履带机械行驶装置

A. 轮式机械行驶系与履带式行驶系相比有何优缺点

轮式机械行驶系由于采用了弹性较好的充气橡胶轮胎以及应用了悬挂装置， 因而具有良好的缓冲、减震性能；而且行驶阻力小，故轮式机械行驶速度高，机动性好。尤其随着轮 胎性能的提高以及超宽基、 超低压轮胎的应用， 使轮式机械的通过性能和牵引力都比过去有 了较大的提高。
轮式机械行驶系与履带式行驶系相比，它的主要缺点是附着力小，通过性能较差。
履带式行驶系与轮式机械行驶系相比，它的支承面大，接地比压小，一般在 0.05MPa 左右，所以在松软土壤上的下陷深度不大，滚动阻力小，而且大多数履带板上都有履齿，可 以深入土内。因此它比轮式机械行驶系的牵引性能和通过性能好。
履带式行驶系的结构复杂， 质量大， 而且没有像轮胎那样的缓冲作用， 易使零部件磨损， 所以它的机动性差，一般行驶速度较低，并且易损坏路面，机械转移作业场地困难。

B. 坦克为什么用履带驱动比轮子有什么优点

采用履带行走，就象给坦克铺了一道无限延长的轨道一样，使它能够平稳、迅速、安全地通过各种复杂路况.由于接地面积大，所以增大了坦克在松软、泥泞路面上的通过能力，降低了下陷量。由于履带板上有花纹并能安装履刺，所以在雨、雪、冰或上坡等路面上能牢牢地抓住地面，不会滑转。由于履带接地长度达4～6米，诱导轮中心位置较高，所以通过壕沟、垂壁的能力较强，一般坦克的越壕宽度可达2～3米，可通过1米高的垂直墙。履带还有一个特殊功能，在过河时，采取潜渡，在河底行走；若是浮渡履带可以象螺旋桨一样产生推进力，驱使车辆前进。
坦克重量大,用履带的话可以减小单位面积压力,对路面的要求可以小点.且防御性能和越野性能比轮式要好,轮式结构比履带简单,一般都用于轻装甲车辆,公路速度比履带车辆好.维护方面也比履带简单得多,要收紧那该死的坦克履带当过坦克兵的都是到是件头大的事.
轮式车辆主要是为了在平坦的公路上行驶,而再战场上是没有平坦的道路,只有各式各样的路况.为了面对各种路况,而采用履带式车辆.这种车辆的好处是,抓地力强,可以减小坦克对路面的压力,防止陷入路面下,再悬挂系统方面要比轮式车辆要好,这样可以使坦克在各种路况下,行驶的的更平稳.由于轮胎对气压要求比较高,有时也很容易出现暴胎,对作战有很大影响.轮胎和容易陷入泥泞的路面,但是履带就不会陷入,由于它与地面的接触面积要远远大于轮胎与地面的接触面积,所以它就不会陷入泥泞的路面.因此对于坦克来说要采用履带式而不用轮式.

坦克号称“陆战之王”，在机械化战争时期堪称陆地战场的主宰力量。坦克之所以具有这样重要的地位都源自于它的三大性能：强大的火力、高度的机动性和良好的防护力。与三大性能相对应，坦克总体上由几大系统构成：武器系统、推进系统、防护系统和通信设备等。履带就属于坦克推进系统的行动装置。如果说坦克是陆战之王，那么履带就是陆战之王的双脚。

托起坦克的钢铁“路面”

虽然坦克火力强大、刀枪不入，但是如果没有了履带，坦克寸步难行，在野战条件下更是如此。正是有了履带，坦克才能够在各种复杂地形行动自如。坦克的行动装置由履带和悬挂装置两部分组成。履带和悬挂装置共同支撑坦克的车体。其中履带负责实现坦克运动，并保障坦克平稳行驶，以及通过各种复杂难行地面和各种障碍物。
从构成来看，履带由一些履带板相互铰接而成，是一个把行驶装置的车轮包绕在里面的环形圈带，因此，履带就好像是随时托起坦克的钢铁路面。由于这个钢铁路面比一般的路面平整，因此能改善行驶平稳性。

从技术的角度来看，履带的作用是借助与其啮合的主动轮传递驱动力矩或制动力矩，依靠与地面的相互作用产生牵引力或制动力。负重轮支撑的战斗总质量紧紧压在下支履带上，能增大下支履带与地面的接触面积，而履带上的花纹能增加其附着性能。

