果園履帶運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)說明書

1、摘要我國果園多采用單戶小面積栽植方式，普通農(nóng)業(yè)機(jī)械的果園通過性低， 果園管理作業(yè)幾乎都要靠人工來完成，工作效率非常低，直接影響著果樹的 生長、果實(shí)產(chǎn)量、果品質(zhì)量及果農(nóng)經(jīng)濟(jì)效益。近幾年隨著我國果樹栽培模式 的變革，一些新建果園采用矮砧密植型栽培模式，并對(duì)傳統(tǒng)的喬砧密植型果 園進(jìn)行間伐提干改型，為果園機(jī)械化作業(yè)提供了發(fā)展條件。本課題針對(duì)果園 作業(yè)機(jī)械現(xiàn)狀及其需求，通過對(duì)國內(nèi)外多功能果園作業(yè)機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查分 析，結(jié)合園藝技術(shù)，研究設(shè)計(jì)了專門用于輔助果樹修剪、植保、果實(shí)采摘、 運(yùn)輸?shù)染哂幸粰C(jī)多用型的果園作業(yè)平臺(tái)。所做主要工作包括：根據(jù)果樹栽培模式及園藝要求，確定多功能果園作業(yè)平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)參 數(shù)，根

2、據(jù)機(jī)具的作業(yè)環(huán)境，采用履帶式行走機(jī)構(gòu)，在分析履帶式行走機(jī)構(gòu)和 剪叉式升降臺(tái)的工作原理的基礎(chǔ)上， 通過運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)知識(shí)確定總功耗等 基本參數(shù)。關(guān)鍵詞：果園；作業(yè)平臺(tái)；底盤AbstractBecause of our orchards are mostly planted a small area of single-family way,common agricultural machinery hard to cross orchard,orchard management practices have to rely on manual methods,work efficiency is

3、 very low,directly affects the impact on fruit growth, yield,fruit quality and economic efficiency of farmers. As China's change of apple cultivation model in recent years, some new type of conventional orchards Joe anvil type high density thinningto mention dry variant, provides for the develop

4、ment of mechanized orchard conditions. operations,through the development ofdomestic and international multi-orchard operating machinery survey analysis,combinedwith horticultural technology,research and design specifically for supporting fruit treespruning,plant protection, fruit picking,transporta

5、tion and other multi-purpose orchardoperating platform. Main work done by this paper include:According to fruit growing and gardening requirements model parameters,according to the mechanical operating environment, using a crawler running gear,in the analysis of crawler-type running gear and scissor

6、 lift work platform based on the principle, kinematics and dynamics determined by the total power consumption of the basic parameters.Key words: orchard; platform; batholith摘要IAbstract錯(cuò)誤!未定義書簽。弓I言1第1章履帶裝置行走系統(tǒng)概述2我國果園機(jī)械研發(fā)與應(yīng)用存在的問題 3橡膠履帶的國外發(fā)展 錯(cuò)誤!未定義書簽。橡膠履帶的國內(nèi)發(fā)展 錯(cuò)誤!未定義書簽。第2章橡膠履帶結(jié)構(gòu)34橡膠履帶的術(shù)語和定義 34橡膠履帶的構(gòu)造34

7、橡膠履帶的分類方法 35橡膠履帶的標(biāo)記方法 38橡膠履帶基本性能38橡膠履帶名者構(gòu)配置 39國內(nèi)橡膠履帶生產(chǎn)方式4.1履帶行走機(jī)構(gòu)的附著性能 4.1第三章運(yùn)輸機(jī)行走裝置的總體方案設(shè)計(jì) 7橡膠履帶結(jié)才設(shè)計(jì)特點(diǎn)7.履帶車輛的接地比壓 12行走機(jī)構(gòu)主要尺寸參數(shù)的確定1.2履帶條數(shù)1.6雙履帶轉(zhuǎn)向方式1.7結(jié)構(gòu)布置及參數(shù)1.7張緊力的調(diào)整1.9驅(qū)動(dòng)輪的設(shè)計(jì)20驅(qū)動(dòng)輪磨損21支重輪的設(shè)計(jì)2.4.托鏈輪的設(shè)計(jì)3.0.導(dǎo)向輪的設(shè)計(jì)3.1.第 4 章 履帶液壓張緊緩沖裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 34張緊裝置結(jié)構(gòu)組成4.5運(yùn)輸機(jī)前進(jìn)時(shí)液壓張緊機(jī)構(gòu)的張緊力4.6運(yùn)輸機(jī)后退時(shí)液壓張緊機(jī)構(gòu)的張緊力47張緊液壓缸的設(shè)計(jì)4.8蓄能器

8、的選用設(shè)計(jì)4.8第 5 章 “四輪一帶”的使用與維護(hù) 51“四輪一帶”介紹 5.1.“四輪一帶”的使用 5.1“四輪一帶”的維護(hù) 52、失效現(xiàn)象及原因分析 52、使用注意事項(xiàng) 52、修理辦法 52總結(jié) 53致謝 55參考文獻(xiàn) 56引言為了減少勞動(dòng)強(qiáng)度，提高農(nóng)民勞動(dòng)熱情，增加果園產(chǎn)量，降低果實(shí)收獲運(yùn)輸 成本，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的機(jī)械化，一種果園運(yùn)輸機(jī)械將成為一種迫切的需求。我國南方果樹種植大部分在山地地區(qū)，由于地形的制約，傳統(tǒng)的道路運(yùn)輸（如拖拉機(jī)） 不能很好的滿足運(yùn)輸要求，并且?guī)в幸欢ǖ奈ｋU(xiǎn)性。目前市場上沒有可采用的果 園運(yùn)輸機(jī)械國內(nèi)外學(xué)者對(duì)如何克服各種不利因素， 開發(fā)出適應(yīng)山區(qū)果園條件的運(yùn) 輸機(jī)械，

9、進(jìn)行了大量的研究與探討，如鋪設(shè)單軌道與雙軌道山地的果園運(yùn)輸機(jī)。 這種山地運(yùn)輸機(jī)械具有運(yùn)輸量大、 效率高的基本特點(diǎn)；但軌道只能鋪設(shè)在主要干 道上，在果樹叢中是無法鋪設(shè)軌道的，運(yùn)輸時(shí)也只能將所運(yùn)物料裝卸在臨近軌道 的路邊。如何創(chuàng)新性地開發(fā)一種適應(yīng)于華北山區(qū)果園條件， 適于中老年人操作的， 能在果園樹叢間自由穿行，并能對(duì)果品、肥料、雜草、枝杈等進(jìn)行運(yùn)輸作業(yè)的省 力化車型，是本課題研究的主要落腳點(diǎn)。為此本文設(shè)計(jì)山區(qū)果園運(yùn)輸機(jī)械的行走 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。第1章履帶裝置行走系統(tǒng)概述履帶式行走裝置的功用是支承機(jī)體及機(jī)械的全部質(zhì)量，將發(fā)動(dòng)機(jī)傳到驅(qū)動(dòng)輪 上的扭矩轉(zhuǎn)變成機(jī)械行駛和進(jìn)行作業(yè)所需的牽引力，傳遞、承受各種力、力

