引导轮设计说明书

南昌工程学院

课程设计说明书题目：履带引导轮设计

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目录

一、设计任务 (3)

二、结构参数计算 (3)

三、性能参数 (4)

四、引导轮的结构和作用 (9)

4.1、引导轮轴设计 (9)

4.2、轮体设计 (10)

4.3、引导轮堵板设计 (12)

4.4、引导轮装配图设计 (13)

五、设计小结 (15)

六、参考文献 (16)

一、设计任务

引导轮安装在履带上，用来引导履带。已知液压挖掘机履带节距为135mm（见表一），参考中华人民共和国机械行业标准JB/T 2983.2-2001（履带式推土机引导轮行业标准），分析标准中给出的图，得知引导轮主要包括引导轮轴，轴套，铁套，轮体，堵板以及一些标准件，参考此图，并参考相关标准，设计出液压挖掘机的引导轮。

表一工程钻机质量与履带节距的关系

二、结构参数计算

根据履带的节距参考JB/T 2983.2－2001履带式推土机引导轮行业标准，其直径为488mm 。其它安装尺寸与技术要求可参考该标准。

2-1、 驱动轮节圆D q

⎪⎭

⎫ ⎝⎛=z t D q 360/

式中t ——履带节距

Z ——驱动轮齿数，齿数选择见下表二。

表二 驱动轮参数表

将参数代入上式可得 D q =543mm 。 2-2、 导向轮工作面直径D d

Dq D d )9.0~8.0(=

将（1）中求的D q 代入得 D d =434.4～488.7mm ；取整数的D d =488mm. 2-3、 托链轮踏面直径D t

t D t )0.1~8.0(≤

上式中t=135mm ，从而求得D t ≤108～135mm 。

2-4、 支重轮踏面直径D z

t D z )0.1~8.0(≤

上式中t=135mm ，从而求得D t ≤108～135mm 。

2-5、 支重轮个数n

2

2Z t A n +=

式中A ——轴距（10-3mm ）。

为了减小摩擦损失，拖链轮的数目不宜过多，小挖掘机每侧拖链轮一般为1个；考虑到滚动阻力的大小和接地比压的均匀性，小挖掘

的每侧支重轮通常为4～5个，具体数目随机重的增加而增多。

三、性能参数计算

3-1、行驶速度V

V max =4.4km/h V min =2.4km/h （行驶速度参照SY75C-9） 3-2、.爬坡能力α

履带行走装置一个显著特点就是爬坡能大，一般为50%～80%。 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： （1）、挖掘机自重在斜坡方向的分力

αsin G W p =

式中 G ——挖掘机的自重（N ）； α——坡度角 。 （2）、.运行阻力

αcos 12.0G Wy =

（3）.履带的内阻力

G W n 06.0=

则最大牵引力应不小于这些阻力之和，即

n y p W W W T ++≥

此外还应满足挖掘机在爬坡不打滑的条件，即

T G ≥αϕc o s

式中ϕ——履带与地面的附着系数，见下表三。

表三 履带与地面的附着系数

从上表中选取06.0=ϕ，即松散土路；求挖掘机的最大爬坡能力

︒=20α

3-3、.接地比压p

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：

bL

mg

p 2=

或

)

25.0(2o h l b mg p +=

式中 p ——履带平均接地比压（Pa ）； m ——挖掘机工作质量（kg ）；

g ——重力加速度（m/s

2

）；

L ——履带接地长度（m ）；

b ——履带宽度（m ）；

o h ——履带高度（m ）

。 平均接地比压是履带式液压挖掘机的一个重要指标，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；结合上面公式其中 L=2195mm （参照SY75C-9）；b=400mm ，即可得出接地比压

p =33.485×10

3

Pa.

3-4、.最大牵引力T

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，一般情况下，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T 计算公式为：

G fG T T T t f αsin +=+=

式中 T f ——履带行走装置的滚动阻力； T t ——履带行走装置坡道阻力；

f ——履带行走装置的滚动阻力系数，见下表； α——最大设计坡度角； G ——为整机重力。

表三 滚动阻力系数f

根据此式可以得出最大牵引力T =25990N.

四、引导轮结构设计

引导轮主要由引导轮轴、引导轮堵板、引导轮轮体和一些标准件（铁套、圆柱销、双金属轴套、螺栓弹簧、垫片浮动、油封浮油环、O形密封圈）组合而成，起作用主要是引导履带正确的卷绕，同时利用张紧装置使引导轮移动以调整履带的张紧度，所以引导轮既是履带的引导轮，有事张紧装置中的张紧轮。下面将主要介绍引导轮轴、引导轮堵板、引导轮轮体的设计。

4.1、引导轮轴设计

图1 引导轮轴

根据JB/T 2983.2－2001，履带节距为135mm的引导轮轴总长为336mm，由于引导轮是对称的，轴的外形结构也可采用全对称式的结构，轴正中间处轴肩用来定位两个轴套，其结构及尺寸数据如图1，轴中间的孔道用于储存润滑油，润滑油从轴左端注入，从轴上另两个出口流出，达到润滑各界面效果。注油后，左端用一个M12×1.5的螺塞密封，防止漏油。轴上直径为45的两端轴段上分别有一个3×3的小槽，是用来安装两个密封圈，防止油的泄露。