【正文】 旋轉構件得靜力平衡方程 018 ?? AMiM （ ） 024 ?? BMiM （ ） 0621 ??? MMM （ ） 0181615 ??? MMM （ ） 01413 ?? MM （ ） 式中 MA——變速箱輸出軸輸出轉矩； MB——轉向液壓馬達輸出轉矩； i 1, i 2——錐齒輪副 9， 17 的傳動比； M1 , M14——左、右輸出軸輸出轉矩。 由公式（ ），（ ）得 AMiaaM 12111 1??? （ ） 哈爾濱遠東理工學院學士學位論文 13 因 a 1=a 21，故此時行星排 Ⅲ 齒圈固定連接處承受的轉矩 M? 11? i 1MA 由公式 ()、 ()、 ()、 ()知，此時機構將變速箱輸入軸提供的轉矩扣除行星排 Ⅲ 齒圈連接處的轉矩部分而平均分配給左、右輸出軸，以實現(xiàn)最終傳動，故該轉向機構具有輪胎式機械中采用普通行星齒輪式差速器平均分配轉矩的特點。與此同時，因 ? ? ,01121 ?? aMia B 則 ,0?BM 故此時轉向液壓馬達由動力源轉化為負載。動力經(jīng)行星排 Ⅰ 從某一端傳遞到需要動力較大的另一端。 由公 式 ()+()得 ? ?212141 1/2 aMiaMM A ??? 因 a 2 1? ,所以 M1+M14 i? 1MA。 功率分析 左側： 1 1 2P Mn? ，將（ ）、（ ）代入 ，得： ? ? 221 8 8 4 4 8 4 4 81111 ()2 2 1 1aaP M n M n M n M n??? ? ? ??? （ ） 右側： 14 14 13P M n? 將 (25)、 (218)代入 ，得 ： ? ? 221 4 8 8 4 4 8 4 4 81111 ()2 2 1 1aaP M n M n M n M n??? ? ? ??? （ ） 其中， M8n8為變速器輸出功率， M4n4為轉向馬達輸出功率，其余兩項為耦合項。 （ ） 地面對履帶的轉向阻力矩 oiM （繞履帶接地面中心 iO ）為 xiixiioi dFDxdFAyM )()(39。 ——側面推土產(chǎn)生的測向力。39。12 2m a x ?G f dia aM A ?? （ ） 1222m a x 2)2(2 1 ?dBMGfiaaM B ??? （ ） 其中： 39。mm 518 ??? iMM A Nmm 51815 108 6 4 ???? MM N 小齒輪與大齒輪的應力循環(huán)次數(shù)分別為 811 ????????? haLnN 8812 ????? ?NN 由參考文獻 [1]查得壽命系數(shù) ?NZ ?NZ 取安全系數(shù) ?HS （高可 靠性） 71 ][ 1l i m11 ???? HHNH SZ ?? MPa ][ 2l22 ???? H imHNH SZ ??MPa 故取 ][][ 2 ?? HH ?? MPa 初算小齒輪的分度圓直徑 td1 得 32211 ][)(4 ?????????? H HERR tt ZZu TKd ??? = 3 225 1 0 8 9)( ?????? ?????? ??? ?mm 哈爾濱遠東理工學院學士學位論文 24 確定傳動尺寸 （ 1） 計算載荷系數(shù) K。 小齒輪與大齒輪的應力循環(huán)次數(shù)分別為 811 102 2 0 01014 4 06060 ????????? haLnN 7112 ???? NNN ? 由參考文獻 [1]查 得壽命系數(shù) ?NZ ?NZ 取安全系數(shù) ?HS （高可靠性） 14 ][ 1l i m11 ???? HHNH SZ ?? MPa ][ 2l22 ???? H imHNH SZ ??MPa 故取 1 1 3][][ 2 ?? HH ?? MPa 初算小齒輪的分度圓直徑 td1 得 32211 ][)(4 ?????????? H HERR tt ZZu TKd ??? = 3 225 1 1 3 8 9)( 109 5 。 221 ????? udR mm （ 7） 齒寬。mm 61413 105 6 5 8 ???? MM Nmm 552166 ??????? aMM N 4OGLM ?? （ ? 取 ） （ ） 本章小結 本章通過對動力差速式轉向機構履帶理論轉向阻力矩的分析，了解了履帶與路面摩擦引起的力及履帶側面推土產(chǎn)生 的力，明確了該機構工作時的履帶理論轉向阻力矩。 回轉阻力矩橫向偏心距 圖 轉向阻力矩的偏心距 由理論和實驗，我們可以得知履帶最大的轉向阻力矩應該發(fā)生在履帶繞一側履帶中心位置轉向時。39。 履帶兩側任一單位長度上的推土阻力 R 可從力的平衡式中得到 ??????????????????0)c o s (2c o ss i n0)s i n (c o sc o s2 ???????????NZCZRZNZCRYs （ ） 式中： s? ——土壤容重。 