淺析拖拉機(jī)動力輸出軸改進(jìn)設(shè)計(jì)

祁東方 姚福玉

【摘 要】 拖拉機(jī)動力輸出軸的功用是將拖拉機(jī)發(fā)動機(jī)的部分旋轉(zhuǎn)動力乃至全部動力以旋轉(zhuǎn)動力方式傳遞給機(jī)具，為作業(yè)機(jī)具提供動力。目前，各種農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)所需動力都是來自拖拉機(jī)，如旋耕機(jī)、施肥機(jī)、播種機(jī)、移栽機(jī)、噴霧機(jī)和背負(fù)式聯(lián)合收獲機(jī)等，它們都是由拖拉機(jī)牽引行走的同時，并依靠拖拉機(jī)的動力輸出提供動力來完成工作。本文就拖拉機(jī)動力輸出軸改進(jìn)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析探討。

【關(guān)鍵詞】 拖拉機(jī) 動力輸出軸 改進(jìn)設(shè)計(jì)

引 言

拖拉機(jī)動力輸出軸的功用是將拖拉機(jī)發(fā)動機(jī)的部分旋轉(zhuǎn)動力乃至全部動力以旋轉(zhuǎn)動力方式傳遞給機(jī)具，為作業(yè)機(jī)具提供動力。目前，各種農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)所需動力都是來自拖拉機(jī)，如旋耕機(jī)、施肥機(jī)、播種機(jī)、移栽機(jī)、噴霧機(jī)和背負(fù)式聯(lián)合收獲機(jī)等，它們都是由拖拉機(jī)牽引行走的同時，并依靠拖拉機(jī)的動力輸出提供動力來完成工作。還有一些機(jī)械如脫粒機(jī)、排灌機(jī)、攪拌機(jī)、發(fā)電機(jī)等，可由動力輸出軸直接帶動或通過帶輪傳動來進(jìn)行固定式作業(yè)。

一、動力輸出軸的分類及工作原理

動力輸出軸按動力輸出軸的轉(zhuǎn)速，分標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速式動力輸出軸和同步式動力輸出軸。同步式動力輸出軸與拖拉機(jī)行駛速度同步（成正比），其動力由變速箱第二軸傳出，其轉(zhuǎn)速與使用擋位有關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速式動力輸出軸的轉(zhuǎn)速與拖拉機(jī)使用擋位無關(guān)，其動力由發(fā)動機(jī)（或經(jīng)離合器）直接傳遞。

1.標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速式動力輸出軸

標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速式動力輸出軸按操縱關(guān)系不同，可分為非獨(dú)立式、半獨(dú)立式和獨(dú)立式三種。

（1）非獨(dú)立式動力輸出軸：它與拖拉機(jī)傳動系統(tǒng)共用一個主離合器，通過操縱嚙合套將動力輸出。拖拉機(jī)停車換擋，農(nóng)具工作部件也停止轉(zhuǎn)動，起步時慣性力大，易使發(fā)動機(jī)超載。欲使拖拉機(jī)停駛，農(nóng)具工作部件轉(zhuǎn)動；或者拖拉機(jī)行駛，農(nóng)具工作部件停轉(zhuǎn)，操作都需機(jī)組停下，繁瑣而費(fèi)時。東方紅-802型拖拉機(jī)、奔野304型拖拉機(jī)動力輸出軸采用的是非獨(dú)立式這種形式。（2）半獨(dú)立式動力輸出軸：大中型拖拉機(jī)上廣泛采用。它的動力由雙作用離合器中的副離合器傳出，經(jīng)接合器傳到動力輸出軸。副離合器與主離合器的操作關(guān)系是后分離先接合，可使拖拉機(jī)停駛而農(nóng)具工作部件仍可轉(zhuǎn)動，在機(jī)組起步前，農(nóng)具工作部件先轉(zhuǎn)起來，減輕起步時發(fā)動機(jī)的負(fù)荷。在機(jī)組行駛中不能控制功率輸出軸的分離與接合。鐵牛-600L 1%650L拖拉機(jī)、東方紅-300型輪式拖拉機(jī)、飛毛腿XC系列拖拉機(jī)動力輸出軸都是采用半獨(dú)立式這種形式。（3）獨(dú)立式動力輸出軸：它是由兩套操縱機(jī)構(gòu)分別控制主、副離合器，這種離合器叫雙聯(lián)離合器。動力由副離合器傳出，經(jīng)接合器傳至動力輸出軸。動力輸出軸的接合與分離和拖拉機(jī)行走與否無關(guān)。它可以滿足各種作業(yè)的要求，如農(nóng)具工作部件清理堵塞、地頭轉(zhuǎn)彎停轉(zhuǎn)及果園噴藥時停轉(zhuǎn)等，都能操作簡便。約翰迪爾6003系列拖拉機(jī)采用的是獨(dú)立式雙速動力輸出軸。

