履帶底盤的組成介紹及各參數(shù)的計(jì)算.ppt

第二篇工程機(jī)械行走系 第八章履帶式工程機(jī)械行走系 履帶式行走系是在工程機(jī)械中僅次于輪胎式廣泛采用的行走系 常見的履帶式工程機(jī)械有 拖拉機(jī) 推土機(jī) 裝載機(jī) 鋪管機(jī) 單斗多斗挖掘機(jī) 鉆孔機(jī) 鑿巖臺(tái)車等 第一節(jié)鏟土運(yùn)輸機(jī)械的履帶式行走系 一 組成與特點(diǎn) 如右圖8 1所示 履帶式拖拉機(jī)的行走系由驅(qū)動(dòng)輪1 履帶2 支重輪3 履帶張緊裝置和導(dǎo)向輪5 托鏈輪7以及連接支重輪和機(jī)體的懸架等組成 主要功能 1 將由發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪上的驅(qū)動(dòng)扭矩變?yōu)橥侠瓩C(jī)在地面上的行走移動(dòng) 扭矩變成驅(qū)動(dòng)力 轉(zhuǎn)速變成車輛移動(dòng)速度 2 支承拖拉機(jī)的全部重量 特點(diǎn) 1 履帶拖拉機(jī)的驅(qū)動(dòng)輪只卷繞履帶而不在地面上滾動(dòng) 機(jī)器全部重量經(jīng)支重輪壓在多片履帶板上 履帶式機(jī)器的牽引附著性能要好得多 2 與同馬力的輪式機(jī)器相比 由于履帶支承面大 接地壓力小 一般小于0 1MPa 所以在松軟土壤上的下陷深度小 因而滾動(dòng)阻力小 有利于發(fā)揮較大的牽引力 3 履帶銷子 銷套等運(yùn)動(dòng)副使用中要磨損 要有張緊裝置調(diào)節(jié)履帶張緊度 它兼起一定的緩沖作用 導(dǎo)向輪既是張緊裝置的一部分 也引導(dǎo)履帶正確卷繞 但不能引導(dǎo)機(jī)器轉(zhuǎn)向 4 履帶式行走系重量大 運(yùn)動(dòng)慣性大 緩沖減振作用小 結(jié)構(gòu)中最好有某些彈性元件 5 履帶式行走系結(jié)構(gòu)復(fù)雜 金屬消耗多 磨損嚴(yán)重 維修量大 運(yùn)動(dòng)速度受到限制 特點(diǎn) 二 車架 型式 全梁式 半梁式兩種 全梁架式車架是一完整的框架 如東方紅75拖拉機(jī) Caterpillar后置發(fā)動(dòng)機(jī)式裝載機(jī)等采用這種全梁式車架 半梁架式車架一部分是梁架 而另一部分則利用傳動(dòng)系的殼體 這種車架廣泛用于工程機(jī)械履帶拖拉機(jī)中 如圖7 1為兩根箱形縱梁和后橋橋體焊成一體 其前部用橫梁相連 由于鏟土運(yùn)輸機(jī)械特別是履帶式推土機(jī)的作業(yè)環(huán)境惡劣 上述結(jié)構(gòu)車架的縱梁容易變形 因此國(guó)內(nèi)外很重視加強(qiáng)此類機(jī)械車架的強(qiáng)度與剛度 故多采用箱形斷面的縱梁以增強(qiáng)其抗彎抗扭強(qiáng)度 斷面高度也適當(dāng)增加 三 懸架 懸架或懸掛 在工程機(jī)械中 機(jī)架 車架 與行走系之間的連接裝置 彈性懸架 機(jī)架的全部重量經(jīng)過彈性元件傳遞給履帶架的懸架 三種懸掛 剛性懸架 半剛性懸架和彈性懸架 彈性元件可以是彈性橡膠塊 彈簧裝置或油氣懸架 半剛性懸架 機(jī)架的重量一部分經(jīng)過彈性元件 另一部分經(jīng)過剛性元件傳遞給履帶架的懸架 如工業(yè)用履帶拖拉機(jī)之懸架 剛性懸架 機(jī)架上的重量全部不經(jīng)彈性元件傳遞到履帶的懸架 如單斗挖掘機(jī)其底架與履帶架之間的懸架 剛性懸架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 