10、矩， 緩和路面不平引起的沖擊、振動(dòng)。履帶式行走裝置有結(jié)構(gòu)完全相同的兩部分， 分別裝在機(jī)械的兩側(cè)，主要由支 重輪、托鏈輪、引導(dǎo)輪、緩沖裝置及履帶等組成。圖a圖a為履帶行走裝置的結(jié)構(gòu)圖，其中5一支重輪總成；6密封履帶總成； 7一行走梁機(jī)構(gòu)；8一導(dǎo)向輪總成；9一張緊裝置護(hù)罩；10車輛型液壓油缸；11 一油缸支架；12一托鏈輪總成；13一軸系統(tǒng)總成；14驅(qū)動(dòng)輪支座；15一牽引支 架；16一張緊裝置。履帶式行走裝置的特點(diǎn)橡膠履帶是一種橡膠與金屬或纖維材料復(fù)合而成的環(huán)形橡膠帶，主要適用于農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械和運(yùn)輸車輛等的行走部分。橡膠履帶行走機(jī)構(gòu)不破壞路面， 具有接地比壓小、通過性好、越野能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單及

11、無需維護(hù)等特點(diǎn)。橡膠履 帶為無接縫整體式設(shè)計(jì)，行走阻力比普通金屬履帶小15%左右，并且有吸振作 用，可以減輕機(jī)器的震動(dòng)，延長機(jī)器使用壽命。履帶中部厚、兩側(cè)漸薄的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使其轉(zhuǎn)向更為靈活。使用橡膠履帶能改善農(nóng)業(yè)機(jī)械與建筑機(jī)械等機(jī)械的行駛性能，擴(kuò)大其使用范圍。果園機(jī)械發(fā)展歷史果園農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝孤立，未能有機(jī)融合國內(nèi)外實(shí)踐表明，農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，相互適應(yīng)，相互促進(jìn)，是建設(shè)現(xiàn)代果業(yè)的內(nèi)在要求和必然選擇。目前，我國農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝專家之間缺乏交流，果樹種植和栽培管理模式與機(jī)械裝備不能相互配套問題特別突出。果園標(biāo)準(zhǔn)化主要是從農(nóng)藝角度開展，缺乏對(duì)機(jī)械裝備和設(shè)施的考慮， 沒有預(yù)留機(jī)械裝備和設(shè)施的安裝及使用空間；同時(shí)果園機(jī)械

12、裝備的研發(fā)缺乏針對(duì)性，嚴(yán)重影響果樹機(jī)械化生產(chǎn)的推廣應(yīng)用，大規(guī)模機(jī)械化作業(yè)實(shí)現(xiàn)十分困難。橡膠履帶(rubber track)是為了適應(yīng)近代各種機(jī)械技術(shù)發(fā)展，模擬金屬履帶而研發(fā)的跨機(jī)械、橡膠專業(yè)的新型行走部件。橡膠履帶的發(fā)展歷史是橡膠制品不斷配合和滿足各種機(jī)械發(fā)展的歷史。在上世紀(jì)60 年代日本一家農(nóng)業(yè)機(jī)械制造公司(ISEKI的工程師提出設(shè)想，委托橡膠企業(yè)(BRIDGE STONER發(fā)了第一條替代金屬履帶的橡膠履帶，并應(yīng)用在水稻收割機(jī)械上。由于橡膠履帶比重輕，機(jī)器的接地比壓較小，收割機(jī)可以在泥水的稻田中工作，從而使水稻機(jī)械化收割得以推廣。經(jīng) 幾 十 年 的 發(fā) 展 ， 日 本 發(fā) 展 成 為 橡 膠

13、 履 帶 的 主 要 生 產(chǎn) 國 家 ， 以 BRIDGE STONE(BS)FUKUYAMA(FRC)代表的橡膠履帶制造廠，在產(chǎn)品品質(zhì)、規(guī)格品種、 市場知名度及份額上都占有排頭的地位在世界上發(fā)達(dá)國家使用橡膠履帶作為行走部件較為普遍，使用橡膠履帶多的國家和地區(qū)依次是日本、北美、歐洲。我國橡膠履帶開發(fā)研制工作始于20 世紀(jì) 80 年代末期，是利用日本BS和FRC技術(shù)發(fā)展起來的。BS在中國等國家均有工廠生產(chǎn)橡膠履帶。FRC與中國杭州橡膠(集團(tuán)) 公司永固橡膠廠建立技術(shù)合作關(guān)系，永固廠現(xiàn)己發(fā)展成大型橡膠履帶生產(chǎn)基地，向全世界供應(yīng)橡膠履帶。我國先后在杭州、鎮(zhèn)江、沈陽、開 封及上海等地成功開發(fā)了多種橡膠

14、履帶，用于農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械和輸送車輛等，并形成了批量生產(chǎn)能力。目前， 估計(jì)全國新機(jī)械橡膠履帶特別是農(nóng)用橡膠履帶的用量為10萬條/年，銷后服務(wù)市場10萬條/年，從總數(shù)上看，我國己成為世界上 橡膠履帶生產(chǎn)使用大國，但由于產(chǎn)品品質(zhì)及知名度的關(guān)系，還多屬于低端產(chǎn)品， 在國際上廉價(jià)銷售。由于采用了橡膠履帶行走系統(tǒng)噪聲低、振動(dòng)小、乘坐舒適。目前，我國橡膠履帶的品質(zhì)與國外的產(chǎn)品差距甚小， 而且還具有一定的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。但我國在橡膠 履帶使用范圍較窄，工程機(jī)械仍多采用金屬履帶。國內(nèi)工程機(jī)械主機(jī)廠裝配橡膠 履帶的產(chǎn)品也多數(shù)銷售到海外市場。表橡膠履帶的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用產(chǎn)品工程機(jī)械挖掘機(jī)、裝載機(jī)、鉆機(jī)、壓實(shí)機(jī)、起重機(jī)

15、農(nóng)用機(jī)械大型拖拉機(jī)、多功能機(jī)械運(yùn)輸機(jī)械運(yùn)輸車輛、裝甲運(yùn)兵車雪地機(jī)械除雪機(jī)、雪地摩托特種機(jī)械全路面坦克起重機(jī)械推土機(jī)橡膠履帶的使用極大地?cái)U(kuò)展了履帶式和輪式行走運(yùn)輸機(jī)械的應(yīng)用范圍，克服了各種不利地形條件對(duì)機(jī)械作業(yè)的制約，其在拖拉機(jī)、各種農(nóng)業(yè)和工程及運(yùn)輸機(jī) 械中的應(yīng)用必將進(jìn)一步擴(kuò)大。其發(fā)展趨勢(shì)是在改進(jìn)結(jié)構(gòu)、采用新材料和新技術(shù)基 礎(chǔ)上提高壽命，并向輕量化、大型化、高強(qiáng)化、多品種、多功能與可調(diào)換化方向 發(fā)展，進(jìn)一步滿足在各種惡劣氣候與地形條件下使用和大噸位工程機(jī)械運(yùn)輸車輛 使用的要求。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和完善，橡膠履帶將由易損件演變?yōu)楣δ芗?其使用壽命的極大提高是完全可以實(shí)現(xiàn)的。第三章運(yùn)輸機(jī)行走裝置的

