橡膠履帶牽引車輛改進(jìn)設(shè)計（高速行走機(jī)構(gòu)） 摘要 近年來，我國經(jīng)濟(jì)得到了飛速的發(fā)展，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化也得到了進(jìn)一步的提高。進(jìn)入 21 世紀(jì)后，國家更加注意到了農(nóng)業(yè)重要性，采取了一系列優(yōu)惠政策扶植農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展。 我國是一個農(nóng)業(yè)大國，拖拉機(jī)的制造和使用在數(shù)量上一直處于世界的前列，但其技術(shù)含量和發(fā)達(dá)國家相比差距較大，改變落后的機(jī)械水平，要提高工作效率和使用性能，進(jìn)一步提高動力性和經(jīng)濟(jì)性對我們國家來說具有重要的意義，對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有深遠(yuǎn)的影響。 履帶拖拉機(jī)行走系由履帶行走裝置和懸架組成，履帶行走裝置包括履帶、驅(qū)動輪、支重 輪、托輪、張緊輪和張緊緩沖裝置；懸架包括連接拖拉機(jī)機(jī)架和支重輪的全部構(gòu)架。 履帶行走裝置的設(shè)計要求主要是保證拖拉機(jī)附著性能，降低接地壓力，減少滾動阻力，提高零部件壽命。懸架的設(shè)計要求是保證拖拉機(jī)的行駛平順性和穩(wěn)定性。 關(guān)鍵字 ： 履帶 驅(qū)動輪 支重輪 托輪 張緊輪和張緊緩沖裝置 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 In 1st of a of to of is a a of in of in of To of is of on of of of is to is to 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 符號說明 T 地面附著系數(shù) 一般取 =1.0 拖鏈輪輪緣直徑 E 彈性模量 N/ 2 t 履帶節(jié)距 Z 驅(qū)動輪工作齒數(shù) Z 驅(qū)動輪輪齒數(shù) g 重力加速度 g =9.8 m/1履帶前傾角 2履帶后傾角 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 目錄 第一章 前言 5 第 二 章 履帶行走系的總體設(shè)計 7 帶行走系的總體設(shè)計 7 帶行走系類型的選擇 7 體臺車行走系總體設(shè)計 8 衡臺車行走系總體設(shè)計 9 它 臺車行走系總體設(shè)計 10 力性能估計 11 第 三 章 懸架的設(shè)計 12 帶車輛的懸架機(jī)構(gòu) 12 體臺車行走系懸架結(jié)構(gòu) 12 鋼性懸架機(jī)構(gòu) 12 性懸架和彈性懸架結(jié)構(gòu) 13 衡臺車行走系懸架機(jī)構(gòu) 13 13 架性能參數(shù)的選擇 14 第 四 章 履帶行走系結(jié)構(gòu) 與選擇 15 動輪的位置 15 導(dǎo)輪的位置 15 導(dǎo)輪的位置 15 鏈輪的個數(shù)和位置 16 案設(shè)計 16 第 五 章 履帶行走裝置 18 帶技術(shù)要求 18 帶類型 18 帶尺寸確定 19 帶的校核 22 帶的尺寸確定和校核 23 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第 六 章 驅(qū)動輪 26 動輪齒形設(shè)計 26 動輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 26 齒齒形的設(shè)計計算 27 動輪軸 各項尺寸的確定 28 動輪強(qiáng)度校核 29 第 七 章 支重輪 30 構(gòu)設(shè)計 30 項尺寸的確定 31 重輪各個構(gòu)件的選擇 32 重輪 強(qiáng)度驗算 32 第 八 章 張緊輪及張緊裝置 34 緊輪 34 緊度調(diào)整機(jī)構(gòu) 35 沖彈簧 36 件強(qiáng)度計算 37 第 九 章 托鏈輪 38 第十章 結(jié)論 39致謝 40參考文獻(xiàn) 41 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 第一章 前言 在拖拉機(jī)制造的多年發(fā)展歷史中， 行走系 的技術(shù)進(jìn)步和水平一直處于舉足輕重的地位。拖拉機(jī)性能的好壞，不僅取決于發(fā)動機(jī)，而且很大程度 上依賴于 行走系的有效功率等 性能。