第七章履帶式工程機(jī)械驅(qū)動橋

第七章履帶式工程機(jī)械驅(qū)動橋第一頁，共二十八頁，2022年，8月28日變速箱輸出動力的小圓錐齒輪從前方伸入驅(qū)動橋箱中，與大圓錐齒輪相嚙合。再經(jīng)左右轉(zhuǎn)向離合器，將扭矩經(jīng)左右終傳動，驅(qū)動鏈輪傳到履帶。第二頁，共二十八頁，2022年，8月28日驅(qū)動橋（后橋箱）見右圖7-2所示。后橋箱的作用：通過后橋箱將變速箱傳來的扭矩增大轉(zhuǎn)速降低，改變所傳扭矩的方向，并保證機(jī)械的轉(zhuǎn)向。根據(jù)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的原理和構(gòu)造的不同，履帶式機(jī)械的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)有：轉(zhuǎn)向離合器式、差速器式、雙差速器式、行星式等。

轉(zhuǎn)向離合器式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)由左右兩個轉(zhuǎn)向離合器和轉(zhuǎn)向制動器組成。第三頁，共二十八頁，2022年，8月28日一、中央傳動履帶式機(jī)械的中央傳動是由一對圓錐齒輪組成。主動小圓錐齒輪驅(qū)動大圓錐齒輪，其中心線互成900，因此它兼起增大扭矩和改變旋轉(zhuǎn)方向的作用。右圖7-3表示了幾種中央傳動齒輪型式。第四頁，共二十八頁，2022年，8月28日1、直齒圓錐齒輪（圖7-3（a））。優(yōu)點(diǎn)：加工制造、裝配調(diào)整比較簡單，軸向力較?。]有附加軸向力）。缺點(diǎn)：最少齒數(shù)較多（最少齒數(shù)為12），同時參與嚙合的齒數(shù)少，傳動噪音較大，承載能力不夠高。第五頁，共二十八頁，2022年，8月28日2、零度圓弧錐齒輪（圖7-3（b））螺旋角=00，其輪齒強(qiáng)度和嚙合平穩(wěn)性比直齒圓錐齒輪有所提高，最少齒數(shù)和軸向力與直齒圓錐齒輪相同。由于工業(yè)用履帶式機(jī)械這一對齒輪高速重載、受力復(fù)雜，以上兩種結(jié)構(gòu)現(xiàn)都不采用了。第六頁，共二十八頁，2022年，8月28日3、螺旋圓錐齒輪（圖7-3（c））齒形為圓弧形，允許的“最少齒數(shù)”隨螺旋角的增大而減少，最少可達(dá)5～6個齒，傳動中同時參與嚙合的齒數(shù)較多。特點(diǎn)：齒輪的承載能力較大，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音較小，但這種結(jié)構(gòu)齒輪需要專門機(jī)床加工，軸向力較大，要求軸的定位支承更加堅(jiān)固可靠。螺旋角：圓弧齒在平均半徑處的切線與該切點(diǎn)的圓錐母線之間的夾角。第七頁，共二十八頁，2022年，8月28日受力：除產(chǎn)生直齒圓錐齒輪所具有的軸向力外，還有附加軸向力作用。右圖7-4表示產(chǎn)生附加軸向力的投影圖。從該圖可以得出：附加軸向力的大小取決于螺旋角的大小、方向、輪齒的螺旋方向及齒輪的旋轉(zhuǎn)方向。從齒輪的錐頂看去，右旋順時針旋轉(zhuǎn)或左旋反時針旋轉(zhuǎn)時，其附加軸向力都朝大端，使合成軸向力增大。第八頁，共二十八頁，2022年，8月28日右旋反時針旋轉(zhuǎn)或左旋順時針旋轉(zhuǎn)時，其附加軸向力都朝小端，使合成軸向力減小。正是由于存在附加軸向力，螺旋圓錐齒輪對于軸承的支承剛度和軸向定位的可靠性提出了更高的要求。