16、總體方案設(shè)計(jì)橡膠履帶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)橡膠履帶設(shè)計(jì)的前提是對(duì)相關(guān)機(jī)械車輛類型、車輪結(jié)構(gòu)、功率、速度、用途 和工作條件進(jìn)行了解，設(shè)計(jì)范圍包括驅(qū)動(dòng)方式、承載與牽引強(qiáng)度的計(jì)算、結(jié)構(gòu)材 料品種型號(hào)的選擇，斷面結(jié)構(gòu)的布置、花紋形態(tài)和高度及膠料配方性能等方面的 工作。芯金用于傳遞驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力或者保持橡膠履帶的剛度，為防止脫輪一般設(shè) 有防脫離突起。材質(zhì)使用鍛鋼（相當(dāng)于SSOC鑄鋼（相當(dāng)于FCD45）芯金的設(shè)計(jì) 應(yīng)保證使用中抗彎、耐磨、抗剪切、抗扭轉(zhuǎn)和橫向支撐的能力，不會(huì)出現(xiàn)裂紋和 斷齒。芯金在受彎曲力時(shí)，保持彈性變形的最大應(yīng)力不小于機(jī)重的倍。強(qiáng)力層用以保持橡膠履帶的張力，一般使用鋼絲簾線，也使用聚芳基酥胺纖維等。

17、為提 高剛度有時(shí)加入12層斜裁簾線。強(qiáng)力層設(shè)計(jì)要能保證履帶的拉伸強(qiáng)度，保持 履帶節(jié)距的穩(wěn)定。對(duì)材料強(qiáng)度的計(jì)算應(yīng)考慮到超載和使用中外力與環(huán)境造成的機(jī) 械和化學(xué)的腐蝕破壞作用。履帶的縱向拉力設(shè)計(jì)應(yīng)大于機(jī)重的5倍以上，按公式（2-1）計(jì)算：F = fC（2-1）式中：F 一履帶的縱向拉力，N; f 單根鋼絲線（繩）破斷力，N;C 一履帶的縱向單根鋼絲線（繩）的總根數(shù)。在牽引材料的結(jié)構(gòu)層次布置上，要考慮到不同纖維材料間的合理組合。在保 證拉伸強(qiáng)度與節(jié)距穩(wěn)定的同時(shí)，提高履帶的縱向柔順性、耐用性和減小產(chǎn)品質(zhì)量。鋼絲簾線（繩）與橡膠的粘合強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)符合表的規(guī)定鋼絲簾線（繩）直徑/mm粘合強(qiáng)度/-1鋼絲簾線（

18、繩）直徑/mm粘合強(qiáng)度/-1<>10>70>20>80>40>90>60緩沖層用以包覆芯金和補(bǔ)強(qiáng)帶，接地面一側(cè)帶有凸緣。所用橡膠具有耐割裂性、 振動(dòng)性、 嚙合性和耐久性等性能。而這些性能在很大程度上取決于履帶與機(jī)身的匹配、用途、 行駛路面等。緩沖層的選材與布置不僅要能對(duì)強(qiáng)力層牽引件起到增強(qiáng)和保護(hù)作用。履帶的外層膠花紋塊的選型與高度設(shè)計(jì)應(yīng)以適應(yīng)地形條件和提高牽引力為前提，當(dāng)然也需顧及成本?；y的構(gòu)型應(yīng)避免應(yīng)力集中，改善抗裂口增長性及減少碎石擠壓入花紋內(nèi)造成橡膠的早期損壞。目前多數(shù)橡膠履帶制造企業(yè)采取實(shí)物測繪、解剖分析的方式進(jìn)行橡膠履帶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。橡

19、膠履帶的理論力學(xué)、材料力學(xué)及有限元分析與應(yīng)用尚在起步階段?；y側(cè)膠用來防止帶體受機(jī)械損傷穿洞和穿孔和早期磨損，向路面?zhèn)鬟f車輛的牽引力和制動(dòng)力，增加與路面的附著力，以及吸收與傳遞履帶在運(yùn)動(dòng)時(shí)的振蕩。其行駛部分是由不同形狀的花紋塊、花紋溝所構(gòu)成的表面。橡膠履帶表面的花紋形狀則是根據(jù)其用途精心設(shè)計(jì)，有平行、單梯、雙梯、三角、蝶型、雪花、鋸齒、導(dǎo)軌等各種類型。花紋側(cè)膠應(yīng)具備良好的耐磨、耐穿刺、抗撕裂、抗崩花掉塊、耐屈撓龜裂、抗裂口增長性、耐空氣中氧、臭氧、日光老化，以及耐拉伸永久變形性能和動(dòng)態(tài)疲勞性能等。橡膠履帶應(yīng)在-25+55范圍內(nèi)使用。底膠在花紋側(cè)膠下層是基部膠，用來緩沖振蕩和沖擊。底膠在多次變形

20、下，因摩擦作用而放出大量的熱。因此，底膠應(yīng)具備生熱低、有良好的導(dǎo)熱性、具有高彈性、與緩沖層膠粘合性能佳等特點(diǎn)。鋼絲簾線膠應(yīng)有與鋼絲良好的粘合強(qiáng)度、具有較高的彈性與柔軟性、良好的導(dǎo)熱性、良好的氣密性，在多次變形下生熱性應(yīng)當(dāng)極小，應(yīng)有高度的疲勞強(qiáng)度、有高度的耐熱性能、耐多次剪切變形性能。布層膠應(yīng)具有耐熱、彈性高、耐老化、耐多次變形性能、抗撕裂、永久變形小等特點(diǎn)。與簾布、鋼絲簾線膠有良好的附著力，有良好的壓延工藝性能。齒膠應(yīng)具有與芯金良好的粘合強(qiáng)度、與輪側(cè)膠有良好的粘合性、較高的強(qiáng)度與剛性，未硫化狀態(tài)的流動(dòng)性要低，硫化狀態(tài)流動(dòng)性要好。輪側(cè)膠應(yīng)具有較高的彈性、抗撕裂性、耐空氣中氧、臭氧、日光老化，耐屈

21、撓龜裂、抗烈日增長性，較好的回彈性、耐壓縮永久變形性和動(dòng)態(tài)疲勞性能等。最大 適 應(yīng) 重 量 = 本 機(jī) 重量+ 可 能 裝 載 的 最 大 重 量 （ 包 括 人 、 物 質(zhì) 零 件 、燃料等 ）當(dāng)用于運(yùn)輸車輛時(shí)，因超載總是難免的，所以在選用橡膠履帶時(shí)可將超載量也計(jì)算在內(nèi)。 所需的規(guī)格要求也可根據(jù)上述格式由供需雙方協(xié)商而定。根據(jù)具體的使用情況，履帶生產(chǎn)廠可向需方提出機(jī)械鏈輪配置圖（詳見圖2-7）所示的傳動(dòng)方式作為 推薦方案。關(guān)于與橡膠履帶配套的機(jī)械鏈輪，可按實(shí)際行駛情況對(duì)直徑和齒形進(jìn) 行調(diào)整。機(jī)械鏈輪節(jié)徑如圖 2-8。Do Pn/Di Do 2CDo 一鏈輪節(jié)徑；Di 一鏈輪根徑；P 橡膠履帶

22、的節(jié)距；n 鏈輪齒數(shù)；C 一從橡膠履帶的內(nèi)周面到芯部中心的距離圖2-9橡膠履帶使用張力示意圖橡膠履帶的張力的大小是衡量橡膠履帶在使用過程中極重要的一個(gè)性能指 標(biāo)，如果張力太小，在行過程中易導(dǎo)致脫輪（即橡膠履帶脫落現(xiàn)象），成為故障的 原因。橡膠履帶張力的確定，應(yīng)按配套機(jī)械使用說明書的規(guī)定進(jìn)行校正。 在一般 情況下可參考圖2-9所示的方法進(jìn)行調(diào)正。圖2-10橡膠履帶花紋結(jié)構(gòu)3.1.1 履帶車輛的接地比壓通常所說的履帶車輛接地比壓均指平均接地比壓一般地說，q值愈小，履帶車輛在松軟地面及泥濘地面的沉陷也愈小， 從而使行駛阻力降低，同時(shí)也不易破 壞巖土的抗剪強(qiáng)度而保證車輛附著力的充分發(fā)揮。 而實(shí)際上，由