為有效的拖拉機(jī)的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，以前 那種粗糙的制造工藝和落后的生產(chǎn)技術(shù) 已經(jīng)不能滿足時代的發(fā)展要求，本設(shè)計就是根據(jù)拖拉機(jī) 行走系本身 存在的問題，進(jìn)行的一次改進(jìn)設(shè)計。 隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的展開，各種大型農(nóng)用機(jī)械車輛的使用越來越廣泛。本設(shè)計東方紅 1302R 履帶拖拉機(jī)為為原形，以其的基本參數(shù)為依據(jù)，查閱相關(guān)資料，完成履帶 履帶 拖拉機(jī) 行走系 的相關(guān)設(shè)計，履帶拖拉機(jī)車適用于在大型農(nóng)場和工作量較大的農(nóng)村作業(yè)，主要應(yīng)用在深耕，旋耕，收獲谷物，播種等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場合。為此在動力性、通過性、工作穩(wěn)定速度， 可靠性，耐用，等方面對設(shè)計者提出了更高的要求！ 我國是一個農(nóng)業(yè)大國，拖拉機(jī)的制造和使用在數(shù)量上一直處于世界的前列，但其技術(shù)含量和發(fā)達(dá)國家相比差距較大，改變落后的 機(jī)械水平 ， 要 提高工作效率和使用性能，進(jìn)一步提高動力性和經(jīng)濟(jì)性 對我們國家來說具有重要的意義，對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有深遠(yuǎn)的影響。但是本次設(shè)計只是在原有的基初上進(jìn)行的改進(jìn)，雖然行走系的各項性能有所提高，但是仍然同性能優(yōu) 良的國外 行走系 有很大差距。隨著 我國機(jī)械工業(yè)水平的發(fā)展，使行走系在各方面都能趕上世界的步伐。 為了滿足這次 履帶行走系 的設(shè)計要求，本人充分利用現(xiàn)代 通訊工具、機(jī)械設(shè)計軟件、導(dǎo)師資源等一切便利條件，收集資料，細(xì)心計算、積極與其他相關(guān)系統(tǒng)或總成的設(shè)計者 溝通與交流。力求最后設(shè)計的產(chǎn)品能夠達(dá)到：好造、好用、好看的目標(biāo)。 另外，由于這是本人第一次做 如此全面的行走系的 設(shè)計，也是第一次接觸到 如此復(fù)雜的設(shè)計 。 由于缺乏應(yīng)驗，難免沒有 一些錯誤、不足在所難免，懇請各 位同行不吝賜教！批評指正。從而通過此次設(shè)計來提高本人的設(shè)計水平。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 第 二 章 履帶行走系的總體設(shè)計 帶行走系的總體設(shè)計 要求 履帶拖拉機(jī)行走系由履帶行走裝置和懸架組成。履帶行走裝置包括履帶、驅(qū)動輪、支重輪、 托輪、張緊輪及張緊緩沖裝置；懸架包括連接拖拉機(jī)機(jī)架和支重輪的全部構(gòu)件。 履帶行走裝置的設(shè)計要求主要是保證拖拉機(jī)附著性能，降低接地壓力，減少滾動阻力，提高零部件的壽命。懸架的設(shè)計要求主要是保證拖拉機(jī)的行駛平順性和穩(wěn)定性。 具有橡膠履帶行走裝置的拖拉機(jī)其主要性能特點是： 1、行走裝置接地面積大，對地面壓力約輪式拖拉機(jī)的一半，具有良好的平地通過性和越障通過性，對松軟、潮濕土壤上工作適應(yīng)性較好。 2、具有良好的牽引性能，適合繁重工作。側(cè)向系統(tǒng)穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操作性較好，對坡地作業(yè)有較好適應(yīng)性。 3、受履帶轉(zhuǎn)向方式和保持 接地壓力較均勻的限制，使履帶拖拉機(jī)帶懸掛機(jī)具工作的適應(yīng)性比輪式拖拉機(jī)較差。 4、金屬履帶行走裝置適應(yīng)于硬路面上運輸和轉(zhuǎn)移，綜合利用程度較低。 5、制造成本和行走裝置維修費用較高。 明白了履帶拖拉機(jī)的優(yōu)缺點，使我們在研究中揚長避短，結(jié)合我國的農(nóng)業(yè)情況，本課題具有長遠(yuǎn)的發(fā)展意義，為我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化增加一分力量。 帶行走系類型的選擇 目前，履帶拖拉機(jī)行走系統(tǒng)可按臺車架的不同型式（即支重輪之間彼此不同的連接方式）分為兩大類：即整體臺車行走系和非整體車行走系。 