斗輪堆取料機履帶行走機構(gòu)設(shè)計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計含8張CAD圖紙+帶開題報告+外文翻譯】-jxsj44斗輪堆取料機履帶行走機構(gòu)設(shè)計【含8張CAD圖紙】斗輪堆取料機履帶行走機構(gòu)設(shè)計摘  要作為主要的載重部件，履帶式行走機構(gòu)用來承受總重和機件在運行期間所受的力，                    能讓機件完成前后移動。所以重型的器械的底座一般設(shè)計成驅(qū)動型履帶結(jié)構(gòu),并相對整機底座中心對稱。本論文主要論述行走機構(gòu)的動力分析,并通過分析完成整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。以完成機構(gòu)結(jié)構(gòu)之間相互安全、可靠、行動靈活的要求。相較國內(nèi)外履帶式斗輪取料機的現(xiàn)狀，優(yōu)先了解目前主流的設(shè)計，在這個前提下通過類比各類履帶行走機構(gòu)的長處短處，確定設(shè)計流程。并確定行走機構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成，以及相關(guān)功能。期中導(dǎo)向輪、履帶架等主要結(jié)構(gòu)進行設(shè)計和零件選取，最終確定包括驅(qū)動組件、履帶和運動機構(gòu)在內(nèi)的完整的成型機方案。本論文主要通過解析行走機構(gòu)的運動分析、受力原理、影響總體機構(gòu)行走的因素，從而達到安全、合理、靈活行動的目的。關(guān)鍵詞 履帶行走機構(gòu)設(shè)計；驅(qū)動裝置；運動分析；受力原理Crawler walking mechanism AbstractConstruction Machinery is a national economic construction and national defense construction in the importance of the use of technical equipment, construction in the national economy, especially in urban construction, civil construction, water conservancy, road building, airport construction, mining, pier construction, agricultural improvement, mechanical engineering is playing an increasingly important role. China's construction machinery industry has now entered a phase of rapid development, pushing, digging, loading, lifting, shoveling transport, roads, agricultural machinery and other species and formed a complete series, all kinds of construction machinery but although many species can basically be classified into power plant, operating equipment and working equipment. Crawler excavator crawler traveling device system includes the frame. Walking devices and suspension of three parts. Overall skeleton frame is used to install all the assemblies and components. Walking device used to support the body, the power plant came on the drive wheel torque and rotary movement into a vehicle required for work and driving the driving force and speed. Suspension is a walking frame and transmission device between the connected devices. In this paper, detailed walking track devices based on the overall design, but also on the driving wheel, drag chain, guide wheel, supporting wheels structure design, for some of the key parts of the design verification calculation. For each round of processing technology has a rough description. This