履帶四輪一帶行走裝置

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1、 精品文檔 你我共享 第一章 緒 論 1.1 液壓挖掘機在現(xiàn)代化建設(shè)中的作用 挖掘機，又稱挖掘機械（ excavating machinery) ，挖掘機是從事上方開挖的—種施工機械。單斗挖掘機工作過程中，以鏟斗的切削刃切削物料，挖掘高于或低于承機面的物料。鏟斗裝滿后提升，回轉(zhuǎn)至卸載地點并裝入運輸車輛或卸至堆料場，卸空后的鏟斗再回轉(zhuǎn)并下降到挖掘位置開始下一次的挖掘。當挖掘機挖完一段土后，機械移動一段距離，以便繼續(xù)作業(yè)。因此，單斗液壓挖掘機是一種周期循環(huán)自行式作業(yè)的土方機械。其挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及經(jīng)過預(yù)松后的土壤和巖石。

2、 液壓挖掘機是在機械傳動挖掘機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 , 是一種廣泛應(yīng)用于建筑、鐵路、公路、等建設(shè)工程的工程機械，是各種土方石施工中必不可少的重要機械設(shè)備。 在建筑工程中，可用來挖掘基坑、排水溝，拆建筑，平整場地。還可利用不同的工作裝置進行裝卸、吊裝、打樁等；在水利工程中，可用來開挖水庫、運河、溝渠，疏浚和挖深河道等；在交通運輸工程中，用來挖掘土方、建筑路基、平整地面和挖路旁排水溝；在礦業(yè)工程中，用來采掘礦石或煤，或裝載、鉆孔等。 據(jù)有關(guān)專家估算，全世界各種施工作業(yè)場約有 65%至 70%的土石方工程都是由挖掘機完成的。挖掘機是一種萬能型工程機械，目前已經(jīng)無可爭議地成為工程機械的第一主

3、力機種，在世界工程機械市場上己占據(jù)首位，并且仍在發(fā)展擴大。挖掘機的發(fā)展主要以液壓技術(shù)的應(yīng)用為基礎(chǔ)，其液壓系統(tǒng)已成為工程機械液壓系統(tǒng)的主流形式。液壓挖掘機 對于減輕工人繁重的體力勞動， 提高施工效率等都起著很重要的作用。 據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計， 一臺斗容量為 1.0 m 3 的液壓挖掘機挖掘Ⅰ - Ⅳ級土壤時，每班生產(chǎn)率大約相當于 300-400 個工人一天的工作量。因此，大力發(fā)展液壓挖掘機，對于提高勞動生產(chǎn)率和加快國民經(jīng) 濟的發(fā)展具有重大意義。 1.2 挖掘機的工作特點和基本類型 挖掘機的主要優(yōu)缺點 液壓挖掘機由于在動力裝置和工作裝置之間采用

4、容積式液壓傳動， 靠液體的壓力能 進行工作，相對機械傳動具有許多優(yōu)點 : (1) 由于液壓傳動是油管連接， 所以借助油管的連接可以方便靈活地布置傳動機構(gòu)， AAAAAA 精品文檔 你我共享 這是比機械傳動優(yōu)越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液壓傳動來驅(qū)動，以克 服長驅(qū)動軸效率低的缺點。由于液壓缸的推力很大，又加之極易布置，在挖掘機等重型 工程機械上，已基本取代了老式的機械傳動，不僅操作方便，而且外形美觀大方。 (2) 液壓傳動裝置的重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。例如，相同功率液壓馬達的體積 為電動機的 12%～13%。

5、液壓泵和液壓馬達單位功率的重量指標， 目前是發(fā)電機和電動機 的十分之一，液壓泵和液壓馬達可小至 0.0025N/W( 牛 / 瓦 ), 發(fā)電機和電動機則約為 0.03N/W。 (3) 可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速。借助閥或變量泵、變量馬達，可以實現(xiàn)無級調(diào)速， 調(diào)速范圍可達 1∶2000，并可在液壓裝置運行的過程中進行調(diào)速。 (4) 傳遞運動均勻平穩(wěn)，負載變化時速度較穩(wěn)定。正因為此特點，金屬切削機床中的磨床傳動現(xiàn)在幾乎都采用液壓傳動。 (5) 液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護——借助于設(shè)置溢流閥等， 同時液壓件能自行潤滑，因此使用壽命長。 (6) 液壓傳動容易實

6、現(xiàn)自動化——借助于各種控制閥，特別是采用液壓控制和電氣控制結(jié)合使用時，能很容易地實現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)，而且可以實現(xiàn)遙控。 (7) 液壓元件已實現(xiàn)了標準化、系列化和通用化，便于設(shè)計、制造和推廣使用。 基于液壓傳動的上述優(yōu)點， 液壓挖掘機和機械傳動挖掘機相比， 具有下列主要特點： ①能無級調(diào)速且調(diào)速范圍大（最高與最低速度之比可達 1000： 1）；能得到較低的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速（采用柱塞式油馬達，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速可低到 1 轉(zhuǎn) / 分）；快速作用時，液壓元件產(chǎn) 生的慣性較小，并可作高速反轉(zhuǎn)（電動機回轉(zhuǎn)部分的起動力矩比其工作力矩大 50%，而油馬達則不大于 5%）。加速中等功率電動機需 1

7、 秒鐘到數(shù)秒鐘，而加速油馬達只需 0.1 秒；傳動平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，可吸收沖擊和振動； ②大大改善了挖掘機的基本性能，挖掘力、牽引力大，機器重量輕，傳動平穩(wěn)，作 業(yè)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。液壓挖掘機與同級機械傳動挖掘機相比，挖掘力大約 30%，例如 1.0 m 3 的液壓挖掘機鏟斗挖掘力為 120-150kN，而同級機械傳動挖掘機只有 100kN左右。 挖掘機工作時最頻繁的是回轉(zhuǎn)和工作裝置的循環(huán)往復(fù)運動，速率不高，卻需要很大的作 用力，并且要求在短時間內(nèi)完成各種復(fù)雜的動作。機械傳動挖掘機完成這些動作需要通 過摩擦離合器、減速器、制動器、逆轉(zhuǎn)機構(gòu)、提升和推壓機

8、構(gòu)等配合來完成。因此，機 械傳動挖掘機不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且還要產(chǎn)生很大的慣性力和沖擊載荷。而液壓挖掘機則 AAAAAA 精品文檔 你我共享 不需要如此龐大和復(fù)雜的中間傳動，大大簡化了結(jié)構(gòu)，也減少了易損件。因此，液壓挖掘機的質(zhì)量大約比同斗容量的機械傳動挖掘機輕 30%，節(jié)省了鋼材的同時也降低了接地比壓。 ③安全可靠防過載，操作簡便、靈活、省力，司機的工作條件得到改善。更換工作裝置容易，不牽連轉(zhuǎn)臺上部的其他機構(gòu)，而機械式挖掘機則受到提升結(jié)構(gòu)和推壓機構(gòu)的牽連和限制。 ④易實現(xiàn)自動化控制；易實現(xiàn)標準化、通用化、系列化。便于組織大規(guī)模專業(yè)化生產(chǎn)，進一

