履带式行走底盘设计 (3)

图2 驱动轮图

Figure 2 Driving wheel figure

则驱动轮直径 D?t0108??216mm ?180?1sin???z?2式中：t0--履带节距。

此处省略 NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等.请联系 扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下载！该论文已经通过答辩

3.2.4 导向轮、支重轮和托带轮

导向轮的前后位置根据驱动轮位置而定，通常布置在前面。导向轮用于引导履带正确绕转，可以防止跑偏和越轨，导向轮中心离地面高度应有利于降低重心。本设计选择导向轮前置，其直径比驱动轮直径略小，即D/DK?0.8~0.9,取DK?180mm。

支重轮的个数和布置应有利于使履带接地压力分布均匀。农业用行走机构工作多在山区或丘陵地区，路面多为土路，履带装置需要较小的平均接地比压，支重轮的压力要分配均匀。因此，对于小型农用履带拖拉机应采用直径较小的多个支重轮。本设计选用8个支重轮，其直径d?(0.8~1)Dk,取d?150mm。支重轮的排列应考虑机器的平稳性，两支重轮之间的距离s一般为1.5t0，取s=150mm,其目的是保证行走装置在任何时候都有支重轮作用在履带的铁齿上，从而减少或消除机器行走过程中的起伏落差，提高机器行走的平稳性，减少行驶阻力。

托带轮的作用是拖住履带，防止履带下垂过大，以减少履带在运动中的振跳现象，并防止履带侧向滑落。托带轮与支重轮相似，但其所承受的载荷较小，工作条件较支重轮要好，所以尺寸较小。本设计选用2个直径为100mm的托带轮。 3.2.5 张紧装置

张紧装置的缓冲弹簧必须有一定的预压量，使履带中产生预张紧力。其作用是前进时不因稍受外力即松弛而影响履带销和驱动轮齿的啮合，倒退时能产生足够的牵引力，确保履带销和驱动轮齿的正常啮合。

张紧弹簧由于装置的反冲作用，在右方顶着导向轮使其在工作过程中，始终保持一定的张紧状态，从而使履带张紧导向轮导向。张紧装置示意图如下：

图3 张紧装置示意图

Figure 3 Tensioning system schematic diagram

(1)弹簧的选择。因张紧装置的作用，是通过弹簧对导向轮的推动从而达到张紧的作用。因此，选用压缩、拉伸弹簧即可。对于选材采用通用的材料（60Si2Mn）即可。

运用公式求得隔振弹簧的刚度：

?K?式中：z--隔振系统频率比；

1?2m?2 （1）

m--振动质体总重量kg；取m?50kg； ?--振动频率。

n?2000?3.14??209rads 3030由??则代入公式 ?K?1?2m?2?1 ?50?2092?1.37?105~2.24?105N22m3~4则通过计算知弹簧的刚度为4.5?104Nm。按工作的载荷进行计算时，许用应力

应适当取低，取????3.0?108Pa，弹簧的工作载荷约为400N。

（2）弹簧的计算。运用公式求得螺旋弹簧曲度系数:

4C?10.615? （2） 4C?4C K?式中：C--旋绕比（当材料直径d?2.5~6.0mm时，C一般取4~9） 试取旋绕比C=6，则K?4C?10.615??1.2525 4C?4C根据公式求得材料的直径:

KCF d?1.6??p （3）

式中: K——曲度系数；（取K?1.2525） C——旋绕比；（取C?6）

F——弹簧的工作载荷N；（取F?400N） ?p——许用切应力Pa。（取????3.0?108Pa）

计算得弹簧丝直径：

KCFd?1.6??p?0.005m

根据公式： n?GD （4） 48CK式中：G——切变模量Pa；(取G?8?1010Pa) D——弹簧中径mm。(取D?34mm)

计算得弹簧有效圈数 n?7.2 根据标准取 n?7

选择冷卷压缩弹簧YII，两端圈并紧并磨平，取n2?2.5 则总圈数 n1?n?n2?9.5 根据公式: P?d?（5）

式中：d--弹簧材料直径mm。

计算得节距 P?0.01176~0.021，

选择 P?0.012m?12mm 间距 ??P?d?7mm 根据公式： H0?Pn?2d

计算得自由高度 H0?0.094m

?n??1?（0.28~0.5）D

根据标准选取 H0?106mm 压缩弹簧高径比 b?H0?2.26 D压缩弹簧工作高度 Hn?H0???94.3m

压缩弹簧压并高度 Hb?n1d?10.6?0.005?0.053m

P螺旋角 ??arctan()?5.20

?D弹簧材料的展开长度 L??Dn1?1m 经计算可知：b<5.3,满足稳定性的要求。

4 履带底盘相关性能的计算

4.1 牵引性能计算

履带机械整机参数初步确定以后，一般应进行下列计算，以估计该履带机械的基本性能是否满足预期要求，整机参数选择是否合理。这里主要是关于牵引性能的计算。

计算时所用的工况一般为：空载状态，在水平区段的茬地上（对旱地是适耕的茬地，对水田是中等泥脚深度的茬地），带牵引负荷（牵引线与地面平行）全油门等速行驶。以下为表示的示意图。（图4）

图4 履带受力示意图 Figure 4 Track force diagram

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