第七章履帶式工程機(jī)械驅(qū)動(dòng)橋

第七章履帶式工程機(jī)械驅(qū)動(dòng)橋第一頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日變速箱輸出動(dòng)力的小圓錐齒輪從前方伸入驅(qū)動(dòng)橋箱中，與大圓錐齒輪相嚙合。再經(jīng)左右轉(zhuǎn)向離合器，將扭矩經(jīng)左右終傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)鏈輪傳到履帶。第二頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日驅(qū)動(dòng)橋（后橋箱）見右圖7-2所示。后橋箱的作用：通過后橋箱將變速箱傳來的扭矩增大轉(zhuǎn)速降低，改變所傳扭矩的方向，并保證機(jī)械的轉(zhuǎn)向。根據(jù)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的原理和構(gòu)造的不同，履帶式機(jī)械的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)有：轉(zhuǎn)向離合器式、差速器式、雙差速器式、行星式等。

轉(zhuǎn)向離合器式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)由左右兩個(gè)轉(zhuǎn)向離合器和轉(zhuǎn)向制動(dòng)器組成。第三頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日一、中央傳動(dòng)履帶式機(jī)械的中央傳動(dòng)是由一對(duì)圓錐齒輪組成。主動(dòng)小圓錐齒輪驅(qū)動(dòng)大圓錐齒輪，其中心線互成900，因此它兼起增大扭矩和改變旋轉(zhuǎn)方向的作用。右圖7-3表示了幾種中央傳動(dòng)齒輪型式。第四頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日1、直齒圓錐齒輪（圖7-3（a））。優(yōu)點(diǎn)：加工制造、裝配調(diào)整比較簡(jiǎn)單，軸向力較?。]有附加軸向力）。缺點(diǎn)：最少齒數(shù)較多（最少齒數(shù)為12），同時(shí)參與嚙合的齒數(shù)少，傳動(dòng)噪音較大，承載能力不夠高。第五頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日2、零度圓弧錐齒輪（圖7-3（b））螺旋角=00，其輪齒強(qiáng)度和嚙合平穩(wěn)性比直齒圓錐齒輪有所提高，最少齒數(shù)和軸向力與直齒圓錐齒輪相同。由于工業(yè)用履帶式機(jī)械這一對(duì)齒輪高速重載、受力復(fù)雜，以上兩種結(jié)構(gòu)現(xiàn)都不采用了。第六頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日3、螺旋圓錐齒輪（圖7-3（c））齒形為圓弧形，允許的“最少齒數(shù)”隨螺旋角的增大而減少，最少可達(dá)5～6個(gè)齒，傳動(dòng)中同時(shí)參與嚙合的齒數(shù)較多。特點(diǎn)：齒輪的承載能力較大，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音較小，但這種結(jié)構(gòu)齒輪需要專門機(jī)床加工，軸向力較大，要求軸的定位支承更加堅(jiān)固可靠。螺旋角：圓弧齒在平均半徑處的切線與該切點(diǎn)的圓錐母線之間的夾角。第七頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日受力：除產(chǎn)生直齒圓錐齒輪所具有的軸向力外，還有附加軸向力作用。右圖7-4表示產(chǎn)生附加軸向力的投影圖。從該圖可以得出：附加軸向力的大小取決于螺旋角的大小、方向、輪齒的螺旋方向及齒輪的旋轉(zhuǎn)方向。從齒輪的錐頂看去，右旋順時(shí)針旋轉(zhuǎn)或左旋反時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，其附加軸向力都朝大端，使合成軸向力增大。