【正文】 考慮。履帶拖拉機牽引負荷在轉山西農業(yè)大學工程技術學院畢業(yè)設計說明書 15 向時存在橫向分力，在橫向分力的影響下，車輛的轉向軸線將由原來通過履帶接地幾何中心移至 21OO ，移動距離為 0x 。同時 , L/ B 值也直接影響轉向阻力的大小 ,在 不影響機器行走的穩(wěn)定性及接地比壓的要求下 , 應盡量取小值 , 也就是盡量縮短履帶的長度 ,可以降低行走機構所需驅動力。 經計算后得結果 ??P = (符合要求 ) 轉向最大驅動力矩的 分析與 計算 (1) 履帶轉向時驅動力說明 : 履帶行走裝置在轉向時 , 需要 切斷一邊履帶的動力并對該履帶進行制動 , 使其靜止不動 , 靠另一邊履帶的推動來進行轉向 , 或者將兩條履帶同時一前一后運動 , 實現(xiàn)原地轉向 , 但兩種轉向方式所需最大驅動力一樣。 經計算后得結果 fP = (3) 行駛速度 v 理論速度 lv =?irndqe km/h （ 3— 3） 實際速度 v =lv (1? ) km/h （ 3— 4） 式中 ： en —— 發(fā)動機轉速； dqr —— 驅動輪動力半徑； ?i —— 驅動輪輪滑轉率（履帶式一般取 ） 。 maxsG = TNP 。 計算工況 ： 計算時所用的工況一般為：在使用重量 狀態(tài)自愛，與水平區(qū)段的茬地上（對旱地是山西農業(yè)大學工程技術學院畢業(yè)設計說明書 11 適耕適度的茬地，對水田是中等泥腳深度的茬地），帶牽引負荷（牽引線與地面平行）全油門等速行駛。接地那部分履帶給地面一個向后的作用力 , 而地面相應地給履帶一個向前的反作用力 , 這個反作用是推動機器向前行駛的驅動力。 機械行走時 ,驅動輪在履帶緊邊產生一個拉力，力圖把履帶從支重 輪下拉出。經試驗 , 大功率輪式拖拉機與五鏵犁配套作業(yè)時 , 在土壤平均含水率 30%、堅實度 、機組前進速度 下 , 滑轉率一般在 10~20%, 有的達 25%, 輪胎對土壤的剪切作用 , 使耕層土壤結構遭到破壞。大功率輪式拖拉機接地壓力大 , 易形成土壤硬底層 , 大功率輪式拖拉機機重一 般在 5500~8500kg, 接地面積比履帶拖拉機小 , 因此接地壓力較大。其缺點是初置成本高。但其主要缺點是在潮濕和砂性土壤上行走裝置 , 如 支重輪、導向輪、托帶輪及履帶板 ( 俗稱三輪一板 ) 磨損較快 , 維修費用高 , 作業(yè)速度較慢 , 隨著公路網(wǎng)發(fā)展 , 金屬履帶拖拉機轉移越發(fā)困難 , 使用不便。出于支重輪下的履帶與地面有足夠的附著 力，阻止履帶的拉出，迫使驅動輪卷繞履帶向前滾動，導向輪把履帶鋪設到地面，從而使機體借支重輪沿履帶軌道向前運行 。 本次設計采用圓螺母的定位方法，使其在結構上基本一致，同時結構也緊湊的連接，初步達到設計的目的。 產品的 主要技術指標與主要技術參數(shù) 主要 技術指標 王振峰 ： N402— 1300 型農用拖拉機履帶底盤的設計 6 表 1 N4021300型主要技術指標表 序 號 項 目 單 位 參 數(shù) 1 整機重量 kg 3000 2 型號 N402 農用機械地盤 3 行走速度 km/h 25 4 爬坡能力 0x 020 左右 5 接地比壓 kpa 6 驅動輪動力半徑 mm 約 228 7 發(fā)動機的功率 馬力 40 左右 8 履帶高度 mm 468 9 底盤軸距 mm 1500 10 底盤軌距 mm 1300 11 履帶板寬 mm 353 12 底盤高度 mm 638 考慮到的若干方案的比較 底盤可以分為履帶式與輪式，輪式底盤運用較廣，但是它的牽引附著性能較差，在坡地、粘重、潮濕地及沙土地的使用受到一定的限制；履帶式底盤牽引附著性能好，單位機寬、牽引力大、接地比壓低、越遠性能強、穩(wěn)定性好，在坡地、粘重、潮濕地及沙土地的使用具有更好的性能。所以根據(jù)，現(xiàn)有工業(yè)的履帶機械（挖掘機）再結合農用的履帶（拖拉機）對整個裝置進行較完整的配合與加工等一系列的設計。 主要 設計 內容與關鍵技術 （ 1）設計任務 山西農業(yè)大學工程技術學院畢業(yè)設計說明書 5 a. 履帶 底盤 結構分析 及其確定 ； b. 產品的用途估計； c．主要技術參數(shù)、性能參數(shù)的確定； d．履帶車輛相關性能的計算和確定； e. 張緊裝置的設計與計算； f. 液壓系統(tǒng)的設計與計算 。但受國家政策和大功率輪式拖拉機發(fā)展的影響，長遠看會在市場競爭中處于被動局面 。主要是橡膠履帶的耐磨性試驗 ,橡膠履帶的脫軌試驗 ,橡膠履帶的壽命試驗 ,不同結構橡膠履帶的可靠性試驗 ,橡膠履帶的伸長試驗以及通常性的作業(yè)查定。重點是金屬履帶與橡膠履帶 在動力與使用性能的比較。一拖公司的產品無論是技術水平、還是生產能力與其相比都不具備競爭能力，只有價格王振峰 ： N402— 1300 型農用拖拉機履帶底盤的設計 4 有吸引力，但從性能價格比分析，一拖產品還是處于劣勢。 1999 年 Desrial 和 Nobutaka Ito 研究并確定了圓形接地齒橡膠履帶的原理。研究對象是用于雪地和泥濘地的車輛 ,用 4 個獨立的橡膠履帶裝置代替四輪驅動的 4 個輪胎 ,接地面積比輪胎增加 15 倍。 1998 年 J . A. Okello 、 M. Watany、 D. A. Crolla 建立了預測橡膠履帶在農業(yè)軟地面上的牽引性能與支重輪下接地壓力的模型 ,此模型考慮到各支重輪對土壤連續(xù)作用的影響。 (4)液壓差速轉向機構來源于 CAT 推土機的液壓差速轉向機構。橡膠履帶裝置的滾動阻力比輪胎大得多 ,文中描述了不同運行條件下 ,如初始張緊、履帶速度、橡膠履帶的溫度對滾動阻力的影響。但履帶的張緊在一定的范圍與所試驗的田間條件下是不重要的。 1993 年 M. J . Dwyer ,J . A. Okello ,A. J . Scarlett 等介紹了西爾索伊研究所 (Silsoe Research Institute)在橡膠履帶上所作的工作 ,建立預測橡膠履帶性能的兩種數(shù)學模型。 1993 年日本學者 T. Muro , R. Fukagawa , 在質量為 4t的橡膠履帶拖拉機上 ,為找到最合適的抓地爪形狀 ,以獲得最大的有效驅動力與破斷力 ,分析了各種斜坡柏油路面的牽引與破斷性能。 1990 年 J . H. Esch ,L. L. Bashford ,K. Von Bar2gen ,R. E. Ekstrom 在 Nebraska 大學 1986 年與 1987 年實驗結果基礎上 ,評價和 對比了橡膠履帶拖拉機與四輪驅動拖拉機在 4 種地面 (未耕、已耙過、已犁過燕麥茬地和玉米茬地 )的牽引性能 (動力牽引比、牽引系數(shù)與打滑率的關系 )。 