article also details the system design, including speed shaft, gear selection and verification.Keywords Design;Wheel; Supporting wheels; Slowing the Department 目    錄摘要IAbstractII第1章緒論1第2章履帶行走裝置的方案設(shè)計32.1履帶行走裝置的功用與組成32.2履帶行走裝置的特點32.3履帶行走裝置的結(jié)構(gòu)布置32.4本章小結(jié)10第3章驅(qū)動與傳動的方案設(shè)計113.1總傳動比及各級傳動比123.2驅(qū)動輪的整體設(shè)計133.2.1軸的設(shè)計143.2.2支重輪的設(shè)計153.2.3導(dǎo)向輪設(shè)計183.3軸承的計算193.4本章小結(jié)20第4章履帶張緊裝置設(shè)計224.1結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計要求224.2設(shè)計方法244.3履帶設(shè)計要求254.4履帶板254.5本章小結(jié)25總結(jié)26致謝27參考文獻28附錄A29附錄B36【詳情如下】【需要咨詢購買全套設(shè)計請加QQ1459919609】原創(chuàng)性聲明.doc圖紙總匯.dwg導(dǎo)向輪組件.dwg封皮.doc開題報告.doc托帶輪.dwg托帶輪組件.dwg支重輪傳動軸.dwg支重輪轉(zhuǎn)動軸.dwg文件清單.txt斗輪堆取料機履帶行走機構(gòu)設(shè)計說明書正文.doc裝配圖.dwg驅(qū)動輪傳動軸.dwg驅(qū)動輪組件.dwg 哈爾濱理工大學學士論文 輪堆取料機履帶行走機構(gòu)設(shè)計 摘 要 作為主要的載重部件， 履帶式行走機構(gòu)用來承 受總 重 和機件 在 運行期間所受的 力 ， 能讓機件完成前后移動 。 所以重型的器械的底座 一般設(shè)計成 驅(qū)動型履帶 結(jié)構(gòu) ,并相對整機底座 中心對稱。 本論文主要論述 行走機構(gòu)的動力分析 ,并通過分析完成整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 以 完成 機構(gòu)結(jié)構(gòu) 之間相互 安全 、 可靠、行動靈活的 要求 。 相較 國內(nèi)外 履帶式斗輪取料機 的 現(xiàn)狀 ， 優(yōu)先了解 目前主流的 設(shè)計 ，在這個前提下 通過 類比 各類 履帶行走機構(gòu)的長處短處， 確定設(shè)計 流程 。 并 確定 行走機構(gòu) 的結(jié)構(gòu)組成， 以及相 關(guān)功能。期中 導(dǎo)向輪 、 履帶架 等主要 結(jié)構(gòu)進行設(shè)計和 零件 選取，最終確定包括 驅(qū)動 組件 、 履帶 和 運動 機構(gòu)在內(nèi)的完整的成型機方案。 本論文主要通過解析行走機構(gòu)的運動分析、受力原理 、 影響總體機構(gòu)行走的因素 ， 從而達到安全、合理、靈活行動的目的。 關(guān)鍵詞 履帶行走機構(gòu)設(shè)計 ；驅(qū)動 裝置 ； 運動分析 ； 受力原理 哈爾濱理工大學學士論文 is a in of of in in is an s a of a of be of is to to on a is a In on on of of of a 爾濱理工大學學士論文 哈爾濱理工大學學士論文 錄 摘要 . I . 1 章 緒論 . 1 第 2 章 履帶行走裝置的方案設(shè)計 . 6 帶行走裝置的功用與組成 . 6 帶行走裝置的特點 . 6 帶行走裝置的結(jié)構(gòu)布置 . 6 章小結(jié) . 13 第 3 章 驅(qū)動與傳動的方案 設(shè)計 . 14 傳動比及各級傳動比 . 15 動輪的整體設(shè)計 . 16 的設(shè)計 . 17 重輪的 設(shè)計 . 18 向 輪設(shè)計 . 21 承的計算 . 22 章小結(jié) . 23 第 4 章 履帶張緊裝置設(shè)計 . 25 構(gòu)形式和設(shè)計要求 . 25 計方法 . 27 帶設(shè)計 要求 . 28 帶板 . 28 章小結(jié) . 28 總結(jié) . 29 致謝 . 30 參考文獻 . 31 附錄 A . 32 附錄 B . 39 哈爾濱理工大學學士學位論文 1 章 緒論 履帶式行走機構(gòu)是大型機械等整機的支承件 ,用來支承整機的重量 ,承受機構(gòu)在工程作業(yè)過程中的產(chǎn)生力 ,并完成整機在行進、后退、轉(zhuǎn)場、作業(yè)時的移動。因此 ,對于大型機械 (包括工程機械、冶金機械等 )的底盤 ,一般設(shè)計成履帶驅(qū)動結(jié)構(gòu) ,履帶沿著整機縱向中心對稱布置。本文主要研究討論履帶行走機構(gòu)的設(shè)計原則和運動受力分析 ,總結(jié)機構(gòu)行走時的影響因素 ,以達到整個機構(gòu)結(jié)構(gòu)合理、安全可靠、行動靈活的目的 。 