04工程機械底盤

1、工程機械底盤 第1節(jié) 工程機械底盤的基本構造（略） 第2節(jié) 傳動系統(tǒng)的功用及組成 第3節(jié) 主離合器 第4節(jié) 機械變速器 第5節(jié) 液力機械變速系統(tǒng) 第6節(jié) 驅動橋 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) 第1節(jié) 工程機械底盤的基本構造 n工程機械底盤是整機的支承，并能使整機以作 業(yè)所需要的速度和牽引力沿規(guī)定方向行駛。 n傳動系 n行走系 n轉向系 n制動系 第1節(jié) 工程機械底盤的基本構造 n傳動系傳動系 n傳動系是動力裝置和行走機構之間的動力傳動和操縱、 控制機構組成的系統(tǒng)。 n它將動力裝置輸出功率傳給驅動輪，并改變動力裝置 的功率輸出特性以滿足工程機械作業(yè)行駛要求。 n根據動力傳遞形式分為機械式、液力機械式、

2、全液壓 式和電傳動式等四種傳動系統(tǒng)類型。 n在鏟土運輸機械中多數為機械式與液力機械式傳動系 統(tǒng)。 n在挖掘機上采用全液壓式傳動系統(tǒng)較多。（為什么？） n在大型工程機械上已出現由電動機直接裝在車輪上的 電動輪式傳動系統(tǒng)，但尚未全面推廣應用。（450kw） 第1節(jié) 工程機械底盤的基本構造 n行走系行走系 n行走系用以支承工程機械底盤各部件并保證工程機 械的行駛。 n根據行走裝置的不同行走系可以分為履帶式、輪胎 式、軌行式和步行式四種。 n履帶式由機架、履帶架和四輪一帶等組成。 n輪式由機架、懸架、橋殼與輪胎、輪輞等組成。 n軌行式由機架、轉向架和輪對等組成。 n步行式由機架和步行裝置等組成。 第1

3、節(jié) 工程機械底盤的基本構造 n轉向系轉向系 n轉向系用以保證工程機械行走時改變行走方向。 n履帶式工程機械由操縱傳動系中轉向離合器和轉向 制動器實現轉向，或由分別操縱左右兩側履帶的傳 動實現轉向。 n輪胎式工程機械轉向系由轉向器、動力轉向裝置和 轉向傳動系統(tǒng)等組成。 n軌行式工程機械由軌道引導轉向。 n步行式多用于有轉臺回轉裝置的工程機械，步行裝 置置于轉臺兩側，轉臺相對于底架回轉，就可實現 步行方向的改變。 第1節(jié) 工程機械底盤的基本構造 n制動系制動系 n制動系用以保證工程機械行走時減速與停止。 n履帶式工程機械由行走制動器實現制動。輪胎式工 程機械因行走速度高，為確保安全，故設有主制動

4、裝置、停放（緊急）制動裝置以及輔助制動裝置。 n軌行式工程機械的制動裝置與機車車輛的制動裝置 類似。 第2節(jié) 傳動系統(tǒng)功用及組成 n傳動系統(tǒng)的功用 n動力裝置和驅動輪之間的所有傳動部件總稱為傳動 系統(tǒng)。 n工程機械為什么需要傳動系統(tǒng)？由于柴油機或汽油 機的輸出特性具有轉矩小、轉速高和轉矩、轉速變 化范圍小的特點，這與工程機械運行或作業(yè)時所需 的大轉矩、低速度以及轉矩、速度變化范圍大之間 存在矛盾。所以不能把柴油機或汽油機與驅動輪直 接相連接。 n傳動系統(tǒng)的功用：將發(fā)動機的動力按需要適當降低 轉速、增加轉矩后傳到驅動輪上，使之適應工程機 械運行或作業(yè)的需要。此外，傳動系統(tǒng)還具有切斷 動力的功能，

5、以滿足發(fā)動機不能有載起動和換檔的 要求。 第2節(jié) 傳動系統(tǒng)功用及組成 n機械式傳動系統(tǒng)的組成 輪式工程機械傳動系統(tǒng)簡圖 1-主離合器；2-變速器；3-萬向節(jié)；4-驅動橋；5-差速器；6-半軸； 7-主傳動器；8-傳動軸 第2節(jié) 傳動系統(tǒng)功用及組成 n機械式傳動系統(tǒng)的組成機械式傳動系統(tǒng)的組成 n主離合器：位于發(fā)動機和變速器之間，由駕駛員操縱，可根 據機械運行作業(yè)的實際需要切斷或接通傳遞給變速器總成的 動力，以滿足機器起步、換檔以及不熄火停車的需要。 n變速器：可以改變機器的行駛速度，或改變方向。 n萬向傳動裝置：變速器動力輸出軸與其他裝置的動力輸入軸 不共線，而且其相對位置在行駛過程中也是變化的

