履帶車輛設(shè)計計算說明

1、整車參數(shù)計算根據(jù)GB/T 3871.2-2006 農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)試驗規(guī)程第2 部份：整機(jī)參數(shù)測量標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行計算：一、24kpa1000mm49.4kW11.38kN275mm二、質(zhì)量參數(shù)的計算1、整備質(zhì)量M0 為1825kg 2、總質(zhì)量M總M總=M0+M1+ M2 =1825+300+75=2200 kgM1載質(zhì)量：300kg M2駕駛員質(zhì)量：75kg3、使用質(zhì)量：M總=M0+ M2 =1825+75=1900 kg4、質(zhì)心位置根據(jù)GB/T 3871.15-2006 農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)試驗規(guī)程第15部份:質(zhì)心標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行計算：5、穩(wěn)定性計算=0.7 a軌距， a=1200mm h質(zhì)心至地面距離mm空載：

2、=1.330.7 滿載：=1.100.7 故拖拉機(jī)在空、滿載運(yùn)行中均能滿足穩(wěn)定性要求。三、發(fā)動機(jī)匹配 根據(jù)GB/T 1147.1-2007 中小功率內(nèi)燃機(jī)第1 部份：通用技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行計算：(2)根據(jù)柴油機(jī)全負(fù)荷速度特性，最大扭矩點的低速檔行車速度V2=4km/h。選用V2=4km/h，最大爬坡度為25%時，計算所需功率：=6.948kw上述兩式中：傳動效率系數(shù)，取 =0.9； imax最大爬坡坡度，imax=25%； G拖拉機(jī)總質(zhì)量，G總 =2200kg。（注：表示履拖在工作狀態(tài)）五、履帶式底盤的設(shè)計與確定履帶整機(jī)參數(shù)初步確定以后，應(yīng)進(jìn)行計算該履帶機(jī)械的基本性能是否滿足預(yù)期要求，整機(jī)參

3、數(shù)選擇是否合理。這里主要是關(guān)于牽引性能的計算。2、牽引功率計算：根據(jù)GB/T 3871.9-2006 農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)試驗規(guī)程第9部份：牽引功率試驗標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行計算：計算工況：計算時所用的工況一般為：在使用重量狀態(tài)與水平區(qū)段的茬地上（對旱地是適耕適度的茬地，對水田是中等泥腳深度的茬地），帶牽引負(fù)荷（牽引線與地面平行）全油門等速行駛。nnn Lo履帶接地長度； b履帶板寬度；PPPP12.775 (2) 履帶式傳動的活動阻力Pf Pf =fGs kgf 式中: Gs使用重量(kgf)； f 履帶式一般取0.1。 經(jīng)計算后得結(jié)果Pf =1.90KN (3) 行駛速度vrdq 驅(qū)動輪動力半徑； i驅(qū)動輪輪

4、滑轉(zhuǎn)率（履帶式一般取0.07）。經(jīng)計算后得結(jié)果v=（1.156）km/h nn根據(jù)GB/T 15833-1995 林業(yè)輪式和履帶式拖拉機(jī)試驗方法標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行計算：為便于計算轉(zhuǎn)向阻力矩Mr 的數(shù)值，作如下兩點假設(shè)：(1)機(jī)體質(zhì)量平均分配在兩條履帶上，且單位履帶長度上的負(fù)荷為： 式中:M-總質(zhì)量（kg）； L-履帶接地長度(m)。根據(jù)上述假設(shè)，轉(zhuǎn)向時地面對履帶支承段的反作用力的分布為矩形分布。在履帶支承面上任何一點到轉(zhuǎn)動中心的距離為x， 則微小單元長度為dx，分配在其上的車體重力為qdx，總轉(zhuǎn)向阻力矩可按下式：式中: -車輛作急轉(zhuǎn)彎時轉(zhuǎn)彎的轉(zhuǎn)向阻力系數(shù)； B履帶軌距。） 即：圖5-4 右轉(zhuǎn)向示意圖

5、2)當(dāng)轉(zhuǎn)向半徑0 如下圖所示，此時兩側(cè)履帶受地面摩擦阻力朝反Ff1 =Ff2 =Gf （即Ff1 =Ff2 =Gf =1460 N）轉(zhuǎn)向時的最大驅(qū)動力矩為：式中：r驅(qū)動輪節(jié)圓直徑。3）大半徑區(qū)轉(zhuǎn)向行駛時主動輪上的力： 小半徑區(qū)0轉(zhuǎn)向行駛時主動輪上的力： 式中：轉(zhuǎn)向比，轉(zhuǎn)向時的最大驅(qū)動力矩為：分別計算轉(zhuǎn)向半徑和0的情況：得到：Mmax =Fq2 ×r =1733.1N.m. L0表示為接地長度，單位m，h0 表示履帶的高度，單位m，G表示整機(jī)重量，單位為t。經(jīng)驗公式： 即B1495mm 即b400480 mm 取b=460 mm履帶節(jié)距t0 和驅(qū)動輪齒數(shù)z應(yīng)該滿足強(qiáng)度、剛度要求。在此情

6、況下，盡量選擇小的數(shù)值，以降低履帶高度。,位為kg.L表示履帶全長則=4680mm參照GB/T 7586-2008 液壓挖掘機(jī)試驗方法標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行計算：拖拉機(jī)本身的重力很大，很容易陷入松軟的土地中，加上履帶后增大了與地面的接觸面積，減小了壓強(qiáng)； =14.55KPaL 履帶接地長度，單位為mEa 接地比壓，單位為KPa距嚙合實際上很難存在于嚙合過程中。在亞節(jié)距嚙合過程中, 鏈輪與履帶銷之間力的傳遞僅由即將退出嚙合的一個鏈輪齒來完成, 但對于頻繁改變方向的機(jī)器, 在減輕啟動沖擊方面很有利, 而且隨著亞節(jié)距量的增加,作用更加明顯。但在退出嚙合時, 履帶銷處于遲滯狀態(tài), 嚴(yán)重時甚至由于運(yùn)動干涉而不能退

