【正文】 履帶地面轉(zhuǎn)向阻力 NF 履帶內(nèi)阻力 ~ 取 max? ~ 取 Qzx FF ? 經(jīng)校核能轉(zhuǎn)向 （ 3）爬坡能力校核 ?? c o s42 mgFFFF QRRT ???? （ 214） 式中：運(yùn)行阻力 ?? cos1mgFT ? （ 215） 液壓挖掘機(jī)行走驅(qū)動(dòng)及液壓回路設(shè)計(jì) 16 ? 1? 取 ? 取 35 坡度阻力 ?sin2 mgFR ? （ 216） ? 履帶內(nèi)阻力 mgFR ? （ 217） ? 爬坡阻力 42 RRT FFF ?? ??? QFKN ?? 附著力 ?? cosmg QFKN ?? 液壓挖掘機(jī)行走驅(qū)動(dòng)及液壓回路設(shè)計(jì) 17 第三章 行走減速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及主要零部件設(shè)計(jì)及校核 減速器傳動(dòng)比的分配 由于單級(jí)齒輪減速器的傳動(dòng)比最大不超過 10，當(dāng)總傳動(dòng)比要求超過此值時(shí)，應(yīng)采用二級(jí)或多級(jí)減速器。 （ 2）低速大轉(zhuǎn)矩馬達(dá)和一級(jí)定軸齒輪減速機(jī)構(gòu) 一級(jí)定軸齒輪減 速器安裝在履帶架上，大齒輪和驅(qū)動(dòng)輪裝在同一軸上，小齒輪和行走馬達(dá)裝在同一軸上。其結(jié)構(gòu)如圖 ： 液壓挖掘機(jī)行走驅(qū)動(dòng)及液壓回路設(shè)計(jì) 6 圖 （ 2）圓錐齒輪減速器： 它用于輸入軸和輸出軸位置布置成相交的場(chǎng)合。此外，液壓技術(shù)在挖掘機(jī)上普遍使用，為電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)在挖掘機(jī)的應(yīng)用與推廣創(chuàng)造了條件。還安裝了 CAPS(計(jì)算機(jī)輔助功率系統(tǒng) )，提高挖掘機(jī)的作業(yè)功率，更好地發(fā)揮液壓系統(tǒng)的功能；日本公司挖掘機(jī)配有與液壓回路連接的計(jì)算機(jī)輔助功率控制系統(tǒng)，利用精控模式選擇系統(tǒng)，減少燃油、發(fā)動(dòng)機(jī)功率和液壓功率的消耗，并處長(zhǎng)了零部件的使用壽命；還有其他公司的具有合流特性油泵調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使油泵具有最大的工作效率；挖掘機(jī)智能型控制系統(tǒng)，即使無經(jīng)驗(yàn)的駕駛員也能進(jìn)行復(fù)雜的作業(yè)操作；等等。稍后幾年，杭州重型機(jī)械廠引進(jìn)德國(guó)德瑪克公司的 H55 和 H85型液壓挖掘機(jī)生產(chǎn)技術(shù)，北京建筑機(jī)械廠引進(jìn)德國(guó)奧加凱公司的液壓挖掘機(jī)制造技術(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)及要求，完成挖掘機(jī)行走減速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，液壓回路設(shè)計(jì)，進(jìn)一步掌握挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)方法和步驟。充分注意整機(jī)各子系統(tǒng)之間相關(guān)性，力求整機(jī)性能的一致 性和優(yōu)化性。 關(guān)鍵詞 ： 履帶式 。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們進(jìn)一 步鞏固、加深對(duì)所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識(shí)的掌握，使之系統(tǒng)化、綜合化；培養(yǎng)我們獨(dú)立思考、獨(dú)立工作和綜合運(yùn)用已學(xué)知識(shí)分析與解決實(shí)際問題的能力，尤其注重培養(yǎng)我們獨(dú)立獲取新知識(shí)的能力；培養(yǎng)我們?cè)诜桨冈O(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)計(jì)算、工程繪圖、文字表達(dá)、文獻(xiàn)查閱、計(jì)算機(jī)應(yīng)用及工具書的使用等方面的基本工作實(shí)踐能力；使我們樹立具有符合國(guó)情和生產(chǎn)實(shí)際的正確設(shè)計(jì)思想和觀點(diǎn)，樹立嚴(yán)謹(jǐn)、負(fù)責(zé)、實(shí)事求是、刻苦鉆研、勇于探索、勇于創(chuàng)新、善于與他人合作的工作作風(fēng)。