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1、第七章履带式工程机械驱动桥第1页，共28页，编辑于2022年，星期一变速箱输出动力的小圆锥齿轮从前方伸入驱动桥箱中，与大圆锥齿轮相啮合。再经左右转向离合器，将扭矩经左右终传动，驱动链轮传到履带。第2页，共28页，编辑于2022年，星期一驱动桥（后桥箱）见右图7-2所示。后桥箱的作用：通过后桥箱将变速箱传来的扭矩增大转速降低，改变所传扭矩的方向，并保证机械的转向。根据转向机构的原理和构造的不同，履带式机械的转向机构有：转向离合器式、差速器式、双差速器式、行星式等。转向离合器式转向机构由左右两个转向离合器和转向制动器组成。第3页，共28页，编辑于2022年，星期一一、中央传动 履带式机械的中央传动
2、是由一对圆锥齿轮组成。主动小圆锥齿轮驱动大圆锥齿轮，其中心线互成900，因此它兼起增大扭矩和改变旋转方向的作用。右图7-3表示了几种中央传动齿轮型式。第4页，共28页，编辑于2022年，星期一1、直齿圆锥齿轮（图7-3（a）。优点：加工制造、装配调整比较简单，轴向力较小（没有附加轴向力）。缺点：最少齿数较多（最少齿数为12），同时参与啮合的齿数少，传动噪音较大，承载能力不够高。第5页，共28页，编辑于2022年，星期一2、零度圆弧锥齿轮（图7-3（b）螺旋角=00，其轮齿强度和啮合平稳性比直齿圆锥齿轮有所提高，最少齿数和轴向力与直齿圆锥齿轮相同。由于工业用履带式机械这一对齿轮高速重载、受力复杂
3、，以上两种结构现都不采用了。第6页，共28页，编辑于2022年，星期一3、螺旋圆锥齿轮（图7-3（c）齿形为圆弧形，允许的“最少齿数”随螺旋角的增大而减少，最少可达56个齿，传动中同时参与啮合的齿数较多。特点：齿轮的承载能力较大，运转平稳，噪音较小，但这种结构齿轮需要专门机床加工，轴向力较大，要求轴的定位支承更加坚固可靠。螺旋角：圆弧齿在平均半径处的切线与该切点的圆锥母线之间的夹角。第7页，共28页，编辑于2022年，星期一受力：除产生直齿圆锥齿轮所具有的轴向力外，还有附加轴向力作用。右图7-4表示产生附加轴向力的投影图。从该图可以得出：附加轴向力的大小取决于螺旋角的大小、方向、轮齿的螺旋方向
4、及齿轮的旋转方向。从齿轮的锥顶看去，右旋顺时针旋转或左旋反时针旋转时，其附加轴向力都朝大端，使合成轴向力增大。第8页，共28页，编辑于2022年，星期一 右旋反时针旋转或左旋顺时针旋转时，其附加轴向力都朝小端，使合成轴向力减小。正是由于存在附加轴向力，螺旋圆锥齿轮对于轴承的支承刚度和轴向定位的可靠性提出了更高的要求。螺旋锥齿轮传动广泛运用于发动机纵向布置的履带式推土机等工程机械中。第9页，共28页，编辑于2022年，星期一二、转向离合器履带式机械的转向离合器几乎都采用了片式摩擦离合器。目前国内外各种履带式推土机的转向离合器多采用湿式结构，可以减少磨损，延长使用寿命。第10页，共28页，编辑于2
5、022年，星期一图7-2(b)为SH320履带推土机的转向离合器。装配关系主动钢片通过内齿与主动鼓连接,主动鼓用螺钉与接盘连接,接盘再用花键与大螺旋锥齿轮轴连接,压板则与活塞用螺栓固接为一体。带有摩擦衬面的被动片通过外齿与被动鼓连接.第11页，共28页，编辑于2022年，星期一双作用转向离合器工作原理。在接合状态时，离合器操纵杆放松，压力油从操纵阀经油管、轴承壳、接盘和内鼓，进入液压缸小腔（图7-5（a）。单作用式：转向离合器为弹簧压紧、液压分离。双作用式：转向离散合器的压紧和分离都靠油压作用。正常作业时，其压紧和分离压力为1MPa。活塞经活塞杆用螺冒和压板连接,压板乃将主被动片紧紧压成一体,
6、动力得以传递,这时液压缸大腔的油经操作阀回到转向箱中.第12页，共28页，编辑于2022年，星期一 操纵阀为一组合阀，将左右滑阀和减压阀组合为一体，置于后桥上，其操纵位置有四：1、左右转向离合器结合，油液进入如图7-5（a）箭头所示；第13页，共28页，编辑于2022年，星期一2、左离合器分离、右离合器接合，如图7-5（b）所示，机器向左转向；3、左离合器接合，右离合器分离，机器向右转向；4、左右离合器分离。第14页，共28页，编辑于2022年，星期一三、转向制动器作用：一是用于转急弯时制动一侧履带；二是用于在纵坡上临时停车或停放。履带式推土机不少采用带式制动器，因为多片式转向离合器的从动鼓正
