履带式行走底盘设计

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履带底盘的组成介绍及各参数的计算

Pmax 0.75Gt F 2(BD)
式中 B – 轨链节高度； D – 销子套外径； - 轨链节最小厚度。
轨链节的主要破坏形式仍为踏面磨损。
履带板宽度b由设计规定的机械平均单位接地压力Pp确定
b Gt 2 LP p
应处理好参数b和履带接地长度L的关系。窄而长的履带，滚动阻力小（因土壤变形阻力较小），牵引附着性能较好，但转向阻力较大。b/L之值一般为：
设计履带架时，要妥善确定履带架摆动轴线、驱动轮轴线、导向轮轴线间的距离。
图8-3为TY150推土机行走系布置图。其履带架铰接中心线与驱动轮轴线重合。
右图8-4为D10推土机行走系布置图，其履带架铰接中心线与驱动轮轴线不重合。
现代结构的半刚性悬架履带拖拉机中，广泛采用平衡梁，如右图 8-5所示。
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。
另一种密封式履带其结构见右图8-8所示。
由于履带密封技术在实践中卓有成效，国内外又研制成功另一种密封润滑履带，其结构见右图8-9所示。
二、车架型式：全梁式、半梁式两种。
全梁架式车架是一完整的框架，如东方红75拖拉机， Caterpillar后置发动机式装载机等采用这种全梁式车架。
半梁架式车架一部分是梁架，而另一部分则利用传动系的壳体。这种车架广泛用于工程机械履带拖拉机中。
如图7-1为两根箱形纵梁和后桥桥体焊成一体，其前部用横梁相连。
1、节销式啮合：驱动轮轮齿与履带板的节销进行啮合。
这种啮合方式履带销所在的圆周近似地等于驱动轮的节圆，驱动轮轮齿作用在节销上的压力通过履带销的中心，如图8-6和8-7所示。

履带底盘设计文献综述

文献综述题目牙轮钻机的履带底盘设计学生姓名***专业班级机械设计制造及其自动化**级**班学号541002010***院（系）机电工程学院指导教师(职称)**（副教授）完成时间 201*年 *月 **日牙轮钻机的履带地盘设计摘要：履带式底盘的结构特点和性能决定了它在工程机械作业中具有明显的优势。

根据整体承重对牙轮钻机的要求，进行履带式牙轮钻机底盘的设计。

项目研究对提高工程机械设计水平和履带行驶技术水平具有重要意义。

该研究应用农业机械学、汽车拖拉机学、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。

利用Auto CAD、Pro/E等工程软件完成了底盘的整体设计，达到了技术任务书的要求。

从而得到了整体机架与其相关配合的结构框架，对以后的进一步分析提供了一定的资料。

关键词：履带；底盘；行走装置；设计1.该研究的目的及意义履带式拖拉机的结构特点和性能决定了它在重型工程机械作业中具有明显优势。

首先，支承面积大，接地比压小。

比如，履带推土机的接地比压为0.0002~0.0008N/㎡,而轮式推土机的接地比压一般为0.002 N/㎡。

因此，履带推土机适合在松软或泥泞场地进行作业，下陷度小，滚动阻力也小，通过性能较好。

其次，履带支承面上有履齿，不易打滑，牵引附着性能好，有利于发挥交大牵引力。

最后，履带不怕扎、割等机械损伤。

因此，综合考虑,本设计围绕履带式行走底盘的相关资料对其进行相应的设计及创新。

主要以参考工程机械为主，结合现有的底盘进行设计。

此款履带拖拉机适用于我国大型露天矿山。

2.履带行走装置的结构组成及其工作原理履带行走装置有“四轮一带”（驱动轮、支重轮、导向轮、拖带轮及履带），张紧装置和缓冲弹簧，行走机构组成。

履带行走机构广泛应用于工程机械、拖拉机等野外作业车辆。

行走条件恶劣，要求该行走机构具有足够的强度和刚度，并具有良好的行进和转向能力。

履带行走装置设计

履带行走装置设计工程钻机—履带行走部分设计摘要工程机械是国民经济建设及国防工程施工中使用的重要技术装备，在国民经济建设中，尤其是城市建设、民用建筑、水利建设、道路构筑、机场修建、矿山开采、码头建造、农田改良中，工程机械起着越来越重要的作用。

我国的工程机械行业目前进入了一个高速发展阶段，推、挖、装、起重、铲土运输、筑路、农用机械等各种品种齐全并形成了系列化，各种工程机械虽然品种很多但基本上可划分为动力装置、行走装置和工作装置。