6、，萬向傳 動裝置可以滿足這個場合的需要。 n主傳動器由一對或兩對齒輪組成，除了進一步降低轉速、增 大扭矩外，還將動力方向改變90度，傳遞給差速器。 n差速器：連接兩個半軸，實現左右輪不等速滾動。 n主傳動器、差速器和半軸裝在同一殼體內，形成一個整體， 稱為驅動橋。 第2節(jié) 傳動系統(tǒng)功用及組成 n傳動系統(tǒng)的組成 n機械式傳動系統(tǒng)的組成 履帶式工程機械傳動系統(tǒng)簡圖 1-內燃機；2-齒輪箱；3-主離合器；4-變速器；5-主傳動齒輪；6-轉向離合器； 7-終傳動裝置；8-驅動鏈輪；a-工作裝置液壓油泵；b-離合器液壓油泵； c-轉向離合器液壓油泵 第2節(jié) 傳動系統(tǒng)功用及組成 n液力機械式傳動系統(tǒng)液力機

7、械式傳動系統(tǒng) n液力機械式傳動系統(tǒng)愈來愈廣泛地用在工程機械上。 目前，國產zl系列裝載機全部采用液力機械式傳動系 統(tǒng)。 n液力機械式傳動系統(tǒng)與機械式傳動系統(tǒng)相比，主要有 以下幾個優(yōu)點： 1. 能自動適應外阻力的變化，使機械能在一定范圍內無級調節(jié) 輸出軸的轉矩和轉速。阻力增加時，則自動降低轉速、增加 轉矩，從而提高機械的平均速度與生產率； 2. 液體工作介質能吸收來自內燃機以及外部的沖擊和振動，從 而提高了機械的壽命； 3. 因液力裝置自身具有無級調速的特點，故變速器的檔位數可 以減少，并且因采用動力換檔變速器，減小了駕駛員的勞動 強度，簡化了機械的操縱。 第2節(jié) 傳動系統(tǒng)功用及組成 n液力機械

8、式傳動系統(tǒng)的組成 zl50裝載機傳動系統(tǒng)簡圖 1-液力變矩器；2-單向離合器；3-行星變速器；4-換檔離合器；5-脫 橋機構；6-傳動軸 第2節(jié) 傳動系統(tǒng)功用及組成 n全液壓式傳動系統(tǒng)全液壓式傳動系統(tǒng) n全液壓傳動具有結構簡單、布置方便、操縱輕便、 工作效率高、容易改型換代等優(yōu)點； n近年來，在公路工程機械上應用廣泛。 n例如，具有全液壓式傳動系統(tǒng)的挖掘機，目前已 基本取代了機械式傳動系統(tǒng)的挖掘機。 第2節(jié) 傳動系統(tǒng)功用及組成 n全液壓式傳動系統(tǒng)的組成全液壓式傳動系統(tǒng)的組成 全液壓式傳動系示意圖 1-輔助齒輪泵；2-雙向變量柱塞泵；3-齒輪箱；4-行走輪；5-減速器； 6-柱塞式液壓馬達；7-

9、齒輪式液壓泵；8-分動箱；9-柴油機 第3節(jié) 主離合器 n離合器的作用是按工作需要隨時將兩軸連接或分開。 n按其安裝位置的不同，可分為主離合器和分離合器兩 種。 n主離合器安裝在發(fā)動機和變速器之間的飛輪殼內，是 傳動系力流的樞紐，其主要用途是臨時切斷動力，使 變速器能順利掛檔和換檔。 n按主、從動元件接合情況的不同，可分為凸爪式、齒 輪式、摩擦式和液力式四種。 第3節(jié) 主離合器 n凸爪離合器凸爪離合器 n又稱牙嵌式離合器。 n大多用于轉速不高且不經常進行離合動作之處； n常用于分離合器。 細節(jié)：主從動軸的結構可否互換？ 第3節(jié) 主離合器 n齒輪式離合器齒輪式離合器 n帶內齒的齒輪2空套在軸3上

10、，帶 外齒的齒輪1通過導向平鍵或花鍵 安裝軸3上，當右移齒輪1時，則1、 2兩齒輪的內外齒正好嚙合，動力 從軸4經齒輪5和2傳給齒輪1，使 軸3旋轉；當左移齒輪1時，則1、 2兩齒輪的內外齒便分開，動力被 切斷，軸3停止轉動。 n通常用于變速器的換檔齒輪上， 一般稱為嚙合套或同步器。 第3節(jié) 主離合器 n摩擦式離合器摩擦式離合器 n上述兩種離合器的缺點: n接合動作應在兩軸同時不回轉或兩軸的轉速差很 小時才能進行，并在接合時會產生沖擊。 n摩擦式離合器通過傳動件的摩擦力來連接兩軸， 接合動作平穩(wěn)，同時可以在兩軸不停轉和不減速 的情況下進行接合或分離動作。 n因此，在傳動中使用較廣泛。 n在工程

