【正文】 P ，根據(jù)經(jīng)驗公式： ( ~ )PN? （ 513） 150??? 式中： N 為發(fā)動機功率。 （ 3）挖掘力參數(shù) fP ，按公式計算： fP = 23fKG （ 514） = 25? = 式中： fP 為最大反鏟挖掘 力； fK 為挖掘潛力系數(shù)（ ~ ）。 （ 4） 最大轉(zhuǎn)彎力矩 wM ，按公式計算： 4 3wwM K G?? （ 515） 4 25 t/ m? ? ?? 吉林大學本科畢業(yè)設計 30 式中： wK 為轉(zhuǎn)彎系數(shù)（取為 ）； ? 為摩擦系數(shù) (不良路面取 )。 （ 4） 平均接地比壓 cP ，按公式計算： 3c pcP K G? （ 516） 32 5 25 31 /??? Kg cm 式中： pcK 為接地比系數(shù)（取 為 ~ ） 。 履帶式行走驅(qū)動裝置的計算 行駛阻力 的計算 與輪胎式行走裝置相比，履帶式行走裝置的特點是牽引力大 。牽引力的大小幾乎占到機身總重的一半。越野性能好，工作可靠穩(wěn)定。 接地比壓 一般都在150kpa 以下。在遇到坡度較大的地面時，其爬坡能力就顯現(xiàn)出來了 。 機動靈活。轉(zhuǎn)彎也很靈活。所以，很多企業(yè)都采用履帶式行走裝置作為 液壓挖掘機 的動力裝置 。 履帶式行走裝置也有自身的缺點 ，行走速度低，消耗功率較大， 制造成 本高，零件磨損快等。 標準化后，履帶式行走裝置的結(jié)構(gòu)已經(jīng)統(tǒng)一了。履帶式行走裝置 一般由高速液壓馬達與減速裝置組成。行走液壓馬達的性能 很大程度上決定了行走速度，液壓系統(tǒng)也保證了整體運動的穩(wěn)定性。 因此，履帶車輛進行牽引力計算 是設計和選擇履帶式行走裝置的選擇和基礎。行駛阻力的規(guī)律和計算尤為重要。 履帶式車輛行駛中藥客服的阻力包括土壤的變形阻力，坡度阻力，轉(zhuǎn)向阻力，履帶行走裝置的內(nèi)阻力。 牽引力的計算原則是行走裝置的牽引力應大于上述各項阻力之和，但又不應超過挖掘機與地面的附著力。 (1) 土壤的變形阻力 履帶式車輛的行 駛時會擠壓土壤使其產(chǎn)生變形，即產(chǎn)生土壤的變形阻力。雙履帶的液壓挖掘機單側(cè)履帶的運行阻力的計算公式： 1W = 1 G?? （ 517） 吉林大學本科畢業(yè)設計 31 =? 25 = 式中： 1W 為土壤的變形阻力； 1? 為運行比阻力， 1? 與路面種類有關，其值可參考表 51 運行阻力值。考慮到挖掘機工作環(huán)境較為惡劣，所以取地面種類為： 砂石、沼澤地、耕地 。 1?值取為 ~ 。 表 51 運行阻力值 路面種類 運行 比阻力 高級公路（瀝青） 中等公路（圓石） 堅實土路 野路 砂石、沼澤地、耕地 (2) 爬坡阻力 爬坡阻力是機器在斜坡上因自重沿縱坡方向的分力所引起的。其計算公式為： 2 sinWG ??? （ 518） = 025 sin36? ? t 式中： 2W 為坡度阻力； ? 為坡度角度，取為 036 。 （ 3）轉(zhuǎn)向阻力 挖掘機在轉(zhuǎn)向時，是通過左右驅(qū)動裝置的協(xié)調(diào)配合，來完成符合運動的 。 所以會 受到縱向和橫向 的 阻力 。這些阻力有地面的摩擦力，履帶插入地面產(chǎn)生的擠壓力等 ， 由于這些阻力十分復雜，相關因素很多，其研究有一定的困難。但是據(jù)吉林大學本科畢業(yè)設計 32 統(tǒng)計，這些阻力中， 履帶板與地面的摩擦阻力最大，它是構(gòu)成轉(zhuǎn)向阻力的主要因素。 