23、于支重輪的間距 與數(shù)目不同，各支重輪所承受機(jī)重不同，以及履帶支承面下方巖土的不均勻性等 因素的影響，履帶接地段各點(diǎn)的接地壓力是不同的， 同時(shí)，由于整機(jī)重心相對(duì)兩 條履帶對(duì)稱中心線的偏移，也使兩條履帶的接地壓力不同，甚至在接地壓力分布 上也不同。(0注介解圖2-11橡膠履帶模型3.1.2 行走機(jī)構(gòu)主要尺寸參數(shù)的確定名義接地壓力即平均接地比壓或平均單位壓力，為整車重量除以履帶接地 面積，此指標(biāo)為履帶車輛設(shè)計(jì)總體參數(shù)選擇的依據(jù)。履帶接地長度L、軌距B和履帶寬度b應(yīng)合理匹配，使平均接地比壓、附著性能和轉(zhuǎn)彎性能符合要求。履帶 式車輛的自重和工作載荷通過履帶傳遞到地面上，履帶的接地比壓決定了機(jī)械的 通過性

24、，履帶的條數(shù)和總接地面積由機(jī)器重量和地面所能承受的接地比壓所決定。按行走裝置的工作環(huán)境允許的平均接地比壓值p& 50kPa根據(jù)履帶數(shù)和平均接地比壓確定總接地面積：A> G/P總接地面積A=2Lb其中：L行走裝置的接地長度，單位為 m；G機(jī)體的重量，單位為 kN； b履帶的寬度，單位為 m。根據(jù)果園作業(yè)平臺(tái)的實(shí)際工況，取G=10kN,由公式可得：2Lt>> （10/50=m2履帶行走裝置的接地長度和履帶軌距的比值對(duì)履帶行走機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向性能和轉(zhuǎn)向所需的功率影響很大，如果比值超過，履帶行走裝置很難轉(zhuǎn)向，如果比值小于1，行走機(jī)構(gòu)的直線行走能力較差，必須頻繁的轉(zhuǎn)向一般 L/B=

25、取 L/B=根據(jù)新型果園多采用低矮密植型種植模式，考慮果樹的行距，且要求作業(yè)平臺(tái)具有良好的通過性和轉(zhuǎn)向性能，取履帶軌距為。所以 L = X =又由經(jīng)驗(yàn)公式：b/L=取 b/L= b = L >= a）履帶板結(jié)構(gòu)的選擇履帶板的型式很多，標(biāo)準(zhǔn)化后規(guī)定采用重量輕、強(qiáng)度高、 結(jié)構(gòu)簡單和價(jià)格較低的軋制履帶板。履帶板有單筋、雙筋和三筋數(shù)種。本機(jī)采用三筋式普通履帶板，這種履帶板筋稍短易于轉(zhuǎn)向，且由于筋多使履帶板的強(qiáng)度和剛度提高，承重能力大 ,主要用于小型工程機(jī)械。三筋板上有四個(gè)連接孔，中間有兩個(gè)清泥孔。當(dāng)鏈軌繞過驅(qū)動(dòng)輪時(shí)可借助輪齒自動(dòng)清除鏈軌節(jié)上的淤泥。相鄰兩履帶板制成有搭接部分，防止履帶板之間夾進(jìn)石

26、塊而產(chǎn)生高的應(yīng)力。b）履帶節(jié)距履帶節(jié)距t0,隨自重G的增大而線性增大根據(jù)節(jié)距t0 與機(jī)器重量G 的關(guān)系：t0= (15- G = (15- 4/1000 100mmc)履帶的強(qiáng)度計(jì)算(1)履帶的計(jì)算工況整機(jī)在斜坡上工作時(shí)，一側(cè)履帶所能傳遞的最大驅(qū)動(dòng)力，取決于土壤的附著條件,即：PkAG(5-4)取自工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計(jì)P314PKAG 1.0 0.75G 0.75G 0.75 10 7.5KN式中：附著系數(shù)，取1.0;A考慮在斜坡上工作時(shí)，整機(jī)重量在一側(cè)履帶上分配系數(shù), 取 A 0.75。所以：PKAG 1.0 0.75 10 7.5KN(2)強(qiáng)度驗(yàn)算由于履帶的主要破壞形式是磨損，因此只需要

27、校核履帶銷的剪切強(qiáng)度:1.5d2(5-5)取自工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計(jì)P315式中：d 履帶銷直徑;所以1.520.055210000 15.79MPa履帶銷采用50Mn,履帶銷套采用20 Mn,履帶板的材料采用40Mn2Si。50Mn的剪切強(qiáng)度：275Mpa所以,履帶銷的強(qiáng)度滿足要求(3)校核軌鏈節(jié)的抗拉強(qiáng)度對(duì)于鋼制履帶，履帶板應(yīng)驗(yàn)算其拉伸應(yīng)力，危險(xiǎn)截面是銷孔的最窄處:(5-6)Pk 0.75GF 2 R rb取自工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計(jì)P314式中：R履帶銷套半徑，R 27.5mm;r 履帶銷半徑，r 18mm；b一塊履帶板一端的各銷孔寬度之和,b 3 36 108mm op 需用拉伸應(yīng)力,p

28、所以150200MPa0.75 104p 3.64 pp 2 (27.5 18) 108p履帶的抗拉強(qiáng)度滿足要求。所以，d)橡膠履帶的選擇對(duì)于設(shè)計(jì)所需的橡膠履帶及其參數(shù)可根據(jù)相關(guān)履帶生產(chǎn)廠家來確定，這里選型杭州德卡橡膠有限公司的履帶，具履帶寬度為230mm，與所設(shè)計(jì)的剛履帶同寬， 履帶參數(shù)如表如表3所小。類型如下：表3履帶參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)履帶類型口更換型履帶竟度b (m)節(jié)距t0 (m)花紋類型V2C鋼絲純高度(m)內(nèi)軌范度(m)外軌寬度(m)取人機(jī)體質(zhì)重(kg)2300導(dǎo)軌類型B3.1.3履帶條數(shù)履帶條數(shù)主要根據(jù)履帶行走裝置所服務(wù)的設(shè)備質(zhì)量來確定。設(shè)備質(zhì)量與履帶 條數(shù)關(guān)系一般如表4所示。表4設(shè)備

29、質(zhì)量與履帶條數(shù)關(guān)系設(shè)備質(zhì)量/t<1 000<1 500<6 000<12 000履帶數(shù)量/條23612履帶與底座的連接方式雙履帶行走裝置中履帶架與底座的連接， 可以是剛性連接，也可以是擺動(dòng) 錢接。(1)兩條履帶均與底座剛性連接，如圖2-12 (a)所示。剛性連接的履帶裝置，其各個(gè)零件的載荷分布是不靜定的， 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到最不利情況，即載荷僅 通過兩點(diǎn)傳遞；該連接方式具有很高的防傾翻能力，允許上部結(jié)構(gòu)的重心位置有 較大的偏移，主要用于小型機(jī)器，最大承重量一般不超過5 000 kN。(2) 一條履帶與底座剛性連接，另一條較接。該連接方式的優(yōu)點(diǎn)在于載荷可以 靜定地分配到各履帶

