【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖 （ 3）蝸桿減速器： 主要用于傳動(dòng)比較大的場(chǎng)合。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。由于蝸桿傳動(dòng)效率低，所以蝸桿傳動(dòng)減速器不宜在長(zhǎng)期連續(xù)使用的動(dòng)力傳遞中應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)主要有蝸桿在上和蝸桿在下兩種形式。蝸桿圓周速度小于 4m/s 時(shí)最好采用蝸桿在下的形式，在嚙合處能得到良好的潤(rùn)滑和冷卻。但蝸桿圓周速度大于 4m/s 時(shí)，為避免攪油太甚，發(fā)熱過多，最好采用蝸桿在上 的形式。其結(jié)構(gòu)如圖 所示： 液壓挖掘機(jī)行走驅(qū)動(dòng)及液壓回路設(shè)計(jì) 7 圖 （ 4）行星減速器： 行星減速器最大的特點(diǎn)是傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比范圍廣，其傳動(dòng)功率可從 10W 到50000KW，體積和重量比普通齒輪減速器、蝸桿減速器小得多。其結(jié)構(gòu)如圖 所示： 圖 行星齒輪減速器與普通齒輪減速器相比，前者具有許多突出優(yōu)點(diǎn)，已成為世界各國(guó)機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展重點(diǎn)。行星齒輪減速器的主要特點(diǎn)如下： 1）體積小、重量輕、 結(jié)構(gòu)緊湊、傳遞功率大、承載能力高； 2）傳動(dòng)效率高，工作可靠。行星齒輪傳動(dòng)由于采用了對(duì)稱分流傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，使作用中心輪和行星架等主要軸承上的作用力互相平衡，有利于提高傳動(dòng)效率； 液壓挖掘機(jī)行走驅(qū)動(dòng)及液壓回路設(shè)計(jì) 8 3）傳動(dòng)比大，適當(dāng)選擇傳動(dòng)類型和齒輪數(shù)，便可利用少數(shù)幾個(gè)齒輪而獲得很大的傳動(dòng)比； 4）運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、抗沖擊和振動(dòng)能力強(qiáng)。由于采用了數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)相同的行星齒輪，均勻的分布于中心輪的周圍，本次設(shè)計(jì)選用減速器為行星齒輪減速器。 因此，綜合考慮四種減速器的特點(diǎn)和適用范圍，本次設(shè)計(jì)選用減速器為行星齒輪減速器。 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。所以要求齒輪減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比也較大。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。 （ 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。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。 （ 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)。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。 b 圖齒圈固定，這種方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。因此本設(shè)計(jì)選擇 a圖結(jié)構(gòu)為減速器的傳動(dòng)方案。 液壓挖掘機(jī)行走驅(qū)動(dòng)及液壓回路設(shè)計(jì) 9 圖 液壓挖掘機(jī)行走驅(qū)動(dòng)及液壓回路設(shè)計(jì) 10 第二章 確定行走馬達(dá)參數(shù)并進(jìn)行工況分析 馬達(dá)參數(shù)確定 驅(qū)動(dòng)輪直徑確定 在本次設(shè)計(jì)中按照標(biāo)注選定法、理論分析計(jì)算法等方法得出的參數(shù)值不可能都是完全切合的。通常在設(shè)計(jì)開始時(shí)一些參數(shù)還不能利用以上方法完全確定，因此在本設(shè)計(jì)中有的參數(shù)采用了經(jīng)驗(yàn)公式法進(jìn)行計(jì)算。 （ 1） 履帶帶長(zhǎng) 1L ： 311 GKL A? （ 21） 3 ?? ? 式中： AK 為尺寸系數(shù)（ ），本設(shè)計(jì)?。? G 為整機(jī)重量，本設(shè)計(jì)中 G =30噸 （ 2）驅(qū)動(dòng)輪與導(dǎo)向輪軸向中心距 1l ： 311 GKl i? （ 22） 3 ?? ? 