履带式行走机构设计分析和研究

焊接小车行走机构设计

设计题目:焊接小车行走机构设计 设计内容和要求: 1、了解自动焊接小车的设计过程。 2、会使用CAD绘图软件，绘制总图和零件图。 3、了解焊接设备的设计思路和一般方法。 4、培养撰写论文的能力。 目录 一自动焊接技术简述： 1. 自动焊接技术 2. 电气立焊的特点 3. 电气立焊的原理 4. 电气力焊的种类举例 5. 自动焊接小车组成部分 二设计部分 1. 小车行走轨道的作用分析 2. 小车行走轨道主要部件分解 3．小车行走轨道的设计内容 三图纸部分（略） 自动焊接小车行走机构 一自动焊接技术 1.1自动焊接技术： 由于焊接技术是基于多学科交叉融合的产物，随着现代科学技术成果的不断涌现，必将推动焊接技术更新发展。除了物理、化学、材料、力学、冶金、机械、电子学等学科的新发展将会推动焊接新材料、新工艺的不断出现外，计算机、控制理论、人工智能

等信息科学领域的新进展将进一步将焊接工艺实现的手段推进到自动化、机器人化和智能化的新阶段，进而实现用机器来代替人焊接。 1.2电气立焊的特点： 电气立焊是近年来迅速发展的一项特种焊接技术，其特点是根据不同工件要求可以订做焊接小车，移动和操作简便，非熟练工人也可以进行焊接，体积小，重量轻，焊接角度可以调节。适用于多种焊接工艺，如普通的角焊、对焊、横焊、立焊、仰焊等，尤其适用于背板焊接，安装拆卸方便简单，可以进行单面焊，也可以进行双面同时焊接，采用双面同时焊接时焊接可以减少变形，焊接质量较好。是以后焊接技术的又一发展趋势之一。 1.3电气立焊的原理： 电气立焊的原理为小车上有强力磁铁，焊接时小车沿轨道行走，轨道上有齿条机身利用蜗轮蜗杆原理传动与轨道齿条配合完成移动动作，控制系统内安装有光电感应停止开关，焊接到工件末端，当光电敢于开关脱离工件时小车会自动停止工作，便于工人同时操作多台机器设备。 1.4电气力焊的种类举例: CS-8（U型件双面焊自动小车） 特点:

履带式起重机行走机构故障分析及修复

技术应用ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＭＡＲＫＥＴ Ｖｏｌ．２６，Ｎｏ．３，２０１９履带式起重机行走机构故障分析及修复 张明荣，马健行 （中国十九冶集团有限公司成都设备租赁分公司，四川成都６１０３００） 摘　要：行走机构是履带式起重机的重要组成部分，零部件的磨损及跑偏是其主要故障形式。对行走机构的故障原因进行了分析，并提出修复和日常维护保养的方法。 关键词：行走机构；磨损；跑偏；修复 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０１９．０３．０９２ 　履带式起重机行走机构的结构特点 履带式起重机具有稳定性好，载重能力大，防滑性能好，对路面要求低等优良性能，这些特点与履带行走装置的特有性能密不可分。履带吊的行走装置由机械部分和液压驱动部分组成，机械部分以驱动轮、托轮、支重轮、引导轮（张紧轮）和履带为主，俗称“四轮一带”；液压驱动部分主要由马达、制动阀、主阀及减速箱等组成，液压动力装置通过减速箱传动使驱动轮旋转，使整机顺着履带滚动而行走。 　履带式起重机行走机构的故障表现形式 １）磨损。主要表现为驱动轮、托轮、引导轮及支重轮的轮齿磨损；轴承轴套、轴磨损；履带及其轨链磨损甚至断裂。 ２）跑偏。主要表现在履带式吊前进或者后退时无法直线行走，向一侧偏斜行走。 　故障原因分析 ３．１　磨损原因 行走机构的机械部件承担自重、作业载荷及运行中的冲击载荷，还要受到砂石、泥水的污染侵蚀，工作条件恶劣，易被磨损。从行走机构的结构分析，引导轮、支重轮和驱动轮三者的轴线必须和支重轮架的对称中心线重合，该中心线与起重机的半轴轴线垂直，才能保证履带吊直线行走，但驱动轮、托轮、引导轮及支重轮的轮齿磨损，轴承轴套、轴磨损及变形，使驱动轮、引导轮、支重轮与轨链发生啃削，严重时发生履带跑偏、脱轨，进一步加剧这些零部件的磨损，造成恶性循环。 １）土壤、砂石等不利外部环境对磨损的影响。土壤和砂石对行走机构的影响主要体现在土壤的酸碱度和砂石的硬度、形状上，酸性土壤、带有锐角的碎石、硬度大的砂石等对零部件的腐蚀和磨损较为严重。 ２）零部件之间压力及润滑的影响。在相同材质下，磨损量与作用在零部件上的压力成正比，单位压力越大，磨损量也越大。因此应尽量避免过大的单位压力。缺少润滑使零件直接接触，加剧磨损的产生。 ３）行走速度的影响。行走速度的提高导致砂石对行走装置的冲击增大，同时零部件的加速运转会产生相互之间的加速作用力，提高单位压力，使磨损加剧。 ３．２　跑偏原因 １）左右履带的平行度超过规定值。这种现象通常是由于驱动轮、导向轮、托链轮、支重轮局部磨损，导致其中心线与支重轮架的中心线不重合，在行走时引起啃削和跑偏。 ２）行走液压系统故障造成的跑偏。马达、制动阀、主阀是行走液压系统的主要元器件，液压元件的主要故障原因为内泄量增大或者阀芯卡滞等。液压元件内泄量增大，如果左右两侧元件内泄量不一致时，表现为前进、后退都向内泄量大的一侧跑偏。 当液压系统内有杂质，造成阀芯卡滞，阀口开启不完全时，液压油通过量小造成跑偏。跑偏表现为只朝一个方向跑偏，如只在前进时或者后退时跑偏，不会前进后退都跑偏，大油门时由于压力和流量损失大，跑偏会更严重。 　故障的修复 ４．１　磨损的修复 修复的方式根据磨损的严重程度选择更换或者技术性修复。对于磨损严重修复困难时间要求紧的通常选择更换。技术性修复要针对磨损零件的磨损部位及材质制定不同的修复方案。如支重轮的凸缘磨损可以采用１６Ｍｎ钢环绕焊接在支重轮的凸缘上进行修复；支重轮内孔直径及轴的外径尺寸可以通过加工铜套进行修复；驱动轮和引导轮的齿磨损通过手工堆焊增大齿高的方式修复；轨链的磨损和断裂采用焊接的方式修复。４．２　跑偏的修复 跑偏如果是由于过度磨损造成的，必须修复磨损、消除磨损的原因才能消除跑偏。如果是由于液压系统的原因造成的跑偏，需要根据跑偏的具体情况确定是否由于 泄量大或者阀芯卡滞造成的。内泄无法通过外观检查确定，只能通过检测才能确定是否泄漏及泄漏的程度。常用的检测方法是使用原位检测仪或使用简单的试验方法判断液压元件是否内泄及 泄的原因， 泄的修复根据造成原因采用更换密封圈、镶套、补胶等方式修复，阀芯卡滞通过拆检、清洗的方式消除故障。 　日常维护 １）应尽可能避免在倾斜不平整地面行走或小半径转向，采取直线行进或较大半径缓慢转向，对于不平整、砂石较多的地面需要事先铺设路基箱，可有效防止磨损。 ２）若在运行过程中部分托轮和支重轮在有卡滞甚至无法运转的情况下继续行走，则可能导致滚轮、轨链节磨偏和磨损。因此必须立即修理无法运转的滚轮，避免磨损加剧、故障扩大。 ３）定期对行走机构各部位的联接螺栓和螺母进行检查并紧固。设备长时间工作必然造成行走机构各联接部位的安装螺栓松动，如支重轮、驱动轮及托轮安装螺栓 履带板安装螺栓 行走配管螺栓等因震动而松动，直至产生间隙，导致履带板的裂纹，加大履带与轨链节间的螺栓孔，导致无法紧固而必须更换履带和轨链节的严重后果。 ４）做好液压系统的维护保养。按规定选用合适的液压油，定期对油质取样化验，合理调节液压系统的工作压力和工作速度，定期对主要元件进行性能测定。 参考文献： ［１］　黄俊华．履带行走装置的磨损分析与修复［Ｊ］．建设机械技术与管理，２００１（８）． ８６１

无碳小车设计说明书一等奖作品

无碳小车设计说明书一等奖作品

第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛 无碳小车设计说明书 参赛者：龚雪飞赵鹏飞刘述亮 指导老师：朱政强戴莉莉 -1-16

摘要 第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题主题为“无碳小车”。在设计小车过程中特别注重设计的方法，力求经过对命题的分析得到清晰开阔的设计思路；作品的设计做到有系统性规范性和创新性；设计过程中综合考虑材料、加工、制造成本等给方面因素。我们借鉴了参数化设计、优化设计、系统设计等现代设计发创造理论方法；采用了MATLAB、PROE等软件辅助设计。 我们把小车的设计分为三个阶段：方案设计、技术设计、制作调试。经过每一阶段的深入分析、层层把关，是我们的设计尽可能向最优设计靠拢。 方案设计阶段根据小车功能要求我们根据机器的构成（原动机构、传动机构、执行机构、控制部分、辅助部分）把小车分为车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构、微调机构六个模块，进行模块化设计。分别针对每一个模块进行多方案设计，经过综合对比选择出最优的方案组合。我们的方案为：车架采用三角底板式、原动机构采用了锥形轴、传动机构采用齿轮或没有该机构、转向机构采用曲柄连杆、行走机构采用单轮驱动实现差速、微调机构采用微调螺母螺钉。其中转向机构利用了调心轴承、关节轴承。