與此同時(shí)，還有山東 推土機(jī) 總廠 (其挖掘機(jī)生產(chǎn)基地改名為山重建機(jī)有限公司，包括 STRONG 和 JCM 兩個(gè)品牌 )、黃河 工程機(jī)械 廠、江西長(zhǎng)林機(jī)械廠、山東臨沂工程機(jī)械廠等聯(lián)合引進(jìn)了日本小松制作所 PC 型液壓挖掘機(jī)的制造技術(shù)。 4)更新設(shè)計(jì)理論，提高可靠性，延長(zhǎng)使用壽命。 7)迅速拓展電子化、自動(dòng)化技術(shù)在挖掘機(jī)上的應(yīng)用。因?yàn)閳A錐齒輪常常是懸臂裝在軸端的，且由于圓錐齒輪的精加工比較困難，允許圓 周速度又較低，因此圓錐齒輪減速器的應(yīng)用不如圓柱齒輪減速器那樣廣。這種方案的缺點(diǎn)是馬達(dá)徑向尺寸大，低速大轉(zhuǎn)矩馬達(dá)的成本較高，使用壽命低于高速馬達(dá)，在中小型液壓挖掘機(jī)上的使用也受到限制。此時(shí)就應(yīng)該考慮各級(jí)傳動(dòng)比的合理分配問題，否則將影響到減速器外形尺寸大小，承載能力能否充分發(fā)揮等。 （ 213） ? ? mgmg ~ m ax ?? ? mgmg ??? ? 式中： zxF39。這種傳動(dòng)方式的部件通用化程度比較高，便于安裝、使用和維修，但是軸向和徑向尺寸均較大，對(duì)中小型液壓挖掘機(jī)的最小軸距和最小離地間隙都有一定的限制。它是所有減速器中應(yīng)用最廣的，它傳遞功率范圍可從很小至 40000KW，圓周速度也可以從很低到 60~70m/s，有的甚至高達(dá) 140m/s。將第三泵在其他工作運(yùn)動(dòng)上接通，成為開式回路第二個(gè)獨(dú)立的快速成運(yùn)動(dòng)。德國(guó)公司挖掘機(jī)裝有新型的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置，使挖掘機(jī)按最適合其作業(yè)要求的速度來工作；美國(guó)公司全自動(dòng)控制液壓系統(tǒng)，可自動(dòng)調(diào)節(jié)流量，避免了驅(qū)動(dòng)功率的浪費(fèi)。其中貴陽礦山機(jī)器廠、上海建筑 機(jī)械廠、合肥礦山機(jī)器廠、長(zhǎng)江挖掘機(jī)廠等分別引進(jìn)德國(guó)利勃海爾公司的液壓挖掘機(jī)制造技術(shù)。 該課題結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和國(guó)內(nèi)外液壓挖掘機(jī)的應(yīng)用發(fā)展，對(duì)履帶式液壓挖掘機(jī)行走減速部分作較為深入的分析研究。技術(shù)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮總體配置合理、安全；選材加工方法和技術(shù)條件可行；制圖正確、標(biāo)注齊全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。液壓挖掘機(jī) 。 國(guó)內(nèi)外液壓挖掘機(jī)的發(fā)展情況 國(guó)內(nèi)液壓挖掘機(jī)的發(fā)展和現(xiàn)狀 我國(guó)的 挖掘機(jī) 生產(chǎn)起步比較晚，從 1954 年撫順 挖掘機(jī) 廠生產(chǎn)第一臺(tái)斗容量為 1m179。這些廠通過數(shù)年引進(jìn)技術(shù)的消化、吸收、移植，使國(guó)產(chǎn)液壓挖掘機(jī)產(chǎn)品性能指標(biāo)全面提高到 20世紀(jì) 80 年代的國(guó)際水平，產(chǎn)量也逐年提高。美、英、日等國(guó)家推廣采用有限壽命設(shè)計(jì)理論，以替代傳統(tǒng)的無限壽命設(shè)計(jì)理論和方法，并將疲勞損傷累積理論、斷裂力學(xué)、有限元法、優(yōu)化設(shè)計(jì)、電子計(jì)算機(jī)控制的電液伺服疲勞試驗(yàn)技術(shù)、疲勞強(qiáng)度分析方法等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于液壓挖掘機(jī)的強(qiáng)度研究方面，促進(jìn)了產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)高效率和競(jìng)爭(zhēng)力。 