整體臺車行走系即每側(cè)的支重輪、托輪、張緊輪及張 緊緩沖裝置都安裝在一個整體臺架上。每側(cè)的各支重輪軸心線的相對位置固定不變，各支重輪之間距離較小，因而在平坦松軟的地面上的接地壓力比較均勻，附著性能較好，適用于牽引和推土作業(yè)。整體臺車架結(jié)構(gòu)堅固，便于安裝各種作業(yè)機(jī)具，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 是美國、日本、西歐等國工業(yè)用或農(nóng)業(yè)用履帶拖拉機(jī)行走系的主要型式。中國、前蘇聯(lián)和東歐等國主要在工業(yè)用履帶拖拉機(jī)及從事開荒和粘重土壤作業(yè)的大型農(nóng)業(yè)用履帶拖拉機(jī)上采用，這種行走系由于長度方向尺寸較短、重心低，所以穩(wěn)定性好，也可用于小型履帶拖拉機(jī)。 非整體車（平衡臺車和獨立臺車）行走系即每側(cè)的支重輪 安裝 在兩個或兩個以上的平衡臺車或獨立臺車上，特點是各個支重輪的相對位置不固定。托輪、張緊輪和張緊緩沖裝置固定在機(jī)架上，他們處在懸架彈簧之上，從而減少了非彈簧支承部分的重量；同時各支重輪可以上下相對移動，對地面的仿形作用較好，故行駛平順性較好 。 1） 平衡臺車行走系 每側(cè)有 2 3 個平衡臺車，各臺車有兩個或兩個以上支重輪彼此平衡臂或平衡杠桿連接。其支重輪直徑一般較大，在硬地面滾動阻力小。同時平衡臺車對不平地面的適應(yīng)性較好，并且非彈簧支承重量小，適合提高作業(yè)速度。加上重量輕，成本低，拆裝維護(hù)方便，這種行走系被廣泛采用。 2） 獨立臺車行走系 每個支重輪單獨通過彈性元件與機(jī)體相連，行駛平順性更好，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 3） 混合系行走系 其結(jié)構(gòu)和整體臺車行走系相似，但支重輪不是直接固定在臺車架上，而是經(jīng)彈性平衡輪架，或者經(jīng)獨立扭桿與臺車相連。它兼有整體臺車和非獨立臺車兩類行走系的優(yōu)點，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)上尚未采用。 體臺車行走系總體設(shè)計 1、 懸架型式選擇 整體臺車行走系的懸架按彈性元件的采用情況分為剛性懸架（機(jī)體重量全經(jīng)剛性元件傳遞給支重輪）、半鋼性懸架（一部分重量經(jīng)彈性元件，而另一部分重量經(jīng)剛性元件傳給支重輪）和彈性懸架（ 全部重量經(jīng)彈性元件傳給支重輪）。 一般用途拖拉機(jī)和推土機(jī)常用半鋼性懸架，它的連接點裝有彈簧或橡膠塊，有一定的緩沖能力。三點支承對不平地面適應(yīng)性好，被廣泛采用。彈性買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 懸架能改善緩沖能力，和半鋼性懸架相比，行駛速度提高拉 15%左右，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般用于部分農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)和常在不平路面工作的果園拖拉機(jī)。 拖拉機(jī)機(jī)體上配置裝載、吊裝、挖掘等作業(yè)機(jī)具時，因懸架上的載荷沉重且變化較大，要求機(jī)體穩(wěn)定堅固，常用剛性懸架。 2、 驅(qū)動輪 它可前置、后置和高置，絕大數(shù)拖拉機(jī)驅(qū)動輪后置，張緊輪在前，可使緊邊履帶距離短，減少履帶鉸鏈等處的 磨損，提高行走效率。同時，驅(qū)動輪后置可使傳動系靠后布置，使駕駛座和變速桿也隨著布置在拖拉機(jī)后部，便于駕駛員照看后面的機(jī)具。但速度高于 20km/h 時，驅(qū)動輪前置有利于降低功耗。 高置驅(qū)動輪使機(jī)體質(zhì)心大大前移，離地間隙提高，使驅(qū)動輪不和地面的泥沙石塊直接接觸；最終傳動不再受到地面直接沖擊，同時有可能使傳動系某些部件和輪式車輛通用。但告之驅(qū)動區(qū)段長度，減少履帶在驅(qū)動輪上的包角，并且驅(qū)動輪的耐磨性要求更高。 3、 擺動軸 擺動軸中心線可與驅(qū)動輪中心線重合，也可把擺動軸布置在驅(qū)動輪前面，這樣便于得到更好的農(nóng)藝地隙輪廓。 但臺車擺動時，驅(qū)動輪和后支重輪之間的履帶張緊度變化時，對履帶、最終傳動殼體和擺動軸等附加了較大的動載荷，因此，大，中型拖拉機(jī)多少采用軸線重合結(jié)構(gòu)。 4、 履帶 采用整體臺車的履帶拖拉機(jī)行駛時，履帶所受的沖擊和振動較大，通常采用剛度和強(qiáng)度較好的組合式履帶。 