適合于行走速度低 不經(jīng)常行走的工程機(jī)械 履帶架的傳統(tǒng)形式 八字架式 如下圖8 2所示 半剛性懸架較剛性懸架能更好地適應(yīng)地面的高低不平 在松軟不平地面接地壓力較均勻 附著性能好 半剛性懸架中的彈性元件能部分地緩和行駛時(shí)的沖擊 但其非彈性支承部分重量很大 高速行駛時(shí)沖擊大 故其行駛速度一般不超過15km h 設(shè)計(jì)履帶架時(shí) 要妥善確定履帶架擺動(dòng)軸線 驅(qū)動(dòng)輪軸線 導(dǎo)向輪軸線間的距離 圖8 3為TY150推土機(jī)行走系布置圖 其履帶架鉸接中心線與驅(qū)動(dòng)輪軸線重合 右圖8 4為D10推土機(jī)行走系布置圖 其履帶架鉸接中心線與驅(qū)動(dòng)輪軸線不重合 現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的半剛性懸架履帶拖拉機(jī)中 廣泛采用平衡梁 如右圖8 5所示 半剛性懸架中的履帶架 圖8 2 是行走系中一個(gè)很重要的骨架 支重輪 張緊裝置等都要安裝在這個(gè)骨架上 它本身的剛度對(duì)履帶行走系的使用可靠性和壽命有很大影響 剛度不足 作業(yè)時(shí)容易變形 引起四輪 驅(qū)動(dòng)輪 支重輪 導(dǎo)向輪 托鏈輪 中心點(diǎn)不在同一垂直面內(nèi)或各軸線不能保證平行度和垂直度的要求等 最終導(dǎo)致跑偏 啃軌或脫軌等多種使用故障 國(guó)外的履帶式推土機(jī)很重視加強(qiáng)履帶架的結(jié)構(gòu) 使之堅(jiān)固耐用 尤其注意加強(qiáng)后托架 一般稱作八字架的斜撐 增加其尺寸與壁厚并加以熱處理 以承受不良作業(yè)面引起的扭矩和振動(dòng) 一 懸架受力分析 與履帶架有關(guān)的元件受力情況復(fù)雜 如半剛性懸架的履帶架受以下力和力矩作用 1 機(jī)架經(jīng)彈性元件作用到履帶架上的重量G1 每一側(cè)為0 5G1 2 機(jī)架經(jīng)鉸接軸剛性作用到懸架上的重力G2 每一側(cè)為0 5G2 顯然機(jī)架以上的重量為G G1 G2 3 地面的重力反力 它在各輪上的分配 隨地面情況而變 4 履帶作用于引導(dǎo)輪的拉力 如設(shè)P為每邊履帶的張力 引導(dǎo)輪受力可視為2P 則 式中q 履帶單位長(zhǎng)度的重力 l 引導(dǎo)輪和第一個(gè)托鏈輪間的履帶長(zhǎng)度 f 引導(dǎo)輪和第一個(gè)托輪間履帶的垂度 在倒檔行駛時(shí) 履帶作用于引導(dǎo)輪的拉力最大 這時(shí) 一側(cè)履帶引導(dǎo)輪上作用的P力為倒檔時(shí)最大牽引力的一半 5 轉(zhuǎn)向時(shí) 地面對(duì)于履帶機(jī)械作用有轉(zhuǎn)向阻力矩Mz 一側(cè)履帶的轉(zhuǎn)向阻力矩M為 式中L 履帶接地長(zhǎng)度 二 履帶架的計(jì)算 要求 履帶架應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 使不易損壞或因變形發(fā)生啃軌和脫軌 履帶架的縱梁在以下三種工況時(shí)受力最嚴(yán)重 1 履帶式機(jī)械倒檔越過溝渠 其全部重量支承在最前或最后的一對(duì)支重輪上 2 履帶式機(jī)械倒檔越過溝渠 其全部重量支承在引導(dǎo)輪和驅(qū)動(dòng)輪上 3 履帶式機(jī)械倒檔越過一突起的障礙物 其全部重量支承在兩邊各一個(gè)支重輪上 此支重輪是重心附近的支重輪 