【毕业设计】非开挖机水平定向钻机地盘行走系统毕业设计说明书

造成极大的地下资源空间浪费。

非开挖水平定向钻机的基本结构无论是大型还是中小型水平定向钻机，其基本结构都包括主机钻具导向系统泥浆系统，有的还配备智能辅助系统。

我们设计的非开挖水平定向钻机设计思路为中端产品，故未配备智能辅助系统。

第二章结构参数计算履带链轨节节距与履带板宽度非开挖水平定向钻机已采用标准链轨节化履带链轨节节距，如和等多种。

可按经验公式选取式中整机质量。

将带入公式以后，计算在之间，根据国标，取。

确定链轨节节距后，就可以根据计算四轮带的有关参数。

履带板宽度可根据链轨节距和非开挖水平定向钻机履带国标来确定标准履带宽。

在些土壤条件下，应采用加宽履带板以提高挖掘机的附着牵引性能和通过性。

根据给出的国标履带宽与整机质量关系的数据统计结果，选择履带宽为。

驱动轮节圆直径式中履带节距驱动轮齿数。

将参数代入上式可得。

导向轮工作面直径将中求的代入得取整数的拖链轮踏面直径上式中，从而求得，取。

支重轮踏面直径上式中，从而求得，取。

链轨节数拖链轮数量式中履带的中心距驱动轮的齿数履带的节距将数据代入公式中，计算出结果圆整后得到。

为减小摩擦损失，拖链轮的数目不宜过多，因此确定拖链轮取为每侧个。

第三章性能参数计算行驶速度行驶速度参照爬坡能力履带行走装置个显著特点就是爬坡能大，般为。

由于小挖掘机爬坡度与整机质量关系的数据统计结果见图，明显可以看出坡度多取或，即爬坡能力为或。

图爬坡度与整机质量关系初步确定爬坡能力后，可通过理论分析进行核算来选定。

挖掘机爬坡是需要克服下列几种阻力即挖掘机自重在斜坡方向的分力式中挖掘机的自重坡度角。

运行阻力履带的内阻力则最大牵引力应不小于这些阻力之和，即此外还应满足挖掘机在爬坡不打滑的条件，即式中履带与地面的附着系数，见下表表履带与地面的附着系数路面土质混泥土干粘土压实粘土干沙土坚实土路路面土质冰湿粘土压实雪地湿沙土松散土路从上表中选取，即松散土路，求得挖掘机的最大爬坡能力。

接地比压履带式挖掘机的承载能力大小取决于机器运行的通过性和工作的稳定性。

若挖掘机的两条履带与土壤表面完全解触，并且挖掘机重心近似地位于支承面中心，则有或式中履带平均接地比压挖掘机工作质量重力加速度履带接地长度履带宽度履带高度。

平均接地比压是履带式非开挖水平定向钻机的个重要指标，可以用来与同类型号产品作比较，主要根据地面条件外形尺寸等进行合理选取。

在设计挖掘机时，在结构允许的范围内，尽量取小值，依据挖掘机平均接地比压与整机的质量关系的数据统计结果下图，可以看出平均接地比压多集中在上下。

图平均接地比压与整机质量关系参照，结合上面公式即可得出接地比压最大牵引力履带行走装置的牵引力必须大于或等于个阻力之和，小于或等于履带对地面的附着力，般情况下，履带行走装置爬坡不与转弯同时进行，只考虑挖掘机在最大设计爬坡能力的情况下确定的最大牵引力，不再考虑转弯阻力，而且行驶速度低，运行空气阻力忽略不计，则履带行走装置的最大牵引路计算公式为式中履带行走装置的滚动阻力履带行走装置坡道阻力履带行走装置的滚动阻力系数，见下表最大设计坡度角为整机重力。

表滚动阻力系数路面土质混泥土冻结冰雪地坚实土路松散土路泥泞地滚动阻力系数根据此式可以得出最大牵引力第四章履带设计履带介绍目前在我国履带的种类大概为三种，分别为整体式履带，组合式履带，和橡胶履带。

