拖拉机的主要组成部分使用了哪些简单机械?它们是怎样工作的?

现代拖拉机一般都由发动机、传动系、转向系、制动系、行走系、液压悬挂装置、牵引装置、动力输出装置以及驾驶室和座位等组成.
发动机
拖拉机普遍采用柴油机作为动力,小型手扶拖拉机上也有装用汽油机的.拖拉机用柴油机一般为高速中小型柴油机,转速一般为2000～2800转／分.75千瓦以上的大型拖拉机往往采用增压柴油机或增压兼中冷柴油机.由于拖拉机在田间或工地大负荷工作,发动机必须具有较大的扭矩储备系数和良好的滤清系统.
传动系
用以将发动机的动力传给驱动轮和动力输出轴的机构.根据不同作业的需要,传动系能使驱动轮和动力输出轴获得不同大小和不同方向的扭矩和相应的转速.同时,它又能切断动力,使拖拉机停车或停止动力输出轴的转动.按传动比的改变方法,传动系可分为有级式和无级式两种.
有级式传动系
轮式拖拉机的有级式传动系(图1)一般由离合器、变速箱、中央传动、差速器和最终传动组成.履带式拖拉机的有级式传动系（图2）用转向机构（如转向离合器）取代差速器,其余部分与轮式拖拉机基本相同.手扶拖拉机的有级式传动系（图3）除少数采用离心式或片式离合器与发动机直接传动方式外,普遍采用皮带传动作为第一级减速,并采用牙嵌离合器（嵌入离合器）作为转向机构. 拖拉机 拖拉机
① 离合器.用于传递和切断发动机传给传动系的动力.在中小型拖拉机上一般采用干式摩擦离合器,在现代大功率（75千瓦以上）拖拉机上已大多改用寿命更长、工作柔和的湿式离合器.变速箱中的负载换档离合器也大多采用多片湿式离合器,其衬面一般为铜基粉末冶金材料.农用轮式拖拉机大多采用双作用离合器,其特点是把动力传给驱动轮的主离合器与把动力传给动力输出轴的副离合器结合为一体.有的离合器共用一个脚踏板操纵,随脚踏板行程的下移,先使主离合器分离,然后再使副离合器分离,这种结构称为联动操纵式双作用离合器.有的用脚踏板和手拉杆分别操纵主、副离合器,这种离合器称为独立操纵式双作用离合器.轮式拖拉机大多采用联动操纵式离合器.
② 联轴器.用于联接离合器轴和变速箱输入轴,有刚性联轴器和弹性联轴器两种.刚性联轴器是一个花键套筒；弹性联轴器因用橡胶块作为弹性元件,能减少冲击,应用广泛.但一般用途的轮式拖拉机多由各箱体直接联接而形成无架式机体,由于其刚度好,一般将离合器轴和变速箱输入轴制成整体而不需要加装联轴器.
③ 变速箱.拖拉机的变速箱（即变速器）传统上采用齿轮传动结构的组成式变速箱,一般由1个3～6前进档、1个倒档的主变速箱和1个2档（或3档）的副变速箱组成,能以较少的齿轮数获得6～18个前进档和2～3个倒档,变速范围较大.现代拖拉机变速箱的档数有增加的趋势,欧美的轮式拖拉机一般都具有12～16个前进档,有的甚至多达24个档.为了进一步改善操纵性能和提高作业生产率,有的大、中型拖拉机在变速箱前端选装负载换档增扭器.为适应慢速作业的需要（如移栽或开渠）,有的拖拉机在变速箱里加装减速器以提供爬行档.在美国,某些大功率拖拉机上选装全部排档负载换档变速箱.这种变速箱操纵方便、生产率高,但结构复杂、成本高,一般作为选装部件根据用户的需要提供.
④ 中央传动.用于增加传动系总传动比,并改变扭矩的传递方向.除用皮带传动作第一级减速的手扶和小型拖拉机的中央传动采用圆柱齿轮外,一般拖拉机为了改善传动的平稳性,大多用弧齿或摆线齿锥齿轮（见锥齿轮传动）.
⑤ 差速器.它能使左、右驱动轮以不同的转速旋转,以满足转向时的需要.同时,在直线行驶时,如左、右驱动轮的实际半径因轮胎气压、载重、制造误差和磨损程度不同而不相等,也需要利用差速器使左、右驱动轮以不同转速旋转,否则轮胎磨损和功率消耗都会增大.一般轮式拖拉机都采用简单式锥齿轮差速器.为了改善拖拉机田间工作的通过性,克服驱动轮单边打滑现象,一般轮式拖拉机都在差速器上装有差速锁止机构,在必要时可以锁止差速作用,使附着好的一侧驱动轮发挥足够的驱动力,以便拖拉机能顺利地通过恶劣地段.在履带式拖拉机上,一般用转向离合器、单级行星转向机构和双差速器等代替轮式拖拉机的简单差速器.
