【正文】 另外，履帶過分松弛將使履帶容易脫軌 ，因此履帶必須有合適的張緊度。 增加履刺高度可以增加土壤受剪切作用的側面受剪面積 , 從而改善附著性能。缺點是履帶接頭搭接部位厚度偏差大、鋼絲起銹、鋼絲簾線與帶體的橡膠之間在接頭部位易產(chǎn)生相對滑移。適用于收割機、旱田作業(yè)機械等 圖 27 橡膠履帶驅(qū)動輪配置圖 本設計選用的是戰(zhàn)車型。橡膠膠料不僅要有良好的物理性能、動態(tài)疲勞性能、抗應力集中和耐天候老化性能，還需要具有與傳動件和保護層間優(yōu)異的粘合強度。保持履帶具有一定的張緊度是十分必要的。 橡膠履帶基本性能 橡膠履帶的基本性能要求有：牽引能力、不脫輪性、抗振性和耐久性。缺點為易咬入石子和脫輪等 摩擦驅(qū)動型 橡膠履帶內(nèi)面由帶輪驅(qū)動的類型；無驅(qū)動且耐久性好，但依條件不同其有產(chǎn)生滑動和易咬入石子的缺點。而輪齒式則是機械鏈輪與履帶金屬傳動件齒嚙合傳動。 橡膠履帶（圖 21 中 D）由強力層、芯金、緩沖層和橡膠彈性體四大部分組成。為了保持張力，內(nèi)設鋼絲簾線。導向輪軸常用 40Cr 鋼制造，調(diào)質(zhì)處理硬度 HB285～ 321，軸通常不轉動，采用滑動軸承。 選擇托帶輪個數(shù)為每邊 1 個。 河北工程大學畢業(yè)設計 31 圖 38 托輪結構圖 托輪軸固定在履帶架上，論體內(nèi)壓裝有耐磨軸套，并耐磨軸套套裝在軸上，可自由轉動。取支重輪的數(shù)量為 4個。因此，支重輪的排列應考慮機器的平穩(wěn)性，兩支重輪間的距離 s 一般為 1. 5p， 2． 5p 或 3． 5p，不能是 2p 或 3p。支重輪輪內(nèi)壓裝有軸套，其軸套是雙金屬式的，即耐磨、強度又高。 a) 支重輪外形尺寸的選擇 挖掘機重量通過支重輪傳給地面，工作時如地面不平它將經(jīng)常受到?jīng)_擊，所以支重輪所受載荷較大。 河北工程大學畢業(yè)設計 25 支重輪 輪體材料一般 45 鋼、 40Mn等材料，主要工藝鑄造或鍛造，機械加工，然后進行熱處理，輪子表面淬火后的硬度要達到 HRC38 左右，以增加輪子表面的耐磨性。 1).彎曲強度計算 驅(qū)動輪的計算載荷與履帶一樣，取一側所傳遞的最大驅(qū)動力，因地面附著條件所限制，取 GPK ?? ，并假定扭矩只有一個齒傳遞。繞在驅(qū)動輪上的履帶板數(shù)目（即當量齒數(shù) Z? ）增加，使履帶運動速度均勻性較好，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。 按齒面形狀，驅(qū)動輪齒形可分為凸形，直線形和凹形齒形三種。 驅(qū)動輪磨損 驅(qū)動輪輪齒的磨損常發(fā)生輪齒的根部、前后側面、左右側面和輪齒頂部。無論是何種材料，產(chǎn)品都要經(jīng)過毛坯鑄造（鍛造）、機械加工、齒部淬火等工藝，最終交給客戶使用。 L0—— 張緊輪與驅(qū)動輪間中心距。 導向輪直徑比驅(qū)動輪直徑略小，一般 D/ Dk=— 取 Dk= 考慮減小摩擦，選擇托帶輪個數(shù)為每邊 1 個。 結構布置及參數(shù) (1)履帶支承長度 L，軌距 B 和履帶板寬度 b 應合理匹配，使接地比壓，附著性能和轉彎性能均符合要求； (2)履帶節(jié)距 t0 和驅(qū)動輪齒數(shù) z 應在滿足強度、剛度的情況下盡可能取較小值以降低履帶高度； (3)驅(qū)動輪齒數(shù)一般為奇數(shù)， z=19~23。