11、機械上使用較普遍的摩擦離合器有單片式 和多片式兩種。 第3節(jié) 主離合器 n1）單片式摩擦離合器）單片式摩擦離合器 n單片式摩擦離合器多用作主 離合器，它是連接于發(fā)動機 的第一道傳動裝置。 單片式摩擦離合器工作原理 1-飛輪；2-曲軸；3-從動盤；4-摩擦襯片； 5-壓盤；6-螺釘；7-離合器蓋；8-壓緊彈簧； 9-踏板；10-滑動套；11-從動軸 第3節(jié) 主離合器 n2）多片式摩擦離合器）多片式摩擦離合器 n多片式摩擦離合器由數量 較多的摩擦盤組成，故傳 遞的扭矩較大。多片式摩 擦離合器原理與單片式摩 擦離合器相同。 n傳遞扭矩的大小與摩擦片 的數量成正比。但摩擦片 數量過多將不利于離合器 的

12、徹底分類。 多片式摩擦離合器 1-主動盤；7-主動鼓；8-從動鼓；9-從動 盤；10-松放圈；11-接盤；12-短半軸； 13-分離軸承；15-銷子；16-壓盤 第4節(jié) 機械變速器 n變速器的作用及工作原理變速器的作用及工作原理 n主要作用： n改變機械的牽引力和行駛速度，以適應外界負荷變化； n在發(fā)動機旋轉方向不變的情況下，使機械前進或后退行駛； n在發(fā)動機不熄火時，使發(fā)動機和傳動系保持分離。 n機械變速器是利用齒輪傳動進行工作的。齒輪傳動的 傳動比為： 式中：n1、n2主、從動齒輪的轉速； z1、z2主、從動齒輪的齒數。 1 2 2 1 z z n n i 第4節(jié) 機械變速器 n為了增加齒

13、輪傳動的傳動化，通常采用多級齒輪傳動； n其總傳動比等于各從動齒輪齒數的連乘積和各主動齒輪 齒數的連乘積之比。 1(z1) 4(z4) 2(z2) 3(z3) n2n3 n1 n4 如圖所示的兩級齒 輪傳動中，其總傳 動比為： 31 42 zz zz i 第4節(jié) 機械變速器 n動力換檔變速器動力換檔變速器: n通過相應換檔離合器分別將不同檔位的齒輪和軸連接， 從而實現換檔； n一般靠液壓操縱，換檔動力由發(fā)動機提供，所以稱為 動力換檔； n優(yōu)點：切斷動力時間短，換檔快，操縱輕便，并且可 以帶負荷不停車換檔，從而提高生產率； n缺點：結構復雜，傳動效率低，但是其優(yōu)點非常適合 工程機械換檔頻繁的復雜

14、工況。 第4節(jié) 機械變速器 n動力換檔變速器動力換檔變速器: n定軸式動力換檔變速器： n離合器3、4都處于分 離狀態(tài)：空檔； n離合器3閉合：齒輪2 和齒輪10配合輸出動 力，同時帶動齒輪5、 6、7、8空轉； n離合器4閉合：切換 至另一檔位。 第4節(jié) 機械變速器 n行星式動力換檔變速器行星式動力換檔變速器： 第4節(jié) 機械變速器 第5節(jié) 液力機械變速系統(tǒng) n液力傳動原理：液力傳動原理： n液力傳動實際上是一個離心泵 渦輪機系統(tǒng)。 n離心泵：將發(fā)動機的機械能轉化 為液體的動能； n渦輪機：將液體的動能轉會為渦 輪軸的機械能； 第5節(jié) 液力機械變速系統(tǒng) 優(yōu)點: 1.非機械連接，允許有轉速差；

15、2.輸出轉速和扭矩范圍廣； 3.發(fā)動機不易熄火； 4.變速器結構簡化； 5.吸收和減少振動及沖擊，故起 停平穩(wěn)，工作舒適； 6.隨著外界負荷的變化，可以自 動調節(jié)其扭矩。 目前使用較多的液力傳動元件 有液力偶合器液力偶合器和液力變矩器液力變矩器兩 種。 第5節(jié) 液力機械變速系統(tǒng) n液力偶合器液力偶合器: n由固定在主動軸上的泵輪3 （主動輪）和固定在從動 軸上的渦輪2（從動輪）兩 大部分組成。 n兩輪成碗狀，其徑向排列 有許多葉片，兩輪面對面 地連接安裝，并有3 4mm的間隙。 n環(huán)形空腔：循環(huán)圓。 液力偶合器及其裝配圖 (a)外貌圖 (b)原理圖 1-主動軸；2-渦輪；3-泵輪；4-從動軸；

