地爪最合适的形状是高的等边梯形。斜角增加,有效的牵引与破断效果降低。同时 在驱动状态斜角越大,法向接触压强趋向于朝着橡胶履带后部增加,对破断力 的影响则相反。 年等介绍了西尔索伊研究 所在橡胶履带上所作的工作,建立预测橡胶履带性能的两 种数学模型。种假设履带是无限刚性,种假设是无限柔性。用两种模型预测的性能 和从专用实验车辆的试验履带装置上得到的田间数据相比,实测数据在两种模型预测 值之间。试验车数据显示,接地长是影响牵引性能的最重要的因素,在接地长上的压力分 布也是重要的。但履带的张紧在定的范围与所试验的田间条件下是不重要的。图是 橡胶履带车辆和四轮驱动拖拉机的牵引效率,在不同滑转率下的计算值与试验结果对比, 结果显示橡胶履带最高效率比轮式高。年加拿大农业机械研究山西农业大学工程技术学院毕业设计说明书 中心研究了在四轮驱动 拖拉机上装个和橡胶履带驱动装置。 年对橡胶履带用于高速越 野车辆进行了研究。橡胶履带装置的滚动阻力比轮胎大得多,文中描述了不同运行条件 下,如初始张紧履带速度橡胶履带的温度对滚动阻力的影响。年卡特彼勒公司 正式向世人揭示了它年前推出的橡胶履带拖拉机,是在其项结构研 究成果基础上诞生的橡胶履带得益于无轮辋轮胎项目的研究。独特的行走系参 考型提高速度的研究与系列高置驱动轮平衡台车项目的研究。全动力 换挡传动系现代驾驶室与操纵借鉴于铰接四轮驱动拖拉机的研制项目。液压差速 转向机构来源于推土机的液压差速转向机构。卡特彼勒的研究证明橡胶履带拖拉机 在未耕土壤与已耕土壤上的牵引性能都比四轮驱动拖拉机有明显的提高见图。 年美国迪尔公司也发表了它对这问题的研究,对比了橡胶履带拖拉机与四轮驱 动拖拉机在不同地面的牵引性能与对地面的压强等。数据表明见图,两者的差距比 图显示的要小些。年建立了 预测橡胶履带在农业软地面上的牵引性能与支重轮下接地压力的模型,此模型考虑到各 支重轮对土壤连续作用的影响。实验用土壤剪切与下沉实验得到的土壤强度参数,成功 地模仿了单条橡胶履带装置在各支重轮连续作用下弹塑性土壤变形的效果。在系列土 壤条件下,理论计算与实验结果比较吻合。 年日本学者 发表了对条履带转向车辆的研究。研究对象是用于雪地和泥泞地的 车辆,用个的橡胶履带装置代替四轮驱动的个轮胎,接地面积比轮胎增加 倍。其在类似滑雪场的深雪地与压实的雪地以及在泥泞地面上,操作自如。和雪地车与 工程机械等普通履带车辆不同,它在硬路面上能象汽车样转向。为了提高附着能力与 自洁能力,橡胶履带的接地齿通常为与行驶方向垂直或倾斜的直线齿。年 和研究并确定了圆形接地齿橡胶履带的原理。圆形接地齿与铰接式转向 并用被证明能减少转向阻力和提高牵引性能。论文讨论了在铰接式车辆上,考虑附着性 能及下陷量,确定带圆形接地齿的橡胶履带参数的方法。 此外，履带拖拉机国际上的竞争对手是卡特匹勒公司的橡胶履带拖拉机系列产品。 拖公司的产品无论是技术水平还是生产能力与其相比都不具备竞争能力，只有价格王振峰型农用拖拉机履带底盘的设计 有吸引力，但从性能价格比分析，拖产品还是处于劣势。因此，公司的新代大功率 橡胶履带拖拉机将尽快投放市场，借以巩固传统市场，发挥竞争优势。 国内的研究与发展 多年来,国内部分院校研究院所和企业对橡胶履带车辆做了定的研究,如天 津工程机械研究所对橡胶履带两栖车辆的研究,中国农业机械化研究院及南京农业机械 术自动巡航技术等 也将移植到工程机械领域。 