液压挖掘机底盘行走系统设计

目录 IV摘要 VAbstract 1第1章 绪论 11.1 挖掘机的简介 21.2 挖掘机的工作特点 31.3 国内挖掘机的现状和发展前景 41.4 本课的主要任务及意义 6第2章 总体设计 62.1 履带式行走装置的结构形式 62.1.1 履带式行走装置的特点 62.1.2 履带式行走装置的组成 72.2 总体设计原则 72.3 总体设计重点及难点 82.4 设计方式及步骤 9第3章“四轮一带”及其附件的设计 93.1 履带的设计和选型 93.1.1 履带的特点 93.1.2 履带的构成 103.1.3 履带的选型 123.2 支重轮 123.2.1 支重轮特点 123.2.2 支重轮的构成 133.2.3 支重轮的选择和设计 143.3 拖链轮 153.4 导向轮 153.4.1 导向轮的结构 153.4.2 导向轮的选择与设计 163.5 驱动轮 163.5.1 驱动轮的结构组成 173.5.2 驱动轮的设计计算及其校核 183.6 车架及其附件的设计 183.6.1 车架的设计 203.6.2 履带张紧装置 22第4章 行走驱动装置的设计 224.1 履带式行走装置的传动方式 224.2 行走驱动装置的组成 244.3 行星减速装置 244.3.1 减速器的简介 254.3.2 减速器的选择 254.3.3 减速器的设计计算 26第5章 计算校核 265.1 整机几何尺寸的计算 285.2 主要技术参数的计算 305.3 履带式行走驱动装置的计算 305.3.1行驶阻力的计算 335.3.2行走液压马达牵引力的计算 345.3.3 牵引力校核 345.3.4行走液压马达主参数的计算 38第6章 总结 40参考文献 42致谢 摘 要 挖掘机作为现代工程机械的代表，它的实用性能，工作性能，为各个领域的建设，特别是基础行业的建设与开发带来巨大的帮助。挖掘机的应用十分广泛，例如交通道路、房屋建设、能源开发与建设、农业现代化建设、矿物挖掘与采摘还有现代化的国防建设与维护中。有数据显示，普通的工程施工中约有80%的开采量、矿山中有70%的挖掘量和采集量是借助液压挖掘机完成的。由于社会主义提出的发展要求，和加快现代化的建设，我国的基础行业和能源行业发展迅速。这就推动了挖掘机领域的发展和创新，为不断满足现代化建设而奠定坚实的基础。其中，行走系是挖掘机的重要组成部分之一，研究和开发行走系统是挖掘机研究中的必经之路和研究基础。 本课题的主要工作任务是：设计挖掘机行走系统，包括“四轮一带”，结构参数的确定，绘制行走装置的总装配图，履带，拖链轮，支重轮，驱动轮，引导轮等的零件图。编写设计说明书。 本课题的研究设计思路是：通过对典型的液压挖掘机WY100的结构，参数，性能的研究，认识挖掘机的基础现状。针对挖掘机行走系做深入探究，由外形结构到机器的实用性能逐次设计，校核，完成挖掘机最终的设计。本次课题的创新点和研究成果，是建立在传统典型的挖掘机基础之上，从设计中提升能力，创造灵感。把设计中的经验运用到现代挖掘机的开发和创新中，为满足不断变化的施工工况奠定基础。 关键词: 液压挖掘机 四轮一带 行走系 Abstract As a representative of modern engineering machinery excavator, its practical performance, job performance, for the construction of various fields, especially in the construction and development of basic industries tremendous help, such as mechanization of industrial and civil construction, transportation, modernization of agriculture, mineral mining and picking and modernization of mining industry in military engineering, etc. Data show that ordinary construction, about 80% of the mined, open pit mines in the amount of 70% of the stripping and mining excavator amount is completed. With the deepening of Chinese infrastructure construction and widely used in excavators, Excavator industry is developing rapidly, so the development of the excavator to meet the need of our country is essential. However the running gear is an important part of excavator, its research and control is the foundation of the whole development. The main tasks of this project: design excavator system，Including "Four Wheels", the determination of structural parameters, drawing devices of rendering walking assembly, tracks, rollers, idlers, drag chain, wheels and other parts diagram. Write mission statement. The design ideas of this paper studies: Through the study of the typical structure of a hydraulic excavator WY100, parameters, performance status of knowledge-based excavator. According to in-depth study, the final design of excavator is completed. Innovation and research in this subject is built on the basis of the typical excavators, enhance the ability and create inspiration from design. Use the design experience to modern excavator's development and innovation, laying the foundation for the construction to meet the changing conditions. Keywords: excavator; four Wheels and one track; walking department 第1章 绪论 1.1 挖掘机的简介 挖掘机作为现代工程机械的代表，它的实用性能，工作性能，为各个领域的建设，特别是基础行业的建设与开发带来巨大的帮助。挖掘机的应用十分广泛，例如交通道路、房屋建设、能源开发与建设、农业现代化建设、矿物挖掘与采摘还有现代化的国防建设与维护中。有数据显示，普通的工程施工中约有80%的开采量、矿山中有70%的挖掘量和采集量是借助液压挖掘机完成的。由于社会主义提出的发展要求，和加快现代化的建设，我国的基础行业和能源行业发展迅速。这就推动了挖掘机领域的发展和创新，为不断满足现代化建设而奠定坚实的基础。 挖掘机的种类很多，按照机器本身的吨位的大小可分为不同的种类。比如说小型液压挖掘机的吨位是在13t以下的。