1、目 录摘要3Abstract.4第一章 引言51.1挖掘机简介51.2小型液压挖掘机的现状与发展趋势7第二章 结构参数计算92.1履带链轨节节距t与履带板宽度92.2驱动轮节圆直径Dq92.3导向轮工作面直径Dd92.4拖链轮踏面直径Dt92.5支重轮踏面直径Dz92.6链轨节数n、拖链轮数量10第三章 性能参数计算113.1行驶速度V113.2爬坡能力113.3接地比压123.4最大牵引力13第四章 履带设计144.1履带介绍144.2履带结构和作用154.3履带装配设计21第五章 支重轮设计225.1支重轮简介225.2支重轮数量计算225.3两个支重轮间距离235.4支重轮设计235.5

2、装配完成设计27第六章 拖链轮设计296.1拖链轮的工作原理296.2拖链轮的结构296.3拖链轮技术要求296.4拖链轮的组成零件设计30第七章 设计小结与体会36参考文献37附录一：英文文献翻译38附录二:英文文献原文42小型履带式液压挖掘机底盘履带、支重轮、拖链轮的设计摘要：挖掘机，又称挖掘机械，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。本文介绍了小型履带式液压挖掘机履带、支重轮、拖链轮的结构形式及组成，并对其做了结构尺寸设计及履带行走装置性能参数的计算，给出了履带、支重轮、拖链轮装配图和各主要零件的零件图。关键词：挖掘机 履带 支重轮 拖链轮The de

3、sign of the small caterpillar hydraulic excavators crawler ,supporting wheel and drag sprocketAbstract: Excavator ,also calls excavating machinery, is an earthwork machinery to use the bucket mining the materials above or below the bearing machine surface , and to load to the transport vehicles or t

4、o discharge to the heap of yard. This paper introduces the crawler ,the supporting wheel and the drag sprockets structure form and composition of the small caterpillar hydraulic excavator,and the structure size is done in the design and the performance parameters of caterpillar walk device is calcul

5、ated,and the assembly drawings ,the main assembly parts graph of the crawler,supporting wheel ,drag sprocket are given.Keyword: excavator crawler supporting wheel drag sprocket 第一章 引言本次设计的内容是小型履带式液压挖掘机底盘履带、支重轮、拖链轮的设计。挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，而挖掘机作为工程建设中最主要的工程机械机型之一，其正

6、确的选型也就显得更为重要。1.1挖掘机简介挖掘机是用来开挖土壤的施工机械。它使用铲斗上的斗齿切削土壤并装入斗内，装满土后提升铲斗并回转到卸土地点，然后再使转台回转、铲斗下降到挖掘面，进行下一次挖掘。挖掘机在建筑、筑路、电力、水利、采矿、石油、天然气管道铺设和军事工程中被广泛应用。挖掘机主要用于筑路工程中剥离和矿石的挖掘等。据统计，工程施工中约60%的土石方量是靠挖掘机完成的。此外，挖掘机更换工作装置后还可进行浇筑、起重、安装、打桩、夯土和拔桩等作业。挖掘机按照机重的不同又分为不同的种类。其中机重在13t以下的称为小型挖掘机。小型挖掘机由于其小巧、灵活、多功能和高效率等特点，极受用户的欢迎。主要

7、用于小型土石方工程、市政工程、路面修复、混凝土破碎、埋设电缆、自来水管道的铺设、园林栽培及河道河沟清淤工程。小型挖掘机具有中挖掘机的多项功能，又具有运输、能耗、灵活性、适应等方面的优势，非常适用于空间狭小的施工场地作业，而且价格低、质量轻、保养维修方便等优点，所以在国内外得到了广泛的应用，市场极其巨大。 图1.1 小型液压挖掘机图1.2 履带行走的装置结构图1图1.3 履带行走的装置结构图21履带 2.行走减速机； 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1.1.1结构组成其结构主要由工作装置、车体部分、底盘部分、组成。其中工作装置包括：动臂、斗杆、铲斗及相

8、应的油缸和管路。车体装置包括：发动机、液压泵、控制阀、回转机构、驾驶室、回转平台、油箱、配重等。底盘部分包括：下部行走机构、履带架、四轮一带。1.1.2挖掘机的分类挖掘机主要可分为两种类型：机械式和液压式。本次课程设计我们设计的是液压式挖掘机，它的分类方法有多种，但主要有下列分类方法三种分类方法：按铲斗容量分类、 按行走形式分类、 按工作装置分类（1）按铲斗容量分类：00.2 m3 微型挖掘机0.25 m30.45 m3 小型挖掘机0.5 m3 1.2 m3 中型挖掘机1.4 m3 大型挖掘机（2）按行走装置分类：分为履带式、 轮胎式、 汽车式三类。现在市场上的大部分挖掘机产品都是履带式。主要

9、是由于两个原因：1.挖掘机一旦进入作业现场就不大移动，只行走较短的距离。2.接触面积大，能够在较松软的地方作业。在凹凸不平的地面行驶时，能够承受猛烈的冲击。轮胎型的挖掘机，因其具有橡胶轮胎，机动性好，适用于城市内的道路和下水道施工。但不适用于松软地基部位的作业。因此，限定在小型范围。1.2小型液压挖掘机的现状与发展趋势1.2.1现状我国的挖掘机生产起步较晚，从1954年抚顺挖掘机厂生产第一台斗容量为1m3的机械式单斗挖掘机至今，大体上经历了测绘仿制、自主研制开发和发展提高等三个阶段。 新中国成立初期，以测绘仿制前苏联20世纪3040年代的W501、W502、W1001、W1002等型机械式单斗

