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摘要：因人口老龄化危机和农业劳动力的锐减，我国愈发重视农业机械的发展。而农业机械种类多，生产批量小，需进行大量的虚拟仿真试验。变速箱作为农业机械的关键零件，其复杂多变、建模困难，存在大量的重复设计工作，严重影响了农机的研发周期。引入知识工程、三维重构建模、虚拟仿真等现代设计方法，提高我国农机产品设计的智能化和自动化，是农业机械可持续发展的关键。
关键词：农业机械底盘；虚拟装配；机械式变速箱
引言
我国是人口大国，农业大国，农业是第一产业，在国民经济结构中扮演着十分重要的角色。工业的发展在一定程度上促进了现代化工业设备的革新，尽管大规模使用机械设备可提高产品的生产效率，但在使用中会不可避免的出现机械设备故障抑制生产活动持续进行的现象发生，变速箱作为机械设备运行的关键零部件之一，在维持设备运行过程中起到了重要的作用。但现阶段变速箱还普遍存在着很多的问题，针对管理问题，需要我们认真分析，构建完善的应对策略，促进农业机械化发展。
1农业机械的重要作用
大力发展农村经济仍然是新农村建设的首要任务，而农村经济的发展离不开农业机械化的支持，究其根本在于农业机械化有利于解放和发展农村生产力，而农村生产力的发展直接决定着农业生产的发展。我国多数地区农村普遍存在劳动力缺乏的问题，想要提高农业生产的效率和质量，就必须依赖机械化，通过农业机械化的实现促进农业生产力的发展，这同时也是当前农业规模化、集中化和大型化发展的必然要求。农业机械化是新农村建设与农业现代化的重要标志，农业机械化实现了农村劳动力的有效解放，极大地提高了农业生产的效率与农产品的质量。除此之外，农业机械化促进了农业生产集约化、规模化、一体化、商品化方向的发展，与我国当前农业的发展方向相吻合。
2变速箱常见故障排除
2.1挂挡困难
造成挂挡困难的常见原因有：（1）离合器分离不彻底。（2）变速拉杆或变速拨杆弯曲变形，变速拉杆紧固螺栓松动或换挡摆杆不到位。（3）变速器罩壳严重变形，变速杆在限位框的位置不能与变速拨叉所要求的位置相适应。（4）定位钢球或定位弹簧卡住。（5）变速箱齿轮端面、拨叉或拨叉轴有毛刺。（6）花键磨损产生台肩，使变速齿轮滑动困难。故障的排除视以上原因而定，属离合器故障可采用离合器故障排除方法进行；属于零部件变形、松动或磨损可分别进行校正、紧固或修复更换；零部件毛刺、台肩可通过油石磨修或更换予以解决。
2.2变速箱异响
（1）造成变速箱异响主要因素有：变速箱壳体在长期工作中也可能产生一定的变形，出现座孔磨损。因此破坏了各齿轮副、轴及轴承、花键槽与花键齿等的配合精度，使变速箱内部出现不正常的响声。（2）异响诊断。将变速箱挂入各挡位，如声音有变化，说明声音来自变速箱。从变速箱本身来说，能产生异响的部位较多，其声音也较为复杂。从结构方面来看，空挡时发响多与常啮合齿轮有关，只在某个挡位出现异响，则多为该挡齿轮或轴承故障，齿轮故障表现为齿面磨损超限或个别齿牙出现剥皮、断齿等缺陷；若各挡都有不同程度的异响，则往往是常啮合齿轮磨蚀严重或存在机械损伤，也可能是变速箱缺油所致。
2.3机械变速箱的齿轮失效
齿轮转动是机械设备运行失效的主要模式，主要是指在设备运行过程中，由于设备齿轮运转受到外界因素的控制，导致整体机械设备功能发生损伤性失效。机械变速箱在运行过程中会由于设备润滑能力较差、清洁不完全或变速箱安装阶段的操作不规范，造成设备齿轮磨损，进而导致齿轮失效。失效作用共分为齿轮粘着失效、齿轮擦伤失效或腐蚀性失效，无论任何一种失效作用均会对齿轮运转造成损伤、内部材料损耗。
2.4变速箱油温高
（1）主要原因分析：变速箱油使用标号不对；油位过高和过低、油脏；变速箱油散热系统没有起到良好的散热作用；变速箱控制阀故障或系统控制压力不足引起内部挡位离合器片打滑，产生额外热量；液力变矩器轴头密封油环或安全阀、旁通阀损坏，散热油回路压力不稳定，工作油流量不足。（2）故障详细排查方法：检查变速箱油品、油位及散热系统是否异常。其实在故障确认过程中已经排除这两项，但为保险起见根据变速箱油散热工作原理，还是拆检散热器上的节温器，用高于82℃的热水进行模拟工作试验，结果节温器开闭工作正常，完全排除此部分故障成因；检测变速箱控制阀是否故障和各挡毂是否存在异常。熄火断电后检测变速箱阀组至控制器之间线束正常，无短路或断路现象；检测液力变矩器轴头密封油环或安全阀、旁通阀是否损坏。根据变速箱工作原理，变矩器输出的高温油液经过散热器冷却后，最终与润滑油液汇合，一同返回变速箱底壳。变矩器输入输出压力和流量的大小也会影响变速箱油散热效果的好坏，因此，需要检查变矩器的输入输出压力是否正常。
3机械式变速箱虚拟装配研究
3.1机械式变速箱虚拟装配模型
虚拟组件的齿轮模型是将已组装零件的资讯和关系资讯结合在一起的整个过程的记录。创建组件模型首先从对象信息、层次信息和从属关系信息开始。虚拟部件的对象信息主要包含对象名称、几何模型、显示模型、碰撞模型、运动信息、物理特性等。运动信息主要涉及组件对象的速度、角速度和自由度。除了虚拟部件的层次信息之外，层次还表示模块之间的层次关系，该关系将整个模块描述为分为两个级别的部件树对象，例如。b.齿轮副，第一层主要包含齿轮组件轴和外壳部分的总和，第二层包含起始轴的总和、中心轴的小计和入口，以及虚拟组件的从属关系信息，这些从属关系主要取决于配合类型和紧固件。除了这些因素之外，还必须考虑不同零件的物理属性和特征，不同零件的位置信息由约束关系确定。因此，运动特性和部件依赖于虚拟部件的实体。
3.2虚拟装配约束和虚拟装配的实现
对于变速器壳的虚拟装配实现，可以在DEON的基础上构建合适的虚拟装配模块，重新装配机床壳的机械传动部件，然后使用已经开发的虚拟装配节点，使变速器能够通过Virtual Reality软件EON进行装配。在此过程中，当软件检测轴承和齿轮之间的摩擦冲突时，它首先使用3D软件技术检测齿轮，在轴承孔中间轴之间来回移动以及时取消检测，然后在轴与轴承孔之间的关系符合标准轴值且同轴关系也满足时，系统会在轴与轴承孔之间存在同轴关系时自动报告检测结果。然后通过计算调整设备中心轴的精确位置，最终最大限度地提高同轴轴的精度，随后计算沿轴承孔中心线移动的控制器中心轴的连续位置、中心轴和设备齿轮的约束、轴衬套等，以满足双向轴。在变速器的最终装配过程中，输出轴和输入轴总成的装配如上所述。
结束语
提高农机管理的有效性，还要建立完善的农机设备保养与维修体系，在总结农机设备维修问题的基础上，针对具体情况提出维修保养措施，切实取得农机户的支持和认可，达到不断提高农机设备保养维修质量目标。
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