吴永平_第二篇工程机械底盘设计第十一章履带式工程.pptx

第十一章第十一章 履带式机械行驶系履带式机械行驶系 悬架；履带行走系统结构布置；行走装置主要构件设计悬架；履带行走系统结构布置；行走装置主要构件设计第一节第一节 概概 述述 履带式底盘行驶系由机架，悬架和行走装置组成，其主履带式底盘行驶系由机架，悬架和行走装置组成，其主要功用是连接、承重、传力和缓和冲击与振动。要功用是连接、承重、传力和缓和冲击与振动。行走装置，行走装置，支承整机重量，并利用履带与地面的作用产生牵引力。包支承整机重量，并利用履带与地面的作用产生牵引力。包括驱动轮、引导轮、支重轮、托链轮、履带、台车架等。括驱动轮、引导轮、支重轮、托链轮、履带、台车架等。 悬架机构，悬架机构，连接机架与支重轮的部件。功用是把机体重量传给行走装连接机架与支重轮的部件。功用是把机体重量传给行走装置，并缓和地面对机体的冲击和振动。有刚性、半刚性、弹性悬架。置，并缓和地面对机体的冲击和振动。有刚性、半刚性、弹性悬架。 机机 架，架，用来支承和固定发动机、传动件及驾驶室等零部件，是整机用来支承和固定发动机、传动件及驾驶室等零部件，是整机的骨架。可分为全梁式和半梁式两种，工程机械多采用半梁式。的骨架。可分为全梁式和半梁式两种，工程机械多采用半梁式。 TY220TY220推土机的半梁式机架推土机的半梁式机架特特 点：点： 履带式机械的全部重量都压在履带上，整机重量都是履带式机械的全部重量都压在履带上，整机重量都是附着重量，所以牵引力大。附着重量，所以牵引力大。履带支承面上有履齿，其抓地能力比轮胎花纹强，不易履带支承面上有履齿，其抓地能力比轮胎花纹强，不易打滑，有利于发挥较大牵引力。打滑，有利于发挥较大牵引力。履带支承面积大，接地比压小，通过松软或泥泞场地能履带支承面积大，接地比压小，通过松软或泥泞场地能力强。力强。 结构复杂，重量大，运动惯性大，减振性能差，零件结构复杂，重量大，运动惯性大，减振性能差，零件易损坏。因此，行驶速度不能太高，机动性差。易损坏。因此，行驶速度不能太高，机动性差。一、刚性悬架一、刚性悬架 机体重量完全经刚性元件传给支重轮，无弹性元件和减振器，不能缓机体重量完全经刚性元件传给支重轮，无弹性元件和减振器，不能缓和冲击和振动，但具有较好的作业稳定性。和冲击和振动，但具有较好的作业稳定性。 一般用于运动速度较低但要求稳定性良好的机械上。一般用于运动速度较低但要求稳定性良好的机械上。第二节第二节 履带式机械的悬架履带式机械的悬架WY60型挖掘机型挖掘机（无台车架设计）（无台车架设计） 履带式挖掘机的行驶系（有台车架设计）履带式挖掘机的行驶系（有台车架设计）W100W100型挖掘机的刚性悬架（小台车架设计）型挖掘机的刚性悬架（小台车架设计）二二 半刚性悬架半刚性悬架 机体重量部分经刚性元件而另一部分经弹性元件传给支重轮，机体重量部分经刚性元件而另一部分经弹性元件传给支重轮，可以可以部分地部分地缓和冲击与振动。一般机体前部与行走装置弹性连接，缓和冲击与振动。一般机体前部与行走装置弹性连接，后部刚性连接。弹性元件有后部刚性连接。弹性元件有悬架弹簧悬架弹簧和和橡胶弹性块橡胶弹性块两种型式。两种型式。单位重力单位重力贮能量较小贮能量较小橡胶弹性块平衡梁橡胶弹性块平衡梁橡胶弹簧受力简图橡胶弹簧受力简图 当当=60=60，弹簧的弹性变形和承载能力都比较大，弹簧的压缩变形，弹簧的弹性变形和承载能力都比较大，弹簧的压缩变形能和剪切变形能都得到了较充分的利用，因此这时弹簧吸收的能量最大。能和剪切变形能都得到了较充分的利用，因此这时弹簧吸收的能量最大。=0=0，纯压缩，纯压缩 橡胶承压能力强，但橡胶承压能力强，但弹簧变形量小，因此吸弹簧变形量小，因此吸收能量的能力较小。收能量的能力较小。=90=90，纯剪切，纯剪切 弹簧变形量大，但橡弹簧变形量大，但橡胶抗剪能力差，因此吸胶抗剪能力差，因此吸收能量的能力较小。收能量的能力较小。三三 弹性悬架弹性悬架 机体重量完全经弹性元件传给支重轮。悬架的减振、缓和路面机体重量完全经弹性元件传给支重轮。悬架的减振、缓和路面冲击能力强。能够缓和机器高速行驶而带来的各种冲击。冲击能力强。能够缓和机器高速行驶而带来的各种冲击。东方红拖拉机行走装置东方红拖拉机行走装置D10型推土机行走装置型推土机行走装置第三节第三节 履带行走系统结构布置履带行走系统结构布置 摆动铰点位置：摆动铰点位置：台车架摆动轴与驱动轮轴有两种布置形式，同台车架摆动轴与驱动轮轴有两种布置形式，同轴布置和分置布置。为减小动载荷冲击，大、中型履带车辆多采轴布置和分置布置。为减小动载荷冲击，大、中型履带车辆多采用同轴布置。