圖 1 斗輪堆取料機 履帶行走機構(gòu)主要由 導(dǎo)向輪、張緊裝置、履帶架、支重輪、驅(qū)動裝置、托鏈輪及履帶板等組成 ,如圖所示，當液壓馬達帶動驅(qū)動鏈輪轉(zhuǎn)動時 ,與驅(qū)動鏈輪相嚙合的鏈軌及履帶板有相對移動的趨勢 ,但是 ,由于履帶板與路面之間的附著力大于驅(qū)動鏈輪、支重輪和導(dǎo)向輪的滾動阻力 ,所以履帶板不會滑動 ,而驅(qū)動鏈輪、支重輪和導(dǎo)向輪則沿著鋪設(shè)的鏈軌滾動 ,從而驅(qū)使整機行走。整機履帶行走機構(gòu)的前后 履帶均可單獨轉(zhuǎn)向 , 從而使機器轉(zhuǎn)彎半徑更小或?qū)崿F(xiàn)蟹行。 現(xiàn)今全世界德國是最先開始開拓和研發(fā)斗輪堆取料機的，德國研究它開始于 19 世紀 30 年代，第一臺斗輪堆 取料機是在 19 世紀 80 年代研究成功的，真真正正投入使用應(yīng)該是在 20 世紀初期。 哈爾濱理工大學學士學位論文 一臺可以行走的斗輪堆取料機是 1919 年生產(chǎn)出來的了，這臺斗輪堆取料機的行走機構(gòu)是采用柴油發(fā)動機做為動力支撐的。這是一種具有代表意義的重要突破。然后，斗輪堆取料機的開拓和研發(fā)真正的走上健康快速發(fā)展的軌道。 20 世紀 70 年代左右，斗輪堆取料機的所有組成部分、結(jié)構(gòu)形式的開拓及改進研究已經(jīng)日趨成熟。憑借著每天生產(chǎn)能力超過 20 萬立方米的大型斗輪堆取料機的面世，也就標志著斗輪堆取料機進入現(xiàn)代化、自動化、智能化的蓬勃發(fā)展階段。 在堆取料 機的設(shè)備更新過程中，出現(xiàn)了一些著名的設(shè)計公司，比如司，其取料機的發(fā)展水平實現(xiàn)了國際化的標準，進行了更大范圍的堆取料機的應(yīng)用。又如海上運輸船舶的發(fā)展，其大型化、精細化、設(shè)備簡易化，也推動了堆取料機大型化的發(fā)展。在不同的應(yīng)用功能模塊中，礦石運輸業(yè)扮演著重要的角色，這與其良好的經(jīng)濟利益是分不開的，比如其船舶的載重量。在現(xiàn)階段一些比較著名的設(shè)備機型包括巴拿馬型，好望角型，實現(xiàn)了散貨船載性能的提升。目前最大的散貨礦砂船載質(zhì)量已達 40萬噸。隨著船舶載質(zhì)量的增大，堆取料機的能力也在不斷提高。散貨船在港停 泊時間的長短，不僅影響船舶周轉(zhuǎn)的快慢，而且影響泊位的利用率，以至影響港口通過力的大小，因而直接影響港口的經(jīng)濟效益。一般散貨船要求在港停泊時間不超過 48h，為滿足這一要求，港口散貨料場的堆取料機越來越趨于大型化。 隨著經(jīng)濟時代的不斷發(fā)展，連續(xù)堆取料工藝不斷得到發(fā)展，其逐漸取代了一系列的低效率設(shè)備，實現(xiàn)了智能化，堆取料機的發(fā)展，其在現(xiàn)代散貨搬運模塊中扮演著重要的角色，其發(fā)展趨勢是大型化、精細化，影響該模塊的因素是非常多的。首先的原因可以歸結(jié)為經(jīng)濟的推動。比如冶金工業(yè)的發(fā)展，進一步的推動了堆取料機的發(fā)展。又如 全球鋼鐵經(jīng)濟的發(fā)展，推動了其鋼鐵的需求，保證其礦石輸送量的提升，實現(xiàn)了其礦石的年貿(mào)易量的提升，這也伴隨著礦石開采模塊、運輸模塊等的開展而不斷發(fā)展。 圖 2 履帶示意三維簡圖 哈爾濱理工大學學士學位論文 我們國家自行研發(fā)斗輪堆取料機起步是非常晚的，最最開始斗輪堆取料機開發(fā)應(yīng)該可以追尋到 1966 年。在當年的國內(nèi)，有一部分煉鋼廠、海岸碼頭非常需要運用這種類型的設(shè)備。為了滿足當年的社會需要，研發(fā)了我國最早一批的斗輪堆取料機。經(jīng)過了近五十余年的發(fā)展，我國的斗輪堆取料機開拓和研發(fā)的水準有了非常大的提升。雖然跟先進的國家比較 ，我們還有一定的不足，但是現(xiàn)在越來越多的斗輪堆取料機廠家已經(jīng)開始從最初的開拓和研發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)橄蚋冗M、更加智能化的高質(zhì)量斗輪機邁進。 國內(nèi)斗輪堆取料機的發(fā)展基本經(jīng)歷了三個階段。 20世紀 60年代、 70年代，國內(nèi)開始設(shè)計小型斗輪堆取料機，典型機型有 3025、 8030等，取料出力分別為 300t/h、 800t/h，回轉(zhuǎn)半徑分別為 250m。 20世紀 80年代、 90年代，是斗輪堆取料機發(fā)展的第二階段。鋼廠、電廠等新建設(shè)的散料堆場逐步采用了大型斗輪堆取料機，用于散料的堆取和轉(zhuǎn)運，例如上海寶鋼、秦皇島碼頭料場，斗輪堆取 料機取料出力達到 2000t/h，回轉(zhuǎn)半徑達到 40m。受當時國內(nèi)條件的限制，這些料場輸送設(shè)備的建設(shè)多是合作制造或者整機進口的，甚至整套散料輸送系統(tǒng)都是引進國外的。 2000年后，國內(nèi)斗輪堆取料機發(fā)展到了一個新階段。迄今為止，國內(nèi)廠家具備了 300 6000t/25 60一階段中，國外廠商仍占據(jù)一定份額，但國內(nèi)廠家掌握了相當?shù)募夹g(shù)、生產(chǎn)能力，并憑借服務(wù)、價格優(yōu)勢占據(jù)了國內(nèi)市場的主流地位，并逐漸走向 國際市場 。 隨著各種工業(yè)功能的提升，料場的工作需要，需 要堆取料機具備更加智能化的條件，這是其料場系統(tǒng)的重要一模塊。