看似平常而内藏玄机

履带看起来非常简单，就是一条钢铁带子。但是如果仔细研究，履带的结构也是相当复杂的。如果从外形来区分，履带大致可以分为整体形、组合形和带状形三种形式。整体形履带是利用铸造或锻造方法来制作的，生产率不高，但接地部分的形状比较容易决定。组合形履带各个部件的形状比较简单，生产率较高，而且也很适合嵌入很多橡皮衬垫。所以组合形履带已成为现代坦克履带的主流。带状形履带具有重量轻的特点，但其不足之处是强度落后于整体形和组合形履带，因此它只能在雪地车等特殊车辆，以及重量较轻的车辆上使用。
从结构来看，坦克履带也并非看起来那么简单。为了使坦克行驶起来，履带还需要与其它一些附件共同发挥作用才能解决行驶过程中可能遇到的各种复杂情况。这些与履带共同工作的装置就是“附属装置”，主要包括保护路面的橡胶垫，雪地行驶用的防滑链，以及湿地行驶时减少接地压力的辅助履带。

如果按照制造材料分，履带可分为金属履带和挂胶履带。履带板和履带销全部由高强度耐磨合金钢制成的称为金属履带。金属履带结构简单、质量小、造价低，但着地面的凸起金属履刺会损坏行驶路面，水和泥沙容易进入敞开式金属铰链，造成销子和销耳迅速磨损，这样会使坦克的机动性能下降，影响行驶效率和缩短履带使用寿命。为解决上述问题，设计人员在履带着地面上加装了橡胶块，并在铰链的金属销和销耳之间压入橡胶衬套。这样就被改进为挂胶履带，性能和使用寿命都有所提高，但结构复杂、质量大、造价高。
美国是第一个用加入橡胶块的方式改进坦克履带的国家，首先使用的是直接在金属板上硫化橡胶的挂胶履带板，随后又发展成可更换橡胶块的挂胶履带板。后者先将胶块硫化在有足够刚度的冲压钢质底板上，然后插在金属履带板体上，或用螺栓与金属板体连接。有些履带还在负重轮滚道面上铺设橡胶垫，以减小冲击和噪声，但增大了行驶阻力，加重了负重轮胶胎的热负荷，同时也增加了履带的重量。

为提高履带铰链的使用寿命，二战后美国使用了橡胶金属铰链，其结构有单销和双销之分。对单销铰链履带板来说，需在同孔径的每个耳孔压入一个胶套，胶套直接硫化在外为圆柱面、内为等边棱柱的钢套外圆柱面上，相邻履带板的板耳沿履带宽相间排列，用与钢套内孔相配的棱柱钢销穿在一起。双销履带销为圆形钢棍，两端有与端连器固接的结构。在销上粘接胶套并硫化，然后压入板体耳孔之中，相邻履带板的销子用端连器固接成一体。胶套外径大于销耳孔径，靠过盈阻止胶套与耳孔接触面的相对运动，由胶套扭转变形实现销子与耳孔的相对转动。双销铰链胶套承压面积比单销铰链大，胶套转角仅为单销的一半，负载小，缺点是质量较大。当胶套失效，板体耳孔磨损尚小的时候，还可以更换胶套继续使用。

提高机动性能的关键因素

履带重量过重会影响发动机功率和车辆重量的比值，即降低车辆的吨功率，结果是降低加速性能，增加燃料消耗，降低行驶平顺性，缩短车辆悬挂装置的使用寿命并增加维修和后勤工作量。早期坦克使用由骨架式金属履带板和简单的履带销连接起来的铰链式履带，在坦克高速行驶时，高速旋转的履带环需消耗较大的发动机功率。据国外通过路试法测试，履带消耗功率约占主动轮和地面间功率损失的50％～60%，且越野行驶比在良好路面行驶所需功率高出达270％。
为了减少履带的功率损失，有效的措施是减少履带金属板体的重量。设计履带金属板体时，在有效的重量范围内为保证履带金属板体刚强度，采取框架结构或连接筋加强结构是最有效的方法。其中纵向筋增加纵向刚度、强度和横向附着，横向筋增加横向刚度、强度和纵向附着。

