【正文】 吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 第 6 章 總結(jié) 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是參考典型履帶式液壓挖掘機(jī) 。 馬達(dá)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(yàn)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(jī)械普遍采用中高壓壓力：2 5 3 2bM P a p M P a?? ，本次設(shè)計(jì)中取 bp =25MPa 。 對(duì)于液壓馬達(dá)來說，最高轉(zhuǎn)速下的排量最低，而變量馬達(dá)的最大排量 取決于液壓馬達(dá)的進(jìn)出口壓力差及所需的最大輸出轉(zhuǎn)矩。 為了計(jì)算液壓馬達(dá)的最高轉(zhuǎn)速，應(yīng)首先計(jì)算出驅(qū)動(dòng)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(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 式中 : V 為最大行駛速度 ,按要求取 V =。 將上述解得的數(shù)值代入（ 527）計(jì)算得： 40? ?mM 1083? NM （ 2）確定行走 液壓馬達(dá)的最高轉(zhuǎn)速和排量 液壓挖掘機(jī)的行走速度很低，大多數(shù)不超過 ，要求無級(jí)變速，且由于作業(yè)要求多采用兩檔。 行走液壓馬達(dá)主參數(shù) 的計(jì)算 （ 1）確定 行走液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩 從現(xiàn)行的大多數(shù)機(jī)型來看，行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)多用高速液壓馬達(dá) +行星減速機(jī)構(gòu)的組合傳動(dòng)方案，因此，應(yīng)在首先考慮行走減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比機(jī)器效率的基礎(chǔ)之上，將行走牽引力轉(zhuǎn)化為單側(cè)行走馬達(dá)的所需的輸出轉(zhuǎn)矩，即單側(cè)行走液壓馬達(dá)的所需的最大輸出扭矩應(yīng)滿足： 吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 km MM i?? （ 527） 式中： kM 為驅(qū)動(dòng)輪扭矩； ? 為行走傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率，取 ~ 。 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。 本設(shè)計(jì)采用的是，目前大多數(shù)履帶式液壓挖掘機(jī)的行走牽引力 T 的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： (0 .7 0 ~ 0 .8 5 )TG? （ 525） = 25? = 20t 牽引力校核 牽 引力 20?T t，因?yàn)?TW?? ，所以牽引力滿足要求，則牽引力為： 20噸。 履帶式挖掘機(jī)的行走裝置運(yùn)行時(shí)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(yùn)行阻力，坡度阻力和轉(zhuǎn)向阻力等。主要驗(yàn)算的參數(shù)有， 行走速度、爬坡能力和轉(zhuǎn)彎能力。 根據(jù)挖掘機(jī)的工況 ， 可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)等一些技術(shù)參數(shù)。 （ 2） 不穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的慣性阻力 5W ，計(jì)算公式如下： ? ?5 0 .0 1 ~ 0 .0 2WG? （ 521） = 25? = t 忽略風(fēng)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(yùn)行阻力 pW 為： 1 2 4 5pW W W W W? ? ? ? （ 523） =+++ = t 因?yàn)?pW zW ，則取總阻力為 pWW??? t。 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(dòng)輪，導(dǎo)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(dòng)輪嚙合等的摩擦阻力，滾動(dòng)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。為計(jì)算帶來了簡化。但是據(jù)吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 統(tǒng)計(jì)，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。 所以會(huì) 受到縱向和橫向 的 阻力 。其計(jì)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 。 1?值取為 ~ 。雙履帶的液壓挖掘機(jī)單側(cè)履帶的運(yùn)行阻力的計(jì)算公式： 1W = 1 G?? （ 517） 吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 =? 25 = 式中： 1W 為土壤的變形阻力； 1? 為運(yùn)行比阻力， 1? 與路面種類有關(guān)，其值可參考表 51 運(yùn)行阻力值。 牽引力的計(jì)算原則是行走裝置的牽引力應(yīng)大于上述各項(xiàng)阻力之和，但又不應(yīng)超過挖掘機(jī)與地面的附著力。行駛阻力的規(guī)律和計(jì)算尤為重要。行走液壓馬達(dá)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(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。 標(biāo)準(zhǔn)化后，履帶式行走裝置的結(jié)構(gòu)已經(jīng)統(tǒng)一了。