吴永平第二篇工程机械底盘设计第十一章履带式工程.pptx

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1、第十一章第十一章 履带式机械履带式机械(jxi)(jxi)行驶系行驶系 悬架；履带行走悬架；履带行走(xngzu)(xngzu)系统结构布置；行走系统结构布置；行走(xngzu)(xngzu)装置主要构件设计装置主要构件设计第一页，共34页。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，其主要功履带式底盘行驶系由机架，悬架和行走装置组成，其主要功用是连接用是连接(linji)、承重、传力和缓和冲击与振动。、承重、传力和缓和冲击与振动。行走装置，支承整机重量，并利用行走装置，支承整机重量，并利用(lyng)履带与地面的作用产生牵履带与地面的作用产生牵引力。包括驱动轮、引导

2、轮、支重轮、托链轮、履带、台车架等。引力。包括驱动轮、引导轮、支重轮、托链轮、履带、台车架等。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置，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置，并缓和地面对机体的冲击和振动并缓和地面对机体的冲击和振动(zhndng)。有刚性、半刚性、弹性悬架。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，是整机的骨架。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。可分为全梁式和半梁式两种，工程机械多采用半梁式。第二页，共34页。TY

3、220TY220推土机的半梁式机架推土机的半梁式机架第三页，共34页。特特 点：点：履带式机械的全部重量都压在履带上，整机重量都是附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。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，不易打履带支承面上有履齿，其抓地能力比轮胎花纹强，不易打滑滑(dhu)(dhu)，有利于发挥较大牵引力。，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力履带支承面积大，接地比压小，通过松软或泥泞场地能力强。强。结构复杂，重量大，运动惯性大，减振性能差，零件易结构复杂，重量大，运动惯性大，减振性能差，零件易

4、损坏。因此，行驶速度不能太高，机动性差。损坏。因此，行驶速度不能太高，机动性差。第四页，共34页。一、刚性一、刚性(n xn)悬架悬架 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，但具有较好的作业和冲击和振动，但具有较好的作业(zuy)(zuy)稳定性。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 履带式机械履带式机械(jxi)(jxi)的悬架的悬架WY60型挖掘机（无台型挖掘机（无台车架设计）车架设计）第五页，共34页。履带式挖掘机的行

5、驶系（有台车架履带式挖掘机的行驶系（有台车架(ch ji)(ch ji)设计）设计）第六页，共34页。W100W100型挖掘机的刚性悬架（小台车架型挖掘机的刚性悬架（小台车架(ch ji)(ch ji)设计）设计）第七页，共34页。二二 半刚性半刚性(n xn)悬架悬架 机体重量部分经刚性机体重量部分经刚性(n xn)(n xn)元件而另一部分经弹性元件元件而另一部分经弹性元件传给支重轮，可以部分地缓和冲击与振动。一般机体前部与行走装传给支重轮，可以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，后部刚性置弹性连接，后部刚性(n xn)(n xn)连接。弹性元件有悬架弹簧和连接。弹性元件

6、有悬架弹簧和橡胶弹性块两种型式。橡胶弹性块两种型式。单位重力单位重力(zhngl)贮能量较小贮能量较小第八页，共34页。橡胶橡胶(xingjio)弹性块平衡梁弹性块平衡梁第九页，共34页。橡胶橡胶(xingjio)弹簧弹簧受力简图受力简图 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，弹簧的弹性变形和承载能力都比较大，弹簧的压缩(y su)(y su)变形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 橡胶橡胶(xingjio)(xingjio)承压能力强，但弹簧承压

7、能力强，但弹簧变形量小，因此吸收变形量小，因此吸收能量的能力较小。能量的能力较小。=90=90，纯剪切，纯剪切 弹簧变形量大，弹簧变形量大，但橡胶但橡胶(xingjio)(xingjio)抗抗剪能力差，因此吸收剪能力差，因此吸收能量的能力较小。能量的能力较小。第十页，共34页。三三 弹性弹性(tnxng)悬架悬架 机体机体(jt)重量完全经弹性元件传给支重轮。悬架的减振、缓和路面冲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。击能力强。能够缓和机器高速行驶而带来的各种冲击。东方红拖拉机行走东方红拖拉机行走(xngzu)装置装置第十一页，共3

8、4页。第十二页，共34页。D10型推土机行走型推土机行走(xngzu)装置装置第十三页，共34页。第三节第三节 履带履带(ldi)(ldi)行走系统结构布置行走系统结构布置 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。同轴布置。驱动轮布置：有后置，前置和高置三种形式。一般大多采用后驱动轮布置：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，摩擦损失置，履带驱动段短，摩擦损失(snsh)(snsh