16、 5-接盤 第5節(jié) 液力機械變速系統(tǒng) n工作原理工作原理 n工作液既繞泵輪軸做圓周運動， 同時又在離心力的作用下從葉 片的內緣向外緣流動。 n外緣壓力高于內緣，壓力差取 決于泵輪的半徑和轉速。 n泵輪轉速大于渦輪轉速時，液 體的流向； n流動路線是個螺旋線。 n環(huán)流運動：傳遞動能。 n只能用來傳遞扭矩，不能改變 扭矩的大小，故目前工程機械 的傳動系中應用很少。 第5節(jié) 液力機械變速系統(tǒng) n液力變矩器液力變矩器: n三個輪的內腔共同構成一個液體 循環(huán)路線。 n液力變矩器工作時，工作液在三 個輪內作環(huán)形運動。在環(huán)形運動 中，由于導向輪3的影響，使渦 輪輸出的扭矩大于泵輪輸入的扭 矩，以實現變矩作用

17、。 n渦輪的總扭矩等于泵輪扭矩和導 輪反作用扭矩之和。液力變矩器 輸出的扭矩與輸入的扭矩之比稱 為變矩系數，通常用“k”來表示。 液力變矩器簡圖 1-泵輪；2-渦輪；3-導向輪 b w m m k 第6節(jié) 驅動橋 n輪胎式輪胎式 n萬向傳動裝置：萬向傳動裝置：萬向節(jié)、傳動軸 n主傳動器主傳動器 n差速器差速器 n履帶式履帶式 n轉向離合器轉向離合器 n制動器及其操縱機構制動器及其操縱機構 n終傳動終傳動 第6節(jié) 驅動橋（輪胎式） n（一）萬向傳動（一）萬向傳動 裝置裝置 n1、作用及組成 n變速器都被固定在車 架上。主傳動器的后 橋是通過鋼板彈簧與 車架連接的。 萬向節(jié)傳動裝置的作用 1-變速

18、器；2-萬向傳動裝置； 3-驅動橋；4-后懸架；5-車架 n變速器的第二軸1與主傳動器主 動軸2不在同一軸線上，而有一 定的交角，由于鋼板彈簧的彈性 變形，這個交角及變速器與主傳 動器之間的距離還要經常變化。 如果變速器與主傳動器之間用一 根整體軸剛性的連接，顯然是不 行的。因此，必須采用萬向傳動 裝置。 第6節(jié) 驅動橋（輪胎式） n2、萬向傳動裝置構造及工作原理 n萬向傳動裝置是由萬向節(jié)和可伸縮的傳動軸組成。前 者解決角度變化的問題；后者解決軸距變化的問題。 普通萬向節(jié)示意圖 1-主動軸；2,4-萬向節(jié)叉； 3-十 字軸； 5-從動軸 十字軸剛性萬向節(jié)結構圖 1520度 第6節(jié) 驅動橋（輪胎

19、式） n（1 1）萬向節(jié)）萬向節(jié) n 一個萬向節(jié)傳動中， 當主動叉等速度旋轉 時，從動叉是不等速 的。 n角速度周期性變化， 引起扭轉振動。 第6節(jié) 驅動橋（輪胎式） n為了達到等速傳動的目的，可采用兩個萬向節(jié)串聯(lián)安裝的方 法，在兩個萬向節(jié)2和3之間用傳動軸將其連接。 n理論和實踐證明：只要傳動軸兩端的萬向節(jié)叉位于同一個平 面，并且主動軸和從動軸與傳動軸的夾角相等，那么就可以 使從動軸和主動軸的角速度相等。 雙向萬向節(jié)等速傳動布置圖 1，3-主動叉；2,4-從動叉 第6節(jié) 驅動橋（輪胎式） n(2) 傳動軸傳動軸 n轉速相當高的長軸； n一般制成空心；鋼板卷制焊接； n動平衡：貼焊平衡片；平衡

20、精度：離心力； n最簡單的傳動軸：由一根可伸縮傳動軸和兩個萬向節(jié)組成。 n直接選用汽車傳動軸（貴陽wl60型挖掘機） 解放ca141型汽車的傳動軸總成 第6節(jié) 驅動橋（輪胎式） n(2) 傳動軸傳動軸 n計算： n強度計算： n臨界轉速： 第6節(jié) 驅動橋（輪胎式） n主傳動器主傳動器 n由萬向傳動裝置輸入驅動橋的動力，首先傳給主傳動器2，然后 經差速器3分配給左、右兩根半軸4，最終傳至輪轂5，使安裝在 輪轂上的驅動輪行駛。 n主傳動器的作用是降低轉速、增大扭矩及改變旋轉軸線的方向。 驅動橋示意圖 1-驅動橋殼；2-主減速器； 3-差速器；4-半軸； 5-輪轂 第6節(jié) 驅動橋（輪胎式） n主傳動

21、器的形式主傳動器的形式 n單級式 n雙級式：傳動比大， 多用于中型和大型 汽車。 主傳動器型式 1-主動錐齒輪（與傳動軸相連）；2-從動錐齒輪；3-主動圓柱 齒輪；4-從動圓柱齒輪； 5-半軸 第6節(jié) 驅動橋（輪胎式） n差速器差速器 n1、差速器的作用、差速器的作用 n輪式機械在行駛過程中，經常需要使左、右兩側驅動輪 以不同的速度旋轉。車輪在路面上的滑動會使輪胎的磨損加劇， 轉向困難，燃料消耗增加。 n當輪式機械在不平的道路上行駛，或左、右驅動輪因氣 壓不等、磨損程度不同以及負荷不等時，也會發(fā)生類似 的車輪滑移現象。 n為了消除滑移現象，必須要在輪式機械左、右驅動輪兩 根半軸之間安裝差速器。

