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畢業(yè)設(shè)計說明書
題 目： 履帶式液壓驅(qū)動底盤的設(shè)計
作 者：
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(姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))
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(姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))
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目 錄
1 引言 - 1 -
1.1 國內(nèi)履帶式液壓驅(qū)動底盤的現(xiàn)狀 - 1 -
1.2國內(nèi)履帶式液壓驅(qū)動底盤的發(fā)展趨勢 - 3 -
1.3主要設(shè)計內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù) - 3 -
2 技術(shù)任務(wù)書（JR） - 4 -
2.1總體設(shè)計依據(jù) - 4 -
2.1.1 設(shè)計要求 - 4 -
2.1.2設(shè)計原則 - 4 -
2.2 產(chǎn)品的用途及使用范圍 - 5 -
2.3 產(chǎn)品的主要技術(shù)要求與主要技術(shù)參數(shù) - 5 -
2.3.1 主要技術(shù)要求 - 5 -
2.3.2 主要技術(shù)參數(shù) - 5 -
2.4 考慮到的若干方案的比較 - 5 -
3 設(shè)計計算說明書（SS） - 6 -
3.1 結(jié)構(gòu)方案分析與確定 - 6 -
3.1.1 履帶式與輪式底盤的比較 - 6 -
3.1.2 結(jié)構(gòu)方案的確定 - 7 -
3.2 履帶式行走底盤總體的設(shè)計 - 7 -
3.2.1 結(jié)構(gòu)組成及其工作原理 - 7 -
3.3 履帶行走裝置計算 - 7 -
3.3.1 液壓馬達的選取 - 7 -
3.3.2 液壓泵的選取 - 8 -
3.3.3驅(qū)動軸的選取 - 9 -
3.3.4驅(qū)動輪和導(dǎo)向輪的設(shè)計和計算 - 10 -
4 使用說明書（SM） - 15 -
4.1 結(jié)構(gòu)及工作原理 - 15 -
4.2 主要技術(shù)參數(shù) - 16 -
4.3使用注意事項 - 16 -
5 技術(shù)條件（JT） - 16 -
5.1 檢驗規(guī)則 - 17 -
5.1.1檢驗的劃分 - 17 -
5.1.2出廠檢驗 - 17 -
5.1.3型式檢驗 - 17 -
6 結(jié)論 - 18 -
參考文獻 - 19 -
致謝 - 20 -
履帶式液壓驅(qū)動底盤的設(shè)計
1 引言
1.1 國內(nèi)履帶式液壓驅(qū)動底盤的現(xiàn)狀
底盤的作用是支承、安裝發(fā)動機及其各部件、總成，形成車輛的整體造型，并動力，使整車產(chǎn)生運動，保證正常行駛。
我國生產(chǎn)履帶底盤的歷史較短，與起重機的發(fā)展基本相同，與世界先進國家相比，國內(nèi)履帶底盤的技術(shù)含量低、系列化程度低，在制造和設(shè)計上還存在一定的差距。近年來，國內(nèi)履帶起重機的快速發(fā)展，給履帶底盤的發(fā)展帶了機遇，系列得以不斷的提高。
目前國內(nèi)生產(chǎn)履帶底盤的主要廠家有寧波邦力、濟寧一飛工程機械有限公司、奉化優(yōu)嘉力液壓有限公司、上海五一重工挖掘機履帶總成有限公司、寧波杰瑞液壓傳動有限公司。
（1）寧波邦力專業(yè)生產(chǎn)橡膠和鋼制履帶行走底盤，有5噸、8噸、12噸，最大克最大130噸的底盤行走，產(chǎn)品大量用于各種履帶行走機構(gòu)中，有挖掘機，鉆機，煤礦設(shè)備等行業(yè)中；同時，專業(yè)生產(chǎn)非開挖鉆機履帶底盤，各種鉆機履帶行走底盤。
結(jié)構(gòu)性能特點：
① 支承主機重量，具有前進、后退轉(zhuǎn)彎行走之功能。
② 橡膠履帶采用日本技術(shù)生產(chǎn)的建筑機械型，承載能力、牽引力大，噪音低，不傷及柏油路面，具有良好的行駛性能。
③ 配有內(nèi)藏式低速大扭矩馬達行走減速機，具有高通過性能。
④ 形行走架，結(jié)構(gòu)強度、剛度大，利用折彎加工。
