工程機械底盤課件

1、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(gòu)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(qū)動橋第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)工程機械底盤2第1節(jié) 工程機械底盤的基本構(gòu)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(zhuǎn)向系n制動系工程機械底盤3第1節(jié) 工程機械底盤的基本構(gòu)造n傳動系傳動系n傳動系是動力裝置和行走機構(gòu)之間的動力傳動和操縱、控制機構(gòu)組成的系統(tǒng)。n它將動力裝置輸出功率傳給驅(qū)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(jù)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(shù)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(xiàn)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(yīng)用。（450kw）工程機械底盤4第1節(jié) 工程機械底盤的基本構(gòu)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(jù)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(zhuǎn)向架和輪對等組成。n步行式由機架和步行裝置等組成。工程機械底盤5第1節(jié) 工

3、程機械底盤的基本構(gòu)造n轉(zhuǎn)向系轉(zhuǎn)向系n轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向離合器和轉(zhuǎn)向制動器實現(xiàn)轉(zhuǎn)向，或由分別操縱左右兩側(cè)履帶的傳動實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。n輪胎式工程機械轉(zhuǎn)向系由轉(zhuǎn)向器、動力轉(zhuǎn)向裝置和轉(zhuǎn)向傳動系統(tǒng)等組成。n軌行式工程機械由軌道引導(dǎo)轉(zhuǎn)向。n步行式多用于有轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)裝置的工程機械，步行裝置置于轉(zhuǎn)臺兩側(cè)，轉(zhuǎn)臺相對于底架回轉(zhuǎn)，就可實現(xiàn)步行方向的改變。工程機械底盤6第1節(jié) 工程機械底盤的基本構(gòu)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(xiàn)制動。輪胎式工程機械因行走速度高，為確保安全，故設(shè)有主制動裝置、停放（緊急）制動裝置

4、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。工程機械底盤7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(qū)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(zhuǎn)矩小、轉(zhuǎn)速高和轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩、低速度以及轉(zhuǎn)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(qū)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(dāng)降低轉(zhuǎn)速、增加轉(zhuǎn)矩后傳到驅(qū)動輪上，使之適應(yīng)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，以滿足發(fā)動機不能有載起動和換檔的要求。工程機

5、械底盤8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(qū)動橋；5-差速器；6-半軸；7-主傳動器；8-傳動軸 工程機械底盤9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(jù)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，萬向傳動裝置可以滿足這個場合的需要。

6、n主傳動器由一對或兩對齒輪組成，除了進一步降低轉(zhuǎn)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(xiàn)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(nèi)，形成一個整體，稱為驅(qū)動橋。工程機械底盤10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(nèi)燃機；2-齒輪箱；3-主離合器；4-變速器；5-主傳動齒輪；6-轉(zhuǎn)向離合器；7-終傳動裝置；8-驅(qū)動鏈輪；a-工作裝置液壓油泵；b-離合器液壓油泵；c-轉(zhuǎn)向離合器液壓油泵工程機械底盤11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)液力機械式傳動系統(tǒng)n液力機械式傳動系統(tǒng)愈來

7、愈廣泛地用在工程機械上。目前，國產(chǎn)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：n 能自動適應(yīng)外阻力的變化，使機械能在一定范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié)輸出軸的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。阻力增加時，則自動降低轉(zhuǎn)速、增加轉(zhuǎn)矩，從而提高機械的平均速度與生產(chǎn)率；n 液體工作介質(zhì)能吸收來自內(nèi)燃機以及外部的沖擊和振動，從而提高了機械的壽命；1. 因液力裝置自身具有無級調(diào)速的特點，故變速器的檔位數(shù)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。 工程機械底盤12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)的組成zl50裝載機傳動系統(tǒng)簡圖1-液力變

8、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(gòu)；6-傳動軸工程機械底盤13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(jié)構(gòu)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(yīng)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。工程機械底盤14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-齒輪式液壓泵；8-分動箱；9-柴油機 工程機械底

9、盤15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(nèi)，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。工程機械底盤16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(zhuǎn)速不高且不經(jīng)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(jié)構(gòu)可否互換？工程機械底盤17第3節(jié) 主離合器n齒輪式離合器齒輪式離合器n帶內(nèi)齒的齒輪2空套在軸3上，帶外齒的齒輪1通過導(dǎo)向平鍵或花鍵

