第8讲履带机械驱动桥2(第9周)
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履带式工程机械驱动桥
特点：齿轮的承载能力较大，运 转平稳，噪音较小，但这种结构 齿轮需要专门机床加工，轴向力 较大，要求轴的定位支承更加坚 固可靠。
螺旋角：圆弧齿在平均半径处 的切线与该切点的圆锥母线之间 的夹角。
杨忠炯制作
受力：除产生直齿圆锥齿轮 所具有的轴向力外，还有附 加轴向力作用。右图7-4表示 产生附加轴向力的投影图。
杨忠炯制作
联立求解以上两式，得 或
MT=S2（ea-1）R
（7-3）
MT
S1
S1 e a
R
S1
e
a e a
1
R
(7 4)
如果制动鼓按图7-6（a）所示方向旋转（顺时针）进行制动时，则松边为操
纵端，紧边为固定端，得
Px
S2
a l
(7 5)
如果机器反向运行制动时，亦即制动鼓按图7-6（a）所示方向反向旋转（反时针）
履带式推土机不少采用带式制动器，因为多片式转向 离合器的从动鼓正好可用作带式制动器的制动鼓。
带式制动器的特点：
结构简单、尺 寸紧凑、包角大、 制动力矩大；但磨 损不均匀、本身散 热情况不好、制动 器轴还受弯矩作用。
右上图7-6为三种带 式制动器示意图。
杨忠炯制作
（一）、简单式（单端拉紧式） 如图7-6（a）所示
根据转向机构的原理和构造的不同，履带式机械的转向机构有：转向离合器式、差速器式
双差速器式、行星式等。
。 转向离合器式转向机构由左右两个转向离合器和转向制动器组成
杨忠炯制作
一、中央传动
履带式机械的中央传动是由一 对圆锥齿轮组成。主动小圆锥齿轮 驱动大圆锥齿轮，其中心线互成 900，因此它兼起增大扭矩和改变 旋转方向的作用。
MT=（S1-S2）R （7-1）
螺旋角：圆弧齿在平均半径处 的切线与该切点的圆锥母线之间 的夹角。
杨忠炯制作
受力：除产生直齿圆锥齿轮 所具有的轴向力外，还有附 加轴向力作用。右图7-4表示 产生附加轴向力的投影图。
杨忠炯制作
联立求解以上两式，得 或
MT=S2（ea-1）R
（7-3）
MT
S1
S1 e a
R
S1
e
a e a
1
R
(7 4)
如果制动鼓按图7-6（a）所示方向旋转（顺时针）进行制动时，则松边为操
纵端，紧边为固定端，得
Px
S2
a l
(7 5)
如果机器反向运行制动时，亦即制动鼓按图7-6（a）所示方向反向旋转（反时针）
履带式推土机不少采用带式制动器，因为多片式转向 离合器的从动鼓正好可用作带式制动器的制动鼓。
带式制动器的特点：
结构简单、尺 寸紧凑、包角大、 制动力矩大；但磨 损不均匀、本身散 热情况不好、制动 器轴还受弯矩作用。
右上图7-6为三种带 式制动器示意图。
杨忠炯制作
（一）、简单式（单端拉紧式） 如图7-6（a）所示
根据转向机构的原理和构造的不同，履带式机械的转向机构有：转向离合器式、差速器式
双差速器式、行星式等。
。 转向离合器式转向机构由左右两个转向离合器和转向制动器组成
杨忠炯制作
一、中央传动
履带式机械的中央传动是由一 对圆锥齿轮组成。主动小圆锥齿轮 驱动大圆锥齿轮，其中心线互成 900，因此它兼起增大扭矩和改变 旋转方向的作用。
MT=（S1-S2）R （7-1）
培训学习液压履带挖掘机结构ppt课件
2、回转齿圈与回转驱动齿轮啮合差速增扭，实现上下车部分 的相对转动
回转支承
工作装置
四 工作装置