⑤ 支重輪、導(dǎo)向輪采用深溝球軸承，一次性加黃油潤滑，免使用中維護和保養(yǎng)加油。
⑥ 軸端雙密封結(jié)構(gòu)，保證潤滑油密封不外漏，并能防止泥水進入輪腔。
⑦ 支重輪，導(dǎo)向輪、驅(qū)動輪齒采用合金鋼并經(jīng)淬火處理，耐磨性好，使用壽命長。
⑧ 彈簧漲緊機構(gòu)彩螺桿調(diào)節(jié)，可靠性高。
性能參數(shù)：
① 底盤自身質(zhì)量1.4t，機械允許總重6-6.5t。
② 履帶高度低，H=466mm。
③ 行駛速度高 v=2-4Km/h。
④ 行走液壓馬達減速機工作壓力 PH=20Mpa，Q總=1634ml/r，MH=5724N·m。
⑤ 牽引力大，T=5536kg，牽引能力92%（理論值），爬坡能力α>30°。
⑥ 地比壓力 p=0.038Mpa。
目前該產(chǎn)品從4T到18T已成系列化批量生產(chǎn)。
（2）濟寧一飛專業(yè)生產(chǎn)各種進口，國產(chǎn)挖掘機，推土機，攤鋪機，旋挖鉆機，給料機，裝載機等各種工程機械鏈軌，履帶總成，各種鏈軌節(jié)，鏈軌合件，銷套，履帶板及四輪產(chǎn)品。各種型號小挖橡膠履帶，橡膠塊，節(jié)距101，106，135，140，154，160，171，190，203，216，228，240，260等10余種規(guī)格，上百個系列。
（3）奉化優(yōu)嘉力系列履帶底盤選用高品質(zhì)的行走馬達、減速機，體積小、重量輕、輸出扭矩大、制動可靠，整體行走機構(gòu)更加緊湊。
（4）上海五一重工主要經(jīng)營進口挖掘機、推土機底盤件。直接從國外生產(chǎn)廠家進貨,以意大利，日本，韓國底盤件為主。產(chǎn)品有進口挖掘機、推土機履帶總成：支重輪、引導(dǎo)輪、托鏈輪、驅(qū)動輪、鏈軌、螺栓、鏈板、鏈節(jié)、斗軸、肖、套等。 這些優(yōu)質(zhì)進口零件廣泛應(yīng)用于：（CATERPILLAR）卡特、（KOMATSU）小松、（HITACHI）日立、（KATO）加藤、（SUMITOMO）住友、（KOBELCO）神鋼、（DAEWOO）大宇、（HYUNDAI）現(xiàn)代等各種進口或合資挖掘機、推土機，重型工程機械。
（5）寧波杰瑞專業(yè)生產(chǎn)橡膠JRXD系列和鋼制履帶JRLD行走底盤，有5噸、8噸、12噸，最大克最大130噸的底盤行走，產(chǎn)品大量用于各種履帶行走機構(gòu)中，有挖掘機，鉆機，煤礦設(shè)備等行業(yè)中；同時，專業(yè)生產(chǎn)非開挖鉆機履帶底盤，各種鉆機履帶行走底盤。結(jié)構(gòu)性能特點：
①支承主機重量，具有前進、后退轉(zhuǎn)彎行走之功能。
② 橡膠履帶采用日本技術(shù)生產(chǎn)的建筑機械型，承載能力、牽引力大，噪音低，不傷及柏油路面，具有良好的行駛性能。
③ 配有內(nèi)藏式低速大扭矩馬達行走減速機，具有高通過性能。
④ 形行走架，結(jié)構(gòu)強度、剛度大，利用折彎加工。
⑤ 支重輪、導(dǎo)向輪采用深溝球軸承，一次性加黃油潤滑，免使用中維護和保養(yǎng)加油。
⑥ 軸端雙密封結(jié)構(gòu)，保證潤滑油密封不外漏，并能防止泥水進入輪腔。
⑦ 支重輪，導(dǎo)向輪、驅(qū)動輪齒采用合金鋼并經(jīng)淬火處理，耐磨性好，使用壽命長。
⑧ 彈簧漲緊機構(gòu)彩螺桿調(diào)節(jié)，可靠性高。
1.2國內(nèi)履帶式液壓驅(qū)動底盤的發(fā)展趨勢
由國內(nèi)外履帶底盤的發(fā)展現(xiàn)狀，可以看到履帶液壓底盤發(fā)展趨勢有以下幾個特點：
①為適應(yīng)大型工程項目的需求,履帶底盤正在迅速向超大噸位發(fā)展
由于各種工程建設(shè)的大型化，所需的配套設(shè)備構(gòu)件等的重量也不斷增加,對超大型起重設(shè)備的需求也愈來愈多，為了實現(xiàn)起吊大的重物,在原有 起重機的基礎(chǔ)上增加超起裝置，不僅擴大了履帶起重機的工作范圍,而且提高了履帶起重機的利用率。
②充分運用新技術(shù)、新材料、新工藝、新的設(shè)計方法,使整機性能大大提高
充分利用新技術(shù)、新工藝來提高產(chǎn)品質(zhì)量，并不斷開發(fā)新材料、新結(jié)構(gòu)、新功能提高產(chǎn)品競爭力。例如1000ＭＰａ抗拉強度的臂架材料已被 廣泛采用,從而大幅度地降低了臂架自重，提高了產(chǎn)品起重性能。整機的結(jié)構(gòu)也逐漸采用高強材料,通過優(yōu)化設(shè)計顯著減輕整機重量，同時為保證整機穩(wěn)定性,增加 了必要的車身壓重，這些都使得大噸位產(chǎn)品能夠具有較高的性能和良好的經(jīng)濟性。