所以，把所有的阻力都歸結(jié)到摩擦力上，最后乘以一定的比例系數(shù)就可以了。為計算帶來了簡化。 在假設履帶接地抵押比較均勻的前提下，挖掘機原地轉(zhuǎn)向時單側(cè)履帶的轉(zhuǎn)向阻力的計算公式為： ? ?3 0 .3 5 ~ 0 .3 9WG?? （ 519） = 25?? = t 式中： 3W 為轉(zhuǎn)彎阻力； ? 為履帶與地面摩擦系數(shù)， ? 與路面種類有關，其值可參考表 52 不同地 面最大轉(zhuǎn)向阻力系數(shù)，本設計取值為 ? =(~) 。 52 不同地面最大轉(zhuǎn)向阻力系數(shù) 地面性質(zhì) ? 硬土路 水泥路 柏油路 農(nóng)村土路 干泥沙土路 （ 1） 履帶式行走裝置的內(nèi)阻力 履帶式行走裝置的內(nèi)阻力包括驅(qū)動輪，導向輪，支重輪，拖鏈輪，履帶銷軸之間的內(nèi)摩擦力及履帶板與驅(qū)動輪嚙合等的摩擦阻力，滾動阻力等，這些因素可綜合考慮表示為履帶式行走裝置的效率。 粗算如下： 4 (0 .0 5 ~ 0 .0 7 )WG? （ 520） =? 吉林大學本科畢業(yè)設計 33 = t 式中： 4W 為履帶運行的內(nèi)阻力。 （ 2） 不穩(wěn)定運行時的慣性阻力 5W ，計算公式如下： ? ?5 0 .0 1 ~ 0 .0 2WG? （ 521） = 25? = t 忽略風載阻力，則轉(zhuǎn)彎行走阻力 zW 為： 1 3 4 5zW W W W W? ? ? ? （ 522） =+++ = t 坡道運行阻力 pW 為： 1 2 4 5pW W W W W? ? ? ? （ 523） =+++ = t 因為 pW zW ，則取總阻力為 pWW??? t。 行走液壓馬達 牽引力 的計算 牽引力 作為 形式中的動力，對其的計算必須有嚴格的要求，不能影響正常的運轉(zhuǎn) 。 根據(jù)挖掘機的工況 ， 可以確定發(fā)動機等一些技術參數(shù)。 行走裝置的計算要在給定的功率下進行的。主要驗算的參數(shù)有， 行走速度、爬坡能力和轉(zhuǎn)彎能力。 牽引力計算原則是：行走裝置的牽引力應該大于總阻力，而牽引力又不應超過機械與地面的附著力。 履帶式挖掘機的行走裝置運行時所發(fā)出的牽引力必需能克服下列阻力：履帶的內(nèi)阻力，土壤變形等 的運行阻力，坡度阻力和轉(zhuǎn)向阻力等。 牽引平衡方程為： xMT R? = W? （ 524） 式中： xM 為驅(qū)動輪的扭矩； 吉林大學本科畢業(yè)設計 34 R 為驅(qū)動輪節(jié)圓半徑； T 為履帶牽引力： W? 為 運行時各阻力總和 。 本設計采用的是，目前大多數(shù)履帶式液壓挖掘機的行走牽引力 T 的經(jīng)驗公式計算： (0 .7 0 ~ 0 .8 5 )TG? （ 525） = 25? = 20t 牽引力校核 牽 引力 20?T t，因為 TW?? ，所以牽引力滿足要求，則牽引力為： 20噸。每條履帶的牽引力：1 20 1022? ? ?TT噸。 附著力 fT ： cosfTG??? （ 526） = 00. 9 25 cos 25?? ? 式中： ? 為履帶和地面間的附著系數(shù)，取為 ； ? 為坡度角。 所以 fTT? ，由此得 fW T T??? ，滿足牽引力計算原則，符合設計要求。 