通過對整機工作效率的提升，更有利于提升料場的流程效益，保證其運行效率的提升。根據(jù)料場的設(shè)備設(shè)計需要，各種帶式輸送機、卸船機器都需要進行智能化自動化的管理，其存在一定的難度。但堆取料機尤其懸臂斗輪堆取料機實現(xiàn)自動化的難度非常大，因此，要實現(xiàn)料場系統(tǒng)的全面自動化，關(guān)鍵是堆取料機的自動化。如果堆取料機能夠?qū)崿F(xiàn)自動化，則整個料場系統(tǒng)的自動化就很容易實現(xiàn)，就可提高料場生產(chǎn)效率，減少污染，降低成本，減少故障率，保證港口料場系統(tǒng)的高效運行。 通過對遠程控制方 式的優(yōu)化，更有利于提升其工作效益。這就需要專業(yè)作業(yè)人員的控制室操作控制，進行指令的發(fā)出，按照指令的具體工作需要，進行工作效益的提升。比如進行多元化的控制方法優(yōu)化，進行堆取料機半自動功能的具備，保證料場系統(tǒng)的控制，進行不同種設(shè)備的控制及其優(yōu)化。如日本北陸電力大田七尾發(fā)電所就采用這種方式。全自動方式是一種更智能的模式，在這種模式下堆取料機能自動識別料堆、自動尋址定位、自動作業(yè)，操作人員在中控室中通過監(jiān)視器觀察整個料場的設(shè)備自動運行情況。德國的漢莎港和荷蘭的鹿特丹港都采用這種方式。 履帶更被廣泛所知是應(yīng)用在坦克 上。而最初的坦克是通過改裝農(nóng)用拖哈爾濱理工大學學士學位論文 機履帶裝置。而履帶在坦克史已經(jīng)有九十個年頭。而如今的履帶裝置 ,無論其結(jié)構(gòu)還是選材、加工等都在不停歇的更新 ,履帶已經(jīng)在各個領(lǐng)域中都發(fā)揮著重要的作用。 而作為履帶的兩種類型，一種由金屬橡膠鉸接 ,是通過金屬銷裝載橡膠套環(huán) ,在履帶板銷孔裝配 ， 而兩者無直接摩擦 ， 噪音小 ， 壽命長 ， 但結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,成本過高。另一種雙銷式金屬橡膠履帶，是通過連接器連接履帶板的兩銷 ,能夠承受更多力 ， 拆卸省事 ， 但是結(jié)構(gòu)較過于繁瑣 ,在各類坦克中是主流的形式。 作為主要的載重部件， 履帶式行走機構(gòu)用來承 受總 重 和機件 在 運行 期間所受的 力 ,并 能讓機件完成前后移動 。 通過研究整體機構(gòu)的行走運動解析，完成相應(yīng)的機構(gòu)總成，并且保證整體的完整性。使得設(shè)計的結(jié)構(gòu)安全，穩(wěn)定，行進靈活。 作為可以適用于野外與惡劣條件下作業(yè)的組件。履帶行走機構(gòu)具有足夠的強度，硬度以及靈活程度保證行進的流暢。通過履帶跟地面互相的反向作用力，推進整機件的前進運行。并且履帶的前后均可單獨轉(zhuǎn)向，使得縮短轉(zhuǎn)向半徑，整機更靈活。 整體的設(shè)計通過從基本行走裝置組件開始探究。保證驅(qū)動輪有足夠動力，支重輪可分擔整機重量，保證履帶的平穩(wěn)性，導(dǎo)向輪通過彈簧伸縮保證履帶整體張進度跟運行 平穩(wěn)性。緩沖裝置可以避免由于硬性連接行駛在凹凸路面上出現(xiàn)斷裂跟破損。 在設(shè)定所需零件后，分析所工作環(huán)境的路面性質(zhì)，通過接地比壓了解整體機構(gòu)在不同路面上的表現(xiàn)跟運行阻力。從得出結(jié)果可推算整機需要多大動力以及運行時所收到的阻力大小。在得知所需動力后，計算傳動比，以及整體傳動組件了解整體所需的軸轉(zhuǎn)速，馬達轉(zhuǎn)速等?？蓪φw傳動機構(gòu)有更好的了解。 在確定傳動裝置的設(shè)計后，通過已經(jīng)設(shè)計后的驅(qū)動裝置決定履帶設(shè)計。最為外部連接所有輪運動的裝置，履帶通過銷鍵將各個履帶板連接成整體。履帶具有相應(yīng)的強度剛度防止斷裂，且耐磨性良好 ，不會再惡劣工作環(huán)境下出現(xiàn)破損等現(xiàn)象。 由于履帶的實用性相比于輪式結(jié)構(gòu)更好，所以應(yīng)用的范圍更廣，能夠在各種環(huán)境下都有良好的表現(xiàn)，無論是精細的小型探索機器人，到輕型的農(nóng)用機械，再或者重型的工程機械。履帶行走機構(gòu)都能良好的勝任各種要求。 相應(yīng)的，對于在礦山所用的斗輪取料機來說，由于多數(shù)情況下都需要在礦場內(nèi)行走，所以履帶式行走機構(gòu)就顯得很重要。 時代的不斷 前進 ， 取料 工藝不斷 進步成熟 ，低效率設(shè)備 開始被淘汰 ，實現(xiàn)了 現(xiàn)代 化 的發(fā)展 ，在現(xiàn)代散貨搬運 行業(yè) 中 有著舉足輕重的地位 ， 并且大 型化、精細化， 對于 該模塊的 要求 是非常多的。 其 原因可以 總結(jié) 為經(jīng)濟哈爾濱理工大學學士學位論文 發(fā)展連帶性 。 并且 全球鋼鐵經(jīng)濟的發(fā)展， 增加了鑄鐵和采礦業(yè) 的需求，在 保證礦石 運輸效率 的提升， 并 實現(xiàn)了其礦石的年貿(mào)易量的提升， 也是相對于開采 礦石、 以及 運輸 行業(yè) 的開展而不斷發(fā)展。 