【正文】 隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，液壓張緊緩沖裝置在履帶行走機(jī)構(gòu)中得到應(yīng)用。但履帶也不能調(diào)得過緊，否則將增加履帶銷與銷套以及引導(dǎo)輪軸承中的摩擦力 ，同樣也會(huì)加快它們的磨損 ，因此履帶張緊緩沖機(jī)構(gòu)就顯得尤為重要。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 44 第 4 章 履帶液壓張緊緩沖裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 履帶行走機(jī)構(gòu)是履帶式行走機(jī)械設(shè)備的一個(gè)重要組成部分 ，松弛的履帶會(huì)導(dǎo)致它在行駛中產(chǎn)生振跳現(xiàn)象，履帶的振跳將引起沖擊載荷和額外的功率損耗，加快履帶銷和銷套的磨損。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 43 履帶支撐面上比壓的分布對(duì)附著性能有較大的影響。對(duì)于土質(zhì)沿深度不均一的土壤 , 較入土中和較堅(jiān)實(shí)的土層接觸 , 這種土層的剪切強(qiáng)度較大 , 因而改善了附著性能。對(duì)于純摩擦性土壤 ,例如干 砂 , 其粘結(jié)系數(shù) U0, 土壤的側(cè)面受剪面上正壓力很小 , 因此其剪切強(qiáng)度接近零 , 增加履刺高度就沒有效果。但是采用這種方法不可避免地要增加滾動(dòng)阻力 , 而且機(jī)械重量不能超過一定限度 , 否則引起土壤結(jié)構(gòu)的破壞 , 反而使附著性能變壞。 影響履帶行走機(jī)構(gòu)附著性能的因素 , 除去土壤 性質(zhì)、履帶支撐面的長度和寬度外 , 主要還有機(jī)械重量、履刺高度及履帶支撐面上比壓的分布。 2) 相同的履帶支撐面積 , 采用狹而長的履帶比寬而短的履帶附著性能要好。 履帶行走機(jī)構(gòu)的附著性能 帶支撐面下的土壤受到和 F 大小相等、方向相反的剪力。此種生產(chǎn)方式的優(yōu)點(diǎn)是工藝先進(jìn)、設(shè)備的機(jī)械化與自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低。 另一種為鋼絲簾有接頭式。此種生產(chǎn)方式的優(yōu)點(diǎn)是，橡膠履帶伸長小、履帶節(jié)距穩(wěn)定性佳、芯金與機(jī)械齒輪配合好，履帶整體的抗拉強(qiáng)度高，工藝簡便，設(shè)備投資少。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 國內(nèi)橡膠履帶生產(chǎn)方式 我國橡膠履帶在生產(chǎn)制造工藝方面，基本可以歸結(jié)為兩種方式： 一種為鋼絲簾無接頭式。適用于聯(lián)合收割機(jī)和搬運(yùn)車等 三角型 可使行走機(jī)構(gòu)小型化，且可提高離地高度的類型。適用于挖掘機(jī)、鏟土機(jī)、推土機(jī)等 戰(zhàn)車型 前后具有離地角，重視行駛性的類型。 橡膠履帶結(jié)構(gòu)配置 橡膠履帶的結(jié)構(gòu)配置如圖 26，橡膠履帶的結(jié)構(gòu)特征見表 2，橡膠履帶驅(qū)動(dòng)輪配置如圖 27。對(duì)于某些特殊產(chǎn)品，還要求有耐鹽堿、耐油、耐寒、和防火阻燃等特殊功能。除傳動(dòng)件和牽引件的品質(zhì)外，強(qiáng)力保護(hù)層與橡膠彈性體的性能也是影響橡膠履帶耐久性的重要因素。 4．耐久性：表現(xiàn)為橡膠履帶耐磨損切割、穿刺、龜裂和碎裂的能力。橡膠履帶振動(dòng)與其節(jié)距、轉(zhuǎn)輪數(shù)及其配置、重心位置、膠料性能和花紋構(gòu)形有關(guān)。橡膠履帶的扭曲剛度、橫向剛性、縱向柔順性、節(jié)距與凸緣高度也對(duì)不脫輪性有重要影響。最好將該部分的長度減小到最小程度。 2．不脫輪性：取決于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)輪直徑、轉(zhuǎn)輪的配置、橡膠履帶剛度、履帶突起高度、接地長度和履帶的導(dǎo)向長度。