主要设计内容与关键技术 设计任务山西农业大学工程技术学院毕业设计说明书 履带底盘结构分析及其确定 产品的用途估计 主要技术参数性能参数的确定 履带车辆相关性能的计算和确定 张紧装置的设计与计算 液压系统的设计与计算。 关键技术 首先，本设计采用现在相关工业机械上的些底盘设计与实物作为参考，综合考虑 底盘结构，使其可以在不同的地域都可较好的支撑机体使其可以正常的工作。本设计对 驱动轮支重轮导向轮的特殊结构设计，是整个底盘结构较好的适应山西多山的环境。 技术任务书 总体设计依据 履带式底盘是机器的重要部件，它对整个装置起着支撑作用。所以根据，现有工业 的履带机械挖掘机再结合农用的履带拖拉机对整个装置进行较完整的配合与加 工等系列的设计。 设计要求 在现有的机械资料的基础上，充分考虑到实际的要求，应满足结构的紧凑及其配合 的合理。同时，要对应该计算的部分进行必要的计算，但是实际的情况有所不同，应该 根据实际作为标准结合计算的数据进行综合考虑，争取找到比较好的方案和结构。 产品的用途 本次设计的履带底盘是对相应小型功率农用机械使用的。 产品的主要技术指标与主要技术参数 主要技术指标 王振峰型农用拖拉机履带底盘的设计 表型主要技术指标表 序号项目单位参数 整机重量 型号农用机械地盘 行走速度 爬坡能力左右 接地比压 驱动轮动力半径约 发动机的功率马力左右 履带高度 底盘轴距 底盘轨距 履带板宽 底盘高度 考虑到的若干方案的比较 底盘可以分为履带式与轮式，轮式底盘运用较广，但是它的牵引附着性能较差，在 坡地粘重潮湿地及沙土地的使用受到定的限制履带式底盘牵引附着性能好，单 位机宽牵引力大接地比压低越远性能强稳定性好，在坡地粘重潮湿地及沙 土地的使用具有更好的性能。 两者比较采用履带式底盘可更加适应山西多山的地貌特征。山西农业大学工程技术学院毕业设计说明书 设计的关键问题及其解决方法 设计的关键问题是在保证正常工作下，其结构尽可能的简单方便。同时，要注意结 构的合理性与正确性。 本次设计采用圆螺母的定位方法，使其在结构上基本致，同时结构也紧凑的连接， 初步达到设计的目的。还有，采用的支重轮与导向轮的轴承放入轮里的方案。 设计计算说明书 结构方案分析与确定 履带行走装置有四轮带驱动轮，支重轮，导向轮，拖带轮或张紧轮，以及 履带，张紧装置和缓冲弹簧，行走机构组成。 机械行走时,驱动轮在履带紧边产生个拉力，力图把履带从支重轮下拉出。出于 支重轮下的履带与地面有足够的附着力，阻止履带的拉出，迫使驱动轮卷绕履带向前滚 动，导向轮把履带铺设到地面，从而使机体借支重轮沿履带轨道向前运行。 四轮带在我国已经基本标准化，尤其是在大型重型机械方面。 因此，本设计还是采用传统模式的设计方法。 履带式与轮式底盘的比较 金属履带拖拉机牵引力大,适合重负荷作业如耕耙等,接地比压小,对农田 压实破坏程度轻,特别适合在低湿地作业,而且除田间作业外,还在农田基本建设 和小型水利工程中用作推土机,综合利用程度较高。但其主要缺点是在潮湿和砂性土壤 上行走装置,如支重轮导向轮托带轮及履带板俗称三轮板磨损较快,维修费 用高,作业速度较慢,随着公路网发展,金属履带拖拉机转移越发困难,使用不便。 橡胶履带拖拉机采用方向盘操纵的差速转向机构,可控性强,机动灵活,转弯更 省力,履带接地面积大,并有减振效果,乘坐舒适,由于比压低,对地面破坏程度轻, 尤其适于低湿地作业,并可大大提高作业速度,改善道路转移适应性。