底盘设计-第1章_百度文库
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履带式液压挖掘机行走液压系统动态特性分析
【摘要】：随着生产力的发展和科技的不断进步，人们不仅要求挖掘机能完成基本动作（挖掘作业），对挖掘机的环保、节能及舒适性等方面也提出了更高要求，由此对挖掘机工作过程的动态特性分析显得尤为重要。
论文首先搜集了国内外关于履带式液压挖掘机行走液压技术方面的文章，了解了履带式液压挖掘机行走液压技术的发展现状及趋势。接着介绍了履带式液压挖掘机及液压系统的基本组成和类型。之后针对某一型号的履带式液压挖掘机行走驱动系统进行了分析计算。在对液压系统建模理论及液压系统动态特性进行介绍后，建立了履带式液压挖掘机的数学模型。通过履带式液压挖掘机行走驱动系统工作原理特点，利用AMESim液压仿真软件建立履带式液压挖掘机行走系统的仿真模型，并对系统中各个元件在不同工况（启动、直驶、爬坡、转向、制动）下的动态特性进行仿真，最后对仿真结果进行了分析。
通过仿真分析，掌握不同工况下行走液压系统的动态特性，对改善挖掘机的行驶特性及场地适应性并合理利用液压功率具有工程实际意义。且所建立的仿真模型可为挖掘机液压系统的进一步研究及整机的实验研究提供参考。
【关键词】：
【学位授予单位】：太原科技大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2012【分类号】：TU621【目录】：
中文摘要3-4ABSTRACT4-8第一章 引言8-13 1.1 履带式液压挖掘机行走液压技术的发展及趋势8-10
1.1.1 挖掘机的发展8-9
1.1.2 挖掘机液压技术的发展9
1.1.3 挖掘机行走液压技术的发展及趋势9-10 1.2 国内外研究现状10-11
1.2.1 液压系统动态特性的研究现状10
1.2.2 履带式液压挖掘机行走液压系统的研究现状10-11 1.3 课题提出的意义11 1.4 课题研究的主要内容及方法11-13第二章 履带式液压挖掘机的组成及液压系统分析13-19 2.1 履带式液压挖掘机的组成及特点13-14
2.1.1 履带式液压挖掘机的组成13
2.1.2 履带式液压挖掘机的特点13-14 2.2 履带式液压挖掘机的液压系统分析14-17
2.2.1 履带式液压挖掘机液压系统组成14
2.2.2 履带式液压挖掘机的工况及其对液压系统的要求14-16
2.2.3 履带式液压挖掘机液压系统的主要类型及特点16
2.2.4 履带式挖掘机液压系统回路分析16-17 2.3 履带式液压挖掘机行走液压系统分析17-18
2.3.1 履带式液压挖掘机行走液压系统的基本型式17-18
2.3.2 履带式液压挖掘机行走液压系统的特点18 2.4 本章小结18-19第三章 履带式液压挖掘机行走液压系统分析与计算19-33 3.1 履带式液压挖掘机行走液压系统分析19-22
3.1.1 履带式液压挖掘机液压系统工作原理19-20
3.1.2 主泵回路分析20-21
3.1.3 行走液压系统回路分析21-22 3.2 履带式液压挖掘机主要性能参数22-23 3.3 履带式液压挖掘机行走液压系统牵引性能分析23-31
3.3.1 履带式液压挖掘机行走液压系统牵引力23-28
3.3.2 履带式液压挖掘机行走液压系统牵引功率28-31 3.4 本章小结31-33第四章 液压系统动态特性分析方法及建模33-43 4.1 液压系统动态特性分析方法33-34
4.1.1 液压系统特性33
4.1.2 液压系统动态特性分析方法33-34
4.1.3 进行液压系统动态分析时应考虑的问题34 4.2 液压系统相关建模理论34-36
4.2.1 液压系统建模的相关概念34-35
4.2.2 液压系统建模依据35
4.2.3 液压系统建模过程35-36 4.3 履带式液压挖掘机行走液压系统建模36-42
4.3.1 液压系统建模原理36-37
4.3.2 履带式液压挖掘机行走液压系统建模37-42 4.4 本章小结42-43第五章 基于 AMESim 的履带式液压挖掘机行走液压系统建模与动态特性仿真43-67 5.1 液压系统动态特性分析软件43-44
5.1.1 AMESim 简介43