30、的零件上，部分零件設(shè)計(jì)時(shí)比較簡單，但其防傾翻能力相對(duì) 較差，如圖2 (b)所示。(3)兩條履帶均與底座較接，如圖 2-12 (c)所示。該連接方式允許履帶架 相對(duì)于底座擺動(dòng)，底座在履帶架上的安裝條件是不穩(wěn)定的，需要第三個(gè)支承 點(diǎn)，該點(diǎn)由安裝在兩履帶間的橫向平衡梁支承。底座與履帶架較接點(diǎn)的位置,必須位于履帶的中點(diǎn)上。這種連接方式是大型雙履帶行走裝置的主要應(yīng)用形式，最大承重量一般不超過 10 000 kN。圖2-12履帶與底座的連接方式(a)兩端剛性連接(b)一端剛性連接，一端錢接兩端錢接3.1.4 雙履帶轉(zhuǎn)向方式雙履帶行走裝置通過調(diào)整兩條履帶的驅(qū)動(dòng)力來克服轉(zhuǎn)向阻力矩，其轉(zhuǎn)彎方式可分為3種：1)兩

31、條履帶以不同速度同時(shí)向前運(yùn)行， 按一定的轉(zhuǎn)彎半徑向低速 側(cè)轉(zhuǎn)彎；2) 一條履帶正常驅(qū)動(dòng)，另一條履帶制動(dòng)，向制動(dòng)側(cè)轉(zhuǎn)彎，稱為單邊轉(zhuǎn) 彎；3)兩條履帶以相反的方向同時(shí)驅(qū)動(dòng)，整機(jī)繞履帶裝置的形心回轉(zhuǎn)，稱為原 地轉(zhuǎn)彎。第一種轉(zhuǎn)彎方式，轉(zhuǎn)彎半徑較大，并需配置無級(jí)變頻調(diào)速裝置，成本較 高。大多數(shù)情況下，雙履帶行走裝置采用單邊或原地轉(zhuǎn)彎方式。當(dāng)?shù)孛鏃l件較差時(shí)，也可采用折線式轉(zhuǎn)彎，即多次急轉(zhuǎn)彎與直線運(yùn)行相結(jié)合。由于每次轉(zhuǎn)彎角度 小，對(duì)地面破壞較輕，可減輕履帶的下陷程度，避免轉(zhuǎn)彎附加阻力的急劇增加。3.1.5 結(jié)構(gòu)布置及參數(shù)履帶支承長度L,軌距B和履帶板寬度b應(yīng)合理匹配，使接地比壓，附著性能 和轉(zhuǎn)彎性能均符合要

32、求；履帶節(jié)距t0和驅(qū)動(dòng)輪齒數(shù)z應(yīng)在滿足強(qiáng)度、剛度的情況下盡可能取較小值以 降低履帶高度；(3)驅(qū)動(dòng)輪齒數(shù)一般為奇數(shù)，z=1923為使H0不致過大，又兼顧履帶運(yùn)動(dòng)的平 穩(wěn)性，當(dāng)t0取小值時(shí)則z取大值，當(dāng)t0取大值時(shí)z取小值。軀可輪五重輪推帝輪 張緊裝置 導(dǎo)向輪瓶芾圖2-13履帶式行走機(jī)構(gòu)示意圖(4)L n - t0計(jì)算后再圓整。式中：L'一履帶全長,L' 2L zt0-1 t 22 020(2-4)根據(jù)橡膠履帶驅(qū)動(dòng)輪的節(jié)距計(jì)算公式：D= t0/sin(180/n)其中：D驅(qū)動(dòng)輪直徑;to履帶節(jié)距;n 驅(qū)動(dòng)輪齒數(shù)。選才? n=9,經(jīng)計(jì)算D=。導(dǎo)向輪直徑比驅(qū)動(dòng)輪直徑略小，一般 D/

33、Dk=一取Dk=考慮減小摩擦，選擇托帶輪個(gè)數(shù)為每邊1個(gè)。根據(jù)上述計(jì)算分析，最終確定行走機(jī)構(gòu)形式為，2條橡膠履帶，多支點(diǎn)，支撐輪與履帶架為剛性連接。參數(shù)如表 5表5參數(shù)項(xiàng)確定值單邊履帶接地長度（m）履帶軌距（m）驅(qū)動(dòng)輪齒數(shù)（個(gè)）25驅(qū)動(dòng)輪分度圓直徑（m）導(dǎo)向輪外圓直徑（m）支重輪外圓直徑（m）單邊支重輪數(shù)量（個(gè)）4支重輪間距（m）單邊托帶輪數(shù)量（個(gè)）1托帶輪外圓直徑（m）3.1.6 張緊力的調(diào)整履帶的張緊方式一般有固定張緊和彈簧張緊。在履帶的預(yù)張緊力的計(jì)算上， 一般都采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，以機(jī)器重量乘以一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)就作為履帶的預(yù)張緊力， 往往不能適應(yīng)不同的履帶行走機(jī)械，張力太大，功率損失大，并使履帶產(chǎn)

34、生非常 大的張力，導(dǎo)致履帶伸長，節(jié)距發(fā)生變化，會(huì)加快各部零件的磨損。張力偏小 ， 履帶又變得很松，行走時(shí)會(huì)發(fā)生跳齒，轉(zhuǎn)向失靈，履帶容易脫軌。兩條履帶張力 的明顯差異還會(huì)使行走方向產(chǎn)生偏移，當(dāng)支重輪、導(dǎo)向輪發(fā)生脫軌現(xiàn)象時(shí)，行走 方向的偏轉(zhuǎn)最后直接導(dǎo)致脫軌事故的發(fā)生。履帶的靜態(tài)張緊度是按履帶松邊（上方區(qū)段）的下垂量h的值進(jìn)行確定，下垂量h 一般?。篽=L0 其中：h履帶的下垂量。L0-一張緊輪與驅(qū)動(dòng)輪問中心距。履帶行走裝置使用一段時(shí)間后由于鏈軌銷軸的磨損會(huì)使節(jié)距增大，使整個(gè)履帶伸長，導(dǎo)致摩擦履帶架、脫軌等，影響行走性能。因此每條履帶必須設(shè)有張緊 裝置，使履帶保持一定張緊度，一般要保證履帶的下?lián)隙炔?/p>

35、超過2040mm。張緊裝置的行程應(yīng)大于履帶節(jié)距的 1/2,以便在履帶因磨損而造成節(jié)距伸長時(shí)， 可拆去一塊而繼續(xù)使用驅(qū)動(dòng)輪的設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)輪介紹驅(qū)動(dòng)輪用來將行走機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳遞給履帶，因此對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的主要要求是嚙合 平穩(wěn)，并在履帶因銷套磨損而伸長時(shí)，仍能很好嚙合，不得有“跳齒”現(xiàn)象。履 帶行走裝置的驅(qū)動(dòng)輪通常放在后部，這樣既可縮短履帶張緊段的長度，減少功率 損失，又可提高履帶的使用壽命。圖3-1驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)輪，工程機(jī)械挖掘機(jī)與推土機(jī)的動(dòng)力傳輸者，在運(yùn)輸機(jī)上，因?yàn)檎w是鑄造加工的，所以叫“驅(qū)動(dòng)輪”，推土機(jī)因?yàn)槭欠珠_幾塊鑄造或者說鍛造的，所 以稱為“驅(qū)動(dòng)齒塊”。驅(qū)動(dòng)輪一般直接是與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)相接，直接把動(dòng)力傳給履帶