9、步提高質(zhì)量、生產(chǎn)率和降低成本。 單斗液壓挖掘機大大改善了單斗挖掘機的技術(shù)性能，它挖掘力大、牽引力大、機器重量輕、傳動平穩(wěn)、作業(yè)率高、結(jié)構(gòu)緊湊。綜上，液壓挖掘機逐步取代機械式挖掘機是必然的趨勢。 液壓挖掘機的基本類型及主要特點 液壓挖掘機有很多種類，下面從不同的角度對其進行劃分。 （1）根據(jù)斗桿和動臂剛性連接的方式來劃分 根據(jù)斗桿和動臂剛性連接的方式的不同將液壓挖掘機分為正鏟、 反鏟、刨鏟、拉鏟、抓鏟（也稱抓斗）等形式。 正鏟挖掘機的鏟斗鉸裝于斗桿端部，由動臂支持，其挖掘動作由下向上，斗齒尖軌跡常呈弧線，適于開挖停機面以上的土壤。 反鏟挖掘機的鏟斗也與

10、斗桿鉸接，其挖掘動作通常由上向下，斗齒軌跡呈圓弧線，適于開挖停機面以下的土壤。 刨鏟挖掘機的鏟斗沿動臂下緣移動，動臂置于固定位置時，斗齒尖軌跡呈直線 , 因而可獲得平直的挖掘表面 , 適于開挖斜坡、邊溝或平整場地。 拉鏟挖掘機的鏟斗呈畚箕形，斗底前緣裝斗齒。工作時 , 將鏟斗向外拋擲于挖掘面 上 , 鏟斗齒借斗重切入土中，然后由牽引索拉曳鏟斗挖土，挖滿后由提升索將斗提起，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn) 向卸土點，鏟斗翻轉(zhuǎn)卸土?？赏谕C面以下的土壤，還可進行水下挖掘，挖掘范圍大，但挖掘精確度差。 抓鏟挖掘機的鏟斗由兩個或多個顎瓣鉸接而成 , 顎瓣張開 , 擲于挖掘面時，瓣的刃口切入土中 , 利用

11、鋼索或液壓缸收攏顎瓣 , 挖抓土壤，松開顎瓣即可卸土，用于基坑或水下挖掘，挖掘深度大，也可用于裝載顆粒物料，它是土方工程中常用的中小型挖掘機，其 AAAAAA 精品文檔 你我共享 工作裝置可以拆換，換裝上不同鏟斗，可進行不同作業(yè)，還可改裝成起重機、打樁機、夯土機等，故稱通用（多能）挖掘機。 （2）根據(jù)液壓挖掘機主要機構(gòu)傳動方式來劃分 根據(jù)液壓挖掘機主要機構(gòu)是否全部采用液壓傳動的方式， 將其分為全液壓傳動和非全液壓（或稱半液壓）傳動兩種。若挖掘、回轉(zhuǎn)、行走等幾個主要機構(gòu)的動作均為液壓傳動，則稱為全液壓挖掘機。若液壓挖掘機中的某一個機構(gòu)采用機械

12、傳動則稱其為非全液壓挖掘機。一般來說，這種區(qū)別主要表現(xiàn)在行走機構(gòu)上，因為工作裝置和回轉(zhuǎn)機構(gòu)必須是液壓傳動，只有行走機構(gòu)可為機械傳動。 （3）根據(jù)液壓挖掘機行走機構(gòu)類型來劃分 根據(jù)液壓挖掘機行走機構(gòu)的不同，液壓挖掘機可分為履帶式、輪胎式、汽車式、懸掛式和拖式。 履帶式液壓挖掘機應(yīng)用最廣，它支撐面積大，接地比壓小適合在松軟或泥濘場地進行作業(yè)，下陷度笑，滾動阻力也小，通過性能較好。履帶上有履齒，不易打滑，牽引附著性能好，，有利于發(fā)揮出較大的牽引力。履帶不怕扎、割等機械損傷。履帶銷子、銷套等運動副在使用中要磨損，要有張緊裝置調(diào)節(jié)履帶松緊度，兼起一定的緩沖作用。但履帶式行走裝置制造成本

13、高，運行速度低，運行和轉(zhuǎn)向時功率消耗大，零件磨損快，因此，挖掘機長距離運行時需借助于其他運輸車輛。 輪胎式液壓挖掘機具有行走速度快，機動性能好，可在多種路面上行走且不損傷路面的特點。因而在城市建設(shè)中很受歡迎，缺點是接地比壓大，爬坡能力小，挖掘作業(yè)時需要用專門支腿支撐，以確保挖掘機的穩(wěn)定性和安全性。這種挖掘機一般都是四支點，但也有三支點的，與后輪形成三點支承，這種形式不需要再前軸上采用平衡懸掛，簡化了前橋結(jié)構(gòu)，減小了機械的轉(zhuǎn)彎半徑，提高了機動性。 懸掛式液壓挖掘機是將工作裝置安裝在輪胎式或履帶式拖拉機上， 可以達到一機多用的目的，這種挖掘機拆裝方便，成本低廉。 汽車式液壓挖掘機

14、一般采用標準式的汽車底盤，速度快，機動性好。 拖式液壓挖掘機沒有傳動機構(gòu)，行走時由拖拉機牽引。 （4）根據(jù)工作裝置的結(jié)構(gòu)劃分 根據(jù)工作裝置結(jié)構(gòu)的不同， 可將其分為鉸鏈式和伸縮臂式， 鉸鏈式工作裝置應(yīng)用較為普遍。這種挖掘機的工作裝置靠各構(gòu)件繞鉸點轉(zhuǎn)動來完成作業(yè)。伸縮臂是挖掘機的動 AAAAAA 精品文檔 你我共享 臂由主臂及伸縮臂組成，伸縮臂可在主臂內(nèi)伸縮，還可以變幅。伸縮臂前端裝有鏟斗， 適于進行平整和清理作業(yè)，尤其是休整溝坡。 1.3 國內(nèi)外液壓挖掘機研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 研究現(xiàn)狀 到 20 世紀 80 年代