整体式履带整体式履带式在履带上代齿和齿，直接与驱动轮齿合。

履带板本身即为支重轮等轮子的滚动轨道，履带板之间用销轴连接，这种履带般在大型挖掘机和履带式起重机上应用较多。

整体式履带的履带板大多数为铸造履带板。

起特点是制造方便，拆装容易。

组合式履带板组合式履带板由链轨节，履带板，销轴，销套等组成。

链轨和履带用螺栓连接。

起特点是使用寿命高，履带节距小，绕转性好，不会因为履带板损坏，销套开裂或连接螺栓剪断而终止行走。

此外，组合式履带零部件通用化程度高，制造成本低，维修方便，维修成本低。

缺点是连接螺栓容易折断。

组合式履带的履带板有中形式三筋式，二筋式和筋式。

工程钻机目前主要使用三筋式履带板。

橡胶式履带橡胶式履带的特点是噪音低，震动小，不损坏路面，接地比压小，速度快，重量轻。

他主要应用在经常在城市施工和经常在公路上行走的设备。

近几年在国内工程机械，农林机械筑路机械，工程钻机方面得到了广泛的运用。

如小型挖掘机，农机，小型钻机等。

起缺点是维修成本高，但履带损坏需要跟换整条履带。

因此使用橡胶式履带设备时应特别注意。

从以上履带几种形式来看，本设计设计为挖掘机，从各方面来看，如工作环境，成本，寿命考虑。

此次设计选用组合式履带，设计出非开挖水平定向钻机的履带。

根据上面的些相关数据以及查阅即可把此次的履带的设计的些性能参数以及各零件的基本尺寸设计出来。

履带结构和作用履带式用于将机械重力传给地面，比保证机械发出足够驱动力的装置。

履带经常在泥水，凹凸地面，石质土壤中工作，条件恶劣，受力情况复杂，极易磨损。

因此，除了要求他有良好的附着性能外，还要要求它有足够的强度，刚度和耐密性。

但是，履带在工作中的状态变化较多，为了减少冲击，质量应该尽可能轻些。

链轨节设计图右链轨节二维图图左链轨节二维图履带链轨节分为左右节，节的基本尺寸样。

上图和图分别为履带链轨节的左右个链轨根据可知道中心螺孔的距离为，高度差为两轴孔的距离及为履带的节距知道履带节距然后通过查阅从而可以把链轨节的些基本定位尺寸给确定左右个链轨通过锁紧销轴和销轴连接，从而形成个履带连链轨节般采用材料制成。

在制作过程中链轨节不得有裂痕，需要用磁粉探伤方法去检测密封槽各表面粗糙度为。

履带板设计图履带板二维图图履带板三维图履带板主要是把挖机的重力传给地面履带板经常在泥水，凹凸地面，石质土壤中工作，条件恶劣，受力情况复杂，极易磨损。

因此，除了要求他有良好的附着性能外，还要要求它有足够的强度，刚度和耐密性。

图为履带板的样式图在结构参数中我们已经得知履带板的宽度为，查阅可以得知螺孔的距离分别为和对螺孔的高度差为两个螺孔的深度为，履带板总高为在制作过程中履带板不得有裂痕，需要用磁粉探伤方法去检测而且履带板的强度，硬度要打到规定要求锁紧销轴和销轴设计图锁紧销轴二维图图销轴二维图锁紧销轴和销轴样式基本要符合图图为锁紧销轴，图为销轴锁紧销轴和销轴是用来左右链轨节，同时也是连接前后两链轨节的重要连接键。