7、好可用作带式制动器的制动鼓。带式制动器的特点：结构简单、尺寸紧凑、包角大、制动力矩大；但磨损不均匀、本身散热情况不好、制动器轴还受弯矩作用。右上图7-6为三种带式制动器示意图。第15页，共28页，编辑于2022年，星期一（一）、简单式（单端拉紧式）如图7-6（a）所示MT=（S1-S2）R （7-1）式中MT 带式制动器作用时产生的制动力矩；S1 制动带紧边拉力；S2-制动带松边拉力；R 制动鼓半径。根据欧拉公式S1=S2ea （7-2）式中e 自然对数底，e=2.72；-制动带和制动鼓之间的摩擦系数；a 制动带的包角（以弧度计）。第16页，共28页，编辑于2022年，星期一联立求解以上两式，
8、得MT=S2（ea-1）R （7-3）如果制动鼓按图7-6（a）所示方向旋转（顺时针）进行制动时，则松边为操纵端，紧边为固定端，得或 如果机器反向运行制动时，亦即制动鼓按图7-6（a）所示方向反向旋转（反时针）时进行制动，由松边为固定端，紧边为操纵端，因此图示之S1（紧边拉力）与S2（松边拉力）应对调，这时因为S1=S2ea所以Py=Pxea （7-7）从上面的分析可知：要想推土机正向与反向运行制动时，能得到相同的制动效果，应使制动力矩MT一样，由公式（7-1），则应使S1与S2数值不变。由公式（7-7）可知，由于推土机经常作正向运行，要想正反向运行制动效果相同，则两种情况施加的操纵力相差ea
9、倍。如果加同样的操纵力。则两种情况下的制动效果相差ea倍。第17页，共28页，编辑于2022年，星期一 这种简单式带式制动器不适合于在推土机的转向离合器中使用，它最适用于起重机的提升机构。（二）、复合式（双端拉紧式）如图7-6（b）所示，操纵时同时拉紧制动带的两端，设计时取a=b，则制动鼓以不同方向旋转，无非是S1和S2两力互换位置，而操纵力相等。因此，复合式带式制动器如果取a=b，则正反旋转时制动，施加同样的操纵力P，可得到同样的制动效果（同样的制动力矩MT）。第18页，共28页，编辑于2022年，星期一（三）、浮动式如右图7-6（c）所示。如果操纵杆件尺寸位置设计合理，这种方案正反转效果相
10、同，操纵都省力，仅结构稍特殊些。操作端始终与制动带松边相连.因为在这种结构中,随着制动鼓制动方向的改变,制动带的操作端和固定端也相应地变化.第19页，共28页，编辑于2022年，星期一 履带式机械多采用这种浮动带式制动器。图7-7为SH320推土机浮动转向制动器工作原理。第20页，共28页，编辑于2022年，星期一四、终传动 履带式推土机运行速度低，牵引力大，传动系统总的减速比大，同时为了降低中央传动和离合器以及整个传动系所传递的力矩，以减小零部件尺寸，总是希望增加终传动的速比。目前终传动一般都采用二级减速。多数履带式推土机两级终传动采用外啮合直齿圆柱齿轮传动，如图7-8所示为150KW（20
11、0马力）推土机终传动，其特点是结构较简单。第21页，共28页，编辑于2022年，星期一 移山推土机终传动第一级为圆柱齿轮减速，第二级为行星齿轮闰速，如右图7-9所示。特点：齿轮模数可以小一些，此推土机一级减速和行星减速的齿轮模数均为9mm，还有结构尺寸小，零部件受力均衡等特点，但结构复杂。第22页，共28页，编辑于2022年，星期一 右图7-8所示150KW推土机这类常用的终传动结构中，履带架与机架正好铰接于驱动轮轴线。而移山推土机的终传动结构，铰点需要另设并前移一个距离，因此当履带架因工地崎岖不平而相对于机架绕铰点摆动时，会在驱动轮轮齿、轮毂、轴承、后轴上引起较大的附加冲击载荷。第23页，共
12、28页，编辑于2022年，星期一图7-8示在驱动轮轮毂两侧端面油封2和3。第24页，共28页，编辑于2022年，星期一图7-9的结构也有两个端面油封，常称职浮动油封或浮式油封5和7。第25页，共28页，编辑于2022年，星期一第二节 高位驱动轮式推土机的传动链传动系的部件设计是这种推土机的重要特点,从而使保养维修时间缩短,整机可靠性提高.动力经变速箱套轴传到中央传动（右图7-11），经1、3、4、5，再经半轴6、7分传到左右转向离合器第26页，共28页，编辑于2022年，星期一 右图7-12之密封的湿式多片离合器与制动器无需调整，且防尘防水。转向离合器:弹簧力接合,油压分离;转向制动器:弹簧力制动,油压分离;第27页，共28页，编辑于2022年，星期一图7-13为终传动。图7-13之两极终传动为齿圈固定式，可以方便地根据各齿轮齿数确定其减速比i，即i=（k1+1）（k2+1）第28页，共28页，编辑于2022年，星期一