③核心技術(shù)化
各大知名企業(yè)均具有其獨特的核心技術(shù),并不斷創(chuàng)新，努力保持在同行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位?，F(xiàn)在各大公司均下大力氣研究開發(fā)自己的核心技術(shù),以不斷提升自己的產(chǎn)品檔次和競爭能力。
④操作控制系統(tǒng)的智能化
隨著計算機技術(shù)和電子技術(shù)的不斷發(fā)展，逐步完善的計算機控制技術(shù)和集成傳感技術(shù)在履帶底盤行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用,先進的電子控制和電腦 操作系統(tǒng)的配置已非常便。各種電子監(jiān)控系統(tǒng)、運行作業(yè)時的在線故障檢測和診斷、智 能化總體控制等是今后履帶底盤不斷向智能化方向發(fā)展的重要研究領(lǐng)域。
1.3主要設(shè)計內(nèi)容與關(guān)鍵技術(shù)
（1）液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算，包括液壓泵、液壓馬達的選型和參數(shù)確定。
（2）履帶張緊裝置的設(shè)計。
（3）驅(qū)動裝置的設(shè)計。
（4）機架的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
關(guān)鍵技術(shù)主要包括液壓系統(tǒng)的設(shè)計和驅(qū)動裝置的設(shè)計，液壓系統(tǒng)的參數(shù)選取和驅(qū)動裝置的合理布置對履帶底盤的性能具有重要影響。
2 技術(shù)任務(wù)書（JR）
2.1總體設(shè)計依據(jù)
本設(shè)計是根據(jù)常用履帶設(shè)計方法和較成熟和現(xiàn)代設(shè)計方法，參考了農(nóng)業(yè)機械履帶底盤設(shè)計的通用原則，依據(jù)所給的動力選取了液壓元件，結(jié)合機械設(shè)計手冊，選擇了標準件，總體結(jié)構(gòu)設(shè)計參照了東方紅拖拉機的結(jié)構(gòu)形式。
2.1.1 設(shè)計要求
現(xiàn)代車輛及機具的行走裝置主要使用純機械、液力、液壓和電力等4種傳動方式。與其它傳動方式相比，液壓傳動方式具有布局靈活方便;無級調(diào)速范圍寬，起步、調(diào)速換向柔和、迅速、沖擊小， 操作舒適等優(yōu)點。在農(nóng)業(yè)機械行走機構(gòu)采用液壓傳動可以大大改進行走機械的工作性能。底盤采用液壓傳動方式可增加底盤的自適應(yīng)能力和改善發(fā)動機等部件的工件環(huán)境。
由于底盤主要用于水田作業(yè)，因此底盤在總體上應(yīng)滿足簡小、輕體、通過性好、推進力強的要求，同時，要求底盤有較小的轉(zhuǎn)彎半徑、后輪差速、前橋浮動、與行走速度同步的動力輸出和具備農(nóng)機懸掛系統(tǒng)等功能。
2.1.2設(shè)計原則
（1）底盤的安全設(shè)計
安全設(shè)計包括對材料的安全選擇和使用，材料的選擇不但要滿足功能要求，而且要同時滿足使用過程中的安全要求，此外要考慮作業(yè)環(huán)境因素及超負荷工作的可能性，要有適當?shù)陌踩ｋU系數(shù)。
（2）底盤的質(zhì)量可靠。
（3）人機匹配的安全工效學(xué)原則。
（4）經(jīng)濟性原則和可行性原則
2.2 產(chǎn)品的用途及使用范圍
履帶底盤的主要用途是支撐機架，為各總成提供支撐，其性能直接影響到作業(yè)能否順利進行，由于其工作環(huán)境惡劣、泥腳深負荷重，采用一般的輪式昴易出現(xiàn)掛不上檔、亂檔，離合齒輪牙嵌磨損、分離撥叉磨損、行走離合打滑，甚至輸出軸斷裂。采用液壓驅(qū)動底盤后，能夠克服上述缺點，從而使整機性能得到了很大的提高。除用于田間作業(yè)外， 在工業(yè)及農(nóng)田水利建設(shè)上還用于推土、鏟運等作業(yè)。在山區(qū)、梯田、坡地用小型履帶拖拉機具有較好的適應(yīng)性。
2.3 產(chǎn)品的主要技術(shù)要求與主要技術(shù)參數(shù)
2.3.1 主要技術(shù)要求
