果园履带运输机设计说明书毕业设计(编辑修改稿)

果园履带运输机设计说明书毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

械底盘构造与设计》 P314 1 . 0 0 . 7 5 0 . 7 5 0 . 7 5 1 0 7 . 5KP A G G G K N        式中：  —— 附着系数，取  ； A —— 考虑在斜坡上工作时，整机重量在一侧履带上分配系数，取 A。 所以： 1 . 0 0 . 7 5 1 0 7 . 5KP A G K N      （ 2）强度验算 由于履带的主要破坏形式是磨损，因此只需要校核履带 销的剪切强度：  （ 55） —— 取自《工程机械底盘构造与设计》 P315 式中： d —— 履带销直径； 所以 21 . 5 1 0 0 0 0 1 5 . 7 90 . 0 5 5 M P a    履带销采用 50Mn，履带销套采用 20 Mn，履带板的材料采用 40Mn2Si。 50Mn 的剪切强度： 275Mpa 所以，  ，履带销的强度满足要求。 （ 3）校核轨链节的抗拉强度 对于 钢制履带，履带板应验算其拉伸应力，危险截面是销孔的最窄处： 河北工程大学毕业设计 15   brR GFPK 2  (56) —— 取自《工程机械底盘构造与设计》 P314 式中： R —— 履带销套半径， mmR  ； r —— 履带销半径， mmr 18 ； b —— 一块履带板一端的各销孔宽度之和， mmb 1 0 8363 。  p —— 需用拉伸应力，   M Pap 2 0 0~1 5 0 所以 40 . 7 5 1 0 3 . 6 42 ( 2 7 . 5 1 8 ) 1 0 8pp       所以，履带的抗拉强度满足要求。 d)橡胶履带的选择 对于设计所需的橡胶履带及其参数可根据相关履带生产厂家来确定，这里选型杭州德卡橡胶有限公司的履带 ,其履带宽度为 230mm，与所设计的刚履带同宽，履带参数如表 如表 3所示。 类型如下： 表 3 履带参数 项 目 参 数 履带类型 可更换型 履带宽度 b（ m） 节 距 t0（ m） 花纹类型 V2/C 钢丝绳高度（ m） 内轨宽度（ m） 河北工程大学毕业设计 16 外轨宽度（ m） 最大机体质量（ kg） 2300 导轨类型 B 履带条数 履带条数主要根据履带行走装置所服务的设备质量来确定。 设备质量与履带条数关系一般如表 4 所示。 表 4 设备质量与履带条数关系 设备质量 /t 1 000 1 500 6 000 12 000 履带数量 / 条 2 3 6 12 履带与底座的连接方式 双履带行走装置中履带架与底座的连接，可以是刚性连接，也可以是摆动铰接。 （ 1） 两条履带均与底座刚性连接，如图 212（ a）所示。 刚性连接的履带装置，其各个零件的载荷分布是不静定的，设计时应考虑到最不利情况，即载荷仅通过两点传递；该连接方式具有很高的防倾翻能力，允许上部结构的重心位置有较大的偏移，主要用于小型机器，最大承重量一般不超过 5 000 kN。 （ 2） 一 条履带与底座刚性连接，另一条铰接。 该连接方式的优点在于载荷可以静定地分配到各履带的零件上，部分零件设计时比较简单，但其防倾翻能力相对较差，如图 2（ b）所示。 （ 3） 两条履带均与底座铰接，如图 212（ c）所示。 该连接方式允许履带架相对于底座摆动，底座在履带架上的安装条件是不稳定的，需要第三个支承 点，该点由安装在两履带间的横向平衡梁支承。 底座与履带架铰接点的位置，必须位于履带的中点上。 这种连接方式是大型双履带行走装置的主要应用形式，最大承重量一般不超过 10 000 kN。 河北工程大学毕业设计 17 图 212 履带与底座的连接方式 （ a） 两端刚性连接 （ b） 一端刚性连接，一端铰接 (c) 两端铰接 双履带转向方式 双履带行走装置通过调整两条履带的驱动力来克服转向阻力矩，其转弯方式可分为 3 种： 1）两条履带以不同速度同时向前运行，按一定的转弯半径向低速侧转弯； 2） 一条履带正常驱动，另一条履带制动，向制动侧转弯，称为单边转弯； 3） 两条履带以相反的方向同时驱动，整机绕履带装置的形心回转，称为原地转弯。 