15、末，我國挖掘機生產(chǎn)廠已有 30 多家，生產(chǎn)機型達 40 余種。中、小型液壓挖掘機已形成系列，斗容有 0.1 ～ 2.5 m³等 12 個等級、 20 多種型號。但總的來說，我國挖掘機生產(chǎn)的批量小、分散，生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品質(zhì)量等與國際先進水平相 比，有很大的差距。改革開放以來，積極引進、消化、吸收國外先進技術(shù)，以促進我國挖掘機行業(yè)的發(fā)展。通過數(shù)年引進技術(shù)的消化、吸收、移植，使國產(chǎn)液壓挖掘機產(chǎn)品性能指標全面提高到 20 世紀 80 年代的國際水平，產(chǎn)量也逐年提高。由于國內(nèi)對液壓挖掘機需求量的不斷增加且多樣化，在國有大、中型企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，牽動了一些其他機械行業(yè)的制造廠加入液壓挖掘機

16、行業(yè)。幾年以柳工、玉柴、山河智能、三一重工和徐 挖機械等為代表的自主品牌挖掘機在短短兩三年的時間里占據(jù)了 20％的市場份額，進展顯著。 國外挖掘機的發(fā)展現(xiàn)狀：從 20 世紀后期開始，國際上挖掘機的生產(chǎn)向大型化、微型化、多功能化、專用化和自動化的方向發(fā)展。開發(fā)多品種、多功能、高質(zhì)量及高效率 的挖掘機， 重視采用新技術(shù)、新工藝、 新結(jié)構(gòu)，加快標準化、系列化、通用化發(fā)展速度，更新設(shè)計理論，提高可靠性，延長使用壽命，加強對駕駛員的勞動保護，改善駕駛員的 勞動條件，迅速拓展電子化、自動化技術(shù)在挖掘機上的應(yīng)用。我國的挖掘機市場 90%被外國獨資或合資企業(yè)壟斷，在我國一直處于薄弱

17、地位大型挖掘機甚至全部要依賴進口。 發(fā)展趨勢 西方發(fā)達國家的液壓挖掘機產(chǎn)業(yè)起步早，發(fā)展好，技術(shù)成熟，產(chǎn)品齊全。其中以德 國、美國和日本為典型代表，這幾個國家的液壓挖掘機產(chǎn)品具有較高的市場占有率。液 壓挖掘機的發(fā)展趨勢為：從現(xiàn)在國際上液壓挖掘機的生產(chǎn)和產(chǎn)品規(guī)格上來看，在穩(wěn)定和 完善主力機型的基礎(chǔ)上向大型化、微型化方向發(fā)展；從功能上看，在滿足基本功能的基 礎(chǔ)上，向多功能化、專用化方向發(fā)展；從產(chǎn)品性能上看，向高效節(jié)能環(huán)保化、自動化、 信息化、智能化并能夠完成一些半自動操作的方向發(fā)展。 1.4 課題設(shè)計的目的和意義 AAAAAA

18、 精品文檔 你我共享 通過畢業(yè)設(shè)計強化對基本知識和基本技能的理解和掌握 , 培養(yǎng)學生收集資料和調(diào)查 研究的能力 , 一定的方案比較、 論證的能力和一定的理論分析與設(shè)計運算能力 , 進一步提 高應(yīng)用計算機繪圖的能力以及編寫編制能力，還可鞏固、加深對我們所學的基礎(chǔ)理論、 基本技能和專業(yè)知識的掌握，使之系統(tǒng)化、綜合化。此外還可使我們掌握資料的收集和 分析、相關(guān)規(guī)范的選擇和運用。另外還可培養(yǎng)我們獨立思考問題和解決問題的能力和對 各個部件進行合理布置 , 進行運動校核 , 綜合思考、嘗試用不同的方法去解決設(shè)計中出 現(xiàn)的各種問題和協(xié)調(diào)各種矛盾的

19、能力。 1.5 設(shè)計任務(wù) 1. 行走系的總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計，繪制總裝配圖； 2. 行走裝置的選型及設(shè)計； 3. 張緊裝置的選型及設(shè)計； 4. 履帶的選型及設(shè)計； 5. 零部件設(shè)計計算，繪制零、部件圖。 AAAAAA 精品文檔 你我共享 第二章 總體方案設(shè)計 2.1

20、履帶式液壓挖掘機的組成 液壓挖掘機的組成與機械式挖掘機一樣的部分是發(fā)動機、工作裝置、回轉(zhuǎn)裝置和行 走裝置幾大部分組成，它所特有的部分為液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)的主要組 成部分有液壓泵、控制閥、液壓缸、液壓馬達、郵箱等。電氣控制系統(tǒng)的組成主要有發(fā) 動機控制系統(tǒng)、泵控制系統(tǒng)、傳感器等。如圖 2.1 所示。 圖 2.1 液壓挖掘機 1- 鏟斗油缸； 2- 斗桿油缸； 3- 動臂油缸

21、； 4- 回轉(zhuǎn)油馬達； 5- 冷卻器； 6- 濾油器； 7- 磁性濾油器； 8-液壓油箱； 9- 油泵； 10- 背壓閥； 11- 后四路組合閥； 12- 前四路組合閥； 13- 中央回轉(zhuǎn)接頭； 14- 回轉(zhuǎn)制動閥； 15- 限速閥； 16 行走油馬達 2.2 設(shè)計依據(jù) 履帶式行走裝置的主要特點 ①支撐面積大， 接地比壓?。ㄒ话銥?4-8N/ cm 2 ）適合在松軟或泥濘場地進行作業(yè)， 下陷度小，滾動阻力也小，通過性能較好，轉(zhuǎn)彎半徑小，機動靈活。 ②履帶上有履齒，不易打滑，牽引附著性能好，有利于發(fā)揮出較大的牽引力 ( 通常 每條

22、履帶的牽引力可達機重的 35-40%)。液壓挖掘機的行走牽引力與機重之比大大高于 AAAAAA 精品文檔 你我共享 機械挖掘機，這使得行速和爬坡能力都大為提高。并且液壓挖掘機的 2 條履帶分別由各自的液壓馬達獨立驅(qū)動， 可逾越溝渠等障礙物或是實現(xiàn)就地轉(zhuǎn)向， 使通過能力大為提高。 ③履帶不怕扎、割等機械損傷。履帶銷子、銷套等運動副在使用中要磨損，要有張緊裝置調(diào)節(jié)履帶松緊度，兼起一定的緩沖作用。 ④傳動性能改善，工作平穩(wěn)、安全可靠。采用液壓傳動后，可以實現(xiàn)無極調(diào)速且調(diào)速范圍大（最高和最低速度之比可達 1000:1 ）；能得到較低的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速（