36、， 從而帶動(dòng)整個(gè)底盤前進(jìn)。驅(qū)動(dòng)輪的材料主要是以鑄造為主，但大功率的推土機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒塊以鍛造為 多，那樣的產(chǎn)品會(huì)承受住更大的驅(qū)動(dòng)力，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量。無論是何種材料， 產(chǎn)品都要經(jīng)過毛坯鑄造（鍛造）、機(jī)械加工、齒部淬火等工藝，最終交給客戶使 用。運(yùn)輸機(jī)驅(qū)動(dòng)輪主要是鑄造產(chǎn)品,材料一般是 ZG40Mn,齒部的淬火硬度與推 土機(jī)相近，HCR46-56因?yàn)檩喿邮钦w加工，所以工藝上比較簡單，保證加工精 度與尺寸精度就可以。運(yùn)輸機(jī)的齒塊以鍛造為主，因?yàn)槭且粔K塊的三齒或兩齒，最后要拼成一個(gè)輪子， 所以在加工工藝與技術(shù)要求上更是嚴(yán)格了許多。運(yùn)輸機(jī)齒塊要求：齒塊用鋼應(yīng)符 合GB/T 3077中規(guī)定的40MnB或3

37、5MnB合金鋼材料，也允許采用力學(xué)性能不低 于上述牌號(hào)的其它材料；齒塊用鋼的含碳量應(yīng)符合 GB/T 3077中的規(guī)定；其含硫、磷量應(yīng)小于%。 鋼的非金屬夾雜物、脆性夾雜物、塑性夾雜物的含量應(yīng)符合GB/T10561 1989中規(guī)定的級(jí)要求；齒塊的熱處理硬度要求HCR46-56； 齒塊的鍛造比應(yīng)大于或等于2，起模斜度為3° 5 °；鍛件齒形精度相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒形樣板的極限偏差，應(yīng)控制在±mm 以內(nèi)。3.2.1 驅(qū)動(dòng)輪磨損驅(qū)動(dòng)輪輪齒的磨損常發(fā)生輪齒的根部、前后側(cè)面、左右側(cè)面和輪齒頂部。當(dāng)推土機(jī)向前行駛，輪齒托起履帶銷套時(shí)，磨損發(fā)生在輪齒的前側(cè)面；反之，當(dāng)推土機(jī)向后行駛時(shí)，磨

38、損發(fā)生在輪齒的后側(cè)面。當(dāng)履帶太松，產(chǎn)生履帶偏斜，輪齒沖擊鏈軌節(jié)的側(cè)面時(shí)將造成驅(qū)動(dòng)輪輪齒側(cè)面的磨損。驅(qū)動(dòng)輪輪齒的另一磨損形式是頂部磨損。頂部磨損發(fā)生在履帶與驅(qū)動(dòng)輪輪齒被粘性物質(zhì)填塞，驅(qū)動(dòng)輪輪齒與履帶銷套的嚙合關(guān)系被改變時(shí)。當(dāng)推土機(jī)向前行駛時(shí)，就會(huì)在驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)側(cè)的齒背面的頂點(diǎn)和銷套的側(cè)面劃下印痕。驅(qū)動(dòng)輪的誰主要包括齒形的設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)輪尺寸的確定以及強(qiáng)度校核。a） 驅(qū)動(dòng)輪的齒形設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過驅(qū)動(dòng)輪傳給履帶，因此，對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的要求是與履帶嚙合正確，傳動(dòng)平穩(wěn)，并且當(dāng)履帶因銷套磨損而伸長后仍能很好嚙合。按齒面形狀，驅(qū)動(dòng)輪齒形可分為凸形，直線形和凹形齒形三種。目前履帶工程機(jī)械多采用后兩種。履帶的驅(qū)動(dòng)輪通常

39、置于挖掘機(jī)的后部，這樣能使履帶的張緊段較短，減少磨損和功率損失。驅(qū)動(dòng)輪用來驅(qū)動(dòng)履帶，輪齒工作時(shí)受履帶銷套反作用的彎曲壓應(yīng)力，并且輪齒與銷套之間有磨料磨損。因此驅(qū)動(dòng)輪應(yīng)選用淬透性好的鋼材，通常用50Mn， 45SiMn，中頻淬火、低溫回火，硬度應(yīng)達(dá)到 HRC5658。一般來講，對(duì)驅(qū)動(dòng)輪齒形的要求為：1）使履帶節(jié)銷順利地進(jìn)入和退出嚙合，減少接觸面的沖擊應(yīng)力；2）齒面接觸應(yīng)力應(yīng)小，以減少磨損；3）當(dāng)履帶節(jié)距因磨損而增大時(shí)，履帶節(jié)銷與驅(qū)動(dòng)輪齒仍能保持工作，不至脫鏈。本設(shè)計(jì)采用典型的“三圓弧一直線”型齒形b）驅(qū)動(dòng)輪主要參數(shù)的確定驅(qū)動(dòng)輪輪齒的節(jié)距根據(jù)前述的相應(yīng)的履帶板的節(jié)距確定，t0 96mm。繞在驅(qū)動(dòng)輪

40、上的履帶板數(shù)目（即當(dāng)量齒數(shù) Z ）增加，使履帶運(yùn)動(dòng)速度均勻性較好，錢鏈 摩擦損失減少，但使驅(qū)動(dòng)輪直徑增大，引起底盤高度及重量增加。驅(qū)動(dòng)輪齒數(shù)一 般為奇數(shù)，z=1925為使H0不致過大，又兼顧履帶運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，當(dāng)t0取小 值時(shí)，則z取大值，當(dāng)t0取大值時(shí)z取小值。這里選擇驅(qū)動(dòng)輪齒數(shù)Z=2S這里驅(qū) 動(dòng)輪的齒數(shù)一般為奇數(shù)，這是因?yàn)楣こ虣C(jī)械上的鏈條在驅(qū)動(dòng)輪上是隔一個(gè)齒嚙合 的，這樣自動(dòng)清除泥土的效果好。這種問齒嚙合的的驅(qū)動(dòng)輪的Zk是實(shí)際齒數(shù)的Z的一半；所以這樣實(shí)際齒數(shù)ZR好為奇數(shù)，這樣每轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈，驅(qū)動(dòng)輪的所有齒都 嚙合一次，使用壽命長。所以名義齒數(shù) Zk=O驅(qū)動(dòng)輪節(jié)圓半徑to9618002sin Zk

41、1800 2 sin12.5177.9mm(5-7)取自工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計(jì) P316這里取rK =178mm驅(qū)動(dòng)輪的節(jié)圓直徑為Dk 2k 356 mm履帶銷套直徑：d d4 55mm則驅(qū)動(dòng)輪齒根圓直徑為：Dg Dk d 356 55 301mm驅(qū)動(dòng)輪齒頂圓直徑：Dg dk（）d 356 0.35 55 375mm齒谷半徑為：r 0.585d 32.175mm谷齒距離為：s 2.5r 80.44mm圖3-2驅(qū)動(dòng)輪輪體C）驅(qū)動(dòng)輪的強(qiáng)度計(jì)算驅(qū)動(dòng)輪需要校核其彎曲強(qiáng)度和擠壓強(qiáng)度。1）.彎曲強(qiáng)度計(jì)算驅(qū)動(dòng)輪的計(jì)算載荷與履帶一樣，取一側(cè)所傳遞的最大驅(qū)動(dòng)力，因地面附著條件所 限制，取Pk 0.75G ,并假