10、安裝軸3上，當(dāng)右移齒輪1時，則1、2兩齒輪的內(nèi)外齒正好嚙合，動力從軸4經(jīng)齒輪5和2傳給齒輪1，使軸3旋轉(zhuǎn)；當(dāng)左移齒輪1時，則1、2兩齒輪的內(nèi)外齒便分開，動力被切斷，軸3停止轉(zhuǎn)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。工程機械底盤18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(yīng)在兩軸同時不回轉(zhuǎn)或兩軸的轉(zhuǎn)速差很小時才能進行，并在接合時會產(chǎn)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(zhuǎn)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在工程機械上使用較普遍的摩擦離合器有單片式和多片式兩種。工程機

11、械底盤19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-從動軸工程機械底盤20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(shù)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(shù)量成正比。但摩擦片數(shù)量過多將不利于離合器的徹底分類。 多片式摩擦離合器 1-主動盤；7-主動鼓；8-從動鼓

12、；9-從動盤；10-松放圈；11-接盤；12-短半軸；13-分離軸承；15-銷子；16-壓盤工程機械底盤21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(yīng)外界負荷變化；n在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速； z1、z2主、從動齒輪的齒數(shù)。1221zznni工程機械底盤22第4節(jié) 機械變速器n為了增加齒輪傳動的傳動化，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(shù)的連乘

13、積和各主動齒輪齒數(shù)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：3142zzzzi 工程機械底盤23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(yīng)換檔離合器分別將不同檔位的齒輪和軸連接，從而實現(xiàn)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(chǎn)率；n缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)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(fù)雜工況。工程機械底盤24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：

14、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(zhuǎn)；n離合器4閉合：切換至另一檔位。工程機械底盤25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：工程機械底盤26第4節(jié) 機械變速器工程機械底盤27工程機械底盤28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(zhuǎn)化為液體的動能；n渦輪機：將液體的動能轉(zhuǎn)會為渦輪軸的機械能；工程機械底盤29第5節(jié) 液力機械變速系統(tǒng)優(yōu)點:n非機械連接，允許有轉(zhuǎn)速差；n輸出轉(zhuǎn)速和扭矩范圍廣；n發(fā)動機不易熄火；n變速器結(jié)構(gòu)

15、簡化；n吸收和減少振動及沖擊，故起停平穩(wěn)，工作舒適；n隨著外界負荷的變化，可以自動調(diào)節(jié)其扭矩。1.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。工程機械底盤30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34mm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；5-接盤工程機械底盤31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

16、圓周運動，同時又在離心力的作用下從葉片的內(nèi)緣向外緣流動。n外緣壓力高于內(nèi)緣，壓力差取決于泵輪的半徑和轉(zhuǎn)速。n泵輪轉(zhuǎn)速大于渦輪轉(zhuǎn)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(yīng)用很少。工程機械底盤32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(nèi)腔共同構(gòu)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(nèi)作環(huán)形運動。在環(huán)形運動中，由于導(dǎo)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(xiàn)變矩作用。n渦輪的總扭矩等于泵輪扭矩和導(dǎo)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(shù)，通

17、常用“k”來表示。液力變矩器簡圖1-泵輪；2-渦輪；3-導(dǎo)向輪bwmmk 工程機械底盤33第6節(jié) 驅(qū)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(zhuǎn)向離合器轉(zhuǎn)向離合器n制動器及其操縱機構(gòu)制動器及其操縱機構(gòu)n終傳動終傳動工程機械底盤34第6節(jié) 驅(qū)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-變速器；2-萬向傳動裝置； 3-驅(qū)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，

18、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(jīng)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。工程機械底盤35第6節(jié) 驅(qū)動橋（輪胎式）n2、萬向傳動裝置構(gòu)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(jié)構(gòu)圖1520度工程機械底盤36第6節(jié) 驅(qū)動橋（輪胎式）n（1 1）萬向節(jié)）萬向節(jié)n 一個萬向節(jié)傳動中，當(dāng)主動叉等速度旋轉(zhuǎn)時，從動叉是不等速的。n角速度周期性變化，引起扭轉(zhuǎn)振動。

19、工程機械底盤37第6節(jié) 驅(qū)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-從動叉工程機械底盤38第6節(jié) 驅(qū)動橋（輪胎式）n(2) 傳動軸傳動軸n轉(zhuǎn)速相當(dāng)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