小型挖掘机的特点是：体积小、运转快速、功能强大，工作效率高等特点，受到各大用户的喜爱。主要用于路面维修、矿山工程、城市房屋建设工程、园岭建设、电力设施组建、土木工程、民用设备的施工、及其他基础建设工程。中型液压挖掘机具备多项功能，它的优点有：运输能力强大、机动灵活、实用性强、耗能少等，非常适用于现代化的建设，特别是城市基础设施的建设，除此之外，重量轻、价格便宜、容易保养和维护，所以它的应用越来越广泛，收到各个地区的欢迎。市场发展力很大。 液压挖掘机的行走系统有多种结构形式，现在我们常见的形式主要有履带式、轮胎式和步履式行走装置，其主要功能是支重和正常的行走。作为挖掘机的底盘核心，行走系的要满足很多条件才能顺利，可靠的完成规定的作业，要求如下： （1）动力性：必须提供较大驱动力，可以提供挖掘机各种工况下的动力要求，确保在作业和行驶中的流畅。； （2）越野性：保证行走系统的底端与地面有一定的距离，在越野性能上必须有一定的要求； （3）可靠性：挖掘机的接地比压要小，对地面的损坏度要降低； （4）安全性：挖掘机在险恶的工况中要运行平稳，安全，防止出现滑坡，摔落等现象； （5）灵活性：挖掘机行走系的运动要灵活，结构要紧凑。 图1.1 不同形式的挖掘机 1.2 挖掘机的工作特点 液压挖掘机的作业十分复杂，经常启动、加速、换向、制动、负载变化大，磨损和冲击，而且野外作业时，环境温度和地理位置变化大，加上现代的建设需求，总结挖掘机应满足的要求如下要： （1）确保挖掘机大臂、铲斗等可以各以自单独动作，同时也可以互相配合，进行多动作性工作。 （2）工作装置的动作和转台的回转，既能单独的进行运动，又能产生复合运动，来提高挖掘机的工作能力。 （3）履带式挖掘机的行走驱动装置是左右分别驱动的，在回转，行走，驱动等方面做到灵活，独立，可靠的工作。 （4）使得挖掘机的各个动作独立性，变速要准确。 （5）挖掘机工作必须安全可靠，各个部件的过载保护能力要强; 挖掘机液压系统应做到： （1）有较高的传动效率， 实现耗油低，利用率高，并能提供较大的驱动力； （2）整体部件和关键的零件在环境温度和地理位置变化大、振动频繁、冲击力大的作用下，具有足够的可靠性。 （3）可靠，轻便，抗震的冷却器，控制系统总发热量，要求主机持续工作时，液压油温度不超过60度，同时温升不超过45度。 （4）由于挖掘机作业环境有很多尘土等赃物，污染严重，容易受到限制，因此液压系统的密封性能要好，各部件的实用性要强，防尘可靠，能够保持液压油的清洁。 （5）采取电液比例控制，实现远程或者计算机控制。能自动系统的问题，及时解决，并且保证工作的高效性。 1.3 国内挖掘机的现状和发展前景 我的挖掘机从开始生产就比较晚，第一台挖掘机的斗容量为1.0立方米;从单斗液压挖掘机至今，我国的挖掘机行业从模仿，研发和发展经历了三个重要步骤。 我国建立初期，大多数都是模仿的，模仿苏联的几种典型的液压挖掘机，其斗容量小，体积小，工作能力有限。这是我国工程机械开始的基础，成为挖掘机开发的发展的基础。在1980年左右，我国的挖掘机发展已有一定的规模，但是很小，满足不了市场需求。整体而言，这种生产模式的数量很少，工艺性能，挖掘机的使用性能也不完整。和外国相比，存在很大的差距。 自从改革开放以来，我国借鉴外国的研究成果，加上世界经济的转型，带动了国内挖掘机行业的迅速发展。国内许多厂家通过国家路线，引进外国的技术，采取他们的生产工艺，为国内的挖掘机行业打下基础。这样以来，我国的挖掘机产业发展很好，产量明显增多。另外，由于中国城镇化发展的迫切要求，对挖掘机的需求量也急剧增大，许多企业，抓住时机，努力改型和创新，生产出一个有一个的挖掘机，为现代化的建设提供保证。 我国的液压挖掘机还是有很多发展空间的。例如，国内的全液压挖掘机不多，这是企业可以弥补的一块，做到挖掘机动力的全部改型。有比如，现在的挖掘机斗容量不是很大，范围不是很广，我国应该加宽斗容量的范围。对于多变的挖掘机市场，我国应该改从小型，中型，大型挖掘机这三个方面全面发展。着手扩宽挖掘机型号和机型的多样化。除此之外，作为现代挖掘机，应该与电脑技术相结合，采用单片机，或者更高端的控制端，加快自动化的形成。 我国的发展速度和良好的国际形势为挖掘机行业的发展带来了巨大的益处，从2000年以来，我国挖掘机行业的产量已经大批量了，在国内和国外市场都建立了自己的阵营，而且越来越坚实。而中国的自身需求已经让本国成为世界挖掘机需用量最大的市场之一。挖掘机作为现代工程机械的代表，它的实用性能，工作性能，为各个领域的建设，特别是基础行业的建设与开发带来巨大的帮助。挖掘机的应用十分广泛，例如交通道路、房屋建设、能源开发与建设、农业现代化建设、矿物挖掘与采摘还有现代化的国防建设与维护中。有数据显示，普通的工程施工中约有80%的开采量、矿山中有70%的挖掘量和采集量是借助液压挖掘机完成的。由于社会主义提出的发展要求，和加快现代化的建设，我国的基础行业和能源行业发展迅速。这就推动了挖掘机领域的发展和创新，为不断满足现代化建设而奠定坚实的基础。 由于经济形势更加开放和自由，加上企业自身的需求，中国的挖掘机行业开始于外国企业合资生产，对挖掘机行业提出了更高的要求，其行业竞争不言而喻。现在挖掘机技术层面上已经做到了很高的成就，企业们开始研究市场，研究环境。我们可以看到，越来越多的中国企业正在雄起，这将使中国发展的动力与后备力量，必将在世界屹立不倒。 1.4 本课题的主要任务及意义 本课题的主要任务： （1）完成挖掘机“四轮一带”的设计，绘制装配图和零件图。 （2）完成挖掘机其他附件的设计，绘制零件图。 （3）校核设计中的参数，完成可行性设计。 （4）选择其中一部分做出电器控制图。 （5）编写设计说明书。 本课题的意义： 通过本次毕业设计，使得我们能够更进一步的巩固、加深大学四年里所学基本知识、基础技术和创新思维的掌握，让这些知识和品质变得更加具有实用性；提升独立思考、独立工作和综合运用之前所学的知识分析并且能解决实际生活中的问题的能力，最重要的事，我们可以锻炼怎么总信息时代准确，迅速的获得新知识，和新技能；本次毕业设计，让我熟悉了设计的整个过程，从查询资料，方案设计，初定型号，选择参数，再到理论验证，校核计算。我们完成了绘图工作，查询工作，检验工作。同时也培养了设计的优良品德。让自身的能力加以充分的展示和开发。这将是我们职业生涯的启蒙点。 第2章 总体设计方案 2.1 履带式行走装置的结构形式 2.1.1 履带式行走装置的特点 作为行走装置，履带式有这明显的工作特点。第一，动力性强，第二稳定性能好，第三，运转灵活，再加上能够在多变复杂的工况中完成各种任务，特别是山地等工况下，其越野性能发挥了极致。所以，我国和外国大多数都采用履带式行走装置。 为了发展化，我国的履带式行走装置做出了标准化技术的改进，即采用标准化原则来规定挖掘机零部件，这样可以通过零件的互换性来提高生产能力，降低产品价格，也是大大的提高了性价比。履带式行走装置的也是存在自身的缺点，例如，功率消耗严重，行走速度不能够快速，需要的输出力矩太大等等，同时还不能进行远距离的行走与运输。即时如此，履带式行走装置凭借自身明显的工作特点，和使用性能，已经被广泛的应用，得到了很大的肯定和认可。 2.1.2 履带式行走装置的组成 图2.1所示为履带式行走装置： 推土设配1；导向轮2；支重轮6；托链轮7；主动轮8；履带组合3；履带张紧装置4；行走驱动装置9；车架6。 图2.1 履带式行走装置的组成 液压挖掘机行走运行时，从动力装置到导向轮的之间，存在一定的拉力，这个拉力是主动轮带来的，使得履带受到力的作用有一种往下掉的趋势，支重轮的支撑作用，履带的着附力，使得履带能咬紧地面，防止履带的跑偏和篡位，能够保证挖掘机克服各种阻力顺利前行和正常工作。履带紧紧的缠绕在导向轮上，机上与主动轮的啮合，使得连续正常的行驶与各种路面。 挖掘机在运行时，是通过行走驱动装置独立的进行的。两个履带各自产生自己的运动，能够实现转向和直线行驶。 2.2 总体设计原则 本设计要求的技术参数有： 挖掘机吨位：25t。 挖掘机斗容量：1.0m3。 进行液压挖掘机的行走系统的设计时应该遵循以下原则： （1） 满足使用性能，经济行要好，还要有过载保护的要求。机器的工艺性能良好，结构紧凑，耐用。