22、 n差速器的作用是向兩半軸傳遞相同的扭矩，并允許兩半 軸以不同的轉速旋轉。 第6節(jié) 驅動橋（輪胎式） n2、差速器工作原理、差速器工作原理 第6節(jié) 驅動橋（輪胎式） n3、差速器的構造及原理、差速器的構造及原理 n目前應用最多的差速器是錐形行星齒輪式差速器，差速器殼2用螺 栓與主傳動器從動錐形齒輪3連接成一體，差速器殼內裝有行星齒 輪5（兩個或四個）、行星齒輪軸4、半軸齒輪7和8，它們可以隨 差速器殼一起旋轉。行星齒輪5與左右兩個半軸齒輪7和8嚙合。 錐形行星齒輪式差速器 1-左半軸；2-差速器殼；3-主傳動 器從動錐形齒輪；4-行星齒輪 軸；5-行星齒輪；6-右半軸； 7-右半軸齒輪；8-左

23、半軸齒輪 第6節(jié) 驅動橋（輪胎式） n4、差速器工作過程、差速器工作過程 n當輪式機械沿平路直線行駛時，兩驅動輪在同一時間內駛過相同的 路程。這時，差速器殼2與兩個半軸齒輪7和8以及兩驅動車輪同速 旋轉。 n當機械轉彎時，內側的驅動車輪阻力較大，因而與其相連的半軸齒 輪就旋轉得比差速器殼慢。這時行星齒輪不但隨差速器殼作圓周運 動（公轉），而且還繞其自身的軸4轉動（自轉），于是就加速了另 一個半軸齒輪的轉速，從而使兩側的驅動輪轉速不等（外側大于內 側），保證了機械的順利轉彎。 n當一側的驅動輪由于附著力不足而打滑時，它就飛快空轉，另一側 的驅動輪就停轉，這時機械便停駛。打滑一側的半軸齒輪其轉速為

24、 差速器殼轉速的兩倍。 n差速鎖：凸爪離合器形式。 第6節(jié) 驅動橋（履帶式） n履帶式驅動橋：履帶式驅動橋： n傳動系中由變速器至驅動輪之間所有部件的總稱。 n功能：降低轉速，增大扭矩，將旋轉軸線改變90度；利用 轉向離合器和制動器的配合實現轉向。 第6節(jié) 驅動橋（履帶式） n轉向原理：轉向原理： n較大半徑轉向：部分分離或完全分離內側的轉向離合器； n原地轉向：完全分離，同時將內側履帶制動。 n離合器壓緊方式：彈簧，液壓或彈簧液壓； n分離方式：液壓分離，杠桿分離。 第6節(jié) 驅動橋（履帶式） n轉向離合器的操縱機構：轉向離合器的操縱機構： n機械式：操縱力大，僅用 于小型工程機械； n液壓式

25、：適用于大型工程 機械； n液壓助力式：適用于大型 工程機械； 第6節(jié) 驅動橋（履帶式） n制動器：制動器： n主要功能是配合轉向離合器控制轉向半徑； n在斜坡上實現停車制動。 n結構：多采用帶式制動器，可以利用轉向離合 器的從動鼓作為制動鼓，從而使結構簡單緊湊。 n根據作用方式的不同：單向作用式制動器，浮 式制動器。 第6節(jié) 驅動橋（履帶式） n帶式制動器工作原理：帶式制動器工作原理： n單向作用式制動器 固定端 活動端 結合杠桿 n自行增力作用自行增力作用 n制動帶的拉緊方向與制動 鼓的旋轉方向一致時，摩 擦力f1可以促使制動帶沿 其轉動方向自行拉緊； n方向相反時，摩擦力f2與 拉緊力方

26、向不同，會阻礙 制動帶的拉緊。 第6節(jié) 驅動橋（履帶式） n帶式制動器工作原理：帶式制動器工作原理： n浮式制動器 逆時針 順時針 浮式制動臂 n兩端都固定于浮式制動臂兩端都固定于浮式制動臂 上；上； n固定端可以根據制動鼓的固定端可以根據制動鼓的 旋轉方向改變；旋轉方向改變； n始終保持始終保持“自行增力自行增力”作作 用用 n廣泛應用于大型工程機械廣泛應用于大型工程機械 第6節(jié) 驅動橋（履帶式） n終傳動：終傳動： n是指轉向機構之后，驅動輪之前的傳動機構， 即裝于驅動橋外側的齒輪減速器。 n功能：將中央傳動傳來的動力做最后的減速和 增矩，傳給驅動輪。 n一般采用二級減速： n二級外嚙合式