螺旋錐齒輪傳動廣泛運(yùn)用于發(fā)動機(jī)縱向布置的履帶式推土機(jī)等工程機(jī)械中。第九頁，共二十八頁，2022年，8月28日二、轉(zhuǎn)向離合器履帶式機(jī)械的轉(zhuǎn)向離合器幾乎都采用了片式摩擦離合器。目前國內(nèi)外各種履帶式推土機(jī)的轉(zhuǎn)向離合器多采用濕式結(jié)構(gòu)，可以減少磨損，延長使用壽命。第十頁，共二十八頁，2022年，8月28日圖7-2(b)為SH320履帶推土機(jī)的轉(zhuǎn)向離合器。裝配關(guān)系主動鋼片通過內(nèi)齒與主動鼓連接,主動鼓用螺釘與接盤連接,接盤再用花鍵與大螺旋錐齒輪軸連接,壓板則與活塞用螺栓固接為一體。帶有摩擦襯面的被動片通過外齒與被動鼓連接.第十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日雙作用轉(zhuǎn)向離合器工作原理。在接合狀態(tài)時，離合器操縱桿放松，壓力油從操縱閥經(jīng)油管、軸承殼、接盤和內(nèi)鼓，進(jìn)入液壓缸小腔（圖7-5（a））。單作用式：轉(zhuǎn)向離合器為彈簧壓緊、液壓分離。雙作用式：轉(zhuǎn)向離散合器的壓緊和分離都靠油壓作用。正常作業(yè)時，其壓緊和分離壓力為1MPa?；钊?jīng)活塞桿用螺冒和壓板連接,壓板乃將主被動片緊緊壓成一體,動力得以傳遞,這時液壓缸大腔的油經(jīng)操作閥回到轉(zhuǎn)向箱中.第十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日操縱閥為一組合閥，將左右滑閥和減壓閥組合為一體，置于后橋上，其操縱位置有四：1、左右轉(zhuǎn)向離合器結(jié)合，油液進(jìn)入如圖7-5（a））箭頭所示；第十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日2、左離合器分離、右離合器接合，如圖7-5（b）所示，機(jī)器向左轉(zhuǎn)向；3、左離合器接合，右離合器分離，機(jī)器向右轉(zhuǎn)向；4、左右離合器分離。第十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日三、轉(zhuǎn)向制動器作用：一是用于轉(zhuǎn)急彎時制動一側(cè)履帶；二是用于在縱坡上臨時停車或停放。履帶式推土機(jī)不少采用帶式制動器，因?yàn)槎嗥睫D(zhuǎn)向離合器的從動鼓正好可用作帶式制動器的制動鼓。帶式制動器的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、包角大、制動力矩大；但磨損不均勻、本身散熱情況不好、制動器軸還受彎矩作用。右上圖7-6為三種帶式制動器示意圖。第十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日（一）、簡單式（單端拉緊式）如圖7-6（a）所示MT=（S1-S2）R（7-1）式中MT–帶式制動器作用時產(chǎn)生的制動力矩；S1–制動帶緊邊拉力；S2-制動帶松邊拉力；R–制動鼓半徑。根據(jù)歐拉公式S1=S2ea（7-2）式中e–自然對數(shù)底，e=2.72；

-制動帶和制動鼓之間的摩擦系數(shù)；a–制動帶的包角（以弧度計(jì)）。第十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日聯(lián)立求解以上兩式，得MT=S2（ea-1）R（7-3）

