履帶式行走裝置設計

A. 履帶行走裝置牽引力計算

鑽機行走時，需要不斷克服行走中所遇到的各種阻力，牽引力也就是用於克服這些運動阻力的。牽引力計算原則是行走裝置的牽引力應該大於總阻力，而牽引力又不應超過機械與地面的附著力。

鑽機行走時，要克服的阻力很多，主要有：履帶運行的內阻力、由履帶支承引起的土壤變形的阻力、坡度阻力、轉彎阻力、風載阻力、慣性阻力、傳動損失和液壓損失等。

圖6-12 雙排行星輪行走減速器內部結構

（一）鑽機行走時要克服的阻力

1.履帶運行的內阻力F_n

履帶運行時，由於驅動力與履帶板的嚙合有嚙合阻力F_n1；驅動輪和導向輪軸頸的摩阻力F_n2；履帶銷軸摩擦阻力F_n3；支重輪的摩擦損失F_n4。

綜上所述，等效到驅動輪節圓上的履帶總內阻力F_n為

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

當鑽機前進時和鑽機後退時履帶運行的內阻力F_n不同。考慮到這些損失，在計算時可取履帶行走裝置效率等於0.8～0.85。

2.土壤變形阻力F_d

該項阻力為土壤對履帶運行的阻力，是由於支重輪沿履帶滾動，履帶使土壤受擠壓變形而引起的。雙履帶的地面總變形阻力，即運行阻力F_d（N）為

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

式中：m為鑽機工作質量，kg；λ_d為運行比阻力系數，根據試驗測定，見表6-1。

3.坡度阻力F_s

坡度阻力是鑽機在斜坡上因自重分力所引起的。設坡角為α，則坡度阻力F_s（N）為

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

式中：m為鑽機工作質量，kg。

表6-1 運動比阻力系數

4.轉彎阻力F_r

履帶行走裝置轉彎時所受到的阻力較為復雜，而主要是履帶板與地面的摩擦阻力F_γ（N）

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

式中：μ3為轉彎時履帶與地面摩擦系數，一般為0.4～0.7，對於堅實地面取較小值，對於松軟地面取較大值。m為鑽機工作質量，kg；L為履帶接地長度，m；R為行走履帶的轉彎半徑，m。

當鑽機以單條履帶制動轉彎時，由R＝B，所以，此時轉彎行駛阻力可表示為F_γ（N）

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

式中：B為履帶軌距，m。

5.風載阻力F_w

風載阻力可表示為F_w（N）

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

式中：qW為鑽機工作狀態的風壓，取qW＝250Pa；A_W為鑽機的迎風面積，m²。

6.慣性阻力F_i

若鑽機的行走速度為1～2km/h，啟動時間為3s，則不穩定運行啟動、停車時的慣性阻力F_i（N）為

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

（二）履帶行走裝置的牽引力

綜上所述，以上6種運行阻力中，以坡度阻力和轉彎阻力為最大，往往要佔到總阻力的2/3，尤其鑽機的原地轉彎阻力比機械式的繞一條履帶轉彎阻力更大，但轉彎和爬坡一般不同時進行。因此，可以根據上坡時作直線行走的情況計算履帶行走裝置，並根據平道上轉彎的情況來驗算。故在實際計算履帶行走裝置的牽引力F_T時，總是從下面兩種組合情況中選用較大者，即

爬坡時：

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

轉彎時：

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

在對鑽機的履帶底盤進行設計時，有些阻力很難精確計算，因此可用整機重力估算鑽機的行走牽引力，即

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

若鑽機的液壓功率P_T（kW）為已知，則可根據下列公式驗算行走速度等參數

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

式中：η為行走傳動機構的效率，取0.8～0.85；R_V為泵或馬達的變數系數（如採用定量泵和定量馬達，則取R_V＝1）；F_T為牽引力，N；υ為行走速度，km/h。

採用變數泵系統的鑽機在爬坡或轉彎時可根據阻力的增加，自動降低行走速度，增加牽引力；在平坦路面上又能自動減少牽引力，提高行走速度。因此，牽引力和行走速度兩者通常都能滿足要求。