5.1.2 AMESim 的应用43-44 5.2 基于 AMESim 的履带式液压挖掘机行走液压系统建模及参数设置44-50
5.2.1 发动机的仿真模型44
5.2.2 主泵的仿真模型44-48
5.2.3 先导控制及主控阀模型48
5.2.4 行走液压马达及传动机构模型48-49
5.2.5 行走液压系统仿真模型49-50 5.3 履带式液压挖掘机行走液压系统仿真分析50-65
5.3.1 启动（匀加速）、匀速、制动（匀减速）工况50-53
5.3.2 转向工况53-62
5.3.3 爬坡工况62-65 5.4 本章小结65-67第六章 结论与展望67-69 6.1 结论67 6.2 展望67-69参考文献69-73致谢73-74攻读硕士期间发表的论文74-75
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掘进机行走减速器与履带板设计.doc48页
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中文题目:掘进机行走减速器与履带板设计
外文题目:THE DESIGN OF THE WALKING REDUCER AND THE TRACKED PLATE毕业设计(论文)共46页(其中:外文文献及译文8页) 图纸共4张
1 行走机构的参数计算
1.1 行走机构的功用和组成
1.2 行走机构基本参数的确定
1.2.1 履带板宽度的确定
1.2.2 左右履带中心距的确定
1.2.3 单侧履带接地长度的确定
1.2.4 履带平均接地比压的确定
1.2.5 单侧履带牵引力的确定
1.3 履带行走的功率
1.3.1 行走实际功率
1.3.2 单边履带行走机构输入功率的计算确定
1.3.3 履带对地面附着力校核计算
2 驱动元件的选取及参数计算
3 行星齿轮传动设计
3.1 已知条件
3.2 选取行星齿轮传动的传动类型和传动简图
3.3 配齿计算
3.4 初步计算齿轮的主要参数
3.4.1 齿轮材料和热处理的选择
3.4.2 齿轮模数的计算
3.5 啮合参数的计算
3.5.1 变位中心距的计算
3.5.2 变位系数的计算
3.6 几何尺寸的计算
3.6.1 分度圆直径的计算
3.6.2 齿根圆直径和齿顶圆直径的计算
3.6.3 基圆直径的计算
3.6.4 节圆直径的计算
3.7 装配条件的验算
3.7.1 邻接条件
3.7.2 同心条件
3.7.3 安装条件
3.8 传动效率的计算
3.9 各构件切向力的计算
3.10 齿轮强度验算
3.10.1 齿面接触强度校核
3.10.2 齿根弯曲强度校核
3.11 结构设计
3.11.1 高速轴的结构设计
3.11.2 低速轴的结构设计
3.11.3 转臂与心轴的设计
4 履带板设计
4.1形式的选择
4.2材料的选择
4.3形状和尺寸的选择
4.4链和链轮的参数计算
5 实现互换性的设计
5.1 履带板参数变更设计
5.1.1 履带板参数计算
5.1.2 减速器已知条件的变更
5.2 履带板结构变更设计
1 行走机构参数的确定
1.1 行星机构的组成和功用
履带行走机构的功能是支撑机体并将由传动
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履带式行走装置的磨损形式及保养方法 >> 正文
履带式行走装置的磨损形式及保养方法热
[ 作者：王吉明&|&转贴自：本站原创&|&点击数：1500&|&更新时间：&|&文章录入：imste&&&2010年&第&9&期 ]
(神华集团有限责任公司 准格尔能源有限责任公司 设备维修中心，内蒙古& 薛家湾 010300)摘 要：文章主要分析了履带式行走装置的特点、组成和 功用、常见磨损形式及检查和保养方法。关键词：履带式行走装置；检查；保养中图分类号：TH17& 文献标识码：A& 文章编号：(73―02
黑岱沟露天煤矿位于准格尔煤田中部，设计开采范围42.6km2，境界内可采原煤储量14.98 亿t。煤质为低硫(＜0.5)、低磷(＜0.05)、高灰熔点、较高的挥发份和较高发热量的长 烟煤。露天矿采用综合开采工艺，上部黄土层平均厚49m，采用轮斗挖掘机――胶带输送机 ――排土机连续工艺；中部岩石平均厚56m，采用单斗挖掘机――自卸卡车间断工艺和抛掷 爆破吊斗铲倒堆工艺；下部煤层平均厚28.8 m，采用单斗挖掘机――自卸卡车――坑边半移 动破碎站――胶带输送机半连续工艺。