第一种转弯方式，转弯半径较大，并需配置无级变频调速装置，成本较高。 大多数情况下，双履带行走装置采用 单边或原地转弯方式。 当地面条件较差时，也可采用折线式转弯，即多次急转弯与直线运行相结合。 由于每次转弯角度小，对地面破坏较轻，可减轻履带的下陷程度，避免转弯附加阻力的急剧增加。 结构布置及参数 (1)履带支承长度 L，轨距 B 和履带板宽度 b 应合理匹配，使接地比压，附着性能和转弯性能均符合要求； (2)履带节距 t0 和驱动轮齿数 z 应在满足强度、刚度的情况下尽可能取较小值以降低履带高度； (3)驱动轮齿数一般为奇数， z=19~23。 为使 H0 不致过大，又兼顾履带运动的平稳性，当 t0 取小值时 河北工程大学毕业设计 18 则 z 取 大值，当 t0 取大值时 z 取小值。 图 213 履带式行走机构示意图 （ 4） 39。 0Ln t 计算后再圆整。 式中： 39。 L — 履带全长， 039。 0 12 1 222zL L t t       （ 24） 根据橡胶履带驱动轮的节距计算公式 : D= t0/sin(180/n) 其中： D—— 驱动轮直径； t0—— 履带节距； n—— 驱动轮齿数。 选择 n=9，经计算 D=。 导向轮直径比驱动轮直径略小，一般 D/ Dk=— 取 Dk= 考虑减小摩擦，选择托带轮个数为每边 1 个。 根据上述计算分析，最终确定行走机构形式为， 2 条橡胶履带，多支点，支撑轮 与履带架为刚性连接。 参数如表 5。 河北工程大学毕业设计 19 表 5 参数项 确定值 单边履带接地长度（ m） 履带轨距（ m） 驱动轮齿数（个） 25 驱动轮分度圆直径（ m） 导向轮外圆直径（ m） 支重轮外圆直径（ m） 单边支重轮数量（个） 4 支重轮间距（ m） 单边托带轮数量（个） 1 托带轮外圆直径（ m） 张紧力的调整 履带的张紧方式一般有固定张紧和弹簧张紧。 在履带的预张紧力的计算上，一般都采用经验公式计算，以机器重量乘以一个经验数就作为履带的预张紧力，往往不能适应不同的履带行走机械，张力太大 , 功率损失大，并使履带产生非常大的张力，导致履带伸长，节距发生变化，会加快各部零件的磨损。 张力偏小 , 履带又变得很松，行走时会发生跳齿，转向失灵，履带容易脱轨。 两条履带张力的明显差异还会使行走方向产生偏移 , 当支重轮 、导向轮发生脱轨现象时 , 行走方向的偏转最后直接导致脱轨事故的发生。 履带的静态张紧度是按履带松边 (上方区段 )的下垂量 h 的值进行确定 ,下垂量 h 一般取 : h＝ (~)L0 其中： h—— 履带的下垂量。 L0—— 张紧轮与驱动轮间中心距。 履 带行走装置使用一段时间后由于链轨销轴的磨损会使节距增大，使整个履带伸长，导致摩擦履带架、脱轨等，影响行走性能。 因此每条履带必须设有张紧装置，使履带保持一定张紧度，一般要保证履带的下挠度不超过 20～ 40mm。 张紧装置的行程应大于履带节距的 1/2，以便在履带因磨损而造成节距伸长时，可拆去一块而继续使用 河北工程大学毕业设计 20 驱动轮的设计 驱动轮介绍 驱动轮 用来将行走机构的动力传递给履带，因此对驱动轮的主要要求是啮合平稳，并在履带因销套磨损而伸长时，仍能很好啮合，不得有“跳齿”现象。 履带行走装置的驱动轮通常放在后部，这样既可缩短履带张紧段的长度，减少功率损失，又可提高履带的使用寿命。 图 31驱动轮 驱动轮，工程机械挖掘机与推土机的动力传输者，在运输机上，因为整体是铸造加工的，所以叫“驱动轮”，推土机因为是分开几块铸造或者说锻造的，所以称为“驱动齿块”。 驱动轮一般直接是与驱动马达相接，直接把动力传给履带，从而带动整个底盘前进。 驱动轮的材料主要是以铸造为主，但大功率的推土机的驱动齿块以锻造为多，那样的产品会承受住更大的驱动力，从而保证产品的质量。 