【文章內(nèi)容簡介】 受機(jī)體重量，并保證發(fā)揮足夠的中引力．目前裝煤機(jī)廣泛采用組合式履帶，如圖11—17所示，由履帶板3，銷套2，銷軸1等組成。根據(jù)大量履帶行走裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)，履帶行走裝置履帶節(jié)距 式中: tr為所需確定的尺寸，m W為裝煤機(jī)的重量，kN ctr為回歸系數(shù)，根據(jù)42表所示。 表42形式參數(shù)名稱小型重型機(jī)械中型重型機(jī)械大型重型機(jī)械多支點(diǎn)履帶架履帶板的節(jié)距履帶的高度驅(qū)動(dòng)輪的直徑導(dǎo)向輪的直徑支重輪的直徑少支點(diǎn)履帶架履帶板的節(jié)距履帶的高度驅(qū)動(dòng)輪的直徑導(dǎo)向輪的直徑支重輪的直徑由于ZMY100/45型裝煤機(jī)為中大型機(jī)械設(shè)備因此： ctr= tk= =根據(jù)大量履帶行走裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)，履帶行走裝置履帶的高度： 式中: hr為所需確定的尺寸，m W為裝煤機(jī)的重量，kN chr為回歸系數(shù)，根據(jù)42表所示。由于ZMY100/45型裝煤機(jī)為中大型機(jī)械設(shè)備因此： chr= tr= =因此由：履帶高度tk=86mm 履帶寬度b=250mm 履帶節(jié)距tr=124mm所以設(shè)計(jì)的履帶板如下圖所示 主動(dòng)鏈輪的受力研究 主動(dòng)鏈輪在裝煤機(jī)主動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)傳遞切線力給履帶；在下坡和轉(zhuǎn)向時(shí)，因推土機(jī)制動(dòng)而承受履帶的拉力。 當(dāng)裝煤機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)在履帶上作用的力有：履帶的張緊力T。驅(qū)動(dòng)輪的圓周(切線)力FK。鉸鏈和嚙合中的摩擦力(摩擦系數(shù)μ=0．2一0．3）裝煤機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在履帶緊邊(驅(qū)動(dòng)邊)上的作用力為FK+T，而在松邊上的作用力為T。圓周力Fk可以用履帶的張緊力表示。那時(shí)在驅(qū)動(dòng)邊上的力將是(A+1)T．此處A=FK/T。 履帶節(jié)距tr與驅(qū)動(dòng)輪節(jié)距tk的關(guān)系 履帶與驅(qū)動(dòng)鏈輪的嚙合，可以根據(jù)履帶節(jié)距tr，與驅(qū)動(dòng)輪節(jié)距tk的關(guān)系區(qū)分為下列三種情況： 1）．trtk。驅(qū)動(dòng)輪上部的一個(gè)齒處于嚙合狀態(tài)，當(dāng)齒脫開嚙合時(shí)，履帶沿輪子滑移，其滑移量為trtk，下一個(gè)齒進(jìn)入嚙合時(shí)帶有沖擊。由于履帶沿輪子滑栘使損失增加，進(jìn)入嚙合時(shí)的沖擊引起零件的磨損，輪齒耐履帶松邊的沖量使松邊的振動(dòng)增加，因此，這種嚙合型式已不采用。 2)．trtk。當(dāng)由于磨損而履帶增長時(shí)具有這種特有的關(guān)系。驅(qū)動(dòng)輪下部的一個(gè)齒處于嚙合狀態(tài)，當(dāng)下一個(gè)齒進(jìn)入嚙合時(shí)，履帶向前移動(dòng)一下，移動(dòng)量為trtk，并按非正多邊形繞在驅(qū)動(dòng)輪上； 3).tr=tk，有m個(gè)齒處于嚙合狀態(tài)．