輪式工程機(jī)械行走系

1、第十章 輪式工程機(jī)械行駛系主要講授內(nèi)容2、機(jī)架(鉸接式車架的鉸點(diǎn)設(shè)計(jì))3、懸架4、轉(zhuǎn)向橋的車輪定位1、通過性的主要幾何參數(shù)5、車輪和輪胎 行駛系組成：車架，懸架，車橋，車輪。 功用：承重，傳力，吸收振動(dòng)和緩和沖擊。第一節(jié) 通過性的主要幾何參數(shù) 概念：工程機(jī)械底盤上各種部件的外形輪廓與地面之間形成的幾何關(guān)系。 作用：直接影響著車輛越過障礙物的能力。 內(nèi)容： 1. 最小離地間隙h ; 2. 接近角 和離去角; 3. 縱向通過半徑1 ; 4. 橫向通過半徑2; 5. 最大涉水深度h1。設(shè)計(jì)時(shí)：類比選擇第二節(jié) 機(jī) 架功用：支撐、連接機(jī)械的各總成，以使其保持相對(duì)正確的位置，承受載荷。設(shè)計(jì)要求：1.滿足整

2、機(jī)布置的要求。2.足夠的強(qiáng)度和剛度3.質(zhì)量小。行走式類型：整體式、鉸接式。一 整體式機(jī)架 整體式車架一般由兩根縱梁和若干根橫梁采用鉚接或焊接的方法連接成堅(jiān)固的框架。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性好、零部件布置方便，采用彈性懸架后可實(shí)現(xiàn)高速行駛，但采用轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋時(shí)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 廣泛用于各種自行式機(jī)械。 二 鉸接式車架 鉸接式車架由兩段（或兩段以上）采用銷軸鉸接的方法連接成車架。 具有更好的操縱靈活性，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)全橋驅(qū)動(dòng)；但前后橋之間的構(gòu)件連接困難，高速運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性差。 用于：大驅(qū)動(dòng)力、全橋驅(qū)動(dòng)或長(zhǎng)度大、轉(zhuǎn)向靈活的機(jī)械。 總體布置時(shí)，應(yīng)該首先考慮將鉸點(diǎn)布置在前后橋的中間。穩(wěn)定性好，前后車架的轉(zhuǎn)

3、彎半徑相等，采用全橋驅(qū)動(dòng)時(shí)也能有效防止轉(zhuǎn)向時(shí)傳動(dòng)系的功率循環(huán)。 鉸點(diǎn)布置應(yīng)首先滿足機(jī)器的作業(yè)性能。 布置鉸點(diǎn)時(shí)，也要考慮結(jié)構(gòu)的可能性和維修的方便性。 三 鉸接式車架的鉸點(diǎn)設(shè)計(jì) 1.鉸點(diǎn)的位置鉸點(diǎn)布置在兩車橋的中間偏前鉸點(diǎn)布置在靠近后橋的位置2.鉸銷的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）鉸銷處的受力分析則有Y=R1GS1 加大鉸銷的長(zhǎng)度可以減小其受力，因此實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量加大長(zhǎng)度，也可以將銷軸設(shè)計(jì)為兩段。設(shè)GS1 R12）鉸銷的結(jié)構(gòu)整體式鉸銷（中小型壓路機(jī)YZZ8）十字軸式鉸銷（CA25壓路機(jī)）十字軸式鉸銷第三節(jié) 輪胎式工程機(jī)械的懸架功 用：連接車架與車橋（車輪）并傳遞作用力，彈性 懸架還可以緩和、衰減振動(dòng)與沖擊。

4、類 型：可分為剛性懸架和彈性懸架兩種。一 剛性懸架 各車輪軸剛性的固定在車架上結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。 當(dāng)機(jī)器行駛于凸凹不平的地面時(shí)只能通過輪胎和車架的彈性變形來(lái)適應(yīng)，無(wú)法保證車輪受力均勻穩(wěn)定。 不能用于大型機(jī)械和高速機(jī)械。行駛速度較小的機(jī)械上用1、剛性懸架2、擺動(dòng)橋 車橋與車架鉸接，能夠相互擺動(dòng)。 擺動(dòng)橋應(yīng)選取對(duì)工作裝置影響較小的車橋。前橋擺動(dòng)后橋擺動(dòng) 擺動(dòng)銷軸在副車架上 擺動(dòng)銷軸在驅(qū)動(dòng)橋殼上整體式機(jī)架的壓路機(jī) （從動(dòng)滾為擺動(dòng)橋）擺動(dòng)橋布置在機(jī)架鉸點(diǎn)附近鉸接式壓路機(jī)二 彈性懸架組成彈性元件：傳遞垂直載荷，緩和車輪沖擊。導(dǎo)向裝置：決定車輪相對(duì)車架的運(yùn)動(dòng)特性，同時(shí)傳遞 作用力。減振裝置：衰減地面不平引起的

