前进速度有关系，传动路线如下图 6 所示 5 -图 6 标准转速式动力输出轴1．动力输出轴 2．主离合器 3．变速箱第二轴动力输出皮带轮是以皮带传动方式驱动固定农机具来完成固定作业，比如进行抽水灌溉作业、进行脱粒作业和发电作业等动力输出皮带轮通常设计成一套独立的总成系统，在使用的时候可以进行安装，不使用的时候就拆下来保存大多数拖拉机的动力输出皮带轮固定在拖拉机的后面，套在动力输出轴后端的花键上，也有将动力输出皮带轮布置在拖拉机侧面的，由专门的传动齿轮驱动。

无论动力输出皮带轮是布置在拖拉机的后面还是侧面，其轮轴必须与拖拉机驱动轮轮轴平行，以便借助前、后移动拖拉机来调整动力输出皮带轮的张紧度所以多数动力输出皮带轮总成中，都采用圆锥齿轮传动装置为增大皮带传动的包角，减小皮带打滑，应保持紧边在下，松边在上，如图下图 7 所示图 7 皮带轮的布置a．后置皮带轮 b．右侧皮带轮ab- 6 -3 牵引动力和旋转动力同时输出随着现代农业与农机技术的发展，对农机作业的要求越来越高，拖拉机单一的牵引动力输出或旋转动力输出均不能很好地满足农机农业要求现在的农业机械在进行作业的时候，不仅需要拖拉机行走，而且还要将动力传递给农机具，比如拖拉机进行旋耕作业、背负式联合作业收获机械、植保机械田间作业等4 液压动力输出在有些作业场合、作业环节需要拖拉机以液压的方式来输出动力，例如液压式林木修剪机通过液压传动带动机械运转，联合收割机利用液压装置控制割台高度，在进行翻耕作业时利用液压系统控制翻转犁的翻转等等除了少数个别小型拖拉机机组控制仍然采用传统机械控制以外，现代拖拉机组均采用液压控制系统，系统的主要部分或者全部安装在拖拉机上，直接利用内燃机或者通过传动系统驱动液压泵，为液压系统提供动力。

液压系统在工作的时候，需要借助拖拉机液压悬挂机构或农机具自身的液压升降装置传递动力，实现农机具工作状态的改变图 8 联合收割机- 7 -图 9 小铲车根据拖拉机组控制信号输入和发送指令的方式不同，液压控制系统的的控制方式分为手动控制、自动控制、联合控制手动控制是指拖拉机组在作业的时候，根据工艺需要和质量要求，操作人员通过操作杆调整与控制机组的工作状态手动控制系统比较简单、工作可靠、操作方便，但是不能实现工作过程的连续控制，多用于间歇控制自动控制是指拖拉机组在作业过程中，通过传感器采集牵引阻力、农具与拖拉机的相对位置，自动控制机组的工作状态机组状态的自动控制主要应用于机组作业过程中的连续、自动控制，如自动调整犁耕机组耕作深度、收割机割台的高度自动控制能实现机组作业过程中工况信号的自动、连续采集并实现机组的自动控制，从而克服了手动控制频繁操作、间歇性和控制不精等不足联合控制是指将手动控制和自动控制结合起来，一起对拖拉机组进行控制液压控制系统的组成，液压控制系统由液压系统、控制系统和悬挂机构或牵引式农具的升降装置三部分组成液压系统是提升、控制农机具的动力装置除工作介质（液压油）外，一般由液压泵、油管、油缸、分配器及附属装置组成。

液压泵是将机械能转变为液压能的动力元件；油缸是液压泵提供的液压能转变为升降农机具机械能的执行元件；分配器用以控制油流的方向、流量和压力，以控制油缸的伸缩运动及其速度，以改变农具状态或相对位置，来满足不同工况需要的控制元件；附属装置包括油管、油箱和滤清器等通过油管将各液压元件和油箱、滤清器按一定方式连接起来，构成液压系统控制系统用来操纵分配器的主控制阀，以自动控制油液的方向控制系统由手柄操纵机构和自动控制机构（主控制阀、调节杠杆、调节凸轮等）组成 8 -液压系统的类型，根据液压系统三个主要构件—— 油泵、油缸、分配器在拖拉机上的安装位置不同，拖拉机液压系统可分为分置式、半分置式和整体式三种液压系统分置式液压系统其油泵、油缸、分配器三个主要液压元件分别布置在拖拉机上不同的位置，相互间用油管连接，如图 10-a 所示，这种系统的油缸、分配器、力调节和位调节的传感器机构等都布置得集中、紧凑，油泵可以标准化、系列化、通用化，并实现独立驱动，但在总体布置上，常常受到拖拉机结构的限制；半分置式液压系统除油泵单独安装在拖拉机的适当部位外，其余（如油缸、分配器和操纵机构等）都布置在一个称之为提升器的总成内如图10-b，这种系统的油缸、分配器、力调节和位调节的传感器机构等都布置得集中、紧凑，油泵可以标准化、系列化、通用化，并实现独立驱动；整体式液压系统全部元件及其操纵机构都布置在一个结构紧凑的提升器壳体内，如图 10-c。

其结构紧凑，油路集中，密封性好，力、位调节的传感机构比较好布置，但元件不易做到“三化”，拆装亦不够方便图 10 液压系统的类型a．分配式 b．半分配式 c．整体式1．油缸 2．分配器 3、6 ．油泵 4．油箱 5．提升器a bcc- 9 -展望随着农业生产的需求，拖拉机的动力不再是以一种或者两种或者两种的方式进行，而是以多种方式同时进行，需要输出牵引力完成机组的移动，还要输出旋转动力带动农机具的旋转，也需要输出液压动力用于调整农机具的位置等随着以后土地流转，大地块的出现，将会对作业质量好、性能优和效率高的大功率拖拉机的需求会增大，对动力输出效率的要求也会越来越高未来，不断出现高新技术会地应用在拖拉机上，来提高拖拉机的性能、可靠性、操作方便性、安全性和外观质量等，利用先进的控制系统合理控制动力的输出，以最小的能量消耗获得最大的经济效益参考文献[1]耿国盛，周康，肖茂华，张海军，王光明.拖拉机液压机械无极变速箱起步特性研究[J].南京农业大学学报.2016 (02)332-340.[2]高连兴，师帅兵.汽车拖拉机学[M].北京：中国农业出版社.2009,153-176.[3]赖庆辉，贺双玲，刘景卫，米柏林.翻麻脱粒机液压传动系统的设计[J]. 农机化研究.2008(08):94-96.- 10 -[4]冯镜明，李家琪.国外拖拉机液压功率的现状和发展趋势.国外拖拉机.1982(02):2-8.[5]颜广宏. 大田 151 手扶拖拉机.拖拉机与农用运输车[J].1998(04)57-60.[6]朱永峰. 小型拖拉机输出装置的正确使用[J].农机使用与维修，2017(04):38.[7]李忠权. 拖拉机动力输出轴特点与使用要点.农机使用与维修,2014(10):64.[8]孟浩. 谈拖拉机动力输出装置工作原理和使用.农机使用与维修，2017(03):34[9]陈永成. 拖拉机输出装置的正确使用.农村机械化，2001,(01):30[10]杨青福.C-12M 型联合收割机传动部分简介,现代农业，1984(05):25-27。