Design of four shaft misaligned semi-automatic transmissions for agriculture tractors

Abstract

When designing semi-automatic transmissions for tractors and automobiles the engineers of machine-building enterprises face the lack of techniques that allow uniquely identifying their design parameters. In particular, when determining the shaft layout in four shaft semi-automatic transmissions with shaft misalignment design with the need to respect the minimum width the mutual influence arises of geometry parameters and design of gears to each other and to the overall width the same time. In solving this problem it is necessary to resort to the use of graphic-analytical method with a large number of iterations that is time-consuming and does not provide a guarantee of repeatability of result. The article describes a technique that allows choosing rational parameters of the basic kinematic units to ensure minimal overall width, and uniquely identify its position in space. Sequence of design of semi-automatic transmission is reduced to the choice of gear ratios and the formation of a rational layout of shafts through which minimizing of its overall width is achieved. It was established that, on the basis of the kinematic parameters of the units it is possible to build a rhombus which completely determines the location of the shafts in semi-automatic transmission. For a complete description of the geometry of the rhombus and its position in space were obtained the corresponding analytical dependences allowing to determine the dimensions of semi-automatic transmission and the distance between the input and output shafts without the use of graphic-analytical method with a large number of iterations. The developed method of design of semi-automatic transmissions can be used to create similar assemblies for automobiles.

Keywords

agricultural tractor / semi-automatic transmission / misalignment of the shaft design / synchronizer / friction clutch / gears / synchronizers circuit / frictions circuit / rhombus arrangement of shafts / minimal overall width

References

[1] Шарипов В.М., Крючков В.А., Дмитриев М.И., Шевелев А.С. Новое направление в развитии конструкций коробок передач автомобилей и тракторов// Сборник материалов VI Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и достижения автотранспортного комплекса». Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2008. С. 214-216.

[2] Шарипов В.М., Апелинский Д.В., Арустамов Л.Х. и др. Тракторы. Конструкция / Под общ. ред. В.М. Шарипова. М.: Машиностроение, 2009. 752 с.

[3] Шарипов В.М., Бирюков Д.В., Дементьев Ю.В. и др. Тракторы и автомобили/ Под общ. ред. В.М. Шарипова. М.: Издательский дом «Спектр», 2010. 351 с.

[4] Анилович В.Я., Водолажченко Ю.Т. Конструирование и расчет сельскохозяйственных тракторов: Справочниек. М.: Машиностроение, 1976. 456 с.

[5] Афанасьев Б.А., Белоусов Б.Н., Жеглов Л.Ф. и др. Проектирование полноприводных колесных машин: В 2 т. Т. 2/ Под общ. ред. А.А. Полунгяна. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. 640 с.

[6] Лукин П.П., Гаспарянц Г.А., Родионов В.Ф. Конструирование и расчет автомобиля. М.: Машиностроение, 1984. 376 с.

[7] Шарипов В.М. Конструирование и расчет тракторов. М.: Машиностроение, 2009. 752 с.

[8] Красненьков В.И., Вашец А.Д. Проектирование планетарных механизмов транспортных машин. М.: Машиностроение, 1986. 272 с.

[9] Шарипов В.М., Крумбольдт Л.Н, Маринкин А.П. Планетарные коробки передач колесных и гусеничных машин. М.: МГТУ «МАМИ», 2000. 142 с.

[10] Шарипов В.М., Крумбольдт Л.Н, Маринкин А.П. Планетарные коробки передач. Методы выбора наиболее рациональных схем планетарных коробок передач транспортных и тяговых машин. Saarbrücken: LAP LAMBERT Aсademic Publishing GmbH & Co. KG, 2012. 149 с.

[11] Шарипов В.М. Метод построения кинематических схем планетарных коробок передач с присоединяемыми планетарными рядами // Справочник. Инженерный журнал. 2013. №4. С. 30-34.

[12] Шарипов В.М., Маринкин А.П. Метод построения компактных кинематических схем планетарных коробок передач // Известия МГТУ «МАМИ». 2012. № 2(14). Т. 1. С. 376-380.

[13] Шарипов В.М., Дмитриев М.И., Крючков В.А. Нагруженность фрикционных муфт и синхронизаторов в коробке передач. Методы расчета параметров буксования фрикционных муфт и выравнивающего элемента синхронизаторов при переключении передач. Saarbrücken: LAP LAMBERT Aсademic Publishing GmbH & Co. KG, 2012. 122 с.

[14] Крючков В.А. Методы оценки нагруженности инерционных синхронизаторов в коробке передач трактора с фрикционными муфтами: дис. … канд. техн. наук. М., 2012. 189 с.

[15] Шарипов В.М., Крючков В.А. Учет воздействия поводкового момента в классической методике расчета работы буксования синхронизатора в коробке передач // Справочник. Инженерный журнал. - 2011. - №10. - С. 6-11.

[16] Шарипов В.М., Крючков В.А. Буксование выравнивающего элемента синхронизатора в преселекторной коробке передач // Известия МГТУ «МАМИ». 2012. № 2(14). Т. 1. С. 380-387.

[17] Шарипов В.М., Крючков В.А. Особенности расчета инерционного синхронизатора в преселекторной КП // Тракторы и сельхозмашины. 2011. №9. С. 24-26.

[18] Щельцын Н.А., Крючков В.А., Шарипов В.М., Иванов И.В., Евтушик О.В. Выбор места установки фрикционных муфт и синхронизаторов в коробке передач // Тракторы и сельхозмашины. 2013. №2. С. 20-24.

[19] Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. М.: Издательский центр «Академия», 2006. 496 с.

RIGHTS & PERMISSIONS

Sharipov V.M., Platonov V.F., Kryuchkov V.A., Alendeev E.M.