工作装置是液压挖掘机的主要组成部分，目前SY系列挖掘 机配置的是反铲工作装置，它主要用于挖掘停机面以下的 土壤，但也可以挖掘最大切削高度以下的土壤。 反铲工作装置包括： 1、动臂、斗杆、铲斗 2、四连杆机构（摇杆、连杆）
3、动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸和液压管路等。
工作装置
连杆机构
动
臂
提升负载
提升负载
铲斗
•
五 液压系统
液压系统
• 液压元件组成： 动力元件、控制元件、执行元件、
辅件 动力元件：主泵（上车部分） 控制元件：主控制阀组（上车部分） 执行元件：回转马达（上车部分）、行走马达（下车部 分）、动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸（工作装置）。 辅件：油箱、油冷却器、蓄能器、电磁阀、比例阀、先 导滤清器、中央回转接头、液压管接件等。
配重
下车部分
•
三 下车部分
下车部分功能：支承挖掘机的重量，并把驱动轮传递 的动力转变为牵引力，实现整机的行走。 下车部分包括：
1、底盘 2、中央回转接头 3、回转支承
下车部分
回转支承 中央回转接头
引导轮 支重轮
张紧装置 托链轮
履带 驱动轮
行走马达+减速机
底盘
1、底盘 （1）、履带架 （2）、行走机构（行走马达+减速机） （3）、四轮一带（履带、引导轮、支重轮、托轮、 驱动轮） （4）、张紧装置
二 上车部分
1、上平台 2、动力系统 3、驾驶室 4、配重 5、液压系统的主要部分主泵、主 阀、回转机构、液压油箱等 6、电器部件
平 台
• 1、平台
回转支承
工作装置
四 工作装置
工作装置是液压挖掘机的主要组成部分，目前SY系列挖掘 机配置的是反铲工作装置，它主要用于挖掘停机面以下的 土壤，但也可以挖掘最大切削高度以下的土壤。 反铲工作装置包括： 1、动臂、斗杆、铲斗 2、四连杆机构（摇杆、连杆）
3、动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸和液压管路等。
工作装置
连杆机构
动
臂
提升负载
提升负载
铲斗
•
五 液压系统
液压系统
• 液压元件组成： 动力元件、控制元件、执行元件、
辅件 动力元件：主泵（上车部分） 控制元件：主控制阀组（上车部分） 执行元件：回转马达（上车部分）、行走马达（下车部 分）、动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸（工作装置）。 辅件：油箱、油冷却器、蓄能器、电磁阀、比例阀、先 导滤清器、中央回转接头、液压管接件等。
配重
下车部分
•
三 下车部分
下车部分功能：支承挖掘机的重量，并把驱动轮传递 的动力转变为牵引力，实现整机的行走。 下车部分包括：
1、底盘 2、中央回转接头 3、回转支承
下车部分
回转支承 中央回转接头
引导轮 支重轮
张紧装置 托链轮
履带 驱动轮
行走马达+减速机
底盘
1、底盘 （1）、履带架 （2）、行走机构（行走马达+减速机） （3）、四轮一带（履带、引导轮、支重轮、托轮、 驱动轮） （4）、张紧装置
二 上车部分
1、上平台 2、动力系统 3、驾驶室 4、配重 5、液压系统的主要部分主泵、主 阀、回转机构、液压油箱等 6、电器部件
平 台
• 1、平台
第二章履带式底盘行驶理论
各种常见土壤的抗陷系数(单位沉陷量接地比压)和最大容许比压 表2-2
土壤种类
沼泽
P0 kpa/m
490.33~980.67
pmax kpa
29.23~56.84