主要技術(shù)指標有馬達輸出功率的確定、液壓泵的選取、履帶底盤的接地比壓、履帶的參數(shù)設(shè)計， 要求履帶有較好的通過性，接地比壓較高，越野性能強，穩(wěn)定性好，在潮濕、粘重土地上履帶底盤具有較好的的使用性能。
2.3.2 主要技術(shù)參數(shù)
表1 履帶底盤的主要技術(shù)參數(shù)
額定功率
軌距
節(jié)距
履帶板寬
接地長度
外形尺寸
37kw
1100
130
260
1700
2145×1238×585
2.4 考慮到的若干方案的比較
液壓傳動裝置的特點往往是通過與液力機械傳動比較得出的，概括如下：
液壓傳動裝置中泵與馬達可分式結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)形式便于元件布置，給工程機械的設(shè)計帶來極大方便，使結(jié)構(gòu)多樣化并提高了性能。
（1）馬達輪獨立驅(qū)動方式省去了變速箱，差速器、驅(qū)動橋以及輪邊減速，提高傳動效率，降低了機器成本，便于零件布置。安裝、設(shè)計自由度大，車輛性能和結(jié)構(gòu)形式多樣化，這是其它傳動不可比擬的。正因為如此，對那些需要裝有多個工作部件的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的工程機械和需要特殊牽引性能的車輛，液壓傳動無疑中最好的選擇。同時，馬達獨立驅(qū)動的方式可以實現(xiàn)差速轉(zhuǎn)向，可以原地轉(zhuǎn)向，也可以簡化機械轉(zhuǎn)向機構(gòu)，對那些因結(jié)構(gòu)限制不便采用機械轉(zhuǎn)向或?qū)D(zhuǎn)向性能有特殊要求的，這是非常必要的。
（2）在閉式液壓傳動中， 可以使轉(zhuǎn)矩雙向?qū)ΨQ傳遞，這一性能使閉式液壓傳動無須變速裝置即可實現(xiàn)前進、倒退操作，同時具有反拖制動能力，操縱方便，感覺良好，可減少剎車功率和磨損。
（3）操縱和控制和多樣性是液壓傳動的一大特點，這樣的由其快速動態(tài)特性及其結(jié)構(gòu)特點決定的。改變變量泵斜角和方向即可方便地實現(xiàn)平穩(wěn)換向和變速，前進、倒退、制動、變速只需要一根操縱桿即可完成，操縱生物工程化。液壓傳動功率大，扭矩慣量比大，因而動態(tài)性能好，加之閉式系統(tǒng)在減速過程中具有制動能力，因而速度變化快捷柔和，沖擊小，迅速變換前進方向和加減速不會損壞傳動系統(tǒng)和車輛。前進和倒退可以獲得相同的速度。
3 設(shè)計計算說明書（SS）
3.1 結(jié)構(gòu)方案分析與確定
3.1.1 履帶式與輪式底盤的比較
行走依靠履帶裝置的的底盤為履帶式底盤，行走依靠輪胎前進的底盤為輪胎式底盤，履帶式底盤具有全回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺，起升高度大，牽引系數(shù)高，爬坡度大，行駛速度低，行駛過程中可能對路面造成損壞，一般不宜在公路上行駛。履帶式與輪胎式相比，因履帶與地面接觸面積大，故對地面平均比壓小，可在松軟、泥濘地面上作業(yè)。
3.1.2 結(jié)構(gòu)方案的確定
通過前面結(jié)構(gòu)方案的比較，可以確定本設(shè)計履帶底盤的結(jié)構(gòu)方案，底盤采用整體式結(jié)構(gòu)，通過焊接將整個底盤連接起來，這樣做可以減少制作的工藝性，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。
3.2 履帶式行走底盤總體的設(shè)計
3.2.1 結(jié)構(gòu)組成及其工作原理
履帶底盤主要由機架、液壓驅(qū)動馬達、液壓泵、履帶總成及其附屬部件組成。其主要工作原理為液壓泵帶動液壓馬達轉(zhuǎn)動，液壓馬達驅(qū)動履帶輪行走，液壓系統(tǒng)由兩部分組成，一部分用于作業(yè)，另外一部分用來驅(qū)動履帶行走。其結(jié)構(gòu)如下圖：
圖1 總體結(jié)構(gòu)示意圖
1．驅(qū)動輪 2.履帶 3.托輪 4.臺車架 5.支重輪胎6.彈簧鎖7.導(dǎo)向輪
本設(shè)計的工作原理：液壓泵通過驅(qū)動液壓馬達帶動驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動整個底盤行走，中間的緩沖裝置是為了張緊履帶、防止履帶橫向滑脫以及在行走系統(tǒng)卡入石塊時能減小殼體和履帶的應(yīng)力。
3.3 履帶行走裝置計算
3.3.1 液壓馬達的選取