直線型花紋和側(cè)面拉長間距花紋效果較好。 1．牽引能力：牽引性能受行駛路面影響。 400 80050 表示履帶寬度為 400mm、節(jié)距為 、軌道為 A 型、節(jié)數(shù)為 80 的橡膠履帶，適用機(jī)重為 5000kg 以下。 圖 25 橡膠履帶規(guī)格表示 以 CRT400 80050 為例， CRT 代表輪齒式橡膠履帶，通?？?不標(biāo)注。在選擇理想的橡膠履帶規(guī)格、花紋類型時(shí) ,可根據(jù)圖 所示的各部位尺寸 (具體尺寸暫缺 )并參考最大適應(yīng)重量來選定 (履帶寬節(jié)數(shù)節(jié)距 )。 (2)按用途可分為五類 農(nóng)機(jī)橡膠履帶：用于各種聯(lián)合收割機(jī)、中小型田園耕作機(jī)械和農(nóng)田輸送機(jī)械； 工程機(jī)械橡膠履帶：用于挖掘機(jī)、推土機(jī)、自卸車、高空作業(yè)機(jī)械和各種道路建筑機(jī)械；運(yùn)輸車輛橡膠履帶：用于森林、水草、沼澤、濕地、深雪、冰川、凍土等難以通行環(huán)境下的運(yùn)輸車輛；軍用車橡膠履帶：用于軍用特種車輛。有的與摩擦驅(qū)動(dòng)并用；需注 意鏈輪的設(shè)計(jì)。 表 按驅(qū)動(dòng)方式的分類及其特征和缺點(diǎn) 驅(qū)動(dòng)方式 特征與缺點(diǎn) 鏈輪驅(qū)動(dòng)型 由鏈輪驅(qū)動(dòng)芯金；驅(qū)動(dòng)牢靠，可用于輕負(fù)荷至重負(fù)荷的驅(qū)動(dòng)。 ③ 履帶更換型 (圖 2圖 23) 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 可根據(jù)工作地形條件需要，橡膠履帶與金屬履帶替換使用。 專用型 履帶更換型 B 4— 放脫離凸起 5— 接地面 6— 內(nèi)周面 7— 啟動(dòng)輪機(jī) 8— 凸起 圖 23 橡膠履帶的結(jié)構(gòu) ② 無芯金型 是用橡膠 凸起齒替代金屬傳動(dòng)件，無噪聲，振動(dòng)小。細(xì)分又有單行孔和雙行孔。 （ 1） 橡膠履帶按結(jié)構(gòu)可分為以下類型： ①
專用型 (圖 2圖 23) 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 專用型 履帶更換型 A 履帶更換型 B 圖 22 下部滾輪的類型 橡 膠履帶金屬傳動(dòng)件按凸起類型不同傳動(dòng)方式可分為輪孔式和輪齒式兩種。橡膠材料一般以 NR 為主的 NR/SBR、 NR/SBR/BR 和 NR/BR 并用體系，以及加用聚氨酯彈性材料等。其中橡膠彈性體又分為花紋側(cè)膠、底膠、鋼絲簾線膠與緩沖層膠、布層膠、齒膠和輪側(cè)膠。使用材料主要有錦綸簾子布、錦綸帆布以及其它纖維材料。 緩沖層（圖 21 中 C）是承受帶體強(qiáng)烈的振蕩和沖擊，承受履帶行駛中徑向力、側(cè)向力和切向力所引起的多次變形。使用材料主要有鋼絲簾線、鍍鋅鋼絲、不銹鋼鋼絲、玻璃纖維、芳綸（或其它高強(qiáng)度低伸長合成纖維線繩）或簾布。為了補(bǔ)強(qiáng)帶體，將突出的金屬傳動(dòng)件包了覆蓋膠。 橡膠履帶的構(gòu)造 橡膠履帶 (見圖 21)通常是由橡膠主體、芯金、簾線骨架材料通過模壓硫化而形成的環(huán)形體。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 第 2 章履帶結(jié)構(gòu) 履帶定義 花紋：橡膠履帶外層所呈現(xiàn)的幾何形狀； 花紋側(cè)膠：橡膠履帶的外側(cè)膠，行走時(shí)與地而相對(duì)的部分； 輪側(cè)膠：橡膠履帶的內(nèi)側(cè)膠，行走時(shí)與轉(zhuǎn)輪 相對(duì)的部分。 43m a x 3350 . 7 5 0 . 7 5 1 0 1 0 6 2 8 . 144AM G N m?? ? ? ? ? ? ? ?； 331 0 0 0 0 6 0 5 mdW ???? ?? ； 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 ? ? ??F? 需用彎曲強(qiáng)度， ? ? M PaF 300~220?? 。 導(dǎo)向輪的材料軸按整機(jī)倒檔行使條件計(jì)算彎曲應(yīng)力。