沼泽土
湿粘土、松砂、耕过的土地 大粒砂、湿的中等粘土 中等粘土和湿实粘土
1 176.80~1 471.00
1 961.33~2 942.00 2 942.00~4 412.99 4 903.33~5 883.99
车辆的内部滚动阻力
• 组成：
– 驱动轮、引导轮、支重轮和托链轮转动时轴承内部产生的摩擦 力； – 上述各轮与履带轨链接触和卷绕时所产生的摩擦力； – 卷绕履带时轨链销轴和销套之间所产生的摩擦力等。
• 上述各摩擦力换算成行走机构摩擦力矩Mr又可分为两组：
– 由不变的法向压（如履带预张紧力、车辆使用重量）力产生的 摩擦力矩Mr2 ，这部分阻力矩与驱动力大小无关，相当于拖动行 驶时行走机构内部摩擦阻力矩； – 由履带的附加张紧力Ft产生的摩擦力矩Mr1 ，该摩擦阻力矩近似 与驱动力矩成正比，可以方便地用一个效率系数表示。 – Mr = Mr1 + Mr2
外部阻力为：
n 1 Kc z0 K 将压力p计算公式代人并积分得： Ff 1 2b b n 1
z0 2W Ff 1 2b pdz 0 L
内摩擦模量
假设车辆垂直载荷在两条履带上均匀分布，则土壤单位面积 上承受压力为： 车辆使用重量 Gs Kc n p p K z 2bL0 b 履带接地长度
0.8~0.9
0.6~0.7 0.5~0.6
细砂土地
开垦的田地 冻结的道路
0.10
0.10~0.12 0.03~0.04
土壤种类
沼泽
P0 kpa/m
490.33~980.67
pmax kpa
29.23~56.84
沼泽土
湿粘土、松砂、耕过的土地 大粒砂、湿的中等粘土 中等粘土和湿实粘土
1 176.80~1 471.00
1 961.33~2 942.00 2 942.00~4 412.99 4 903.33~5 883.99
车辆的内部滚动阻力
• 组成：
– 驱动轮、引导轮、支重轮和托链轮转动时轴承内部产生的摩擦 力； – 上述各轮与履带轨链接触和卷绕时所产生的摩擦力； – 卷绕履带时轨链销轴和销套之间所产生的摩擦力等。
• 上述各摩擦力换算成行走机构摩擦力矩Mr又可分为两组：
– 由不变的法向压（如履带预张紧力、车辆使用重量）力产生的 摩擦力矩Mr2 ，这部分阻力矩与驱动力大小无关，相当于拖动行 驶时行走机构内部摩擦阻力矩； – 由履带的附加张紧力Ft产生的摩擦力矩Mr1 ，该摩擦阻力矩近似 与驱动力矩成正比，可以方便地用一个效率系数表示。 – Mr = Mr1 + Mr2
外部阻力为：
n 1 Kc z0 K 将压力p计算公式代人并积分得： Ff 1 2b b n 1
z0 2W Ff 1 2b pdz 0 L
内摩擦模量
假设车辆垂直载荷在两条履带上均匀分布，则土壤单位面积 上承受压力为： 车辆使用重量 Gs Kc n p p K z 2bL0 b 履带接地长度
0.8~0.9
0.6~0.7 0.5~0.6
细砂土地
开垦的田地 冻结的道路
0.10
0.10~0.12 0.03~0.04
轮式机械驱动桥讲课文档
从动锥齿轮 主动锥齿轮
结构简单，重量轻，传动效率高，主要用在中小型工程机械和汽车上。
第5页，共54页。
单级主传动器
叉形凸缘
结构装 配图：
从动锥齿轮
主动锥齿轮
第6页，共54页。
从动锥齿轮
主动锥齿轮
第7页，共54页。
主动锥齿轮 从动锥齿轮
第8页，共54页。
主动锥齿轮轴
2、双级主减速器
传动方式：
第一级：锥齿轮传动 第二级：圆柱斜齿轮传动
第18页，共54页。
行星轮只有公转无自转时A、B、C三点速度