23、采用柱塞式液壓馬達，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速可低到 1 轉(zhuǎn) / 分）；液壓元件的運動慣性較小并可做高速反轉(zhuǎn)，因此在挖掘機工作中換向頻繁的情況下動作平穩(wěn)、沖擊很小。 ⑤結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，重量大，運動慣性大，而且沒有像輪胎那樣的緩沖和減震的作用，因此影響它的行走速度的提高。同時使用過程中磨損嚴重，維修量較大。 2.2.2 設(shè)計參數(shù) ① 機重 20T ② 斗容量 0.8 m3 ③ 最大行走速度 3-5Km/h ④ 發(fā)動機功率 110Kw ⑤ 最低爬坡能力 35 ° 2.3 總體設(shè)計原則 因為行走裝置兼有液壓挖掘機的支撐和運行兩大功能， 因此液壓挖

24、掘機行走裝置應(yīng) 盡量滿足以下要求： 1）應(yīng)有較大的驅(qū)動力，使挖掘機在濕軟或高低不平等不良地面上行走時具有良好 的通過性能、爬坡性能和轉(zhuǎn)向性能。 2）在不增大行走裝置高度的前提下使挖掘機具有較大的離地間隙，以提高其不平 地面上的越野性能。 3）行走裝置具有較大的支撐面積或較小的接地比壓，以提高挖掘機的穩(wěn)定性。 4）挖掘機在斜坡下行時不發(fā)生下滑和超速溜坡現(xiàn)象，以提高挖掘機的安全性。 5）行走裝置的外形尺寸應(yīng)符合道路運輸?shù)囊蟆? 2.4 動力裝置的比較與選型 常用在履帶式液壓挖掘機的動力源形式主要有以下三種： 電動機，柴油機，蒸汽機。

25、 AAAAAA 精品文檔 你我共享 它們分別有各自不同的特點： （1） 電動機 電動機有直流電動機和交流電動機兩大類。直流電動機的特點是調(diào)速、啟動、制動性能好，控制器簡單，短時過載能力強。還可以在重負載條件下，實現(xiàn)均勻、平滑的無級調(diào)速，而且調(diào)速范圍較寬。但是其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價格較高，換向器與電刷處有火花放電，需定期維護，且需要使用直流電源。 而交流電動機的特點是使用方便，結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，結(jié)構(gòu)牢固不需維護。但是功率因數(shù)較低，調(diào)速、啟動、制動性能差，若要性能好，則控制器復(fù)雜。其中的三相異步電動機如圖 2.2 所示。

26、 圖 2.2 三相異步電動機 （2）柴油機 柴油機是一種動力機械， 它以柴油為燃料，將柴油燃燒而產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機械能。 柴油機廣泛應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)、交通運輸、國防及人民日常生活中。 柴油發(fā)動機熱效率高、燃油經(jīng)濟性較好，它壓縮比大，采用壓縮空氣的辦法提高空 氣溫度，使空氣溫度超過柴油的自燃燃點， 因此，無需點火系。 并且扭矩大， 工作可靠，壽命長，比汽油機更節(jié)能、環(huán)保和低 CO2排放。 柴油機的冒黑煙、噪聲大、冬天冷啟動困難的傳統(tǒng)形象已經(jīng)借助于高壓直

27、噴、可變幾何增壓、可變渦流比進氣系統(tǒng)、廢氣中冷再循環(huán)、廢氣后處理裝置的應(yīng)用而成為了歷史。其發(fā)展方向是研究使用輕質(zhì)燃油和降低摩擦損失、進一步實現(xiàn)柴油機的輕量化、高速化、低油耗、低噪聲和低污染。 AAAAAA 精品文檔 你我共享 圖 2.3 柴油機縱剖視圖 （3）蒸汽機 蒸

28、汽機是一個能夠?qū)⒄羝械膭幽苻D(zhuǎn)換為功的熱機。 火車頭和輪船等都曾使用蒸汽 機來驅(qū)動。蒸汽機徹底改變?nèi)祟惿a(chǎn)和生活面貌 . 從此人類進入了 " 蒸汽時代 " 。蒸汽機 的缺點是：離不開既笨重又龐大的鍋爐；蒸汽的壓力和溫度不能過高，排氣壓力不能過 低，熱效率很低（僅為 23%左右）；它是一種往復(fù)式機器，工作過程是不連續(xù)的，慣性 力限制了轉(zhuǎn)速的提高；功率也比較低 。后來，內(nèi)燃機最終以其重量輕，體積小、熱效 率高和操作靈活等優(yōu)點，在船舶和機車上逐漸取代了蒸汽機。汽輪機則以其熱效率高、 單機功率大、 轉(zhuǎn)速高、單位功率重量輕和運行平穩(wěn)等優(yōu)點， 將蒸汽機排擠出了電站。 蒸

29、 汽機慢慢退出了它曾經(jīng)輝煌一時的歷史舞臺，成為了人類工業(yè)發(fā)展歷史的見證和紀念。 由于液壓挖掘機屬于移動式工程機械，經(jīng)常在野外作業(yè)，環(huán)境惡劣，需要挖掘機輕 AAAAAA 精品文檔 你我共享 便靈活，應(yīng)具有良好的機動性以適應(yīng)環(huán)境及作業(yè)的需要，因此將既笨重又龐大的蒸汽機 不予考慮，而電動機由于受到電源、電纜的限制，也不適用于液壓挖掘機。綜上所述， 熱效率高、扭矩大、工作可靠的柴油機成為液壓挖掘機動力源的最佳選擇。 2.5 工作裝置的比較與選擇 工作裝置是直接完成挖掘任務(wù)作業(yè)的裝置。它由動臂、斗桿、鏟斗等三部分鉸接而

30、 成。液壓挖掘機工作裝置的主要運動有動臂升降、斗桿伸縮和鏟斗轉(zhuǎn)動（如圖 2.4 ）， 都用往復(fù)式雙作用液壓缸控制。 圖 2.4 液壓挖掘機的主要運動 1- 動臂升降； 2- 斗桿伸縮； 3- 鏟斗轉(zhuǎn)動（挖、卸）； 4- 整機回轉(zhuǎn)； 5- 行走與轉(zhuǎn)彎 為了適應(yīng)和滿足各種不同施工作業(yè)的工況和需要，液壓挖掘機可以更換、配裝多種 工作裝置，如挖掘、起重、裝載、平整、夾鉗、推土、沖擊錘等多種作業(yè)工作裝置（如 圖 2.5 ）。

31、 AAAAAA 精品文檔 你我共享 圖 2.5 液壓挖掘機的多種作業(yè)工作裝置 液壓挖掘機的作業(yè)工作裝置的功用是進行挖掘作業(yè)， 根據(jù)斗桿和動臂剛性連接的方 式可將其分為正鏟和反鏟兩種。 反鏟工作裝置 反鏟工作的特點是先將鏟斗向前伸出，讓動臂帶著鏟斗落在