在相同的底盤結構情況下， 橡膠履帶牽引效率與動態(tài)牽引比高 ,在已耕地和硬地面上其最大牽引效率是 85%～ 90%,四輪驅動拖拉機是 70%～ 85%。 本設計主要以參考農業(yè)機械為主，并且相應的履帶為橡膠履帶結合現(xiàn)有的底盤進行的設計。農戶普遍選擇履帶式拖拉機進行犁地、耕地、耙地作業(yè)。北疆的一些地域輪式拖拉機播種作業(yè)時后輪碾壓的深溝造成種籽播種深度和覆土不一致 ,給播種質量帶來極不利的影響 ,而且給后續(xù)的澆水作業(yè)也帶來困難。還有輪式拖拉機犁地作業(yè)時 ,一只后輪始終行走在犁溝中 ,輪胎對已耕地的反復碾壓形成堅實的犁底層 ,不利于作物生長 ,影響產量。 (1)整地作業(yè)。 目 錄 1 引言 .................................................................... 1 目的、意義 ............................................................ 1 履帶式行走底盤設計的國內外發(fā)展狀況 .................................... 2 國外的研究與發(fā)展 .................................................... 2 國內的研究與發(fā)展 .................................................... 4 主要設計內容與關鍵技術 ................................................ 4 2 技術任務書 (JR) .......................................................... 5 總體設計依據(jù) .......................................................... 5 設計要求 ............................................................ 5 產品的用途 ............................................................ 5 產品的主要技術指標與主要技術參數(shù) ...................................... 5 主要技術指標 ........................................................ 5 考慮到的若干 方案的比較 ................................................ 6 設計的關鍵問題及其解決方法 ............................................ 7 3 設計計算說明書 (SS) ...................................................... 7 結構方案分析與確定 .................................................... 7 履帶式與輪式底盤的比較 .............................................. 7 結構方案的確定 ..................................................... 8 履帶式行走底盤總體的設計 .............................................. 8 結構組成及其工作原理 ................................................ 8 主要技術參數(shù) ........................................................ 9 履帶車輛性能計算 ..................................................... 10 牽引性能計算 ....................................................... 10 轉向最大驅動力矩的分析與計算 ....................................... 13 傳動裝置的設計與計算 ............................................... 19 張緊裝置的設計與計算 ................................................. 23 張緊裝置結構及其工作原理 ........................................... 23 彈簧類別的設計與計算 ............................................... 23 液壓系統(tǒng)的設計 ....................................................... 25 液壓系統(tǒng)及其動力計算 ............................................... 26 主要液壓元件選型 ................................................... 29 4 使用說明書 (SM) ......................................................... 32 產品適用范圍及特點 ................................................... 33 型號說明 ............................................................. 33 5 試驗研究大綱（ SG） ..................................................... 33 6 總結 ................................................................... 40 參 考 文 獻 .............................................................. 42 致 謝