27、圓柱齒輪：結構簡單，體積大； n一級外嚙合圓柱齒輪與一級行星齒輪組合：減速比 大，結構緊湊，但結構復雜，加工調整要求高。 第6節(jié) 驅動橋（履帶式） n二級綜合終傳動二級綜合終傳動 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n一、一、典型車架結構典型車架結構 n二、二、履帶式走行系統(tǒng)履帶式走行系統(tǒng) n三、三、輪式走行系統(tǒng)輪式走行系統(tǒng) n四、四、輪式底盤制動系統(tǒng)輪式底盤制動系統(tǒng) n五、五、輪式底盤轉向系統(tǒng)輪式底盤轉向系統(tǒng) 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n一、典型車架結構一、典型車架結構 n車架是整個機械的基礎，機械的大部分部件和總成都 通過它來固定位置； n車架的構造必須滿足整機布置和整機性能的要求； n此外，機械的各種

28、受力以及行駛和作業(yè)中的沖擊，最 后都傳到車架。為保證整機的正常工作，車架還必須 具合足夠的強度和剛度，同時質量要小。 n車架的構造根據機種、要求的不同，其形式也不相同。 輪式工程機械的車架，一般分為整體式和鉸接式兩大 類； 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n(一一)整體式車架整體式車架 n整體式車架由兩根縱梁和若干根橫梁采用鉚接或焊接 的方法連接成框架。 n縱梁由鋼板沖壓而成，斷面一般為槽形。對于重型機 械的車架，為了提高車架的抗扭強度，縱梁斷面可采 用箱形結構。 n橫梁不僅用來保證車架的扭轉剛度和承受縱向荷載， 而且還用來支承機械的各個部件。 n因此，橫梁在車架上的位置、形狀及其數量應由架的 受力情

29、況及機械的總體布置要求來決定。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n(二二) 鉸接式車架鉸接式車架 n鉸接式車架一般由前、后車架通過車架之間銷軸鉸接而 成，并通過轉向機構使前車架相對后車架轉動； n鉸接式車架具有較小的轉彎半徑； n鉸接式車架的鉸點一般采用銷套式、球鉸式和滾錐軸承 式等形式。 n銷套式具有結構簡單，工作可靠等優(yōu)點，但上、下鉸點 銷孔的同心度要求高，上、下鉸點間距離不宜過大。一 般適用于中、小型工程機械上； n球鉸式可改善鉸銷的受力情況，增加上、下鉸銷之間的 距離，一般適用于大型裝載機上； n滾錐軸承式能使前后車架偏轉更為靈活，但結構較為復 雜，成本較高。 第7節(jié)

30、車架與行駛系統(tǒng) 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n二、履帶式走行系統(tǒng)二、履帶式走行系統(tǒng) n(一)履帶式走行系統(tǒng)的功用和構造 n履帶式走行系統(tǒng)的功用是支持機體，并將驅動鏈輪上 的轉矩變成牽引力，使機械進行作業(yè)和行駛。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n特點：特點： n與輪式走行系統(tǒng)相比，履帶式走行系統(tǒng)的支承面積大， 接地比壓力小(一般小于0.1mpa)適合在松軟或泥濘 的場地進行作業(yè)，通過性能較好。 n另外，履帶支承面上有履齒，不易打滑，牽引附著性 能好。 n但是，履帶式走行系統(tǒng)結構復雜，質量大，減振功能 差，“四輪一帶”磨損嚴重，維護費用高，因此行駛 速度低，機動性較差。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n(二二)臺

31、車架及懸架臺車架及懸架 n1臺車架 n臺車架是走行機構的主體。 nt220型推土機： n加強槽鋼的箱形斷面縱梁； n前端焊有導向板條，供引導 輪支架移動用； n下面焊有彈簧箱； n內側焊有斜撐臂。 n具有足夠的強度，可承受工 作時的巨大沖擊載荷。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n2懸架 n車架和臺車架之間的連接元件。 n功能：將機體重量的全部或部分傳給支重輪，再由支重 輪傳給履帶。同時還具有緩沖作用，可以減輕走行裝置 產生的沖擊振動。 n類別：彈性懸架，半剛性懸架，剛性懸架。 n工程機械多采用半剛性懸架和剛性懸架。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n(三三) 四輪一帶四輪一帶 n1履帶 n功用：支承整機重量

32、；保證產生足夠的牽引力。 n經常在泥水砂石中工作，工作環(huán)境惡劣，是最容易磨損 的部件。因此，除了要求良好的附著性能外，還要求有 足夠的強度、剛度和耐磨性。 n履帶板履帶銷； n履帶板的結構：整體式，組合式； 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n整體式：整體式： n結構簡單，拆裝方便，質量輕；但履帶銷與銷孔的間隙 較大，容易進入泥沙，磨損較快，一旦損壞只能整塊更 換；多用于行駛速度低、作業(yè)地帶好的場合； n組合式：組合式： n密封性能好，能適應惡劣的施工環(huán)境，可單獨更換易損 件，廣泛應用于推土機、裝載機等。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n2、驅動輪、驅動輪 n安裝在最終傳動的從動軸或從