液壓馬達驅(qū)動方案有兩種。1高速方案：高速小扭矩馬達，配大減速比例減速箱，優(yōu)點是尺寸小，質(zhì)量輕，但減速箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高。2低速方案，低速大扭矩馬達，配一級減速小齒輪，優(yōu)點是傳動簡化，價格底， 但馬達體積大，質(zhì)量大。比較兩種方案及其履帶底盤的自身結(jié)構(gòu)，選取低速大扭矩馬達較為合理。
①設(shè)驅(qū)動輪的角速度為w，則V=W.R 其中最大速度v=10km/h，履帶輪半徑r=500mm，得到w=5.56rad/s
驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速n=60w/2π，得到n=53r/min
②考慮到旋轉(zhuǎn)部件磨擦力矩、慣性力矩及馬達內(nèi)部件黏性阻尼力矩，得出液壓行走馬達的負載力矩。
工作載荷力矩計算
軸徑磨擦力矩
馬達的總負載力矩
③取Pa=22.5MPa，行走馬達的排量
查取液壓馬達技術(shù)參數(shù)選取邦力GM2－420系列，其參數(shù)如下：
表2 GM2-420馬達參數(shù)表
型號
理論排量(ml/r)
額定壓力(MPa)
最高壓力(MPa)
額定扭矩(n.m)
持續(xù)轉(zhuǎn)速
最高轉(zhuǎn)速(r/min)
重量（kg）
GM2-420
425
25
35
1658
0.7~750
750
51
3.3.2 液壓泵的選取
根據(jù)轉(zhuǎn)速n=44r/min，每臺行走馬達所需流量
系統(tǒng)需要的總流量
系統(tǒng)最大功率計算：
額定功率w=27kw
選取上海液壓泵廠生產(chǎn)的XM-F40其參數(shù)如下：
表3 液壓泵參數(shù)表
型號
理論排量(ml/r)
額定轉(zhuǎn)速(n/min)
最高轉(zhuǎn)速(n/min)
額定轉(zhuǎn)速(n/min)
額定壓力(MPa)
輸入功率
扭矩(n.m)
重量（kg）
XM-F40
28
1980
3750
31.5
35
38
120
29
3.3.3驅(qū)動軸的選取
軸的材料主要是碳鋼和合金鋼，由于碳鋼比合金鋼價廉，對應(yīng)力集中和敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學(xué)熱處理辦法提高其耐磨性和抗疲勞強度，故采用碳鋼制造軸尤為廣泛，其中最常用的是45鋼。
（1）各段軸徑及長度的確定：
馬達的輸出軸直徑為36， 以此為基礎(chǔ)，設(shè)計各軸段的直徑，設(shè)計的結(jié)果如下圖：
圖2 驅(qū)動軸
（2）軸上零件的定位
為防止軸上零件受力時發(fā)生軸向或周向運動，軸上零件除了有游動或空轉(zhuǎn)的要求外，都必須進行軸向定位和周向定位，以保證其準確的工作位置。
本設(shè)計的軸向定位采用軸肩和軸承端蓋來保證的。軸承端蓋用螺釘與箱體連接而使?jié)L動軸承的外圓得到軸向定位。在一般情況下，整個軸的軸向定位也常利用軸承端蓋來實現(xiàn)。
（3）零件的周向定位
周向定位的目的是限制軸上的零件與軸發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。常用的軸向定位零件有鍵、花鍵、銷、緊定螺釘以及過盈配合等。本次設(shè)計中采用的是軸向定位采用平鍵。鍵的參數(shù)由軸徑所確定。
3.3.4驅(qū)動輪和導(dǎo)向輪的設(shè)計和計算
驅(qū)動輪和履帶的嚙合方式主要有節(jié)銷式和節(jié)齒式兩種。目前大多數(shù)采用節(jié)銷式嚙合 ，節(jié)齒式嚙合多用于需要加強履帶板剛度和強度的場合，如采用某些無鉸鏈式橡膠金屬履帶以及整體臺車行走系配用整體式履帶板。
驅(qū)動輪節(jié)圓半徑
（3-1）
式中：t—履帶節(jié)距，mm；
Z—驅(qū)動輪轉(zhuǎn)一圈的工作齒數(shù)；
最后算得驅(qū)動輪的直徑為430mm，履帶節(jié)距為130mm，履帶總重量為2.5t，履帶采用組合式履帶。
導(dǎo)向輪直徑
（3-2）
計算得：
性能參數(shù)計算：
（1）行駛速度
（2）爬坡能力
履帶行走裝置一個顯著特點就是爬坡能力，一般為50%～80%，初步確定爬坡能力后，可通過理論分析進行核算來選定。履帶底盤的爬坡是需要克服下列幾種阻力即：
履帶底盤自重在斜坡方向的分力
（3-3）
式中G為底盤的自重
為坡度角
運行阻力
（3-4）
履帶的內(nèi)阻力
（3-5）
則最大牽引力應(yīng)不小于這些阻力之和，即T≧+ +,此外還應(yīng)滿足底盤在爬坡不打滑的條件?！ ?