該連接方式允許履帶架相對于底座擺動，底座在履帶架上的安裝條件是不穩(wěn)定的，需要第三個支承 點，該點由安裝在兩履帶間的橫向平衡梁支承。 類型如下： 表 3 履帶參數(shù) 項 目 參 數(shù) 履帶類型 可更換型 履帶寬度 b（ m） 節(jié) 距 t0（ m） 花紋類型 V2/C 鋼絲繩高度（ m） 內(nèi)軌寬度（ m） 河北工程大學畢業(yè)設計 16 外軌寬度（ m） 最大機體質(zhì)量（ kg） 2300 導軌類型 B 履帶條數(shù) 履帶條數(shù)主要根據(jù)履帶行走裝置所服務的設備質(zhì)量來確定。當鏈軌繞過驅(qū)動輪時可借助輪齒自動清除鏈軌節(jié)上的淤泥。履帶式車輛的自重和工作載荷通過履帶傳遞到地面上，履帶的接地比壓決定了機械的通過性，履帶的條 數(shù)和總接地面積由機器重量和地面所能承受的接地比壓所決河北工程大學畢業(yè)設計 13 定。 圖 28 機械鏈輪節(jié)徑示意圖 0 /D Pn ?? 102D D C?? 0D — 鏈輪節(jié)徑； 1D — 鏈輪根徑； P — 橡膠履帶的節(jié)距； n — 鏈輪齒數(shù)； C — 從橡膠履帶的內(nèi)周面到芯部中心的距離。與簾布、鋼絲簾線膠有良好的附著力，有良好的壓延工藝性能。橡膠履帶表面的 花紋形狀則是根據(jù)其用途精心設計，有平行、單梯、雙梯、三角、蝶型、雪花、鋸齒、導軌等各種類型。而這些性能在很大程度上取決于履帶與機身的匹配、用途、行駛路面等。強力層設計要能保證履帶的拉伸強度，保持履帶節(jié)距的穩(wěn)定。隨著科學技術的發(fā)展和完善，橡膠履帶將由易損件演變?yōu)楣δ芗涫褂脡勖臉O大提高是完全可以實現(xiàn)的。我國先后在杭州、鎮(zhèn)江、沈陽、開封及上海等地成功開發(fā)了多種橡膠履帶，用于農(nóng)業(yè)機械、工程機械和輸送車輛等，并形成了批量生產(chǎn)能力。 橡膠履帶 (rubber track)是為了適應近代各種機械技術發(fā)展，模擬金屬履帶而研發(fā)的跨機械、橡膠專業(yè)的新型行走部件。 履帶式行走裝置的特點 橡膠履帶是一種橡膠與金屬或纖維材料復合而成的環(huán)形橡膠帶，主要適用于農(nóng)業(yè)機械 、 工程機械 和運輸車輛等的行走部分 。我國南方果樹種植大部分在山地地區(qū)，由于地形的制約，傳統(tǒng)的道路運輸（如拖拉機）不能很好的滿足運輸要求，并且?guī)в幸欢ǖ奈ｋU性。所做主 要工作包括： 根據(jù)果樹栽培模式及園藝要求，確定多功能果園作業(yè)平臺的總體設計參數(shù)，根據(jù)機具的作業(yè)環(huán)境，采用履帶式行走機構，在分析履帶式行走機構和剪叉式升降臺的工作原理的基礎上，通過運動學和動力學知識確定總功耗等基本參數(shù)。 