33、動輪轂上； n用來卷繞履帶，使終傳動傳來的驅動力矩變成驅動力； n組合式：齒圈（整體或分段），輪轂； n整體式； 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n3、支重輪、支重輪 n支承機體重量； n導向作用，夾持履帶，使其不沿橫向滑脫； n轉彎時迫使履帶在地面上滑移； n工作條件差，承受強烈沖擊，要求轉軸部分密封可靠， 輪緣耐磨。 n4、托輪、托輪 n托住履帶，防止履帶下垂過大，以減小履帶在運動中的 振跳現象； n防止履帶橫向滑落； n形狀與支重輪相似，但承受載荷小，工作條件也較好， 所以尺寸較小。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n5、引導輪、引導輪 n支撐履帶，并引導履帶的正確運動； n與張緊裝置配合，使履帶保持一

34、定的張緊度，并緩和從 地面?zhèn)鱽淼臎_擊力； n履帶張緊可防止在運動中脫落。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n三、輪式走行系統(tǒng)三、輪式走行系統(tǒng) n輪式機械的走行系統(tǒng)是用來支持整機的重量和荷載，并 保證機械的正常行駛和進行各種作業(yè)。 n輪式走行系統(tǒng)通常由車架、車橋、懸架和車輪等組成。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n對于行駛速度較低的輪式工程機械，為保持其作業(yè)時的 穩(wěn)定性，一般不裝懸架，而將車橋直接與車架連接，僅 依靠低壓的橡膠輪胎緩沖減振； n對于行駛速度高于4050 kmh的工程機械，則必須 裝有彈性懸架裝置。 n懸架裝置有用彈簧鋼板制作的，也有用氣一油為彈性介 質制作的。后者的緩沖性能較好，但制造技術要求

35、高。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n（一）車橋（一）車橋 n車橋是一根剛性的實心梁或空心梁，它的兩端裝有車輪， 用來支承機械的重量，并將車輪上的牽引力、制動力和 側向力傳給車架。 n車橋一般分為驅動橋、轉向橋和轉向驅動橋三種。 n驅動橋只傳遞動力，其車輪不相對車橋偏轉； n轉向橋只偏轉車輪完成轉向，但不傳遞動力； n轉向驅動橋既要傳遞動力，又要偏轉車輪。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n1轉向橋轉向橋 n通過操縱機構使轉向車 輪偏轉一定角度，以實 現車輛的轉向。 n除承受垂直反力外還 承受制動力、側向力以 及這些力引起的力矩。 n主要由前梁、轉向節(jié)和 輪轂等三部分組成。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n2轉向

36、驅動橋轉向驅動橋 n在一些鏟土運輸機械中，為了獲得最大的牽引力，多采 用全輪驅動，即前后橋都是驅動橋。 n對于具有整體式車架、用偏轉車輪轉向的鏟土運輸機械， 必須有轉向驅動橋才能使驅動輪兼有傳遞動力與轉向的 功能。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n(二二)車輪與輪胎車輪與輪胎 n承受整機重量和載荷，實現滾動行駛； n傳遞車輛和路面之間各種力和力矩； n輪胎和懸架一起共同緩和與吸收不平路面所產生的振動 和沖擊。 n1車車 輪輪 n車輪由輪轂、輪輞以及這兩個元件之間的連接部分組成。 n按連接部分構造的不同，車輪可分為盤式和輻式兩種， 盤式車輪應用最廣。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) 第

37、7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n2輪胎輪胎 n(1)輪胎的構造：目前工程機械中常用的多為有內胎的輪 胎。它由外胎、內胎、襯帶三部分組成。 n內胎：環(huán)形軟橡膠圈； n襯帶：帶狀橡膠環(huán)，在內胎 下面，隔離開輪輞和外胎的 硬胎圈； n外胎：具有一定強度的彈性 外殼，保護內胎。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n外胎：胎面，胎體，胎圈；外胎：胎面，胎體，胎圈； n胎面：胎面：胎冠，胎側，以及兩者之間的胎肩；要求具 有較高的耐磨性能，并且具有一定形狀的花紋，以 提高附著力； n胎體：胎體：簾布層，緩沖層；簾布層是外胎的骨架，用 以保持外胎的形狀和尺寸，并承受輪胎受壓時胎內 的張力；緩沖層位于胎面和簾布層之間，由較稀的

38、掛膠布組成，用于吸收胎面的沖擊，保護簾布層； n胎圈：胎圈：鋼絲圈，簾布層包邊，胎圈包布；用以使外 胎牢固的安裝在輪輞上。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) 胎面 胎體 胎圈 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n(2) 輪胎的類型： n按充氣壓力：高壓胎（0.50.7mpa），低壓胎 （0.150.45mpa），和超低壓胎（小于0.15mpa）； n按簾布線排列的不同：斜交胎（普通胎）、子午胎、帶 束斜交胎； n斜交胎：各層簾布線交角為4854度；轉向和制動性能良好， 胎體堅固，胎壁不易損傷，生產成本低；但在耐磨性、滾動阻力、 減震性以及附著性能方面較差； n子午胎：各層簾布線與輪胎圓周的交角為90度，簾線受力與