零部件的实用性好，能有较强的抗磨损能力； （2）保证行走系统的底端与地面有一定的距离，在越野性能上必须有一定的要求。挖掘机能够在任何不好的路况上顺利行走，增加机器的实用性； （3）可靠性要好，挖掘机的接地比压要小，对地面的损坏度要降低，履带产生的牵引力要大，能够使挖掘机行走顺利进行。在挖掘机爬坡时，更要保证平稳性； （4） 结构紧凑，抗震性能良好，在满足工艺性要求的前提下，使得挖掘机外观整洁，美观；结合本设计的要求和机身总重以及参考机种，选择H形，组合行走架。 2.3 总体设计重点及难点 挖掘机行走系统，经过标准化后，完成了产品的批量化，所以在设计中选型要参考国家建筑机械行业标准，“四轮一带”的协调配合，能否正常运行，必须按规定标准进行选择和搭配。这是本次设计的重点。 作为做基础的部分，行走系统既是整体工程机械的承重部分，又是行走与转动的核心，所以把握整机的性能，强度，实用性尤为关键。其中，车架的疲劳强度，承载能力，履带的耐磨性能，履带与驱动轮之间的啮合，支重轮的承载能力都将是这次设计的难点。初步选型，设计校核，发现错误，再到改正，整个过程都将是设计的必经之路，同样也是重点和难点。 2.4 设计方式及步骤 作为履带行走装置，在运行和行驶时，速度往往都不高，几乎都在5km/h一下，它的支撑性能的要求，行走性能的满足都要做深入的研究，具体步骤为： (1)先选定“四轮一带”及其附件的相关参数，布置液压挖掘机行走系统的结构； (2)计算行驶阻力，接地比压，牵引力，等参数； (3)设计行走驱动装置的传动方案，确定传动比等动力参数，确定行走液压马达主参数，包括功率，力矩等。验证，校核设计的参数，做最后的定型。 第3章“四轮一带”及其附件的设计 3.1 履带的设计和选型 3.1.1 履带的特点 挖掘机在行驶时，其行走性能和工作性能都有严格的要求，作为履带式行走装置，它是最重要的零部件之一。行走装置虽然体积较小，但是其重量不能忽视，现在还存在价格高等问题。因此，我国在履带的设计和研究上做了比较深入的研究。之前，履带的零部件比较多，无论是种类，大小还是出产地都过于分散，这样的话就给零件的互换性带来障碍，影响了产品的供应，导致价格高，资料的浪费。提高零件的互换性，降低成本，做到履带零部件的可靠性强，我国已经对其的规格和质量做了便准化规定，这样，系统化，专业化的零部件已经形成。 液压挖掘机的履带主要分为组合式和整体式两种类型，后者的履带板上形成啮合齿形，也可以说他为齿轮。它直接与主动轮啮合。这种履带制造方便，链接履带的销子都拆卸方便。但是它的确定有：很容易磨损，在机械式挖掘机中的使用较为广泛。 3.1.2 履带的构成 液压挖掘机的履带由履带板、左右链轨节、锁紧销轴和锁紧销套等组成；履带板可以有三种典型的类型，有单筋、双筋和三筋，这三种结构，他们的特点各异，适用范围也有所不同。单筋履带板筋较高，插入地面容易，能够产生满足条件的牵引力，经常被用在推土机上；双筋履带板筋较单肋就比较短了，好处是易于转向，同时履带板的刚度很好；由于筋多，三筋履带板，使履带板的强度增大，刚度可以得到提高，所以在挖掘机上应用最为广泛。三筋履带板上有四个联接孔，中间是清泥孔，当履带在转动的过程中遇到淤泥，链轨节上就会同样沾有淤泥，清泥孔可以帮助清除淤泥。 图3.1所示为履带的典型结构，它由履带板11，链轨节1，销轴3，销套4，紧锁销套5，销垫6，紧锁销垫7，紧锁销轴8，螺栓螺母9.10.组成。其中左右链轨节与销套过盈链接，履带销轴和销套之间保证有一定的间隙，这样可以使得挖掘机灵活转动，两端与左右链轨节过盈配合。锁紧履带销与链轨节配合较松，便于整个履带的安装和拆卸。 1-左链轨节；2-右链轨节；3-销轴；4-销套；5-锁紧销套；6-销垫；7-锁紧销垫；8-锁紧销轴；9-螺栓；10-螺母；11-履带板。 图3.1 典型履带结构 3.1.3 履带的选型 自从我国的履带进行标准化，统一化，专业化以后，现在共有四种节距的履带，即173mm,203mm,216mm和228.5mm。但是，为满足更多的工作需求，有时也会用到101mm，125mm,135mm,145mm和260mm.等数种的节距。 标准化以后履带板在重量，刚度，耐磨性上都有所提高，其次价格也比较合理，做到了互换性。最常用的是三肋板，从结构上来讲，它属于短肋板。由于肋多且肋板比较短，所以它的强度是很高的，在任何工作压力下，都能体现出很高的承载能力和高强度性。所以现在的挖掘机大多数都采用这种结构形式的肋板。三肋板上也有清泥孔，可以顺利的清楚粘在履带上的淤泥，但是不影响真个履带的刚度和强度。图3.2为三肋履带板。 图3.2 三肋履带板 根据用途，接地比压等确定履带的结构参数，技术参数等。不同类型的挖掘机它的要求是不同的，选取的结构形式也是有差异的。挖掘机的类型，工作环境的不同都要考虑在内的。如果履带的节距小，冲击力就会越小，这种冲击力主要是集中在，导向轮上和驱动轮上，也就说说履带绕过的地方。这样的话，可以减少磨损，使得转动相对比较均匀，机械效率可以有所提高。但是最小节距值收到链轨尺寸的限制，履带节距及其适用范围见表3-1. 表3-1挖掘机驱动轮的履带节距及适用范围 节距/mm 齿数 适用范围 101 125 135 23 25 斗容量：0.25 立方米 154 23 25 斗容量：0.25-0.4立方米 173 23 斗容量：0.40-0.6立方米 203 23 斗容量：1.0 1.6立方米 216 228.5 25 斗容量：2.5立方米 260 斗容量：4.0立方米 此次设计中的挖掘机选用节距为203mm，齿数为23的履带。按照《国家建筑行业工业标准化》的规定，所选择的履带为LD203。其中履带板，链轨节，销轴，销套，紧锁销套，销垫，紧锁销垫，紧锁销轴，螺栓螺母，都按照标准规定选择SL14，DI203，SZ203，ST203，YJ203，ZJ203，TA203，ZH203等系列。具体零件的尺寸和画法参照《国家建筑行业工业标准化》。 3.2 支重轮 3.2.1 支重轮特点 支重轮在挖掘机中作用很重要，一般把所有的重量都传递给地面，做到全支撑的作用。这是比较理想的状态，但是挖掘机在工作时难免会遇到滑坡，偏转等极限操作，所以这个时候支重轮承受的重量更大，而且是一个支重轮来承担。除此之外，挖掘机在污水，泥水中的行走和工作也是不能忽略的，如果泥水进入哇到支重轮中会严重影响到它的使用性能，影响整机的工作性能。故要求其密封要可靠。 3.2.2 支重轮的构成 图3.3所示为支重轮的典型结构。它由轮体9，端盖2，轴3，轴套4，浮动油封5，浮动油封环6，销8等组成。这是标准化后的一种结构形式，为直轴式结构。这种轴的结构紧凑，制作工艺简单，但是它也有自己的缺点，比如轴向力的承受力较小，总体来说，能在挖掘机中适用。支重轮的轴在其中是不转动的，凭借两个轴座的固定，支重轮被禁锢在履带架上。之中的轮体是焊接的，轮边上的凸缘夹持履带，使履带不至于出现滑落等现象。轮体内有轴和轴套，轴套的强度很高，这是因为制作支重轮时，材料选择了锡青铜合金的镀膜层。 1-螺栓；2-端盖；3-轴；4-轴套；5-浮动油封；6-浮动油封环；7-O型圈；8-销；9-轮体 图3.3支重轮的典型结构 为了确保支重轮内部的清洁，常采用浮动油封结构。浮动密封的结构紧凑，工作效果极佳，被很多企业和制造厂家所青睐。浮动密封式由金属油封环和O型密封圈组成。油封上各套有O型密封圈，油封是不转动的，被固定在轴座上。密封环固定在轴座的槽中，当密封圈被压紧时会产生一定的弹性变形，使两油封环断面始终贴近。这样的设计会是结构紧凑，实现防止泥水等进入的功能。 3.2.3 支重轮的选择和设计 支重轮把机身的重量传递给地面，起到支撑作用。挖掘机在工作和行走时会受到各种的冲击力，而且这种情况普遍存在。，所以承受的载荷的能力尤为重要。除此之外，挖掘机的工作环境恶劣，必须保证密封性能可靠；支重轮的布置，在后面章节的具体计算中会体现出来。挖掘机用支重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/T59-1999《液压挖掘机 支重轮》以及生产厂家的技术标准。 