計(jì)算步驟 由這三種工況計(jì)算出各危險(xiǎn)斷面垂直面內(nèi)的彎矩 再考慮在這些位置上同時(shí)又在轉(zhuǎn)彎 從而將水平面內(nèi)的彎矩疊加進(jìn)來(lái) 在分別計(jì)算應(yīng)力值后 再計(jì)算其應(yīng)力之和 另外由于履帶式工程機(jī)械速度不高 計(jì)算考慮的是其最不利的情況 同時(shí)又忽略了斜撐的加強(qiáng)作用 故強(qiáng)度計(jì)算只考慮了靜載就可以了 但最好再校核其剛度 三 平衡梁的計(jì)算 將平衡梁視為簡(jiǎn)支梁作強(qiáng)度計(jì)算 平衡梁到驅(qū)動(dòng)輪軸的縱向水平距離 一般為 0 65 0 72 L L為引導(dǎo)輪軸到驅(qū)動(dòng)軸的水平距離 四 履帶架擺動(dòng)軸的計(jì)算 1 遇障礙以最大牽引力推土?xí)r 計(jì)算擺動(dòng)軸的受力和不利斷面的應(yīng)力 2 遇障礙以全部功率驅(qū)動(dòng)一側(cè)履帶強(qiáng)行轉(zhuǎn)彎時(shí) 計(jì)算擺動(dòng)軸的受力和不利斷面的應(yīng)力 四 履帶 作用 履帶用來(lái)將工程機(jī)械的重力傳給地面并保證機(jī)械發(fā)出足夠的驅(qū)動(dòng)力 工作環(huán)境 經(jīng)常在泥水中 凹凸不平地面 石質(zhì)土壤中工作 條件惡劣 受力情況不良 極易磨損 要求 具有良好的附著性能 足夠的強(qiáng)度 剛度和耐磨性 重量盡可能輕 每條履帶都由幾十塊履帶板組成 如右圖8 6所示 履帶板由具有履齒的支承板和兩根導(dǎo)軌組成 履帶銷與前一塊履帶板的后鉸鏈孔采用壓配合 壓入力均為500 750kN 銷和銷套之間具有間隙 可使兩塊履帶板自由相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng) 銷套同時(shí)也是驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)履帶運(yùn)轉(zhuǎn)的節(jié)銷 工程機(jī)械用的履帶一律采用軋制 以利于節(jié)省材料 提高質(zhì)量和批量生產(chǎn) 圖8 6之結(jié)構(gòu)對(duì)履帶防塵未考慮 這是其不足之處 在D80A推土機(jī)軌鏈節(jié)的凹槽中各放置了一個(gè)防塵圈 這樣以來(lái)對(duì)于防止灰塵砂礫的進(jìn)入很有效 使履帶銷和銷子套間的磨損大為減小 如下圖8 7所示 另一種密封式履帶其結(jié)構(gòu)見右圖8 8所示 由于履帶密封技術(shù)在實(shí)踐中卓有成效 國(guó)內(nèi)外又研制成功另一種密封潤(rùn)滑履帶 其結(jié)構(gòu)見右圖8 9所示 潤(rùn)滑密封履帶特點(diǎn) 底盤的維修工作和費(fèi)用減少 它使履帶銷和銷套間的接觸表面形成一油膜層 從而可減少二者的磨損 使壽命延長(zhǎng) 履帶銷中心有儲(chǔ)油孔 故可保持長(zhǎng)期潤(rùn)滑 此外 采用密封潤(rùn)滑履帶還使履帶噪音減小 上面所講的履帶板均由幾種零件組合而成 通常將這種由幾種零件組合而成的履帶稱為組合式履帶 組合式履帶的優(yōu)點(diǎn) 鏈軌節(jié)和支承板可以分別用不同的材料制造 鏈軌節(jié) 履帶節(jié) 常用易加工的中碳鋼或中碳低合金鋼 因而容易將鉸鏈作成封閉式使塵土不易進(jìn)入 延長(zhǎng)履帶的使用壽命 支承板用耐磨的特種合金鋼軋制成型 然后切斷而成 此外當(dāng)履帶磨損后 