技术设计阶段我们先对方案建立数学模型进行理论分析， 借助MATLAB分别进行了能耗规律分析、运动学分析、动力学 分析、灵敏度分析。进而得出了小车的具体参数，和运动规 律。接着应用PROE软件进行了小车的实体建模和部分运动仿真。在实体建模的基础上对每一个零件进行了详细的设计，综 合考虑零件材料性能、加工工艺、成本等。 小车大多是零件是标准件、能够购买，同时除部分要求加 工精度高的部分需要特殊加工外，大多数都能够经过手工加工 出来。对于塑料会采用自制的‘电锯’切割。因为小车受力都 不大，因此大量采用胶接，简化零件及零件装配。调试过程会 经过微调等方式改变小车的参数进行试验，在试验的基础上验 证小车的运动规律同时确定小车最优的参数。 关键字：无碳小车参数化设计软件辅助设计微调机构灵敏 度分析 目录 摘要 (3) 一绪论 (7) 1.1本届竞赛命题主题 (7) 1.2小车功能设计要求 (7) 1.3小车整体设计要求 (8)

履带行走机构的运动学和动力学

履带行走机构的运动学和动力学 一、履带行走机构的运动学 履带行走机构在水平地面的直线运动，可以看成是台车架相对于接地链轨的相对运动和接 地履带对地面的滑转运动(牵连运动)合成的结果。 当履带相对地面没有滑转运动时，根据相对运动的原理，台车架相对接地链轨的运动速度与链轨相对于台车架的运动速度数值相等，方向相反。因此，可以通过考察链轨对静止的台车架的运动来求取两者之间的相对运动速度。此时履带在驱动轮的带动下以一定的速度围绕着这些轮子作“卷绕”运动(图1-2)。 由于履带链轨是由一定长度的链轨节所组成的，如通常的链传动一样，履带的卷绕运动速度即使在驱动轮等速旋转下，亦不是一常数。 从图1-2中可以看到，当履带处于图中1所示的位置时，履带速度达最大值，并等于： 式中：—驱动链轮的节圆半径； 当履带处于图中2所示的位置时，履带速度最低，等于： 式中：—驱动链轮的分度角，； —驱动链轮的有效啮合齿数。 由此可见，即使驱动轮作等角速旋转(为常数)，台车架的相对运动也将呈现周期性的变化，从而使车辆的行驶速度也带有周期变化的性质。 履带卷绕运动的平均速度可通过驱动轮每转一圈所卷绕(转过)的链轨节的总长来计算。 0r βK Z 360 = βK Z K ω

设：—链轨节矩，m ； —驱动轮转速，r/min 。 则履带卷绕运动的平均速度可由下式计算： 当履带在地面上作无滑动行驶时，车辆的行驶速度显然就等于台车架相对于接地链轨的运 动速度，后者在数值上等于履带卷绕运动的速度。通常，将车辆履带在地面上没有任何滑移 时，车辆的平均行驶速度称为理论行驶速度，它在数值上应等于履带卷绕运动的平均速度，亦即： 由(1-4)可增加时，则履带卷绕运动速度的波动就减小。 为了简化履带行走机构运动学的分析，通常将这种极限状态作为计算车辆行驶速度的依据。此时，假设履带节为无限小，且相对于驱动轮无任何滑动。根据上述假设，履带就具有图1-4所示的形状。当驱动轮齿数相当多时，此种假设是可以容许的。这样，当驱动轮作等角速度旋转时，履带卷绕运动的速度，也就是车辆的理论行驶速度，可用下式表示(见图1-4)： 式中是驱动链轮的滚动半径。所谓动力半径是切线牵引力线到轮心的距离。但对于履带行走机构来说，驱动轮的滚动半径和动力半径接近一致。驱动轮的动力半径是一个假设的半径，它在驱动轮上实际并不存在(不等于链轮的节圆半径)，其物理意义可解释如下：在驱动轮相对于履带没有滑转的情况下，以一半径为的圆沿链轨作纯滚动时，驱动轮轴心的速度即为车辆的理论行驶速度。由表达式(1-5)和(1-6)可 t l K n m v T v K Z K r K r K r K r

多足机器人行走机构设计(论文)

高职学生毕业设计题目：多足机器人行走机构设计 学院: 机械自动化学院 专业: 学号: 学生姓名: 指导教师: 日期:

摘要 本文旨在设计一种能够实现灵活、全方位运动的机器人的行走机构。本文设计的多足步行机器人具有冗余驱动、运动拓扑的特点。为实现其步行全方位机动性及作业多功能性，需要解决一系列的技术问题，而结构设计是其中的关键。 首先，对于国内外机器人的发展现状进行阐述和比较，并分析了多足机器人的研究趋势；接着，从机构自由度入手，明确设计思路，确定行走机构结构，对主要零件、构件进行设计，分析机构的受力情况，找出较危险的零件，并对其强度进行校核。最后,初步研究了机器人的行动方式，拟定了简单的步态规划方案，规划了机器人直线行走步态、定点转弯步态。 关键词：多足机器人；机构自由度；行走机构；机构设计