坦克要求对各种路面的适应性均较高，其履带不仅需提供良好的纵向附着力，还需提供防止车辆侧滑的横向力。因此，履带着地筋在保证足够的纵向附着力的情况下，设计成45°“八字筋结构可同时解决有效控制重量、提供足够的横向纵向刚强度和横向力的问题。着地筋高度一般从铰链轴线算起取1/3履带节距，过大会增加地面的变形阻力，过小会降低履带对地面的附着性能。着地筋的厚度保证在与地面的接触区内的平均压力为5～9兆帕，一般厚度为8～10毫米。
在野外环境行驶时，着地筋对于确保坦克的机动性而言非常重要。因为对车辆运动来说，最为关键的障碍物是土壤。因为车辆必须在土壤，包括泥泞地、砂、粘土、雪上行驶，并利用它产生足够的推进牵引力。而对特定的地形而言，只有在某种最大沉陷量时，土壤才能支撑车辆，并有足够剪切强度，使车辆产生的牵引力大于运动阻力，才能令人满意地使车辆通过。土壤的剪切强度反映它抵抗变形的能力，表示土壤负荷部分与其相邻的非负荷部分不发生滑动的能力。

对于不同的履带着地面形状，土壤变形及破坏形式不同。带着地筋的履带板土壤变形体积较平面履带板大，在土壤土粒与土粒之间抗剪切强度相同的情况下，体积大的部分提供的附着力就大，且在一定的牵引力条件下，土壤不容易出现滑转。当车辆所需牵引力大于土壤的抗剪切阻力时，土壤发生局部剪切破坏造成履带滑转，这时履带沿着剪切表面，带着泥土从车辆的前部往车辆的后部滑动，这种“挖土”现象引起沉陷。对于履带车辆，车辆后部产生的沉陷比前部的大。因为履带着地段前部的土壤移动量是从零开始的，在着地段最后端达到最大值。由于滑转，从履带底下带走的泥土数量随履带的光滑程度和滑转不同而不同。当履带产生滑转时，着地筋像叶轮叶片一样挖走大量泥土，而且部分土壤由于履带的压实作用附着在履带的表面，影响后续行驶过程的附着力。
在履带旋转过程中，一部分土壤会随履带转动而脱离地面。为保证履带与地面的有效附着，对履带的自洁能力和便于人工清除履带板上的泥沙提出了一定的要求。当八字着地筋反向布置时能减轻土壤的压实程度，可实现履带的自洁和便于人工清理。

C. 小松履带式挖掘机行走装置的构造是什么样的

履带式行来走装置由“四轮源一带”(即驱动轮2、导向轮7、支重轮3、托链轮6及履带1)、张紧装置4和缓冲弹簧5，行走机构11，行走架(包括底架10、横梁9和履带架8)等组成。驱动装置是双速液压马达经过减速器减速，带动驱动轮和履带行走。导向轮是通过张紧装置和行走架连接。张紧缓冲装置是用以调整履带的张紧度，并在前部履带受到冲击时起缓冲作用。履带上部由托链轮支持，下部通过支重轮将载荷传到地面。
挖掘机行走时驱动轮在履带的紧边一驱动段及接地段(支撑段)产生一拉力，企图把履带从支重轮下拉出，由于支重轮下的履带与地面间有足够的附着力，阻止履带的拉出，迫使驱动轮卷动履带，导向轮再把履带铺设到地面上，从而使挖掘机借支重轮沿着履带轨道向前运行。
挖掘机转向时由安装在两条履带上，分别由两台液压泵供油的行走马达(用一台油泵供油时需采用专用的控制阀来操纵)控制油路，可以很方便地实现转向或就地转弯，以适应挖掘机在各种地面、场地上运行。液压挖掘机的转弯情况，为两个行走马达旋转方向相反、挖掘机就地转向)仅向一个行走马达供油，挖掘机则绕着一侧履带转向。

D. 履带底盘总成的结构都有哪些呢

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。履带与地面接触，驱动轮不与地面接触。当马达带动驱动轮转动时，驱动轮在减速器驱动转矩的作用下, 通过驱动轮上的轮齿和履带链之间的啮合, 连续不断地把履带从后方卷起。接地那部分履带给地面一个向后的作用力, 而地面相应地给履带一个向前的反作用力, 这个反作用是推动机器向前行驶的驱动力。当驱动力足以克服行走阻力时, 支重轮就在履带上表面向前滚动, 从而使机器向前行驶。整机履带行走机构的前后履带均可单独转向，从而使其转弯半径更小zy12。
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。如下图所示。