部分履帶節(jié)距 t 與拖拉機(jī)質(zhì)量 (2 農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)為 使接地壓力均勻， t 取得大些。設(shè)計時需選擇與系列中想接近的節(jié)距，采用組合式履帶時更應(yīng)如此。 衡臺車行走系總體設(shè)計 平衡臺車行走系型式多樣，彼此的結(jié)構(gòu)差異較大 。如圖 2示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 圖 2拉機(jī)行走系 平衡臺車行走行走系的懸架也分為剛性、半鋼性和彈性三種，為發(fā)揮平衡臺車緩沖性能好的優(yōu)點，常用彈性懸架，這樣拖拉機(jī)的工作速度可提高到10 12km/h 以上 在工作速度不高的情況下，懸架 承載較大時，可采用剛性懸架，與彈性懸架相比，拖拉機(jī)行駛速度降低 40%左右。剛性懸架僅用于行駛速度很低的少數(shù)起重機(jī)、挖掘機(jī)等工程機(jī)械上。 2. 驅(qū)動輪 驅(qū)動輪可布置在拖拉機(jī)前部或后部，拖拉機(jī)行駛速度在 15 20km/h 以下時，驅(qū)動輪后置，行走系功率損耗較??；速度高于這個范圍時，松邊履帶跳動較大，功率損耗大，這時驅(qū)動輪前置較好。 3. 履帶 常配用重量輕的普通整體式履帶和某些橡膠金屬履帶。 對農(nóng)業(yè)和沼澤地拖拉機(jī)，為保證接地壓力均勻，希望支重輪直徑 2支重輪間距 2帶節(jié)距，）但結(jié)構(gòu)上難以達(dá)到，有的采用 支重輪交錯排列來改善接地壓力分布。 后傾角2通常： 25151 ， 25102 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 此時履帶的接地長度 ： 0L l t（ 1 式中 l 最前列最后支重輪軸距（） 當(dāng)拖拉機(jī)前、后方安裝較重的作業(yè)機(jī)具時，為防止拖拉機(jī)前傾和后傾；或當(dāng)拖拉機(jī)在潮濕松軟地面工作時，為增大接地面積，降低接地比壓，有時將張緊輪或驅(qū)動輪接地。 它 臺車行走系總體設(shè)計 獨立臺車行走系都采用彈性懸架。扭桿彈簧用于重型高速工業(yè)用拖拉機(jī)和個別中型高速農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)上。 混合式行走系的總體設(shè)計和整體臺車行走系相近，只是支重輪和臺車架的連接方式不同。 力性能估計 根據(jù)整機(jī)和行走系參數(shù)，可以對履帶拖拉機(jī)的 附著能力、行駛阻力和承載能力進(jìn)行估算。常用的估算方法有理論分析、圓錐指數(shù)法和機(jī)型類比法，以上三種方法在設(shè)計中常常同時使用以相互補(bǔ)充、相互驗證。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 第 三 章 懸架的設(shè)計 帶車輛的懸架機(jī)構(gòu) 懸架機(jī)構(gòu)是用來將機(jī)體和行走裝置連接起來的部件，它包括彈性元件（剛性懸架除外），減振元件、限制器、導(dǎo)向元件和其它連接桿件等。它應(yīng)保證車輛以一定速度在不平路面上行駛時具有良好的行駛平順性和零部件的工作可靠性。此外，要求懸架機(jī)構(gòu)重量輕，壽命長，維護(hù)保養(yǎng)簡便。 目前，在國內(nèi)外履帶作業(yè)機(jī)械上所采用的懸架結(jié)構(gòu)類型主要有以下幾種。 （ 1）剛性懸架，機(jī)體和行走裝置剛性連接，無彈性元件和減振器，不能緩和沖擊和振動，但具有較好的作業(yè)穩(wěn)定性，一般用于運動速度較低的礦用挖掘機(jī)、吊管機(jī)、挖溝機(jī)和履帶裝載機(jī)上。 （ 2）半剛性懸架，機(jī)體前端與行走裝置彈性連接，后端以鉸鏈型式剛性連接，機(jī)體的部分重量經(jīng)彈性元件傳給支重輪，可以部分地緩和沖擊與振動。同時，臺車架可以繞鉸接點相對機(jī)體作上下擺動，使履帶能較好地適應(yīng)地面的不平情況，接地壓力均勻，附著性能好。目前，履帶推土機(jī)多采用這種懸架結(jié)構(gòu)。 （ 3）彈性懸架，沒有整體臺車架，支重輪安裝在幾個平衡臺車或獨立臺車 上，托鏈輪、引導(dǎo)輪等則固定在機(jī)架上，機(jī)體的全部重量（包括行走裝置中的托鏈輪、引導(dǎo)輪、驅(qū)動輪等）都經(jīng)彈性元件傳給支重輪，因此，比半剛性懸架具有更好的緩沖性能，并且能更好地適應(yīng)地面不平情況。