⑥ 最终传动.用以进一步降低发动机传来的转速,使传动比满足总传动比的要求.最终传动有外啮合圆柱齿轮传动和行星齿轮传动两种.前者按布置的位置不同又分为外置式和内置式两种.履带式和部分轮式拖拉机采用外置式最终传动,有利于提高后桥的离地间隙.行星式最终传动结构紧凑,能得到较大的传动比；但对于提高后桥离地间隙不利.手扶拖拉机和大功率履带拖拉机因总传动比和转向机构特性的需要,往往采用两级最终传动.
无级式传动系 能使拖拉机的行驶速度更好地满足不同作业的要求,并使发动机经常处于标定工作状况下运转,从而提高生产效率,降低比油耗.但无级式传动系的传动效率偏低,制造成本高,使用寿命不如齿轮传动长,仍处于研制或小批量生产阶段.拖拉机上采用的无级传动系主要有机械传动（皮带或链条）、电力传动、液压传动和液力机械传动等.其中静液压无级传动在拖拉机上的应用较受重视,虽然它的生产成本仍高于一般齿轮传动,但使用操作较方便,仍获得一定程度的应用.液压无级传动已在美国和联邦德国小批量生产,用于功率为4.5～12千瓦的小四轮园艺拖拉机上,也有少量45～60千瓦的四轮驱动拖拉机采用这种传动系.在大、中型工业拖拉机上,有的装用液力耦合器或液力变矩器以改善操纵性能,并可减轻对传动系的冲击载荷,提高传动系的使用寿命.装液力变矩器的液力机械传动系还能自动适应外界阻力变化,改善拖拉机的牵引性能.
转向系
用以改变拖拉机的行驶方向和保持拖拉机直线行驶的机构.轮式拖拉机的转向系可分为机械式、液压助力式和冷液压式 3种.转向方式可分为前轮转向、后轮转向、四轮转向和折腰转向几种.一般轮式拖拉机大多采用前轮转向.履带式拖拉机的转向机构有转向离合器、单级行星机构和双差速器等几种.转向离合器结构比较简单,最小转向半径较小,直线行驶性能好,为一般履带式拖拉机普遍采用.转向离合器需要传递很大的扭矩,都采用多片式,其中又分为干式和湿式两种.大型工业拖拉机大多采用湿式转向离合器,摩擦衬面采用铜基粉末冶金材料,成本较高,但寿命长,使用可靠.
制动系
用于行驶中刹车、帮助转向,使拖拉机能在斜坡上安全停车.制动器有块式、带式和盘块几种.除小型轮式拖拉机采用块式制动器外,普遍采用密封性好、尺寸紧凑、操纵轻便的盘式制动器.由于布置上的方便,带式制动器大多用于履带式拖拉机上.盘式制动器分干式和湿式两种.湿式制动器采用粉末冶金材料衬面,使用可靠,且能大大改善制动的平顺性.
制动器操纵机构有机械式、气压式和液压式几种.在中小型拖拉机上大多采用机械式操纵机构,大型拖拉机上则多采用液压式操纵机构.考虑到利用制动器帮助转向的需要,两侧驱动轮应能分别制动.当轮式拖拉机用于运输作业时,左、右制动踏板由联锁片联锁在一起,以保证两驱动轮同时制动.
行走系
拖拉机用来支承拖拉机机体的重量,保证拖拉机行驶性能,并把由发动机传到驱动轮上的驱动力矩转变为牵引力的装置.常见的行走机构是充气轮胎和履带行走装置.
农业用拖拉机的驱动轮胎都采用充气压力低于0.15兆帕、花纹高度约为3厘米的大直径低压轮胎;工业用拖拉机则采用充气压力为0.15～0.4兆帕;花纹高度较低的越野型充气轮胎或实心轮胎.履带式拖拉机的行走装置由悬架和行走机构两部分组成.悬架的功用是把履带拖拉机的机体与行走机构联接起来,并将拖拉机的重量传给支重轮.履带式拖拉机的悬架分为刚性、半刚性和弹性3种,以半刚性悬架应用最为广泛.履带行走机构用以支承机体,张紧并引导履带的运动方向,构成一个封闭的履带环,即拖拉机自备的移动式轨道.履带行走机构一般由驱动轮、导向轮、支重轮、托链轮、履带和张紧机构组成.
在轮式拖拉机上换装各种水田铁轮、高花纹轮胎和窄胎体高花纹轮胎,可提高拖拉机在水田土壤条件下的附着性能,减小滚动阻力.
液压悬挂装置
农业用拖拉机与农具的联接方式有牵引式、悬挂式和半悬挂式 3种.现代拖拉机大多采用悬挂式和半悬挂式.根据不同作业要求,农具可以悬挂在拖拉机后面、前面、侧面或轴间,因而形成后悬挂、前悬挂、侧悬挂和轴间悬挂等不同的悬挂方式,采用最多的是后悬挂装置.液压悬挂装置由液压系统和悬挂机构组成（图4）.液压悬挂装置不仅用于升降农具,而且还可借以调节耕深,并使部分农具的重量转移到驱动轮上以提高拖拉机的附着能力,改善拖拉机的牵引性能.