履带行走装置的挖掘机履带行驶系统包括车架。

行走装置和悬架三部分。

车架是整体骨架，用来安装所有的总成和部件。

行走装置用来支持机体，把动力装置传到驱动轮上的驱动转矩和旋转运动变为车辆工作与行驶所需的驱动力和速度。

悬架是车架和行走装置之间互相传力的连接装置。

本文在详述履带行走装置整体设计的基础上，又对驱动轮、拖链轮、导向轮、支重轮结构进行了设计，对一些关键部分进行了设计校核计算。

对各个轮的加工工艺有粗略的描述。

本文还详述了减速系统的设计包括轴、齿轮的选择及校核。

关键词：整体设计；驱动轮；支重轮；减速系统AbstractConstruction Machinery is a national economic construction and national defense construction in the importance of the use of technical equipment, construction in the national economy, especially in urban construction, civil construction, water conservancy, road building, airport construction, mining, pier construction, agricultural improvement, mechanical engineering is playing an increasingly important role. China's construction machinery industry has now entered a phase of rapid development, pushing, digging, loading, lifting, shoveling transport, roads, agricultural machinery and other species and formed a complete series, all kinds of construction machinery but although many species can basically be classified into power plant, operating equipment and working equipment.Crawler excavator crawler traveling device system includes the frame. Walking devices and suspension of three parts. Overall skeleton frame is used to install all the assemblies and components. Walking device used to support the body, the power plant came on the drive wheel torque and rotary movement into a vehicle required for work and driving the driving force and speed. Suspension is a walking frame and transmission device between the connected devices.In this paper, detailed walking track devices based on the overall design, but also on the driving wheel, drag chain, guide wheel, supporting wheels structure design, for some of the key parts of the design verification calculation. For each round of processing technology has a rough description. This article also details the system design, including speed shaft, gear selection and verification.Keywords: the overall design, wheel, supporting wheels, slowing the Department目录摘要............................................................. I Abstract......................................................... II 第一章前言. (3)1.1国内履带式液压驱动底盘的现状 (3)第二章履带式行走装置的总体方案设计 (3)2.1履带式行走装置的特点 (3)2.2国内履带式液压驱动底盘的发展趋势 (3)2.3 产品的主要技术要求 (3)2.4总体设计依据 (3)2.5履带式行走装置的功用与组成 (3)2.5.1驱动轮 (3)2.5.2支重轮 (3)2.5.3导向轮 (3)2.5.4缓冲装置 (3)2.5.5托链轮 (3)2.5.6履带 (3)2.6考虑到的若干方案的比较 (3)2.7履带式行走装置的接地比压 (3)2.8运行阻力计算 (3)2.8.1履带支承长度L、轨距B和履带板宽度b (3)2.8.2履带的张紧度计算 (3)2.8.3节距 (3)2.8.4运行阻力计算 (3)2.9拟定和分析传动方案 (3)第三章传动方案的总体设计及各零部件的设计 (3)3.1选择液压马达 (3)3.2液压马达选取 (3)3.3液压泵的选取 (3)第四章驱动轮的设计 (3)4.1驱动轮的整体设计 (3)4.2 驱动轮的形状 (3)4.2.1 驱动轮的结构 (3)4.2.2 驱动轮齿数的设计计算 (3)4.3 驱动轮各部分结构尺寸 (3)4.4 轴的设计 (3)4.4.1 轴直径的确定 (3)4.4.2 心轴的强度校核 (3)4.5 轴承的计算 (3)4.6 驱动轮的加工工艺 (3)4.6.1 工艺方案 (3)4.6.2 工艺基准选择 (3)4.6.3 加工顺序的安排 (3)4.7 标准件的选择 (3)第五章支重轮和托链轮的设计及计算 (3)5.1 支重轮的直径 (3)5.1.1 支重轮的摩擦阻力"F (3)w5.1.2 支重轮的摩擦阻力 (3)5.1.3 支重轮轴强度的校核： (3)5.2 支重轮的加工工艺 (3)5.2.1选材及结构 (3)5.2.2 热处理 (3)5.2.3 表面喷丸 (3)5.2.4 压力机压铜套 (3)5.3托链轮轮及轴的强度校核 (3)5.3.1根据轴的结构图做出轴的计算简图 (3)5.3.2根据轴的计算简图做出轴的剪力图与弯矩图 (3)5.3.3确定材料的许用切应力和弯曲应力 (3)5.3.4 校核轴的剪切应力及弯曲强度 (3)第六章导向轮的整体设计 (3)6.1 导向轮的结构设计 (3)6.1.1导向轮的结构形状 (3)6.1.2轮轴的设计 (3)6.1.3轴径d 的确定 (3)6.1.4 轴的强度校核 (3)6.3 导向轮外部尺寸 (3)6.3.1轮的尺寸 (3)6.4轴承的计算 (3)6.4.1验算轴承的平均压力P(单位./MPa) (3)6.4.2 验算轴承的pv (单位Mpa.m/s)值 (3)6.4.3 验算滑动速度v （单位/m s ） (3)6.5 标准件的选择 (3)第七章履带的选择 (3)第八章履带张紧装置 (3)8.1结构形式和设计要求 (3)8.1.1结构形式 (3)8.1.2对张紧装置的设计要求是： (3)8.2 设计方法 (3)8.2.1履带的张紧度 (3)8.2.2缓冲弹簧的预紧力1H P 和最大弹性行程时的张力2H P 。

《履带式底盘设计》课件

支撑轮用于支撑履带，减少行走过程中的振动和冲击。支撑轮的位置和数量根据底盘结构和行走需求而定。
履带式底盘的设计原则
稳定性
底盘设计应确保在各种地形和工况下的稳定性
，防止倾翻和滑移。
效率与可靠性
设计应注重提高行走效率和可靠性，降低故障率，确保长期稳定运行
。
机动性
底盘应具备良好的机动性，能够快速响应操作指令，适应不同地形和
详细描述：优化履带式底盘设计，降低其能耗，例如优化传动系统和动力系统，提高能量利用效率，减少燃油消耗和排放。
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总结词：减少排放
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总结词：循环利用
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详细描述：优化履带式底盘设计，使其易于拆卸和回收利用，提高资源的循环利用率，降低对环境的负担。
基于成本优化的履带式底盘设计
总结词
降低制造成本
01
02
详细描述
通过优化设计，降低履带式底盘的制造成本，例如采用低成本材料、简化制造工艺、优化零部件结构等。
总结词
提高生产效率
03
总结词
降低维护成本
05
06
04
详细描述
优化履带式底盘设计，提高生产效率，例如采用标准化的零部件和模块化的结构，简化生产流程，降低生产成本。
性能。
履带结构优化
根据底盘结构和行走需求，对履带结构进行优化设计，如履带宽度、节距、履带块数目等，以提高履带适应性和行走稳定性。
履带连接方式
选择合适的履带连接方式，如螺栓连接、卡扣连接等，以确保履带的可靠性和装配方便性。
驱动轮设计
驱动轮材料
01
选择具有高强度、耐磨和耐冲击性能的驱动轮材料，如铸钢、

小型履带式液压挖掘机底盘履带、支重轮、拖链轮的设计附带CAD图纸

目摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 Abstract⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (4)第一章引言 (5)1.1 挖掘机简介 (5)1.2 小型液压挖掘机的现状与开展趋势 (7)第二章构参数算 (9)2.1 履带链轨节节距t 与履带板宽度 (9)2.2 驱动轮节圆直径D q (9)2.3 导向轮工作面直径D d (9)2.4 拖链轮踏面直径D t (9)2.5 支重轮踏面直径D z (10)2.6 链轨节数 n、拖链轮数量 (10)第三章性能参数算 (11)3.1 行驶速度 V (11)3.2 爬坡能力α (11)3.3 接地比压p (12)3.4 最大牵引力T (13)第四章履 (14)4.1 履带介绍 (14)4.2 履带结构和作用 (15)4.3 履带装配设计 (21)第五章支重 (23)5.1 支重轮简介 (23)5.2 支重轮数量计算 (23)5.3 两个支重轮间距离 (24)5.4 支重轮设计 (24)5.5 装配完成设计 (28)第六章拖 (30)6.1 拖链轮的工作原理 (30)6.2 拖链轮的结构 (30)6.3 拖链轮技术要求 (30)6.4 拖链轮的组成零件设计 (31)第七章设计小结与体会 (37)参考文献 (38)附录一：英文文献翻译 (39)附录二 :英文文献原文 (43)小型履带式液压挖掘机底盘履带、支重轮、拖链轮的设计摘要：挖掘机，又称挖掘机械，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。