如果制動鼓按圖7-6（a）所示方向旋轉(zhuǎn)（順時針）進(jìn)行制動時，則松邊為操縱端，緊邊為固定端，得或如果機(jī)器反向運(yùn)行制動時，亦即制動鼓按圖7-6（a）所示方向反向旋轉(zhuǎn)（反時針）時進(jìn)行制動，由松邊為固定端，緊邊為操縱端，因此圖示之S1（緊邊拉力）與S2（松邊拉力）應(yīng)對調(diào)，這時因?yàn)镾1=S2ea所以Py=Pxea（7-7）從上面的分析可知：要想推土機(jī)正向與反向運(yùn)行制動時，能得到相同的制動效果，應(yīng)使制動力矩MT一樣，由公式（7-1），則應(yīng)使S1與S2數(shù)值不變。由公式（7-7）可知，由于推土機(jī)經(jīng)常作正向運(yùn)行，要想正反向運(yùn)行制動效果相同，則兩種情況施加的操縱力相差ea倍。如果加同樣的操縱力。則兩種情況下的制動效果相差ea倍。第十七頁，共二十八頁，2022年，8月28日這種簡單式帶式制動器不適合于在推土機(jī)的轉(zhuǎn)向離合器中使用，它最適用于起重機(jī)的提升機(jī)構(gòu)。（二）、復(fù)合式（雙端拉緊式）如圖7-6（b）所示，操縱時同時拉緊制動帶的兩端，設(shè)計(jì)時取a=b，則制動鼓以不同方向旋轉(zhuǎn)，無非是S1和S2兩力互換位置，而操縱力相等。因此，復(fù)合式帶式制動器如果取a=b，則正反旋轉(zhuǎn)時制動，施加同樣的操縱力P，可得到同樣的制動效果（同樣的制動力矩MT）。第十八頁，共二十八頁，2022年，8月28日（三）、浮動式如右圖7-6（c）所示。如果操縱桿件尺寸位置設(shè)計(jì)合理，這種方案正反轉(zhuǎn)效果相同，操縱都省力，僅結(jié)構(gòu)稍特殊些。操作端始終與制動帶松邊相連.因?yàn)樵谶@種結(jié)構(gòu)中,隨著制動鼓制動方向的改變,制動帶的操作端和固定端也相應(yīng)地變化.第十九頁，共二十八頁，2022年，8月28日履帶式機(jī)械多采用這種浮動帶式制動器。圖7-7為SH320推土機(jī)浮動轉(zhuǎn)向制動器工作原理。第二十頁，共二十八頁，2022年，8月28日四、終傳動

履帶式推土機(jī)運(yùn)行速度低，牽引力大，傳動系統(tǒng)總的減速比大，同時為了降低中央傳動和離合器以及整個傳動系所傳遞的力矩，以減小零部件尺寸，總是希望增加終傳動的速比。目前終傳動一般都采用二級減速。

多數(shù)履帶式推土機(jī)兩級終傳動采用外嚙合直齒圓柱齒輪傳動，如圖7-8所示為150KW（200馬力）推土機(jī)終傳動，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較簡單。第二十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日移山推土機(jī)終傳動第一級為圓柱齒輪減速，第二級為行星齒輪閏速，如右圖7-9所示。特點(diǎn)：齒輪模數(shù)可以小一些，此推土機(jī)一級減速和行星減速的齒輪模數(shù)均為9mm，還有結(jié)構(gòu)尺寸小，零部件受力均衡等特點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。第二十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日右圖7-8所示150KW推土機(jī)這類常用的終傳動結(jié)構(gòu)中，履帶架與機(jī)架正好鉸接于驅(qū)動輪軸線。而移山推土機(jī)的終傳動結(jié)構(gòu)，鉸點(diǎn)需要另設(shè)并前移一個距離，因此當(dāng)履帶架因工地崎嶇不平而相對于機(jī)架繞鉸點(diǎn)擺動時，會在驅(qū)動輪輪齒、輪轂、軸承、后軸上引起較大的附加沖擊載荷。第二十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日圖7-8示在驅(qū)動輪輪轂兩側(cè)端面油封2和3。第二十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日圖7-9的結(jié)構(gòu)也有兩個端面油封，常稱職浮動油封或浮式油封5和7。第二十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日第二節(jié)高位驅(qū)動輪式推土機(jī)的傳動鏈傳動系的部件設(shè)計(jì)是這種推土機(jī)的重要特點(diǎn),從而使保養(yǎng)維修時間縮短,整機(jī)可靠性提高.動力經(jīng)變速箱套軸傳到中央傳動（右圖7-11），經(jīng)1、3、4、5，再經(jīng)半軸6、7分傳到左右轉(zhuǎn)向離合器第二十六頁，共二十八頁，2022