Abstract This paper aims to design a travelling mechanism of a flexible and omnibearing motorial robot. The multiped walking robot referred to this paper has the characteristics of redandant drive and topological motion. In order to achieve its omnibearing walking mobility and working polyfunctionality, a series of technique questions need to resolved, of which the structural design is the key point. Firstly, the paper states the current situation of the robots development and compares the differences of the robots both domestic and overseas. Moreover ,it analyses the research trend of multiped robots. Secondly, it make clear of the designing ideas and confirm the travelling mechanism in terms of the structural variance,as well as designing the major parts and constuctional elements. Besides ,it analyses the stress state of the mechanism,trying to find out the rather dangerous parts and checking their intensity. Finally, it initially research the walking patterns of the robots and make out a simple tread program, which plans out the robot tread of linear walking and fixed point swerving. Keyword：Multiped robot;Degree of freedom;travelling mechanism;Mechanical design

整体式履带行走机构驱动轮设计及CAE分析

整体式履带行走机构驱动轮轮齿设计及CAE分析 郭赟、王宇 （三一重型装备有限公司，沈阳110027） 摘要：驱动轮作为煤矿机械行走机构的关键零件，其结构的优劣直接影响设备性能及行走机构的使用寿命。本文介绍两种驱动轮轮齿的结构设计方法，并且进行CAE分析，验证安全系数。 关键字：驱动轮；结构设计；安全系数 Abstract:It is a key part that the drive wheel is in traveling mechanism of coal mine machinery,such configuration is well or not that will make a impact on equipment performance and life of traveling mechanism.The article introduce that there are two sorts of configuration and comparing with them, and making CAE analysis to validate safety factor. Key words: drive wheel; wheel-tooth configuration design; safety factor 0引言 煤矿机械的主要工作场所是煤矿巷道，巷道工作面空间狭小，如果机械零部件发生故障，维修很不方便，这决定了机械零部件要有很高的可靠性。煤矿掘进机械全部采用履带行走机构，在掘进设备工作时，经常需要前后运动以及从此工作面移向另一工作面，并且在巷道有坡度时，掘进设备还需要上山或下山移动，这决定了行走机构要有很高的可靠性。行走部驱动轮作为煤矿机械行走机构的关键零件，其结构的优劣直接影响设备性能及行走机构的使用寿命。 1行走机构简介 大多数工程机械都采用履带行走机构，履带又分为组合式履带与整体式履带。地上路面工程机械大多数采用组合式履带行走机构，组合式履带由履带节、履带销、销套、履带板和履带螺栓等组成，各零件个单独更换，且泥沙不易进入销套内，但拆装困难。与组合式履带啮合传递动力驱动轮可以参照GB/T 1243-1997制造。 国内煤矿机械行走机构几乎都采用整体式履带板，履带板整体制造，制造拆装简单，成本低，低速行走功率损耗小。驱动轮与履带啮合属于非共轭啮合传动，在传动过程中，节距的积累偏差主要反应在啮合齿上，啮合的齿数越多，这个偏差的影响越大，在这钟情况下，整体式履带的驱动轮都采用特殊啮合方式设计，即履带节距比驱动轮节距小1%～5%，这时，只有最前面一个轮齿和即将脱出啮合的一个节销在啮合，其他节销都和各齿不接触。特殊啮合的优点是，节销退出啮合时不发生冲击，以及当履带因磨损而节距增大时，就变成正常啮合。 2驱动轮轮齿结构设计 行走机构的整体高度决定驱动轮分度圆的大小，分度圆大小又与驱动轮齿数以及节距有关。驱动轮与履带板节距可以按照MT/T 579-1996《悬臂式掘进机履带板及其销轴》选取，也可以根据行走机构实际情况在此标准基础上进行调整。 2.1两圆弧轮齿 驱动轮设计所涉及的参数有： p —节距； Z —驱动轮旋转一圈，参与啮合的工作齿数（一般选10～15）； d0 —度圆直径； d —滚子直径（根据履带板结构确定）； d a—齿顶圆直径； d f—齿底圆直径； b —齿宽