哈爾濱理工大學學士學位論文 2 章 履帶行走裝置的方案設(shè)計 帶行走裝置的功用與組成 履帶式行走機構(gòu)承擔整機質(zhì)量 ， 并由 發(fā)動機 帶動 驅(qū)動輪上的扭矩 成為斗輪機前行 和作業(yè) 實行時 所需的牽引力 、 傳導(dǎo) 、承受各種力、力矩，緩 解路面 崎嶇 引起的沖擊、振動。 履帶式行走 機構(gòu) 有 構(gòu)造 完全相同的兩 機構(gòu) ，分別裝在機械的 兩邊 ，主 體有驅(qū)動 輪、 支重 輪、引導(dǎo)輪及履帶等組成。 帶行走裝置的特點 優(yōu)點： 支承面積大，接地比壓小。 履帶驅(qū)動裝置相比于輪式驅(qū)動裝置接地面積更大 ，適合在 疏松和 泥濘 路況 ，下限 幅度 阻力小， 行走機 能好； 履齒 位于支撐面上 ， 減少 打滑， 吸 附能 力 好， 可使牽引力發(fā)揮更大能力 ； 缺點：機構(gòu)繁瑣 ， 重量過大， 慣性 力 大，減振 能力小 ， 容易造成 零件磨損 。 履帶行走裝置的結(jié)構(gòu)布置 圖 2帶行走裝置 1 驅(qū)動輪 ； 機體 的重心高 由 驅(qū)動輪中心高度 h 降低 ， 直徑大小可影響履帶接地 面積 ，兩個尺寸 確定后 ，需 驗證 整 機 的 離 地 距離跟 離去角 的值。哈爾濱理工大學學士學位論文 般來說 值不超過 2 5。 圖 2動輪 2 支重輪 功用：支重輪 位于 輪架下 方用螺釘連接來承受機體 的 重 量，將 壓力均勻的分擔給 履帶板。同時 憑借 其凸緣 夾緊 鏈軌 ， 讓 履帶 不產(chǎn)生滑移 ， 確認機 體沿運動 方向運動。 結(jié)構(gòu)： 依靠數(shù)據(jù)計算 ， 推算 每側(cè) 支重輪個數(shù)為 4， 低限由功率低決定，功率高的決定上限 。 若觸地面積不變 ， 提高 支重輪 個數(shù) ，均勻 平分所受壓強 ， 降低相應(yīng)的的 滾動阻力， 不過若提高 ， 必然降低 直徑， 反而大支重輪上滾動的阻力 。 綜合考慮這兩個因素，取支重輪直徑 ： .0)l(1D (2支重輪 品平均 分布，軸間距 ： .0)l( (2最后的支重輪軸 跟 驅(qū)動輪軸的 間距： .6)l(2. (2哈爾濱理工大學學士學位論文 2重輪 3 導(dǎo)向輪 功用：車架前 方安裝導(dǎo)向輪 ，它 調(diào)整著整機 的 行進 方向，并 通過 緩沖組件 ， 讓 履 帶 保持張 緊度， 降低 在 行駛 中 振幅的產(chǎn)生 ， 降低與路面撞擊導(dǎo)致的額外 功率 消耗 ， 且預(yù)防滑脫產(chǎn)生 。 結(jié)構(gòu)布置：導(dǎo)向輪 增大會有效 減少載荷的 浮動 ， 但是 直徑 會相應(yīng)增大 。由于技術(shù)要求 ， 最高點輪緣應(yīng)低 于驅(qū)動輪 ，這樣 在高處 的履帶 借助自 重 向前滑 動 。 且 輪緣最低點受 限制。 為了保證運動的平穩(wěn)性， 導(dǎo)向輪 和 最前支重輪的 間距 不小于 3 倍帶節(jié)節(jié)距。 圖 2向輪 哈爾濱理工大學學士學位論文 緩沖裝置 功用：履帶的 張 緊度 需要緩沖設(shè)備維持 ， 并減緩履帶松弛度跟跳動產(chǎn)生 。 若有異物卡進，可使引導(dǎo)輪移動，防止受損 。 在翻越過不平坦路面后，引導(dǎo)輪并會恢復(fù)原狀。 5 托鏈輪 功用： 在支重 輪上方，防止履帶下垂降低振幅以及橫向滑移的產(chǎn)生。 結(jié)構(gòu)布置： 主要用來托起上方下垂的履帶鏈，數(shù)量過多會增加摩擦損耗，一般一側(cè) 1 。 托鏈輪 功用應(yīng)方便 履帶脫離鏈輪， 且履帶跟 托鏈輪 保持 張緊狀態(tài)。當托鏈輪 有一對 時，后 方的 托鏈輪 離 驅(qū)動鏈輪 近些 ， 且 輪緣上 方 高度 h 和 防止 履帶下垂， 且 履帶 可 脫開 嚙合 。 托鏈輪的位置尺寸，通常為 （ 6 履帶 功用：履帶將 整機 的 壓力 傳給地面、并 且 牽引力 充足 、和土壤、沙 地等較 崎嶇 地面 相 接觸，并 承擔崎嶇路面 的 反作用沖擊 ， 所以 ，應(yīng)有良好的性能外，還要有 相當?shù)?耐磨 承受能力 。 支承長度 L、軌距 B 和板寬 b 330 1 . 0 7 1 . 0 7 6 1 9 4 4l G m m (27 1 5 83 0 30 (2軌距 B : 式中 l 驅(qū)動輪 和 引導(dǎo)輪距 離 ； h 表示高度； 5m G 表示整機質(zhì)量 300（ t） 履帶板寬 71580 . 8 )( 0 . 2 20 . 8 ) b( 0 . 2 2 (25726 ）（1574 取 h 的值一般取為： l） (24 2 9 . 4 82 1 4 . 7 471580 . 0 6 ）（ 0 7 履帶式行走裝置的接地比壓 對于在路面崎嶇的工作環(huán)境來說，承載能力是履帶行走機械的一項重哈爾濱理工大學學士學位論文 的功能。以來方面適應(yīng)更復(fù)雜的工作環(huán)境。 履 帶跟機架連接且支撐面在一水平面，是履帶機構(gòu)的特點。 行走架 座位 剛性 機構(gòu) ， 若想要履帶跟路面完全接觸，要保證路面也作為平面。當履帶在凹凸不平的路面 上 行走 時， 并不能保證兩條履帶全部完全接觸路面 。路面的 凹下部分，履帶并不承受載荷。 8 平均接地比壓 只有與路面全面接觸才能保證機體中心在支撐面中央，而這時 機械對路面 產(chǎn)生的壓力稱為平均比壓。 22式中 G 機械總重量， N； b 履帶寬 （ l 履帶支承長度 （ 0 . 