關鍵詞： 果園；作業(yè)平臺；底盤 河北工程大學畢業(yè)設計 II Abstract Because of our orchards are mostly planted a small area of singlefamily way,mon agricultural machinery hard to cross orchard,orchard management practices have to rely on manual methods,work efficiency is very low,directly affects the impact on fruit growth, yield,fruit quality and economic efficiency of farmers. As China39。 目前市場上沒有可采用的果園運輸機械國內(nèi)外學者對如何克服各種不利因素，開發(fā)出適應山區(qū)果園條件的運輸機械，進行了大量的研究與探討，如鋪設單軌道與雙軌道山地的果園運輸機。 橡膠履帶行走機構不破壞路面，具有接地比壓小 、 通過性好 、 越野能力強 、 結構簡單及無需維護等特點 。橡膠履帶的發(fā)展歷史是橡膠制品不斷配合和滿足各種機械發(fā)展的歷史。目前，估計全國新機械橡膠履帶特別是農(nóng)用橡膠履帶的河北工程大學畢業(yè)設計 4 用量為 10 萬條 /年，銷后服 務市場 10萬條 /年，從總數(shù)上看，我國己成為世界上橡膠履帶生產(chǎn)使用大國，但由于產(chǎn)品品質(zhì)及知名度的關系，還多屬于低端產(chǎn)品，在國際上廉價銷售。 河北工程大學畢業(yè)設計 6 河北工程大學畢業(yè)設計 7 第三章 運輸機行走裝置的總體方案設計 橡膠履帶結構設計特點 橡膠履帶設計的前提是對相關機械車輛類型、車輪結構、功率、速度、用途和工作條件進行了解，設計范圍包括驅(qū)動方式、承載與牽引強度的計算、結構材料品種型號的選擇，斷面結構的布置、花紋形態(tài)和高度及膠料配方性能等方面的工作。對材料強度的計算應考慮到超載和使用中外力與環(huán)境造成的機械 和化學的腐蝕破壞作用。緩沖層的選材與布置不僅要能對強力層牽引件起到增強和保護作用。花紋側膠應具備良好的耐磨、耐穿刺、抗撕裂、抗崩花掉塊、耐屈撓龜裂、抗裂口增長性、耐空氣中氧、臭氧、日光老化，以及耐拉伸永久變形性能和動態(tài)疲勞性能等。齒膠應具有與芯金良好的粘合強度、與輪側膠有良好的粘合性、較高的強度與剛性，未硫化狀態(tài)的流動性要低，硫化狀態(tài)流動性要好。 河北工程大學畢業(yè)設計 10 圖 29 橡膠履帶使用張力示意圖 橡膠履帶的張力的大小是衡量橡膠履帶在使用過程中極重要的一個性能指標，如果張力太小，在行過程中易導致脫輪 (即橡 膠履帶脫落現(xiàn)象 )，成為故障的原因。按行走裝置的工作環(huán)境允許的平均接地比壓值 p≤ 50kPa。相鄰兩履帶板制成有搭接部分，防止履帶板之間夾進石塊而產(chǎn)生高的應力。設備質(zhì)量與履帶條數(shù)關系一般如表 4 所示。底座與履帶架鉸接點的位置，必須位于履帶的中點上。為使 H0 不致過大，又兼顧履帶運動的平穩(wěn)性，當 t0 取小值時 河北工程大學畢業(yè)設計 18 則 z 取 大值，當 t0 取大值時 z 取小值。 根據(jù)上述計算分析，最終確定行走機構形式為， 2 條橡膠履帶，多支點，支撐輪 與履帶架為剛性連接。 履 帶行走裝置使用一段時間后由于鏈軌銷軸的磨損會使節(jié)距增大，使整個履帶伸長，導致摩擦履帶架、脫軌等，影響行走性能。 