32、工作面上，然后使斗桿 油缸或鏟斗油缸繞鉸點轉(zhuǎn)動，完成挖掘過程；在動臂油缸大腔通入壓力油后，使動臂提 升并回轉(zhuǎn)到卸料地點，翻轉(zhuǎn)鏟斗使斗口朝下卸料?？斩贩祷貢r，應(yīng)加快行程，以提高效 率。反鏟最適宜挖掘停機面以下的工作面，如基坑、溝槽等。是建筑工程中最常用的一 種工作裝置。 鉸接式反鏟反鏟最常用的結(jié)構(gòu)形式， 動臂、斗桿和鏟斗等部件彼此鉸接 （如圖 2.6 ）， 由液壓缸的帶動各部件繞鉸接點擺動，完成作業(yè)的全套動作。 AAAAAA 精品

33、文檔 你我共享 圖 2.6 反鏟 1—斗桿油缸； 2—動臂； 3—油管； 4—動臂油缸； 5—鏟斗； 6—斗齒； 7—側(cè)齒； 8—連桿； 9—搖桿； 10—鏟斗油缸； 11—斗桿 動臂 動臂是反鏟的主要部件，其結(jié)構(gòu)有整體式和組合式兩種。 1）整體式動臂。 優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕、剛度大。缺點是可更換的工作裝置少，通用性差。多用 于長期作業(yè)條件相似的挖掘機上。整體式動臂又可分為直動臂和變動臂兩種。

34、其中的直 動臂結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、制造方便，主要用于懸掛式液壓挖掘機，但它不適用于通用挖 掘機；彎動臂是目前應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)型式，可以使挖掘機有較大的挖掘深度，正符合 挖掘機反鏟作業(yè)的要求。 2）組合式動臂。 如圖 2.7 所示，組合式動臂用輔助連桿或液壓缸 3 或螺栓連接而成。 上、下動臂之 間的夾角可用輔助連桿或液壓缸來調(diào)節(jié)，雖然使結(jié)構(gòu)和操作復(fù)雜化，但在挖掘機作業(yè)中 可隨時大幅度調(diào)整上、下動臂之間的夾角，從而提高挖掘機的作業(yè)性能，尤其在用反鏟 或抓斗挖掘窄而深的基坑時，容易得到較大距離的垂直挖掘軌跡，提高挖掘質(zhì)量和生產(chǎn) 率。組合式動臂的優(yōu)

35、點是，可以根據(jù)作業(yè)條件隨意調(diào)整挖掘機的作業(yè)尺寸和挖掘力，且 調(diào)整時間短。此外，它的互換工作裝置多，可滿足各種作業(yè)的需要，裝車運輸方便。其 缺點是質(zhì)量大，制造成本高，一般用于中、小型挖掘機上。 AAAAAA 精品文檔 你我共享 圖 2.7 組合式動臂 1—下動臂； 2—上動臂； 3—連桿或液壓缸 反鏟斗 反鏟的鏟斗形式， 尺寸與其作業(yè)對象有關(guān)。 為滿足

36、各種挖掘作業(yè)的需求， 在同一臺 挖掘機上可配裝以多種結(jié)構(gòu)形式的鏟斗，如圖 2.8 為反鏟常用鏟斗形式。鏟斗的斗齒采 用裝配式，其形式有橡膠卡銷式和螺栓連接式，如圖 2.9 所示。 圖 2.8 反鏟常用鏟斗結(jié)構(gòu) 1—齒座； 2—斗齒； 3—橡膠卡銷； 4—卡銷； 5、 6、 7—斗齒板 AAAAAA 精品文檔 你我共享

37、 圖 2.9 斗齒安裝形式 （ a） 螺栓連接； （ b）橡膠卡銷連接 1—卡銷； 2—橡膠卡銷； 3—齒座； 4—斗齒 正鏟工作裝置 用正鏟工作時，先將鏟斗下放到工作底部， 然后在鏟斗自下而上作提升運動的同時， 使斗桿向外推出（或降落動臂使斗桿壓出），在工作面上挖出一個弧形地帶后，斗內(nèi)裝 滿土，完成一次挖掘作業(yè)，然后再回轉(zhuǎn)，目的在于準確卸料。液壓挖掘機正鏟斗的卸料 方式有翻轉(zhuǎn)式與底卸式兩種。前者通過鏟斗油缸轉(zhuǎn)動鏟斗卸料，后者則通過開斗油缸， 打開顎形斗底卸料。轉(zhuǎn)臺反向回轉(zhuǎn)時，使動臂帶著空斗返回原工作面，反轉(zhuǎn)過程中同時 放下鏟

38、斗，準備下一次挖掘。 單斗液壓挖掘機的正鏟結(jié)構(gòu)如圖 2.10 所示，主要由動臂 2、動臂油缸 1、鏟斗 5、 斗底油缸 4 等組成。 圖 2.10 正鏟 1- 動臂油缸； 2- 動臂； 3- 加長臂； 4- 斗底油缸； 5- 鏟斗； 6- 斗桿； 7- 斗桿油缸； 8- 液壓軟管 鏟斗的斗底利用液壓缸來開啟， 斗桿 6 是鉸接在動臂的頂端， 由雙作用的斗桿油缸 7 使其轉(zhuǎn)動。 斗桿油缸的一端鉸接在動臂上， 另一端鉸接在斗桿上。 其

39、鉸接形式有兩種： 一種是鉸接在斗桿的前端；另一種是鉸接在斗桿的尾端。 AAAAAA 精品文檔 你我共享 動臂均為單桿式，頂端呈叉形，以便與斗桿鉸接。動臂有單節(jié)的和雙節(jié)的兩種。單節(jié) 的動臂有長短兩種備品，可根據(jù)需要更換。雙節(jié)的動臂則由上、下兩節(jié)拼裝而成，根據(jù)拼 裝點的不同，動臂的工作長度也不同。 總體看來，正鏟挖掘機主要適用于挖掘停機地面以上的土石方，也可以挖掘停機地面以下不深的地方。而反鏟挖掘機最適用于開挖停機面以下的土方，如基坑、渠道、管溝的土方，但也可開挖停機面以上的土方。反鏟挖掘機的作業(yè)方式可用于路塹挖掘、填筑路堤、平面挖掘、建筑物基礎(chǔ)的

40、挖掘和溝槽挖掘等工程施工。反鏟功能更強，更普遍和常用，此次設(shè)計中選擇反鏟。又根據(jù)上文中兩種動臂結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點對比，根據(jù)組合式 動臂的優(yōu)點：可隨意調(diào)節(jié) 挖掘機的作業(yè)尺寸和挖掘力， 調(diào)整方便且快， 互換工作裝置多，通用性好，更加符合本次設(shè)計通用挖掘機的要求，因此最終選擇組合式動臂反鏟裝置作為此次設(shè)計的工作裝置。