39、輪胎 變形方向一致，因此承載能力大而層數少。優(yōu)點是附著性能好， 滾動阻力小，承載能力大，耐磨性與耐扎刺性好；缺點是輪胎臂 薄，變形大，生產成本高； n帶束斜交胎：簾布線排列類似于斜交胎，緩沖層類似于子午胎， 在結構上介于二者之間，綜合了斜交胎胎體堅固、穩(wěn)定性好以及 子午胎耐磨性能、附著性能好等優(yōu)點。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) 四、輪式底盤制動系統(tǒng)四、輪式底盤制動系統(tǒng) 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n上述制動系統(tǒng)包括兩大部分：制動器和制動驅動機構。 n用來直接產生制動力矩迫使車輪轉速降低的部分稱為制 動器； n它的主要部件是由旋轉元件和固定元件組成的摩擦副； n制動踏板、制動總泵和制動分泵等傳力、助力機

40、構，總 稱為制動驅動機構； n其作用是將來自駕駛員的作用力傳到制動器，使其中的 摩擦副互相壓緊，產生制動力矩。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n制動器制動器 n根據工作原理的不同可分為機械摩擦式制動器和液力式 制動器兩類。 n機械摩擦式制動器制動力的獲得是靠摩擦副的相互摩擦 產生的。按其結構形式的不同又分為蹄式、盤式和帶式 三種。 n液力式制動器靠連接在傳動軸上的泵輪葉片攪動液體， 產生阻尼來進行制動的。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n 1蹄式制動器蹄式制動器 n蹄式制動器根據受力不同： n非平衡式 n平衡式 n自動增力式 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n非平衡式制動器非平衡式制動器 n緊蹄和松蹄效應； n由

41、于n1n2、f1f2，不但 兩制動蹄的制動效能不同， 而且對制動鼓的作用力也不 平衡，兩制動蹄摩擦襯片的 磨損也不相同。所以稱為非 平衡式制動器。 n如果制動鼓按順時針轉動， 則右蹄為緊蹄，左蹄為松蹄， 仍然為非平衡式。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n平衡式制動器平衡式制動器 n無論制動鼓正轉還是反轉， 兩制動蹄受力均相同，制動 效能也相同，所以稱為平衡 式制動器。 n但多增加了一個分泵，結構 較復雜。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n自動增力式制動器自動增力式制動器 n若制動鼓按逆時針旋轉，則左制動蹄 顯然是緊蹄，右蹄在傳力桿的推動下， 以上端銷軸為支點也成為緊蹄，而且 比左制動蹄的增勢作用還大，稱為

42、增增 力緊蹄力緊蹄。 n所以這種制動器稱為自動增力式制動 器。 n其特點是制動效能高；但制動力矩增加過猛，制動的平順性較差。 n而且摩擦系數稍有降低，制動力矩將急劇下降。這種制動器多用于手 制動器，或用于不宜采用加力器又要求制動力矩大的機械上。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n凸輪張開式制動器凸輪張開式制動器 n凸輪的外形是以軸心為對稱的； n當凸輪轉過一定角度時，對兩制動助 產生推力p1、p2； n若制動鼓為逆時針旋轉，則左制動蹄 為緊蹄，右制動蹄為松蹄。 n在使用一段時間之后，受力大的緊蹄必然磨損大。 n由于兩制動蹄頂端推開的距離相等，最終導致n1n2、f1f2，制動器 由非平衡式變?yōu)槠胶馐健?

43、n如果制動鼓順時針轉動則右制動蹄成為緊蹄、左制動蹄成為松蹄。制 動原理和上述完全相同。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n 2盤式制動器盤式制動器 n盤式制動器是以圓盤的兩端面作為制動面 來進行制動的。 n按結構的不同，可分為： n鉗盤式制動器 n全盤式制動器 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n(1)鉗盤式制動器鉗盤式制動器 n鉗盤式制動器是以帶摩擦襯塊的夾鉗 從兩邊夾緊旋轉圓盤來進行制動的。 n制動盤16用螺釘1固定在輪轂上； n而兩制動鉗對稱安裝在制動盤外緣。 n制動時，左、右活塞在液壓油的作用 下分別向右、左方向移動，推動底板 5使摩擦襯片6壓向制動盤，產生制動 力矩。同時使回位彈簧12拉伸。 n一旦制動液壓消除，活塞在回位彈簧 的作用下將回復原位。 第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng) n(2)全盤式制動器全盤式制動器 n制動器外殼由外蓋2和內蓋1用12個長螺栓6連成一體， 外殼通過螺栓與橋殼或轉向節(jié)固