第八頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日右旋反時(shí)針旋轉(zhuǎn)或左旋順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，其附加軸向力都朝小端，使合成軸向力減小。正是由于存在附加軸向力，螺旋圓錐齒輪對(duì)于軸承的支承剛度和軸向定位的可靠性提出了更高的要求。螺旋錐齒輪傳動(dòng)廣泛運(yùn)用于發(fā)動(dòng)機(jī)縱向布置的履帶式推土機(jī)等工程機(jī)械中。第九頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日二、轉(zhuǎn)向離合器履帶式機(jī)械的轉(zhuǎn)向離合器幾乎都采用了片式摩擦離合器。目前國(guó)內(nèi)外各種履帶式推土機(jī)的轉(zhuǎn)向離合器多采用濕式結(jié)構(gòu)，可以減少磨損，延長(zhǎng)使用壽命。第十頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D7-2(b)為SH320履帶推土機(jī)的轉(zhuǎn)向離合器。裝配關(guān)系主動(dòng)鋼片通過內(nèi)齒與主動(dòng)鼓連接,主動(dòng)鼓用螺釘與接盤連接,接盤再用花鍵與大螺旋錐齒輪軸連接,壓板則與活塞用螺栓固接為一體。帶有摩擦襯面的被動(dòng)片通過外齒與被動(dòng)鼓連接.第十一頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日雙作用轉(zhuǎn)向離合器工作原理。在接合狀態(tài)時(shí)，離合器操縱桿放松，壓力油從操縱閥經(jīng)油管、軸承殼、接盤和內(nèi)鼓，進(jìn)入液壓缸小腔（圖7-5（a））。單作用式：轉(zhuǎn)向離合器為彈簧壓緊、液壓分離。雙作用式：轉(zhuǎn)向離散合器的壓緊和分離都靠油壓作用。正常作業(yè)時(shí)，其壓緊和分離壓力為1MPa?；钊?jīng)活塞桿用螺冒和壓板連接,壓板乃將主被動(dòng)片緊緊壓成一體,動(dòng)力得以傳遞,這時(shí)液壓缸大腔的油經(jīng)操作閥回到轉(zhuǎn)向箱中.第十二頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日操縱閥為一組合閥，將左右滑閥和減壓閥組合為一體，置于后橋上，其操縱位置有四：1、左右轉(zhuǎn)向離合器結(jié)合，油液進(jìn)入如圖7-5（a））箭頭所示；第十三頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日2、左離合器分離、右離合器接合，如圖7-5（b）所示，機(jī)器向左轉(zhuǎn)向；3、左離合器接合，右離合器分離，機(jī)器向右轉(zhuǎn)向；4、左右離合器分離。第十四頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日三、轉(zhuǎn)向制動(dòng)器作用：一是用于轉(zhuǎn)急彎時(shí)制動(dòng)一側(cè)履帶；二是用于在縱坡上臨時(shí)停車或停放。履帶式推土機(jī)不少采用帶式制動(dòng)器，因?yàn)槎嗥睫D(zhuǎn)向離合器的從動(dòng)鼓正好可用作帶式制動(dòng)器的制動(dòng)鼓。帶式制動(dòng)器的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、包角大、制動(dòng)力矩大；但磨損不均勻、本身散熱情況不好、制動(dòng)器軸還受彎矩作用。右上圖7-6為三種帶式制動(dòng)器示意圖。第十五頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日（一）、簡(jiǎn)單式（單端拉緊式）如圖7-6（a）所示MT=（S1-S2）R（7-1）式中MT–帶式制動(dòng)器作用時(shí)產(chǎn)生的制動(dòng)力矩；S1–制動(dòng)帶緊邊拉力；S2-制動(dòng)帶松邊拉力；R–制動(dòng)鼓半徑。根據(jù)歐拉公式S1=S2ea（7-2）式中e–自然對(duì)數(shù)底，e=2.72；