20、的傳動軸總成工程機械底盤39第6節(jié) 驅(qū)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(zhuǎn)速：工程機械底盤40第6節(jié) 驅(qū)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(qū)動橋的動力，首先傳給主傳動器2，然后經(jīng)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(qū)動輪行駛。n主傳動器的作用是降低轉(zhuǎn)速、增大扭矩及改變旋轉(zhuǎn)軸線的方向。驅(qū)動橋示意圖1-驅(qū)動橋殼；2-主減速器；3-差速器；4-半軸； 5-輪轂工程機械底盤41第6節(jié) 驅(qū)動橋（輪胎式）n主傳動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

21、動錐齒輪；3-主動圓柱齒輪；4-從動圓柱齒輪； 5-半軸工程機械底盤42第6節(jié) 驅(qū)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(jīng)常需要使左、右兩側(cè)驅(qū)動輪以不同的速度旋轉(zhuǎn)。車輪在路面上的滑動會使輪胎的磨損加劇，轉(zhuǎn)向困難，燃料消耗增加。n當(dāng)輪式機械在不平的道路上行駛，或左、右驅(qū)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(xiàn)象。n為了消除滑移現(xiàn)象，必須要在輪式機械左、右驅(qū)動輪兩根半軸之間安裝差速器。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(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。工程機械底盤43第6節(jié) 驅(qū)動橋（輪胎式）n2、差速器工作原理、差速器工作

22、原理工程機械底盤44第6節(jié) 驅(qū)動橋（輪胎式）n3、差速器的構(gòu)造及原理、差速器的構(gòu)造及原理n目前應(yīng)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(nèi)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(zhuǎn)。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-左半軸齒輪工程機械底盤45第6節(jié) 驅(qū)動橋（輪胎式）n4、差速器工作過程、差速器工作過程n當(dāng)輪式機械沿平路直線行駛時，兩驅(qū)動輪在同一時間內(nèi)駛過

23、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(qū)動車輪同速旋轉(zhuǎn)。n當(dāng)機械轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)側(cè)的驅(qū)動車輪阻力較大，因而與其相連的半軸齒輪就旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)），而且還繞其自身的軸4轉(zhuǎn)動（自轉(zhuǎn)），于是就加速了另一個半軸齒輪的轉(zhuǎn)速，從而使兩側(cè)的驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速不等（外側(cè)大于內(nèi)側(cè)），保證了機械的順利轉(zhuǎn)彎。n當(dāng)一側(cè)的驅(qū)動輪由于附著力不足而打滑時，它就飛快空轉(zhuǎn)，另一側(cè)的驅(qū)動輪就停轉(zhuǎn)，這時機械便停駛。打滑一側(cè)的半軸齒輪其轉(zhuǎn)速為差速器殼轉(zhuǎn)速的兩倍。 n差速鎖：凸爪離合器形式。工程機械底盤46第6節(jié) 驅(qū)動橋（履帶式）n履帶式驅(qū)動橋：履帶式驅(qū)動橋：n傳動系中由變速器至驅(qū)動輪之

24、間所有部件的總稱。n功能：降低轉(zhuǎn)速，增大扭矩，將旋轉(zhuǎn)軸線改變90度；利用轉(zhuǎn)向離合器和制動器的配合實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。工程機械底盤47第6節(jié) 驅(qū)動橋（履帶式）n轉(zhuǎn)向原理：轉(zhuǎn)向原理：n較大半徑轉(zhuǎn)向：部分分離或完全分離內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)向離合器；n原地轉(zhuǎn)向：完全分離，同時將內(nèi)側(cè)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。工程機械底盤48第6節(jié) 驅(qū)動橋（履帶式）n轉(zhuǎn)向離合器的操縱機構(gòu)：轉(zhuǎn)向離合器的操縱機構(gòu)：n機械式：操縱力大，僅用于小型工程機械；n液壓式：適用于大型工程機械；n液壓助力式：適用于大型工程機械；工程機械底盤49第6節(jié) 驅(qū)動橋（履帶式）n制動器：制動器：n主要功能是配合轉(zhuǎn)