14 M P 5 61 57 42 3 00 0 009 . 8P 6 (2綜上， 平均比壓表達載荷的分布 并不完全 ， 實際情況要根據(jù)陸地 的 情況 和硬度 決定 。 9 運行阻力計算 牽引力 在行走組件中 發(fā)動機 產(chǎn)生。是 扭矩 通過 傳動 裝置 和驅(qū)動輪 使 履帶張緊， 帶動 支承面 作用于路面 。 運行組件跟路 面 相互反向作用，使用與前進方向相同方向的力。這就是前進的力。 機械 啟動 時，要克服 行進過程 所遇到的 多樣的 運動阻力 ， 相同的，推進力也是一樣。 10 土壤變形阻力 土地 變形阻力是 因為 履帶將 土地產(chǎn)生形變 而引起的。 要想降低滾動阻力 ,就要分析影響土壤變形阻力的主要因素 ,進而準確地預(yù)計土地變形阻力。 一條履帶的變形阻力： 0 (2雙履帶的變形阻力： P 202 哈爾濱理工大學學士學位論文 中 b 履帶板寬度，為 P 土壤的比壓，為 0P 使受壓表面下陷 1比壓 ， 為 h 受壓表面下陷的深度 h 機械在 行進 時，0面 下陷 用 的壓力，抗陷系數(shù)0P，作用比壓 P 與 沉陷深度 h 的關(guān)系 h 作用比壓 P/抗陷系數(shù)0P。 相對于不同環(huán)境中所導(dǎo)致的系數(shù)不同，以及不同環(huán)境下允許的比壓不同，查明數(shù)據(jù)如下表所示： 表 2類土質(zhì)的抗陷系數(shù)與作用比壓 土壤分類 抗陷系數(shù) 5 15 40 100 濕粘土、松沙土 20 30 200 400 大粒沙、普通粘土 30 45 400 600 堅實粘土 50 60 600 700 濕黃土 70 100 800 1000 干黃土 110 130 1100 1500 由于機重力 02 令 1W = 2力， 數(shù) 值 如 表 表 2路面運行阻力 地面種類 運行比阻力1W 地面種類 運行比阻力1W 瀝青公路 路 砌公路 砂、沼地、耕地 實土路 是變形阻力 哈爾濱理工大學學士學位論文 1F= 1W G (2在坡是上行走時 1W G (211 轉(zhuǎn)彎阻力 履帶在行進過程中除了與土地的摩擦力之外還有板的側(cè)面阻力以及將土壤產(chǎn)生形變時候的力。全部得出結(jié)果比較繁瑣。 比壓分布影響著摩擦力矩 。 而 機械轉(zhuǎn)彎時作 結(jié)構(gòu) 懸起 ,所以其是 均勻分布。 12 內(nèi)部阻力 銷軸 跟 銷套 中 的 摩擦阻力帶 運轉(zhuǎn) 時 在 驅(qū)動輪 與 導(dǎo)向輪 之間運 動 ， 且 銷軸 跟 銷套 相互 運動。因而產(chǎn)生摩擦力。 若 驅(qū)動輪齒數(shù) 為 Z，履板轉(zhuǎn)角24， 總 張力為 F ，則轉(zhuǎn)向時摩擦功： (2式中 d 為 銷軸直徑 為 銷軸 和 軸套 之 中 摩擦系數(shù)， F 值與驅(qū)動輪在前后的位置有關(guān)。 2）驅(qū)動輪的摩擦阻力驅(qū)）( )( (2式中 d 驅(qū)動輪軸頸外徑， D 驅(qū)動輪帶直徑， 驅(qū)動輪摩擦阻力， N 2)2()3(2 004 ) (2哈爾濱理工大學學士學位論文 )( 經(jīng)驗公式計算： ) 章小結(jié) 本章主要探討設(shè)計機構(gòu)的總體功能與特點 。 并分析功用和結(jié)構(gòu)設(shè)計。解析 相關(guān)功能 以及有關(guān)計算。通過分析履帶與地面的阻力計算，為選取液壓馬達做準備。 哈爾濱理工大學學士學位論文 3 章 驅(qū)動與傳動的方案 設(shè)計 總 重為 300t， 運行 速度 0 h，接地比壓為 額定功率為 2500走牽引力與 總 重 相關(guān) ，由公式 ( 0 ) (3求出 牽引力 240 80 . 8 (3選擇液壓馬達的容量 額定范圍 的功率 3 6 0 0 v (3其中 為 效率范圍 ）（ 定量系數(shù) K 取 1。故得，驅(qū)動輪所需的功率 2 0 8 82 . 5 / 3 6 0 02 4 0 0 0 0P W 馬達的輸出功率 0 (3 為馬 傳動到 驅(qū)動輪軸的總效率， 包含 一對齒輪傳動、兩對滾動軸承，查 資料 得，齒輪傳動效率 滾動軸承效率 r 則 220 . 9 7 0 . 9 9 0 . 9 5 故 2 1 8 k 9 52 0 80 。 根據(jù)0 8 3 . 4 k W2 1 81 . 3 ) P(1P 0m 選取mP 爾濱理工大學學士學位論文 確定液壓馬達的轉(zhuǎn)速 ， 首先計算出 驅(qū)動輪轉(zhuǎn)速 m a x 02 1 0 0 060 vn (3其 中 履帶 節(jié)距 40 1 5 1 7 (3節(jié)距 4 0 9 . 5 m m3513 0 0 0 0 01 7 5t 40 根據(jù) 資料查得 ,取節(jié)距 其中驅(qū)動輪齒 Z 為 41。 由公式 m a x 02 1 0 0 060 vn (3驅(qū)動輪的最大轉(zhuǎn)速 3 5 r / m m a x 則馬達轉(zhuǎn)速 210r/m 由此可知液壓馬達扭矩 5 3 3 . 49550 (3根據(jù) 8353m ， 10n 。 馬達轉(zhuǎn)速為 210r/傳動比及各級傳動比 設(shè)定 總體傳動比 6i ， 并 按依從小到大原則 1i ， 6i 不采用 ，則 選取 2i ， 3i 。 