-制動(dòng)帶和制動(dòng)鼓之間的摩擦系數(shù)；a–制動(dòng)帶的包角（以弧度計(jì)）。第十六頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日聯(lián)立求解以上兩式，得MT=S2（ea-1）R（7-3）

如果制動(dòng)鼓按圖7-6（a）所示方向旋轉(zhuǎn)（順時(shí)針）進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，則松邊為操縱端，緊邊為固定端，得或如果機(jī)器反向運(yùn)行制動(dòng)時(shí)，亦即制動(dòng)鼓按圖7-6（a）所示方向反向旋轉(zhuǎn)（反時(shí)針）時(shí)進(jìn)行制動(dòng)，由松邊為固定端，緊邊為操縱端，因此圖示之S1（緊邊拉力）與S2（松邊拉力）應(yīng)對(duì)調(diào)，這時(shí)因?yàn)镾1=S2ea所以Py=Pxea（7-7）從上面的分析可知：要想推土機(jī)正向與反向運(yùn)行制動(dòng)時(shí)，能得到相同的制動(dòng)效果，應(yīng)使制動(dòng)力矩MT一樣，由公式（7-1），則應(yīng)使S1與S2數(shù)值不變。由公式（7-7）可知，由于推土機(jī)經(jīng)常作正向運(yùn)行，要想正反向運(yùn)行制動(dòng)效果相同，則兩種情況施加的操縱力相差ea倍。如果加同樣的操縱力。則兩種情況下的制動(dòng)效果相差ea倍。第十七頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日這種簡(jiǎn)單式帶式制動(dòng)器不適合于在推土機(jī)的轉(zhuǎn)向離合器中使用，它最適用于起重機(jī)的提升機(jī)構(gòu)。（二）、復(fù)合式（雙端拉緊式）如圖7-6（b）所示，操縱時(shí)同時(shí)拉緊制動(dòng)帶的兩端，設(shè)計(jì)時(shí)取a=b，則制動(dòng)鼓以不同方向旋轉(zhuǎn)，無非是S1和S2兩力互換位置，而操縱力相等。因此，復(fù)合式帶式制動(dòng)器如果取a=b，則正反旋轉(zhuǎn)時(shí)制動(dòng)，施加同樣的操縱力P，可得到同樣的制動(dòng)效果（同樣的制動(dòng)力矩MT）。第十八頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日（三）、浮動(dòng)式如右圖7-6（c）所示。如果操縱桿件尺寸位置設(shè)計(jì)合理，這種方案正反轉(zhuǎn)效果相同，操縱都省力，僅結(jié)構(gòu)稍特殊些。操作端始終與制動(dòng)帶松邊相連.因?yàn)樵谶@種結(jié)構(gòu)中,隨著制動(dòng)鼓制動(dòng)方向的改變,制動(dòng)帶的操作端和固定端也相應(yīng)地變化.第十九頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日履帶式機(jī)械多采用這種浮動(dòng)帶式制動(dòng)器。圖7-7為SH320推土機(jī)浮動(dòng)轉(zhuǎn)向制動(dòng)器工作原理。第二十頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日四、終傳動(dòng)

履帶式推土機(jī)運(yùn)行速度低，牽引力大，傳動(dòng)系統(tǒng)總的減速比大，同時(shí)為了降低中央傳動(dòng)和離合器以及整個(gè)傳動(dòng)系所傳遞的力矩，以減小零部件尺寸，總是希望增加終傳動(dòng)的速比。目前終傳動(dòng)一般都采用二級(jí)減速。

多數(shù)履帶式推土機(jī)兩級(jí)終傳動(dòng)采用外嚙合直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，如圖7-8所示為150KW（200馬力）推土機(jī)終傳動(dòng)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。第二十一頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日移山推土機(jī)終傳動(dòng)第一級(jí)為圓柱齒輪減速，第二級(jí)為行星齒輪閏速，如右圖7-9所示。特點(diǎn)：齒輪模數(shù)可以小一些，此推土機(jī)一級(jí)減速和行星減速的齒輪模數(shù)均為9mm，還有結(jié)構(gòu)尺寸小，零部件受力均衡等特點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。第二十二頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日右圖7-8所示150KW推土機(jī)這類常用的終傳動(dòng)結(jié)構(gòu)中，履帶架與機(jī)架正好鉸接于驅(qū)動(dòng)輪軸線。而移山推土機(jī)的終傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，鉸點(diǎn)需要另設(shè)并前移一個(gè)距離，因此當(dāng)履帶架因工地崎嶇不平而相對(duì)于機(jī)架繞鉸點(diǎn)擺動(dòng)時(shí)，會(huì)在驅(qū)動(dòng)輪輪齒、輪轂、軸承、后軸上引起較大的附加沖擊載荷。第二十三頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D7-8示在驅(qū)動(dòng)輪輪轂兩側(cè)端面油封2和3。第二十四頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D7-9的結(jié)構(gòu)也有兩個(gè)端面油封，常稱職浮動(dòng)油封或浮式油封5和7。第二十五頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)高位驅(qū)動(dòng)輪式推土機(jī)的傳動(dòng)鏈傳動(dòng)系的部件設(shè)計(jì)是這種推土機(jī)的重要特點(diǎn),從而使保養(yǎng)維修時(shí)間縮短,整機(jī)可靠性提高.動(dòng)力經(jīng)變速箱套軸傳到中央傳動(dòng)（右圖7-11），經(jīng)1、3、4、5，再經(jīng)半軸6、7分傳到左右轉(zhuǎn)向離合器第二十六頁(yè)，共二十八頁(yè)，2022