本文介绍了小型履带式液压挖掘机履带、支重轮、拖链轮的结构形式及组成，并对其做了结构尺寸设计及履带行走装置性能参数的计算，给出了履带、支重轮、拖链轮装配图和各主要零件的零件图。

关键词：挖掘机履带支重轮拖链轮The design of the small caterpillar hydraulic excavatorcrawler ,supporting wheel and drag sprocketAbstract: Excavator ,also calls excavating machinery, is an earthwork machinery to use the bucket mining the materials above or below the bearing machine surface , and to load to the transport vehicles or to discharge to the heap of yard. This paper introduces the crawler ,the supporting wheel and the drag sprocket ’structure form and composition of the small caterpillar hydraulic excavator,and the structure size is done in the design and the performance parameters of caterpillar walk device is calculated,and the assembly drawings ,the main assembly parts graph of the crawler,supporting wheel ,drag sprocket are given.Keyword:excavator crawler supporting wheel drag sprocket第一章引言本次设计的内容是小型履带式液压挖掘机底盘履带、支重轮、拖链轮的设计。

第二篇工程机械底盘设计第十一章履带式工程机械行走

➢α=90°，纯剪切
➢ 弹簧变形(biàn x当ínαg=)6量0°，大弹，簧但的弹橡性胶(tánxìng)变形和承载能力都比较大，弹簧的压缩变形
能和剪切变形能都得到了较充分的利用，因此这时弹簧吸收的能量最大。
抗剪能力差，因此
吸收能量的能力较
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三弹性 (tánxìng)悬架
机体重量完全经弹性元件传给支重轮。悬架的减振、缓和路面冲击能力强。能够(nénggòu)缓和机器高速行驶而带来的各种冲击。
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整体式履带(lǚdài) 履带(lǚdài)板履带(lǚdài)销
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组合式履带 (lǚdài)
履带(lǚdài) 板
链轨节
履带(lǚdài) 销
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标准型（一般土质(tǔ zhì)地面）矮履齿型（松散(sōngsǎn)岩
石地面）
双履齿型（矿山
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第二节履带式机械(jīxiè)的悬架
一、刚性(ɡānɡ x➢ìn机ɡ体)悬重量架完全经刚性元件传给支重轮，无弹性元件和减振器，不能缓和冲击和振动
，但具有较好的作业稳定性。 ➢ 一般用于运动速度较低但要求(yāoqiú)稳定性良好的机械上。
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WY60型挖掘机（无台车架设计）
六、台车架(chē jià)
功用：传递作用力，保证车辆在转向时以及在横向坡道上工作时，行走装置不发生横向偏歪。
设计要求(yāoqiú)：要有足够的强度和刚度。类型：一般分为斜撑臂式和非斜撑臂式两种。
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第五节行走装置(zhuāngzhì)的液压驱动方式