表3-2为支重轮的联系尺寸： 表3-2 支重轮的联系尺寸 图号 安装尺寸 外形尺寸 配合尺寸 特殊尺寸 A B D E d1 d2 D1 F W173 335 300 590 160 55 65 550 82 W203 370 410 650 205 70 80 600 105 根据前面所选的节距203mm，对于支重轮的选择则是W203的设计参数。 图3.4 本设计所选的支重轮体 3.3 拖链轮 压挖掘机行走运行时，从动力装置到导向轮的之间，存在一定的拉力，这个拉力是主动轮带来的，使得履带受到力的作用有一种往下掉的趋势。由于托链轮与支重轮的结构类似，因此本设计将用前面论证的支重轮来代替拖链轮。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。 图3.5所示为典型拖链轮结构： 1-端盖；2-螺栓；3-螺钉；4-垫片；5-轴套；6-轮体；7-浮动油封；8浮动油封环；9-端盖；10-轴。 图3.5 典型拖链轮结构 3.4 导向轮 3.4.1 导向轮的结构 导向轮主要的作用是：引导履带正确运转，可以防止履带掉轨和错位，作为底盘下面的零部件，导向轮也能起到支撑的作用，这对于减小接地比压很有效果，因为整机的接地面积增大，压强减小。起引导作用的是中间的挡肩环，轮面一般做成光面的，那么两侧的环面就能能支撑轨链，它的作用和支重轮有相似之处。挡肩环是经常工作的表面，必须有一定的刚度和强度，两侧边的斜度要小。导向轮与支重轮的具体影响了稳定性能，这就要求严格的计算验证。 图3.6所示为导向轮的典型结构与组成： 1-轮体；2-浮动油封；3-浮动油封环；4-螺栓；5-垫圈；6-销；7-连接板；8-密封圈；9-滑轨；10-轴套；11-螺栓。 图3.6 导向轮的典型结构与组成 3.4.2 导向轮的选择与设计 经过标准化后，导向轮在结构和实用性上得到了统一。在相同节距的条件下，导向轮和支重轮可以互换。这样大大的提高了互换性，使得零件的使用率提高，有助于生产。其联系尺寸见表3-3： 表3-3 导向轮联系尺寸 图号 安装尺寸 外形尺寸 配合尺寸 特殊尺寸 A B D E d1 d2 D1 F W173 335 300 590 160 55 65 550 82 W203 370 410 650 205 70 80 600 105 W216 400 455 770 205 85 100 724 105 导向轮的材料选取一定要做到足够的强度和硬度。在制作时要进行调制处理等。在形位公差和尺寸公差上，一定要使圆跳动，圆度等做到规定的要求，提高产品的可靠性和耐用性。 根据前面所选的节距203mm，对于导向轮的选择则是W203的设计参数。 3.5 驱动轮 3.5.1 驱动轮的结构组成 驱动轮的作用是：把行走驱动装置传递的动力传递给履带，因此对驱动轮的主要的要求是：第一，啮合要平稳。第二，当履带在运行时，其配合零件发生磨损，使得结构尺寸发生变化时，仍能很好啮合。第三，不得有“跳齿”现象。为了缩短履带张紧段的长度，提高功率的利用率，液压挖掘机的驱动轮通常放在后部，还可以可提高履带的使用寿命。 图3.7所示为驱动轮的典型结构： 图3.7 驱动轮的典型结构 3.5.2 驱动轮的设计计算及其校核 驱动轮的作用是将传动系统的动力传递给履带，满足了工程车辆工作和行驶的驱动力。必须保证，履带与主动轮之间的啮合要准确。做到，无论在什么状况下行走都要有保障，主动轮的实质就是齿轮，所以可按照齿轮的要求它，使其在啮合时要平稳，不发生根切，不发生碰撞等。主要参数的确定： （1）节距，驱动轮节距的选择和履带节距一样， mm。 （2）齿数，驱动轮的齿数会影响到结构的大小，如果齿数较大，则驱动轮外形尺寸过大，但是啮合平稳。驱动轮齿数一般为奇数，使得啮合过程中每个齿都能和节销啮合。其齿数通常取 ，按前面章节的论述，本设计中取 。 （3）驱动轮的节圆半径 ，按下面公式计算： （3-1） = 376mm 式中： 为履带与履带销啮合的次数，为实际齿数的半，则 = 。 （4）驱动轮的齿顶圆半径 ，按下面公式计算： （3-2） （5）齿根圆半径 ，计算公式如下： （3-3） 式中： 为履带的销轴半径，根据《中华人民共和国建筑工业行业 液压挖掘机履带GB/T57-1999》的规格系列查取 =22.25mm。 （6）齿根圆弧偏心距 ，计算公式如下： (3-4) （7）驱动轮强度校核： 主动轮的实质就是齿轮，所以可按照齿轮的要求规范它，使其在啮合时要平稳，不发生根切，不发生碰撞。其接触强度的校正最重要。驱动轮轮齿齿面挤压应力应满足： (3-5) 式中： —驱动轮齿宽度， ； —履带销套外径，查对应履带型号得 ； —许用用挤压应力； 。 条件满足，符合强度要求。 3.6 车架及其附件的设计 3.6.1 车架的设计 行走架作为液压挖掘机行走系统的承重骨架，它由上部转台连接。行走架的承受能力一定要大。除了地盘上部的及其零部件的重量，还有零部件自身产生的内部应力。然后再通过支重轮等，把这些重量和应力传递给地面。由于行走架的结构和受力十分复杂，所以，可靠性要好，挖掘机的接地比压要小，对地面的损坏度要降低；结构要紧凑，合理。在零部件的维修上要便于维修与保养。 行走架一般分为整体式和组合式两类。 图3.8所示为H型的行走架。这种行走架的外形呈横向H形，其名称由此而来。我国在很多时期都采用H型行走架。其结构特点是：外形尺寸大，搭接在履带架上的纵向距离小。材料运用的较多，体积大，要产生的变形较大，整体的刚度比较低。液压马达和液压油管都显示在外部，无法得到保护。随着技术的进步，行走驱动装置把减速器等都安装在里面，因此，国产履带式液压挖掘机的行走架及其履带架也逐渐得到了改善。 1-履带；2-行走减速器；3-驱动轮；4-行走架；5-支重轮；6-拖链轮；7-张紧装置；8-引导轮。 图3.8 履带式行走装置 图3.9所示为整体式X型行走架，其中心部分呈X型，因而称X型行走架。X型行走架和履带架是嵌入式的链接，能提高其刚度，强度，可靠性。防止变形应力大，影响到正常的行驶。采用这种结构形式的行走架，驱动装置可以放置在履带架中，使整机的外形更加美观整洁。实用性更好。除此之外，这种结构形式的行走架在制作上，可以省去很多的材料，质量轻，但是强度足够达到要求。在制作工艺上有这很好的效益。现在越来越多的企业都采用这样的结构形式，无论是使用和制造都带了很大的方便性。对地面的损坏度降低了；结构要紧凑，合理。在零部件的维修上便于维修与保养。 图3.9 整体式行走架（X形） 结合本设计的要求和机身总重以及参考机种，选择H形，组合行走架。 3.6.2 履带张紧装置 液压挖掘机行走运行时，从动力装置到导向轮的之间，存在一定的拉力，这个拉力是主动轮带来的，使得履带受到力的作用有一种往下掉的趋势，履带张紧装置使履带紧紧的缠绕在导向轮上，机上与主动轮的啮合，使得连续正常的行驶与各种路面。 旧式挖掘机采用螺杆螺母来张紧装置，利用张紧螺母使导向轮移动一定的距离达到张紧目的。这种张紧装置既费力又不能是履带经常保持装进状态。目前在液压挖掘机中广泛采用带有辅助液压缸的弹簧张紧装置。如图3.10所示，它是借助润滑用的润滑油脂，润滑油脂从图中箭头所指处压入张紧液压缸。活塞杆外伸，一端压紧导向轮，另一端压紧弹簧，产生了一定的预紧力。再此，必须保证弹簧有一定的预紧力，能起到缓冲作用。如果履带太紧需放松时，可以放掉一些润滑油脂。确保使用的寿命。 图3.10 液压张紧装置 图3.10（a）所示的液压缸活塞直接顶弹簧的形式，这种形式简单，但外形尺寸较长。图3.10（b）所示的液压缸活塞置于弹簧中间的形式，这种形式结构简单，缩短了外形尺寸，但零件稍多。 导向轮前后移动的调整距离应设计成大于履带节距的一半，这样就可以在履带因磨损外伸过长时去掉一节履带板后仍能将履带接上。链轨的调解应适当放松，否则会影响到寿命。 第4章 行走驱动装置的设计 4.1 履带式行走装置的传动方式 作为传动机构，液压挖掘机的行走驱动装置是驱动轮和动力装置之间的所有部件。它作用是：给驱动轮提供动力和功率，并改变动力装置的输出特性，来满足对工程机械车速和牵引力的要求。达到人们对活动的需求。 目前，工程机械中的传动方式有以下四种类型：机械传动、液力传动、电力传动以及液压传动。每种传动方式都各有其工作特点，适用的范围和用途。 我国目前采用最多的传动方式是液压传动。在结构上不采用较为复杂的零部件，可以做到结构紧凑，尺寸不大，质量轻等。