41、AAAAAA 精品文檔 你我共享 第三章 主要參數(shù)的確定 3.1 總體幾何尺寸的確定 在此次設(shè)計中，按照標注選定法、理論分析法得出的參數(shù)值不可能是完全精確的、切合實際情況的。通常在設(shè)計開始時的一些參數(shù)還不能利用以上方法完全確定，因此，有的參數(shù)采用了經(jīng)驗公式法進行估算和確定。 （1）驅(qū)動輪與導(dǎo)向輪軸向中心距 l1 ： 1 l1 K i G 3 = 10 9 1 1.0 20 3 2715 mm 上式中， Ki 為尺寸系數(shù)（ 1.0 ～1.2 ）。

42、(2) 軌距 B: 1 B KBG3 1 0.66 20 109 3 1800 mm 上式中， K B 為尺寸系數(shù)（ 0.65 ～0.85 ）。 (3) 履帶接地長度 L 0 因為液壓挖掘機的接近角 1和離去角 2 較小，可近似認為軸距 l 1 等于履帶支撐面長 度 L 0 ，即 L 0 =l 1 =2715 mm （4）履帶板寬度 b： 根據(jù)經(jīng)驗公式： L0 G 2b q 得： b G 2L0 q 代入數(shù)據(jù)：

43、 b 20 104 0.614m 614 mm 2715 0.06 2 10 6 AAAAAA 精品文檔 你我共享 根據(jù)《 JG/T 57-1999 液壓挖掘機履帶》標準選取 b=600 mm （5）底盤總寬 C C=B+b =1800+600 =2400 mm

44、 第四章 四輪一帶及其他部件的選型設(shè)計 AAAAAA 精品文檔 你我共享 4.1 履帶的選型設(shè)計 履帶是用來將履帶式機械的重量傳給地面，并保證履帶式機械能發(fā)出足夠的驅(qū)動 力。履帶承受很大拉力，且在泥砂中工作，主要損壞形式是磨損，其中主要是履帶銷和 銷套之間鉸鏈處的磨損，它使履帶節(jié)距變長，銷套和驅(qū)動鏈輪齒面間的嚙合點逐漸向齒 頂方向外移，最終引起跳齒和掉軌。另外，與驅(qū)動鏈輪嚙合的銷套表面磨損也很嚴重。 履刺也易磨損。因

45、此，對履帶的設(shè)計要求是：附著力大、滾動阻力和轉(zhuǎn)向阻力小、耐磨 性好、重量小。 履帶板結(jié)構(gòu) 履帶結(jié)構(gòu)有整體式和組成式兩種。 整體式履帶是在履帶板上帶嚙合齒，直接與驅(qū)動輪嚙合，履帶板本身成為支重輪等 輪子的滾動軌道。整體式履帶每一節(jié)履帶鑄造成整體，結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、易拆裝，但 銷孔間隙大、易進泥沙、易磨損，適于高速車輛。如東方紅 -60 推土機和機械式挖掘機 W1001系用整體式。 組成式履帶裝置 ( 如圖 4.1) 由履帶板 1, 鏈軌結(jié) 2、3, 履帶銷 4 和銷套 5 組成，履帶銷子和襯套的配合為 0.15 一 0.45mm的過盈緊配合，裝配

46、時要在 40L 以上的壓床上進行。這種結(jié)構(gòu)密封性能好，泥砂不易進人相對的轉(zhuǎn)動面，因此使用壽命長。組成式履帶零部 件通用化程度高，易損件容易購置，所以維修、更換方便，制選成本低。其缺點是零件 多，制造復(fù)雜，拆裝困難。 ( 圖 4.1) ，液壓挖掘機屬于低速車輛，且目前，履帶式液壓 挖掘機普遍采用組合式履帶，因此，在此次設(shè)計中選擇組合式履帶。 AAAAAA 精品文檔 你我共享

47、 圖 4.1 組合式履帶 1- 履帶板； 2、 3- 左右鏈軌結(jié)之； 4- 履帶銷； 5- 履帶銷套； 6- 螺檢； 7- 鎖緊螺母 履帶板的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)用途不同，通常分為普通用、濕地用、沼澤地用和巖石地用 等履帶板。 (1) 普通履帶板如圖 4.2 中 a、b、c 所示。其中單筋式履帶板，牽引力大，用子推土機，雙筋式履帶板，剛度大，兼有牽引性能和轉(zhuǎn)向性能，用于裝載機。三筋式履帶板用于挖掘機

48、。 (2) 濕地、招澤地履帶板一般有三角形和四邊形 ( 從履帶縱向剖面看 ) 如圖 4.2 中 d 所示。前者為履帶推土機用，后者多為履帶式挖掘起重機用。 (3) 巖石地履帶板為加強履帶板，同時為防止側(cè)滑，在兩側(cè)有加強筋。如圖 4.2 中 e 所示。 AAAAAA 精品文檔 你我共享 圖 4.2 履帶板結(jié)構(gòu) 根據(jù)此次設(shè)計的內(nèi)容為工程機

49、械中的中型液壓挖掘機的底盤，作業(yè)地面為普通土 壤，因此根據(jù)用途選用普通履帶板中的三筋式履帶板。三筋式履帶板由于筋多是履帶板 強度和剛度提高，稱重能力大，適用于挖掘機。 履帶板采用軋制， 因為可以節(jié)省材料， 提高質(zhì)量。選取 40Mn2Si 鋼材作為履帶板的 材料，調(diào)質(zhì)處理后中頻淬火，板體硬度為 HRC38-45. 履帶板節(jié)距 履帶節(jié)距通常隨機重 G 的增加而線型增大，通常用以下經(jīng)驗公式計算： tr (10 ~ 13)4 G （mm） 代入數(shù)據(jù)，得 tr =211mm。根據(jù)《 JG/T 57-1999 液壓挖掘機履帶》標準選取規(guī)格系

50、 列為 LD216 的履帶，其名義節(jié)即為 216mm，履帶板寬 600mm。經(jīng)計算選取履帶板節(jié)數(shù) 為 40節(jié)。 選取結(jié)果：履帶 LD216 600-40 JG/T 57 4.2 驅(qū)動輪設(shè)計 驅(qū)動輪用以將動力傳給履帶。 驅(qū)動輪和履帶的嚙合質(zhì)量影響動力的傳遞和行駛的均 勻性。驅(qū)動輪和履帶嚙合中的摩擦損失超過齒輪嚙合傳動時的幾倍，這是由干嚙合表面 粗糙，工作條件惡劣和嚙合過程中產(chǎn)生沖擊而造成的。 驅(qū)動輪主要參數(shù)的確定 （ 1）驅(qū)動輪輪齒的節(jié)距 r 驅(qū)動輪輪齒的節(jié)距 r 與前述相應(yīng)的履帶板節(jié)距一致。 （ 2）驅(qū)動輪齒數(shù) Z