履带行走结构设计方案

履带行走结构设计方案一、概述履带行走结构是一种常用于工程机械和军事装备中的行走部件，它通过履带的转动来实现机械的行走功能。

设计一款稳定可靠的履带行走结构对于机械设备的性能和可靠性至关重要。

本文将介绍一种履带行走结构的设计方案，旨在满足机械设备在恶劣环境下的工作需求。

二、设计要求1.稳定性：要求履带行走结构在各种地形和工况下都能保持稳定的行驶状态，防止发生侧翻、打滑等现象。

2.可靠性：要求履带行走结构具有较好的耐久性和可靠性，在长时间工作条件下不易损坏或故障。

3.适应性：要求履带行走结构能适应不同类型的机械设备，灵活性较高，能够根据实际需求进行调整和改进。

4.节能性：要求履带行走结构能够高效利用能源，减少能源的浪费，提高机械设备的工作效率。

三、结构设计1.履带系统：采用高强度耐磨材料制作履带，确保其在恶劣环境下的使用寿命。

履带采用带状结构，与齿轮系统相连，通过齿轮的传动实现履带的转动。

同时，在履带上设置防滑槽，增加履带与地面的摩擦力，提高行走的稳定性。

2.悬挂系统：采用独立悬挂结构，通过悬挂系统将履带与机械设备的车架相连。

悬挂系统采用液压减震装置，能够减少震动和冲击，提高行走的平稳性。

3.传动系统：采用高强度的齿轮传动系统，能够传递足够的动力到履带，提供充足的牵引力。

传动系统中还设置了换挡器和减速器，能够根据需要调节行走速度和扭矩输出。

4.驱动系统：采用液压驱动系统，能够提供稳定而强大的动力，满足机械设备在恶劣工况下的需求。

驱动系统还配备了液压制动装置，能够在行走过程中实现快速刹车，确保行走的安全性。

四、结论该履带行走结构设计方案能够满足机械设备在恶劣环境下的行走需求，并具有稳定性、可靠性、适应性和节能性等优点。

合理的履带系统、悬挂系统、传动系统和驱动系统的设计能够提高机械设备的性能和可靠性，为实际工作提供了保障。

该设计方案可根据具体需求进行调整和改进，以适应不同类型机械设备的行走要求。

电驱动履带底盘的设计与应用

电驱动履带底盘的设计与应用高杉1,张雅秋1,秦宇轩1,孙治国2,马亦农1,缪佳佳1(1.中地装(北京)科学技术研究院有限公司,北京 100011;2.中交公路规划设计院有限公司北京岩土工程技术分公司,北京 100000)摘要:为达到减少施工环境污染的目的,国内对电机驱动履带的需求不断增加㊂本文通过对一款整机总重70t,长度约7m ㊁宽度约5m 的电机驱动履带底盘的应用场景及工况参数的需求分析,进行了驱动电机及减速机的选型计算,验算了爬坡能力㊁制动转向能力㊁履带张紧力及接地比压等主要性能参数,介绍了主要部件的结构设计,为今后相类似的履带底盘设计提供参考㊂关键词:履带底盘;摆动底盘;电机驱动中图分类号:P 634 文献标识码:A 文章编号:1009282X (2023)03000104D e s i g n a n d A p pl i c a t i o n o f E l e c t r i c D r i v e C r a w l e r C h a s s i s G A O S h a n 1Z H A N G Y a q i u 1Q I N Y u x u a n 1S U N Z h i g u o 2M A Y i n o n g 1M I A O J i a ji a 11 C h i n a G e o l o g i c a l E q u i p m e n t R e s e a r c h I n s t i t u t e C o L t d B e i j i n g 100120 C h i n a 2 C h i n a C o m m u n i c a t i o n s C o n s t r u c t i o n H i g h w a y C o n s u l t a n t s B e i j i n g G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g T e c h n o l o g y B r a n c h C o m p a n yB e i j i n g 100000 C h i n a A b s t r a c t F o r t h e p u r p o s e o f r e d u c i n g e n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o n t h e d e m a n d i n g f o r m o t o r d r i v e n c r a w l e r c h a s s i s i s c o n s t a n t l yi n c r e a s i n g i n C h i n a T h i s a r t i c l e a n a l y z e s t h e a p p l i c a t i o n s c e n a r i o s a n d o p e r a t i n g pa r a m e t e r s o f a m o t o r d r i v e n c r a w l e r c h a s s i s w i t h a t o t a l w e i g h t o f 70t o n s a l e n gt h o f a b o u t 7m e t e r s a n d a w i d t h o f a b o u t 5m e t e r s c a r r i e s o u t t h e s e l e c t i o n c a l c u l a t i o n f o r t h e d r i v e m o t o r a n d r e d u c e r c h e c k s t h e m a i n p e r f o r m a n c e p a r a m e t e r s s u c h a s c l i m b i n g a b i l i t y b r a k i n g a n d s t e e r i n g a b i l i t y t e n s i o n f o r c e a n d g r o u n d p r e s s u r e e t c a n d i n t r o d u c e s t h e s t r u c t u r a l d e s i g n o f t h e m a i n c o m po n e n t s w h i c h w i l l p r o v i d e s r e f e r e n c e f o r s i m i l a r c r a w l e r c h a s s i s d e s i gn i n t h e f u t u r e K e yw o r d s c r a w l e r c h a s s i s s w i n g c h a s s i s m o t o r d r i v e 收稿日期:20220910作者简介:高杉(1985-),女,高级工程师,主要从事工程机械履带底盘设计,E -m a i l :g a o s h a n @c g e g.c o m .c n ㊂0 引言履带底盘是钻机及工程施工设备中常用的一种行走装置,由于其行走能力强,载重能力大[1],在松软土壤上的下陷深度小[2],因此适用于多种工况,得到广泛使用㊂履带底盘常用液压驱动的形式,但由于受到某些特殊的工作环境的制约,逐渐出现用电机代替液压马达驱动行走的需求㊂本文介绍了一款电机驱动㊁可有一定摆动幅度的履带底盘的选型计算及结构设计㊂1 底盘选型设计1.1 底盘参数要求本文研究的机型为某客户委托我单位设计的适配牙轮钻机使用的履带底盘,因应用环境等因素要求,需用电机驱动代替常用的液压马达驱动㊂整机总重约70t,底盘总长度约7m ,宽度暂定5m ,恶劣工作环境下满足强度和刚度的要求,并保证结构设计的合理性与经济性㊂1.2 工作原理因电机的额定转速较高,初步设计拟采用电机+减速机的驱动方式㊂1.3 初步参数设计1.3.1 电机选取履带底盘不仅负责钻机的正常行走,还承受钻机整机的全部重量以及移动时和钻孔作业时的动荷载[3]㊂在本设计中,整机总重约为70t,适配机型为牙轮钻机,参照B E R C O关于整机重量与履带节距选择的建议,初步设计选用节距216m m的履带链轨,根据经验,跨齿啮合㊂驱动轮节圆半径计算公式为r=0.5l ts i n180ʎ/Z k(1)式中:r为驱动轮节圆半径,m m;l t为履带链轨节距,m m;Z k为驱动轮名义齿数,本设计中,驱动轮与履带的啮合方式为节销式啮合,因此采用跨齿啮合的方式,初步选取21齿㊂代入相关参数可得r= 366.41m m,因此驱动轮节圆直径初定为733m m㊂驱动力F q粗略选取为F q=(0.70~0.85)m g[4],即F q=4.90ˑ105~5.95ˑ105N,单边驱动为F'q= 2.45ˑ105~2.98ˑ105N㊂履带底盘单侧驱动扭矩为T q,T q=F'q∙r,当F'q=2.98ˑ105N时,计算可得T q=109217N∙m㊂设计履带底盘的行走速度约为1.5k m/h(0.416m/s),得到所需功率为101~124k W,转速为10.8r/m i n㊂根据以上参数计算,初选电机参数:额定转速1500r/m i n,额定转矩713N∙m,额定功率112k W㊂初步选取减速机型号为X J C1100,减速机的输出扭矩为110000N∙m,所需传动比约为154.28,选取较为靠近的可选择传动比为147.24㊂由初选的电动机和减速机参数计算可得单边扭矩T q=104982N∙m,输出转速10.19r/m i n,即行走速度为1.41k m/h㊂因配套该履带底盘的钻机在实际应用中的行走范围有限,可接受1.41k m/h的行走速度,且该电机尺寸及其他参数均较为合适,因此确定选用该型号的电机及减速机㊂1.3.2爬坡能力验算因客户要求钻机作业过程中的最大爬坡角度为20ʎ,因此核算爬坡角度㊂坡道阻力F s=m g s i nα=234.6k N㊂运行阻力F f=f g m g,其中f g为运行阻力系数,取0.1,因此得到F f=68.6k N㊂惯性阻力F i计算公式为F i=m v s t q(2)式中:v s为履带底盘行走速度,m/s;t q为加速时间,s㊂因暂时无法给出加速持续时间,因此在核算时,利用经验公式F i=(0.01~0.02)m g,此处取大值F i=13.7k N㊂坡道运行的最大阻力F p q计算公式为F p q=F s+F f