10、挖掘机为主，开始了我国的挖掘机生产历史。由于当时国家经济建设的需要，先后建立起十多家挖掘机生产厂。1967年开始，我国自主研制液压挖掘机。早期开发成功的产品主要有上海建筑机械厂的WYl00型、贵阳矿山机器厂的W4-60型、合肥矿山机器厂的WY60型挖掘机等。随后又出现了长江挖掘机厂的WYl60型和杭州重型机械厂的WY250型挖掘机等。它们为我国液压挖掘机行业的形成和发展迈出了极其重要的一步。 到20世纪80年代末，我国挖掘机生产厂已有30多家，生产机型达40余种。中、小型液压挖掘机已形成系列，斗容有0.12.5 m3等12个等级、20多种型号，还生产0.5-4.0m3以及大型矿用10m3、12

11、m3机械传动单斗挖掘机，1m3隧道挖掘机，4m3长臂挖掘机，1000m3h的排土机等，还开发了斗容量O.25m3的船用液压挖掘机，斗容量O.4m3、O.6m3、0.8m3的水陆两用挖掘机等。但总的来说，我国挖掘机生产的批量小、分散，生产工艺及产品质量等与国际先进水平相比，有很大的差距。 改革开放以来，积极引进、消化、吸收国外先进技术，以促进我国挖掘机行业的发展。其中贵阳矿山机器厂、上海建筑机械厂、合肥矿山机器厂、长江挖掘机厂等分别引进德国利勃海尔(Liebherr)公司的A912、R912、R942、A922、R922、R962、R972、R982型液压挖掘机制造技术。稍后几年，杭州重型机械厂

12、引进德国德玛克(Demag)公司的H55和H85型液压挖掘机生产技术，北京建筑机械厂引进德国奥加凯(0&K)公司的RH6和MH6型液压挖掘机制造技术。与此同时，还有山东推土机总厂、黄河工程机械厂、江西长林机械厂、山东临沂工程机械厂等联合引进了日本小松制作所的PC100、PC120、PC200、PC220、PC300、PC400型液压挖掘机(除发动机外)的全套制造技术。这些厂通过数年引进技术的消化、吸收、移植，使国产液压挖掘机产品性能指标全面提高到20世纪80年代的国际水平，产量也逐年提高。由于国内对液压挖掘机需求量的不断增加且多样化，在国有大、中型企业产品结构的调整，牵动了一些其他机械行业的制

13、造厂加入液压挖掘机行业。例如，中国第一拖拉机工程机械公司、广西玉柴股份有限公司、柳州工程机械厂等。这些企业经过几年的努力已达到一定的规模和水平。例如，玉柴机器股份有限公司在20世纪90年代初开发的小型液压挖掘机，连续多年批量出口欧、美等国家，成为我国挖掘机行业能批量出口的企业。业内人士指出，我国单斗液压挖掘机应向全液压方向发展；斗容量宜控制在0.1-15 m3；而对于大型及多斗挖掘机，由于液压元件的制造、装配精度要求高，施工现场维修条件差等，则仍以机械式为主。应着手研究、运用电液控制技术，以实现液压挖掘机操纵的自动化。1.2.2未来中国小挖市场发展趋势中国经济平稳发展，为中国小挖市场渐趋活跃提

14、供了良好的宏观环境，今后相当长时间中国小挖市场仍将持续增长。其原因有：(1)中国目前越来越多的高速公路进入了维护保养期，同时农村乡镇的城市化逐渐加快，发达城市市政建设也由“大拆大建”逐渐向“精雕细刻”，因此小型土方工程施工越来越多；(2)中国银行业监管力度加强后，工程设备按揭难度增大，小挖的价格相对较低、经济实用；(3)经济发达城市的劳动力成本较高，用机械代替人工同时也提高劳动效率，而且小挖的“五短身材”更适宜在空间有限的城市中施展。所以小挖以其灵活的身手、较中吨位挖掘机价位低而深受市政和公路施工维护用户的喜爱。这就决定了小挖高速发展时代的来临，市场前景诱人，潜力巨大。第二章 结构参数计算2.