右圖一推土機(jī)類 驅(qū)動(dòng)輪的節(jié)圓直徑為 2 355 .8KKD r mm?? 導(dǎo)向輪工作面直徑 (mm) Dd＝ (～ ) KD =(～ )?=～ 這里取 Dd=290mm （ 2）導(dǎo)向輪軸的強(qiáng)度計(jì)算 導(dǎo)向輪的材料一般是 40 或 45 鑄鋼，輪緣通常不加工，表面淬火硬度 HRC45以上。導(dǎo)向輪與最靠近的支重輪距離愈小則導(dǎo)向性能愈好。導(dǎo)向輪的輪面大多做成光面，中間有擋肩環(huán)作為導(dǎo)向用，兩側(cè)的環(huán)面則能起支重輪的作用?？紤]減小摩擦 ,托帶輪外圓直徑 d=100mm。對(duì)于小型履帶式作業(yè)機(jī)械來說 , 上方區(qū)段履帶下垂量不大 , 可不裝托鏈輪 。拖帶輪的位置應(yīng)稍靠近驅(qū)動(dòng)輪端，一般為每邊 1~2 ,。托帶輪的功用是托住履帶 ,防止履帶下垂過大 ,以減小履帶在運(yùn)動(dòng)中的振跳現(xiàn)象 ,并防止履帶側(cè)向滑落。托輪的外側(cè)端蓋用螺栓安裝在輪體上，軸的一端裝有浮動(dòng)油封。拖鏈輪的結(jié)構(gòu)與支重輪類似，如圖 38 所示，但其所受載荷要比支重輪小得多，工作時(shí)少受泥水侵蝕，因此尺寸可較小。 所以： ? ?62 2 3 . 4 4 2 2 . 1 7 1 0 8 5 . 0 70 . 0 0 0 0 0 6 3FF P a M P a??? ? ? ? ? 所以支重輪軸滿足強(qiáng)度要。（軸的直徑為 mmd 55? ） 支重輪軸的內(nèi)力分析圖如圖 37所示： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 圖 37 支重輪的受力和應(yīng)力圖 ? ?FF WM ?? ?? m a x （ 513） —— 取自《材料力 學(xué)》上冊 P174. 式中： maxM —— 支重輪軸最大彎矩； W —— 抗彎截面系數(shù)。 a) 支重輪的強(qiáng)度計(jì)算 為了減少支重輪的磨損，輪緣對(duì)履帶的接觸應(yīng)力應(yīng)按下式計(jì)算： nbRGrc ?? (512) —— 參看《工程機(jī)械底盤構(gòu) 造與設(shè)計(jì) 》 P318 式中 b —— 支重輪輪緣寬度， mmb 30? ； rR —— 支重輪半徑， 90rR mm? ； n —— 支重輪個(gè)數(shù)， 8?n ； ? ?104 3 . 4 4 3 . 4 0 . 9 3 2 . 33 0 9 0 8 crG M P a M P ab R n??? ? ? ? ??? 所以，支重輪與鏈軌節(jié)間的接觸應(yīng)力滿足要求。 托鏈輪踏面直徑 dt≤ (～ )t 支重輪踏面直徑 dz≤ (～ )t 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 因?yàn)槁膸У闹蚊鎸挾?0 960L mm? ，考慮到滾動(dòng)阻力的大小和接地比壓的均勻性，每側(cè)支重輪通常為 3~5個(gè)，具體數(shù)量隨機(jī)重的增加而增多。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 1— 螺塞 2— 端蓋 3— 軸 4— 軸套 5— 浮動(dòng)油封 6— 浮動(dòng)油封環(huán) 7— O 形圈 8— 銷 9— 輪體 圖 36 支重輪的典型結(jié)構(gòu)及其組成 取支重輪軸間距 96 240zl t m m? ? ? ?。一般取支重輪的直徑和橡膠履帶節(jié)距關(guān)系為 d=( 1． 5 ～ 3) p，每邊支重輪的個(gè)數(shù)通常是 3 ～ 5個(gè)。其目的是保證行走裝置在任何時(shí)候 都有支重輪作用在履帶的鐵齒上，從而減小或消除機(jī)器行走過程中的起伏落差，提高機(jī)器行走的平穩(wěn)性，減小行駛阻力。如果支重輪排列得不好，支重輪在履帶上滾動(dòng)到兩鐵齒之間的橡膠段時(shí)，在重力作用下下壓連接橡膠，造成機(jī)器行走時(shí)一起一伏，影響機(jī)器行走的平穩(wěn)性，增大機(jī)器的行走阻力。在橡膠履帶內(nèi)有與驅(qū)動(dòng)輪配合的鐵齒，兩鐵齒之間的距