取各齒上的力按比級(jí)數(shù)分部 式中Th1為第一個(gè)銷軸緊邊拉力，Tk1為第一個(gè)銷軸松邊拉力，并認(rèn)力Th1=tk1即前一個(gè)銷軸上的松邊拉力等于后一個(gè)銷軸上的緊邊拉力，同時(shí)認(rèn)為對(duì)每個(gè)銷軸其松邊拉力與緊邊拉力的比值相等。 在現(xiàn)代代結(jié)構(gòu)中，廣泛采用這種具有過渡工作階段的tr=tk嚙合形式，即當(dāng)履帶拉伸后過到trtk情況下工作。 主動(dòng)鏈輪齒形的設(shè)計(jì)方法很多，本次設(shè)計(jì)采用的是直線齒型，下面紿出具有tr=tk嚙合的齒形研究方法，如下圖所示: 其步驟如下： 1)．取繞置在驅(qū)動(dòng)輪上的履帶板數(shù)為m3和驅(qū)功輪齒數(shù)為z3。對(duì)于中等功率裝煤機(jī)m3=10~14，z3=m3(這樣可以當(dāng)一組輪齒磨損后換用另一組輪齒．而使輪子的工作壽命增加）。為了兩組輪交換地工作，輪齒的齒數(shù)是奇數(shù)。此時(shí)包在鏈輪上的履帶板數(shù)將是奇數(shù)?？紤]到裝煤機(jī)實(shí)際的工作狀況，因此： m3=11 Z3=11 2)確定中心角β=360/m3和圍繞驅(qū)動(dòng)輪上履帶鉸鏈所構(gòu)成的圓周直徑（節(jié)圓）D3畫出鉸鏈圓周的直徑并連接覆蓋履帶板的多邊形。 β=360/m3=360/11=33176。 由公式 式中: D3為所需節(jié)圓的直徑，m W為裝煤機(jī)的重量，kN CD3為節(jié)圓回歸系數(shù)，根據(jù)42表所示。 D3= =確定松邊張緊力To和緊邊張緊力TH,T為由張緊裝置決定的張緊力，Th=（A+1）T。系數(shù)A在極限范圍下選取： 式中 Ppmax—最大牽引力：研究空載時(shí)等于總阻力 ws— 裝煤機(jī)使用重量； f—滾功阻力系數(shù)。一般在0．4~0．65 X—直線運(yùn)動(dòng)時(shí)取扭矩傳遞系數(shù)x等于0．5~0．75 Amax=（+）/5200 = Amin=(25200) =因此：THMAX=（1+）5200= THMin=（1+）5200=求沿輪齒分布的力的等比級(jí)數(shù)公比： 式中指數(shù)m表示傳力的輪齒數(shù)等于 m= =112= = =確定嚙合角： 根據(jù)qq2值按下列公式求出在驅(qū)動(dòng)輪工作中對(duì)應(yīng)上述兩種工況的最小嚙合角θ1和最大嚙合角θ2 因此最大嚙合角： tanθ1= = θ1= = 因此最小嚙合角： tanθ2= = θ2= =求其他齒形參數(shù) 由保留一定間隙的條件取得齒的厚度，此間隙防止履帶伸長Δl后齒反面卡住履帶。對(duì)加工的銷軸取伸長率：Δt=2％~3％，對(duì)非加工的具有磨損的銷軸取Δt=6％~9%。 間隙的中心角γ為： 因此： tanγ=2 = γ= =176。齒尖角ψ為： ψ=2（θ1+γ） =2（+） =176。 作齒形 過任意一銷軸中心，以與履帶板平面形成的嚙合角θ1與θ2向內(nèi)引兩射線，其與銷軸半徑R所形成的圓相交，該段圓弧即驅(qū)動(dòng)輪的嚙合區(qū)段，然后作與θ1角射線相垂直的線，即形成驅(qū)動(dòng)輪齒形的直線區(qū)段。 然后平分相鄰鉸鏈間的角為β／2，由驅(qū)動(dòng)輪中心作射線與β/2的平分線成γ角，此射線通過驅(qū)動(dòng)輪中心與齒頂，即為齒形的對(duì)稱軸。延長齒形的直線區(qū)段與對(duì)稱軸相交，并由此交點(diǎn)對(duì)稱地作出齒形的另外一半。再以rB=(1．01~1．03)R為半徑，從θ1角的交點(diǎn)開始，連接齒溝圓與齒形。 rB=1．