7、出嚙合。因此, 在設(shè)計過程中應(yīng)根據(jù)工作工況, 靈活采取相適應(yīng)的設(shè)計方法, 使履帶銷順利進(jìn)入和退出嚙合, 減少接觸面的沖擊; 使齒面接觸應(yīng)力滿足要求, 減小磨損; 使履帶節(jié)距因磨損而增大時仍能保持工作而不掉鏈等。因此，綜上考慮驅(qū)動輪選用鏈輪的設(shè)計方案。1. 確定驅(qū)動輪主要尺寸（則根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)得）： damax =d+1.25p-dr =400+1.25×84-48=457 mm齒根圓直徑damin = =427.6mmda =（427.6 457）mm，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)取da =448 mmhamax =4.48mmha=（4.48 18）mm，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)取ha =11.5 mm很大余地

8、。同時，各種標(biāo)準(zhǔn)齒形的鏈輪之間也可以進(jìn)行互換。圖5-6 驅(qū)動輪圖齒面圓弧半徑 re remax =0.008dr（z2 +180） remin =0.12dr（z+2）齒溝圓弧半徑 ri rimax =0.505 dr +0.069 rimin =0.505 dr 則根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)得：齒面圓弧半徑 remax=0.008dr (z2+180)=155.52mm remin =0.12dr (z+2)=98mmr re=(98155.52) mm齒溝角 1.變速器各檔位的關(guān)系動力輸出旋耕變速一檔二檔軸齒編號齒數(shù)z模數(shù)m傳動比轉(zhuǎn)數(shù)r/min齒編號齒數(shù)z模數(shù)m傳動比轉(zhuǎn)數(shù)r/min一級二級三級四級五級六

9、級2、變速器結(jié)構(gòu)設(shè)計與動力傳遞分析變速器主要由機(jī)械式變速傳動裝置與靜液壓無極變速機(jī)構(gòu)集成，主要包括箱體，其箱體上安裝有動力輸入部分、動力輸出軸減速部分、動力輸出軸部分、液壓無極變速換向部分、機(jī)械換擋部分、牙嵌式離合器轉(zhuǎn)向控制部分、牙嵌式離合器轉(zhuǎn)向傳動部分、左側(cè)履帶驅(qū)動部分及右側(cè)履帶驅(qū)動部分，而箱體安裝在發(fā)動機(jī)動力輸出位置處。液壓無極變速換向部分中，液壓馬達(dá)安裝于箱體一側(cè)，液壓傳動軸一端安裝于箱體內(nèi)，另一端插裝于液壓傳動花鍵軸內(nèi)，液壓傳動花鍵軸安裝于箱體內(nèi)，且馬達(dá)動力輸入軸插裝于液壓傳動花鍵軸內(nèi)，馬達(dá)動力輸入軸、液壓傳動軸分別與液壓傳動花鍵軸花鍵配合并傳遞動力，從動錐齒輪通過花鍵套裝于液壓傳動軸

10、上，馬達(dá)動力輸出齒輪套裝于馬達(dá)動力輸出軸上；從動錐齒輪與動力輸入部分中的主動錐齒輪嚙合。機(jī)械換擋部分中，換擋主動軸與換擋從動軸分別安裝于箱體內(nèi)，換擋主動齒輪套裝于換擋主動軸，并與馬達(dá)動力輸出齒輪嚙合，在馬達(dá)動力輸出齒輪的驅(qū)動下?lián)Q擋主動齒輪帶動換擋主動軸旋轉(zhuǎn)。牙嵌式離合器轉(zhuǎn)向控制部分中，左牙嵌式離合器控制部分與右牙嵌式離合器控制部分關(guān)于牙嵌式離合器主動齒輪對稱設(shè)置，牙嵌式離合器主動齒輪套裝于牙嵌式離合器主軸上，且牙嵌式離合器主軸左端安裝于左端蓋內(nèi)，左端蓋緊固安裝于箱體上，左控制搖臂用于對左離合套和左多片式制動器進(jìn)行控制，左多片式制動器安裝于箱體內(nèi)，左離合套與左多片式制動器配合安裝，左復(fù)位彈簧設(shè)置

11、在左多片式制動器上方，左離合套同時與左牙嵌式離合器傳動雙聯(lián)齒輪、牙嵌式離合器主動齒輪的左側(cè)內(nèi)齒圈嚙合，將牙嵌式離合器主動齒輪的動力傳遞給左牙嵌式離合器傳動雙聯(lián)齒輪；而牙嵌式離合器主軸右端安裝于右端蓋內(nèi)，右端蓋緊固安裝于箱體上，右控制搖臂用于對右離合套和右多片式制動器進(jìn)行控制，右多片式制動器安裝于箱體內(nèi)，右離合套與右多片式制動器配合安裝，右復(fù)位彈簧設(shè)置在右多片式制動器上方，右離合套同時與右牙嵌式離合器傳動雙聯(lián)齒輪、牙嵌式離合器主動齒輪的右側(cè)內(nèi)齒圈嚙合，將牙嵌式離合器主動齒輪的動力傳遞給右牙嵌式離合器傳動雙聯(lián)齒輪。1 動力輸入軸 2 箱體 3 靜液壓無極變速輸入軸 4 齒輪換擋機(jī)構(gòu) 5 10 牙嵌式離合轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 6 9 左右側(cè)中間傳動 7 8 左右驅(qū)動總成 11 靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)