四足行走机构说明书

四足行走机构说明书Revised on November 25, 2020

机械创新设计课程设计 2014-2015第 2 学期 姓名：何燕飞、郑义、陈斌、周鹏、陈海云 班级：机越一班 指导教师：李军方轶琉 成绩： 日期：2015 年 6 月 4 日 仿生四足行走机器人行走机构的研究 摘要 马相对于其它四足哺乳动物来说，躯体较大，四肢骨骼坚实有力，其运行步态稳健轻快，能在地面、坡地和凸凹不平的地表上自由灵活的快速行走，且可远距离行走。因此，本课题研究了马在平地的步态运动方式，根据马步态设计的仿马四足行走机构为解决：在凹凸不平的路况上抢险救灾物资和装备的运输问题上将产生深远的影响。 本课题以马为研究对象，对其有障碍路况行走步态方式进行了研究。马型四足行走机器人的运动学方程是一组非线性方程,没有通用的解法,通常很难求得运动学方程解的解析表达式。采用几何解法,把空间几何问题分解成若干个平面几何问题,这样,不用建立运动学方程,而直接应用平面几何的方法进行运动轨迹规划,给出各个关节角给定量的计算方法。本课题在分析总结了马的生理特性、运动步法和步态特点的基础上，从结构仿生角度出发，研究了行走机构的设计方案、运动原理、运动特点，确定了仿马四足行走机构，并应用 CATIA 软件建立了单腿和整机的三维模型。 关键词:马型四足行走机构、腿部结构、运动轨迹规划、三维建模

The bionic quadruped walking robot mechanism research ABSTRACT Comparing with other four feet mammals, Horses have many advantages including the bigger body, the stronger and the vibranter limb bones, long distance walking, so the horses can walk flexibly on the bumpy ground, the sloping fields, the mountains and the steep cliffs. Therefore, the motion pattern of goats gait on the upslope and downslope were researched. According to the horse gait, the bionic horse sloping walking mechanism was designed in order to solve the sloping walking problems of the agricultural machinery, which will have far-reaching effects on the design of the bionic mechanism. Horses were used as research object in the topic, and the sloping walking gait style was kinematics equations with nonlinear characteristic of horse type four legs walking robot have not been universal solutions. It is difficult to resolving express of robot kinematics geometrical method which space geometry problem is turned to some plane geometry problem is trajectory plan of motion can be made directly by plane geometrical method and kinematics equations need not set more method of calculation For Each Join Tangle Is simulation is researched for robot kinematics solutions and inverse of the design method is verified by virtue of experiment. KEY WORDS:Horse quadruped walking mechanism, the structure of the legs, trajectory planning, three-dimensional modeling 目录

组织结构设计案例分析报告

组织结构分析： 日产汽车起死回生和华为的危机感 （职业经理人十四期） 第七小组

组织结构设计案例分析： 如何设计组织结构 一、企业的大树模型 随着企业规模和管理幅度的不断扩大，企业有必要重新整合外部资源，系 统性地解决企业所面临的和将要面临的问题，由此构建了企业的大树模型。 其中，企业文化和发展战略是首要性的问题，它们犹如大树的根，决定了企 业能否持续健康地成长。由于企业文化可以为战略实施提供行为导向，企业理念 文化具有独特的激励功能，企业文化具有良好的约束功能，因此企业文化日益成 为战略实施的重要手段。企业文化必须与企业战略相互适应和协调。从战略实施 的角度来看，企业文化既要为实施企业战略服务，又可能成为制约企业战略实施 的因素。当企业新的战略要求企业文化与之相配合时，企业原有文化的变革速度 却往往较慢，很难马上对新战略做出反应，这时企业原有文化就可能成为实施企 业新战略的阻力，因此在战略管理过程中，企业部新旧文化更替和协调是战略 实施获得成功的保证。 在企业的具体问题中，组织结构是第一步要考虑的，它犹如大树的躯干，决 定了企业能否枝繁叶茂。营销、研发、生产、人力、总务、财务等共同构成了大树 的主枝，同时，将主枝间衔接起来的核心流程的流向又决定于组织结构。以做事 为主线，以各部门、科室、班组、员工为分枝，以岗位责任制（包含岗位工作指引）、标准作业书、操作规程、技术标准和管理办法等为叶。 从大树发展的角度来说，若根不够深、躯干不够粗，再好的树叶也会枯萎， 更不要说供应能量给大树了，那么，大树就不能正常生长。企业就好比一棵大树， 不断从土壤中汲取养分，经过严寒酷暑的考验，茁壮成长。 二、组织结构设计原则： 1、拔高原则 在为企业进行组织结构的重新设计时，必须遵循拔高原则，即整体设计应紧 扣企业的发展战略，充分考虑企业未来所要从事的行业、规模、技术以及人力资 源配置等，为企业提供一个几年相对稳定且实用的平台。