c o sα+F i c o sα(3)计算可得F p q=311.9k N㊂钻机在坡道上的运行附着力F'p q计算公式为F'p q=μm g c o sα(4)式中,μ为履带和土壤附着系数,本方案中选用带筋履带,在土路上行走,此处取0.85[4]㊂计算可得F'p q=547.9k N,由于F p q<F'p q,即该钻机的爬坡能力>20ʎ,符合设计要求㊂1.3.3验算单侧制动转向情况近年来,我国对履带底盘转向的工况研究计算有所突破,在计算时考虑了履带宽度以及质心的横㊁纵向偏移等因素的影响[5],本文作者参考国内的一些文献,计算了单侧制动转向时两侧履带的驱动力F q1和F q2㊂F q1=-μG L4B1-2e L22(5)F q2=f G21+2C B+μG L4B1-2e L22(6)式中:C为横向偏心距,m m;B为履带板中心距,m m; e为纵向偏心距,m m;L为履带接地长度,m m;f为履带滚动阻力系数,一般取值0.01~0.05,本计算取值0.05;G为整机重量,N㊂当C=B/2㊁e=L/6时,求得最大驱动力F q m a x= 269054N,最大驱动力矩M m a x=9820N∙m,满足要求㊂1.3.4履带张紧装置的拉力计算托链轮的间距为6~8倍履带节距[1],初步设计单边主梁配5个托链轮,轮间距为1160m m㊂考虑根据履带的允许下垂度,反算所需的拉力,一般下垂度为h=(0.03~0.06)L[6],暂取中间值,h= 58m m㊂履带链轨的最小拉力S m i n按下式计算:S m i n=q g l28f m a x c o sβ(7)式中:q为单位长度履带的重量,此方案中,每米约4.6节履带(含链轨),单节履带质量为4.86k g;β为履带链轨两支点连线与水平线的夹角,此方案中,夹角为5ʎ㊂计算可得S m i n=637N㊂考虑履带两端托链轮受力不均匀,S0=k1S m i n, k1为链轨初拉力修正系数,S0为修正后后链轨拉力㊂此方案单边设置5个托链轮,因此取值k1= 2.6,得到S0=1656.2N㊂此方案采用驱动轮后置,即后驱的方式,得到张紧装置的张紧力T1=2S0+w,其中T1为履带底盘后驱时,张紧装置的张紧力,w为履带运行时引起张紧力变化的阻力之和,一般为0.05G,得到T1=36274N㊂当钻机倒退行驶时,T2=2k2F q+w㊂其中T2为履带底盘倒退,即前驱时张紧装置的张紧力;F q 为驱动轮的驱动力,N;k2为修正系数,取1.2㊂得到T2=722600N(两侧),单个张紧装置的张紧力为361300N㊂在本方案中选用的配套张紧装置的极限安装载荷为370000N,符合设计要求㊂1.3.5接地比压计算由于履带的支承面大,较小的接地比压可降低钻机在松软土壤上的下陷深度,从而减小滚动阻力,有利于发挥较大的牵引力,因此接地比压是设计履带底盘过程中一个重要的参数㊂在该方案中,履带板节距216m m,选择常规履带板,宽度850m m,履带底盘总长7m,轮间距约6120m m,根据下式计算接地比压:P=G2b L(8)式中:P为接地比压,M P a;b为履带板宽度,m m㊂计算可得接地比压P=0.067M P a,可实现在岩石地层行走[7]㊂2履带底盘结构设计履带底盘的整体机架,即两条主梁与中间的横梁,不仅是支承㊁连接设备的各总成,还要承受很大的动载荷,因此在设计中,机架要有足够的强度和刚度㊂机架一般采用整体式或铰接式机架[3]㊂由于该方案中钻机的行走速度并不高,为了结构紧凑㊁稳定性好,选择使用整体式机架㊂机架中的两条主梁是整个履带底盘系统中一个重要的骨架,支重轮㊁张紧装置㊁引导轮等都要安装在这个骨架上㊂若主梁架刚度不足,往往会导致履带底盘呈外八形状,引起支重轮在履带上的偏移或支重轮轮缘啃蚀履带链轨,严重时导致整个底盘行走困难或偏斜,因此,在设计中必须保证主梁的强度合格㊂由于钻机实际应用的场地不平整,但又需要在颠簸路面仍保持钻机上部结构基本水平,因此要求履带底盘的两条主梁可实现摆动,摆动角度为ʃ5ʎ㊂为满足以上要求,初步设计履带主梁之间用两条连接梁连接,转动梁为圆轴形式,摆动梁可实现在左右范围内一定角度的摆动㊂转动梁上设置两个连接板,板与圆轴采用焊接的刚性连接形式;摆动梁上设置一个连接板,连接板与摆动梁采用销轴铰接的连接形式㊂以上三点支撑与钻机上部结构通过螺栓连接㊂因转动梁在旋转的同时,必然导致摆动梁与履带主梁产生相对运动,因此在摆动梁与履带主梁的连接处设置了可前后㊁左右滑动的滑道,并在摆动梁与主梁连接的销轴处采用铰接的形式,以适应转动梁带来的扭转㊂摆动梁在工作中受到弯曲㊁剪切和扭转复合作用,因此在设计中,该梁采用箱型结构,且在与主梁连接处采用大圆角过渡,以减少应力集中的现象[8]㊂由于该底盘体积超大超宽,通过去掉转动梁两侧的挡板及摆动梁两端的铰接销,即可实现拆卸成两条履带主梁㊁摆动梁㊁转动梁4部分,便于运输㊂最终的履带设计示意图见图1㊂图1电驱动履带底盘示意图F i g.1S c h e m a t i c d i a g r a m o f e l e c t r i c d r i v e c r a w l e r c h a s s i s3结语由于钻机及工程机械逐步向标准化㊁模块化方向发展,履带底盘作为一个相对独立的模块,应做到方便,能够在恶劣的工作环境中正常使用㊂本文针对新型电驱动履带底盘进行了需求分析㊁选型计算及结构设计,在满足客户需求同时又完成了经济耐用的设计目标㊂参考文献(R e f e r e n c e s):[1]高杉,孙治国,张文举,等.工程钻机履带底盘选型设计[J].地质装备,2016,17(2):1517.G A O S h a n,S U N G u o z h i,Z H A N G W e n j u,e t a l.T h es e l e c t i o n a n d d e s i g n o f t r a c k c h a s s i s f o r e n g i n e e r i n gd r i l l i n g m a c h i ne s[J].E q u i p m e n tf o r G e o t e c h n i c a lE n g i n e e r i n g,2016,17(2):1517.[2]柳翰羽.牙轮钻机关键问题的研究[D].沈阳:东北大学,2012.L I U H a n y u.R e s e a r c h o f t h e k e y q u e s t i o n o f t h e r o t a r yd r i l l[D].S he n y a n g:N o r t h e a s t e r n U n i v e r s i t y,2012.[3]潘腾.牙轮钻机履带行走装置仿真分析及优化研究[D].长春:吉林大学,2017.P A N T e n g.S i m u l a t i o n a n a l y s i s a n d o p t i m i z a t i o n r e s e a r c h o f c r a w l e r t r a v e l l i n g d e v i c e o f r o t a r y d r i l l r i g[D].C h a n g c h u n:J i l i n U n i v e r s i t y,2017.[4]谭禾丰,赵玉玺,应忠卿.工程钻机用履带行走装置的研制[J].地质装备,2009,10(1):1115,23.T A N H e f e n g,Z H A O Y u x i,Y I N G Z h o n g q i n.T h e d e v e l o p m e n t o f t r a c k l a y e r u n d e r c a r r i a g e f o r e n g i n e e r i n g d r i l l i n g m a c h i n e[J].E q u i p m e n t f o r G e o t e c h n i c a lE n g i n e e r i n g,2009,10(1):1115,23.[5]王国强,朱祥,程悦荪,等.多履带机械稳态转向特性的研究[J].煤炭学报,1996(5):101106.W A N G G u o q i a n g,Z H U X i a n g,C H E N G Y u e s u n,e t a l.M e c h a n i c a l s t e a d y s t a t e s t e e r i n g c h a r a c t e r i s t i c s o fm u l t i p l e c r a w l e r s[J].J o u r n a l o f C h i n a C o a l S o c i e t y, 1996(5):101106.[6]王锌.履带起重机履带架及附属件结构参数化设计与有限元分析[D].长春:吉林大学,2009.W A N G X i n.P a r a m e t r i z a t i o n d e s i g h a n d F i n i t e e l e m e n t a n a l y s i s o f c o n t r u c t i o n m a c h i n e r y c h a s s i s[D].C h a n g c h u n:J i l i n U n i v e r s i t y,2009.[7]郁录平,徐信芯.工程机械底盘设计(第二版)[M].北京:人民交通出版社股份有限公司,2016.Y U L u p i n g,X U X i n x i n.D e s i g n o f c o n t r u c t i o nm a c h i n e r y c h a s s i s(s e c o n d e d i t i o n)[M].B e i j i n g:C h i n aC o m m u n i c a t i o n s P r e s s C o.,L t d,2016.[8]高彩霞.工程机械底盘构造与维修[M].大连:大连海事大学出版社,2015.G A O C a i x i a.C o n s t r u c t i o n a n d m a i n t e n a n c e o f e n g i n e e r i n gm a c h i n e r y c h a s s i s[M].D a l i a n:D a l i a n M a r i t i m e U n i v e r s i t y P r e s s,2015.。