15、1履带链轨节节距t与履带板宽度please contact Q give you more perfect drawings液压挖掘机已采用标准链轨节化履带链轨节节距t， 如101、125、135和154mm等多种。可按经验公式选取tt (1517.5)G式中G整机质量(kg)。将G=6000 kg带入公式以后，计算t在132154之间，根据国标，取t=135mm。确定链轨节节距t 后，就可以根据t 计算四轮一带的有关参数。履带板宽度b：可根据链轨节距t和液压挖掘机履带国标来确定标准履带宽b。在某些土壤条件下，应采用加宽履带板以提高挖掘机的附着牵引性能和通过性。根据给出的小挖标准履带宽与整机质

16、量关系的数据统计结果，可看出6.5吨以下吨位小挖的标准履带宽为400mm，6.55.5吨小挖的标准履带宽为450mm。故选择履带宽为400mm。2.2驱动轮节圆直径Dq 式中t履带节距 Z驱动轮齿数，齿数选择见表2.1。表2.1驱动轮参数表链轨节距（10-3m）驱动轮齿数Z适用范围（斗容量m3）链轨节距（10-3m）驱动轮齿数Z适用范围（斗容量m3）101，125，13535，250.25以下202.8231.01.6015423，250.250.40215.9，228.6252.5171.05230.400.60260.35274将参数代入上式可得Dq =543mm。2.3导向轮工作面直径D

17、d将（1）中求的Dq代入得 Dd=434.4488.7mm ；取整数的Dd=488mm.2.4拖链轮踏面直径Dt 上式中t=135mm，从而求得Dt108135mm，取120mm。2.5支重轮踏面直径Dz 上式中t=135mm，从而求得Dz108135mm，取120mm。2.6链轨节数n、拖链轮数量n=+式中 A履带的中心距,A=1600mm； Z驱动轮的齿数，Z=25； t履带的节距，t=135mm；将数据代入公式中，计算出结果圆整后得到n=36。为减小摩擦损失，拖链轮的数目不宜过多，小挖每侧拖链轮一般为1个，因此确定拖链轮取为每侧1个。第三章 性能参数计算3.1行驶速度VVmax=4.4k

18、m/h Vmin=2.4km/h（行驶速度参照SY75C-9）3.2爬坡能力履带行走装置一个显著特点就是爬坡能大，一般为50%80%。由于小挖掘机爬坡度与整机质量关系的数据统计结果（见图3.1），明显可以看出坡度多取或，即爬坡能力为58%或70%。图3.1 爬坡度与整机质量关系初步确定爬坡能力后，可通过理论分析进行核算来选定。挖掘机爬坡是需要克服下列几种阻力即：a.挖掘机自重在斜坡方向的分力式中 G挖掘机的自重（N）； 坡度角 。b.运行阻力 c.履带的内阻力则最大牵引力应不小于这些阻力之和，即此外还应满足挖掘机在爬坡不打滑的条件，即式中履带与地面的附着系数，见下表表3.1 履带与地面的附着系

19、数路面土质混泥土干粘土压实粘土干沙土坚实土路0.450.900.700.300.90路面土质冰湿粘土压实雪地湿沙土松散土路0.120.700.250.500.60从上表中选取，即松散土路，求得挖掘机的最大爬坡能力。3.3接地比压履带式挖掘机的承载能力大小取决于机器运行的通过性和工作的稳定性。若挖掘机的两条履带与土壤表面完全解触，并且挖掘机重心近似地位于支承面中心，则有：或 式中 履带平均接地比压（Pa）； 挖掘机工作质量（kg）；重力加速度（m/s2）；履带接地长度（m）；履带宽度（m）；履带高度（m）。 平均接地比压是履带式液压挖掘机的一个重要指标，可以用来与同类型号产品作比较，主要根据地面

20、条件、外形尺寸等进行合理选取。在设计挖掘机时，在结构允许的范围内，尽量取小值，依据挖掘机平均接地比压与整机的质量关系的数据统计结果（下图），可以看出平均接地比压多集中在30103pa上下。图3.2 平均接地比压与整机质量关系L=2195mm（参照SY75C-9），结合上面公式即可得出接地比压=33.485103Pa.3.4最大牵引力履带行走装置的牵引力必须大于或等于个阻力之和，小于或等于履带对地面的附着力，一般情况下，履带行走装置爬坡不与转弯同时进行，只考虑挖掘机在最大设计爬坡能力的情况下确定的最大牵引力，不再考虑转弯阻力，而且行驶速度低，运行空气阻力忽略不计，则履带行走装置的最大牵引路T计算

21、公式为：式中 Tf履带行走装置的滚动阻力； Tt履带行走装置坡道阻力； 履带行走装置的滚动阻力系数，见下表； 最大设计坡度角； G为整机重力。表3.2 滚动阻力系数f路面土质混泥土冻结冰雪地坚实土路松散土路泥泞地滚动阻力系数0.050.030.040.070.100.100.15根据此式可以得出最大牵引力=25990N.第四章 履带设计4.1履带介绍目前在我国履带的种类大概为三种，分别为：整体式履带，组合式履带，和橡胶履带。（1） 整体式履带整体式履带式在履带上代齿和齿，直接与驱动轮齿合。履带板本身即为支重轮等轮子的滚动轨道，履带板之间用销轴连接，这种履带一般在大型挖掘机和履带式起重机上应用较

22、多。整体式履带的履带板大多数为铸造履带板。起特点是制造方便，拆装容易。（2） 组合式履带板组合式履带板由：链轨节，履带板，销轴，销套等组成。链轨和履带用螺栓连接。起特点是使用寿命高，履带节距小，绕转性好，不会因为履带板损坏，销套开裂或连接螺栓剪断而终止行走。此外，组合式履带零部件通用化程度高，制造成本低，维修方便，维修成本低。缺点是连接螺栓容易折断。组合式履带的履带板有3中形式：三筋式，二筋式和一筋式。工程钻机目前主要使用三筋式履带板。（3）橡胶式履带橡胶式履带的特点是噪音低，震动小，不损坏路面，接地比压小，速度快，重量轻。他主要应用在经常在城市施工和经常在公路上行走的设备。近几年在国内工程机