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，承載能力較低，目前僅用于小型或高速履帶車輛上。 整體臺車行走系懸架結(jié)構(gòu) 鋼性懸架機(jī)構(gòu) 它由彈性元件、平衡元件、臺車架及導(dǎo)向裝置組成。 彈性元件能緩沖來自地面的沖擊和振動，多采用鋼板彈簧、扭桿彈簧和橡膠減振塊 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 鋼板彈簧由一些不同長度的癱瘓扁鋼組成，采用長度遞減的扁鋼使整個彈簧接近等強(qiáng)度梁以 節(jié)約鋼材。鋼板彈簧幾乎均為橫向布置，一般可上下擺動，兼起平衡梁的作用。實現(xiàn)擺動的機(jī)構(gòu)有：擺動軸、副彈簧（當(dāng)拖拉機(jī)行駛在不平的路面而主板彈簧傾斜時，它可減輕對機(jī)架的沖擊）、圓柱墊塊。 扭桿彈簧單位質(zhì)量儲能量高，可減少彈簧鋼用量，且中部尺寸小，有利于保證間隙，扭桿彈簧通常橫置，左右曲柄連接。 橡膠減振塊目前也廣泛用作彈性元件，多用于工業(yè)拖拉機(jī)。它結(jié)構(gòu)簡單，形狀多樣，能衰減振動和吸收高頻振動，但耐高、低溫性能不如金屬彈簧。 平衡元件使兩側(cè)履帶適應(yīng)高低不平的地面，能減少沖擊，改善機(jī)體和安裝在機(jī)體上的作業(yè)機(jī)具的穩(wěn)定性 。凡是有橫置平衡元件的半鋼性懸架即為三點支承半鋼性懸架，它是整體臺車行走系的主要懸架型式。 保證臺車架相對拖拉機(jī)機(jī)架在縱向平面內(nèi)上下擺動而不致偏斜的機(jī)構(gòu)稱為車架的導(dǎo)向裝置 在設(shè)計時應(yīng)注意，為了防止履帶脫落和履帶軌道磨損，左右臺車架在工作時平行。因而需注意保證臺車架導(dǎo)向裝置（包括擺動軸）的強(qiáng)度 剛度、連接可靠性以及相對摩擦表面的間隙和耐磨性。 性懸架和彈性懸架結(jié)構(gòu) 剛性懸架的臺車架和機(jī)架剛性連接，有兩種連接方式： 1、 四點支承，臺車架固定在機(jī)架上，結(jié)構(gòu)堅固，用于部分大型重載低速拖拉機(jī) 2、 三點 支承，臺車架通過擺動軸和機(jī)架后部連接，機(jī)架前部通過擺動軸和機(jī)架后部連接，機(jī)架前部通過平橫梁剛性地支在左右車架上。此時，臺車架仍需有導(dǎo)向裝置。三點支承常用于工業(yè)拖拉機(jī)的裝載機(jī)等類型 衡臺車行走系懸架機(jī)構(gòu) 架結(jié)構(gòu) (1） 彈性懸架結(jié)構(gòu) 平衡臺車彈性懸架的結(jié)構(gòu)型式有多種，通常由彈性元件、平衡元件和擺買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 動軸組成，有的還有液力減振器。 彈性元件常用螺旋彈簧，因此簡單可靠。有的機(jī)型采用空氣彈簧、鋼板彈簧或扭桿彈簧。 平衡元件（平衡臂、平衡杠桿）將支重輪連接成一個平衡臺車可連接兩個支重輪，較復(fù)雜的平 衡臺車可連接三個或三個以上的支重輪。平衡輪系越復(fù)雜，平衡的效果越好。它一方面能減小了拖拉機(jī)越障時機(jī)體的振動，另一方面?zhèn)€支重輪承載更均勻，從而改善了接地壓力的均勻性。 平衡臺車經(jīng)擺動軸（后車軸）安裝在機(jī)架上，擺動軸保證拖拉機(jī)每側(cè)的平衡臺車在同一縱向平面上下擺動。 （ 2）半鋼性懸架和剛性懸架結(jié)構(gòu) 純粹的平衡臺車剛性懸架僅用于國內(nèi)外少數(shù)低速工程機(jī)械。 （ 3）獨立臺車行走系懸架機(jī)構(gòu) （ 4）混合式行走系懸架結(jié)構(gòu) 架性能參數(shù)的選擇 常用的方法有兩種： 1）、利用隨機(jī)振動計算模型來選擇懸架的性能參數(shù) 2） 、利用機(jī)型類比法選擇懸架的性能參數(shù) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 第 四 章 履帶行走系結(jié)構(gòu)與選擇 動輪的位置 在履帶作業(yè)機(jī)械上，多數(shù)都是把驅(qū)動輪布置在后方，這樣布置的優(yōu)點是可以縮短履帶驅(qū)動區(qū)段的長度，減少因驅(qū)動力造成的履帶銷處的摩擦損失，有利于提高行走系統(tǒng)效率。驅(qū)動輪布置在前還是在后，還與傳動系的布置有關(guān)。 驅(qū)動輪中心高度應(yīng)用利于降低重心（或車身）高度和增加履帶接地長度，改善附著性能。因此驅(qū)動輪中心高度應(yīng)盡量小，該參數(shù)用驅(qū)動區(qū)段履帶與地面之間的夾角即離去角 2 來表征，履帶推土機(jī)的 2 值一般不超過 52 。 