ua
w'r'
ua uc ub
uc
AC
ub BAC B
w'
第19页，共54页。
直线行驶时的差速器工作情况
齿条
第20页，共54页。
②、转弯行驶
行星轮除公转外，还有自转角速度 ω′ ？？
Ua=ω6r+ω′r′ Ub=ω6r－ω′r′ Uc=ω6r 又A、B点是啮合点，按半轴齿轮
第29页，共54页。
§7-3 半轴
半轴是在差速器壳与轮边减速器或驱动轮之间传递动力的实 心轴，其内端与差速器半轴齿轮花键连接，作用在从动大齿 轮上的力及弯矩由差速器壳直接承受，与半轴无关，即内端 不受力和弯矩。外端与轮边减速或驱动轮轮毂连接。
第30页，共54页。
半轴按其外端支承受力分为
1）全浮式半轴支承 受扭矩，不受弯矩。
2、定轴式圆柱齿轮传动 圆柱齿轮式轮边减速，因结构尺寸大，不好布置，在轮式机械上少
用。多用在履带式机械上和车身较长，便于布置的轮式机械上。
第36页，共54页。
§7-5 典型工程机械驱动桥
ZL50驱动桥
履带式驱动桥构造与维修
从动轮 轮毂
侧传动装置结构原理
(TY-120、TY-180驱动轮)
驱动轮主要包括轮体(驱动轮)、半轴、轴承、轴 承座、调整圈和油封等。
端轴承座
驱动轮
半轴轴承座 调整圈
轴承及外圈 半轴
轴承外壳 油封
侧传动装置结构原理
端面浮动油封：侧传动装置在工作时常与泥水接触，因此侧 传动的密封要好，否则泥水易于侵入和造成漏油而影响轴承 和齿轮的使用寿命。TY-180推土机的驱动轮采用的是端面浮 动油封。这种油封由两个金属密封环和两个“O”形橡胶圈组 成。
工程机械底盘构造与维修
任务五 履带式驱动桥零件图
任务五 履带式驱动桥构造与维修
知识目标： 1、会描述履带式驱动桥的作用、组成、转向制动
原理。 2、会描述转向离合器功用、类型、结构原理及调
整方法。 3、会描述带式制动器功用、类型、结构原理及调
整方法。 4、会描述终传动装置功用、类型、结构。 5、能正确诊断和排除履带式驱动桥典型故障。
侧传动装置结构原理
1、直齿轮终传动
1-两级外内和圆柱 齿轮式最终传动。 1、2-浮动油封3端盖4-支架5-链 轮压紧螺母6、9、 11、15、18-轴承 7-链轮轮箍8-链 轮齿圈10-二级主 动齿轮12-一级主 动齿轮14-驱动盘 16-一级从动齿轮 17-二级从动齿轮 19-横轴20-轮箍 21-壳体22-护板
湿式，多片，弹簧压紧，液压分离式常啮合式的结构。 在正常情况下，由于碟簧的作用, 使内、外摩擦片结 合,从横轴来的动力通过轮毂（6）→内鼓（5）→内齿 片（4）→外摩擦片（3）→外鼓（1）而传递给最终传 动驱动盘。
转向离合器结构原理
当转向操纵阀来的压力油进入轮毂（6）的内腔 时,(见图5-37)推动活塞（10）、螺栓及 压盘(2), 使其朝箭头方向运动，(克服大、小弹簧压力)，从 而使内齿片（4）与外摩擦片（3）之间脱离摩擦,使 外鼓（1）停止传动,从而切断动力传递。 当切断油压，则由于大、小弹簧的压力迫使上述零 件按图示方向运动，使内齿片(4)与外摩擦片接合， 实现动力传递。
侧传动装置结构原理
(TY-120、TY-180驱动轮)
驱动轮主要包括轮体(驱动轮)、半轴、轴承、轴 承座、调整圈和油封等。
端轴承座
驱动轮
半轴轴承座 调整圈
轴承及外圈 半轴
轴承外壳 油封
侧传动装置结构原理
端面浮动油封：侧传动装置在工作时常与泥水接触，因此侧 传动的密封要好，否则泥水易于侵入和造成漏油而影响轴承 和齿轮的使用寿命。TY-180推土机的驱动轮采用的是端面浮 动油封。这种油封由两个金属密封环和两个“O”形橡胶圈组 成。