23、械，农林机械，筑路机械，工程钻机方面得到了广泛的运用。如小型挖掘机，农机，小型钻机等。起缺点是维修成本高，一但履带损坏需要跟换整条履带。因此使用橡胶式履带设备时应特别注意。从以上履带几种形式来看，本设计设计为6T挖掘机，从各方面来看，如工作环境，成本，寿命考虑。此次设计选用组合式履带设计。 在组合式履带当中存在很的零部件，如链轨节，履带板，销轴，销套等。各个零部件的配合尺寸比较多，而且尺寸相对较多，在设计中一定要注意各个配合尺寸以及定位尺寸。在设计中一定要参考GB/T 57-1999中个零部件的尺寸。认真了解各个零部件的作用以及零部件的配合。履带式底盘行驶系系由行驶装置，悬架，机架组成，底盘一

24、般包括履带，引导轮，驱动轮，机架，支重轮，拖链轮等装置组成。履带式用于将机械重力传给地面，比保证机械发出足够驱动力的装置。履带经常在泥水，凹凸地面，石质土壤中工作，条件恶劣，受力情况复杂，极易磨损。因此，除了要求他有良好的附着性能外，还要要求它有足够的强度，刚度和耐密性。但是，履带在工作中的状态变化较多，为了减少冲击，质量应该尽可能轻些。已知液压挖掘机的总质量为6吨，根据查阅资料液压挖掘机履带节距为135mm，参考中华人民共和国机械行业标准JB/T 57-1999，分析标准中给出的图，得知履带主要包括履带板，锁紧销套，锁紧销轴，销垫，销套，销轴，左链轨节，右链轨节以及一些标准件，参考此图，并参

25、考相关标准，设计出液压挖掘机的履带。根据上面的一些相关数据以及查阅JB/T 57-1999即可把此次的履带的设计的一些性能参数以及各零件的基本尺寸设计出来。4.2履带结构和作用履带式用于将机械重力传给地面，比保证机械发出足够驱动力的装置。履带经常在泥水，凹凸地面，石质土壤中工作，条件恶劣，受力情况复杂，极易磨损。因此，除了要求他有良好的附着性能外，还要要求它有足够的强度，刚度和耐密性。但是，履带在工作中的状态变化较多，为了减少冲击，质量应该尽可能轻些。4.2.1链轨节设计图4.1 右链轨节autocad图图4.2左链轨节autocad图 履带链轨节分为左右2节，2节的基本尺寸一样。上图4.1和

26、图4.2分别为履带链轨节的左右2个链轨.根据GB/T 57-1999 可知道2中心螺孔的距离为51，高度差为13.两轴孔的距离及为履带的节距135.知道履带节距然后通过查阅GB/T 57-1999从而可以把链轨节的一些基本定位尺寸给确定.左右2个链轨通过锁紧销轴和销轴连接，从而形成一个履带连. 链轨节一般采用40Mn2H材料制成。在制作过程中链轨节不得有裂痕，需要用磁粉探伤方法去检测.密封槽各表面粗糙度为3.2。4.2.2履带板设计图4.3 履带板autocad图 图4.4 履带板proe图履带板主要是把挖机的重力传给地面. 履带板经常在泥水，凹凸地面，石质土壤中工作，条件恶劣，受力情况复杂，

27、极易磨损。因此，除了要求他有良好的附着性能外，还要要求它有足够的强度，刚度和耐密性。图4.3、4.4为履带板的样式图.在结构参数中我们已经得知履带板的宽度为400，查阅GB/T 57-1999可以得知2螺孔的距离分别为97和123.2对螺孔的高度差为51.两个螺孔的深度为10 ，履带板总高为28. 在制作过程中履带板不得有裂痕，需要用磁粉探伤方法去检测.而且履带板的强度，硬度要打到规定要求.4.2.3锁紧销轴和销轴设计图4.5 锁紧销轴autocad图图4.6 销轴autocad图 锁紧销轴和销轴样式基本要符合图4.5、4.6、4.7、4.8，图4.5、4.7为锁紧销轴，图4.6、4.8为销轴

28、.锁紧销轴和销轴是用来左右2链轨节，同时也是连接前后两链轨节的重要连接键。根据履带板的宽度以及查阅GB/T57-1999可以确定锁紧销轴和销轴的长度都为167，两轴的直径都为30.锁紧销轴和销轴是连接的重要连接键，2轴均不能有裂痕，需要用磁粉探伤检测。而且2轴的端脚不能有飞边和毛刺. 图4.7 锁紧销轴proe图 图4.8销轴proe图4.2.4锁紧销套和销套设计 图4.9锁紧销套autocad图图4.10销套autocad图锁紧销套和销套是用来更好固定锁紧销轴和销轴的零件。更达到了一种密封作用，防止机械在工作中各种杂质进入.图4.9、4.11为锁紧销套示意图，图4.10、4.12为销套示意图