在驱动方式这边，两条履带的驱动方式是一样的，而且可以做到各自的运动，即独立驱动，因此挖掘机在行驶时可以等速，左转，右转等。但是，液压传动也有自身的缺点，教机械传动，液压传动的传动效率较低。综合考虑，权衡液压传动的优缺点和挖掘机工作环境的因素，大多数企业还是选择液压传动，来作为主要传动方式，更有企业开发了全液压的挖掘机。 4.2 行走驱动装置的组成 行走机构包括行走液压马达、行走减速器和行走制动阀。 行走马达一般为变量轴向柱塞斜盘式，对于停车等需求，可以安装制动器来完成任务。马达可以凭借压力油将扭矩传递给行走减速器，由于受到单个齿轮传动比的限制，一般要求多级传动，可以使得减速范围大大加宽，实现降速来增大扭矩的功能。行走制动阀的作用是保护行走油路。 图4.1所示为行走机构的典型结构及其组成： 1-行走制动阀；2-行走马达；3-行走减速器。 图4.1 行走机构的典型结构及其组成 作为液压马达，考虑到整体结构的紧凑型，一般对其要求也是要体积小，结构紧凑的，不能对挖掘机行走带来影响。高速液压马达的转速比较高，一般在2000r/min左右，一般要求多级传动，可以使得减速范围大大加宽，采用行星减速器实现多多档位的控制，行星减速器的链接往往和制动器有关，两者在一起，结构紧凑，功能明确。 图4.2 行走装置的减速装 行走装置的制动器有常开式和常闭式两种形式。常开式采用的是蝶形弹簧，它的制动就是依靠弹簧压紧产生弹簧力来制动的。正常行走时，制动盘需要分开，这个是靠液压油实现的。这种制动器结构紧凑，功能明确，但是需要有一定的清洁度，还有润滑性要好。 如果采用转速低而输出的转矩大的液压马达驱动，可省去减速装置，使机构大为简化。这种结构也存在自身的不足，例如，在挖掘机工作时需要较大的牵引力时，低速大转矩的液压马达显然不能提供足够的动力。由于自身的确定，这种结构的传动效率较低。各级传动的要求尽量使得径向尺寸做到最小，使得整体尺寸紧凑。这些是低转速大扭矩型液压马的工作特点。 在选择行走马达时，还要考虑统一性和专业化。回转马达和行走马达应该要统一，这样做到整机的协调统一性。除此之外挖掘机的工作地点，负荷量，运输距离，环境状况等也是考虑的因素，必须加以重视。 综上所述，本设计应配备高速液压马到驱动。其具体参数计算在第五章中详细说明。 4.3 行星减速装置 行星减速器作为液压挖掘机驱动装置的一部分，其重要性不言而喻，合理设计减速器将是驱动装置设计中的重要一步。减速器的结构紧凑，作用明显，呗广泛应用在各种挖掘机械中，成为重要的组成部分。 4.3.1 减速器的简介 作为减速器，它的作用有：降低发动机的转速来增大扭矩，改变扭矩。液压挖掘机在工作时，遇到的工况是不断变化的，牵引力同样随之变化。而内燃机的转速和扭矩的变化范围都不大，即使用液力机械式传动，采用了液力变矩器也不能满足要求。为了解决这个问题，我们可以通过变速箱来改变整体的传动比，使得挖掘机的行走速度得以改变。同时能在不同工况下提供不同的牵引力，以适应阻力不断变化的工作场景； 减速器的分类按其传动结构特点可分为圆柱齿轮、圆锥齿轮、蜗杆减速器、行星齿轮这些减速器。我国用的最多的应该是行星减速器，行星减速器的最大特点：较高的传动效率，其传动效率可高达50000Kw，结构紧凑，体积小，质量轻，变速范围大。 4.3.2 减速器的选择 行星齿轮减速器与普通齿轮减速器相比，行星减速器具有许多突出的优点，所以受到很多国家和企业的青睐，也成为研究对象。行星齿轮减速器的主要优点如下： (1) 体积小，重量轻，传递功率大，承载能力高、结构紧凑； (2) 性能可靠，采用的是行星齿轮，减速器里的太阳轮，中心轮等组合而成，在传动效率这块做到效率高，且有效。 (3) 变速范围大，通过改变齿轮个数和齿数等一些结构参数，就可以改变传动比，于是变速范围也可控制； (4) 结构合理，内部的惯性力都能通过内部结构得以平衡。行星齿轮和中心论的合理配合，使得整体的设计合理化。 综上所述，本次设计选用减速器为行星齿轮减速器。 4.3.3 减速器的设计计算 设计挖掘机行走驱动装置的理论基础一定是以传动比为核心的。在各个行星轮和中心轮的配合下，其啮合的传动比都有一定的限制。对于单个的齿轮而言，一般传动比在6-8之间。所以，总能出现单个齿轮满足不了的情况。这样的话，就会想到多个齿轮的啮合传动，来满足整体要求的传动比。这样的话无论是传动，还是外形尺寸都会受到传动比分布方案的影响。一般传动比分配的原则是： (1) 每级齿轮都要具备良好的承载能力； (2) 满足传动比的要求下，尽量减小减速器质量，使得结构紧凑； (3) 内部的惯性力必须平衡； (4) 各级相互之间必须有精准配合，计算总传动比时要考虑个体齿轮的强度问题。 行星减速器齿轮的计算，啮合参数计算，变位系数的选取，各行星齿轮几何尺寸的计算，减速器传动比的分配都按照《液压挖掘机》中的公式计算即可。 第5章 计算校核 5.1 整机几何尺寸的计算 本次设计是经过标准化选型，结合理论知识与经验公式进行计算的。整体的计算校核部分占据一定的比重。整机的几何尺寸包括：履带带长， 驱动轮与导向轮轴向中心距，轨距，履带高度，履带板宽，底盘总宽，履带接地长度，后端支重轮到驱动轮间距，前端支重轮到导向轮间距，两端支重轮间距，转台离地高，相邻两支重轮间距。这些尺寸决定了液压挖掘机的布置方式，和外形特点。 （1）履带带长 : = EMBED Equation.KSEE3 （5-1）=1.4 (25 10 ) 4088mm 式中： 为尺寸系数（1.25 1.5），本设计取 =1.4； G为整机重量，本设计G =25吨。 (2) 驱动轮与导向轮轴向中心距 ： = EMBED Equation.KSEE3 （5-2） =1.1 (25 10 ) 3216mm 式中： 为尺寸系数(1.0 1.2)。本设计取 =1.1。 参考WY100的中心距尺寸，可以缩小比例，选择 =3096mm。 （3）轨距B： B= EMBED Equation.KSEE3 （5-3）=0.75 (25 10 ) 2193mm 式中： 为尺寸系数(0.75 0.85)。本设计取 =0.75。 参考WY100的中心距尺寸，可以放大比例，选择 =2300mm。 （4） 履带高度H： H= EMBED Equation.KSEE3 （5-4） =0.32 (25 10 ) 936mm 式中: 为尺寸系数(0.3 0.35)。本设计取 =0.32。 参考WY100的履带高尺寸，可以放大比例，选择 =980mm （5）履带板宽b 由经验数据得：b的值可在600 800mm间取值,根据 《工程机械使用手册 上册》里的规格系列，查取b =700mm。 (6) 底盘总宽C ： C =B +b （5-5） =2300+700 =3000mm (7) 履带接地长度 ： = + 0.35D （5-6） = + 0.35( - ) =3096+0.35 （4088-3096） 3443mm 式中： D为驱动轮直径，约为 - 。 （8）后端支重轮到驱动轮间距 ： = EMBED Equation.DSMT4 （5-7） =2.5 203 508mm 式中： 为尺寸系数（2.4 2.6）；本设计取 =2.5。 为履带节距，根据前几章的选择，论述， =203mm。 参考WY100，扩大比例，取 =508mm。 （9）前端支重轮到导向轮间距 ： = EMBED Equation.KSEE3 （5-8） =2.4 203 487mm 式中： 为尺寸系数(2.4 3)。本设计取 =2.4。 （10）两端支重轮间距 ： = - - （5-9） =3096-487-508 =2101mm （11）转台离地高 ： = EMBED Equation.KSEE3 (5-10) =0.4 (25 10 ) 1169mm 式中： 为尺寸系数(0.37 0.42)。 为了整体的整体布局，并参考WY100挖掘机的尺寸，考虑将其扩大适当比例，选取 =1180mm。 （12）相邻两支重轮间距 =(1 2) (5-11) =1.5 311mm (13) 拖链轮之间的中心距 ： 当 EMBED Equation.DSMT4 2000mm时，拖链轮个数为2， EMBED Equation.KSEE3 EMBED Equation.KSEE3 /2=1548mm。 