液壓挖掘機(jī)底盤設(shè)計(jì)研究

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1、液壓挖掘機(jī)底盤設(shè)計(jì)研究　　摘要：液壓挖掘機(jī)底盤為液壓挖掘機(jī)的重要部件，主要用來支撐液壓挖掘機(jī)和行走，其具有較大的驅(qū)動(dòng)力，以便使液壓挖掘機(jī)具有較好的爬坡性能，同時(shí)車架應(yīng)具有較高的強(qiáng)度，應(yīng)保證能承受工作應(yīng)力。文章對(duì)WLY100液壓挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、傳動(dòng)裝置、懸掛裝置予以闡述，同時(shí)對(duì)WYL100輪胎式液壓挖掘機(jī)底盤傳動(dòng)設(shè)計(jì)、爬坡能力、車架受力校核進(jìn)行分析?！　￡P(guān)鍵詞：液壓挖掘機(jī)；底盤；車架；傳動(dòng)；機(jī)械設(shè)計(jì)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　　中圖分類號(hào)：TH137文章編號(hào)：1009-2374（2016）30-0019-03DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.

2、30.010　　行走底盤主要用來完成行走動(dòng)作及支撐液壓挖掘機(jī)。目前液壓挖掘機(jī)行走底盤主要分為輪胎式與履帶式。對(duì)于履帶式行走底盤，單條履帶牽引力可達(dá)機(jī)重的30%～40%，因而牽引力大，同時(shí)履帶與地面接觸面積大、接地比壓小、穩(wěn)定性好。履帶式底盤，轉(zhuǎn)彎時(shí)，兩條履帶向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，回轉(zhuǎn)半徑小，比較靈活。但履帶式行走底盤制造成本高，行走和轉(zhuǎn)向時(shí)，由于履帶與地面接觸面積較大，消耗的功率較大，同時(shí)由于受其結(jié)構(gòu)限制，行走速度較慢，另外，履帶為滑動(dòng)摩擦，磨損快。而輪胎式行走底盤與履帶式相比，行走速度快，機(jī)動(dòng)性好，且與地面是滾動(dòng)摩擦，輪胎磨損相對(duì)較慢，且對(duì)路面不會(huì)造成損壞。本文以W

3、LY100液壓挖掘機(jī)為研究對(duì)象對(duì)輪胎式行走底盤設(shè)計(jì)予以研究分析。8　　1液壓挖掘機(jī)輪胎式底盤的組成結(jié)構(gòu)　　WLY100輪胎式液壓挖掘機(jī)行走底盤的結(jié)構(gòu)組成如圖1所示：　　1.車架；2.回轉(zhuǎn)支撐；3.驅(qū)動(dòng)橋；4.萬向傳動(dòng)軸；5.回轉(zhuǎn)中心處接頭；6.制動(dòng)器；7.轉(zhuǎn)向前橋　　圖1液壓挖掘機(jī)輪胎式底盤的組成結(jié)構(gòu)　　如圖1所示，輪胎式液壓挖掘機(jī)行走底盤主要由焊接框架結(jié)構(gòu)的車架、回轉(zhuǎn)支撐、驅(qū)動(dòng)橋、萬向傳動(dòng)軸、回轉(zhuǎn)中心處接頭、制動(dòng)器和轉(zhuǎn)向前橋等組成。前橋采用帶鉸接銷軸的液壓油缸懸掛裝置，后橋?yàn)閯傂缘膽覓臁；剞D(zhuǎn)支撐用來實(shí)現(xiàn)液壓挖掘機(jī)工作裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)?！　?.1傳動(dòng)裝置　　如圖2所示，輪

