第6章 履带式机械驱动桥

（一）常规驱动桥一、概述1.组成及功用降低转速、增加转矩，改变动力传递方向。（1）中央传动机器实现转向。（2）转向离合器和制动器进一步降低转速、增加转矩，并把动力向下传递到驱动链轮的位置。（3）最终传动结构简单，性能可靠，造价较低，广泛使用于履带推土机和装载机中；常规驱动桥转向时一侧履带的工作能力不能充分发挥，转向时的轨迹往往是折线，难以控制，且拆装困难，维修不方便。2.特点（二）高驱动式驱动桥1.动力传递（1）中央传动→差速转向和制动器组2→左最终传动3→左驱动链轮（2）中央传动→行星减速器与制动器7→右最终传动8→右驱动链轮2.特点（1）驱动链轮与中央传动在一条直线上，位置较高，故称为高驱动式驱动桥。（2）结构复杂，制造难度大，成本高；传动部件模块化装配，许多较大的构件可以在施工现场更换，易于拆装及维修。（3）驱动链轮高置，履带呈三角形布置，驱动链轮脱离行走架，完全消除了地面直接传递到驱动链轮的垂直载荷。（4）制动器以湿式多片常制动离合器代替带式制动，减少了制动能耗，提高了行走及作业安全性。（5）机器转向时可走出一条光滑的轨迹，其平均速度与直行时相同，且转向时两侧履带的驱动力能保证，生产率得到提高。二、中央传动（一）中央传动的型式1.按减速型式分（1）单级减速主传动器结构简单，尺寸小。i7，离地间隙小。广泛应用于中、小型工程机械和汽车中。（2）双级减速主传动器构造复杂，尺寸大，相应的增大了传动轴的夹角。i=7-11，离地间隙容易保证。2.按锥齿轮齿型分（1）直齿锥齿轮齿线为直线，最少齿数12，重迭系数和接触区小，传动噪声大，承载能力小。（2）零度圆弧锥齿轮齿形为圆弧形，螺旋角φ=0，最少齿数12，重迭系数较直齿多，传递载荷较大，传动较平稳。（3）螺旋锥齿轮齿形为圆弧形，螺旋角φ≠0，最少齿数5-6，重迭系数大，传动平稳，承载能力强；附加轴向推力加重了支承载荷。（二）主动小锥齿轮的支承形式1.悬臂式支承的轴承全部布置在主动小锥齿轮大端一侧，齿轮小端没有支承，承载能力小，用于中、小型机械。主动小锥齿轮两端都设置轴承支承，刚度大、轴承受力小，广泛应用于大、中型机械及车辆中。2.跨置式（骑马式）三、转向离合器（一）单作用式转向离合器1.工作原理当操纵油口无压力油时，弹簧2推动活塞20右移，通过螺栓1拉动压板18将主、从动片压在一起，转向离合器接合。当操纵油口有压力油时，其压力推动活塞20左移，压缩弹簧2推动压板左移，转向离合器分离。2.特点转向离合器用弹簧压紧、液压系统分离，所以称为单作用式转向离合器。结构简单、工作可靠，且便于控制，但其弹簧刚度大，需要较大结构空间，常用于大型履带式机械（如小松D155A履带式推土机）。（二）双作用式转向离合器弹簧17推动活塞21右移时，通过活塞中间的导杆拉动压板18接合离合器；但弹簧产生的压紧力不足以使离合器传递动力，需利用液压系统从接合油道施加压力进一步使离合器接合。离合器分离过程与单作用式离合器相似，压力油从分离油道进入。1.工作原理2.特点转向离合器分离和压紧均利用液压系统，所以称为双作用式转向离合器。压紧弹簧的尺寸较小，结构紧凑，常用于中型工程机械（如小松D80履带推土机）。四、转向制动器（一）作用用于转急弯时制动一侧履带。用于在纵坡上临时停车或停放。（二）类型履带式机械常采用带式制动器。按制动带端部的固定方式不同，带式制动器可分为简单式、复合式和浮动式等三种类型。MT相同，P相差eμα倍；P相同，MT相差eμα倍。故单端拉紧式制动器只用于小型机械。1.简单式（单端拉紧式）ReeSMReSMTT1)1(12或eSS21RSSMT)(21LaeRMLaSPT112顺时制动：LaeeRMLaSPT11反向制动：2.复合式（双端拉紧式）制动器制动鼓无论正转还是反转，制动器的制动效果相同；且在相同的制动力矩下，收紧双端拉紧式制动器的操纵力小于单端拉紧式的任一种工况。LeaSLSSaP)1()(22111eeRaLPMT3.浮动式制动器制动鼓无论正转还是反转，固定端总是制动带紧边，而操纵端也总是制动带松边，操纵省力，制动力矩好。现代的大型履带式作业机械多采用浮式制动器。前进行驶制动：O1为支承点，O2为移动点；倒退行驶制动：O2为支承点，O1为移动点。五、动力差速式转向装置动力由中央传动进入中行星排4后分为两路：（1）从左行星排2进入左最终传动1驱动左侧履带行走；（2）从右行星排6进入右最终传动7驱动右侧履带行走。（一）动力传递（二）工作原理各行星排转速方程式：nt+k1nm-(1+k1)nl=0（1）nt+k2nl-(1+k2)n0=0（2）nt-(1+k3)nr=0（3）由方程组可得：nl=(k1nm+(1+k2)n0)/(1+k1+k2)nr=((1+k1)(1+k2)n0–k1k2nm)/(1+k1+k2)(1+k3)1.直线行驶条件转向马达不转动时机器直线行驶，即：nm=0时nl=nr机器直线行驶条件：k1=k32.转向对称条件转向马达转动时，一边履带速度增加量与另一边履带速度减少量相等；当机器停止时，机器能原地转向，即：n0=0时nl=-nr机器转向对称条件：k2=k3+13.机器转向时两侧履带平均速度2022/)1(knkn机器转向时的平均速度仅与中央传动速度n0有关，而与转向马达的速度nm无关。六、最终传动（一）双级直齿轮最终传动（二）有行星减速的最终传动第一级为圆柱齿轮减速，第二级为行星齿轮减速。行星传动承载能力强，结构尺寸可减小，零部件受力均匀；但结构复杂。复习思考题：1.试述履带式工程机械驱动桥的类型及其特点。2.履带式机械的转向离合器有何类型？各有何应用？3.履带式机械的转向制动器有何类型？各有何特点？4.试述动力差速式转向装置的工作原理。5.履带式工程机械常用的最终传动有什么类型？