开采所选用的主要大型设备有：德国克虏伯公司生产的轮斗系统2套；美国英格索兰生产 的DM系列钻机8台；小松德莱赛公司生产的630E型154t卡车58台和730E型185t卡车5台；BE公 司生产的395BI挖掘机5台；P&H公司生产的2800XP挖掘机1台；国产WK-10B挖掘机4台及2007 年投入使用的WK-35型挖掘机1台等，属于当今世界最先进的采矿设备。目前，黑岱沟露天煤 矿扩能改造工程基本完成，2008年生产原煤2 200万t，是国内大型露天煤矿之一。
露天开采所用的主要设备都是履带行走方式，履带行走装置的正确使用和维护保养，在生产 中非常重要。1 履带行走装置的特点
履带行驶系统包括车架(或机架)、行走装置和悬架3部分。车架是整车的骨架，用来安装所 有的总成和部件，使全车成为一个整体。行走装置是用来支持机体，把动力装置传到驱动轮 上的驱动转矩和旋转运动转变为车辆工作与行驶所需的驱动力和速度。悬架是车架和行走装 置之间互相传力的连接装置。
履带式与轮式行驶系统相比，有如下特点：①支承面积大，接地比压小。因此履带车 辆适合在松软或泥泞场地进行作业，下陷度小，滚动阻力也小，通过性能较好。②履带支 承面上有履齿，不易打滑，牵引附着性能好，有利于发挥较大的牵引力。③结构复杂，重 量大，运动惯性大，缓冲性能差，“四轮一带”磨损严重，造价高，寿命短。因此履带车辆 的行驶速度不能太高，机动性能也较差。④履带车辆还可在高温场地工作，加之其“低比 压”、“大牵引力”的突出优点是轮式车辆无法代替的。2 履带行走装置的组成和功用
履带行走装置由行走架、引导轮、履带张紧装置、托链轮、支重轮、履带总成以及驱动 轮等组成，左右两条履带包绕在上述4种轮子之外，由张紧装置张紧，直接与地面接触。驱 动轮驱动履带绕四种轮子转动，不直接在地面上滚动。导向轮是张紧履带，并引导它正确卷 绕。若干个支重轮在履带轨面上滚动，传递垂直载荷给履带。托链轮支持着履带的上半边， 使之不下垂，并可减小其上下振动。上述四种轮子和张紧装置，除驱动轮外都集装在一个轮 架(即台车架，也称履带架)上，从而形成一个台车。每辆履带车辆都有左、右两个台车。整 车重量通过台车架、支重轮传给下方履带，使下方履带紧压在地面上。当驱动轮被最终传动 齿轮(从动齿轮)带动时，轮齿拉动履带，地面立即产生作用在履带上的反作用力，使台车架 相对地面产生向前或向后的运动，整车也就随之运动。2.1 履带总成
履带总成包括履带板、链轨节、履带销和销套等主要件 。每条履带均由几十个履带总成衔接而成。因为它与地面直接接触，并承受机体的全部重量 和驱动力，因此要具有足够的强度、刚度和耐磨性。2.2 支重轮
支重轮是履带行走装置中工作条件最差的一种元件。因而 要有可靠的密封装置和润滑装置。支重轮结构形式很多，常采用的支重轮结构形式由轴、轮 体、套和浮动油封等主要件组成。2.3 引导轮
引导轮的功用是引导履带行走装置的运行方向，缓和履带 前进时受到的冲击。引导轮与支重轮一样，也采用了中间凸肩式的轴，套和浮动油封。2.4 托链轮
托链轮用来防止履带上部的下垂和履带行走时的脱落。托 链轮一般都是悬臂安装在履带架上。托链轮的结构由轴、端盖、浮动油封、托轮体和滚动轴 承等主要零件组成。托链轮位于履带架上部，承受载荷比支重轮小，污物不易侵入，磨损也 较少。2.5 驱动轮
驱动轮的功用是驱动履带，使设备行走，驱动轮装在履带 架后部，作业工况极为繁重。驱动轮形式很多，常用的有整体式、镶齿圈式和齿块式，使用 中各有利弊。为使磨损后驱动轮仍能尽可能的互换和节约原材料，一般宜采用镶齿圈式。齿 数多为奇数，可以提高使用寿命。2.6 履带张紧装置
如履带式设备在行走和作业时，履带各节的铰接处 会因磨损而节距加长，减小了张紧度，履带上部下垂加大，行走出现跳动，甚至使履带脱落 ，因而需要履带张紧装置予以张紧。但是如果履带张的太紧，则会造成销轴与销套受力过大 而迅速磨损，为此必须调节一个合适的张紧度。履带张紧装置它与引导轮连接，并在引导轮 导向装置上前后移动。履带张紧装置形式很多，调节螺杆式和液压式使用较普遍。3 履带式设备“四轮一带”的常见磨损