原地轉向時，將 M8=0,M1=? M14 代入公式 ()、 ()、 ()、 ()，可得： 21 4 82 1112 2 1M aP P M na ?? ? ? ? （ ） 21 4 4 82 1112 2 1M aP P M na ?? ? ? ? （ ） 0TP? （ ） 1 14MP P P?? （ ） 本章小結 本章通過對動力差速式轉向機構的組成和工作原理的介紹，了解差速式轉向機構的構成及采用的主要原件，明確三個行星排之間所起到的相互作用。 根據(jù)變速箱輸出軸的轉速大小和旋轉方向的不同。 由公式 ()、 ()得 ? ?2 1 2/ 1 0Aa i M a?? 若 ? ? ,01/ 212 ?? aMia A 則 ,141 MM ? 反之，則 141 MM ? 。左、右兩側輸出轉矩數(shù)值相等 ，方向相反，機械繞自身中心原地轉向。勢必影響到轉向機構輸出轉矩的改變，使得 M1? M14，左、右輸出轉矩不等。 這里著眼于討論兩輸入轉矩 MA , MB 對于左、右兩輸入端轉矩的分配情況，附帶給出行星排 Ⅲ齒圈與殼體固定連接處的轉矩。此時從轉向液壓馬達輸入的大錐齒輪至左、右端輸出軸的速比為 121141211 1,1 a aaia aai BB ??????? （ ） 當變速箱及 轉向液壓馬達同時向差速轉向機構輸入動力時，此時 nA? 0, nB 0? ，根據(jù)前面對 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 行星排參數(shù)的限定， a 1=a 3=a 21，將其代入公式 ()、公式 ()，則有 ? ? ? ?21121421121 11,11 aa nananaa nanan BABA ?? ????? ??? （ ） 若設轉向液壓馬達輸入的大錐齒輪逆時針轉動時，此時的 n8為正，則有 n1? n14，機械向右轉向；反之，大錐齒輪順時針轉動時，此時的 n8為負，則有 n1? n14，機械向左轉向。此時左、右端輸出軸轉矩和轉速相等，但旋轉方向相反，機械繞其自身中心回轉 (原地轉向 )。 16行星排Ⅲ行星排Ⅱ8行星架7行星齒輪A變速箱輸入1左端輸出軸3行星齒輪18太陽輪太陽輪154齒圈17錐齒輪副B轉向液壓馬達輸入行星排Ⅰ5大錐齒輪10軸 11齒圈12行星齒輪 13行星架14右端輸出軸9錐齒輪副6齒圈2行星架 圖 21 差速式轉向機構示意圖 差速式轉向機構有兩路功率輸入，一路來自變速箱 (包括速度和方向 )，另一路來自轉向液壓馬達 (含左轉和右轉 )。即提高了液壓傳動裝置效率，又優(yōu)化了機械的轉向性能。此種轉向機構由三個行星排與變速箱動力輸出連接的錐齒輪副及轉向液壓馬達動力輸出軸連接的圓錐齒輪副組成，其中與變速箱動力輸出軸連接的大錐齒輪與行星排 Ⅱ 的行星架連接為一體，而與轉向液壓馬達動力輸出端連接的大錐齒輪與行星排Ⅰ 的齒輪的齒圈連接為一體，行星排 B 齒圈與行星排 Ⅰ 的行星架及左端輸出連接為一體順向轉向；行星排 Ⅲ 的行星架與右端輸出軸連接為 一體逆向轉動，行星排 Ⅲ 的齒圈固定在轉動機構的殼體上，且三個行星排的太陽輪安裝在共用軸上。它代表著履帶車輛轉向機構的發(fā)展方向。利用功率不大的液壓元件實現(xiàn)大半徑轉向的連續(xù)無級變化；利用機械轉向機構實現(xiàn)有級的小半徑轉向。 履帶車輛的轉向機構發(fā)展趨勢 純液壓無級轉向機構 要實現(xiàn)履帶車輛轉向半徑可控且連續(xù)無級變化的轉向性能，采用容積式液壓泵和液壓馬達等無級變速元件是較現(xiàn)實可行的方法。 機械液壓式雙功率流轉向機構 機械式轉向機構的轉向性能容易受到駕駛員的駕駛技術、體力條件和離合器、制哈爾濱遠東理工學院學士學位論文 4 動器磨損的影響，并且容易給駕駛員帶來疲勞。但由于其結構復雜，僅在大功率的工業(yè)拖拉機、推土機及其它重型車輛上應用。 圖 11 轉向離合器轉向機構 單差速器轉向機構可使車輛幾何中心位置的速度在轉向過程中仍保持原直線行駛速度，但當一側完全制動時，轉向半徑過小，而另一側履帶速度過高、轉向角速度過大，因此所需 轉向功率很大，會超出一般發(fā)動機的功率限制，駕駛員若持續(xù)轉向，稍有不慎就會使發(fā)動機熄火，因而只能靠滑磨，用較大的半徑轉向，或極不穩(wěn)定地以小半徑繼續(xù)轉向。目前國內(nèi)主要采用單功率轉向機構，而國外多采用雙功率轉向機構。要實現(xiàn)履 帶式拖拉機轉向半徑可控且連續(xù)無級變化的轉向性能 ,采用容積式液壓泵和液壓馬達無級變速元件是較現(xiàn)實可行的方法。 50 致謝 39 鍵的設計 20 各傳動比的選擇 16 履帶側面推土產(chǎn)生的力 14 本章小結 9 轉速分析 2 雙功率流轉向機構 1 履帶車輛轉向機構的選題背景目的及意義 Ⅱ 第 1 章 緒 論 因此對性能優(yōu)良的轉向機構的研究一直是車輛工程領域的重要研究課題。Harbin哈爾濱遠東理工學院學士學位論文 I 摘 要 履帶車輛的轉向機構是重要的總成之一，其性能的優(yōu)劣直接影響著車輛的轉向機動性和生產(chǎn)效率。 關鍵詞 ：差速式轉向機構；轉向離合器；轉向半徑；履帶車輛；轉向控制器 哈爾濱遠東理工學院學士學位論文 II AB