式中： iK 為尺寸系數(shù)（ ）取 （ 3） 驅(qū)動(dòng)輪分度圓直徑 qd 約為 : 11 lLdq ?? （ 23） 液壓挖掘機(jī)行走驅(qū)動(dòng)及液壓回路設(shè)計(jì) 11 mm684 35114195? ?? 驅(qū)動(dòng)輪分度圓直徑取 mm700 確定馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩 xgxgRi RFM ?2ma x ? （ 24） 式中： R 根據(jù)同等條件挖掘機(jī)選 mm350 xgi 取 50 xg? 取 ? 履帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)取 RF 行走阻力按經(jīng)驗(yàn)公式 KGFR ? 。 K 一般取 ~ ，據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)LIEBHERR 公司生產(chǎn)挖掘機(jī)其值在 ~ 之間。 CATERPILLAR 公司挖掘機(jī)取 左右。這里取 。 KGFR ? （ 25） N235200 6? ???? K 經(jīng)驗(yàn)取 ?maxmM ? 液壓挖掘機(jī)行走驅(qū)動(dòng)及液壓回路設(shè)計(jì) 12 確定行走液壓馬達(dá) 的最高轉(zhuǎn)速 qmaxnDqV?601000 max? （ 26） ?? min/ r? 式中： maxV 最大行駛速度 hKm/ Dq 驅(qū)動(dòng)輪節(jié)圓直徑 xgqm inn ?max （ 27） min/2085 r? ?? ?minmQm a x21m a x1000mvvnQ ?? （ 28） min/101L? 式中： maxQ 工作液壓泵的最大輸出流量，設(shè)計(jì)任務(wù)書 min/260L 1v? 工作液壓泵至液壓馬達(dá)的容積效率取 2v? 液壓馬大容積效率取 maxnm 液壓馬達(dá)最高轉(zhuǎn)速 ?maxmQmm pM ?? max 1273 ??? m in/ r? 液壓挖掘機(jī)行走驅(qū)動(dòng)及液壓回路設(shè)計(jì) 13 式中： maxmM 液壓馬達(dá)所需最大輸出轉(zhuǎn)矩 NM p? 液壓馬達(dá)進(jìn)出口壓力差 mpa 取 35 m? 液壓馬達(dá)的機(jī)械效率 取 根據(jù)以上數(shù)據(jù)選取馬達(dá) 2021VMA 排量： rml/200 最高轉(zhuǎn)速： min/2900r 公稱壓力： mpa40 最大扭矩： 1273NM 最大允許流量 min/580L 尖峰壓力： mpa45 液壓泵流量 min/260L 馬達(dá)最低轉(zhuǎn)速 rmLLVm /200 m in/260m in ? min/1300 r? 挖掘機(jī)行駛速度 hKm /~0 DVnq ? m inm in 60? （ 29） ??? min/25r? hKm /~0 DVnq ? m inm ax 60? ??? min/ r? 液壓挖掘機(jī)行走驅(qū)動(dòng)及液壓回路設(shè)計(jì) 14 減速器最大傳動(dòng)比 minminqmnni? （ 210） 251300? 52? 單邊理論驅(qū)動(dòng)力 R iMF mQ max2 ? （ 211） ? 要求最大驅(qū)動(dòng)力 KN270 ? 單邊驅(qū)動(dòng)達(dá) 對(duì)整機(jī)個(gè)行走工況進(jìn)行牽引性能及運(yùn)動(dòng)分析 牽引性能 （ 2）驅(qū)動(dòng)輪單邊驅(qū)動(dòng)力矩 由公式 ?iMM mq m a xm a x ? （ 212） ? ? 履帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)取 （ 3）單側(cè)履帶牽引力 由公式qqq DMF max2? ?? ? 液壓挖掘機(jī)行走驅(qū)動(dòng)及液壓回路設(shè)計(jì) 15 可得 qQR FFF 2?? 工況校核 （ 1）最大行走速度校核 根據(jù)最大行走速度確定驅(qū)動(dòng)輪最大轉(zhuǎn)速 m in/ a x rn q ? 馬達(dá)最高轉(zhuǎn)速下確定驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 m in/2 9 0 0m a x rn m ? m axm ax m i n/39。 qq nrn ?? 由上校核能達(dá)到最高轉(zhuǎn)速。 （ 2）原地轉(zhuǎn)向能力校核 Nzxzx FFF ?? 39。 （ 213） ? ? mgmg ~ m ax ?? ? mgmg ??? ? 式中： zxF39。 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 ????