无论是何种材料，产品都要经过毛坯铸造（锻造）、机械加工、齿部淬火等工艺，最终交给客户使用。 运输机驱动轮主要是铸造产品，材料一般是 ZG40Mn，齿部的淬火硬度与推土机相近， HCR4656，因为轮子是整体加工，所以工艺上比较简单，保证加工精度与尺寸精度就可以。 运输机的齿块以锻造为主，因为是一块块的三齿 或两齿，最后要拼成一个轮子，所以在加工工艺与技术要求上更是严格了许多。 运输机齿块要求：齿块用钢应符合 GB/T 3077 中规定的 40MnB 或 35MnB 合金钢材料，也允许采用力学性能不低于上述牌号的其它材料；齿块用钢的含碳量应符合 GB/T 3077 中的规定；其含硫、河北工程大学毕业设计 21 磷量应小于 %。 钢的非金属夹杂物、脆性夹杂物、塑性夹杂物的含量应符合 GB/T 10561— 1989 中规定的 级要求；齿块的热处理硬度要求 HCR4656；齿块的锻造比应大于或等于 2，起模斜度为 3176。 ~5176。 ；锻件齿形精度相对于标准齿形样板的极 限偏差，应控制在177。 mm 以内。 驱动轮磨损 驱动轮轮齿的磨损常发生轮齿的根部、前后侧面、左右侧面和轮齿顶部。 当推土机向前行驶，轮齿托起履带销套时，磨损发生在轮齿的前侧面；反之，当推土机向后行驶时，磨损发生在轮齿的后侧面。 当履带太松，产生履带偏斜，轮齿冲击链轨节的侧面时将造成驱动轮轮齿侧面的磨损。 驱动轮轮齿的另一磨损形式是顶部磨损。 顶部磨损发生在履带与驱动轮轮齿被粘性物质填塞，驱动轮轮齿与履带销套的啮合关系被改变时。 当推土机向前行驶时，就会在驱动轮驱动侧的齿背面的顶点和销套的侧面划下印痕。 驱动轮的谁主要包括齿形的设计，驱动轮尺寸的确定以及强度校核。 a) 驱动轮的齿形设计 发动机的动力通过驱动轮传给履带，因此，对驱动轮的要求是与履带啮合正确，传动平稳，并且当履带因销套磨损而伸长后仍能很好啮合。 按齿面形状，驱动轮齿形可分为凸形，直线形和凹形齿形三种。 目前履带工程机械多采用后两种。 履带的驱动轮通常置于挖掘机的后部，这样能使履带的张紧段较短，减少磨损和功率损失。 驱动轮用来驱动履带，轮齿工作时受履带销套反作用的弯曲压应力，并且轮齿与销套之间有磨料磨损。 因此驱动轮应选用淬透性好的钢材，通常用 50Mn， 45SiMn，中频淬火、低温回火，硬度应达到 HRC55～ 58。 一般来讲，对驱动轮齿形的要求为： 1） 使履带节销顺利地进入和退出啮合，减少接触面的冲击应力； 2） 齿面接触应力应小，以减少磨损； 3)当履带节距因磨损而增大时，履带节销与驱动轮齿仍能保持工作，不至脱链。 河北工程大学毕业设计 22 本设计采用典型的“三圆弧一直线”型齿形。 b) 驱动轮主要参数的确定 驱动轮轮齿的节距根据前述的相应的履带板的节距确定， 0t 96mm。 绕在驱动轮上的履带板数目（即当量齿数 Z ）增加，使履带运动速度均匀性较好，铰链摩擦损失减少，但使 驱动轮直径增大，引起底盘高度及重量增加。 驱动轮齿数一般为奇数， z=19~25。 为使 H0 不致过大，又兼顾履带运动的平稳性，当 t0 取小值时 ,则 z 取大值，当 t0 取大值时 z 取小值。 这里选择驱动轮齿数 Z=25。 这里驱动轮的齿数一般为奇数，这是因为工程机械上的链条在驱动轮上是隔一个齿啮合的，这样自动清除泥土的效果好。 这种间齿啮合的的驱动轮的 Zk 是实际齿数的 Z的一半；所以这样实际齿数 Z最好为奇数，这样 每转动两圈，驱动轮的所有齿都啮合一次，使用寿命长。 所以名义齿数 Zk =。 驱动轮节圆半径 0 0096 1 7 7 . 91 8 0 1 8 02 s in 2 s in 1 2 . 5Kktr m mZ   （ 57） —— 取自《工程机械底盘构造与设计》 P316 这里取 Kr =178mm 驱动轮的节圆直径为 2 356KKD r mm 履带销套直径： mmdd 554  则驱动轮齿根圆直径为： 3 5 6 5 5 3 0 1gKD D d m m    。