液压系统主要由液压泵、分配器、液压油缸、操纵机构和各种附件（如油箱、管路和滤清器等）组成.液压油泵大多用齿轮泵或柱塞泵(见往复泵),分配器大多为滑阀式.液压系统按分配器控制阀在中立位置时油液是否通过控制阀,可分为开心式和闭心式两种.一般农业用拖拉机大多采用结构较简单的开心式液压系统.在现代一些大功率拖拉机上因需要多项液压操纵,已越来越多地采用变流量定压力的闭心式液压系统.
悬挂机构包括上拉杆、下拉杆、提升杆、提升臂和联接件等.在农用轮式拖拉机上一般均采用 3点悬挂机构.为了使农具挂脱方便,在大中型轮式农业拖拉机的3点悬挂机构后可加装一个快速挂接装置,这种方式应用日益广泛.
工业用拖拉机与其工作装置的联接有牵引式和悬挂式两种.根据配带的工作装置不同,通常有前悬挂和后悬挂两种方式,还可以在拖拉机前、后同时悬挂工作装置.配带牵引式工作装置作业时,需要配装牵引机构和绞盘式操纵装置.现代工业用拖拉机大多采用液压悬挂装置.液压系统大多是结构简单、散热好、油液能在油箱内过滤的开心式.这种液压悬挂装置因同时控制的执行元件（油缸）较多,广泛采用多路液压控制阀,其液压系统的流量也比同功率等级的农业用拖拉机大.
动力输出装置 拖拉机在行进中或静止时用来输出一部分功率以驱动工作机具的装置,一般有动力输出轴、皮带轮和液压输出点3种形式.
动力输出轴 主要用以驱动带旋转构件的工作机具,例如旋耕机、绞盘装置、收获机械、植物保护机械和带驱动桥的挂车等.动力输出轴根据转速特点可分为标准转速式和同步式两种.①标准转速式动力输出轴.它的转速与发动机的转速成正比,不因变速箱的档次而变化.根据拖拉机功率的不同,各国采用两种不同的标准转速,即540±10转／分和1000±25转／分(在发动机转速不低于80%标定转速时).②同步式动力输出轴.它的转速与驱动轮转速之比为一固定值,不因变速箱档次而变化,用于需要动力输出转速与拖拉机行驶速度成正比的农机具,如播种机、带驱动桥的挂车等.同步式动力输出轴的转速约在3.4～9.8转(拖拉机每行驶1米距离时动力输出轴的转数)范围内.
皮带轮
用来驱动固定作业式农机具,如脱粒机、饲料粉碎机、排灌机械和发电设备等.皮带轮的旋转方向的确定应以皮带紧边在下侧为原则.采用较多的是由动力输出轴驱动的带齿轮箱的后置皮带轮.
液压输出点
随着拖拉机功率的增长和大型复杂的配套工作机具的日益增多,农业拖拉机应有较多的液压输出点和更大的液压输出能力.在工业拖拉机上由于配置有较多种液压操纵的作业机具,一般已普遍设有必需数量的液压输出点和相应的操纵机构.
驾驶室和座位
良好的驾驶室和座位以及相应的操纵、监视装置,不仅是改善驾驶员工作条件、保障驾驶员的安全所必需,而且对提高劳动生产率和作业质量都有很大的意义.为了防止翻车时发生人身事故,一般中型拖拉机都有可供选装的安全保护架或安全驾驶室,大型拖拉机的驾驶室一般为标准装备.驾驶室趋向于采用全封闭式结构,大多采用大玻璃窗以保证良好的视野,底板采用减振橡胶垫固定在底盘的支座上.驾驶室内四周用吸音材料覆盖,地面铺橡胶板,以减弱发动机和传动系的噪声、热量和高频振动传入.欧美的拖拉机不装驾驶室时,驾驶员耳旁噪声定为90～100dB(A)；装驾驶室时,室内噪声为80～85dB(A).进入驾驶室内的空气经纸质滤清器过滤,驾驶室内气压稍高于大气压力,以减少灰尘进入.中型拖拉机的驾驶室一般有采暖装置,而无空气调节设备,驾驶室前后窗均可打开以利通风.大型拖拉机的驾驶室一般都具有采暖和空气调节设备.
早期生产的拖拉机的驾驶员座位一般结构简单,舒适性较差.从60年代开始,大多数新设计的拖拉机都装有较舒适的具有弹性悬架的座位.弹性悬架包括 3个部分：杆件机构、弹性元件和液压阻尼装置.更讲究的座位,其弹性元件的刚度还可根据驾驶员体重加以调整,座位靠背的倾角也可调节.为了更好地改善驾驶员操作的舒适性,某些现代大功率拖拉机的方向盘的高低和倾斜角度也都可以调整.

现代拖拉机一般都由发动机、传动系、转向系、制动系、行走系、液压悬挂装置、牵引装置、动力输出装置以及驾驶室和座位等组成。
发动机
拖拉机普遍采用柴油机作为动力，小型手扶拖拉机上也有装用汽油机的。拖拉机用柴油机一般为高速中小型柴油机，转速一般为2000～2800转／分。75千瓦以上的大型拖拉机往往采用增压柴油机或增压兼中冷柴油机。由于拖拉机在田间或工地大负荷工作，发动机必须具有较...