只需根據(jù)具體情況單獨(dú)更換支承板或鏈軌節(jié) 不必一起更換 換用不同型式的支承板 還可以使拖拉機(jī)進(jìn)行不同的作業(yè) 缺點(diǎn) 重量大 拆卸不便 此外 履帶螺栓名義上是可分式連接 其實(shí)修理時(shí)很難拆卸下來(lái) 履帶板上履齒的形狀 對(duì)拖拉機(jī)的牽引附著性能和其它一些使用性能有很大影響 各種變形履帶板如右圖8 10所示 一般用履帶板 其上有一條較高的抓土齒 單齒式 保證拖拉機(jī)在干燥的1 2級(jí)土壤 砂土 粘砂土等 上作業(yè)時(shí)有較好的牽引附著性能和防側(cè)滑性能 但不能抓住冰或凍土 只會(huì)將其表面刮破 多石土壤用履帶板 有兩條或三條低而寬的抓土齒 如圖所示三齒式 與前者相比 其強(qiáng)度和耐磨性均有所提高 因?yàn)槁膸О宓哪p主要是抓土齒磨損最快 在抓土齒不能深入土層深處的情況下 例如在堅(jiān)實(shí)的多石土壤上作業(yè)時(shí) 這種履帶板保證了抓土齒的支承面與土壤有較大的接觸面積 但在粘質(zhì)土壤 這種履帶板的附著系數(shù)比單齒式約小10 左右 這種履帶板適用于履帶式裝載機(jī) 寒冷地帶冬季用履帶板 其抓土齒的支承面上開有缺口 中間開一個(gè)缺口為雙刃式 兩側(cè)開兩個(gè)缺口為單刃式 由于支承面面積減少 保證履齒陷入冰雪內(nèi) 從而提高了拖拉機(jī)的牽引附著性能 缺口只在抓土爪的上端 因此它在粘砂土或砂粘土等土壤上作業(yè)時(shí) 和一般用途的履帶板幾乎沒有區(qū)別 為了使履帶板能夠自凈化 其支承面留有方孔 表8 1為美國(guó)公司裝在DH 7G拖拉機(jī)上的各種不同用途的履帶板主要參數(shù) 平面式履帶板 對(duì)于主要不是提供牽引力而是攜帶負(fù)荷運(yùn)行的機(jī)器 又怕抓土齒將地面破壞時(shí) 采用平面式履帶板 特點(diǎn) 這種履帶板有時(shí)在拖拉機(jī) 裝載機(jī)上采用 但不能提供足夠的牽引力 側(cè)滑的可能性也比較大 橡膠襯墊式履帶板 在建筑物內(nèi)或鋪好的路面上作業(yè)履帶拖拉機(jī)上采用 它在路面上的牽引力比平面式履帶板好 對(duì)路面的破壞最小 可換裝式履帶板 例如為了保護(hù)道路 可在一般的履帶板上用螺栓裝上金屬的或橡膠的襯墊 或者在平面或多石土壤用履帶板上用螺栓裝上抓土齒 整體式履帶板 其履帶板由高錳鋼整塊鑄造而成 東方紅75拖拉機(jī)就采用這種局長(zhǎng)帶板 其結(jié)構(gòu)見右圖8 11 特點(diǎn) 整體式履帶板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 制造方便 拆裝容易 重量較組合式履帶板輕 但由于履帶銷與銷孔間的間隙較大 沒有辦法采用密封措施 泥砂很容易進(jìn)入 使履帶銷和銷孔的磨損較快 且磨損后履帶板只能整塊更換 不適用于重載的履帶式工程機(jī)械和工業(yè)用拖拉機(jī) 履帶的計(jì)算載荷 按機(jī)械在橫坡上作業(yè)時(shí) 機(jī)重的75 由下方履帶承受 發(fā)動(dòng)機(jī)提供給驅(qū)動(dòng)輪以足夠的扭矩 傳到此側(cè)履帶的最大驅(qū)動(dòng)力Pmax為附著條件所限 即 Pmax 0 75Gt 式中 附著系數(shù) 履帶式機(jī)械初算時(shí)可取 1 Gt 推土機(jī)總重 組合式履帶由履帶板 軌鏈節(jié) 履帶銷 銷套 螺栓等零件組成 一般來(lái)講 銷子的剪切 銷與銷套間的擠壓 銷子的抗彎強(qiáng)度都不成問題 因?yàn)槁膸У闹饕茐男问绞悄p 