5.2 主要技术参数的计算 液压挖掘机的技术参数是衡量机器性能的重要指标，人们在选择和购买挖掘机时，把技术参数作为非常重要的理由。所以技术参数的确定显得尤为重要。挖掘机技术参数包括：发动机功率，标准斗容量，发动机转速，主油泵流量，回转速度，行走速度，最大爬行坡度，最大牵引力，接地比压等等。 本次毕设，针对以下几个参数进行计算说明： （1）发动机功率 ，根据经验公式估算： （5-12） 式中： 为斗容量，取 = 。 考虑到发动机是整个挖掘机的动力源，和复杂工况的需求，可以提高发动机的功率，提高输出功率，以适应各种工作情景。取 。 （2）液压功率 ，根据经验公式： （5-13） 式中：N为发动机功率。 （3）挖掘力参数 ，按公式计算： = （5-14） = =14.5t 式中： 为最大反铲挖掘力； 为挖掘潜力系数（1.5 1.8）。 （4） 最大转弯力矩 ，按公式计算： （5-15） 式中： 为转弯系数（取为0.3）； 为摩擦系数(不良路面取0.6)。 （4） 平均接地比压 ，按公式计算： （5-16） 式中： 为接地比系数（取为0.21 0.28）。 5.3 履带式行走驱动装置的计算 5.3.1行驶阻力的计算 与轮胎式行走装置相比，履带式行走装置的特点是牵引力大。牵引力的大小几乎占到机身总重的一半。越野性能好，工作可靠稳定。接地比压一般都在150kpa以下。在遇到坡度较大的地面时，其爬坡能力就显现出来了。机动灵活。转弯也很灵活。所以，很多企业都采用履带式行走装置作为液压挖掘机的动力装置。履带式行走装置也有自身的缺点，行走速度低，消耗功率较大，制造成本高，零件磨损快等。 标准化后，履带式行走装置的结构已经统一了。履带式行走装置一般由高速液压马达与减速装置组成。行走液压马达的性能很大程度上决定了行走速度，液压系统也保证了整体运动的稳定性。因此，履带车辆进行牵引力计算是设计和选择履带式行走装置的选择和基础。行驶阻力的规律和计算尤为重要。 履带式车辆行驶中药客服的阻力包括土壤的变形阻力，坡度阻力，转向阻力，履带行走装置的内阻力。 牵引力的计算原则是行走装置的牵引力应大于上述各项阻力之和，但又不应超过挖掘机与地面的附着力。 (1) 土壤的变形阻力 履带式车辆的行驶时会挤压土壤使其产生变形，即产生土壤的变形阻力。双履带的液压挖掘机单侧履带的运行阻力的计算公式： = （5-17） =0.12 25 =3.0t 式中： 为土壤的变形阻力； 为运行比阻力， 与路面种类有关，其值可参考表5-1 运行阻力值。考虑到挖掘机工作环境较为恶劣，所以取地面种类为：砂石、沼泽地、耕地。 值取为0.10 0.15。 表5-1 运行阻力值 路面种类 运行比阻力 高级公路（沥青） 0.03-0.04 中等公路（圆石） 0.05-0.06 坚实土路 0.06-0.09 野路 0.09-0.12 砂石、沼泽地、耕地 0.10-0.15 (2) 爬坡阻力 爬坡阻力是机器在斜坡上因自重沿纵坡方向的分力所引起的。其计算公式为： （5-18） = 14.70 t 式中： 为坡度阻力； 为坡度角度，取为 。 （3）转向阻力 挖掘机在转向时，是通过左右驱动装置的协调配合，来完成符合运动的。所以会受到纵向和横向的阻力。这些阻力有地面的摩擦力，履带插入地面产生的挤压力等，由于这些阻力十分复杂，相关因素很多，其研究有一定的困难。但是据统计，这些阻力中，履带板与地面的摩擦阻力最大，它是构成转向阻力的主要因素。所以，把所有的阻力都归结到摩擦力上，最后乘以一定的比例系数就可以了。为计算带来了简化。 在假设履带接地抵押比较均匀的前提下，挖掘机原地转向时单侧履带的转向阻力的计算公式为： （5-19） = =5.09 t 式中： 为转弯阻力； 为履带与地面摩擦系数， 与路面种类有关，其值可参考表5-2 不同地 面最大转向阻力系数，本设计取值为 = 。 5-2 不同地面最大转向阻力系数 地面性质 硬土路 0.5-0.6 水泥路 0.68 柏油路 0.49 农村土路 0.8 干泥沙土路 0.7-0.9 （1） 履带式行走装置的内阻力 履带式行走装置的内阻力包括驱动轮，导向轮，支重轮，拖链轮，履带销轴之间的内摩擦力及履带板与驱动轮啮合等的摩擦阻力，滚动阻力等，这些因素可综合考虑表示为履带式行走装置的效率。 粗算如下： （5-20） = =1.5 t 式中： 为履带运行的内阻力。 （2） 不稳定运行时的惯性阻力 ，计算公式如下： （5-21） = =0.375 t 忽略风载阻力，则转弯行走阻力 为： （5-22） =3.0+5.09+1.5+0.375 =9.965 t 坡道运行阻力 为： （5-23） =3.0+14.7+1.5+0.375 =19.575 t 因为 > ，则取总阻力为 19.575 t。 5.3.2行走液压马达牵引力的计算 牵引力作为形式中的动力，对其的计算必须有严格的要求，不能影响正常的运转。根据挖掘机的工况，可以确定发动机等一些技术参数。行走装置的计算要在给定的功率下进行的。主要验算的参数有，行走速度、爬坡能力和转弯能力。 牵引力计算原则是：行走装置的牵引力应该大于总阻力，而牵引力又不应超过机械与地面的附着力。 履带式挖掘机的行走装置运行时所发出的牵引力必需能克服下列阻力：履带的内阻力，土壤变形等的运行阻力，坡度阻力和转向阻力等。 牵引平衡方程为： = （5-24） 式中： 为驱动轮的扭矩； 为驱动轮节圆半径； 为履带牵引力： 为运行时各阻力总和。 本设计采用的是，目前大多数履带式液压挖掘机的行走牵引力 的经验公式计算： （5-25） = = 20t 5.3.3 牵引力校核 牵引力 t，因为 ，所以牵引力满足要求，则牵引力为：20吨。每条履带的牵引力： 吨。 附着力 ： （5-26） = 20.39t 式中： 为履带和地面间的附着系数，取为0.9； 为坡度角。 所以 ，由此得 ，，满足牵引力计算原则，符合设计要求。 5.3.4行走液压马达主参数的计算 （1）确定行走液压马达的输出转矩 从现行的大多数机型来看，行走驱动机构多用高速液压马达+行星减速机构的组合传动方案，因此，应在首先考虑行走减速机构的传动比机器效率的基础之上，将行走牵引力转化为单侧行走马达的所需的输出转矩，即单侧行走液压马达的所需的最大输出扭矩应满足： （5-27） 式中： 为驱动轮扭矩； 为行走传动机构的效率，取 。 驱动轮扭矩 为： EMBED Equation.DSMT4 （5-28） 式中： 为驱动轮节圆半径，mm； 为单条履带的行走牵引力，吨； 为传动系统的效率（取0.85 0.9）； 为总传动比，按给定值取为40。 将上述解得的数值代入（5-27）计算得： （2）确定行走液压马达的最高转速和排量 液压挖掘机的行走速度很低，大多数不超过5.5km/h，要求无级变速，且由于作业要求多采用两档。因此，可在首先确定液压泵及液压马达结构形式的基础上行走液压马达的主参数。 为了计算液压马达的最高转速，应首先计算出驱动轮的最高转速 ： （5-29） 式中: 为最大行驶速度,按要求取 =5.5km/h。 于是,液压马达的最高转速为： （5-30） 式中： 为总传动比，按给定值取为40。 对于液压马达来说，最高转速下的排量最低，而变量马达的最大排量取决于液压马达的进出口压力差及所需的最大输出转矩。 本设计计算液压挖掘机行走液压马达的理论排量： 马达理论排量 ，按下面公式计算： （5-31） 式中： -马达有效工作压力； -马达机械效率，本次设计中采用柱塞式马达，其效率 取值为（0.9—0.95）。 马达有效工作压力 可由下式确定： （5-32） 式中： -为回油背压，取值范围为 ； -为压力损失，参考同类型液压挖掘经验数据取值： ； -为液压泵的出口压力，15吨以上的中型机械普遍采用中高压压力： ，本次设计中取 = 。 计算得： 将已知数据代入式（5-31）得: 所以每分钟排量 计算如下： （5-33） （3）液压马达输出功率 ，按下面公式计算： （5-34） 式中： 为单条履带行走牵引力，（吨）； 为履带最小行走速度，取3 ； 为行走传动机构的效率，取 ； 为驱动轮节圆半径。 第6章 总结 此次毕业设计是参考典型履带式液压挖掘机WY100的结构参数进行设计，校正和定型的。