小型履带式行走装置设计(毕设)

小型履带式行走装置具备了与轮式传动相比有巨大优势的的特点：
（1）履带式移动方式支撑面积大，接地比压小，适合于泥泞场地作业，下陷度小，滚动阻力小，通过性能好；越野机动性能好，爬坡，越沟等性能均优于轮式移动机器人。
（2）履带式机械装置转向半径极小，可以实现原地转向，其转向原理是靠两条履带之间的速度差即一侧履带减速或刹死而另一侧履带保持较高的速度来实现转向。
（2）操作控制系统的智能化
履带机的智能化控制、远程控制以及故障时计算机的自动检测，还有电子监控等先进技术已经成为履带机的一个新的发展方向。
（3）模块化､系列化
采用模块化的方式，提高零部件的通用化程度，可以大大降低生产成本，且高度模块化的生产更符合当前客户需求的多样化的现状。在更换零配件时具有跟多选择性。
图1.3设计任务内容
1.4履带式行走装置的前景及趋势展望
履带式行走装置行动比较平稳，容易实现转弯、爬梯、越沟等较为困难的动作。此外，履带式移动行走装置是根据轮式移动机器人设计改装的，履带有宽大的支撑面，对下陷、沟坎、泥符的路面有良好的控制力，起到了为车轮连续铺路的作用，有助于提供强大的驱动力。
21世纪将是工业机器人时代，小型履带式行走装置也是履带式行走机器人重要组成部分，该装置在技术上必将不断更新换代。抓住这一环节的高科技发展环节，就可以引领新技术的未来，走在世界前列，实现由科技大国向科技强国的巨大跨越。所以，在未来，无论是工业机器人技术发展的需要，还是其他工程机械中应用，小型履带式行走装置都有极大的应用空间，其在机器人领域重要性不言而喻。
该设计的重点在于对结构的设计和关键零部件计算校核部分，下图是本设计要完成的设计任务简图。
1.3.2课题研究目的与意义
由国内外履带机的发展现状,可以看到履带机发展趋势有以下几个特点:

履带底盘的组成介绍及各参数的计算演示文稿

半刚性悬架中的履带架（图8-2）是行走系中一个很重要的骨架，支重轮、张紧装置等都要安装在这个骨架上，它本身的刚度对履带行走系的使用可靠性和寿命有很大影响。
刚度不足，作业时容易变形，引起四轮（驱动轮、支重轮、导向轮、托链轮）中心点不在同一垂直面内或各轴线等多种使用故障。
刚性悬架结构简单、适合于行走速度低，不经常行走的工程机械。
履带架的传统形式：八字架式，如下图8-2所示。
半刚性悬架较刚性悬架能更好地适应地面的高低不平，在松软不平地面接地压力较均匀，附着性能好。
半刚性悬架中的弹性元件能部分地缓和行驶时的冲击，但其非弹性支承部分重量很大，高速行驶时冲击大，故其行驶速度一般不超过15km/h。
2、遇障碍以全部功率驱动一侧履带强行转弯时，计算摆动轴的受力和不利断面的应力。
四、履带作用：履带用来将工程机械的重力传给地面并保证机械发出足够的驱动力。
工作环境：经常在泥水中、凹凸不平地面、石质土壤中工作，条件恶劣、受力情况不良，极易磨损。
弹性悬架：机架的全部重量经过弹性元件传递给履带架的悬架。
弹性元件可以是弹性橡胶块、弹簧装置或油气悬架。
半刚性悬架：机架的重量一部分经过弹性元件、另一部分经过刚性元件传递给履带架的悬架。如工业用履带拖拉机之悬架。刚性悬架：机架上的重量全部不经弹性元件传递到履带的悬架。如单斗挖掘机其底架与履带架之间的悬架。
二、车架型式：全梁式、半梁式两种。
全梁架式车架是一完整的框架，如东方红75拖拉机， Caterpillar后置发动机式装载机等采用这种全梁式车架。
半梁架式车架一部分是梁架，而另一部分则利用传动系的壳体。这种车架广泛用于工程机械履带拖拉机中。
如图7-1为两根箱形纵梁和后桥桥体焊成一体，其前部用横梁相连。

无人驾驶履带车底盘设计

履带式无人运输平台底盘设计摘要随着社会的发展，为了应对军事目的以及特种作业需求，做好未来战争的物质基础，高技术装备的发展和推新尤为引人注目，并呈现出向无人化发展的趋势。

传统车辆系统因其带来的交通事故、人力资源浪费和许多特殊场合无法操控等缺点，越来越不能满足人类需求，无人机动平台可以克服这些缺点。

地面无人机动平台作为智能交通系统和未来战斗系统的一个重要组成，在军用和民用两方面都有巨大的应用前景。

其通过外部挂载不同的功能模块，可以达到代替人类完成不同的作战、侦察、救护、消防和爆炸物拆除等特种作业的目的。

发展无人机动平台减少人类直面危险的可能，从而减少人员伤亡和资金投入。

履带式底盘是构成履带式无人机动平台的基本结构，也是其重要组成部分。

本文介绍了国内外各种履带式底盘的结构和发展，研究其机动性能，设计出一种较简易的遥控小型履带无人车的履带式底盘。

关键词：履带式底盘，机动性能，遥控驾驶，无人机动平台，搭载装置目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)目录 (Ⅲ)1．绪论 (1)1.1履带无人平台研究背景 (1)1.2履带无人平台发展概况 (2)2．履带无人平台研究目的 (4)2.1履带无人平台底盘发展……………………………………………2.2履带底盘的关键技术 (4)3．几种履带无人平台底盘方案 (5)3.1设计方案遵循原则 (5)3.2设计要求及主要参数 (6)3.3具体设计方案………………………………………………………4．履带无人平台底盘总体设计………………………………………………4.1底盘结构设计 (9)4.2悬挂系统设计 (9)4.3驱动系统设计 (9)4.4设计相关计算 (9)5．履带无人平台底盘设计总体图6．履带无人平台底盘主要零件图7．结束语8．参考文献致谢1.绪论1.1履带无人平台的研究背景随着高新技术的迅猛发展引发了社会各领域的一系列重大变革，作为未来战争的物质基础，高技术装备也在不断发展和推新中，并呈现出向无人化发展的趋势。

履带式液压挖掘机之行走装置的设计及校核

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1—行走制动阀 2—行走马达 3—行走减速机
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2 图 5-9 行走机构的典型结构及其组成
8. 行走架
行走架一般由中间架与左右履带梁组成，根据其结构形式可分为 X 架（如图 5-10）与 H 架（如图 5-11）。目前市场上又根据其下车宽度的是否变化分为固定式与伸缩式。
图 5-10 X 型行走架
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轮，驱动轮下方与支重轮下缘要有一升变量，以防止刚性轨链在绕过导向轮时呈多角形的轨链节在接地时顶起导向轮使整机摇晃，升变量为：
图 5-14 升变量示意图
δ≥
t 360 2 sin z
* (1 − cos α )
（5-9）
（9）行走相关计算 A、行走机构输出转速 n
n=
式中：
Q ηv i*q
1 2 9 3 4 5 6 5 2 7 8 1—螺塞 2—端盖 3—轴 4—轴套 5—浮动油封 6—浮动油封环 7—O 形圈 8—销 9—轮体
图 5-4 支重轮的典型结构及其组成
3. 托链轮
用于托起上部履带，防止其过度下垂。在托链轮的布置设计时，需考虑履带脱离驱动轮的离去角和滑向引导伦的引入角，以减小履带运行过程时的内阻。托链轮的结构与支重轮类似，所以在有些挖掘机上用支重轮来替代。挖掘机用托链轮的技术要求及规格尺寸可参考国家建筑工业行业标准 JG/T 58-1999《液压挖掘机托链轮》以及生产厂家的技术标准。
5.1 履带式行走装置
履带式行走装置是国内外挖掘机市场上应用最为普遍的一种结构形式，其突出的优点是：牵引力大，接地比压小，因而越野性能及稳定性好，爬坡能力强，且转弯半径小，机动灵活。缺点：运行速度低，运行和转弯时功率消耗大，零部件磨损快，钢履带板易损坏路面一般只作场地内部运行，长距离运行时需借用其它运输车辆。