5、車架和車橋間的振動(dòng)。分類：根據(jù)彈性元件的不同，可分為鋼板彈簧懸架，油氣彈簧 懸架等。鋼板彈簧懸架 由若干片長(zhǎng)度不等、曲率半徑不同、厚度相等或不等的彈簧鋼片疊合在一起組成一根近似等強(qiáng)度的彈性梁。 鋼板彈簧在載荷下變形，各片之間因相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生摩擦，可促使車架振動(dòng)衰減，起到減振作用。油氣彈簧懸架 以氣體為彈性介質(zhì)，以油液作為中間介質(zhì)來(lái)傳力和衰減振動(dòng)。 具有尺寸短、質(zhì)量小的優(yōu)點(diǎn)。三 液壓懸架用于輪胎較多的工程機(jī)械或機(jī)架高度需要經(jīng)常調(diào)整的機(jī)械。第四節(jié) 轉(zhuǎn)向橋的車輪定位為了保持車輛直線行駛的穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向的輕便性、減小輪胎和機(jī)件的磨損，轉(zhuǎn)向輪、轉(zhuǎn)向節(jié)和前軸三者之間與車架必須保持一定的相對(duì)位置，這種按一定相

6、對(duì)位置安裝轉(zhuǎn)向輪的過程稱為轉(zhuǎn)向輪定位。 正確的轉(zhuǎn)向輪定位應(yīng)做到：可使車輛直線行駛穩(wěn)定而且不擺動(dòng)，轉(zhuǎn)向時(shí)方向盤上的作用力不大，轉(zhuǎn)向后方向盤具有自動(dòng)回正作用，輪胎與地面間不打滑以減少油耗，延長(zhǎng)輪胎使用壽命。 轉(zhuǎn)向節(jié)主銷不是垂直安裝在前軸上，而是上端略向后和向內(nèi)傾斜；轉(zhuǎn)向輪通常不與地面垂直，而是略向外傾，其前端略向內(nèi)收攏。 轉(zhuǎn)向輪定位包括：主銷后傾、主銷內(nèi)傾、車輪外傾及車輪前束。轉(zhuǎn)向橋1主銷后傾概念： 車輛縱向平面內(nèi),主銷上端略向后傾斜。 作用： 保持車輛直線行駛的穩(wěn)定性，并力圖使轉(zhuǎn)彎后的轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正。 后傾角越大，車速越高，轉(zhuǎn)向輪的穩(wěn)定性越強(qiáng)，但角度過大會(huì)導(dǎo)致方向盤沉重，一般小于3。 采用鋼板彈

7、簧懸掛的機(jī)器，主銷后傾一般是通過改變鋼板彈簧前后懸掛點(diǎn)的高度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2主銷內(nèi)傾概念： 車輛的橫向平面內(nèi)，主銷上端略向內(nèi)傾斜。 作用： 使轉(zhuǎn)向操縱輕便，使轉(zhuǎn)向輪自動(dòng)回正 。 內(nèi)傾角越大，車架抬起越高，自動(dòng)回正作用越顯著，但轉(zhuǎn)向費(fèi)力，輪胎磨損加劇。 一般5 8。 內(nèi)傾角是由轉(zhuǎn)向軸制造時(shí)使主銷孔軸線上端向內(nèi)傾斜而獲得。轉(zhuǎn)向阻力矩計(jì)算 轉(zhuǎn)向阻力矩Mz與轉(zhuǎn)向橋負(fù)荷、輪胎結(jié)構(gòu)和氣壓、前輪定位、地面狀況等許多因素有關(guān)，因此精確計(jì)算轉(zhuǎn)向阻力矩有困難。 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是按照原地轉(zhuǎn)向阻力矩進(jìn)行的。1.雷索夫推薦公式2.塔布萊克推薦公式主銷后傾 VS 主銷內(nèi)傾共同點(diǎn)： 使車輪轉(zhuǎn)向后自動(dòng)回正，保持車輛直線行駛的穩(wěn)定

8、性。 區(qū) 別： 主銷后傾的回正作用靠離心力產(chǎn)生，與車速有關(guān)，適于高速車輛。 主銷內(nèi)傾的回正作用靠車輛本身重力，與車速無(wú)關(guān)，適于低速車輛。3轉(zhuǎn)向輪外傾概念： 車輪旋轉(zhuǎn)平面上方略向外傾斜。 作用： 提高轉(zhuǎn)向輪工作的安全性和操縱的輕便性。 外傾角大雖然對(duì)安全和操縱有利，但角度過大會(huì)使輪胎橫向偏磨增加，油耗增多，為1左右。 外傾角是通過轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸相對(duì)于水平面向下傾斜而得到的。4轉(zhuǎn)向輪前束概念： 在通過車輪軸線而與地面平行的平面內(nèi)，兩車輪前端略向內(nèi)束縛。 作用： 消除車輛行駛過程中因車輪外傾而使兩轉(zhuǎn)向輪前端向外張開的影響。 轉(zhuǎn)向輪前束可通過改變橫拉桿長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整，為012mm。 第五節(jié) 車輪和輪胎主要功用