4、胎式液壓挖掘機(jī)行走底盤傳動(dòng)裝置主要由前、后橋、液壓驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、變速箱和輪邊減速器等組成。首先是安裝在變速箱上的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)變速箱，然后將扭矩通過傳動(dòng)軸將扭矩傳遞給前、后驅(qū)動(dòng)橋，前、后驅(qū)動(dòng)橋傳遞的扭矩經(jīng)過安裝在輪胎附近的輪邊減速器減速，最終驅(qū)動(dòng)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)。液壓馬達(dá)采用高速液壓馬達(dá)，性能可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易布置?！　?.前橋；2.液壓馬達(dá)；3.變速箱；4.輪邊減速器；5.后橋　　圖2傳動(dòng)裝置　　1.2懸掛裝置　　如圖3所示，輪胎式液壓挖掘機(jī)行走底盤傳動(dòng)裝置主要由控制閥、液壓缸、擺動(dòng)鉸接銷軸等組成。8　　出于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化需要，后橋和車架之間采用剛性連接方式，但為了提高挖掘機(jī)行走的

5、性能，前橋采用液壓缸擺動(dòng)式懸掛系統(tǒng)，兩側(cè)液壓缸缸桿端連接在前橋上，液壓缸缸筒端連接在車架上，車架與前橋采用鉸接銷軸相連接。液壓挖掘機(jī)處于挖掘狀態(tài)時(shí)，控制閥處于左邊狀態(tài)，油路被切斷，懸掛裝置的液壓缸被鎖住，液壓缸不能動(dòng)作，保證挖掘工作時(shí)底盤的穩(wěn)定性。若液壓挖掘機(jī)處在行走狀態(tài)時(shí)，液壓控制閥處在右邊狀態(tài)，使兩個(gè)液壓缸的工作腔連通，并且與油箱連通，通過液壓缸的調(diào)節(jié)，前橋能夠上下擺動(dòng)與地面良好接觸，以適應(yīng)高低不平的路況，保證良好的附著性能?！　?.控制閥；2.液壓缸；3.擺動(dòng)鉸接銷軸；4.前橋　　圖3懸掛裝置　　2WYL100輪胎式液壓挖掘機(jī)底盤傳動(dòng)設(shè)計(jì)　　已知選定的變速箱的

6、傳動(dòng)比，，選用的橋的輪邊減速器的傳動(dòng)比，則傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比為：　?。?）　　（2）　　已知WYL100液壓挖掘機(jī)選用的雙聯(lián)軸向柱塞泵排量，則單泵供油時(shí)，軸向柱塞泵排量，　　容積效率，驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)每轉(zhuǎn)最小排量?！　‘?dāng)雙聯(lián)軸向柱塞泵雙泵供油且處于驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)最小排量狀態(tài)時(shí)，驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)擁有高輸出轉(zhuǎn)速，其輸出轉(zhuǎn)速為：　?。?）　　當(dāng)雙聯(lián)軸向柱塞泵單泵供油，驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)擁有低輸出轉(zhuǎn)速，其輸出轉(zhuǎn)速為：8　?。?）　　WYL100液壓挖掘機(jī)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為：　　（5）　　當(dāng)傳動(dòng)裝置為低檔時(shí)，，則有：　?。?）　　（7）　　當(dāng)傳動(dòng)裝置為高檔時(shí)，，則有：　　（8）　　（9）　　

7、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，液壓挖掘機(jī)行駛速度為：　　（10）　　其中為驅(qū)動(dòng)輪輪胎半徑，在這里WYL100液壓挖掘機(jī)選用20.5～25輪胎，已知驅(qū)動(dòng)輪輪胎半徑，　　則可計(jì)算得液壓挖掘機(jī)檔位下，液壓挖掘機(jī)行駛速度為：　?。?1）　?。?2）　　（13）　　（14）　　3WYL100輪胎式液壓挖掘機(jī)爬坡能力驗(yàn)算　　液壓挖掘機(jī)單個(gè)馬達(dá)的輸出扭矩計(jì)算公式如式（15）：　?。?5）　　式中：8　　――驅(qū)動(dòng)用液壓馬達(dá)每轉(zhuǎn)最大排量　　――液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)工作壓力　　――液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)從液壓泵到液壓馬達(dá)總效率，這里取?！　∫阎?，，代入式（15），得：　?。?6）　　則當(dāng)雙馬達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)輸出