0219=最后，=+，作出驅(qū)動(dòng)輪的外圓。 DH=確定驅(qū)動(dòng)鏈輪輪齒的寬度 驅(qū)動(dòng)鏈輪輪齒的寬度b可按下式計(jì)算： 式中Py齒面許用單寬壓力 Py=3000~4000N/cm b= =確定驅(qū)動(dòng)鏈輪材料 考慮到鏈輪在實(shí)際運(yùn)行中的可靠性，選用40Cr，進(jìn)淬火后的硬度達(dá)：HBS270~320。因此設(shè)計(jì)出的驅(qū)動(dòng)鏈輪如下圖所示： 支重輪應(yīng)保證裝煤機(jī)沿履帶軌道滾動(dòng)而不從履節(jié)上滑脫，具有較小的滾動(dòng)阻力以及在泥濘和水中工作時(shí)具有較高的壽命。支重輪按結(jié)構(gòu)可分為單輪緣和雙輪緣、采用滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承兩類。 圖上為一種具有雙輪緣和滑動(dòng)軸承的支重輪。具有兩個(gè)輪緣的滾輪7借套筒與油封座3之間用螺釘緊固在一起，油封座上壓有襯套(滑動(dòng)軸承)。支重輪軸1以雙支點(diǎn)形式固定在主車架上軸蓋8中，并用銷釘防止轉(zhuǎn)到。軸的中部帶有軸肩，用以承受支重輪的軸向力，軸承采用稀油潤滑，潤滑油從螺栓4處壓入并充滿于儲(chǔ)油腔6中。為了密封，在軸的兩端裝有浮動(dòng)油封2．并由油封座與臺(tái)車架上軸蓋構(gòu)成防止泥污進(jìn)入的塵封。浮動(dòng)油封由兩個(gè)“O”形橡膠圈和兩個(gè)金屬密封環(huán)組成。密封環(huán)一各固定，一個(gè)隨同支重輪旋轉(zhuǎn)，由它們相貼合的錐面構(gòu)成密封面，錐面之間以300~600N的力相互壓緊，這個(gè)力是由“o”型橡膠圈的彈性變形產(chǎn)生的。密封環(huán)使用硬度為HB65~70的耐磨合金鋼制成．密封面經(jīng)過研磨拋光。這種浮動(dòng)油封，可保證支重輪在大修前不用換油與加油，并可使滑動(dòng)軸承的壽命提高到一萬二千小時(shí)。 支重輪直徑 根據(jù)大量履帶行走裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)，履帶行走裝置中支重輪組件支重輪直徑為： 式中: D4為所要設(shè)計(jì)的支重輪直徑，m W為裝煤機(jī)的重量，kN Cd4為回歸系數(shù)，根據(jù)42表所示。 D4= =參考文獻(xiàn)1以支重輪直徑120mm為依據(jù)，設(shè)計(jì)的支重輪如下圖所示：支重輪的輪緣都經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，其硬度達(dá)HB270~320，其與鏈軌的接觸寬度為35mm 支重輪的個(gè)數(shù)表面淬火時(shí)，輪緣的輪壓qok應(yīng)為在230N/cm2，并符合下列公式： 式中 b與鏈軌的接觸面寬，mm D4支重輪半徑 mm n支重輪個(gè)數(shù) Ws整機(jī)使用重量，N應(yīng)此可知：支重輪的個(gè)數(shù)計(jì)算公式為： = 考慮到必須要使qok在230N/cm2以下，因此選擇支重輪組件單側(cè)個(gè)數(shù)為： n=8 支重輪校核支重輪彎曲驗(yàn)算公式如下所示： 式中Zkmax支重輪所受的最大垂直載荷，對(duì)半剛性懸架，可取Zkmax=, 對(duì)彈性懸架，可取Zkmax= Kd動(dòng)載荷系數(shù)，可取Kd=2 lk彎曲力臂，對(duì)雙支點(diǎn)軸，取兩輪緣中點(diǎn)間距離1/4；對(duì)懸臂軸， 取支重外緣中點(diǎn)到軸插入處的距離，因此：Zkmax==931000=480500N lk=35mm σh= =考慮到實(shí)際工作的工況，選擇安全系數(shù)為α= [σh]=α=查閱文獻(xiàn)1得許用應(yīng)力為σh39。