9、： 支承機(jī)械重量及工作裝置的垂直負(fù)荷； 吸收和緩和車輛行駛時(shí)受到的路面沖擊和振動(dòng)； 保證輪胎與路面之間具有良好附著性能； 保證車輛正常轉(zhuǎn)向行駛的同時(shí)，通過輪胎產(chǎn)生自動(dòng)回正力 矩，使機(jī)器保持直線行駛。一、車輪 介于輪胎和車橋之間承受負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)組件。 由輪轂、輪輻、輪輞組成。 輪輻分輻板式和輻條式。 輪輞分平式、半深式、深式。平式輪輞 （大尺寸、較硬的輪胎）斜底平式輪輞半深式輪輞 （小尺寸、彈性較大輪胎）深式輪輞不同類型的輪輞二、輪 胎輪 胎充氣輪胎實(shí)心輪胎1.充氣輪胎 1) 充氣輪胎的分類 A按氣體密封方式分為：有內(nèi)胎輪胎，無(wú)內(nèi)胎輪胎； B按使用車輛的類別分：汽車輪胎、工程機(jī)械輪胎、工業(yè)車輛輪胎

10、、農(nóng)業(yè)機(jī)械輪胎、摩托車輪胎等； C按胎面花紋分為：公路花紋輪胎、越野花紋輪胎、混合花紋輪胎、特種花紋輪胎等； D按胎體結(jié)構(gòu)(簾線布置)分為：斜交輪胎、子午線輪胎、帶束斜交輪胎； E按簾線材料分為：鋼絲輪胎、人造纖維輪胎、棉簾線輪胎等； F按充氣壓力分為：高壓輪胎（充氣壓力0.55MPa）、低壓輪胎（充氣壓力0.200.55MPa）、超低壓輪胎（充氣壓力0.20MPa）。胎冠胎冠胎肩胎肩胎側(cè)胎側(cè)胎圈胎圈緩沖層緩沖層簾布層簾布層胎 冠：輪胎與地面的接觸部分，影響輪胎的附著性能。 簾布層：外胎的骨架和承載基礎(chǔ)，決定輪胎的承載能力。公路花紋輪胎 適于鋪裝的硬路面上使用。 花紋密、淺，滾動(dòng)阻力小。 越野

11、花紋輪胎 適于壞路面、無(wú)路地帶的越野汽車； 礦山、水利、建筑工地的工程機(jī)械。 花紋深、寬，牽引力大，脫泥特性好。 斜交輪胎 帶束斜交輪胎 子午線輪胎3）輪胎規(guī)格的標(biāo)記和代號(hào) 世界各國(guó)均規(guī)定在胎側(cè)表面印有用凸字注明的標(biāo)記，其內(nèi)容有：注冊(cè)商標(biāo)和產(chǎn)地(或廠名)，尺寸規(guī)格標(biāo)記，結(jié)構(gòu)特征(簾線結(jié)構(gòu)、材料、有無(wú)內(nèi)胎、斷面系列等代號(hào))，額定負(fù)荷(或載荷指數(shù)、層級(jí))及相應(yīng)氣壓，速度級(jí)別代號(hào)，設(shè)計(jì)輪輞規(guī)格及其他有關(guān)標(biāo)記(例有向花紋的滾動(dòng)方向等)。 我國(guó)按輪胎斷面寬B、輪輞名義直徑D進(jìn)行標(biāo)記。斜交輪胎以“B-D”形式標(biāo)記，子午線輪胎則在B、D間加進(jìn)子午線輪胎的代號(hào)R，以“BRD”形式標(biāo)記。例如我國(guó)中型載貨汽車常用的輪胎9.00-20，9.00R20，其中B、D的單位均為英寸。 4）輪胎的選用 輪胎的承載能力與規(guī)格、簾布層數(shù)、充氣壓力、行駛速度等有關(guān)。 充氣壓力確定后，各種簾布層數(shù)的輪胎承載能力相同，簾布層數(shù)較多的輪胎允許有較高的充氣壓力，也就有較強(qiáng)的承載能力，但行駛時(shí)的平順性較差。高速車輛的充氣壓力應(yīng)該低一些，低速機(jī)械的充氣壓力可以適當(dāng)提高。 由于發(fā)熱等原因，行駛速度低時(shí)輪胎的承載能力高，行駛速度高時(shí)輪胎的承載能