42、定扭矩只有一個(gè)齒傳遞。驅(qū)動(dòng)輪輪齒抗彎強(qiáng)度為：0.75GhWu400 500MPa(5-8)取自工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計(jì) P317式中：h 齒高（假定力完全作用在齒頂）,De Dg 375 301 h 37 mmN抗彎截面系數(shù)ll cr2955-7U 3.39 10 6m3,其中b為驅(qū)動(dòng)輪的寬 6度，取b55mm;f 許用彎曲應(yīng)力。所以:MFWu0.75GhWu0.75 10 37 81.87MPa 400 500MPa3.39 10 6所以，驅(qū)動(dòng)輪的彎曲強(qiáng)度滿足要求。2).擠壓應(yīng)力計(jì)算驅(qū)動(dòng)輪輪齒齒面擠壓強(qiáng)度:取自工程機(jī)械設(shè)計(jì)式中j 184Gd(5-9)P141b驅(qū)動(dòng)輪輪齒寬度,55mm；d履帶銷

43、外套直徑,55mm;j需用擠壓應(yīng)力,500 100OMPa 。所以j 184'o'14.55MPa j所以,驅(qū)動(dòng)輪的擠壓強(qiáng)度滿足要求0支重輪的設(shè)計(jì)支重輪，是運(yùn)輸機(jī)機(jī)底盤四輪一帶中的一種， 它的主要作用是支撐著運(yùn)輸機(jī) 機(jī)的重量，讓履帶沿著輪子前進(jìn)。支重輪的主要結(jié)構(gòu)：輪體、支重輪軸、軸套、 密封圈、端蓋等相關(guān)部件構(gòu)成。支重輪可分為單邊支重輪與雙邊支重輪； 挖掘機(jī) 用支重輪與推土機(jī)用支重輪，挖掘機(jī)用支重輪一般是黑色油漆，推土機(jī)支重輪一 般是黃色油漆。支重輪輪體材料一般45鋼、40Mn2、等材料，主要工藝鑄造或鍛造，機(jī)械加工， 然后進(jìn)行熱處理，輪子表面淬火后的硬度要達(dá)到 HRC38左右

44、，以增加輪子表面 的耐磨性。支重輪軸的加工精度要求比較高，一般是需要數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工才能 達(dá)到要求。材料以40Mn2較多，加工后也要進(jìn)行淬火熱處理，硬度達(dá)到HRC42左右0支重輪容易出現(xiàn)在問題是：A、輪體磨損。出現(xiàn)這種情況的原因是采用的鋼材不 合格或者說材料熱處理時(shí)的硬度較低，耐磨性不足；B、漏油。支重輪軸通過軸套一直在旋轉(zhuǎn)，輪體內(nèi)要加油來潤滑，但如果說密封圈不好的話，很容易產(chǎn)生漏 油的現(xiàn)象，這樣軸與軸套在無潤滑的情況下， 很容易磨損，造成產(chǎn)品無法進(jìn)行使 用。因此，支重輪密封的好壞是作為衡量生產(chǎn)公司產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)很重要的標(biāo)準(zhǔn)。圖3-3支重輪分解圖片圖3-4展會(huì)上支重輪圖3-5雙邊支重輪樣品支重

45、輪的設(shè)計(jì)主要包括支重輪外形尺寸的確定及其強(qiáng)度校核。a）支重輪外形尺寸的選擇挖掘機(jī)重量通過支重輪傳給地面， 工作時(shí)如地面不平它將經(jīng)常受到?jīng)_擊， 所 以支重輪所受載荷較大。支重輪的工作條件也較惡劣，經(jīng)常處于塵土中有時(shí)還浸 泡于泥水之中，故要求密封可靠、輪圈耐磨。支重輪輪體常用35Mn或者50Mn制造。輪面淬火硬度應(yīng)達(dá)到HRC48-57采用滑動(dòng)軸承較多，并用浮動(dòng)油封防塵。 目前國內(nèi)，外履帶工程機(jī)械支重輪的結(jié)構(gòu)形式， 有直軸式和凸肩式兩種，直軸式結(jié)構(gòu)簡單，零件少，工藝性好，但承受軸向力稍差，適用于挖掘機(jī)類工況。支重輪軸是不轉(zhuǎn)動(dòng)的，通過兩端軸座固定在履帶架上。支重輪輪體分兩段焊接而成，輪外端面中心設(shè)有油

46、孔，用以加入潤滑油，潤滑軸承。支重輪輪內(nèi)壓裝有軸套，其軸套是雙金屬式的，即耐磨、強(qiáng)度又高。軸兩端有密封軸圈。根據(jù)履帶支重輪傳遞壓力的情況，可以將其分為多支點(diǎn)和少支點(diǎn)兩種。多支點(diǎn)的履帶行走裝置是指與地面接觸的履帶節(jié)數(shù)和其上的支重輪之比小于2， 支重輪的直徑較小，數(shù)目較多，相距較近。農(nóng)業(yè)用行走機(jī)構(gòu)工作多在山區(qū)或丘陵地區(qū)，路面多為土路，履帶裝置需要較小的平均接地比壓，支重輪的壓力要分配均勻，所以應(yīng)采用多支點(diǎn)結(jié)構(gòu)。在橡膠履帶內(nèi)有與驅(qū)動(dòng)輪配合的鐵齒，兩鐵齒之間的距離即為節(jié)距。在兩鐵齒之間僅有橡膠，結(jié)構(gòu)如圖2 所示。如果支重輪排列得不好， 支重輪在履帶上滾動(dòng)到兩鐵齒之間的橡膠段時(shí)，在重力作用下下壓連接橡膠

47、，造成機(jī)器行走時(shí)一起一伏，影響機(jī)器行走的平穩(wěn)性，增大機(jī)器的行走阻力。因此，支重輪的排列應(yīng)考慮機(jī)器的平穩(wěn)性，兩支重輪間的距離s 一般為1. 5p， 2 5p或3. 5p,不能是2P或3p。其目的是保證行走裝置在任何時(shí)候都有支重輪作用在履帶的鐵齒上，從而減小或消除機(jī)器行走過程中的起伏落差，提高機(jī)器行走的平穩(wěn)性，減小行駛阻力。支重輪直徑越小，個(gè)數(shù)越多，履帶對(duì)地面的壓力就越均勻，但會(huì)增加滾動(dòng)阻力。一般取支重輪的直徑和橡膠履帶節(jié)距關(guān)系為d二( 1. 53) p,每邊支重輪的個(gè)數(shù)通常是35個(gè)。支重輪工作條件較惡劣，經(jīng)常處于塵土中，有時(shí)也處于泥水中，所以為防止泥沙被擠入軸承中，支重輪多采用兩個(gè)背對(duì)背的油封密

48、封，既防止?jié)櫥屯庑?，又防止泥沙的侵入?螺塞2一端蓋3一軸4一軸套5浮動(dòng)油封6浮動(dòng)油封環(huán)7O形圈8 一銷9一輪體圖3-6支重輪的典型結(jié)構(gòu)及其組成取支重輪軸間距l(xiāng)z 2.5t0 2.5 96 240mm。支重輪直徑為：Dk (1.53.0)t0(1.5 3.0) 96 144 288mm取 Dk 180mm。托鏈輪踏面直徑dt0 t支重輪踏面直徑dz0 t因?yàn)槁膸У闹蚊鎸挾萀0 960mm，考慮到滾動(dòng)阻力的大小和接地比壓的均勻 性，每側(cè)支重輪通常為35個(gè)，具體數(shù)量隨機(jī)重的增加而增多。，取支重輪的數(shù)量 為4個(gè)。a）支重輪的強(qiáng)度計(jì)算為了減少支重輪的磨損，輪緣對(duì)履帶的接觸應(yīng)力應(yīng)按下式計(jì)算：(5-1