所以，很多企業(yè)都采用履帶式行走裝置作為 液壓挖掘機(jī) 的動(dòng)力裝置 。 機(jī)動(dòng)靈活。 接地比壓 一般都在150kpa 以下。牽引力的大小幾乎占到機(jī)身總重的一半。 （ 4） 平均接地比壓 cP ，按公式計(jì)算： 3c pcP K G? （ 516） 32 5 25 31 /??? Kg cm 式中： pcK 為接地比系數(shù)（取 為 ~ ） 。 （ 3）挖掘力參數(shù) fP ，按公式計(jì)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)（ ~ ）。取 150kw?N 。 本次畢設(shè) ， 針對(duì)以下幾個(gè)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算說明： （ 1） 發(fā)動(dòng)機(jī)功率 N ，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式估算： ?? （ 512） 110kw? ? ?? 式中： Q 為斗容量，取 Q = 。所以技術(shù)參數(shù)的確定顯得尤為重要。 （ 12）相鄰兩支重輪間距 1t 1t =(1~ 2)0t (511) = ? 311mm (13) 拖鏈輪之間的中心距 2l ： 當(dāng) 接L ? 2021mm 時(shí)，拖鏈輪個(gè)數(shù)為 2， 2l ? 接L /2=1548mm。 （ 10）兩端支重輪間距 ol ： ol = 1l 1C 3C （ 59） =3096487508 =2101mm （ 11）轉(zhuǎn)臺(tái)離地高 1h ： 1h = 0K 31G (510) =? (25? 109 ) 3/1 ? 1169mm 式中： 0K 為尺寸系數(shù) (~ )。 吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 （ 9）前端支重輪到導(dǎo)向輪間距 1C ： 1C = 2CK 0t （ 58） =? 203 ? 487mm 式中： 2CK 為尺寸系數(shù) (~ 3)。 0t 為履帶節(jié)距，根據(jù)前幾章的選擇，論述， 0t =203mm。 (6) 底盤總寬 C ： C =B +b （ 55） =2300+700 =3000mm (7) 履帶接地長度 接L ： 接L = 1l + （ 56） = 1l + (1L 1l ) =3096+? （ 40883096） ? 3443mm 式中： D 為驅(qū)動(dòng)輪直徑，約為 1L 1l 。 本設(shè)計(jì)取 TK =。 參考 WY100 的中心距尺寸，可以放大比例，選擇 B =2300mm。 （ 3）軌距 B： B= BK 3/1G （ 53）=? (25? 109 ) 3/1 ? 2193mm 式中： BK 為尺寸系數(shù) (~ )。 本設(shè)計(jì)取 iK =。 （ 1） 履帶帶長 1L : 1L = AK 3/1G （ 51）=? (25? 109 ) 3/1 ? 4088mm 式中： AK 為尺寸系數(shù)（ ~ ），本設(shè)計(jì)取 AK =； G 為整機(jī)重量，本設(shè)計(jì) G =25 噸 。整機(jī)的幾 何 尺寸包括：履帶帶長， 驅(qū)動(dòng)輪與導(dǎo)向輪軸向中心距，軌距，履帶高度，履帶板寬，底盤總寬，履帶接地長度，后端支重輪到驅(qū)動(dòng)輪間距，前端支重輪到導(dǎo)向輪間距，兩端支重輪間距，轉(zhuǎn)臺(tái)離 地高，相鄰兩支重輪間距。 吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 第 5 章 計(jì)算校核 整機(jī)幾何尺寸的 計(jì)算 本次設(shè)計(jì)是經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化選型，結(jié)合理論知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算的。一般傳動(dòng)比分配的原則是： (1) 每級(jí)齒輪都要具備良好的承載能力 ； (2) 滿足傳動(dòng)比的要求下，盡量減小減速器質(zhì)量，使得結(jié)構(gòu)緊湊 ； (3) 內(nèi)部的慣性力必須平衡 ； (4) 各級(jí)相互之間必須有 精準(zhǔn)配合，計(jì)算總傳動(dòng)比時(shí)要考慮個(gè)體齒輪的強(qiáng)度問題 。 這樣的話，就會(huì)想到多個(gè)齒輪的嚙合傳動(dòng)，來滿足整體要求的傳動(dòng)比。對(duì)于單個(gè)的齒輪而言，一般傳動(dòng)比在 68 之間。 減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)挖掘機(jī)行走驅(qū)動(dòng)裝置的理論基礎(chǔ)一定是以傳動(dòng)比為核心的 。 行星齒輪和中心論的合理配合，使得整體的設(shè)計(jì)合理化。行星齒輪減速器的主要 優(yōu)點(diǎn)如下： (1) 體積小，重量輕，傳遞功率大， 承載能力高 、結(jié)構(gòu)緊湊 ； (2) 性能可靠，采用的是行星齒輪，減速器里的太陽輪，中心輪等組合而成，在傳動(dòng)效率這塊做到效率高，且有效。 我國用的最多的應(yīng)該是行星減速器 ，行星減速器的最大特點(diǎn)：較高的傳動(dòng)效率 ，其傳動(dòng)效率 可高達(dá) 50000Kw， 結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，質(zhì)量吉林大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 輕，變速范圍大。為了解決這個(gè)問題，我們可以通過變速箱來改變整體的傳動(dòng)比，使得挖掘機(jī)的行走速度得以改變。 液壓挖掘機(jī)在工作時(shí)，遇到的工況是不斷變化的，牽引力同樣隨之變化 。減速器的結(jié)構(gòu)緊湊，作用明顯，唄廣泛應(yīng)用在各種挖掘機(jī)械中，成為重要的組成部分。其具體參數(shù)計(jì)算在第五章中詳細(xì)說明。除此之外 挖掘機(jī)的工作地點(diǎn)，負(fù)荷量，運(yùn)輸距離，環(huán)境狀況等也是考慮的因素，必須加以重視。 在選擇行走馬達(dá)時(shí)，還要考慮統(tǒng)一性和專業(yè)化。各級(jí)傳動(dòng)的要求盡量使得徑向尺寸做到最小，使得整體尺寸緊湊。 這種結(jié)構(gòu)也存在自身的不