右圖8 12所示軌鏈節(jié)1 1 2 2 3 3斷面處常出現(xiàn)斷裂 斷裂原因 有設(shè)計(jì)因素 如圓角半徑過小 有應(yīng)力集中等 更重要的是熱處理工藝不佳 沒有消除應(yīng)力集中或者經(jīng)熱處理后反而產(chǎn)生微細(xì)裂紋 驗(yàn)算軌鏈節(jié)的抗拉強(qiáng)度如下 式中B 軌鏈節(jié)高度 D 銷子套外徑 軌鏈節(jié)最小厚度 軌鏈節(jié)的主要破壞形式仍為踏面磨損 履帶板寬度b由設(shè)計(jì)規(guī)定的機(jī)械平均單位接地壓力Pp確定 應(yīng)處理好參數(shù)b和履帶接地長(zhǎng)度L的關(guān)系 窄而長(zhǎng)的履帶 滾動(dòng)阻力小 因土壤變形阻力較小 牽引附著性能較好 但轉(zhuǎn)向阻力較大 b L之值一般為 對(duì)于通用式機(jī)械 0 18 0 22對(duì)于濕地用機(jī)械 0 24 0 28 五 驅(qū)動(dòng)輪 作用 用來(lái)卷繞履帶 以保證車輛行駛 位置 安裝在最終傳動(dòng)的從動(dòng)軸或從動(dòng)輪轂上 材料 中碳鋼鑄成 如40號(hào)鑄鋼 硬度 熱處理后齒面硬度HB300 400或者更高 熱處理后不加工 與履帶的嚙合方式 1 節(jié)銷式嚙合 驅(qū)動(dòng)輪輪齒與履帶板的節(jié)銷進(jìn)行嚙合 這種嚙合方式履帶銷所在的圓周近似地等于驅(qū)動(dòng)輪的節(jié)圓 驅(qū)動(dòng)輪輪齒作用在節(jié)銷上的壓力通過履帶銷的中心 如圖8 6和8 7所示 1 節(jié)銷式嚙合 驅(qū)動(dòng)輪輪齒與履帶板的節(jié)銷進(jìn)行嚙合 2 節(jié)齒式嚙合 驅(qū)動(dòng)輪輪齒與履帶板上的節(jié)圓嚙合 如圖8 13所示 受力特征 履帶銷所在的圓周比驅(qū)動(dòng)輪的節(jié)圓大 輪齒給節(jié)齒的作用力不通過履帶銷中心 使履帶銷上作用有一個(gè)附加扭矩 增加其負(fù)荷 特點(diǎn) 履帶板具有較大剛度 因此過去挖掘起重機(jī)所用履帶板多數(shù)采用這種節(jié)齒嚙合式整體履帶板 由于它同樣存在與東方紅75履帶板相同的缺點(diǎn) 有人建議在挖掘起重機(jī)上也改用組合式節(jié)銷履帶板 驅(qū)動(dòng)輪的分類 A 按齒圈結(jié)構(gòu)分為整體式 齒圈式 齒塊式 B 按驅(qū)動(dòng)輪輪轂與最終傳動(dòng)輸出軸的聯(lián)接方式分為錐形漸開線花鍵聯(lián)接如紅旗100 錐形六平鍵聯(lián)接如TY150 螺栓聯(lián)接如移山180 按驅(qū)動(dòng)輪輪齒節(jié)距t分為173 203 216mm三種 齒圈結(jié)構(gòu)以齒圈式比整體式為好 而齒塊式拼合輪圈 圖8 14 使用更加方便 驅(qū)動(dòng)輪輪齒磨損超限即可在工地拆裝更換 不必解開履帶 更無(wú)需拉出驅(qū)動(dòng)輪 但在工藝上要保證安裝精度 一般認(rèn)為車速小于15 20km h 驅(qū)動(dòng)輪后置有利 車速大于20km h時(shí) 驅(qū)動(dòng)輪前置有利 驅(qū)動(dòng)輪的計(jì)算載荷與履帶相同 即驅(qū)動(dòng)鏈輪所傳遞的最大驅(qū)動(dòng)力Pmax 0 75Gt 并假設(shè)扭矩只由一個(gè)齒傳遞 計(jì)算驅(qū)動(dòng)輪輪齒抗彎強(qiáng)度 式中h 齒高 假設(shè)力作用在齒頂 許用彎曲應(yīng)力 