工程机械底盘构造与维修
任务五 履带式驱动桥零件图
任务五 履带式驱动桥构造与维修
知识目标： 1、会描述履带式驱动桥的作用、组成、转向制动
原理。 2、会描述转向离合器功用、类型、结构原理及调
整方法。 3、会描述带式制动器功用、类型、结构原理及调
整方法。 4、会描述终传动装置功用、类型、结构。 5、能正确诊断和排除履带式驱动桥典型故障。
侧传动装置结构原理
1、直齿轮终传动
1-两级外内和圆柱 齿轮式最终传动。 1、2-浮动油封3端盖4-支架5-链 轮压紧螺母6、9、 11、15、18-轴承 7-链轮轮箍8-链 轮齿圈10-二级主 动齿轮12-一级主 动齿轮14-驱动盘 16-一级从动齿轮 17-二级从动齿轮 19-横轴20-轮箍 21-壳体22-护板
湿式，多片，弹簧压紧，液压分离式常啮合式的结构。 在正常情况下，由于碟簧的作用, 使内、外摩擦片结 合,从横轴来的动力通过轮毂（6）→内鼓（5）→内齿 片（4）→外摩擦片（3）→外鼓（1）而传递给最终传 动驱动盘。
转向离合器结构原理
当转向操纵阀来的压力油进入轮毂（6）的内腔 时,(见图5-37)推动活塞（10）、螺栓及 压盘(2), 使其朝箭头方向运动，(克服大、小弹簧压力)，从 而使内齿片（4）与外摩擦片（3）之间脱离摩擦,使 外鼓（1）停止传动,从而切断动力传递。 当切断油压，则由于大、小弹簧的压力迫使上述零 件按图示方向运动，使内齿片(4)与外摩擦片接合， 实现动力传递。
简述履带式驱动桥最终传动的主要故障及原因
简述履带式驱动桥最终传动的主要故障及原因履带式驱动桥的最终传动由履带、驱动轮、滑轮等组成，对主要故障一般有以下几种：
一、轴承故障。
由于轴承磨损，泥沙沉积和润滑不良等原因，驱动轮和滑轮之间的摩
擦被加剧，旋转困难而出现发动机滑轮卡和车轮跳动现象。
二、轮胎磨损。
由于车轮磨损或地面摩擦等原因，会造成车轮贴地变形，加剧轮胎磨损，导致车轮滑轮脱离，出现车轮滑行现象，无法正常工作。
三、履带故障。
由于履带老化、断裂，加上履带松动、惯性不足、弹性不足等原因，
会使驱动轮和滑轮之间的排列不整齐，影响机械的正常运行。
四、驱动桥位置偏移。
由于缺乏定位及定期校正，导致履带驱动桥的位置偏移，从而
影响机械的正常运行。
五、油水混合问题。
由于金属履带驱动桥的润滑脂因老化或者污染等而发酸，从而引
发油水混合问题，极易造成轮轴及驱动轮轴承损坏，影响机械的正常运行。
六、电气控制系统故障。
机械及电磁器件的运行寿命有限，可以过滤器的衰老，堵塞，接触不良等影响，从而使机械的驱动功能受到影响而不能正常运行。
通过以上几种常见故障的简单介绍，我们可以清楚地看到，履带驱动桥最终传动故障
的原因主要与轴承故障、轮胎磨损、履带故障、驱动桥位置偏移、油水混合问题、电气控
制系统故障等有关。
履带底盘的组成介绍及各参数的计算课件
2、履带式机械倒档越过沟渠，其全部重量支承在引导轮
和驱动轮上；
最新 PPT
中南大学 杨忠炯
3、履带式机械倒档越过一突起的障碍物，其全部重量支承 在两边各一个支重轮上，此支重轮是重心附近的支重轮。
计算步骤：由这三种工况计算出各危险断面垂直面内的弯 矩，再考虑在这些位置上同时又在转弯，从而将水平面内 的弯矩叠加进来。在分别计算应力值后，再计算其应力之 和。
Pmax=.0.75Gt
式中 - 附着系数,履带式机械初算时可取 =1; Gt – 推土机总重.