運輸機驅(qū)動輪主要是鑄造產(chǎn)品，材料一般是 ZG40Mn，齒部的淬火硬度與推土機相近， HCR4656，因為輪子是整體加工，所以工藝上比較簡單，保證加工精度與尺寸精度就可以。當推土機向前行駛，輪齒托起履帶銷套時，磨損發(fā)生在輪齒的前側面；反之，當推土機向后行駛時，磨損發(fā)生在輪齒的后側面。目前履帶工程機械多采用后兩種。 驅(qū)動輪齒數(shù)一般為奇數(shù)， z=19~25。 驅(qū)動輪輪齒抗彎強度為： M P aW Ghup 500~ ??? (58) —— 取自《工程機械底盤構造與設計》 P317 式中： h —— 齒高（假定力完全作用在齒頂）， 37 5 30 1 3722egDDh mm? ?? ? ? uW —— 抗彎截面系數(shù) 河北工程大學畢業(yè)設計 24 36922 1037556 mbhW u ?? ?????? ，其中 b 為驅(qū)動輪的寬度，取 mmb 55? ； ? ?F? —— 許用彎曲應力。支重輪軸的加工精度要求比較高，一般是需要數(shù)控機床進行加工才能達到要求。支重輪的工作條件也較惡劣，經(jīng)常處于塵土中有時還浸泡于泥水之中，故要求密封可靠、輪圈耐磨。軸兩端有密封軸圈。其目的是保證行走裝置在任何時候 都有支重輪作用在履帶的鐵齒上，從而減小或消除機器行走過程中的起伏落差，提高機器行走的平穩(wěn)性，減小行駛阻力。 a) 支重輪的強度計算 為了減少支重輪的磨損，輪緣對履帶的接觸應力應按下式計算： nbRGrc ?? (512) —— 參看《工程機械底盤構 造與設計 》 P318 式中 b —— 支重輪輪緣寬度， mmb 30? ； rR —— 支重輪半徑， 90rR mm? ； n —— 支重輪個數(shù)， 8?n ； ? ?104 3 . 4 4 3 . 4 0 . 9 3 2 . 33 0 9 0 8 crG M P a M P ab R n??? ? ? ? ??? 所以，支重輪與鏈軌節(jié)間的接觸應力滿足要求。托輪的外側端蓋用螺栓安裝在輪體上，軸的一端裝有浮動油封?？紤]減小摩擦 ,托帶輪外圓直徑 d=100mm。 導向輪的材料軸按整機倒檔行使條件計算彎曲應力。為了補強帶體，將突出的金屬傳動件包了覆蓋膠。其中橡膠彈性體又分為花紋側膠、底膠、鋼絲簾線膠與緩沖層膠、布層膠、齒膠和輪側膠。 專用型 履帶更換型 B 4— 放脫離凸起 5— 接地面 6— 內(nèi)周面 7— 啟動輪機 8— 凸起 圖 23 橡膠履帶的結構 ② 無芯金型 是用橡膠 凸起齒替代金屬傳動件，無噪聲，振動小。 (2)按用途可分為五類 農(nóng)機橡膠履帶：用于各種聯(lián)合收割機、中小型田園耕作機械和農(nóng)田輸送機械； 工程機械橡膠履帶：用于挖掘機、推土機、自卸車、高空作業(yè)機械和各種道路建筑機械；運輸車輛橡膠履帶：用于森林、水草、沼澤、濕地、深雪、冰川、凍土等難以通行環(huán)境下的運輸車輛；軍用車橡膠履帶：用于軍用特種車輛。 1．牽引能力：牽引性能受行駛路面影響。橡膠履帶的扭曲剛度、橫向剛性、縱向柔順性、節(jié)距與凸緣高度也對不脫輪性有重要影響。對于某些特殊產(chǎn)品，還要求有耐鹽堿、耐油、耐寒、和防火阻燃等特殊功能。 河北工程大學畢業(yè)設計 41 國內(nèi)橡膠履帶生產(chǎn)方式 我國橡膠履帶在生產(chǎn)制造工藝方面，基本可以歸結為兩種方式： 一種為鋼絲簾無接頭式。