計算傳動裝置的傳動和動力參數(shù) 1 各軸的轉(zhuǎn)速 210r/m 1 0 5 r / m 212 35 r /m 323 哈爾濱理工大學學士學位論文 中 nnn和馬達轉(zhuǎn)速 2 各軸的功率 斜齒輪效率 為1 ，滾動軸承效率 為 。 2 8 2 . 1 5 K 9 92851 2 7 1 K 9 70 . 9 92 8 2 . 1 5 2 6 0 K 9 70 . 9 9271 式中 P、 P、 P和個 和馬達的功率。 3 各軸的轉(zhuǎn)矩 將所計算的結(jié)果填入下表 表 3達與各軸主要參數(shù) 參 數(shù) 馬達 一軸 二軸 三軸 轉(zhuǎn)速 n(r/210 210 105 35 功率 P(285 71 260 轉(zhuǎn)矩 T(N m) 8353 12831 24648 70942 動輪的整體設(shè)計 發(fā)動機帶動 驅(qū)動輪 驅(qū)動履帶 。 且能在受到銷套磨損后仍然良 好嚙合。位于后面的驅(qū)動輪裝置可以減少相應(yīng)的消耗，并且延長履帶可用壽命。 銷套的彎曲壓應(yīng)力會作用在 驅(qū)動輪 的 輪齒面， 并且 磨料磨損， 以及 節(jié)圓處磨損會產(chǎn)生跳齒和沖擊性磨損。 因此要求用好 的材料 制作來 提高壽命。目前已采用 5055和 45 鋼。 嚙合形式 由驅(qū)動輪形狀決定 。 有 整體式嚙合和組合式嚙合 兩種 。驅(qū)動輪 大多使用 螺栓固定，修復(fù) 時便捷且 節(jié)約 材料 。但與整體式比較制造較為哈爾濱理工大學學士學位論文 雜。 驅(qū)動輪齒數(shù)的設(shè)計計算 驅(qū)動輪齒數(shù)為 4339 ， 考慮運動平穩(wěn)性 ， 使 節(jié)距取最小值，齒數(shù)最大值，反之亦然。 驅(qū)動輪的節(jié)距 40 （15T 4 0 2 . 5368231 7 . 5 ）（15 00噸， g 取 85， Z=41 驅(qū)動輪與履帶的嚙合有正常和特殊嚙合兩種。 正常嚙合能夠保證受力均勻。缺點是時間長了之后，造成的磨損會使得嚙合程度下降。而在特殊嚙合中，只有最前面的輪齒處于嚙合狀態(tài)， 隨著磨損程度增加可變?yōu)檎Ш稀?特殊嚙合 會使 節(jié)距 更大 ）（ 所以履帶的節(jié)距為 350 。 驅(qū)動輪節(jié)圓的直徑： 10k /z/ (3卷繞在驅(qū)動輪上的履帶板數(shù) 2/1 。 節(jié)圓的直徑 （ 代入數(shù)據(jù)的 316 的設(shè)計 可首先 確定輸出軸的材料為 45 鋼。 取 1030 A 于是 A 3 /033 (3式中 285 210r/ 根據(jù)整體機構(gòu)裝配以及驅(qū)動輪設(shè)計結(jié)構(gòu)，可得軸直徑為 確定長度后還要保證結(jié)構(gòu)緊湊 。 并預(yù)留空間確保零件裝配有效。依據(jù)和 軸 配合的尺寸以及預(yù)留間隙來確定各段長度。 軸上載荷可求得：按彎曲強度校核計算。計算步驟如下： 力學模型） 此軸可以看作是受到均布載荷 哈爾濱理工大學學士學位論文 力圖受力圖彎矩圖圖 3驅(qū)動輪有兩種 加工工藝 ：一種 使用精密鑄造 齒塊毛坯 ,但 齒形 并 不加工。另一種是采用鑄造整體 和 齒圈毛坯。 由于制作粗造 很難 達成 技術(shù)要求，需 要 再次 機械加工。 作為傳動系統(tǒng)中重要的驅(qū)動組件，驅(qū)動輪 承受 著 沖擊載荷， 所以需要有相應(yīng) 的強度和剛度。工作材料為 45。 工序加工 1612 以 80為 標 準。根據(jù)基準重合的原則和加工要求。以 80作為定位基準。 首先，鑄造制造整體或齒圈的毛坯。 防止機件破碎跟裂紋的產(chǎn)生 。然后進行回火處理。 回火的目的是為了降低鋼件的脆性。 其次，根據(jù)該零件上 12 16孔的技術(shù)要求采用專用夾具在搖臂鉆 0床上鉆孔，然后利用鉆好的孔 加緊工件。采用鏜刀在機床上采用近似加工法鏜削齒形。 重輪的 設(shè)計 直 徑 4 0 2 681 ) 1 5 4( 0 . 81 ) t( 0 . 8d 。 選為 382駛 一圈， 由于 摩擦 損失 的牽引力為： 哈爾濱理工大學學士學位論文 (3式中 z 驅(qū)動輪的齒 數(shù) d 銷軸直徑 t 節(jié)距 滾動摩擦阻力 1 軸頸摩擦阻力 2成 f)dz( =中 G 作用于履帶的總重量 支重輪的直徑 )(d 支重輪銷軸直徑 )(f 滾動摩擦系數(shù) )(0 3.0 m 銷軸與銷套摩擦系數(shù) 1.0m 支重輪摩擦阻力 )(v 支重輪直徑為 50長度為 276材料為 50所以支重輪的總承載為 321 (3式中 1M 噸位 2M 履帶重 3M 軌鏈重 所以 3278 每個支重輪的承重為 所以 65 56 對支重輪軸 做 受力分析 ， 如下圖所示： 哈爾濱理工大學學士學位論文 重輪受力分析圖 q = 2 3 7 5 3 . 6N/ 2 7 6 畫出彎矩圖： 圖 3重輪受力彎矩圖 2 7 62 3 7 53 . 6812 633z 101232 0 3 32 (3所以 支重輪軸材料為 50資料可得， 645b s=390 50塑性材料，所以 哈爾濱理工大學學士學位論文 s 0n 取 2 =nsn=2 =2390=195 由于 所以該軸有足夠的強度。 向輪設(shè)計 導(dǎo)向輪 中間中空，外部有與鏈條配合的凸棱，通過滑動軸承連接，并用輪架固定。 輪與輪座間用 浮動油封，防止 沙塵 等進入。