组合式履带由履带板、轨链节、履带销、销套、螺栓 等零件组成。
一般来讲，销子的剪切、销与销套间的挤压、销子的 抗弯强度都不成问题，因为履带的主要破坏形式是磨损。
最新 PPT
中南大学 杨忠炯
右图8-12所 示轨链节11、2-2、33断面处常 出现断裂。
上面所讲的履带板均由几种零件组合而成，通常将这 种由几种零件组合而成的履带称为组合式履带。
组合式履带的优点：链轨节和支承板可以分别用不同的材 料制造，链轨节（履带节）常用易加工的中碳钢或中碳低 合金钢，因而容易将铰链作成封闭式使尘土不易进入，延 长履带的使用寿命。支承板用耐磨的特种合金钢轧制成型， 然后切断而成。此外当履带磨损后，只需根据具体情况单 独更换支承板或链轨节，不必一起更换。换用不同型式的 支承板，还可以使拖拉机进最行新 PP不T 同的作业。 中南大学 杨忠炯
销和销套之间具有间隙，可使两块履带板自由相对转 动。销套同时也是驱动轮驱动履带运转的节销。
工程机械用的履带一律采用轧制，以利于节省材料， 提高质量和批量生产。
图8-6之结构对履带防尘未考虑，这是其不足之处。在 D80A推土机轨链节的凹槽中各放置了一个防尘圈，这样 以来对于防止灰尘砂砾的进入很有效，使履带销和销子 套间的磨损大为减小，如下图8-7所示。
工程机械底盘传动系统构造与检修—履带式驱动桥的构造认识
减速增扭
➢通过主传动器锥齿轮改变转矩传递的方向； 改变转矩方向
➢通过差速器或转向离合器实现车轮的 差速传动。
实现差速传递
履带式推土机的组成
轮边减速器 主传动器
驱动链轮
转向离合器 制动器
驱动链轮
主传动器与轮边减速器
主减速器
轮边减速器
主传动器与轮边减速器与轮式驱动桥一样，此处不再详细赘述。
转向离合器与制动器
履带驱动桥的作用 与组成
履带式驱动桥的作用 履带式驱动桥的组成
履带式驱动桥的作用
履带式驱动桥在哪里？
1、驱动链轮 2、轮边减速器 3、制动器 4、转向离合器 5、主传动器
想一下图中的数字分别是什么？
履带式推土机结构示意图
➢将动力传递给驱动链轮；
想一下，履带式驱 动桥和轮式一样吗？
传递动力
➢通过主传动器和轮边减速器实现两次 降速增扭的作用；
当动力到达转向离合器时，由 转向离合器的主动盘带动从动 盘，从而带动离合器壳体转动， 把动力传递到半轴。
半轴接受转向离合器传 递过来的动力并将其传递到轮 边减速器，一般推土机的轮边 减速器都设计成两级定轴齿轮 减速，可以实现再次减速增扭。
总结一下：在履带式驱动桥的工作过程中，要经历主传动器的减速增
扭，转向离合器的配合工作，轮边减速器的减速增扭，最终到 达驱动链轮推动机械前进或后退。
履带式驱动桥的动力传递路线 履带式驱动桥的动力传递路线
主传动器
转向离合器
轮边减速器
驱动链轮
履带式驱动桥的工作过程
履带式驱动桥首先是接受 万向传动传递过来的转矩，然 后经过主传动器实现再次减速 增扭。
经过主传动器减速增扭之 后的动力，再经过主传动器从 动齿轮轴传递到两侧转向离合 器。转向离合器的工作要受到 液压系统的控制，一般情况下， 转向离合器设计成常合式。
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变速箱输出
Ⅰ
输入/液力
变矩器输出
五三 个进 操三 纵退 元行 件星 实式 现动 进力 退换 六挡 个变 档速 位箱
（三）动力差速式转向装置 转向液
压马达
中央传动 锥齿轮
右驱动 链轮
左驱动 链轮
实例：最终传动
三 浮动
浮 驱动轮 油封 动 密 浮动
油封
封 轮毂
（一）概述
旋转密封装置
转轴
优点：结构简单、 安装方便、技术含 量高、密封性能好、 使用寿命长
优点：
1. 由于液压马达转速的无级控制与双向传动，可对左右履带速 差进行无级精确控制，改善作业性能；