29、。查阅GB/T57-1999可以得知锁紧销套的长度为102，外圆直径为44，内圆直径为30.销套的长度为119，外圆直径为44，内圆直径为30.在制造中2销套的端脚不得有飞边和毛刺。 图4.11锁紧销套proe图图4.12 销套proe图4.3履带装配设计图4.13 履带装配图把个零件装配到一起，加入标准件，完成设计，履带的装配简图见图4.13。根据JB/T 57-1999中，在外观与装配质量上有几点要求，详见下：1 履带总成应按经规定程序批准的图样与技术文件进行制造，并应符合本标准的要求。2 履带总成的所有零件的材质性能应符合有关标准的规定。3 履带总成的标准件、配套件应符合有关的标准规定。

30、4 履带总成涂漆应均匀、平整；外观应光洁、美观，不允许有裂纹。5 销轴两端的装配伸出量应在1.5mm 以内。6 两链节之间转动平面侧隙应在1.51mm 以内。7 链节装配后的直线度为每10 节4mm，全长8mm。8 选用螺栓的拧紧力矩应按图样要求。9 履带总成正向弯曲角不小于28，反向弯曲不小于7。10 履带总成应转动灵活，不得有卡死与干涉现象。11 履带总成的使用寿命，在土方工况下不小于3000h，在石方工况下不小于800h。 第五章 支重轮设计5.1支重轮简介 please contact Q give you more perfect drawings支重轮作为履带挖掘机的主要承载结构件

31、，其设计和制造质量直接关系整机的安全性。履带挖掘机的工况复杂，在一些特殊工况或起臂工况下仅有部分支重轮受力，因此支重轮的排布为中部疏两端密的形式，且为了满足履带挖掘机逐渐增加的重量，支重轮的个数及结构参数相应增加。支重轮安装在履带架底部，行走时与履带板上底面间形成滚动，其安装形式在小吨位重常采用开放式结构，在大单位中常采用封闭式结构。（如图5.1所示）图5.1 支重轮安装形式同时，支重轮还依靠其滚轮凸缘夹持链轨不使履带横向滑脱，保证机械沿履带方向运动。支重轮按结构可分为单边支重轮和双边支重轮。支重轮缘都经过淬火，其硬度达355440HB。在台车架，特别是为了提高刚度而装置隔板时，形成一些空腔，

32、容易被泥土堵塞而阻碍支重轮的转动。因此，有一些履带式挖掘机，在台车架外侧装有带强筋的支重轮护板。5.2支重轮数量计算支重轮数量公式 nkPmax（L-l1-l2）/Pz maxtp式中 k支重轮重量的修正系数，k=1.11.7tp履带节距L履带接地长度l1、l2驱动轮、引导轮距支重轮距离Pmax最大接地比压Pz max单个支重轮最大接地比压按上述公式计算得:5.3，既支重轮数量为6。5.3两个支重轮间距离支重轮的分布按照均匀分布进行计算，两支重轮之间的距离为：S=（L-l1-l2）/n式中 L履带接地长度l1、l2驱动轮、引导轮距支重轮距离n支重轮数量求得：S=166mm5.4支重轮设计5.4

33、.1支重轮直轴设计图5.2 支重轮直轴autocad图图5.3 支重轮直轴proe图直轴为左右对称零件，参考JG/T 591999，选择直轴总长度为282mm。在距两端15mm出各开一M12的定位销孔，方便装配时与轴配合，并加紧连接。在距两端30.5mm处，开有两32mm的退刀槽，减小应力集中。在距两端62mm处，开有一长为158mm的油道，由R1的圆弧过渡，此油道方便润滑油进入，润滑直轴。油道的表面粗糙度为0.8，轴面的粗糙度为1.6，其他面的粗糙度为12.5。直轴由40Cr为材料制作而成。零件清除尖角和毛刺；不得有裂纹、疏松、夹渣、沾砂、啃伤、和发裂等缺陷。5.4.2轴套设计图5.4 轴套

34、图5.5 轴套 轴套是用来保护轴，与轴配合的构件。参考JG/T 591999得，轴套的最大直径为69mm，轴套与轴配合部分的厚度为4.5mm。有直径54mm的空，方便轴套与轴的配合。轴套在装配时，左右各一个堆成装配。轴套整体铜件，有良好的耐磨性。轴套有一缘，如图所示，可以在装配时可以起到定位作用。在轴套的末端，有一15的倒角，倒角深度为5mm如图所示。零件清除尖角和毛刺；不得有裂纹、疏松、夹渣、沾砂、啃伤、和发裂等缺陷。5.4.3轮体设计 图5.6 支重轮轮体autocad图图5.7 支重轮左轮体proe图图5.8支重轮右轮体proe图轮体由对称的左右两部分焊接构成。参考JG/T 591999

35、在一边距离焊接中心35mm处开有一油孔，由M8的螺塞密封防止漏油，同时也可以在需要时加入润滑油。在轮体焊接中心开有一宽为38mm，直径为88mm的油道，用以润滑油的储存和运动。轮体的最大直径为144mm，焊接点处的直径为110mm。轮体边缘厚度为15mm，有C2的倒角，由15的坡度与直径为117mm的外轮壁相连接。轮体中心有直径为63mm的孔，可以与轴套配合。另外开有直径为107mm、93mm的阶梯圆，分别深8mm、9mm，为安装浮动油封环和O型圈所设计。轮体由ZG55SiMn制作而成。油道表面粗糙度为3.2，与轴套配合的孔的表面粗糙度为1.6，其余表面的表面粗糙度为6.3。零件清除尖角和毛刺