400 500MPa 計(jì)算驅(qū)動(dòng)輪輪齒齒面抗擠壓強(qiáng)度 式中b 輪齒寬度 cm d 履帶銷套外徑 cm Gt 推土機(jī)重力 KN j 許用擠壓應(yīng)力 j 500 1000MPa 六 支重輪與托鏈輪 作用 支重輪用來(lái)支承車輛的重量并在履帶的導(dǎo)軌 鏈軌節(jié) 面上移動(dòng) 此外它還用來(lái)夾持履帶 不使履帶橫向滑脫 并在車輛轉(zhuǎn)向時(shí)迫使履帶在地面上滑動(dòng) 工作環(huán)境 支重輪經(jīng)常在泥水中工作 且受到強(qiáng)烈沖擊 工作條件很差 要求 密封可靠 輪圈耐磨 一 支重輪 支重輪分類 1 按支重輪軸的型式可分為 中間凸肩式軸如TY150 中間無(wú)凸肩式直軸如宣化T 120 2 按軸承型式可分為 雙金屬套如TY150 尼龍軸套如移山180 銅套如移山80 非標(biāo)準(zhǔn)滾柱軸承如紅旗100 3 按密封型式可分為 浮動(dòng)油封式如TY150 油封式如紅旗100 皮碗式如移山80 在我國(guó)為數(shù)不多的履帶式鏟土運(yùn)輸機(jī)械中 先后出現(xiàn)了近二十種支重輪 單邊支重輪和雙邊支重輪的基本結(jié)構(gòu)型式如右圖8 15所示 二 托鏈輪 作用 用來(lái)托住履帶的上方部分 防止履帶下垂過大 以減少履帶運(yùn)動(dòng)時(shí)的振跳現(xiàn)象并防止履帶側(cè)向滑落 托鏈輪的個(gè)數(shù)一般是每邊兩個(gè) 托輪與支重輪相比 它受力較小 工作時(shí)少受污物侵蝕 工作條件較好 故其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單 尺寸較小 對(duì)材質(zhì)的要求也低 曾規(guī)定托鏈輪采用錐柱軸承及浮動(dòng)油封 如圖8 16所示 三 支重輪及托鏈輪的設(shè)計(jì) 為了使接地壓力均勻 支重輪數(shù)目最好等于履帶支承區(qū)段的履帶板數(shù) 即支重輪間距t1 履帶節(jié)距td 支重輪太小 滾動(dòng)阻力增加 如支重輪數(shù)目為履帶支承區(qū)段履帶板數(shù)的一半即t1 2td 則將使支重輪下履帶板的接地壓力很不均勻 導(dǎo)致在松軟地面下陷深度增加 運(yùn)行阻力加大 一般取td200mm 而一側(cè)支重輪數(shù)目一般為5 7個(gè) 支重輪有雙邊支重輪和單邊支重輪之分 輪緣高度為20 25mm 頂部厚度為6 10mm 為減少支重輪輪面摩擦 支重輪輪緣靠踏面一側(cè)常做成傾斜的 200 300 為減少支重輪輪面磨損 支重輪與軌鏈節(jié)間的接觸應(yīng)力在許用范圍內(nèi) 可按下式計(jì)算 式中Gt 推土機(jī)總重 kN b 支重輪輪面與軌鏈節(jié)的接觸寬度 mm r 支重輪半徑 mm n 支重輪總數(shù) j 許用接觸應(yīng)力 MPa j 230MPa 當(dāng)推土機(jī)越過突起的障礙物時(shí) 整機(jī)重量有可能由每邊各一個(gè)支重輪承受 即一個(gè)支重輪上的最大徑向載荷是推土機(jī)整機(jī)重量的一半 當(dāng)推土機(jī)在越過突起的障礙物轉(zhuǎn)彎 此支重輪還將受到最大的軸向力A Gt 2 為履帶沿地面橫向滑動(dòng)摩擦系數(shù) 一般取 0 7 因此推土機(jī)支重輪軸應(yīng)具有中間凸肩以承受此軸向力 凸肩大小可根據(jù)此力之值予以確定 按照上述最大徑向載荷由軸的抗彎強(qiáng)度確定支重輪軸的尺寸 支重輪軸承宜采用滑動(dòng)軸承 