履帶與地面的附著系數(shù)
表4 履帶與地面的附著系數(shù)
路面地質(zhì)
混凝土
干粘土
壓實粘土
干沙土
堅實土路
0.45
0.90
0.70
0.30
0.90
路面地質(zhì)
混凝土
干粘土
壓實粘土
干沙土
堅實土路
0.12
0.70
0.25
0.50
0.60
從表中選取附著系數(shù)為0.06，求得爬坡能力=30°
(4)接地比壓
履帶式底盤的承載能力大小取決機器運行的通過性和工作的穩(wěn)定性。平均接地比壓是履帶底盤的一個重要指標，可以用來與同類型號產(chǎn)品作比較，主要根據(jù)地面條件、尺寸等進行合理選取。在設(shè)計底盤時，在結(jié)構(gòu)允許的范圍內(nèi)，盡量取小值。
(5)驅(qū)動輪和引導(dǎo)輪軸設(shè)計
為了使整體結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計時盡量將馬達放到驅(qū)動輪內(nèi)。為此，將馬達輸出軸直接裝到另外一開孔的軸內(nèi)，通過內(nèi)花鍵配合，從而實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的緊湊、小巧。驅(qū)動輪齒形如下圖所示：
圖3 驅(qū)動輪齒形
引導(dǎo)輪是對稱的，軸的外形結(jié)構(gòu)也可采用全對稱式的結(jié)構(gòu)，軸的外徑較大，同樣采用法蘭連接，外面用螺栓固定。軸徑兩端分別有一個8×8.5的小槽，是用來安裝兩個密封圈，防止油泄露。其結(jié)構(gòu)如下：
圖4 引導(dǎo)輪軸
引導(dǎo)輪的安裝同樣采用了法蘭固定，與驅(qū)動輪的安裝形式基本相同。輪體一般有蜂孔式和箱體式兩種，箱體式的斷面成箱形，由鋼板焊接制成，蜂孔式輪體的輪緣和箱體式一樣，也是用鋼板焊接制成，不同之處是中間用一塊較厚的帶蜂孔的鋼板代替了箱體結(jié)構(gòu)，蜂孔式較箱體式節(jié)約材料，制造是也相對容易，因此選用蜂孔式輪體，輪體上設(shè)計了六個均勻分布的直徑為50mm的蜂孔，中間鋼板厚度為40mm，能滿足強度要求。
① 支重輪和托輪
支重輪的作用是支承并分散機體重量、防止履帶橫向滑脫。其結(jié)構(gòu)取決于臺車、驅(qū)動輪及履帶的結(jié)構(gòu)。
本設(shè)計采用帶凸緣的支重輪，卡住履帶鏈節(jié)。凸緣根部隨拖拉機功率增大而加厚，凸緣有了側(cè)角可以減小凸緣與鏈節(jié)之間的磨擦力，一般在10°~20°。
每個支重輪的輪緣視驅(qū)動輪的結(jié)構(gòu)而定。單排齒驅(qū)動輪配雙輪緣支重輪，雙排齒的驅(qū)動輪配單輪緣支重輪。這樣才能使支重輪輪緣的滾動平面不與驅(qū)動輪輪齒滾動平面重合，從而保證了滾動平穩(wěn)。為了有足夠和磨損量，輪緣徑向厚度應(yīng)大于15mm。本底盤采用雙輪緣支重輪。
支重輪軸的支承方法和臺車的結(jié)構(gòu)有關(guān)，或為懸臂支承，或為簡支支承。目前整體臺車多采用后者，并將支重輪軸用螺釘固定于臺車上，這種結(jié)構(gòu)的軸封閉了臺車下方開口，因而增強了臺車架剛度。為防止臺車架凹槽中積存的泥土阻止支重輪轉(zhuǎn)動，支重輪不宜被凹槽遮蓋過多。
支重輪采用滾動軸承或滑動軸承?；瑒虞S承由于徑向尺寸較小，便于加大支重輪軸以減小應(yīng)力，且承載能力大，所以在大功率拖拉機上應(yīng)用廣泛。又因其結(jié)構(gòu)簡單，對磨料不敏感，便于自制，所以在小拖拉機支重輪上應(yīng)用也較合適。
托輪的作用是限制履帶下垂，其結(jié)構(gòu)與支重輪相似，為了減少備件可考慮兩者通用。某些大直徑支重輪的上緣同時起托輪作用。托輪是由較小的磨擦帶動旋轉(zhuǎn)，所以直徑不應(yīng)過小，潤滑和密封應(yīng)可靠。
支重輪一般應(yīng)用比較計算法校核輪緣擠壓應(yīng)力、軸的強度和軸承比壓或壽命。支重輪軸的計算工況是拖拉機越過水平橫梁，載荷集中于每側(cè)一個支重輪上，則支重輪垂直載荷為底盤的一半。
② 履帶緩沖裝置