~ 顯然[σh]σh39。因此設(shè)計(jì)滿足應(yīng)力要求,設(shè)計(jì)的支重輪安全導(dǎo)向輪(張緊輪)和張緊裝置，用來引導(dǎo)和張緊履帶，并緩和行駛中導(dǎo)向輪受到的沖擊。導(dǎo)向輪由鋼板焊接制成，其斷面呈箱形。輪緣表面經(jīng)高溫淬火，HRC=52~60它靠滑動(dòng)軸承支承在導(dǎo)向輪軸上旋轉(zhuǎn)，軸承依靠從螺塞3處注入的稀油潤滑，為了密封在軸的兩端裝有雙金屬環(huán)油封。導(dǎo)向輪軸的兩端裝在支架中，并在錐型支動(dòng)螺栓鎖緊，以防止軸的軸向移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)向輪的支架由兩個(gè)彈簧壓緊的導(dǎo)板固定在主車架上，因此支架可以在主車架的上部沿導(dǎo)軌前后移動(dòng)。左右兩端支架的端面均固定著導(dǎo)板，它與支架的作業(yè)是防止導(dǎo)向輪發(fā)生側(cè)向傾斜，以免履帶脫落。導(dǎo)板和支架直徑設(shè)有調(diào)整墊片，以保證導(dǎo)板和主車架之間的間隙不大于1mm。另外，為了防止導(dǎo)向輪與主車架之間在垂直方向脫離，兩側(cè)還裝有導(dǎo)向鉤。 導(dǎo)向輪直徑 根據(jù)大量履帶行走裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)，履帶行走裝置中導(dǎo)向組件支重輪直徑為： 式中: D5為所要設(shè)計(jì)的導(dǎo)向直徑，m W為裝煤機(jī)的重量，kN Cd5為回歸系數(shù)，根據(jù)42表所示。 D5= =參考文獻(xiàn)1導(dǎo)向輪直徑217mm為依據(jù)，設(shè)計(jì)的支重輪如下圖所示：張緊裝置設(shè)計(jì)張緊履帶時(shí)，用黃油槍通過單向閥9往腔室內(nèi)注入鈣基潤滑臘，使活塞桿4受力運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)導(dǎo)向組件和導(dǎo)向輪向外移動(dòng)，履帶隨之張緊，放松履帶時(shí)，只需擰開單向閥張緊裝置有調(diào)節(jié)油缸、活塞等組成，改變活動(dòng)塞桿，即可調(diào)節(jié)履帶的松緊程度。為了避免在形式過程中由于張緊裝置所產(chǎn)生的壓力脈沖和壓力沖擊，應(yīng)此在設(shè)計(jì)中加入了蓄能器，蓄能器在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中主要的功用是存儲(chǔ)動(dòng)力元件的部分能量、吸收液壓傳動(dòng)過程中壓力脈沖、吸收壓力沖擊。在履帶行走時(shí)常常會(huì)發(fā)生沖擊，因此在設(shè)計(jì)中除了加入蓄能器之外，在其他參數(shù)中也要考慮沖擊問題。緩和沖擊的彈性行程按下列條件確定：，在履帶受到障礙處最大的繞度hm。履帶受到障礙而被頂起時(shí)，導(dǎo)向輪的行程Sy為 式中 l履帶受到拉區(qū)段長度。對(duì)彈性懸架指兩端支重輪軸之間的距離，對(duì)于半剛性懸架，指導(dǎo)向輪軸到前支重輪軸之間的距離。因此由于ZMY100/45M采用的時(shí)板剛性的懸架，所以：l=225mm角度a可以由下列公式確定： 對(duì)于彈性懸架 sina= 對(duì)于半彈性懸架 sina= 履帶運(yùn)行大的最大張緊力TM可以按下式確定 TM=AWS式中 A張緊系數(shù)，~因此： TM =