軸承載荷按經(jīng)常載荷計(jì)算 不應(yīng)按偶而受到的最大載荷計(jì)算 經(jīng)常載荷是按壓力中心偏移 受力最大的一個(gè)支重輪進(jìn)行計(jì)算 按滑動(dòng)軸承一般計(jì)算方法計(jì)算其單位壓力P及發(fā)熱 pv值 當(dāng)履帶接地長(zhǎng)度L2m時(shí) 每側(cè)用兩個(gè)托鏈輪 托鏈輪上側(cè)應(yīng)與引導(dǎo)輪及驅(qū)動(dòng)輪上側(cè)在一條直線上 有的機(jī)械將托鏈輪適當(dāng)抬高以減小履帶振跳 七 張緊緩沖裝置與引導(dǎo)輪 作用 使履帶保持一定的張緊度 從而可以減少履帶在運(yùn)動(dòng)中的振跳現(xiàn)象 振跳的危害 引起沖擊載荷和額外地消耗功率 加快履帶銷和銷套的磨損 履帶張緊后 還可防止在工作過程中脫落 太緊也不好 也會(huì)加快履帶銷和銷套的磨損 所以要調(diào)整合適 在一般的履帶式拖拉機(jī)上由于驅(qū)動(dòng)輪都在拖拉機(jī)的后部 所以張緊輪都布置在前部 導(dǎo)向輪直徑一般較大 以使履帶的卷繞較為均勻 減少?zèng)_擊 當(dāng)今工程機(jī)械常見的張緊裝置為潤(rùn)滑脂調(diào)整滑塊式 見圖8 17 引導(dǎo)輪的結(jié)構(gòu)和支承輪托輪一樣也有多種結(jié)構(gòu) 軸承結(jié)構(gòu)有滾柱軸承如紅旗100 雙金屬套如TY150等 油封結(jié)構(gòu)也有浮動(dòng)油封 TY150 彈簧膠碗密封如紅旗100等 雙金屬套和浮動(dòng)油封結(jié)構(gòu)見右圖8 18所示 引導(dǎo)輪尺寸較大 一般僅略小于驅(qū)動(dòng)輪 目的是為了減少履帶卷繞時(shí)的功率損失 其上方位置比驅(qū)動(dòng)輪輪緣低30 80mm 以使這一段履帶運(yùn)動(dòng)時(shí)順勢(shì)前滑 引導(dǎo)輪輪軸設(shè)計(jì) 按機(jī)械倒檔行駛 履帶上作用有最大輪周牽引力進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算 此值為附著條件所限 即 P 0 5 G 0 5G 近似取引導(dǎo)輪上下邊履帶平行 則引導(dǎo)輪軸的計(jì)算載荷2P G 引導(dǎo)輪的許用彎曲應(yīng)力 250 300MPa 當(dāng)引導(dǎo)輪兼起支重輪作用時(shí) 應(yīng)計(jì)入地面反力 動(dòng)載荷的影響 這時(shí)動(dòng)載荷系數(shù)可取為2 現(xiàn)代工程機(jī)械將引導(dǎo)輪再串到一彈簧裝置上 使它在運(yùn)行遇到障礙物時(shí)能再后移 從而起到一定的彈性緩沖作用 以保護(hù)履帶不致?lián)p壞 如右圖8 19所示 張緊裝置的調(diào)整量應(yīng)超過履帶節(jié)距td的一半 這樣當(dāng)履帶銷與套因磨損使履帶節(jié)距拉長(zhǎng)很多時(shí) 張緊裝置調(diào)到頭 可以取去一塊履帶板 并將引導(dǎo)輪往驅(qū)動(dòng)輪移近半個(gè)節(jié)距 重新將履帶接上 從而延長(zhǎng)履帶的使用壽命 引導(dǎo)輪的彈性緩沖行程S 不是引導(dǎo)輪張緊裝置可調(diào)行程 由履帶遇障礙時(shí)有足夠的垂直變形量h確定 見圖8 19 緩沖彈簧的預(yù)緊力一般為 0 6 0 9 Gt 式中l(wèi) 引導(dǎo)輪和前支重輪間的距離 緩沖彈簧在最大壓縮量時(shí)的張力約為 1 2 2 0 Gt 