25、向離合器控制轉(zhuǎn)向半徑；n在斜坡上實現(xiàn)停車制動。n結(jié)構(gòu)：多采用帶式制動器，可以利用轉(zhuǎn)向離合器的從動鼓作為制動鼓，從而使結(jié)構(gòu)簡單緊湊。n根據(jù)作用方式的不同：單向作用式制動器，浮式制動器。工程機械底盤50第6節(jié) 驅(qū)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(jié)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(zhuǎn)方向一致時，摩擦力f1可以促使制動帶沿其轉(zhuǎn)動方向自行拉緊；n方向相反時，摩擦力f2與拉緊力方向不同，會阻礙制動帶的拉緊。工程機械底盤51第6節(jié) 驅(qū)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

26、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(jù)制動鼓的固定端可以根據(jù)制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向改變；旋轉(zhuǎn)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(yīng)用于大型工程機械廣泛應(yīng)用于大型工程機械工程機械底盤52工程機械底盤53第6節(jié) 驅(qū)動橋（履帶式）n終傳動：終傳動：n是指轉(zhuǎn)向機構(gòu)之后，驅(qū)動輪之前的傳動機構(gòu)，即裝于驅(qū)動橋外側(cè)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(qū)動輪。n一般采用二級減速：n二級外嚙合式圓柱齒輪：結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)緊湊，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工調(diào)整要求高。工程機械底盤54第6節(jié) 驅(qū)動

27、橋（履帶式）n二級綜合終傳動二級綜合終傳動工程機械底盤55第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)n一、一、典型車架結(jié)構(gòu)典型車架結(jié)構(gòu)n二、二、履帶式走行系統(tǒng)履帶式走行系統(tǒng)n三、輪式走行系統(tǒng)三、輪式走行系統(tǒng)n四、輪式底盤制動系統(tǒng)四、輪式底盤制動系統(tǒng)n五、輪式底盤轉(zhuǎn)向系統(tǒng)五、輪式底盤轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工程機械底盤56第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)n一、典型車架結(jié)構(gòu)一、典型車架結(jié)構(gòu)n車架是整個機械的基礎(chǔ)，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(gòu)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(zhì)量要小。n車架的構(gòu)造根據(jù)

28、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；工程機械底盤57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(jié)構(gòu)。n橫梁不僅用來保證車架的扭轉(zhuǎn)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(shù)量應(yīng)由架的受力情況及機械的總體布置要求來決定。工程機械底盤58第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)工程機械底盤59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

29、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(zhuǎn)向機構(gòu)使前車架相對后車架轉(zhuǎn)動；n鉸接式車架具有較小的轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)更為靈活，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，成本較高。工程機械底盤60第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)工程機械底盤61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(gòu)造n履

30、帶式走行系統(tǒng)的功用是支持機體，并將驅(qū)動鏈輪上的轉(zhuǎn)矩變成牽引力，使機械進行作業(yè)和行駛。工程機械底盤62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(jié)構(gòu)復(fù)雜，質(zhì)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。工程機械底盤63第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)n(二二)臺車架及懸架臺車架及懸架n1臺車架n臺車架是走行機構(gòu)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

31、導(dǎo)向板條，供引導(dǎo)輪支架移動用；n下面焊有彈簧箱；n內(nèi)側(cè)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。工程機械底盤64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(chǎn)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。工程機械底盤65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；保證產(chǎn)生足夠的牽引力。n經(jīng)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

32、的強度、剛度和耐磨性。n履帶板履帶銷；n履帶板的結(jié)構(gòu)：整體式，組合式；工程機械底盤66第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)工程機械底盤67第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)n整體式：整體式：n結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，質(zhì)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(yīng)惡劣的施工環(huán)境，可單獨更換易損件，廣泛應(yīng)用于推土機、裝載機等。工程機械底盤68第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)n2、驅(qū)動輪、驅(qū)動輪n安裝在最終傳動的從動軸或從動輪轂上；n用來卷繞履帶，使終傳動傳來的驅(qū)動力矩變成驅(qū)動力；n組合式：齒圈（整體或分段），輪轂；n整體式；工程機

33、械底盤69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(dǎo)向作用，夾持履帶，使其不沿橫向滑脫；n轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(xiàn)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。工程機械底盤70第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)n5、引導(dǎo)輪、引導(dǎo)輪n支撐履帶，并引導(dǎo)履帶的正確運動；n與張緊裝置配合，使履帶保持一定的張緊度，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。工程機械底盤71第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)n三、輪式走行