36、；不得有裂纹、疏松、夹渣、沾砂、啃伤、和发裂等缺陷。5.4.4浮动油封座设计图5.9 支重轮浮动油封座autocad图图5.10 支重轮浮动油封座proe图装配时需要两个浮动油封座，左右各一个。参考JG/T 591999得，浮动油封座总长度为69mm。中间有一凸台，凸台有2级阶梯组成，做成这样的原因是为了方便与轮体的阶梯配合，将浮动油封环的固定。在浮动油封座中心开有一12.4的定位销孔，可以与直轴上的定位销孔配合，将浮动油封座与直轴的位置准确定位，避免装配时发生过大的装配误差。同时也可以将与之配合的轴套，固定在轮体的固定位置，使之不发生过大的位置偏移。浮动油封座与轴配合的孔，表面粗糙度为1.6

37、，浮动油封座与轴套接触的底面的粗糙度为1.6，其余表面的粗糙度为6.3。浮动油封座由特殊（高铬）铸铁制造，表面淬火硬度HRC 6572，芯部的淬火深度为6mm。零件清除尖角和毛刺；不得有裂纹、疏松、夹渣、沾砂、啃伤、和发裂等缺陷。5.5装配完成设计装配前应将各零件分别严格检查并清洗干净。直轴的油道部位应装在浮动油封座安装平面的同一方向不得反装。轴套和直轴装配前，其配合面应涂抹少量机油。浮动油封环应配对装配，其密封面应涂上润滑油；O型圈与浮动油封环接触面不应涂抹润滑脂，O型圈装配时不得出现扭曲现象。浮动油封环的安装力为450500N：以保证装配后轮体轴向游隙为0.40.9mm，并用手能转动轮体，

38、手感有一定阻力矩，但无卡住现象。在总成油腔未灌油前，利用螺塞处通入0.4MPa气压封住，放入水中1min不出现气泡，则定为密封合格。最后灌入容腔1/2的润滑油。装毕完成的总成，经抽查拆检清洗后，用滤纸将油过滤后，其杂质含量不得大于0.12g。涂漆颜色应符合JB 2299的规定。支重轮和配件应可以使用一年或1500h。图5.11 支重轮装配图第六章 拖链轮设计6.1拖链轮的工作原理please contact Q give you more perfect drawings拖链轮作用：采用拖链轮是为了在引导轮与驱动链轮之间减小履带下垂，并且托住从驱动链轮传出的履带松边，以及当啮合中的履带拉紧时用

39、以引导履带脱开啮合，当安装一个拖链轮时，不应将它放在轮距的中间，而是离驱动链轮较近。值得注意的是，拖链轮直径过小时，有可能发生履带沿托链轮轮缘滑移，从而据安居轮缘的磨损，磨出一个“光平面”，从而导致拖链轮停止转动。拖链轮安装布置：将拖链轮安装到挖掘机上时采用单臂支承, 且加高支承块, 使其下边空间增大, 避免行走时受淤泥及石块的阻塞, 同时也避免了履带节与减速机支座之间的磨损,提高了行走的通过性。6.2拖链轮的结构 拖链轮由拖链轮轴、浮动油封座、拖链轮体、拖链轮盖、螺钉、浮动油封环、o型圈、圆锥滚子轴承组成。如下图： 图6.1 拖链轮装配图6.3拖链轮技术要求 6.3.1一般要求 1.1 拖链

40、轮应按经规定程序批准的图样和技术文件制造，并应符合本标准的规定。 1.2 拖链轮的外购件应符合有关国家标准或行业标准的规定，符合图样要求，并应具有合格证。 1.3 所有零件应清除锐角与毛刺，装配前应严格检查外观尺寸精度，并清洗干净。 1.4 浮动油封等密封零件的密封部位不得碰伤与划伤。 1.5 浮动油封 O形圈及浮封环外锥面不得沾油，浮动油封 O形圈在装配中不得扭曲。 1.6 装配时压装的配合面及浮封环亮带应涂以少量润滑油。 1.7 装配后按产品说明书中规定的油牌号灌入 80%容量的干净重负荷车辆齿轮油，不允许渗漏。6.3.2热处理质量要求 热处理质量要求应符合表 6.1的规定。 表6.1 热

41、处理质量要求序号零 件 名 称检 测 项 目单 位质 量 要 求1拖链轮体表面硬度HRC5260C，D淬硬层深度mm410R处淬火层深度22拖链轮轴调质硬度HB2482933浮动油封亮带表面硬度HRC60726.3.3外观与装配质量要求 拖链轮外观与装配质量要求应符合表 6.2 的规定。表6.2 外观与装配质量序号检 测 项 目单 位质 量 要 求1外观质量 -铸、锻、焊、加工件表面光洁，无明显缺陷，油漆均匀、美观2轴向窜动量mm0.10.23M10螺栓拧紧力矩N .m551224油塞拧紧力矩N .m1572555密封性能-加注0.4MPa压力后30s内不漏6油清洁度g0.127转动性能-能够