20 世紀(jì) 70 年代，為了節(jié)省 能液壓挖掘機(jī)行走驅(qū)動(dòng)及液壓回路設(shè)計(jì) 4 源 消耗和減少對(duì)環(huán)境的污染，使挖掘機(jī)的操作輕便和安全作業(yè)，降低挖掘機(jī)口音，改善駕駛員工作條件，逐步在挖掘上應(yīng)用電子和自動(dòng)控制技術(shù)。其結(jié)構(gòu)如圖 所示： 圖 （ 3）蝸桿減速器： 主要用于傳動(dòng)比較大的場(chǎng)合。 （ 3）斜盤式軸向柱塞馬達(dá)和雙行星排減速機(jī)構(gòu) 此機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)壓力可以達(dá)到 300mpa 以上，馬達(dá)轉(zhuǎn)速一般在 2200r/min 以內(nèi)，雙行星排具有較大的傳動(dòng)比，省去了定軸齒輪傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)緊湊，適合于專業(yè)化批量生產(chǎn)。根據(jù)使用要求的不同，可按以下原則分配傳動(dòng)比： （ 1）使各級(jí)傳動(dòng)的承載能力接近相等 （ 2）使減速器的外輪廓尺寸和質(zhì)量最小 （ 3）使傳動(dòng)具有最小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 （ 4）使各級(jí)傳動(dòng)中大齒輪的浸油深度大致相等 傳動(dòng)比公式推導(dǎo) 對(duì)于圖 的傳動(dòng)公式推導(dǎo)如下：運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為： ? ? 01 11111 ???? jqt nKnKn （ 31） ? ? 01 22222 ???? jqt nKnKn （ 32） 式中： tin 為對(duì)應(yīng)的太陽輪轉(zhuǎn)速 qin 為對(duì)應(yīng)的齒圈轉(zhuǎn)速 jin 為對(duì)應(yīng)的行星架轉(zhuǎn)速 ik 為參數(shù)特性，對(duì)應(yīng)的齒圈與太陽輪齒數(shù)之比 連接方程： 1jn = 2tn 02?jn 21 qq nn ? 將連接方程代入運(yùn)動(dòng)方程，解得傳動(dòng)比 i 為： ? ?2211 KKKKi ???? （ 33） 液壓挖掘機(jī)行走驅(qū)動(dòng)及液壓回路設(shè)計(jì) 18 其中負(fù)號(hào)表示太陽輪輸入與齒圈輸出轉(zhuǎn)向方向相反。 （ 2）原地轉(zhuǎn)向能力校核 Nzxzx FFF ?? 39。所以要求齒輪減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比也較大。兩級(jí)和兩級(jí)以上的圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)布置形式有展開式、分流式和同軸式等數(shù)種。實(shí)現(xiàn)與回轉(zhuǎn)達(dá)機(jī)械的功率匹配。 3)重視采用新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)，加快標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化發(fā)展速度。 改革開放以來，積極引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，以促進(jìn)中國(guó)挖掘機(jī)行業(yè)的發(fā)展。可以說液壓挖掘機(jī)的制造技術(shù)水平和生產(chǎn)能力反映了一個(gè)國(guó)家的工程機(jī)械的整體水平，不夸張的說也能反映這個(gè)國(guó)家的裝備制造業(yè)水平。 本設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是：方案設(shè)計(jì)中從可靠性、可實(shí)現(xiàn)性、綜合性能等進(jìn)行方案比較，選擇方案。行走減速器 。的 機(jī)械 式單斗挖掘機(jī)至今，大體上經(jīng)歷了測(cè)繪仿制、自主研制開發(fā)和發(fā)展提高等三個(gè)階段。由于國(guó)內(nèi)對(duì)液壓挖掘機(jī)需求量的不斷增加且多樣化，在國(guó)有大、中型企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，牽動(dòng)了一些其他機(jī)械行業(yè)的制造廠加入液壓挖掘機(jī)行業(yè)。