用同轴布置。 驱动轮布置：驱动轮布置：有后置，前置和高置三种形式。一般大多采用后有后置，前置和高置三种形式。一般大多采用后置，履带驱动段短，摩擦损失小，行走效率高，且重心低。置，履带驱动段短，摩擦损失小，行走效率高，且重心低。 离去角和接近角：离去角和接近角：保证履带行走装置有一定越过障碍的能力。保证履带行走装置有一定越过障碍的能力。 支重轮布置：支重轮布置：个数和布置应有利于履带接地压力分布均匀以及个数和布置应有利于履带接地压力分布均匀以及增大履带的接地长度。个数随车重的增加而增多。增大履带的接地长度。个数随车重的增加而增多。 托链轮布置：托链轮布置：用来限制上方区段履带下垂量。为减少与履带间用来限制上方区段履带下垂量。为减少与履带间的摩擦损失，托链轮数目不易过多。的摩擦损失，托链轮数目不易过多。离去角离去角接近角接近角第四节第四节 履带行走装置主要构件设计履带行走装置主要构件设计一、履带一、履带功功 用：用：支承机械重量，并保证发出足够的驱动力。支承机械重量，并保证发出足够的驱动力。设计要求：设计要求：要有良好的附着性能，以及足够的强度、刚度要有良好的附着性能，以及足够的强度、刚度 和耐磨性。和耐磨性。类类 型：型：根据履带板结构，分为组合式和整体式两种。根据履带板结构，分为组合式和整体式两种。组合式履带组合式履带履带板履带板链轨节链轨节履带销履带销整体式履带整体式履带履带板履带板履带销履带销标准型（标准型（一般土质地面一般土质地面） 矮履齿型矮履齿型（松散岩石地面）（松散岩石地面）双履齿型（双履齿型（矿山作业）矿山作业）多履齿型多履齿型（矿山作业）（矿山作业）平履板型平履板型（坚硬岩石面）（坚硬岩石面）中央穿孔型中央穿孔型（雪地作业）（雪地作业）三角形三角形（湿地和沼泽作业）（湿地和沼泽作业）曲峰三角形曲峰三角形（湿地和沼泽作业）（湿地和沼泽作业）二、驱动链轮二、驱动链轮功功 用：用：用来卷绕履带，将传动系统动力传至履带，以保用来卷绕履带，将传动系统动力传至履带，以保 证机械行驶或作业。证机械行驶或作业。设计要求：设计要求：与履带的啮合性能要良好，要耐磨且便于更换磨与履带的啮合性能要良好，要耐磨且便于更换磨 损元件。损元件。类类 型：型：驱动轮与履带的啮合方式有节销式和节齿式。驱动轮与履带的啮合方式有节销式和节齿式。 驱动轮的结构有整体式、齿圈式和齿块拼合式。驱动轮的结构有整体式、齿圈式和齿块拼合式。齿块拼合式驱动链轮齿块拼合式驱动链轮 履带板的节距设履带板的节距设计为驱动轮齿节距计为驱动轮齿节距的两倍。的两倍。自动除泥效果好；自动除泥效果好；延长驱动轮使用寿命。延长驱动轮使用寿命。三、支重轮三、支重轮功功 用：用：用来支承机体，夹持履带，防止履带横向滑脱，用来支承机体，夹持履带，防止履带横向滑脱， 并在转向时迫使履带在地面上侧向滑移。并在转向时迫使履带在地面上侧向滑移。设计要求：设计要求：要求密封可靠，轮缘耐磨，滚动阻力小。要求密封可靠，轮缘耐磨，滚动阻力小。类类 型：型：有单边支重轮和双边支重轮两种。有单边支重轮和双边支重轮两种。浮动密封浮动密封四、托链轮四、托链轮功功 用：用：用来拖住上部的履带，防止履带下垂过大，以减用来拖住上部的履带，防止履带下垂过大，以减 少履带运动时的跳振现象。少履带运动时的跳振现象。设计要求：设计要求：与支重轮相比，受力小，不易受泥水侵蚀，因此与支重轮相比，受力小，不易受泥水侵蚀，因此 结构简单，尺寸较小。结构简单，尺寸较小。五、引导轮和张紧装置五、引导轮和张紧装置功功 用：用：引导轮能支撑和引导履带正确卷绕。它与张紧装引导轮能支撑和引导履带正确卷绕。它与张紧装 置一起使履带保持一定张紧度并缓和地面冲击。置一起使履带保持一定张紧度并缓和地面冲击。设计要求：设计要求：引导轮可前后调节，张紧装置中一般装有弹簧。引导轮可前后调节，张紧装置中一般装有弹簧。类类 型：型：张紧装置有机械调节式和液压调节式两种。张紧装置有机械调节式和液压调节式两种。引导轮结构示意图引导轮结构示意图机械调节式张紧装置机械调节式张紧装置液压调节式张紧装置液压调节式张紧装置六、台车架六、台车架功功 用：用：传递作用力，保证车辆在转向时以及在横向坡道传递作用力，保证车辆在转向时以及在横向坡道 上工作时，行走装置不发生横向偏歪。上工作时，行走装置不发生横向偏歪。设计要求：设计要求：要有足够的强度和刚度。要有足够的强度和刚度。类类 型：型：一般分为斜撑臂式和非斜撑臂式两种。一般分为斜撑臂式和非斜撑臂式两种。第五节第五节 行走装置的液压驱动方式行走装置的液压驱动方式 高速小扭矩液压马达驱动高速小扭矩液压马达驱动 低速大扭矩液压马达驱动低速大扭矩液压马达驱动