2. 转向时两侧履带始终传力，可以不降低平均车速。
（四）总结
单流传动系统：变速机构和转向机 构串联，发动机动力经变速机构后 进入转向机构
独立式转向装置(常规)
双流传动系统：变速机构和转向机 构并联，发动机动力经分流机构分 流为转向功率流和直驶功率流，经 转向机构和变速机构后汇流传递入 驱动轮
第八章 履带式工程机械驱动桥 （二）
回顾:常规履带式工程机械驱动桥
最 驱终 动传 轮动
转向离合器
中央传动 制动器
一、动力差速式转向装置
动力差速式转向装置替代多片湿式摩擦离合器的接 合分离，实现转向
（一）结构
实例1：卡特彼勒 推土机
左行星排
左最终 传动
转向马达
中行 星排
中央传动 主动齿轮
右行 右最终 星排 传动
（3）驱动链轮高置，履带呈三角形布置，驱动链轮脱 离行走架，完全消除了地面直接传递到驱动链轮的垂直 载荷。
（4）制动器以湿式多片常制动离合器代替带式制动， 减少了制动能耗，提高了行走及作业安全性。
（5）机器转向时可走出一条光滑的轨迹，其平均速度 与直行时相同，且转向时两侧履带的驱动力能保证，生 产率得到提高。
2. 工况1：无负荷
输入轴
导轮 输出轴
• 发动机运转，输出轴/行星架无旋转阻力， 因此，n泵轮 = n涡轮；
• 输入轴、泵轮、太阳轮、齿圈、涡轮、行星架、输出轴以相同速度 转动。
3. 工况2：有负荷
• 输出轴/行星架受到阻力而转速下降，太阳轮和泵轮依然以发动机 的转速旋转，保持不变；齿圈的转速降低，涡轮的转速随之降低， 使泵轮与涡轮的转速差增大，泵轮转矩增大，涡轮转矩也同步增大， 增大的转矩通过齿圈和行星轮被传递到输出轴上。
外功率分流液力机械变矩器 单级单相液力变矩器和单行星排
（一）液力变矩器
动力传递路线： 第一路，飞轮→齿圈→泵轮→涡轮→齿圈(行星排)； 第二路：飞轮→太阳轮，二者合流至行星架将动力传到从动轴
分析
涡轮
泵轮
1. 关系式
n输入轴 = n太阳轮 = n泵轮 n齿圈 = n涡轮 n太阳轮 + kn齿圈 - (1+k)n行星架 = 0
顶推梁的后端铰接在底盘的台车架上，推土板在提升油缸作 用下可绕其铰接支点提升或下降。推土板、顶推梁、斜撑杆
和中央拉杆等组成一个刚性构架，以承受推土作业的负载。
（二）动力传递
动力由中央传动进入中行星排4后,分为两路：
➢左履带：从左行星 左行星排 排进入左最终传动 左最终 传动 驱动左侧履带行走；
按功率大小，可以分为
小型（37kW以下） 中型（37~250kW） 大型 （250kW以上）
按走行方式：履带式和轮胎式 按传动方式：机械式、液力机械式、全液压式和电气传
动
推土机工作装置的构造
提升油缸 推土板
松土器
顶推梁 斜撑杆（拉杆）
刀片
推土机的工作装置：推土板、刀片、顶推梁、斜撑杆和提升 油缸，松土器（大、中型推土机装备）
分析
涡轮
泵轮
1. 关系式
n输入轴 = n太阳轮 = n泵轮 n齿圈 = n涡轮 n太阳轮 + kn齿圈 - (1+k)n行星架 = 0
2. 工况1：无负荷
输入轴
导轮 输出轴
• 发动机运转，输出轴/行星架无旋转阻力， 因此，n泵轮 = n涡轮；
• 输入轴、泵轮、太阳轮、齿圈、涡轮、行星架、输出轴以相同速度 转动。
➢ 基本构成：
1. 行星排×3 2. 转向液压马达×1
左制动器
右制动器
半轴
驱动链轮
一级行星轮 二级行 星轮
实例2：小松推土机
左行星排 中央传动主动齿轮 右行星排 转向马达
推土机概述
推土机是铲土运输机械类产品中的主要机种，广泛应用 于矿山、水利、建筑、筑路、采煤、港口、农林及国防 工程等领域，可完成开挖、堆积、回填、平整及压实等 作业，是短距离运输的理想设备。
➢ 机器直线行驶条件：
k1=k3
nL
k1nm (1 1 k1