通过各种液压挖掘机的教材，本设计完成了履带式液压挖掘机行走系统的设计和计算。从题目的确定到设计的最终定型，这是是一次理论与实践相结合的研究性学习过程。下面对对设计全文进行总结。 通过对典型的液压挖掘机WY100的结构，参数，性能的研究，认识挖掘机的基础现状。针对挖掘机行走系做深入探究，由外形结构到机器的实用性能逐次设计，校核，完成挖掘机最终的设计。本次设计的主要工作，是建立在传统典型的挖掘机基础之上，从设计中提升能力，创造灵感。本设计的主要工作成果如下： （1）阐述了液压挖掘机的现状。并从履带式液压挖掘机结构特点，工作性能，说明了市场环境下，挖掘机的重要性，为以后的设计奠定了基础。同时也是后几章节论述的动力。 （2）对于挖掘机行走系统的设计，本设计采用先整体，后独立的设计思路。从总体方案设计入手，介绍了履带式液压挖掘机行走系统的结构组成，即：后面章节内容的统一。说明了总体设计原则，考虑到此次设计的重点和难点，针对这些问题，研究出设计的步骤。整个过程条理清晰，有助于以后的设计工作。 （3）四轮一带的设计是整个毕业设计的重点，在第四章，详细的介绍了整个设计过程，从零部件的介绍，认识，到分析其组成结构组成，再到选择。四轮一带的设计部分严格按照标准化规定，准确性高，它的实用性也后面的计算校核中也得到了验证。 （4）通过对主要参数计算，确定了液压挖掘机行走系的外部结构尺寸，性能参数，工作参数等。 （5）此次毕业设计在液压挖掘机行走驱动装置这部分的论述相对较少，介绍也较其他章节要少一些。主要是根据WY100和其他典型机种的配置做出选择。行走驱动装置的重点放在了其参数的计算和校核。根据后面章节的计算，验证了前面所选择的高速液压马达，行星减速器的正确性和实用性。肯定了我的设计思路 。 （6）关于附件的设计，本次毕业设计主要是简单的介绍了履带张紧装置。 本次毕业设计所采取的比拟法给设计带了很多的益处，主要如下： （1）对于挖掘机的学习，在本科阶段不是很多。此次毕业设计的内容又是其核心部分-行走系统。所以在着手方面，有一定的困难。采用比拟法，可以加快对液压挖掘机的认识，加快确定设计思路以及方案。 （2）采用比拟法可以比较准确的把握设计的准确定，典型挖掘机械是经过市场的考验，和数年的实地考验的，其性能有较高的权威性。这对我的设计，选型带来很大的帮助。 （3）作为参考的机种，对于本设计的计算部分有着决定性的作用。在理论计算中，往往计算得出的数值和实际值有一定的偏差，这时的最终选择，则是依据理论计算，贴近典型机构的实际情况，最后做出选择。 （4）对于画图部分的完成更是典型机构的参数起到至关重要的作用，本设计参考WY100的车架设计，里面添加了个人的一些想法，最终完成了作图任务。 总体来说，本次设计比较顺利，设计思路比较清晰，达到了预期的目的。 参考文献 [1] 史青录. 液压挖掘机. 北京：机械工业出版社，2011 . [2] 陈正利. 我国挖掘机行业的形成与发展、现状及前景[J]. 建设机械技术与管理，2004（11）. [3] 水利部. 工程机械使用手册[M]. 电力工业出版社，1980. [4] 朱希平. 进口挖掘机维修手册[M]. 沈阳：辽宁科学技术出版社，2004. [5] 张光裕. 工程机械底盘设计[M]. 北京：机械工业出版社，1985. [6] 梁国文. 机电与一体化在工程机械上的应用与发展[J].建筑机械，1999. [7] 曹善华. 单斗挖掘机[M]. 北京：机械工业出版社，1989. [8] 胡乾坤. 液压挖掘机的使用与维修[M]. 合肥：安徽科学技术出版社，1993. [9] 成大先，王德夫，姬奎生，等.机械设计图册 第2卷[M].第一版，北京：化学工业出版社，2000. [10] 刘希平. 工程机械构造图册[M]. 北京：机械工业出版社，1987. [11] 李科存，郑宏军.新款日立挖掘机维修手册（上册）[M]. 沈阳：辽宁科学技术出版社,2012. [12] 颜荣庆. 现代工程机械液压与液力系统[M]. 北京：人民交通出版社，2001. [13] 林慕义，张福生. 车辆底盘构造与设计[M]. 北京：冶金工业出版社，2007. [14] 毛信理. 液压与液力传动[M]. 北京：冶金工业出版社，2007. [15] 唐经世. 工程机械[M]. 北京：中国铁道出版社，1996. [16] 哈尔滨工业大学理论力学教研室. 材料力学[M].北京：人民教育出版社，1983. [17] 立方民. 工程机械液压及液力传动[M]. 北京：人民交通出版社，2006. [18] 刘述学，陈守礼，孙树仁. 工程机械地面力学[M]. 北京：机械工业出版社，1991. [19] 吴永平，姚怀新. 工程机械设计[M]. 北京：人民交通出版社，2005 [20] 王满赠，等. 液压挖掘机的复合传感技术[J]. 石家庄铁道学院学报，2003. [21] 高春普，张宏毅. 机电控制系统与分析[M]. 北京：科学出版社，2007. [22] 赵晓安. MCS-51单片机原理及应用. 天津：天津大学出版社，2001. [23] 李广第. 单片机基础.第一版. 北京：北京航空航天大学出版社，1999. [24] 徐惠民，安德宁. 单片微型计算机原理借口与应用. 北京：北京邮电大学出版社，1996. [25] Merhof W,Hackbarth E M. 履带式车辆行驶力学[M]. 韩雪梅，等译. 北京：国防工业出版社，1989. [26]Unknown. The Otaki tower excavator[J]. New Zealand Engineering, 1947,2(7). [27]Luigi Solazzi. Design of aluminum boom and arm for an excavator [J].Journal of Terramechanics, 2010, 47(4). [28]Davis JR. Aluminum and aluminum alloys. ASM specialty handbook, 1996. [29]Bloom F, Coffin D. Handbook of thin plate buckling and post buckling. Chapman & Hall,2001. [30]Timoshenk SP, Gere J. Theory of elastic stability. McGraw-Hill, 1988. [31]Murray GT. Introduction to engineering materials: behavior, properties, and selection. Marcel Dekker Inc, 1993. 致谢 马上就要离开生活了四年的大学，现在的感受很是不能平静。对于我个人而言，这四年里我学到了很多，收获了很多。从来也不是一个人在战斗，来自于很多人的支持和关怀，我觉得很荣幸。毕业论文为作为大学的收尾工作我也有所收获。 我不是一个出色的学生，但是我一直有一颗积极向上的心态，能乐观对待学习和身边的事情。在大学我遇到了很多治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔的老师，他们的感染力为我营造了一种良好的精神氛围。生活在这样的环境下，是我的思维，逻辑等发生了很大的变化。也让我逐渐的成熟起来。大学里对我个人的成长有着开发性的作用，我也从中树立了自己的认知度，人生观和价值观。 感谢我的父母，他们对我的关心和支持是我最大的动力，大学这四年更是无微不至的关心。我也在为他们的幸福生活努力着。在论文即将完成之际，内心不由自主的产生很多想法，本次设计从头到尾，许多的同学老师都给我很大的帮助，这是我顺利完成设计的基础。在这里请接受我诚挚谢意！同时，也感谢吉林大学机械科学与工程学院为我提供良好的环境，再次感谢所有和本次毕业设计有关的老师，学者，同学们。 本此毕业设计是在我的导师姚永明的亲切关怀和悉心指导下完成的。在他的催促和指导下，我完成了很多项目。同时，有耐心，为人平易近人，严格的治学态度都给我以启发，这对于我今后的工作很多帮助。姚永明老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。