導(dǎo)輪的位置 引導(dǎo)輪的前后位置根據(jù)驅(qū)動輪位置而定，通常布置在前面，其名義位置尺寸根據(jù)軸距 L 確定。引導(dǎo)輪中心離地高度應(yīng)有利于降低重心，因前方有工作裝置開路，接近角1可較?。ㄒ话?小于2），推土機(jī)的1約為 31 ，通常引導(dǎo)輪中心高略低于驅(qū)動輪中心高。 由于履帶推土機(jī)的接近角1和離去角2均較小，因此，可近似認(rèn)為軸距L 等于履帶接地長度。 重輪的個數(shù)和布置 支重輪的個數(shù)和布置應(yīng)有利于使履帶接地壓力分布均勻。因此，在履帶作業(yè)機(jī)械上均采用直徑較小的多個支重輪，支重輪的個數(shù)隨車輛的功率（機(jī)重）的增加而增多。履帶推土機(jī)每側(cè)支重輪為 47 個。 60 馬力以下的多為 4個； 60100 馬力的多為 5 個； 100200 馬力的多為 6 個； 200 馬力以下的為 7個。但是，高速運行的履帶車輛（如坦克、裝甲車等），為減小滾動阻力，提高行走系統(tǒng)效率，通常采用大直徑的支重輪，并取消了托鏈輪。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 支重輪在引導(dǎo)輪和驅(qū)動輪間的布置應(yīng)有利于增大履帶接地長度，因此，晨前一個支重輪應(yīng)盡量靠近引導(dǎo)輪，最后一個支重輪應(yīng)盡量靠近驅(qū)動輪。為了不和它們的運動發(fā)生干涉，晨前一個支重輪的位置應(yīng)保證當(dāng)引導(dǎo)輪在緩沖彈簧達(dá)到最大變形時相互不發(fā)生干涉。最后一個支重輪緣外徑與驅(qū)動輪齒頂圓之間應(yīng)保留一定的間隙，以保證當(dāng)懸架彈簧最大變形時 不發(fā)生干涉，此間隙一般不小于 20 毫米。各支重輪之間距為均勻分布。 鏈輪的個數(shù)和位置 托鏈輪主要用來限制上方區(qū)段履帶的下垂量。因此，為了減少托鏈輪與履帶間的摩擦損失，托鏈輪的數(shù)目不宜過多，每側(cè)履帶一般為 12 個。軸距在 2 米以下的履帶推土機(jī)采用 1 個，軸距在 2 米以上的采用 2 個，小型的推土機(jī)軸距較短，上方區(qū)段履帶垂量不大，可不裝托鏈輪。 托鏈輪的位置應(yīng)有利于履帶脫離驅(qū)動輪的嚙合，并平穩(wěn)而順利地滑過上方區(qū)段，保持履帶正常的張緊狀態(tài)。為此，托鏈輪的輪緣上平面高度2h+時角 0， 角越大，履帶脫離驅(qū)動輪嚙合越容易，但 值不應(yīng)過大，否則會減少履帶與驅(qū)動輪同時嚙合的齒數(shù)。這樣，當(dāng)履帶磨損后，在 段內(nèi)的履帶產(chǎn)生垂度后 V 角也不 至于產(chǎn)生過大的負(fù)值。對后面一個托鏈輪在保持上述要求高度的同時其前后位置應(yīng)盡量接近驅(qū)動輪。但 托鏈輪之間的履帶易下垂。目前一些國外推土機(jī)的 右。托鏈輪輪緣上平面高于引導(dǎo)輪上輪緣面，這樣可以借助履帶自身的重量產(chǎn)生一個前滑的趨勢，有利于履帶的卷繞運動。為此，前面一個托鏈輪應(yīng)盡量接近引導(dǎo)輪，其距離一般與 稍大于 案設(shè)計 由于本設(shè)計 主要滿足農(nóng)業(yè)耕種條件，設(shè)計適合農(nóng)業(yè)機(jī)械，有以上章節(jié)的介紹，本次設(shè)計的方案如下： 本次設(shè)計采用平衡臺車行走系，彈性懸架結(jié)構(gòu)，驅(qū) 動輪后置，采用橡膠履帶（內(nèi)置金屬履刺），支重輪采用四個（每側(cè)兩個），托輪四個（每側(cè)兩個）、買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 履帶前傾角為 15 度、后傾較為 10 度。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 第 五 章 履帶行走裝置 帶技術(shù)要求 履帶行走裝置用來支承機(jī)體并將發(fā)動機(jī)經(jīng)傳動系輸出的扭矩變成推動車輛運動的驅(qū)動力。 履帶行走裝置由履帶、驅(qū)動輪、支重輪、托鏈輪、引導(dǎo)輪和履帶張緊緩沖裝置所組成。 對履帶行走裝置的基本要求是： （ 1）應(yīng)具有良好的附著性能，并且在各種不良的道路情況下有較好的通過性能。 （ 2）具有足夠的強(qiáng)度、剛度，耐腐蝕耐磨，工作可靠壽命長。 （ 3）結(jié)構(gòu)重量輕， 維護(hù)保養(yǎng)簡便。 履帶用來承受機(jī)體的重量，并保證發(fā)出足夠的牽引力。 目前，履帶式作業(yè)機(jī)械廣泛采用組合式履帶，它由履帶板、鏈軌節(jié)、履帶銷和銷套組成。 