行走液壓馬達主參數(shù) 的計算 （ 1）確定 行走液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)矩 從現(xiàn)行的大多數(shù)機型來看，行走驅(qū)動機構(gòu)多用高速液壓馬達 +行星減速機構(gòu)的組合傳動方案，因此，應在首先考慮行走減速機構(gòu)的傳動比機器效率的基礎之上，將行走牽引力轉(zhuǎn)化為單側(cè)行走馬達的所需的輸出轉(zhuǎn)矩，即單側(cè)行走液壓馬達的所需的最大輸出扭矩應滿足： 吉林大學本科畢業(yè)設計 35 km MM i?? （ 527） 式中： kM 為驅(qū)動輪扭矩； ? 為行走傳動機構(gòu)的效率，取 ~ 。 驅(qū)動輪扭矩 kM 為： 1kMT? kr （ 528） 31 0 9 .8 1 0 0 .3 7 636848? ? ? ?? NM 式中： kr 為驅(qū)動輪節(jié)圓半徑， mm； 1T 為單條履帶的行走牽引力，噸； ? 為傳動系統(tǒng)的效率（取 ~ ）； i 為總傳動比，按給定值取為 40。 將上述解得的數(shù)值代入（ 527）計算得： 40? ?mM 1083? NM （ 2）確定行走 液壓馬達的最高轉(zhuǎn)速和排量 液壓挖掘機的行走速度很低，大多數(shù)不超過 ，要求無級變速，且由于作業(yè)要求多采用兩檔。因此，可在首先確定液壓泵及液壓馬達結(jié)構(gòu)形式的基礎上行走液壓馬達的主參數(shù)。 為了計算液壓馬達的最高轉(zhuǎn)速，應首先計算出驅(qū)動輪的最高轉(zhuǎn)速 qn ： 100060 2qkVn r?? ? （ 529） 1 0 0 0 5 .56 0 2 3 .1 4 0 .3 7 63 8 .8 2 / m in??? ? ?? r 吉林大學本科畢業(yè)設計 36 式中 : V 為最大行駛速度 ,按要求取 V =。 于是 ,液壓馬達的最高轉(zhuǎn)速為： mqn ni? （ 530） 40 / min??? r 式中： i 為總傳動比，按給定值取為 40。 對于液壓馬達來說，最高轉(zhuǎn)速下的排量最低，而變量馬達的最大排量 取決于液壓馬達的進出口壓力差及所需的最大輸出轉(zhuǎn)矩。 本設計計算液壓挖掘機行走液壓馬達的理論排量： 馬達理論排量 q ，按下面公式計算： mmmMq p?? （ 531） 式中： mp 馬達有效工作壓力； m? 馬達機械效率，本次設計中采用柱塞式馬達，其效率 m? 取值為（ — ）。 馬達有效工作壓力 mp 可由下式確定： m b j hp p p p? ? ? ?? （ 532） 式中： hp 為回油背壓，取值范圍為 ~1MPa ； jp?? 為壓力損失，參考同類型液壓挖掘經(jīng)驗數(shù)據(jù)取值：3 ~ 4jp MPa??? ； bp 為液壓泵的出口壓力， 15噸以上的中型機械普遍采用中高壓壓力：2 5 3 2bM P a p M P a?? ，本次設計中取 bp =25MPa 。 計算得： 25 4 1mp ? ? ? 吉林大學本科畢業(yè)設計 37 20MPa? 將已知數(shù)據(jù)代入式（ 531）得 : 108320 0. 92 5? ?q /? ml r 所以每分鐘排量 1q 計算如下： 1 mq qn? （ 533） m in??? L （ 3） 液壓馬達輸出功率 mP ，按下面公式計算 ： 1 minr??m kTVP （ 534） 10 ???? 式中： 1T 為單條履帶行走牽引力，（噸）； minV 為履帶最小行走速度，取 3 /kmh ； ? 為行走傳動機構(gòu)的效率，取 ~ ； kr 為驅(qū)動輪節(jié)圓半徑。 吉林大學本科畢業(yè)設計 38 第 6 章 總結(jié) 此次畢業(yè)設計是參考典型履帶式液壓挖掘