51、 AAAAAA 精品文檔 你我共享 卷繞在驅(qū)動輪上的履帶板數(shù)目 Z'增加，使履帶運動速度均勻性好，鉸鏈摩擦損失減 少，但使驅(qū)動輪直徑增大， 引起底盤高度及重量增加。 一般 Z’在 12-15 之間，可為整數(shù)， 也可為 0.5 的倍數(shù)。為增加驅(qū)動輪使用壽命，一般 Zd =2Z'，當驅(qū)動輪齒數(shù)為偶數(shù)時， 驅(qū)動輪上有一半齒不參加嚙合，待齒面磨損嚴重后，拆下重裝時，使未參加嚙合的齒開始工作，以增加使用壽命。當驅(qū)動輪齒數(shù)為奇數(shù)時，則驅(qū)動輪上各齒輪流與節(jié)銷嚙合同 樣增加使用壽命。其齒數(shù)通常取 23-27，本設(shè)計中取 Z d =25。

52、 （ 3）驅(qū)動輪節(jié)圓半徑 rk 的確定：驅(qū)動輪的節(jié)圓半徑按下式計算 : t r rk mm 2sin 360 Z d 代入數(shù)據(jù)，計算得 rk =434mm （ 4）驅(qū)動輪齒形設(shè)計 驅(qū)動鏈輪的齒形應(yīng)根據(jù)嚙合的需要來確定。 每一個履帶銷進入嚙合時都是將前一個 。 已經(jīng)嚙合的履帶銷作為轉(zhuǎn)動中心，相對轉(zhuǎn)動了 360 ，在這瞬間，銷套和驅(qū)動鏈輪齒面 Zd 間有突然的沖擊。從理論上講，各履帶銷中心應(yīng)分布在驅(qū)動鏈輪的同一圓周上，但實際 上由于履帶節(jié)距公差較大以及由于磨損而節(jié)距變長， 分布在驅(qū)動鏈輪各齒間的各履帶銷 中心就不一定在同一圓周上，

53、剛進入嚙合的履帶銷離輪心最遠，在轉(zhuǎn)動過程中，才逐漸 往輪心方向移動，在這過程中銷套和齒面之間產(chǎn)生滑磨。 因此，對驅(qū)動輪齒形的設(shè)計要求為 : (1) 使履帶節(jié)銷順利地進入和退出嚙合，減少接觸面的沖擊力。 (2) 齒面接觸應(yīng)力應(yīng)小，以減少磨損。 (3) 當履帶節(jié)距因磨相而增大時，履帶節(jié)銷與驅(qū)動輪齒仍能保持工作，不致脫鏈。此次設(shè)計選擇單圓弧—直線的齒形，這種齒形中，齒谷圓弧和工作面圓弧由同一圓 弧組成，如圖 4.3 所示。單圓弧—直線的齒形確定法如下 : ①齒谷半徑 r r =0.585d 式中 d - 節(jié)銷 ( 銷套 ) 直徑。根據(jù)《 JG

54、/T 57-1999 液壓挖掘機履帶》查取 d=72mm， AAAAAA 精品文檔 你我共享 代入數(shù)據(jù)得： r=41.78mm ②根圓直徑 Dg Dk - d 代入數(shù)據(jù)得： Dg =796mm ③頂圓直徑 De = Dk （0.3 - 0.4）d 代入數(shù)據(jù)得： De =896mm ④齒谷距離 S=2.5r 代入數(shù)據(jù)得： S=104mm 圖 4.3 單圓弧—直線

55、齒形 關(guān)于驅(qū)動輪的細部結(jié)構(gòu)件及詳細尺寸見附錄零件圖。 ( 三) 驅(qū)動輪強度計算 按機械零部件的計算方法驗算輪齒的齒而接觸強度。 驅(qū)動輪輪齒齒面擠壓應(yīng)力應(yīng)滿 足： G j 184 bd  j  （MPa） 20 103 184 26.5 72 595.66 MPa AAAAAA 精品文檔 你我共享 式中 :b 一驅(qū)動輪節(jié)圓上的輪齒寬度， b=26.5mm，d—節(jié)銷 ( 銷套 ) 直徑。 許用擠壓壓力 j =500-1000MPa， j j ，驅(qū)動輪強

56、度符合要求。 為提高耐磨性，選擇較高淬透性和較低熱敏感性材料制造，以提高其使用壽命，選 擇 50Mn，鑄造，淬火后硬度為 HRC50-57. 4.3 導(dǎo)向輪選型設(shè)計 導(dǎo)向輪也稱張緊輪，其功用是支撐履帶和引導(dǎo)履帶正確卷繞。同時導(dǎo)向輪與張緊裝置一起使履帶保持一定的張緊度，并緩和從地面?zhèn)鱽淼臎_擊力，從而減輕履帶在運動中的振跳現(xiàn)象，以免引起劇烈的沖擊和額外功率消耗，減緩履帶銷和銷套之間的磨損。履帶張緊后，還可防止它在運動過程中脫落。 導(dǎo)向輪的輪面是中間凸起的，凸起的寬度便于卡入兩條履帶軌之間。導(dǎo)向輪采用油 塞灌油潤滑，材料選擇 45 號鋼鑄造，表面淬火

57、，淬硬層為 4—6mm，硬度達 HRC55 以上。輪緣通常不加工。張緊輪軸選用 40Cr 制造，調(diào)質(zhì)處理，硬度達 HB285—321，軸通常不轉(zhuǎn)動，采用滑動軸承。 圖 4.4 導(dǎo)向輪 導(dǎo)向輪的主要尺寸如圖 4.4 所示，將其設(shè)計如下： AAAAAA 精品文檔 你我共享 最大外圓直徑 D=810mm， D1 =760mm，導(dǎo)向輪的中問擋肩環(huán)

58、寬度為 F.=105，導(dǎo)向 輪厚度 E=240，安裝尺寸 A=400mm，B=455,mm， d1 =85mm,d2 =100mm. 4.4 支重輪選型設(shè)計 支重輪用來將整機重量傳到履帶上，使整機沿履帶軌道滾動，并夾持履帶，不使其橫向滑脫，在轉(zhuǎn)向時，迫使履帶在地面上滑移。 支重輪在泥水中工作，且承受強烈沖擊，工作條作惡劣，因此要求其輪緣耐磨，密封可靠，通常采用雙金屬滑移軸套和浮動油封進行密封。目前國內(nèi)、外履帶工程機械支重輪主要有兩種結(jié)構(gòu)形式，直軸式和凸肩軸式兩種，直軸式結(jié)構(gòu)簡單，零件少，工藝性好，但承受軸向力稍差，適用于挖掘機類。凸肩軸式能承受較大的軸向力和