34、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。工程機械底盤72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(zhì)制作的。后者的緩沖性能較好，但制造技術(shù)要求高。工程機械底盤73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

35、來支承機械的重量，并將車輪上的牽引力、制動力和側(cè)向力傳給車架。n車橋一般分為驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向橋和轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋三種。n驅(qū)動橋只傳遞動力，其車輪不相對車橋偏轉(zhuǎn)；n轉(zhuǎn)向橋只偏轉(zhuǎn)車輪完成轉(zhuǎn)向，但不傳遞動力；n轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋既要傳遞動力，又要偏轉(zhuǎn)車輪。工程機械底盤74第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)n1轉(zhuǎn)向橋轉(zhuǎn)向橋n通過操縱機構(gòu)使轉(zhuǎn)向車輪偏轉(zhuǎn)一定角度，以實現(xiàn)車輛的轉(zhuǎn)向。n除承受垂直反力外還承受制動力、側(cè)向力以及這些力引起的力矩。n主要由前梁、轉(zhuǎn)向節(jié)和輪轂等三部分組成。工程機械底盤75第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)n2轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋轉(zhuǎn)向驅(qū)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(qū)動，即前后橋都是驅(qū)動橋。n對于具有整體

36、式車架、用偏轉(zhuǎn)車輪轉(zhuǎn)向的鏟土運輸機械，必須有轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋才能使驅(qū)動輪兼有傳遞動力與轉(zhuǎn)向的功能。工程機械底盤76第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)工程機械底盤77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(xiàn)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(chǎn)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(gòu)造的不同，車輪可分為盤式和輻式兩種，盤式車輪應(yīng)用最廣。工程機械底盤78第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)工程機械底盤79第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)n2輪胎輪胎n(1)輪胎的構(gòu)造：目前工程機械中常用的多為有內(nèi)胎的

37、輪胎。它由外胎、內(nèi)胎、襯帶三部分組成。n內(nèi)胎：環(huán)形軟橡膠圈；n襯帶：帶狀橡膠環(huán)，在內(nèi)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(nèi)胎。工程機械底盤80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(cè)，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(nèi)的張力；緩沖層位于胎面和簾布層之間，由較稀的掛膠布組成，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

38、安裝在輪輞上。工程機械底盤81第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)胎面胎體胎圈工程機械底盤82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(zhuǎn)向和制動性能良好，胎體堅固，胎壁不易損傷，生產(chǎn)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，簾線受力與輪胎變形方向一致，因此承載能力大而層數(shù)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；

39、缺點是輪胎臂薄，變形大，生產(chǎn)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(jié)構(gòu)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。工程機械底盤83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)工程機械底盤84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(qū)動機構(gòu)。n用來直接產(chǎn)生制動力矩迫使車輪轉(zhuǎn)速降低的部分稱為制動器；n它的主要部件是由旋轉(zhuǎn)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、助力機構(gòu)，總稱為制動驅(qū)動機構(gòu)；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(chǎn)生制動力

40、矩。工程機械底盤85第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)n制動器制動器n根據(jù)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(chǎn)生的。按其結(jié)構(gòu)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(chǎn)生阻尼來進行制動的。工程機械底盤86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(jù)受力不同：n非平衡式n平衡式n自動增力式工程機械底盤87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(yīng)；n由于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

41、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(zhuǎn)動，則右蹄為緊蹄，左蹄為松蹄，仍然為非平衡式。工程機械底盤88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(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，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(jié)構(gòu)較復(fù)雜。工程機械底盤89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(zhuǎn)，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

42、性較差。n而且摩擦系數(shù)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。工程機械底盤90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(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過一定角度時，對兩制動助產(chǎn)生推力p1、p2；n若制動鼓為逆時針旋轉(zhuǎn)，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(dǎo)致n1n2、f1f2，制動器由非平衡式變?yōu)槠胶馐健如果制動鼓順時針轉(zhuǎn)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。工程機械底盤91第7節(jié) 車架與行駛系統(tǒng)n

43、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(jié)構(gòu)的不同，可分為：n鉗盤式制動器n全盤式制動器工程機械底盤92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(zhuǎn)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(chǎn)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(fù)原位。工程機械底盤93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(nèi)蓋1用12個長螺栓6連成一體，外殼通過螺栓與橋殼或轉(zhuǎn)向節(jié)固定。n長螺栓上有鍵，它與制動器三個固