k2 )n0 k2Fra biblioteknR(1 k1)(1 k2 )n0 (1 k1 k2 )(1
k1k2nm k3 )
2.转向对称条件
➢ 转向马达转动时，一边履带速度增加量与另一边履带 速度减少量相等；当机器停止时，机器能原地转向 即：n0=0 时, nL= -nR
转向马达
中行 星排
中央传动 主动齿轮
右行 右最终 星排 传动
➢右履带：从右行星 排进入右最终传动 驱动右侧履带行走。 左制动器
右制动器
（三）工作原理
各行星排转速方程式： ntL k1nqL (1 k1)nq0 0 nt0 k2nq0 (1 k2)n0 0 ntR (1 k3)nR 0
➢ 机器转向对称条件：k2=k3 +1
3.机器转向时两侧履带平均速度
n
nL
nR 2
(k2
1)n0 / 2k2
机器转向时的平均速度仅与中央传动速度n0有关，
而与转向马达的速度nm无关。
4.实例（Caterpillar D8推土机）
齿数
行星排
1
2
3
zt
30
24
30
zx
23
30
23
zq
75
84
分动箱
转向液压泵
传 转向操纵阀 动 系 统 转向液压马达 示 意 左驱动链轮 图
最终传动
发动机
液力变矩器 中央传动
动力差速转向装置 右驱动链轮
制动器 变速箱
液力机械 变矩器 最终传动 制动器 中央传动
转向 马达
制动器 最终传动
变速箱
（一）液力变矩器
1.齿圈 2.飞轮 3.太阳轮 4.行星轮 5.涡轮 6.泵轮 7.输出轴
动力差速式转向装置
二
卡特大型履带式推土机D8R
高 驱 动 式 驱 动 桥 概 述
分动箱
转向液压泵
传 转向操纵阀 动 系 统 转向液压马达 示 意 左驱动链轮 图
最终传动
发动机
液力变矩器 中央传动
动力差速转向装置 右驱动链轮
制动器 变速箱
1. 动力传递 （1）中央传动→差速转向和制动器组→左最终传动3→ 左驱动链轮 （2）中央传动→行星减速器与制动器→右最终传动8→ 右驱动链轮 2. 特点 （1）驱动链轮与中央传动在一条直线上，位置较高， 故称为高驱动式驱动桥。 （2）结构复杂，制造难度大，成本高；传动部件模块 化装配，许多较大的构件可以在施工现场更换，易于 拆装及维修。
迷宫式 密封
定环
动环
密封端面
（二）组成
O形密封圈
浮封环（马鞍形金
属环）
轮毂
浮封座
O形密封圈
油封盖
箱体
密封端面
O形密封圈
浮封环
复习思考题：
1.试述履带式工程机械驱动桥的类型及其特点。 2.履带式机械的转向离合器有何类型？各有何应用？ 3.履带式机械的转向制动器有何类型？各有何特点？ 4.试述动力差速式转向装置的工作原理。 5.履带式工程机械常用的最终传动有什么类型？
关系式 ntL nt0 ntR
nqL nm
nL nq0
由方程组可得：
nL
k1nm (1 1 k1
k2 )n0 k2
nR
(1 k1)(1 k2 )n0 (1 k1 k2 )(1
k1k2nm k3 )
1.直线行驶条件
➢ 转向马达不转动时机器直 线行驶 即：nm=0 时，nL= nR
75
k
2.5
3.5
2.5
（四）总结
动力差速式转向装置的特点
1. 每次转向时，皆以全功率、比较高的速度将连续的动力传向 左右履带；
2. 使一侧履带增速，另一侧履带相应减速，实现转向； 3. 使每侧履带不失动力地平稳、精确地单手柄操纵，带负载时
可提高转弯速度50%； 4. 减少单侧履带传动转向时，可能发生的打滑现象。
3. 工况2：有负荷
• 随着推土机负荷不断增大，输出轴/行星架阻力相应增大，转速继 续降低。当负荷增大到一定程度时，输出轴/行星架的转动停止， 行星轮的自转速度达到最大，齿圈与涡轮会停止转动（或出现反向 缓转），此时液力变矩器和行星排放大的转矩也处于最大值。
（ 二 ） 自 动 变R 速 箱
F ⅢⅡ