履带式行走底盘设计

目录1 引言 (1)1.1目的、意义 (1)1.2 履带式行走底盘设计的国内外发展状况 (2)1.2.1 国外的研究与发展 (2)1.2.2 国内的研究与发展 (4)1.3主要设计内容与关键技术 (4)2 技术任务书(JR) (5)2.1 总体设计依据 (5)2.1.1 设计要求 (5)2.2 产品的用途 (5)2.3 产品的主要技术指标与主要技术参数 (5)2.3.1 主要技术指标 (5)2.4 考虑到的若干方案的比较 (6)2.5 设计的关键问题及其解决方法 (7)3 设计计算说明书(SS) (7)3.1 结构方案分析与确定 (7)3.1.1 履带式与轮式底盘的比较 (7)3.1.2 结构方案的确定 (8)3.2 履带式行走底盘总体的设计 (8)3.2.1 结构组成及其工作原理 (8)3.2.2 主要技术参数 (9)3.3 履带车辆性能计算 (10)3.3.1牵引性能计算 (10)3.3.2 转向最大驱动力矩的分析与计算 (13)3.3.3 传动装置的设计与计算 (19)3.4 张紧装置的设计与计算 (23)3.4.1 张紧装置结构及其工作原理 (23)3.4.2 弹簧类别的设计与计算 (23)3.5 液压系统的设计 (25)3.5.1 液压系统及其动力计算 (26)3.5.2 主要液压元件选型 (29)4 使用说明书(SM) (32)4.1 产品适用范围及特点 (33)4.2 型号说明 (33)5 试验研究大纲（SG） (33)6 总结 (40)参考文献 (42)致谢 (44)N402—1300型农用拖拉机履带底盘的设计1 引言1.1目的、意义履带式拖拉机的结构特点和性能决定了它在农田机耕作业中具有明显优势。

首先，履带式拖拉机的接地比压相对较低,从51.8kW到118.4 kW的各型拖拉机的接地比压为30～50kPa,而同级别的轮式拖拉机接地比压要大的多。

以96.2 kW拖拉机为例: 东方红1302 履带机接地比压(装推土铲)为47.7kPa;东方红1304 轮式机的接地比压约为104 kPa, 相当于履带拖拉机的二倍多。

2.5t履带式液压驱动底盘的设计

目录1 引言............................................................... - 1 - 1.1 国内履带式液压驱动底盘的现状...................................... - 1 - 1.2国内履带式液压驱动底盘的发展趋势.................................. - 3 -1.3主要设计内容与关键技术............................................ - 3 -2 技术任务书（JR）.................................................... - 4 - 2.1总体设计依据...................................................... - 4 - 2.1.1 设计要求........................................................ - 4 - 2.1.2设计原则........................................................ - 4 - 2.2 产品的用途及使用范围.............................................. - 5 - 2.3 产品的主要技术要求与主要技术参数.................................. - 5 - 2.3.1 主要技术要求.................................................... - 5 - 2.3.2 主要技术参数.................................................... - 5 -2.4 考虑到的若干方案的比较............................................ - 5 -3 设计计算说明书（SS）................................................ - 6 - 3.1 结构方案分析与确定................................................ - 6 - 3.1.1 履带式与轮式底盘的比较.......................................... - 6 - 3.1.2 结构方案的确定................................................. - 7 - 3.2 履带式行走底盘总体的设计.......................................... - 7 - 3.2.1 结构组成及其工作原理............................................ - 7 - 3.3 履带行走装置计算.................................................. - 7 - 3.3.1 液压马达的选取.................................................. - 7 - 3.3.2 液压泵的选取.................................................... - 8 - 3.3.3驱动轴的选取.................................................... - 9 -3.3.4驱动轮和导向轮的设计和计算..................................... - 10 -4 使用说明书（SM）................................................... - 15 - 4.1 结构及工作原理................................................... - 15 -4.2 主要技术参数..................................................... - 16 -4.3使用注意事项..................................................... - 16 -5 技术条件（JT）..................................................... - 16 - 5.1 检验规则........................................................ - 17 - 5.1.1检验的划分..................................................... - 17 - 5.1.2出厂检验....................................................... - 17 -5.1.3型式检验....................................................... - 17 -6 结论............................................................... - 18 - 参考文献............................................................. - 19 - 致谢................................................................. - 20 -履带式液压驱动底盘的设计1 引言1.1 国内履带式液压驱动底盘的现状底盘的作用是支承、安装发动机及其各部件、总成，形成车辆的整体造型，并动力，使整车产生运动，保证正常行驶。

《工程机械设计》第5章-履带式工程机械行走系

计
1．主要参数（1）节距，应与履带节距一致。工程机械上常用的节距数值有173mm、 203mm 、216mm和228.5mm四种。（2）齿数，增加驱动轮齿数Zd ，能使履带速度均匀性改善，摩擦损失减少，但导致驱动轮直径增大，引起机重和整机高度的增加。驱动轮的齿数通常 Zd ＝23~27。
5.2.4驱动轮设计
驱动轮将传动系统的动力传至履带，以产生使车辆运动的驱动力。驱动轮有组合式和整体式两种。性能要求： 1）驱动轮与履带的啮合性能要良好，即在各种不同行驶条件和履带不同磨损程度下啮合应平稳，进入和退出啮合要顺利，不发生冲击、干涉和脱落履带的现象； 2）要耐磨且便于更换磨损元件（如齿圈）。
W100型挖掘机的刚性悬架（小台车架设计）
WY60型挖掘机（无台车架设计）
5.2.2悬架设计
2）半刚性悬架
机体重量部分经刚性元件而另一部分经弹性元件传给支重轮，可以部分地缓和冲击与振动。一般机体前部与行走装置弹性连接，后部刚性连接。弹性元件有悬架弹簧和橡胶弹性块两种型式。
单位重力贮能量较小
组合式履带的缺点：结构较复杂，重量大，拆装不便，连接螺栓易折断。
5.2.3履带设计
1. 组合式履带组合式履带广泛应用于中低速、大功率、经常行走的工程机械上。目前，关于组合式履带的标准有《工程机械组合式履带总成》（JB/T2602—1979）。
图5-17为D80型推土机的组合式履带结构，它由履带板、链轨节、履带销和销套组成。其履带板用螺栓1固定在链轨节上，链轨节用履带销6等零件铰接在一起。
5.2.2悬架设计
2．钢板弹簧的设计
钢板弹簧主要用作半刚性悬架的弹性元件。钢板弹簧由一些不同长度的弹簧钢板组成，采用长度递减的钢板，可以使整个弹簧接近于等强度梁以节约钢材如图5-8所示。