導(dǎo)向輪 主要是引導(dǎo)履帶防止越軌，并起到一定的承重的作用。所以導(dǎo)向性很重要，并比驅(qū)動輪小很多。導(dǎo)向輪更 需要聯(lián)系各組件，讓履帶運行更協(xié)調(diào)，平穩(wěn)。 導(dǎo)向輪的整體設(shè)計的主要內(nèi)容： 帶齒與光面是 導(dǎo)向輪 的兩種類型 。 帶齒導(dǎo)向輪不易產(chǎn)生越軌，但卻容易產(chǎn)生齒槽斷裂的可能。 光面導(dǎo)向輪 智齒軌鏈結(jié)構(gòu)，并增加支持面厚度。以安全保證為準則，優(yōu)先考慮光面導(dǎo)向輪。 其中 輪軸 屬芯軸，且用于支撐連接 作用， 導(dǎo)向輪承載 約為 履帶 跟 鏈軌總重的41。 ( 7 4 4 8 2 ) 1 0 1 3 9 04F N (3材料： 35毛坯：鑄造 ， 導(dǎo)向輪受到摩擦，表面硬度 270。 鑄造是液態(tài)金屬凝固而成形，優(yōu)點 如下 ：（ 1）鑄造 結(jié)構(gòu)復(fù)雜且含有內(nèi)腔的毛坯。（ 2）工藝靈活性大。（ 3）成本 低廉 。 具體工藝如下： 哈爾濱理工大學學士學位論文 3部件所需加工工藝 序號 工序 名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 鑄造毛坯 2 車 粗車端面、外圓、 車床 3 車 粗車內(nèi)凹端面 車床 4 鉆 鉆軸孔 鉆床 5 熱處理 調(diào)質(zhì) 70 6 車 半精車端面、外圓 車床 7 鏜 鏜軸孔 鏜床 8 磨 磨內(nèi)孔 磨床 9 鉆 鉆油槽孔 鉆床 承的計算 根據(jù)摩擦性 區(qū)別 ， 軸承有滑動與滾動兩種類型。 滾動軸承摩擦系數(shù) 較小。但由于滑動軸承 能適應(yīng)沖擊震動，且能在惡劣的工作條件下，所以仍然存在 重要地位。 所需 軸承滿足 如下 要求： 磨 性跟 抗咬系數(shù)。 嵌入 性和磨合性。 能好 。 藝性、 合理 性等。 軸承 作為 承受徑向載荷 重要組件，根據(jù)條件 可選用滑動軸承。它有軸承座、軸套等組成。 保持油膜不被破壞是工程設(shè)計最低要求。但影響因素卻復(fù)雜繁多，目前只能簡化計算，且僅對要求的低速重載的軸承。 驗算軸承的平均壓力 P(單位 . ) (3哈爾濱理工大學學士學位論文 中 F 徑向載荷 ,N B 軸承的寬度， p 軸瓦材料許用應(yīng)力 ,d 軸徑 ,1390 0 . 6 2 4 2 5 4 表 3軸承材料的性能 材料 p /v m/s m/s 最 高 工 作 溫 度 軸 徑 硬 度 / 咬 順 應(yīng) 性 耐 蝕 性 疲 勞 強 度 鋁 青 銅 15 4 12 280 300 5 5 5 2 驗算軸承的 單位 m/s)值 6 0 1 0 0 0 1 9 1 0 0f d n F d B (3 驗算滑動速度 v （單位 / v v 經(jīng)驗算該材料符合要求。根據(jù)直徑間隙 ，按 / 1 8 0 1 1 9 9 9G B T 選配合 99 章小結(jié) 本章是結(jié)合斗輪取料機的行走裝置行走時所受的阻力來計算所需液壓馬達的功 率以及型號。在計算得出結(jié)果后通過結(jié)果計算傳動比得出馬達與各軸的轉(zhuǎn)速功率以及轉(zhuǎn)矩的大小。 且研究整個傳動裝置最重要的驅(qū)動輪設(shè)計，通過履帶與驅(qū)動輪的嚙合尺寸來確定驅(qū)動輪的整體結(jié)構(gòu)，并根據(jù)驅(qū)動輪輸出功率驗算軸徑的強度校哈爾濱理工大學學士學位論文 ，確定軸徑的選取規(guī)格。并在最后確定驅(qū)動輪的加工工藝以及標準件的選取。 并對支重輪的整體設(shè)計概述，通過整體的斗輪取料機的重量，確定支重輪輪的直徑，以及存在的摩擦阻力并以此進行軸徑的強度校核計算，并在最后完成支重輪的加工工藝設(shè)計。 哈爾濱理工大學學士學位論文 4 章 履帶 張緊裝置設(shè)計 結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計要求 張緊裝置 是來調(diào)節(jié)履帶張緊度的部件。其 緩沖彈簧 會 在 行走裝置進行中收到顛簸時緩沖沖擊。 1 結(jié)構(gòu)形式 緩沖 調(diào)節(jié)裝置有機械與油壓兩類 。 整體機構(gòu)通過彈簧、螺栓、托架支架、調(diào)節(jié)螺桿和叉形臂等裝置組成。 緩沖彈簧在裝配時需要一定的預(yù)緊力 ，過小 時會 造成變形， 會使得轉(zhuǎn)向時履帶脫落， 過大 時 會 產(chǎn)生勞損 。 拉緊螺栓上的螺母可調(diào)節(jié)彈簧 預(yù)緊力大小。 而螺桿用來調(diào)節(jié) 履帶的松緊度，但這種調(diào)整方式 會因為客觀因素導(dǎo)致調(diào)整不當。 因此， 選擇油壓調(diào)節(jié)方式更適合整體結(jié)構(gòu)。 以活塞組替代調(diào)節(jié)螺桿，是油壓與機械調(diào) 節(jié)的主要區(qū)別。油缸與推桿交叉臂和彈簧連接。通過內(nèi)部活塞，來調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)緊力。活塞桿整體架在彈簧后座上，并用螺母連接， 調(diào)整彈簧的預(yù)緊力。 通過前段油嘴注入油脂，會推動桿調(diào)節(jié)引導(dǎo)