履带设计资料

1个 [字号:大中小] [我来说两句(0) ] 摘要：在分析路面冷铣刨机履带行走机构工作原理的基础上，提出了履带行走机构牵引力及输入功率的计算公式，并给出了驱动链轮、支重轮及导向轮的设计原则。 关键词：牵引力输入功率附着力 1、概述 近几年来随着我国公路建设普遍进入维修期，路面冷铣刨机(图1)得到了迅速的发展。由于履带行走机构具有牵引力大、接地比压低、爬坡能力强、转弯半径小等优良的特点，所有大型路面冷铣刨机(铣刨宽度≥1.5米)均采用了履带行走机构。 图1路面冷撑倩 庑问疽馔? 履带行走机构是大型路面冷铣刨机整机的支承件，用来支承整机的重量，承受铣刨机构在铣刨作业过程中产生的力，并完成铣刨机在铣刨、装运、转场时的移动。路面冷铣刨机一般设计成四履带或三履带驱动结构(其中三履带驱动结构其后部支撑为一条履带)，履带沿着铣刨机纵向中心对称布置。履带行走机构主要包括导向轮、张紧装置、履带架、支重轮、驱动装置、链轨及履带板等组成。如图2所示。 图2履带行走机构结构图 当液压马达带动驱动链轮转动时，与驱动链轮相啮合的链轨及履带板有相对移动的趋势，但是，由于履带板与路面之间的附着力大于驱动链轮、支重轮和导向轮的滚动阻力，所以履带板不会滑动，而驱动链轮、支重轮和导向轮则沿着铺设的链轨滚动，从而驱使路面冷铣刨机行走。路面冷铣刨机履带行走机构的前后履带均可单独转向，从而使机器转弯半径更小或实现蟹行。 2、路面冷铣刨机履带行走机构主要设计参数分析 2.1平均接地比压的计算确定 式中:P——路面冷铣刨机的平均接地比压 G——路面冷铣刨机的重力 b——履带板的宽度 L——单条履带行走机构的接地长度 平均接地比压主要根据地面条件、聚氨脂履带板允许压强、机器的附着性能、机器的外形尺寸进行合理选取。在设计路面冷铣刨机时，在结构允许的范围内，尽量取小值，推荐平均接地比压p≤0.26Mpa。

履带车辆行走机构设计与球铰应力分析

履带车辆行走机构设计与球铰应力分析 朱政通1，葛新锋1，2，舒歌群3 （1.许昌学院工程技术中心，河南许昌461000； 2.武汉科技大学机械与自动化学院，湖北武汉430081； 3.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室，天津300072） 来稿日期：2018-05-30 基金项目：河南省科技厅科技攻关项目（182102210508）；许昌学院科研项目（2018YB012）；国家科技支撑计划资助项目（2015BAG16B01）作者简介：朱政通，（1990-），男，河南许昌人，硕士研究生，助教，主要研究方向：自动导航小车的驱动控制技术，先进制造技术等方面的研究； 葛新锋，（1978-），男，河南许昌人，硕士研究生，副教授，主要研究方向：先进制造技术、机器人以及其控制等方面的研究 1引言 履带车辆的转向性能对传动系统的寿命和整车安全至关重 要，已成为履带车辆传动研究领域的一个新的研究热点。履带式 行走机构广泛应用于工程机械等工作环境恶劣的重型车辆上，这 就要求行走机构必须具有足够的强度和刚度，并且具有良好的转 向能力。履带车辆在不平整和松软地面上转弯过程中频繁出现脱 轨和侧翻的现象，对驾驶员的安全造成了危害。国内的文献[1-2]研究发现履带车辆转弯时离心力对车辆转向具有一定程度的影响，容易翻车和脱轮。文献[3]探讨了履带车辆差速转向系统的控制策略。文献[4]推导了履带车转向时履带铰接处受到的摩擦力矩的公式。文献[5]研究了车速等参数对履带张紧力的影响。文献[6-7]对履带车辆的多体动力学响应进行了研究。文献[8]基于多体动力学和液压系统的联合仿真，研究了履带车辆的控制系统。文献[9]采用壳有限元方法对履带车辆的柔性结构进行了建 摘要：针对重型履带车辆转弯过程中履带受到较大的侧向力而影响行走机构安全的问题，设计了履带车辆的行走机构并对连接球铰进行了应力分析。根据经验公式分析了侧向力对行走机构的影响机理，建立了球铰的三维有限元分析模型，模拟了侧向力对球铰刚度的影响规律，研究了不同的球胆厚度对球铰刚度的影响，并对球铰的疲劳寿命进行了预测，发现了易出现失效的位置。研究表明：球胆厚度的变化对球铰外接触面的应力影响较大；侧向力对球胆外侧接触对的滑移影响较大，而对球胆内侧接触对的滑移影响较小，研究结果为以后球铰的生产加工和结构优化提供理论依据和技术支撑。 关键词：重型履带车辆；侧向力；球铰；接触分析；疲劳分析 中图分类号：TH16文献标识码：A 文章编号：1001-3997（2018）11-0175-04 Design of Walking Mechanism and Stress Analysis of Ball Joint for Tracked Vehicle ZHU Zheng-tong 1，GE Xin-feng 1，2，SHU Ge-qun 3 （1.Centre of Engineering Technology Xuchang University ，He ’nan Xuchang 461000，China ； 2.School of Machinery and Automation Wuhan University of Science and Technology ，Hubei Wuhan 430081，China ； 3.State Key Laboratory of Engines Tianjin University ，Tianjin 300072，China ） Aｂstract ：In order to solve the problem that the lateral force of the crawler affects the safety of the walking mechanism in the turning process of heavy -duty tracked vehicle ，the walking mechanism of the tracked vehicle is designed and the stress analysis of the connecting ball joint is carried out.According to the empirical formula ，the influence mechanism of the lateral force on the walking mechanism is analyzed.The three-dimensional finite element analysis model of the spherical joint is established ，and the influence of the lateral force on the spherical joint stiffness is simulated.The influence of different spherical joint thickness on the spherical joint stiffness is studied ，and the fatigue life of the spherical joint is predicted.The failure prone position is found.The researches show that the change of bladder thickness has a great influence on the stress of the outer contact surface of spherical hinge.The lateral force has a great influence on the lateral contact of the bladder and a little influence on the lateral contact of the bladder.The research results provide theoretical basis and technical support for the production and structural optimization of the spherical hinge in the future. Key Words ：Heavy Duty Tracked Vehicle ；Yawing Force ；Spherical Hinge ；Contact Analysis ；Fatigue Analysis Machinery Design ＆Manufacture 机械设计与制造第11期 2018年11月175 万方数据