履帶張緊緩沖裝置由張緊輪、張緊度調(diào)整機構(gòu)和緩沖彈簧等組成。它的功用是張緊履帶、防止履帶橫向滑脫以及在行走系統(tǒng)卡入石塊時能減小殼體和履帶的應(yīng)力，驅(qū)動輪后置時又能緩沖和前方?jīng)_擊。
整體式臺車一般采用滑動式張緊機構(gòu)，滑塊滑動式張緊機構(gòu)的張緊輪軸支座通常通過彈簧坐在小滑板上，為了有效和緩沖滑塊和滑板之間的沖擊，安裝后彈簧最好能將滑塊抬起以消除導(dǎo)向板和鉤之間的間隙。
張緊輪多數(shù)是鑄鋼件 ，材料為ZG45、ZG50Mn，小型拖拉機上也采用球墨鑄鐵或沖壓件。
③ 履帶的選擇
按材料可分為金屬履帶、橡膠履帶和橡膠金屬履帶。
金屬履帶應(yīng)用最廣，按結(jié)構(gòu)可分為整體式和組合式。整體式履帶重量輕，制造拆裝簡單，成本低，高速行駛功率損耗小。但修理不便，合金鋼用量大，銷孔間隙大，泥沙易進入，壽命短。其履帶板常用高錳鋼制造，水中淬火成奧氏體組織。使用中節(jié)銷等處受擠壓而硬化。因冷作硬化，孔一般不加工。整體式履帶板也可用35Mn、35SiMn或球墨鑄鐵制造。
在設(shè)計整體式履帶板時，要注意到壁厚均勻等鑄造工藝要求是，防止裂紋和縮松等鑄造缺陷產(chǎn)生。
組合時履帶由履帶、履帶銷、銷套、履帶板和履帶螺栓等組成，各零件可用不同的材料制造，修理時可單獨更換，且泥沙不易進入銷套內(nèi)，壽命較長。但重量較大，拆裝困難。履帶板或履帶節(jié)整體調(diào)質(zhì)后，履刺或軌道淬火可顯著提高強度和耐磨性。非滲碳鋼銷套使用性能效果也很好。
銷和銷套壓入履帶節(jié)的過盈一般為0.15～0.45mm。為了方便拆裝，每條履帶有1～2個易拆銷，為提高履帶在砂土、爍石、潮濕、泥濘地面使用是的壽命，銷套兩端可裝置金屬或橡膠密封。隔環(huán)用來軸向拉伸限位，保證彈性件一定的預(yù)壓量，防止履帶節(jié)端面的磨損。
組合式履帶的履帶板常用軋制型鋼制造，也有鑄造、鍛造或沖壓的。它在不同的場合可更換為不同的型式。為了防止履帶螺栓被剪斷，有的履帶板上有三角形或矩面的 的凸筋嵌入履帶節(jié)上相應(yīng)的凹槽中。
4 使用說明書（SM）
4.1 結(jié)構(gòu)及工作原理
履帶底盤主要由機架、液壓驅(qū)動馬達、液壓泵、履帶總成及其附屬部件組成。其主要工作原理為液壓泵帶動液壓馬達轉(zhuǎn)動，液壓馬達驅(qū)動履帶輪行走，液壓系統(tǒng)由兩部分組成，一部分用于作業(yè)，另外一部分用來驅(qū)動履帶行走。其結(jié)構(gòu)如下圖：
圖1 總體結(jié)構(gòu)示意圖
1．驅(qū)動輪 2.履帶 3.托輪 4.臺車架 5.支重輪胎6.彈簧鎖7.導(dǎo)向輪
本設(shè)計的工作原理：液壓泵通過驅(qū)動液壓馬達帶動驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動整個底盤行走，中間的緩沖裝置是為了張緊履帶、防止履帶橫向滑脫以及在行走系統(tǒng)卡入石塊時能減小殼體和履帶的應(yīng)力。
4.2 主要技術(shù)參數(shù)
履帶底盤的主要技術(shù)參數(shù)
額定功率
軌距
節(jié)距
履帶板寬
接地長度
外形尺寸
37kw
1100
130
260
1700
2145×1238×585
4.3使用注意事項
履帶底盤在使用前要進行檢查，注意有無松動、損壞。檢查履帶的張緊度，機架撐起后，履帶內(nèi)側(cè)與中間載重輪之間間隙以13～18mm為宜。更換或拆裝履帶并工作20h后，應(yīng)檢查調(diào)整履帶的張緊度，使之保持正常。張緊度過松易使履帶脫帶，過緊會導(dǎo)致履帶伸長，節(jié)距發(fā)生變化，造成鐵齒和驅(qū)動輪的加速磨損。
履帶驅(qū)動輪磨損后要及是更換，以防止磨損后的驅(qū)動輪將履帶芯鉤出。
化學(xué)藥品、機油、海水鹽分等腐蝕物會加快履帶老化，降低履帶使用壽命，所以，長期不用或附著油污時，應(yīng)用水清洗干凈，干燥后避免日光直射及雨淋，要放松履帶的張力，避免閑暇不用時疲勞。