在採用定量泵系統時，如果發動機功率不太富裕，則可以適當降低行走速度，滿足必需的最大行走牽引力，使鑽機在一般路面能實現原地轉彎。

目前採用變數泵或變數馬達的履帶式鑽機的最大行走速度一般在2～5.5km/h范圍內，採用定量泵和定量馬達的行走速度一般在1.5～3km/h范圍內。

為了保證鑽機在坡道上運行，應驗算其附著力，即牽引力必須小於履帶和地面之間的附著力

液壓動力頭岩心鑽機設計與使用

式中：φ為履帶和地面間的附著系數（表6-2）；T_f為鑽機的地面附著力，N；m為鑽機整機質量，kg；α為坡度角，（°）。

表6-2 履帶和地面間的附著系數φ

B. 履帶底盤總成的結構都有哪些呢

履帶行走機構廣泛應用於工程機械、拖拉機等野外作業車輛。行走條件惡劣，要求該行走機構具有足夠的強度和剛度，並具有良好的行進和轉向能力。履帶與地面接觸，驅動輪不與地面接觸。當馬達帶動驅動輪轉動時，驅動輪在減速器驅動轉矩的作用下, 通過驅動輪上的輪齒和履帶鏈之間的嚙合, 連續不斷地把履帶從後方捲起。接地那部分履帶給地面一個向後的作用力, 而地面相應地給履帶一個向前的反作用力, 這個反作用是推動機器向前行駛的驅動力。當驅動力足以克服行走阻力時, 支重輪就在履帶上表面向前滾動, 從而使機器向前行駛。整機履帶行走機構的前後履帶均可單獨轉向，從而使其轉彎半徑更小zy12。
履帶行走裝置有「四輪一帶」（驅動輪、支重輪、導向輪、拖帶輪及履帶），張緊裝置和緩沖彈簧，行走機構組成。如下圖所示。

履帶底盤結構組成
上圖中，1-履帶；2-驅動輪；3-托帶輪；4-張緊裝置；5-緩沖彈簧；6-導向輪；7-支重輪；8-行走機構。

C. 履帶式液壓挖掘機的轉向、行走,是怎樣操作行走控制桿實現的

履帶式液壓挖掘機的轉向、行走。是靠單邊的離合器和制動器(剎車)，控制單邊履帶的快慢、停止、前進(一遍控制一遍，左邊控制左邊，右邊控制右邊)。
左邊制動，右邊前進車就原地向左轉，左邊離合器松開，右邊前進，車就緩慢向左轉。
右邊制動，左邊前進車就原地向右轉，右邊離合器松開，左邊前進，車就緩慢向右轉。

D. 我最近在設計一個礦山履帶式鑽車行走驅動裝置，自己基礎比較差，希望各位高手能提供一點思路或者解決方案

一般此類行走由一個直軸式軸向柱塞馬達驅動，內部設有三級減速機構（行星輪減速機），最終將動力（轉矩）輸出給履帶輪，再由履帶輪帶動履帶實現行走。此類行走馬達內設有彈簧制動器（液壓解除），然後還有改變馬達斜盤傾角實現高低速行走。如果是雙履帶兩輪驅動，還得考慮必須使得每個履帶輪都可以各自動作以實現轉向，和同時動作實現直線行走。 ..

E. 履帶式起重機是由什麼組成的

1履帶式起重機的構造及特點履帶式起重機由行走裝置、回轉機構、機身以及內起重臂等組成。行走裝置為鏈式容履帶，對地面的壓強較低。回轉機構為裝在底盤上的轉盤，使機身可回轉360度。

機身內有動力裝置、卷揚機以及操縱系統等。起重臂為格構式桿件，可分節接長。若變換起重臂的工作裝置，可將其改裝成單斗挖土機。履帶式起重機的特點是：操縱靈活、本身可以原地作360度回轉；起重時不需設支腿，可以負載行駛；由於履帶的作用，它可以在較為坑窪不平的松軟地面行駛和作業。目前，在裝配式結構房屋施工，特別是單層工業廠房結構安裝工程中得到廣泛的使用。但履帶式起重機的穩定性較差，使用時必須嚴格遵守操作規程，若需超負荷或接長起重臂時，必須進行穩定性驗算。

F. 履帶式挖掘機行走裝置如何構造

履帶式行走裝置由「四輪一帶」(即驅動輪2、導向輪7、支重輪3、托鏈輪6及履帶1)、張緊裝置4和緩沖彈簧5，行走機構11，行走架(包括底架10、橫梁9和履帶架8)等組成。驅動裝置是雙速液壓馬達經過減速器減速，帶動驅動輪和履帶行走。導向輪是通過張緊裝置和行走架連接。張緊緩沖裝置是用以調整履帶的張緊度，並在前部履帶受到沖擊時起緩沖作用。履帶上部由托鏈輪支持，下部通過支重輪將載荷傳到地面。
挖掘機行走時驅動輪在履帶的緊邊一驅動段及接地段(支撐段)產生一拉力，企圖把履帶從支重輪下拉出，由於支重輪下的履帶與地面間有足夠的附著力，阻止履帶的拉出，迫使驅動輪卷動履帶，導向輪再把履帶鋪設到地面上，從而使挖掘機借支重輪沿著履帶軌道向前運行。
挖掘機轉向時由安裝在兩條履帶上，分別由兩台液壓泵供油的行走馬達(用一台油泵供油時需採用專用的控制閥來操縱)控制油路，可以很方便地實現轉向或就地轉彎，以適應挖掘機在各種地面、場地上運行。液壓挖掘機的轉彎情況，為兩個行走馬達旋轉方向相反、挖掘機就地轉向)僅向一個行走馬達供油，挖掘機則繞著一側履帶轉向。