无碳小车设计方案

大学机械设计制造及其自动化特色专业 实践报告 设计项目：工业产品力学分析实践、工业产品材料分析与设计实践 班级： 实践小组名称： 报告撰写人： 提交日期：2012/6/17 大学机电工程系

目录 1 设计任务 (4) 1.1无碳小车整体动力学分析报告 (4) 1.2无碳小车各构件材料力学性能分析报告 (4) 1.3无碳小车典型零件材料组织分析 (4) 2 设计过程 (4) 2.1 机构设计 (4) 2.2 机构简图分析 (5) 2.2.1主要机构组成 (5) 2.2.2原理 (5) 2.2.3自由度分析 (5) 2.3 机构立体图分析 (6) 2.3.1车架 (8) 2.3.2原动机构 (8) 2.3.3转向机构 (8) 2.3.4行走机构 (9) 2.4 参数分析模型 (9) 2.4.1 动力学分析模型 (9) 2.4.2运动学分析模型 (10) 2.4.3急回运动特性、传动角、死点分析 (11) 2.4.4灵敏度分析模型 (12) 2.4.5参数确定 (13) 2.5零部件设计 (13)

3设计结果与总结 (14) 4参考文献 (14) 附：Matlab编程源代码 (15)

1 设计任务 1.1无碳小车整体动力学分析报告 含无碳小车各机构运动学分析（运动轨迹计算、机构各构件长度尺寸确定等） 无碳小车动力学分析，各运动副摩擦分析、各构件受力分析。 要求Matlab编程计算（附源代码） 1.2无碳小车各构件材料力学性能分析报告 含各构件强度分析、刚度分析 基于结构安全的无碳小车各构件结构优化方案。 要求Matlab编程计算（附源代码） 1.3无碳小车典型零件材料组织分析 取无碳小车中典型金属材料进行材料组织分析，给出3种以上材料试样制作方法、组织 照片等。 2 设计过程 2.1 机构设计 行进动作分解 小车主要由四个机构组成：发条动力机构、齿轮传动机构、曲柄连杆机构、连杆前轮转向机构。

无碳小车传动方案课程设计

目录 一任务书 (1) 二方案设计分析 (2) 2.1车架 (3) 2.2原动机构 (4) 2.3传动机构 (4) 2.4转向机构 (4) 2.5行走机构 (6) 2.6微调机构 (7) 三运动参数及构件尺寸计算 (7) 3.1建立数学模型及参数确定 (7) 3.1.1能耗规律模型 (8) 3.1.2运动学分析模型 (9) 3.1.3动力学分析模型 (13) 3.1.4参数确定 (14) 四设计总结 (15) 五参考资料目录 (15)

二设计方案分析 通过对小车的功能分析小车需要完成重力势能的转换、驱动自身行走、自动避开障碍物。为了方便设计这里根据小车所要完成的功能将小车划分为五个部分进行模块化设计（车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构、微调机构）。为了得到令人满意方案，采用扩展性思维设计每一个模块，寻求多种可行的方案和构思。下面为我们设计图框（图一） 图一

在选择方案时应综合考虑功能、材料、加工、制造成本等各方面因素，同时尽量避免直接决策，减少决策时的主观因素，使得选择的方案能够综合最优。 图二 2.1车架 车架不用承受很大的力，精度要求低。考虑到重量加工成本等，车架采用木材加工制作成三角底板式。可以通过回收废木材获得，已加工。