42、用手转动，但感觉不紧不松6.3.4使用寿命要求 拖链轮的使用寿命应不低于4000h。6.4拖链轮的组成零件设计6.4.1拖链轮设计总概履带行走装置结构主要部件为“四轮一带”，即驱动轮，引导轮，拖链轮，支重轮和履带。在工程机械行业中，四轮一带已经有部分标准，可以根据履带节距进行选型，其具体结构设计也可以参照标准。托链轮具体结构设计和尺寸选择可参考JB/T 58-1999液压挖掘机拖链轮行业标准。根据履带的节距t=135mm，可得出拖链轮踏面直径为120mm，其它尺寸与技术要求可参考JB/T 58-1999。6.4.2拖链轮轴结构设计根据JB/T 58-1999，履带节距为135mm的托链轮轴总长

43、为143mm，轴的左端设计两个M6的螺孔，同时需在轴上安装两个滚动轴承，此两段设计为直径分别为30mm、32mm，其结构如图6.2、6.3。 图6.2 拖链轮轴autocad图图6.3 拖链轮轴proe图6.4.3拖链轮体结构设计拖链轮轮体的设计相对简单，其最大径为120mm，内径参考JB/T 58-1999，其余结构及尺寸设计的标准是能满足使用要求，容易制造，尽量节省材料，外形美观大方。轮体上有3个螺纹孔，与M6的螺钉相连。此外，轮缘表面需经高温淬火，HCR5260。其具体结构见图6.4、6.5、6.6。 图6.4拖链轮轮体autocad图图6.5 拖链轮左轮体proe图图6.6拖链轮右轮体

44、proe图6.4.3拖链轮盖结构设计拖链轮盖用来防止外界的杂物进入引导轮体内部。轮盖的设计主要要考虑拖链轮结构的完整性，合理性，设计时要避免其在结构上与轮体等零件互相干涉，尽量要设计的美观，容易制造，节省材料。轮盖结构见下面两图，其与轮体用3个螺栓连接。 图6.7 拖轮盖autocad图图6.8拖轮盖proe图6.4.4浮动油封座结构设计 浮动油封座是安装浮动油封并能调整浮动油封环压紧力的零件。一套浮动油封装在浮动油封座腔内。浮动油封座的结构见图6.8、6.9。 图6.8 浮动油封座autocad图图6.9 浮动油封座proe图第七章 设计小结与体会通过这次小型履带式液压挖掘机底盘履带、支重轮

45、、拖链轮的设计，使我初步掌握了对autocad、proe软件的使用，而且还很好的对以前所学的各类知识做了系统的复习与加深，并对工程设计的流程有了一定的了解。这是我真正理论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实践考验，对于提高我的机械设计的综合素质大有好处。这次设计实践，使我对机械设计有了更多的感性和理性的认识，为今后的工作打下了夯实的基础。在设计中得到了指导老师周友行教授以及姚师兄的细心帮助和支持，在此表示衷心的感谢。在设计中还存在不少错误和缺点，需要继续学习和掌握有关机械设计的知识，继续培养设计习惯和思维从而提高设计实践操作能力。please contact Q give you more

46、 perfect drawings参考文献1、周良德，朱泗芳等. 现代工程图学M.湖南科学技术出版社，20022、吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册M.高等教育出版社，20093、孔德文，赵克利，徐宁生. 液压挖掘机工程机械设计与维修丛书M.化学工业出版社，20074、周建钊.底盘结构与原理M.国防工业出版社.20065、唐振科.工程机械底盘设计M.黄河水利出版社，20046、陈新轩.现代工程机械发动机与底盘构造M.人民交通出版社，20027、孔德文，赵克利.底盘结构与设计M.化学工业出版社，20078、周建钊.底盘结构与原理M. 国防工业出版社，20069、唐经世.工程机械底盘学M.西南交

47、通大学出版社，200210、郁录平.工程机械底盘设计M.人民交通出版社，2004附录一：英文文献翻译非圆齿轮与机械压力机运动学优化 1997年1月8日研制摘要：使用金属成形方法来加工生产零件的质量很大取决于压力杆。在机械压力传动时，有一种依赖于驱动旋转角度速度比的非圆齿轮，提供了一种获得这么动作时间的新途径，我们致力于为不同的优化金属成型运作的制造。本文阐述了由汉诺威的大学研究所建成的金属成形和金属成形加工机床的使用原型原则，它就是目前运动学以及在原型产生的力和力矩。此外，本文展示了如何使用拉深和锻造的一个例子，几乎所有的金属成形操作可有利用于机械传动机构的非圆齿轮。关键词：压力，齿轮，运动学

48、。1. 简介 提高质量的要求在生产工程制造，所有的金属成形以及在锻造，有必要去携手制定生产经济。日益增长的市场定位要求技术和经济条件都得到满足。提高质量、生产力、生产手段的创新解决方案,是一种用来维持和扩大的市场地位的关键所在。所生产的金属部件,我们需要分清期间所需的形成过程和处理零件所需的时间。随着我们必须添加一些必要的额外工作，例如冷却或润滑的模具一次成型过程。根据质量和产量两个方面，产生了两个最优化方法。为了满足这两个方面，我们的任务是设计运动学形成过程中考虑到该进程的要求，也考虑到的是改变部分以及与一个优先线辅助运作所需的时间短周期的时间。2. 压力机的要求 一个生产周期,这相当于一个