履帶直接和地面接觸，經(jīng)常受到泥沙的磨削和浸蝕，工作條件十分惡劣，特別是由于傳動不均勻和地面不平坦產(chǎn)生的沖擊和局部載荷，使得履帶成為整機(jī)中最易損壞的零件之一，因此設(shè)計中應(yīng)力求使其達(dá)到上述各項基本要求。 帶類型 履帶的設(shè)計要求是附著力大、滾動阻力和轉(zhuǎn)向阻力小、耐磨性好、壽命長、質(zhì)量小。目前，對一般用途履帶的主要設(shè)計要求是提高壽命。 履帶按材料可分為金屬履帶 、橡膠金屬履帶和橡膠履帶。 金屬履帶應(yīng)用最廣，按結(jié)構(gòu)分為整體式和組合式。整體式履帶重量輕（一般占拖拉機(jī)總重量 10 15%，制造拆裝簡單，成本低，高速行駛功耗小，但銷孔間隙大，泥沙易進(jìn)入，壽命短，履帶板常用的材料為 錳鋼）制造。連接整體履帶板的履帶銷常用材料為 50 50冷拉圓鋼制造，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 表面不加工，淬火至硬度不小于 層深不小于 3 帶銷、銷套、履帶板和履帶板螺栓等組成。各零件可用不同材料制造以滿足不同的工作要求，修理市可單獨更換，而且制造泥沙不易進(jìn)入銷套內(nèi) ，壽命較長。銷或銷套壓入履帶節(jié)的過盈一般為 套兩端可安裝金屬或非金屬密封。 組合履帶的履帶板常用軋制型鋼制造，也有鑄鐵，鍛造或沖壓成形的。履刺布置在每節(jié)接地履帶的后部，這樣入土?xí)r擠壓土壤，可以減少打滑；出土?xí)r又不致帶出土塊，為了克服金屬履帶鉸鏈容易磨損的缺點，還可以利用橡膠的變形來代替金屬履帶對銷孔的直接接觸，這就是橡膠金屬履帶。橡膠履帶是用橡膠模壓成的整條連續(xù)履帶其心部用尼龍簾布和多條鋼絲繩加強(qiáng)，外側(cè)有橡膠履刺，內(nèi)側(cè)有驅(qū)動齒或?qū)蚪?。其中有的機(jī)型的驅(qū)動齒或?qū)蚪钍卿撝萍?，且鑲嵌硫化在橡膠帶里。 寬履帶適用的潮濕土壤通常是粘性較大的分層土壤，它給寬履帶設(shè)計帶來拉下列特點： 1、 由于在潮濕土壤上同時滿足車輛的附著性能和承載性能有時矛盾的因此設(shè)計時應(yīng)先明確機(jī)型對履帶行走裝置的主要性能要求。 2、 因地制宜地選擇“表層通過”或“底層通過”方式。 3、 設(shè)計寬履帶時，要特別重視自潔能力，粘泥不會消弱料履刺效應(yīng)，而且增加拉行駛阻力。 尺寸 的計算 履帶板是履帶總成的重要組成部分，履帶板的形狀和尺寸對車輛的牽引附著性能影響很大。 傳統(tǒng)的履帶板都是做成帶履刺的平板狀。平板對地面的附 著能力遠(yuǎn)小于土壤的剪切強(qiáng)度，具有履刺的履帶板由于履刺插入土壤中形成剪切面而充分利用土壤的抗剪切強(qiáng)度，因此增大了附著力。 履帶板的主要參數(shù)是：履帶板寬度 b，履刺的尺寸、形狀和布置位置等。 1、 履帶節(jié)距 履帶節(jié)距 t 可參考同類型機(jī)型選取，也可用以下經(jīng)驗公式計算： (1 4 8 3 . 3 ) 0 . 9 0 (5履帶節(jié)距 t 隨著功率（或機(jī)重）的增大而增大，這是 由于功率（或機(jī)重）買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 增加后，零件上承受的載荷增加，為滿足強(qiáng)度和剛度要求，必須相應(yīng)增加結(jié)構(gòu)尺寸，同時，增大 以減少履帶板數(shù)目，有利于降低履帶節(jié)銷處摩擦造成的功率損失。 2、 履帶板寬度 b 當(dāng)履帶接地長度 L 由總體布置確定以后，履帶板的寬度 b 取決于工作條件所要求的平均接比壓 (5 b 越大，接地比壓越小，因此，對于在濕地和沼澤地工作的履帶作業(yè)機(jī)械，為了獲得低比壓而采 用特寬的履帶板（ 土機(jī)的 b=1200接地比壓 但是，對于一般用途的履帶作業(yè)機(jī)械，履帶寬度不宜過大，因為，隨著 b 增大，整機(jī)寬度 B 也亦將相應(yīng)增大，并使轉(zhuǎn)向阻力和轉(zhuǎn)向半徑增加，這是我們所不希望的。 履帶板寬度 b 可根據(jù)使用要求參照同類機(jī)型選取，也可用以下經(jīng)驗公式估算 32 0 9) (5式中 整機(jī)使用重 量， T。 3、 履刺的尺寸、形狀和在履帶板上的位置 履刺的主要尺寸：履刺高度 1h 、履刺根部厚度 、斜角 以及履刺的斷面形狀。它們對牽引附著性能的發(fā)揮具有一定影響。 試驗表明，在一般的路面條件下，履刺的高度對牽引附著性能影響較大，履刺愈高，切入土壤愈深，土壤的抗剪切能力愈能得到充分利用，因此牽引附著性能較好。