9、)小，行走效率高，且重心低。小，行走效率高，且重心低。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。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。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：用来限制上方区段履带下垂量。为减少与履带间托链轮布置：用来限制上方区段履带下垂量。为减少与履带间的摩擦损失的摩擦损失(snsh)(snsh)，托链轮数目不易过多。，托链轮数目不易过多。第十四页，共34页。离去角离去角接近接近(ji

10、jn)角角第十五页，共34页。第四节第四节 履带行走履带行走(xngzu)(xngzu)装置主要构件设计装置主要构件设计一、履带一、履带(ldi)功功 用：支承机械重量，并保证发出足够用：支承机械重量，并保证发出足够(zgu)(zgu)的驱动力。的驱动力。设计要求：要有良好的附着性能，以及足够设计要求：要有良好的附着性能，以及足够(zgu)(zgu)的强度、刚度的强度、刚度 和耐磨性。和耐磨性。类类 型：根据履带板结构，分为组合式和整体式两种。型：根据履带板结构，分为组合式和整体式两种。第十六页，共34页。组合式履带组合式履带(ldi)履带履带(ldi)板板链轨节链轨节履带履带(ldi)销销整

11、体式履带整体式履带(ldi)履带履带(ldi)板板履带履带(ldi)销销第十七页，共34页。第十八页，共34页。标准型（一般标准型（一般(ybn)土质地土质地面）面）矮履齿型（松散岩石矮履齿型（松散岩石(ynsh)地面）地面）双履齿型（矿山双履齿型（矿山(kungshn)作业）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）第十九页，共34页。二、驱动链轮二、驱动链轮功功 用：用来卷绕履带，将传动系统动力用

12、：用来卷绕履带，将传动系统动力(dngl)(dngl)传至履带，传至履带，以保以保 证机械行驶或作业。证机械行驶或作业。设计要求：与履带的啮合性能要良好，要耐磨且便于更换磨设计要求：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：驱动轮与履带的啮合方式有节销式和节齿式。型：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。第二十页，共34页。齿块拼合齿块拼合(pn h)式驱动链轮式驱动链轮第二十一页，共34页。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。自动除泥效果自

13、动除泥效果(xiogu)(xiogu)好；好；延长驱动轮使用寿延长驱动轮使用寿命。命。第二十二页，共34页。三、支重轮三、支重轮功功 用：用来支承机体，夹持履带，防止履带横向滑脱用：用来支承机体，夹持履带，防止履带横向滑脱(hu tu)(hu tu)，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：要求密封可靠，轮缘耐磨，滚动阻力小。设计要求：要求密封可靠，轮缘耐磨，滚动阻力小。类类 型：有单边支重轮和双边支重轮两种。型：有单边支重轮和双边支重轮两种。第二十三页，共34页。第二十四页，共34页。浮动浮动(fdng)密封密封第二十五页，共34页。四、托链轮四、托

14、链轮(lin ln)功功 用：用来拖住上部的履带，防止履带下垂过大，以减用：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(xinxing)(xinxing)。设计要求：与支重轮相比，受力小，不易受泥水侵蚀，因此设计要求：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。第二十六页，共34页。第二十七页，共34页。五、引导五、引导(yndo)轮和张紧轮和张紧装置装置功功 用：引导轮能支撑和引导履带正确卷绕。它与张紧装用：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

15、持一定张紧度并缓和地面冲击。设计要求设计要求(yoqi)(yoqi)：引导轮可前后调节，张紧装置中一般装有：引导轮可前后调节，张紧装置中一般装有弹簧。弹簧。类类 型：张紧装置有机械调节式和液压调节式两种。型：张紧装置有机械调节式和液压调节式两种。第二十八页，共34页。引导引导(yndo)轮结构示意图轮结构示意图第二十九页，共34页。机械机械(jxi)调节式张紧装置调节式张紧装置第三十页，共34页。液压调节液压调节(tioji)式张紧装置式张紧装置第三十一页，共34页。六、台车架六、台车架(ch ji)功功 用：传递作用力，保证车辆在转向时以及在横向坡道用：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：要有足够的强度和刚度设计要求：要有足够的强度和刚度(n d)(n d)。类类 型：一般分为斜撑臂式和非斜撑臂式两种。型：一般分为斜撑臂式和非斜撑臂式两种。第三十二页，共34页。第三十三页，共34页。第五节第五节 行走行走(xngzu)(xngzu)装置的液压驱动方式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(q dn)(q dn)低速大扭矩液压低速大扭矩液压马达驱动马达驱动(q dn)(q dn)第三十四页，共34页。