盡量減少在碎石、砂礫路面行駛。在行駛過程中不要急轉(zhuǎn)彎，防止導(dǎo)向輪脫輪。禁止過橋式行走，防止在凹凸過大的路面行走，使履帶處于局部接地的狀態(tài)。過橋式行走易造成履帶脫輪，使外花紋損傷和芯鐵折斷等。
5 技術(shù)條件（JT）
5.1 檢驗規(guī)則
5.1.1檢驗的劃分
檢驗分出廠檢驗和型式檢驗
5.1.2出廠檢驗
產(chǎn)品應(yīng)逐臺進行出廠檢驗，檢驗項目包括產(chǎn)品的裝配質(zhì)量以及外觀質(zhì)量。
（1）出廠檢驗包括下列內(nèi)容：
①底盤的牽引力，必須有足夠的牽引力才能保證和正常行駛。
②底盤的爬坡能力，具有一定的爬坡能力使底盤能夠適應(yīng)不同的情況。
③行走速度。履帶底盤的行走速度應(yīng)符合設(shè)計的標準。
④履帶底盤的離地高度，離地高度是履帶底盤的重要參數(shù)，檢驗時要按照設(shè)計要求的說明檢驗，不合格標準的為不合格產(chǎn)品。
5.1.3型式檢驗
（1）產(chǎn)品有下列情況之一時，應(yīng)進行型式檢驗；
①新產(chǎn)品或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)的試制定型鑒定；
②產(chǎn)品停產(chǎn)3年及3年以上者；
③產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)或材料有重大改變，可能影響性能時；
④國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督機構(gòu)提出要求時。
（2）型式檢驗的內(nèi)容包括以上全部要求。
（3）供性能試驗或可靠性試驗的樣機，應(yīng)從近一年內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品中隨機抽取，樣本為一臺。并做好記錄和封存。
6 結(jié)論
本次設(shè)計主要研究了履帶底盤行走系的主要部件，通過一泵兩馬達驅(qū)動驅(qū)動軸，使底盤的轉(zhuǎn)向更加靈活，適應(yīng)了多種不同的路面狀況。
（1）底盤的液壓系可實現(xiàn)一泵兩馬達差速行走，增加了底盤的自適應(yīng)能力。
（2）本設(shè)計的底盤的質(zhì)量為2.5t，與目前大部分底盤相比，達到了輕體的設(shè)計要求。
（3）液壓驅(qū)動系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速，同時能夠?qū)崿F(xiàn)制動和高低速轉(zhuǎn)換，即：工作時低速行駛，轉(zhuǎn)場是高速行駛。靈活方便，易于操縱。
（4）對履帶底盤的總體結(jié)構(gòu)進行了分析，得到了一些特殊的結(jié)構(gòu)組成及其安裝方法，其中履帶寬260mm,履帶總長2200mm左右，軌距1000mm,輪距1100mm,履帶高468mm等；
（5）馬達輸出軸采用內(nèi)花鍵配合形式，使整個底盤的結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理。
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致謝
這次設(shè)計首先要感謝我的指導(dǎo)老師老師的耐心輔導(dǎo)，他的認真負責(zé)嚴謹態(tài)度讓我由衷的佩服，改掉了我身上許多毛病，讓我體驗到了治學(xué)必須一絲不茍，必須腳踏實地才能做出一些學(xué)術(shù)上的東西。在整個設(shè)計過程中，鄭老師一直給我指出設(shè)計的方向，經(jīng)過不斷的修改，終于得到了較滿意的結(jié)果，短短的兩個多月，讓我學(xué)到了以前只是聽說過但從沒有實踐過的東西，真正住領(lǐng)會到“紙上得來終覺淺，覺知此行須躬行”。盡管設(shè)計已經(jīng)做了，但其中的酸甜苦辣我想只有我和鄭老師能夠體會到，晚上十二點鐘依然幫我修改圖紙的情景便是最好的證明。在此，再一次感謝鄭老師的悉心輔導(dǎo)，讓我本次的設(shè)計圓滿完成。
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