49、冲程来回压的过程,大致经历了三个阶段:加载、成型和移除零件。相反,在加载和移除零件阶段，我们经常发现送料的薄板,尤其是在纯粹的切割时候。为此，压力泵必须要一个确定时间的最小高度。成型周期中杆应该有一个特别速度曲线,它将会降到最低。这个转变期之间应尽快来确保短周期时间。短周期的要求是事件的原因,以确保通过高产量低成本的部分。基于这个原因，关于对大型汽车车身冲压片机和自动1200/min、拉深24/min的冲程数是标准的做法。增加冲程数是为了减少设计的周期变化导致增加的压实机械应变率, 然而，这对成形过程有很明显影响,使它必须考虑参数确定过程和被它所影响。在拉深成形过程中,当敲打板块时的撞击速度应

50、尽量避免产生了深远影响。一方面,速度成形时必须充分润滑。另一方面,我们必须要考虑提高产量的相应的压力来增加造成更大的应变速率力,这可能导致冲床半径一侧的一部分过渡疲劳而导致断裂。在锻造时，停留时间短的压力是可取的。随着停留时间的压力下降了模具的表面温度将降低，其结果是热磨损。这是提高抵消了由于机械磨损形成更大的力量，但由于增加的应变率是较低的，因为较低的部分冷却屈服应力补偿。目前，最佳短住压力可以用有限元分析法莱分析。此外,避免由于成本降低磨损、短压住时间也是一个重要的技术要求的精密锻造，近净形部分有一个光明的未来。高质量的要求和高产量将只能通过一个机技术,考虑到金属成形过程的考察要求等同于减

51、少工作的目标成本。以前按设计已经不能同时满足这些技术要求和经济的充分程度，或他们是非常昂贵的设计和制造，例如链接驱动压力机。这就需要寻找对泵创新设计的解决方案，它的设计应主要标准化，模块化，以降低成本。3非圆齿轮的压力传动3.1 原则 使用非圆齿轮传动机械曲柄压力机，它提供了一种新方式的技术和经济需求的压力杆运动。一对非圆齿轮有不变的中心距, 因此采用了电动马达，或由飞轮、曲柄和驱动机制本身。制服驱动器的速度传送是通过一对非圆齿轮传递给非均匀的偏心轴。如果非圆齿轮的适当设计，从动齿轮的非均匀驱动器会导致泵所需的行程时间行为。调查中心的金属成形和金属成型机床(IFUM)汉诺威的大学已经表明,在这

52、个简单的方式所有相关的压力杆的连续运动，可以达到各种成形过程。此外从运动学和缩短生产周期，驱动概念导致新的驱动器的优点被以下的良好性能所区分。因为它是一个机械压力机，它具有高可靠性、低维护性和可预期性。对连杆压力机的数量和轴承零件显然是减少。首先，一个基本泵类型可以通过安装不同的齿轮而进一步改变设计，它根据客户的要求而设计。不同环节的驱动器，轴承的安装位置不会随着单一载荷方向的不同运动而改变。因此，上述要求的模块化和标准化是考虑到时间和成本，它降低了设计和冲压生产成本。3.2 原型在金属成型和金属成型工具机（IFUM）1架的c型泵，它已经进行了修整和安装了非圆齿轮副。为达到这种目的，先前的背轮

53、背一个行星齿轮组做取代。这项工作表明了存在的新型传动印刷机是可能的，在最后对标准压力泵的改造在Fig. 1中进行说明。图表1 压力机设计是为了所受1000KN的柱塞力和200KN的冲压模具缓冲力。这一对非圆齿轮传动比平均为1，每个齿轮轮齿有59，直齿，模数10mm（图2）齿面宽是150mm，这些齿轮有渐开线轮齿。我假设了非圆曲线设计是以侧面几何设计为基础。因此，一个非圆齿轮的齿形沿齿轮圆周而改变。尽管如此,它可以来自知名的梯形齿条. 然而4.5,提出了一种计算方法，它精确地把齿顶高和齿根高考虑在内，进行相应的调整。压力机是为了在单一冲程模式下对零件进行深拉而设计的。最高滑块行程为180mm，行

54、程数32/min。在140毫米的冲压速度几乎保持71mm/s不变，它是静点中心线到静点中心线之前的速度。见图3。这种速度就相当于液压机工作的速度。这个速度影响到曲柄机构，使其与击打具有相同的数目相比较，速度都是220m/。为了跟一个曲柄压力机具有相同的平均速度击打的数目不得不将减少一半。短周期内的机械改造将导致最后的向上运动。由于压力机是运行在单一的操作模式,在设计时对其做相关的处理没有提出特别的要求。驱动机制的原型与非圆齿轮有另外一个有利的影响及其驱动力矩（图4）。对于一个曲柄压力机的公称力通常可以降低静点之前把曲柄轴按正常方式旋转。这对应于公称力作用下相对于击打力的75%。若要达到1000kN标准力，该驱动器已提供45 kNm 的曲柄轴扭矩。该原型只要求对非圆齿轮传动增加额外的30kNm力矩。他