59、沖擊載荷，但結(jié)構(gòu)較前者復(fù)雜，適用于推土機類。因此，選擇直軸式。 根據(jù)《 JG/T 59-1999 液壓挖掘機支重輪》標準選取支重輪 WZ216× 400×155，如圖 4.5 支重輪軸向安裝距離為 400mm，橫向安裝距離為 155mm。 圖 4.5 支重輪 各尺寸分別如下： L1 =210 mm ， L2 =270 mm, 15, D1 190 mm,D2 228

60、 mm， H 1 50 mm,H 2 145 mm, d=85 mm, A=400 mm, B=155 mm, W1 310 AAAAAA 精品文檔 你我共享 mm, W2 318 mm 支重輪材料選擇 50Mn 鋼，熱處理為表面淬火， 硬度為 HRC48—57；支重輪軸材料選擇 40Cr 鋼，熱處理為表面淬火， 硬度為 HRC55 以上，心部調(diào)質(zhì)，硬度為 HB255—285. 支重輪的布置原則 : 支重輪在導(dǎo)向輪和驅(qū)動輪之間的布置應(yīng)有利于增大履帶接地長 度，因此最前一個支重輪應(yīng)盡量靠近導(dǎo)向

61、輪，最后一個支重輪應(yīng)盡量靠近驅(qū)動輪。為了 不和它們的運動發(fā)生干涉， 支重輪的位置應(yīng)保證當導(dǎo)向輪在緩沖彈簧到達最大變形時相 互不發(fā)生干涉，后支重輪外輪緣與驅(qū)動輪齒頂圓之間應(yīng)該保留一定的間隙，以保證不發(fā) 生干涉，各支重輪等間距分布。 從以上這些條件出發(fā)，本設(shè)計每條履帶布置了 6 個支重輪。 支重輪間距 l K 和履帶節(jié)距 tr 一般應(yīng)滿足 : t r ≤lZ ≤2tr , 選取其為 320mm； 最后端支重輪與驅(qū)動輪之間的距離 Sr =（2.3-2.6） t r =2.5 ×216=540mm； 最前端支重輪應(yīng)保證張緊輪調(diào)整到最后極限位置時互相

62、不干涉，取為 575mm。 4.5 托鏈輪選型設(shè)計 托輪用來承托履帶上部的重量，不讓它下垂過多，以減少運動時的振跳現(xiàn)象，同時 引導(dǎo)履帶上部運動方向，防止它側(cè)向滑落。托輪的形式與支重輪相似，但承受的力量較 小，工作中受污物的侵蝕少，工作條件較好，所以它的結(jié)構(gòu)比較簡單，尺寸較小， 托鏈輪的位置應(yīng)有利于履帶脫離驅(qū)動鏈輪的嚙合， 并平穩(wěn)而順利地滑過托鏈輪和保 持履帶的張緊狀態(tài)。 托鏈輪選用灰鑄鐵鑄造，輪緣表面不經(jīng)機械加工，懸臂安裝。 根據(jù)《 JG/T 58-1999 液壓挖掘機托鏈輪》標準選取型號為 WT203的托鏈輪。如圖 4.6 所示，

63、具體尺寸如下 ( 單位均為 mm)： AAAAAA 精品文檔 你我共享 圖 4.6 托鏈輪 A 98， B 190， C 332， E 95， G 48， d 1 58， d2 170， d3 200，

64、 d 4 8 托輪的零件選用如下材料： 零件名稱 托輪軸 浮油座 托輪體 托輪蓋 標準號 GB 699—65 GB 699—65 GB 3077—82GB 5675— 85 材料 50Mn 20 40MnZ HT200 托鏈輪零件熱處理 淬硬層 調(diào)質(zhì)硬度 HB 表面硬度 托輪軸 — 248—293 — 托輪體 C、E 面≥ 4 — C、E 面≥53 此次設(shè)計中，每側(cè)履帶選取 2 個托輪，為了利于履帶脫

65、離驅(qū)動輪的嚙合，平衡而順 利地滑過上方區(qū)段，并保持履帶的正常張緊狀態(tài)，設(shè)計右邊托輪上輪緣比驅(qū)動輪上輪緣 高 30mm，則計算得右邊托輪軸比驅(qū)動輪軸的高 378mm。左托輪、導(dǎo)向輪上輪緣相對于驅(qū)動輪上輪緣的距離分別為 0mm，—60mm，它們的軸與驅(qū)動輪軸的相對高度分別為 AAAAAA 精品文檔 你我共享 348mm， —17mm。 4.6 懸架選型設(shè)計 懸架是指工程機械機體與行走機構(gòu)相連結(jié)的一些元件，即用來連接機體和支重輪。 它把機休的重量傳給行走機構(gòu)，并緩和地面?zhèn)鹘o機體的沖擊，保證工程機械的行駛平順 性。

66、 作為工程機械的懸架，除應(yīng)保證行駛平順性外，還得考慮作業(yè)的穩(wěn)定性，而這兩者 是有矛盾的。因此設(shè)計懸架時，要從機種的具體作業(yè)情況出發(fā)，采用不同的結(jié)構(gòu)。 懸架有剛性、半剛性、彈性三類結(jié)構(gòu)。 (1) 剛性懸架懸架與機體、支重輪均為剛性連接。其結(jié)構(gòu)簡單，便于總體布置，但地面的沖擊直接傳到機體上，因此這種懸架大多用于低速行駛的工程機械，如挖掘機、起重機、履帶裝載機等。履帶裝載機如通過彈性元件傳遞力，則在鏟掘過程中，彈性元 件受力過大，因此一般采用剛性懸架，如宣化 Z2-120 履帶裝載機。 (2) 半剛性懸架 臺車架后部通過鉸鏈與機體剛性連接，前部用彈性元件與機體相連。左右臺車架可相對擺動，使行走部分較能適應(yīng)地面不平情況，履帶能緊貼地面，接地壓力均勻，具有良好的附著性能。由于懸架中采用了彈性元件，故能部分緩沖履帶與支重輪在行駛時所受的沖擊。半剛性懸架中的臺車架是行駛系中一個很重要的骨架，支重輪、張緊裝置等都要安裝在這個骨架上，它本身的剛度以及它與機體間的連接剛度，對履帶行駛系的可靠性和壽命有很大影響。若剛度不足，往往會使臺車架外撇，引起支重輪在履帶上走偏和支重輪輪緣