在此，谨向姚永明老师致以真诚的敬意。 在此，我还要感谢和我一起学习生活的舍友们，我们相互帮助，互相影响，遇到问题能够互相启发，使得我们顺利的完成毕业设计，一起走出大学这个美好的地方。我们在一起的日子，会留给我永久的记忆，随时间的逝去越发深刻。能和你们相遇、相知，一起走出大学校门，是我人生的一次幸运，让我们永远记住，我们同在吉林大学的点点滴滴，记住我们的学习过程中的欢喜，能共同为了充满希望的前程而继续努力奋斗吧！ 再次对所有关心、帮助我的人说一声“谢谢你们”。 2014/6/1 于吉林大学南岭校区 _1234567907.unknown _1234567908.unknown _1234567909.unknown _1234567910.unknown _1234567911.unknown _1234567912.unknown _1234567913.unknown _1234567914.unknown _1234567915.unknown _1234567916.unknown _1234567917.unknown _1234567918.unknown _1234567921.unknown _1234567922.unknown _1234567923.unknown _1234567924.unknown _1234567925.unknown _1234567926.unknown _1234567927.unknown _1234567930.unknown _1234567931.unknown _1234567932.unknown _1234567934.unknown _1234567935.unknown _1234567936.unknown _1234567937.unknown _1234567938.unknown _1234567939.unknown _1234567940.unknown _1234567941.unknown _1234567942.unknown _1234567943.unknown _1234567944.unknown _1234567945.unknown _1234567946.unknown _1234567947.unknown _1234567948.unknown _1234567949.unknown _1234567950.unknown _1234567951.unknown _1234567952.unknown _1234567953.unknown _1234567954.unknown _1234567955.unknown _1234567956.unknown _1234567957.unknown _1234567958.unknown _1234567959.unknown _1234567960.unknown _1234567961.unknown _1234567962.unknown _1234567963.unknown _1234567964.unknown _1234567965.unknown _1234567967.unknown _1234567968.unknown _1234567969.unknown 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_1234568058.unknown _1234568059.unknown _1234568060.unknown _1234568061.unknown _1234568062.unknown _1234568065.unknown _1234568066.unknown _1234568067.unknown _1234568068.unknown _1234568070.unknown _1234568071.unknown _1234568072.unknown _1234568073.unknown _1234568074.unknown _1234568075.unknown _1234568076.unknown _1234568077.unknown _1234568078.unknown _1234568079.unknown _1234568081.unknown _1234568082.unknown _1234568083.unknown _1234568084.unknown _1234568085.unknown _1234568086.unknown _1234568087.unknown _1234568090.unknown _1234568092.unknown _1234568093.unknown _1234568094.unknown _1234568096.unknown _1234568098.unknown _1234568099.unknown _1234568100.unknown _1234568101.unknown _1234568103.unknown _1234568104.unknown _1234568105.unknown _1234568107.unknown _1234568108.unknown _1234568109.unknown _1234568110.unknown _1234568111.unknown _1234568112.unknown _1234568113.unknown _1234568115.unknown _1234568117.unknown _1234568118.unknown _1234568120.unknown _1234568121.unknown 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_1461417266.unknown _1461418521.unknown _1461490485.unknown _1461501807.unknown _1461501831.unknown _1461502378.unknown _1461502451.unknown _1461502746.unknown _1461503670.unknown _1461503692.unknown _1461504247.unknown _1461504312.unknown _1461506828.unknown _1461507366.unknown _1461508015.unknown _1461515395.unknown _1461515992.unknown _1461516480.unknown _1461516931.unknown _1461517220.unknown _1461518186.unknown _1461518528.unknown _1461518554.unknown _1461518628.unknown _1461520197.unknown _1461520356.unknown _1461520485.unknown _1461520809.unknown _1461520899.unknown _1461520943.unknown _1461521414.unknown _1461521442.unknown _1461521557.unknown _1461559530.unknown _1461559644.unknown _1461559656.unknown _1461560437.unknown _1461561016.unknown _1461561038.unknown _1461561595.unknown _1461561898.unknown _1464023327.unknown _1464023386.unknown _1464023396.unknown _1464023404.unknown _1464023432.unknown _1464024128.unknown _1464024358.unknown