但履刺過高，對土壤的擾動加劇，一方面破壞了路面，另一方面增大了滾動阻力，特別是在礫石和松散巖石路面，由于路面的抗剪強(qiáng)度很低，靠增加履刺高度來提高牽引附著性能的效果是很小的，甚至?xí)蚰Σ磷枇ρ杆僭黾佣档蜖恳街阅?。因此，礦用履帶車輛上多采用矮型的多履刺履帶板，依靠增加履刺數(shù)目來滿足一定的牽引性能要求。設(shè)計時應(yīng)根據(jù)車輛的用途和路面條件來確定履刺高度尺寸，該尺寸在我國“工程機(jī)械四輪帶”標(biāo)準(zhǔn)中已有規(guī)定。 h (5式中 位為噸 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 履刺厚度 對牽引附著性 能的影響不大，在一般路面條件下，履刺愈厚，愈不易扎入土壤，故形成的剪切面小，牽引附著性能差。但在含水量較高的松軟土壤上，履帶板在原地已經(jīng)下陷而無滑移，故履刺的厚度對牽引附著性能基本無影響。 履刺的斜角 （或稱張角）在一般路面條件下不希望太大，由于 角的大小影響履刺扎入土壤的深度，從而影響牽引附著性能的發(fā)揮。但是，在濕地和沼澤地上作業(yè)的履帶車輛，卻采用大 角的三角形履板，它的特點 是接地比壓能隨土壤硬度變化，土硬時，履刺扎入的淺，同時，由于 角度大，脫土容易（自身潔凈作用好）。因此，在濕地和沼澤地作業(yè)具有良好的牽引附著性能。 4、 履帶銷和銷套 履帶銷和銷套是連接鏈軌節(jié)的鉸鏈環(huán)節(jié)。為了使鏈軌節(jié)孔不臻磨損，將履帶銷和銷套以一定的過盈量（約 入鏈軌節(jié)孔中，使 磨損發(fā)生在銷和銷套之間，磨損后只需更換履帶銷和銷套。 履帶銷的直徑可用以下經(jīng)驗公式計算 3 1 . 5 0 . 8 2 （） (5 帶的校核 目前，履帶損壞的主要形式是磨損，所以設(shè)計時需驗算履帶銷、銷套和履帶節(jié)等零件磨損部位的比壓和接觸應(yīng)力 1、 銷套（或節(jié)圓）與驅(qū)動輪齒接觸應(yīng)力1j（ 的計算 計算載荷為拖拉機(jī)在平地工作時，一側(cè)履帶所能傳遞的最大驅(qū)動力，它通常取決于地面的附著條件，即： 12 sF m g 式中 附著系數(shù) ；重力加速度 g =s 2 ;。 假設(shè)單齒傳力，則 11 1 1 10 . 0 4 2 ( ) 0 . 0 4 2 ( )c o s 2 c o sq m g Eb r R b r R 式中： 1E、2E 驅(qū)動輪齒和銷套（或節(jié)銷）材料的彈性模量，鋼為買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 52 1 0 M ，球墨鑄鐵為 51 1 0 M . 12122E (5 驅(qū)動輪齒寬； 銷套（或節(jié)銷）與驅(qū)動輪齒嚙合的壓力角； r 銷套（或節(jié)銷）外圓半徑； R 驅(qū)動輪齒和銷套（或節(jié)銷）接觸處的齒形曲率半徑。 R 和 r 的中心線在接觸面的同一側(cè)（驅(qū)動輪用凹齒齒形）時，公式用 “ ”號； R 和 r 的中心線分別在接觸面的兩側(cè)（用凸齒齒形）時用 “ +” 號。 計算時常取 = 0 ，則銷套（或節(jié)銷）與齒形直線段（即 R ）的接觸壓力1j（ 為： 1 0 . 0 4 2 2 g （ 5 2、 履帶銷與銷套孔（或整體履帶板銷孔）之間的平均壓力 q 的計算 計算載荷見上式： 0 . 1 0 . 12 st x t xF d b d （ 5 式中： 銷套寬度（整體履帶板一端銷孔的總長度）（）； 履帶銷直徑（） 3、 履帶軌道與支重輪緣的接觸應(yīng)力2j（ 的計算 按拖拉機(jī)靜態(tài)水平放置，各支重輪均勻承受拖拉機(jī)重力計算。每個支重輪上的垂直載荷（ N ）為： 2sZ i（ 5 220 . 0 4 2 0 . 0 4 2 z Zm g b i b D （ 5 式中 1E、2E 履帶軌道和支重輪緣材料的彈性模量 ()12122E ； b 一節(jié)履帶和支重輪緣接觸總寬度（）； 每側(cè)支重輪數(shù)； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 支重輪滾道面直徑； 可根據(jù)需要驗算履帶板、履帶節(jié)、履帶銷等零件的強(qiáng)度。 鏈軌節(jié)的強(qiáng)度驗算 計算載荷與履帶板相同，即 P （ 5 鏈軌節(jié)銷孔的拉伸力為 ： p )(2 m a 5 式中 R 鏈軌節(jié)一端外圓半徑； r 鏈軌節(jié)銷孔內(nèi)圓半徑； b 鏈軌節(jié)一端寬度總和。 5、 履帶銷的剪切應(yīng)力 計算結(jié)果應(yīng)再乘以修正系數(shù) K=0. 85。式中整機(jī)使用重量 單位為噸。 履帶