美國(guó)提出了考核動(dòng)強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)分析方法，并創(chuàng)立了預(yù)測(cè)產(chǎn)品失效和更新的的理論。隨著對(duì)挖掘機(jī)的工作效率、節(jié)能 環(huán)保 、操作輕便、安全舒適、可靠耐用等方面性能要求的提高，促使了機(jī)電一體化在挖掘機(jī)上的應(yīng)用，并使其各種性能有了質(zhì)的飛躍。當(dāng)傳動(dòng)比較大時(shí)，其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，輪廓尺寸小。其中共齒圈式雙行星排的結(jié)構(gòu)有以下幾種 比較上述三重點(diǎn)性方案： a 圖為齒圈輸出帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪，輸出穩(wěn)定，結(jié)構(gòu) 也比較緊湊，布局合理，同時(shí)也能獲得較大的傳動(dòng)比，效率也高。 齒輪參數(shù)確定 （ 1）行星齒輪配齒計(jì)算 行星排的正確嚙合和傳動(dòng)，應(yīng)滿足四個(gè)配齒條件，即傳動(dòng)比條件、同心條件、裝配條件以及相鄰條件。 qq nrn ?? 由上校核能達(dá)到最高轉(zhuǎn)速。 行星減速器傳動(dòng)方案的選定 行星減 速器的船東興市有很多種，以下對(duì)最為典型的三種傳動(dòng)形式作簡(jiǎn)要說明 : （ 1）高速馬達(dá)和定軸行星齒輪混合式行走減速機(jī)構(gòu) 此種傳動(dòng)系統(tǒng)一般采用定量柱塞式、葉片式或齒輪式高速液壓馬達(dá)，行走液壓系統(tǒng)壓力一般采用中壓，而馬達(dá)轉(zhuǎn)速較高，最高時(shí)可達(dá) 3000r/min。下面對(duì)以上四種減速器的特點(diǎn)及用途作簡(jiǎn)要說明： （ 1）圓柱齒輪減速器： 當(dāng)傳動(dòng)比在 8 以下時(shí)，可采用單級(jí)圓柱齒輪減速器，大于 8 時(shí)，最好采用兩級(jí)（ i=8~40）和兩級(jí)以上（ i40）的減速器。產(chǎn)生三個(gè)互不成影響的獨(dú)立工作運(yùn)動(dòng)。所有這一切，挖 掘機(jī)的全液壓化為其奠定了基礎(chǔ)和創(chuàng)造了良好的前提。但總的來說，中國(guó)挖掘機(jī)生產(chǎn)的批量小、分散，生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品質(zhì)量等與國(guó)際先進(jìn)水平相比，有很大的差距。由于施工環(huán)境有時(shí)比較惡劣對(duì)挖掘機(jī)的技術(shù)性能要求比較高，所以液壓挖掘機(jī)的科技含量比較高是工程機(jī)械中最重要的產(chǎn)品之一。動(dòng)力選擇及有關(guān)參數(shù)確定：馬達(dá)參數(shù)確定，部件設(shè)計(jì)計(jì)算，主要零件校核，液壓回路設(shè)計(jì)，編寫說明書。液壓回路 液壓挖掘機(jī)行走驅(qū)動(dòng)及液壓回路設(shè)計(jì) II The Design on the Overall Waking Device and Reducer of the EXB300 Hydraulic Excavator Abstract With the continuous progress of human society,the rapid development of science and technology,engineering machinery in all walks of life have been in good ,in different circumstance,excavators and other construction machinery on the size,performance requirements are different,various performance parameters to determine their working machinery in the national production in a very important position,it largely replaced the original,backword production tools,in presentday China and the rapid development o