履带底盘结构组成
上图中，1-履带；2-驱动轮；3-托带轮；4-张紧装置；5-缓冲弹簧；6-导向轮；7-支重轮；8-行走机构。

E. 挖掘机履带式行走装置个轮胎式行走装置相比有哪些优点和缺电

挖掘机的行走方式大体可以分为三种：轮胎式、履带式、步行式。

1. 轮胎式挖掘机：一般为小型挖掘机

2. 履带式挖掘机：一般中小型挖掘机采用双履带，大型挖掘机要用四履带或八履带。

3. 步行式挖掘机：利用机体上的大圆托盘及左右两个履板交替支承在地面上，两履板通过偏心轮、曲柄滑或油缸升降与前移而行走。

履带式挖掘机

• 与轮式挖掘机相比，优点是：履带挖掘机可以大幅减少路况对载重车辆的限制，可以在山上作业，有专门的输送履带，远距离输送，运行动作快，旋转大，360度旋转，动力性、通过性好过轮式，履带可以上直角坡，而且不容易被泥泽限住。转弯的半径也小点，作业的时候，比较稳定，不需要打支腿。如果借助附加装置，还可进行桩工、土石方作业，实现一机多用，而且价格比较低。

• 与轮式挖掘机相比，缺点是：就是不适合走公路，会破坏路面而且在公路上速度也不如轮式挖掘机。

轮式挖掘机

• 与履带式挖掘机相比，优点是：以行走速度快，能远距离自行转场，并可快速更换多种作业装置，具备机动、灵活和高效的优势不损坏路面的特点，适于硬地施工。

• 与履带式挖掘机相比，缺点是：价格较高，效率低，稳定性差，安全性弱，轮胎耐热性差，不能进入矿山或者泥泞地带，爬坡能力差，旋转性也弱，只能180旋转。

F. 履带行走装置牵引力计算

钻机行走时，需要不断克服行走中所遇到的各种阻力，牵引力也就是用于克服这些运动阻力的。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。

钻机行走时，要克服的阻力很多，主要有：履带运行的内阻力、由履带支承引起的土壤变形的阻力、坡度阻力、转弯阻力、风载阻力、惯性阻力、传动损失和液压损失等。

图6-12 双排行星轮行走减速器内部结构

（一）钻机行走时要克服的阻力

1.履带运行的内阻力F_n

履带运行时，由于驱动力与履带板的啮合有啮合阻力F_n1；驱动轮和导向轮轴颈的摩阻力F_n2；履带销轴摩擦阻力F_n3；支重轮的摩擦损失F_n4。

综上所述，等效到驱动轮节圆上的履带总内阻力F_n为

液压动力头岩心钻机设计与使用

当钻机前进时和钻机后退时履带运行的内阻力F_n不同。考虑到这些损失，在计算时可取履带行走装置效率等于0.8～0.85。

2.土壤变形阻力F_d

该项阻力为土壤对履带运行的阻力，是由于支重轮沿履带滚动，履带使土壤受挤压变形而引起的。双履带的地面总变形阻力，即运行阻力F_d（N）为

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中：m为钻机工作质量，kg；λ_d为运行比阻力系数，根据试验测定，见表6-1。

3.坡度阻力F_s

坡度阻力是钻机在斜坡上因自重分力所引起的。设坡角为α，则坡度阻力F_s（N）为

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中：m为钻机工作质量，kg。

表6-1 运动比阻力系数

4.转弯阻力F_r

履带行走装置转弯时所受到的阻力较为复杂，而主要是履带板与地面的摩擦阻力F_γ（N）

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中：μ3为转弯时履带与地面摩擦系数，一般为0.4～0.7，对于坚实地面取较小值，对于松软地面取较大值。m为钻机工作质量，kg；L为履带接地长度，m；R为行走履带的转弯半径，m。

当钻机以单条履带制动转弯时，由R＝B，所以，此时转弯行驶阻力可表示为F_γ（N）

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中：B为履带轨距，m。

5.风载阻力F_w

风载阻力可表示为F_w（N）

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中：qW为钻机工作状态的风压，取qW＝250Pa；A_W为钻机的迎风面积，m²。

6.惯性阻力F_i

若钻机的行走速度为1～2km/h，启动时间为3s，则不稳定运行启动、停车时的惯性阻力F_i（N）为

液压动力头岩心钻机设计与使用

（二）履带行走装置的牵引力

综上所述，以上6种运行阻力中，以坡度阻力和转弯阻力为最大，往往要占到总阻力的2/3，尤其钻机的原地转弯阻力比机械式的绕一条履带转弯阻力更大，但转弯和爬坡一般不同时进行。因此，可以根据上坡时作直线行走的情况计算履带行走装置，并根据平道上转弯的情况来验算。故在实际计算履带行走装置的牵引力F_T时，总是从下面两种组合情况中选用较大者，即