履带式设备行走机构承载着设备的全部重量，担负着设备的行驶职能。其主要损坏形式 是磨损，这一损坏形式集中表现在以下接触部位：驱动轮轮齿与履带销套外表面；引导轮与 履带链轨节滚道面；支重轮与履带链轨节滚道面；托链轮与履带链轨节滚道面；履带销与销 套接触面；履带板与地面等。
3.1 履带的磨损
在干式履带的行走机 构中，履带没有润滑，致使在工作过程中造成了 履带销与销套之间因相对运动而产生磨损。履带中销和销套间的磨损是不可避免的，也是正 常的，但这种磨损会使履带的节距伸长，使履带过长。这一磨损情况继续下去，履带就会产 生侧面移动，从而引起引导轮、支重轮、托链轮、驱动轮齿等零部件的磨损，同时也更加剧 了履带销与套的磨损。履带的磨损还表现在因履带板与地面接触而使履带耐磨条高度的减小 ，以及因履带链轨节滚道面与引导轮、托链轮、支重轮接触而造成的履带链轨节高度的减小 。3.2 驱动轮的磨损
驱动轮轮齿的磨损常发生在轮齿的根部、前后 侧面、左右侧面和轮 齿顶部。当设备向前行驶，轮齿托起履带销套时，磨损发生在轮齿的前侧面；反之，当设备 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黏性物质填塞，驱动轮轮齿与履带销套的啮合关系被改变时。当设备 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。3.3 引导轮的磨损
引导轮的磨损是由于接触链轨节的滚道面产生的， 而引导轮体凸起宽度的磨损则是由于与链轨节的侧面接触产生的。3.4 托链轮的磨损
托链轮的磨损是由于接触链轨节的滚道面而产生的 。表现为：托链轮凸缘宽度的减小；托链轮滚道面外径的减小；托链轮凸缘外径的减小。3.5 支重轮的磨损
支重轮的磨损同托链轮、引导轮的磨损一样，也是 由于接触链轨节的滚道面而产生的。4 履带式设备行走装置的检查及维护
设备的行走部分是整机重量的支撑部分，工作条件恶劣易磨损，也是易损件中价值最高的部 件。在使用过程中，正确地保养和调整是保证行走部分零件使用寿命的关键，但是往往设备 在使用过程中，忽视对行走部分的检查、调整和保养，使行走部分出现啃轨、偏磨、支重轮 切边等现象，导致行走部分的零部件早期损坏。要保证行走部分零部件的使用寿命，应做好 以下几个方面的工作：4.1 定期检查各轮体内的润滑油
托轮和引导轮外渗漏容易看到，支重轮的外渗漏不易看到，要仔细检查，发现渗漏油要进行 修复和及时的补注润滑油。4.2 每天作业后及时清除台车架上的泥土
设备工作结束后，如果不及时地清除掉台车架上的泥土，当堆积的泥土干燥凝固在台车架上 后，对设备行走部分的危害是很大的。托轮被泥土包住后使其不能转动，当设备工作时履带 节与托轮发生硬磨擦，不但使托轮的滚动面和履带节产生异常磨损，同时也增大了履带节的 负荷。另外由于台车架上堆积的泥土，使引导轮向后移动受阻，降低了缓冲涨紧装置的作用 。当设备在不平路面行驶时，引导轮受到的冲击力不能通过缓冲涨紧装置进行缓冲，会导致 引导轮总成件的损伤和损坏。4.3 行走部分的检查与调整
履带总成的作用是将设备的重量传给地面，保证设备与地面具有足够的附着力，通过链轮齿 块与履带销套的啮合，带动履带总成的转动。随着设备作业时间的增长，履带销套内径和履 带销的磨损量也会增大，间隙也就增大了,履带的节距也就随之增长，超过一定的极限尺寸 应进行翻转使用。设备经过一段时间使用后，行走部分的运动零件就是正常磨损，履带也要 松，如果不及时的将履带调整到标准的涨紧度，行走部分的运动件就要产生异常磨损。4.4 涨紧缓冲装置的检查
涨紧缓冲装置的前部与引导轮相连接，它是保证履带节在设备正常工作时，具有一定的涨紧 度，并缓解设备遇到障碍或在不平路面行驶时，引导轮受到的冲击力；对该装置应定期进行 检查。4.5 链轮齿块的更换
链轮齿块虽然是终传动部件，但是也直接影响行走部分零件的使用寿命。在更换齿块装时， 不按标准进行，设备在作业时齿块的固定螺栓就会松动。齿块的传力面与履带销套啮合时向 外偏斜，使履带节产生内侧紧外侧松和向外偏移的现象，导致行走部分的运动零部件早期磨 损和损坏，同时也使链轮轮毂的螺栓孔严重磨损。5 结束语
以上是对履带式行走装置主要部件功用、损坏形式及检查、 保养方法的简单介绍，可供使用相似设备的工程技术人员参考。
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