對(duì)于履帶式拖拉機(jī) 引導(dǎo)輪和驅(qū)動(dòng)輪底部均略高于支重輪底部 形成履帶前方區(qū)段和地面的夾角 1 驅(qū)動(dòng)段和地面的夾角 2 見圖8 3所示 為了改善通過性 應(yīng)加大 1和 2 為了提高整機(jī)作業(yè)時(shí)的平穩(wěn)性 增加接地長(zhǎng)度 應(yīng)減少 1和 2 為此 有些履帶拖拉機(jī)取 1 10 30 2 20 50 第二節(jié)挖掘機(jī)械的履帶行走系 無(wú)論單斗還是多斗挖掘機(jī) 大多有回轉(zhuǎn)支承裝置 其上為轉(zhuǎn)臺(tái) 其下為行走裝置 對(duì)行走機(jī)構(gòu)的要求 接地比壓力低 一般40 150kPa 穩(wěn)定性好 并有較大的牽引力和良好的越野性能及爬坡能力 這樣履帶式行走裝置在挖掘機(jī)械上用得多 下圖8 20為挖掘機(jī)履帶行走裝置的一般形式 一 行走架 右圖8 21為WY100液壓挖掘機(jī)行走架 它由底架 橫梁和履帶架組成 轉(zhuǎn)臺(tái)以上部分的動(dòng)靜載荷經(jīng)底架 橫梁傳給履帶架 行走架多半采用16Mn鋼板焊成 而WY100挖掘機(jī)行走架結(jié)構(gòu)采用鑄焊組合而成 鑄焊的優(yōu)點(diǎn) 重量輕 剛度好 回轉(zhuǎn)滾盤的支承座部分采用鑄鋼件 再與底座焊成一體 這樣既具備焊接件工藝性好的優(yōu)點(diǎn) 又保證了滾盤的剛度要求 右圖8 22為一組合式行走架 將底架用高強(qiáng)度螺栓直接緊固在左右履帶架上 不用橫梁 這樣制造方便 但要專用胎具保證裝配質(zhì)量 二 履帶與驅(qū)動(dòng)輪 履帶節(jié)距系列 173mm 203mm 216mm 228 5mm 履帶板則根據(jù)不同機(jī)型 推土機(jī)用單齒式 裝載機(jī)用雙齒式 挖掘機(jī)用三齒式 其軌鏈則統(tǒng)成一種 左圖8 23為挖掘機(jī)用的節(jié)距為203mm的履帶總成 可圖8 24為單齒式和三齒式履帶板 兩相鄰履帶板搭接唇間隙 當(dāng)履帶平放時(shí)為4 6mm 履帶節(jié)距小 履帶運(yùn)轉(zhuǎn)的均勻性就好 磨損也低 行走效率就高 履帶板材料大都用40Mn2Si代替45鋼 調(diào)質(zhì)處理后中頻淬火 板體硬度這HRC38 45 履齒硬度為HRC53 55 圖8 25為WY60挖掘機(jī)用的兩種履帶板 板寬松500mm和800mm 接地比壓分別為54kPa和35kPa 驅(qū)動(dòng)輪的作用 將動(dòng)力傳給履帶 故應(yīng)嚙合平穩(wěn) 并在履帶因銷套磨損而伸長(zhǎng)時(shí) 仍能很好嚙合 驅(qū)動(dòng)輪的受力 輪齒受彎 輪齒與銷套之間存在磨料磨損 節(jié)圓處磨損后引起跳齒和沖擊性磨損 材料 選用高淬透性和較低熱敏性材料制成 目前已用50Mn和45SiMn代替35鋼和45鋼 熱處理 輪齒采用中頻淬火 低溫回火 硬度為HRC55 58 驅(qū)動(dòng)輪結(jié)構(gòu)與最終傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方式 高速或低速馬達(dá) 有關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)圖困難 但由于履帶統(tǒng)一為組合式履帶 節(jié)銷式嚙合 即一般推土機(jī)常用的型式 也就使驅(qū)動(dòng)輪種類簡(jiǎn)化了很多 三 支重輪 作用 將挖掘機(jī)的