爬坡时：

液压动力头岩心钻机设计与使用

转弯时：

液压动力头岩心钻机设计与使用

在对钻机的履带底盘进行设计时，有些阻力很难精确计算，因此可用整机重力估算钻机的行走牵引力，即

液压动力头岩心钻机设计与使用

若钻机的液压功率P_T（kW）为已知，则可根据下列公式验算行走速度等参数

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中：η为行走传动机构的效率，取0.8～0.85；R_V为泵或马达的变量系数（如采用定量泵和定量马达，则取R_V＝1）；F_T为牵引力，N；υ为行走速度，km/h。

采用变量泵系统的钻机在爬坡或转弯时可根据阻力的增加，自动降低行走速度，增加牵引力；在平坦路面上又能自动减少牵引力，提高行走速度。因此，牵引力和行走速度两者通常都能满足要求。

在采用定量泵系统时，如果发动机功率不太富裕，则可以适当降低行走速度，满足必需的最大行走牵引力，使钻机在一般路面能实现原地转弯。

目前采用变量泵或变量马达的履带式钻机的最大行走速度一般在2～5.5km/h范围内，采用定量泵和定量马达的行走速度一般在1.5～3km/h范围内。

为了保证钻机在坡道上运行，应验算其附着力，即牵引力必须小于履带和地面之间的附着力

液压动力头岩心钻机设计与使用

式中：φ为履带和地面间的附着系数（表6-2）；T_f为钻机的地面附着力，N；m为钻机整机质量，kg；α为坡度角，（°）。

表6-2 履带和地面间的附着系数φ

G. 履带行驶装置的接近角和离去角怎么确定

答：坦克安装了两条履带，这样做的目的是在压力一定时，增大受力面积来减小压强；
履带做成凹凸状的棱，这是为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度来增大摩擦．

H. 挖掘机等履带车传动装置是什么样子的

挖掘机两侧履带是独立驱动的，
与发动机之间没有机械连接，
发动机带动油泵，
通过液压管路输送到挖掘机履带上的液压马达（有点像人身体的血液循环），
与液压马达一体的减速装置来实现驱动履带运转，
通过液压阀体来实现液压油路方向的转换，
这样可以实现一条履带向前一条履带向后原地转向。
这种传动方式的弊端是技术上比较难实现车辆的直线行驶（容易跑偏），
不过施工车辆很少跑很长的距离，
都是通过平板拖车来转场的。
另外当前绝大部分的推土机是机械传动的，
不能实现原地转向，
是通过刹住一侧履带另外一条履带前进或后退来实现转向的，
当然一小部分推土机（三一重工）的驱动与挖掘机是一样的。

I. 挖掘机橡胶履带行走系统有什么特点

橡胶履抄带具有质量轻、振动小袭、噪声低、附着力大、地面适应性好、不损坏路面等特点；尤其适合在城市施工。
橡胶履带和钢履带的基本构造是一样的，通常也由导向轮、托轮、驱动轮、支匿轮、履带和行走架等部分组成，其主要区别和特点是：
(1)橡胶履带是用橡胶模压而成的整条连续履带，心部用织物和多条钢丝绳加强，外侧有履剌，内侧有传动件。钢制的传动件镶嵌在硫化橡胶带里。橡胶履带的主要参数是节距、节数、履带宽度、花纹样式、预埋金属件样式等。
(2)驱动轮安装在行走减速器上，用来卷绕履带，以保证机械行驶作业。橡胶履带用的驱动轮采用凸齿齿形，节距为128mm。履带工作过程中有弯曲应力，会引起履带疲劳损坏，故驱动轮直径不易过小。
(3)支重轮、托轮和导向轮分别骑跨在履带齿的两边，压在橡胶平面上，为防止轮缘切割和严重挤压橡胶而损伤，故轮缘较宽：由于履带齿较高，故轮体较大。

J. 坦克的履带是什么传动装置

天啊，链条传动，几千牛米的扭矩你就不怕链条崩了？皮带传动更是天方夜谭，你要是在坦克版上用皮带传权动，估计光剩下打滑了。

现在较新式的坦克传动系统大多数使用液力传动变速箱，也就是液压传动。其实不光是坦克，很多履带式工程机械也使用液力传动。老式的坦克传动系统主要还是齿轮变速箱。

另外还有极少数坦克使用的是变速电机驱动，电机的电力来自于燃气轮机带动发电机发电。比如美军的M1A2就是如此。