根据履带板的宽度以及查阅可以确定锁紧销轴和销轴的长度都为，两轴的直径都为锁紧销轴和销轴是连接的重要连接键，轴均不能有裂痕，需要用磁粉探伤检测。

而且轴的端脚不能有飞边和毛刺锁紧销套和销套设计图锁紧销套二维图图销套二维图锁紧销套和销套是用来更好固定锁紧销轴和销轴的零件。

更达到了种密封作用，防止机械在工作中各种杂质进入图为锁紧销套示意图，图为销套示意图。

查阅可以得知锁紧销套的长度为，外圆直径为，内圆直径为销套的长度为，外圆直径为，内圆直径为在制造中销套的端脚不得有飞边和毛刺。

履带装配设计图履带装配图把个零件装配到起，加入标准件，完成设计，履带的装配简图见图。

根据中，在外观与装配质量上有几点要求，详见下履带总成应按经规定程序批准的图样与技术文件进行制造，并应符合本标准的要求。

履带总成的所有零件的材质性能应符合有关标准的规定。

履带总成的标准件配套件应符合有关的标准规定。

履带总成涂漆应均匀平整外观应光洁美观，不允许有裂纹。

销轴两端的装配伸出量应在以内。

两链节之间转动平面侧隙应在以内。

链节装配后的直线度为每节，全长。

选用螺栓的拧紧力矩应按图样要求。

履带总成正向弯曲角不小于，反向弯曲不小于。

履带总成应转动灵活，不得有卡死与干涉现象。

履带总成的使用寿命，在土方工况下不小于，在石方工况下不小于。

第五章驱动轮设计驱动轮中心的高度应有利于降低整机的重心高度，其直径尺寸应有利于增加履带的接地长度，但在决定上述两个尺寸时，还需综合考虑整机的离地间隙和离去角的值。

履带推土机的离去角值般不超过。

在履带推土机等工程机械上，多数是把驱动轮布置在后方。

驱动轮前置或者后置，主要依据所选定的发动机安装位置来决定。

试验表明，使用前置驱动轮时，滚动阻力比使用后置驱动轮时要大。

这是因为完全张紧的履带必须绕过后置引导轮，致使履带销和轮齿处的摩擦损耗增大，其优点是，上部履带张紧容易防止履带发生共振现象，履带在与驱动轮啮合前的长度增大也便于排除泥土，从而减少履带跳齿的可能性。

驱动轮的形状决定于它同履带的啮合形式。

般分为整体式履带啮合的驱动轮和组合式啮合的驱动轮。

驱动轮有整体铸造齿圈和轮毂分开铸造以及分段铸造三种。

后两种形式般采用螺栓固定，磨损后修复方便也可以节约钢材。

但与整体式比较制造较为复杂。

本次设计中采用的是组合式啮合的驱动轮。

驱动轮的轮齿工作面要承受销套反作用力的弯曲压应力，轮齿与销套之间存在磨料磨损，齿面节圆处磨损后，机器继续行走，就会产生跳齿和冲击性磨损。

所以驱动轮选择有较高的淬透性和较高的热敏感性的材料制成。

以提高使用寿命。

目前已采用和钢来代替和钢。

轮齿的热处理为中频淬火，低温回火，硬度。

驱动轮的节距与履带节距保持致，取为。

根据工程机械设计，通常驱动轮的齿数取，参考中履带节距为的驱动轮的参数，可以得出齿数为。

根据工程机械设计，般节圆半径取为，查履带式推土机驱动轮齿块行业标准，节距为的驱动轮节圆直径为，其它安装尺寸与技术要求可参考该标准。

本文设计的驱动轮齿块如图，图所示。

图驱动轮齿块二维图图驱动轮齿块三维图第六章拖链轮设计拖链轮的工作原理拖链轮作用采用拖链轮是为了在引导轮与驱动链轮之间减小履带下垂，并且托住从驱动链轮传出的履带松边，以及当啮合中的履带拉紧时用以引导履带脱开啮合，当安装个拖链轮时，不应将它放在轮距的中间，而是离驱动链轮较近。

值得注意的是，拖链轮直径过小时，有可能发生履带沿托链轮轮缘滑移，从而据安居轮缘的磨损，磨出个光平面，从而导致拖链轮停止转动。

拖链轮安装布置将拖链轮安装到挖掘机上时采用单臂支承，且加高支承块，使其下边空间增大，避免行走时受淤泥及石块的阻塞，同时也避免了履带节与减速机支座