2.同步式動力輸出軸

有些農(nóng)具工作部件的轉(zhuǎn)速要隨拖拉機(jī)速度變化而變化，即要達(dá)到同步。如播種機(jī)的排種部件，排出種子的速度要與拖拉機(jī)速度成正比變化，才能保證播種均勻。為此動力輸出軸的動力要從變速箱第二軸后面引出，以便和拖拉機(jī)驅(qū)動輪同步。在前三種型式動力輸出軸接合器處，可根據(jù)需要增加一對齒輪，固定齒輪安裝在變速箱第二軸后的傳動軸上，接合器前移為標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，后移則為同步式輸出。同步式動力輸出軸屬于非獨(dú)立式操縱，用拖拉機(jī)單位行駛距離的輸出軸轉(zhuǎn)數(shù)來作單位（r/m ）。采用同步式輸出，拖拉機(jī)在倒車時，動力輸出軸將反轉(zhuǎn)，農(nóng)具的工作部件也要反轉(zhuǎn)，因此要在倒車前將接合器摘為空擋。同步式動力輸出軸以每米的轉(zhuǎn)數(shù)來要求。但當(dāng)拖拉機(jī)滑轉(zhuǎn)嚴(yán)重時，會影響所配置的農(nóng)機(jī)具的工作質(zhì)量。

二、改進(jìn)優(yōu)化的方案

為了減少零部件種類，適應(yīng)新產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)品鏈升級，統(tǒng)一65系列和80系列動力輸 出軸 的后半段，動力輸出后半段 的零件裝配互換性好，現(xiàn)將原來分體式動力輸出軸結(jié)構(gòu)改進(jìn)優(yōu)化設(shè)計(jì)為：采用8根GB5783—2000六角頭螺栓M14X30—10.9和4個鎖片 （兩兩螺栓可靠鎖緊 ）聯(lián)接法蘭盤，兩法蘭盤中間有定位銷軸結(jié)構(gòu)定心，靠8根螺栓的預(yù)緊力產(chǎn)生的摩擦力把扭矩從動力輸出中間軸傳遞到動力輸出軸后段 （如圖1所示 ）。

三、動力輸出軸的正確使用方法

我們以半獨(dú)立式動力輸出軸為例來說明動力輸出軸的正確使用方法。鐵牛-600L、650L拖拉機(jī)離合器為雙作用式離合器，它將發(fā)動機(jī)的動力分成兩路，一是經(jīng)離合器將動力傳遞給行走機(jī)構(gòu)；另一是經(jīng)副離合器將動力傳遞給動力輸出軸。一些機(jī)手在操作結(jié)合動力輸出軸時，未將變速箱頂部的定位銷踏板踩下去，只將主離合器分離，是不能平順結(jié)合動力輸出軸離合套的，這樣操作屬于強(qiáng)制結(jié)合動力輸出軸，所以離合套很容易損壞。正確使用動力輸出軸的方法是：

1.操作時首先用右腳踩下變速箱頂部的動力輸出軸分離定位銷踏板，左腳將離合器踏板踩到底，即分離了主離合器又分離了動力輸出軸的離合器。

2.用手將動力輸出軸操縱手柄扳至接合位置。

3.平順地接合離合器，動力輸出軸就可以帶動機(jī)具轉(zhuǎn)動了。

4.拖拉機(jī)轉(zhuǎn)彎或倒退時必須將農(nóng)機(jī)具升起，但不可太高，防止損壞動力輸出軸等部件。

5.動力輸出軸工作時，旋耕機(jī)或秸稈還田機(jī)等農(nóng)機(jī)具的作業(yè)刀尖離地面高度不得大于規(guī)定值，防止損壞部件，否則必須切斷動力輸出軸；發(fā)動機(jī)工作時嚴(yán)禁檢修或調(diào)整。

結(jié)束語

綜上所述，改進(jìn)后的動力輸出軸結(jié)構(gòu)可靠，安全系數(shù)比較高，使用性能大大提高。經(jīng)市場應(yīng)用反饋，改進(jìn)后的分體式動力輸 出軸結(jié)構(gòu)故障率很低，極大地降低了維修保養(yǎng)成本，易于實(shí)施，在拖拉機(jī)行業(yè)具有廣泛推廣應(yīng)用前景。