49、2)參看工程機(jī)械底盤構(gòu)造與設(shè)計(jì)P318式中 b支重輪輪緣寬度，b 30mm；Rr支重輪半徑， Rr 90mm;n支重輪個(gè)數(shù)，n 8;43.4 G 43.4 :100.93MPa c 2.3MPabRn . 30 90 8所以，支重輪與鏈軌節(jié)間的接觸應(yīng)力滿足要求。b）支重輪軸的校核支重輪的最大徑向載荷使挖掘機(jī)跨越障礙時(shí)的工況， 此時(shí)每側(cè)的一個(gè)支重輪承受 整機(jī)總重量，即一支重輪上的最大徑向載荷為整機(jī)重量的一半，支重輪軸按此時(shí) 計(jì)算彎曲強(qiáng)度。（軸的直徑為d 55mm）支重輪軸的內(nèi)力分析圖如圖3-7所示：圖3-7支重輪的受力和應(yīng)力圖(5-13)M maxF W取自材料力學(xué)上冊(cè)P174.式中：Mmax支

50、重輪軸最大彎矩;W抗彎截面系數(shù)。M maxmax4(L K) 23.575 (335 210) 2 223.44N.m；W色320.05533230.0000063m ；F需用彎曲強(qiáng)度,支重輪軸采用 40Cr鋼， F 220 300MPa。所以:223 446F 22.17 106Pa 85.07MPa F0.0000063所以支重輪軸滿足強(qiáng)度要。托鏈輪的設(shè)計(jì)托輪用來承托上部履帶，防止其過度下垂，減少上方履帶的跳動(dòng)和下垂量，并防 止履帶從側(cè)向滑脫。拖鏈輪的結(jié)構(gòu)與支重輪類似，如圖 3-8所示，但其所受載荷 要比支重輪小得多，工作時(shí)少受泥水侵蝕，因此尺寸可較小。圖3-8托輪結(jié)構(gòu)圖托輪軸固定在履帶架

51、上，論體內(nèi)壓裝有耐磨軸套，并耐磨軸套套裝在軸上， 可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。托輪的外側(cè)端蓋用螺栓安裝在輪體上，軸的一端裝有浮動(dòng)油封。其結(jié)構(gòu)如圖所示。托帶輪的功用是托住履帶，防止履帶下垂過大，以減小履帶在運(yùn) 動(dòng)中的振跳現(xiàn)象，并防止履帶側(cè)向滑落。托鏈輪與支重輪相似，但其所承受的載荷 較小，工作條件較支重輪要好，所以尺寸較小。拖帶輪的位置應(yīng)稍靠近驅(qū)動(dòng)輪端， 一般為每邊12 0軸距在2 m以下的一般采用1個(gè)，軸距在2 m以上的一般 采用2個(gè)。對(duì)于小型履帶式作業(yè)機(jī)械來說，上方區(qū)段履帶下垂量不大，可不裝托 鏈輪。選擇托帶輪個(gè)數(shù)為每邊 1個(gè)?？紤]減小摩擦，托帶輪外圓直徑d=100mm,導(dǎo)向輪的設(shè)計(jì)(1)導(dǎo)向輪的參數(shù)設(shè)定導(dǎo)

52、向輪的功用是支撐履帶和引導(dǎo)履帶正確的卷繞，可以防止跑偏或者越軌， 有些導(dǎo)向輪同時(shí)起到支重輪的作用，可以增加履帶對(duì)地面的接觸面積，減少比壓。 導(dǎo)向輪的輪面大多做成光面，中間有擋肩環(huán)作為導(dǎo)向用，兩側(cè)的環(huán)面則能起支重 輪的作用。導(dǎo)向輪的中間擋肩環(huán)應(yīng)有足夠的高度， 兩側(cè)邊的斜度要小。導(dǎo)向輪與 最靠近的支重輪距離愈小則導(dǎo)向性能愈好。圖3-9引導(dǎo)輪統(tǒng)一結(jié)構(gòu)形式左圖一挖掘機(jī)類；右圖一推土機(jī)類驅(qū)動(dòng)輪的節(jié)圓直徑為DK 2rK 355.8mm導(dǎo)向輪工作面直徑（mm）Dd= Dk= =這里取Dd=290mm（2）導(dǎo)向輪軸的強(qiáng)度計(jì)算導(dǎo)向輪的材料一般是40或45鑄鋼，輪緣通常不加工，表面淬火硬度HRC45 以上。導(dǎo)向輪

53、軸常用40、40Cr鋼制造，調(diào)質(zhì)處理硬度HB285321,軸通常不轉(zhuǎn) 動(dòng)，采用滑動(dòng)軸承。導(dǎo)向輪的材料軸按整機(jī)倒檔行使條件計(jì)算彎曲應(yīng)力。整機(jī)發(fā)出的為地面附著條件所允許的驅(qū)動(dòng)力Pr 0.75G （按履帶計(jì)算工況），可近似地認(rèn)為導(dǎo)向輪上、下兩處履帶平行，則導(dǎo)向輪軸的計(jì)算載荷為：P 1.5G。A“ 335Mmax 0.75G 0.75 104 10 3 628.1N m； max443di0.0553W 0.000063m ;3232需用彎曲強(qiáng)度,220 300MPa 。所以:628.1F 0.000006386MPa由上可知，導(dǎo)向輪軸的彎曲應(yīng)力滿足強(qiáng)度要求第 2 章履帶結(jié)構(gòu)履帶定義花紋：橡膠履帶外層

54、所呈現(xiàn)的幾何形狀；花紋側(cè)膠：橡膠履帶的外側(cè)膠，行走時(shí)與地而相對(duì)的部分；輪側(cè)膠：橡膠履帶的內(nèi)側(cè)膠，行走時(shí)與轉(zhuǎn)輪相對(duì)的部分。橡膠應(yīng)具有耐磨、耐氣候、耐屈撓等性能；芯金：橡膠履帶中傳遞動(dòng)力、導(dǎo)向及橫向支撐的部分，應(yīng)為鑄造品或鍛造品；強(qiáng)力層： 橡膠履帶中承受張力和傳遞動(dòng)力的骨架層，通常為鋼絲簾線（繩 ）等材料；節(jié)距：橡膠履帶平直部分相鄰兩芯金的中心距離； 導(dǎo)向角：橡膠履帶行走時(shí)起導(dǎo)向作用的凸起部分；軌道：限定輪系行走方向的導(dǎo)向角特定部位；履帶寬：橡膠履帶的外緣寬度；節(jié)數(shù)：一條橡膠履帶的傳動(dòng)件個(gè)數(shù)；花紋代號(hào)：橡膠履帶的花紋類型，以代號(hào)表示； 金屬傳動(dòng)件類型：金屬傳動(dòng)件凸起的形狀，以代號(hào)表示。橡膠履帶的構(gòu)造橡膠履帶（見圖2-1）通常是由橡膠主體、芯金、簾線骨架材料通過模壓硫化而形成的環(huán)形體。為了保持張力，內(nèi)設(shè)鋼絲簾線。為了補(bǔ)強(qiáng)帶體，將突出的金屬傳動(dòng)件包了覆蓋膠。圖2-