橡胶履带寿命可 达到小时,三轮寿命延长倍,每台可节约维修保养费用和转移运输费用 元,仅此项每年社会效益就有万元。在开荒改造中低产田沙壤 土质地区,显示出极强的优越性。其缺点是初置成本高。大功率轮式拖拉机具有轮距调王振峰型农用拖拉机履带底盘的设计 整方便轴距长质量分配均匀充气轮胎有减振性,行驶中地面仿形性好,振动小 运输速度快,综合利用率高等优点。不足之处是不适于低湿地作业。而且,引进国外的 具有世界先进技术水平的大功率轮式拖拉机,价格和维修费用都太高,台发动机约 万元根曲轴万余元个变速箱总成需余万元。大功率轮式拖拉机接地压力大, 易形成土壤硬底层,大功率轮式拖拉机机重般在,接地面积比履带拖拉 机小,因此接地压力较大。经数年耕作后,在土壤的耕层下面将生成硬底层,不利于土 壤的蓄水保墒和作物的生长。即使经过深度翻耙,依然会保持碎小的板结硬块,土壤的 显微结构遭到了破坏。附着性能差,滑转率高。经试验,大功率轮式拖拉机与五铧犁配 套作业时,在土壤平均含水率坚实度机组前进速度左右的情况 下,滑转率般在,有的达,轮胎对土壤的剪切作用,使耕层土壤结构遭到 破坏。 结构方案的确定 依据轮式与履带机械的特点，以其以上所叙述的比较分析，综合考虑后得出了履带 的结构和所采取的安装方法和连接方案。 履带式行走底盘总体的设计 根据农业机械学拖拉机汽车学机械设计机械原理等理论，对履带式行走底盘 的驱动行走系统进行了理论分析与研究，完成了履带底盘主要工作参数的确定和力学的 计算。 结构组成及其工作原理 履带行走装置有四轮带驱动轮，支重轮，导向轮，拖带轮或张紧轮，以及 履带，张紧装置和缓冲弹簧，行走机构组成。 机械行走时,驱动轮在履带紧边产生个拉力，力图把履带从支重轮下拉出。出于 支重轮下的履带与地面有足够的附着力，阻止履带的拉出，迫使驱动轮卷绕履带向前滚 动，导向轮把履带铺设到地面，从而使机体借支重轮沿履带轨道向前运行。 四轮带在我国已经基本标准化，尤其是在大型重型机械方面，见图 山西农业大学工程技术学院毕业设计说明书 履带驱动轮机架拖带轮导向轮支重轮 图履带底盘结构图 履带与地面接触,驱动轮不与地面接触。驱动轮在减速器驱动转矩的作用下,通过 驱动轮上的轮齿和履带链之间的啮合,连续不断地把履带从后方卷起。接地那部分履带 给地面个向后的作用力,而地面相应地给履带个向前的反作用力,这个反作用是 推动机器向前行驶的驱动力。当驱动力足以克服行走阻力时,支重轮就在履带上表面向 前滚动,从而使机器向前行驶。 主要技术参数 目录 引言 目的意义 履带式行走底盘设计的国内外发展状况 国外的研究与发展 国内的研究与发展 主要设计内容与关键技术 技术任务书 总体设计依据 设计要求 产品的用途 产品的主要技术指标与主要技术参数 主要技术指标 考虑到的若干方案的比较 设计的关键问题及其解决方法 设计计算说明书 结构方案分析与确定 履带式与轮式底盘的比较 结构方案的确定 履带式行走底盘总体的设计 结构组成及其工作原理 主要技术参数 履带车辆性能计算 牵引性能计算 转向最大驱动力矩的分析与计算 传动装置的设计与计算 张紧装置的设计与计算 张紧装置结构及其工作原理 弹簧类别的设计与计算 液压系统的设计 液压系统及其动力计算 主要液压元件选型