2.2原动机构 原动机构的作用是将重块的重力势能转化为小车的驱动力。能实现这一功能的方案有多种，就效率和简洁性来看绳轮最优。小车对原动机构还有其它的具体要求。1.驱动力适中，不至于小车拐弯时速度过大倾翻，或重块晃动厉害影响行走。2.到达终点前重块竖直方向的速度要尽可能小，避免对小车过大的冲击。同时使重块的动能尽可能的转化到驱动小车前进上，如果重块竖直方向的速度较大，重块本身还有较多动能未释放，能量利用率不高。3.由于不同的场地对轮子的摩擦摩擦可能不一样，在不同的场地小车是需要的动力也不一样。在调试时也不知道多大的驱动力恰到好处。因此原动机构还需要能根据不同的需要调整其驱动力。4.机构简单，效率高。 基于以上分析我们提出了输出驱动力可调的绳轮式原动机构。我们可以通过改变绳子绕在绳轮上不同位置来改变其输出的动力 2.3传动机构 传动机构的功能是把动力和运动传递到转向机构和驱动轮上。要使小车行驶的更远及按设计的轨道精确地行驶，传动机构必需传递效率高、传动稳定、结构简单重量轻等。 1.不用其它额外的传动装置，直接由动力轴驱动轮子和转向机构，此种方式效率最高、结构最简单。在不考虑其它条件时这是最优的方式。 2.带轮具有结构简单、传动平稳、价格低廉、缓冲吸震等特点但其效率及传动精度并不高。不适合本小车设计。 3.齿轮具有效率高、结构紧凑、工作可靠、传动比稳定但价格较高。因此在第一种方式不能够满足要求的情况下优先考虑使用齿轮传动。 2.4转向机构 转向机构是本小车设计的关键部分，直接决定着小车的功能。转向机构也同样需要尽可能的减少摩擦耗能，结构简单，零部件已获得等基本条件，同时

180型液压挖掘机行走机构总体及减速器设计

目录 摘要 .....................................................................IV Abstract....................................................................V 前言 .................................................................... VI 第一章绪论 ........................................... 错误！未定义书签。 1.1 液压挖掘机在现代化建设中的作用.................. 错误！未定义书签。 1.2 液压挖掘机的工作特点和基本类型 (1) 1.2.1 液压挖掘机的主要优缺点 (1) 1.2.2 液压挖掘机的基本类型及主要特点 ............ 错误！未定义书签。 1.3 国内外液压挖掘机研究现状及发展趋势 (4) 1.3.1 研究现状 (4) 1.3.2 发展趋势 .................................. 错误！未定义书签。 1.4 课题设计的目的和意义 (5) 1.5 本设计所要完成的主要任务 (5) 第二章总体方案设计 .................................... 错误！未定义书签。 2.1 履带式液压挖掘机的组成.......................... 错误！未定义书签。 2.2 设计依据 (7) 2.2.1 履带式行走装置的主要特点 (7) 2.2.2 设计参数 .................................. 错误！未定义书签。 2.3 总体设计原则.................................... 错误！未定义书签。 2.4 动力装置的比较与选型 (8) 2.5 工作装置的比较与选择 (9) 2.5.1 反铲工作装置 .............................. 错误！未定义书签。 2.5.2 正铲工作装置 .............................. 错误！未定义书签。 2.6 回转机构的选择.................................. 错误！未定义书签。 2.7 传动方式的比较与选择............................ 错误！未定义书签。 2.7.1 机械传动 .................................. 错误！未定义书签。 2.7.2 液力机械传动 .............................. 错误！未定义书签。 2.7.3 电力传动 .................................. 错误！未定义书签。

铣刨机履带行走机构设计

路面冷铣刨机履带行走机构设计参数分析 1、概述 近几年来随着我国公路建设普遍进入维修期，路面冷铣刨机(图1)得到了迅速的发展。由于履带行走机构具有牵引力大、接地比压低、爬坡能力强、转弯半径小等优良的特点，所有大型路面冷铣刨机(铣刨宽度≥1.5米)均采用了履带行走机构。 图1路面冷铣刨机外形示意图 履带行走机构是大型路面冷铣刨机整机的支承件，用来支承整机的重量，承受铣刨机构在铣刨作业过程中产生的力，并完成铣刨机在铣刨、装运、转场时的移动。路面冷铣刨机一般设计成四履带或三履带驱动结构(其中三履带驱动结构其后部支撑为一条履带)，履带沿着铣刨机纵向中心对称布置。履带行走机构主要包括导向轮、张紧装置、履带架、支重轮、驱动装置、链轨及履带板等组成。如图2所示。

图2履带行走机构结构图 当液压马达带动驱动链轮转动时，与驱动链轮相啮合的链轨及履带板有相对移动的趋势，但是，由于履带板与路面之间的附着力大于驱动链轮、支重轮和导向轮的滚动阻力，所以履带板不会滑动，而驱动链轮、支重轮和导向轮则沿着铺设的链轨滚动，从而驱使路面冷铣刨机行走。路面冷铣刨机履带行走机构的前后履带均可单独转向，从而使机器转弯半径更小或实现蟹行。 2、路面冷铣刨机履带行走机构主要设计参数分析 2.1平均接地比压的计算确定 式中:P——路面冷铣刨机的平均接地比压 G——路面冷铣刨机的重力 b——履带板的宽度 L——单条履带行走机构的接地长度 平均接地比压主要根据地面条件、聚氨脂履带板允许压强、机器的附着性能、机器的外形尺寸进行合理选取。在设计路面冷铣刨机时，在结构允许的范

围内，尽量取小值，推荐平均接地比压p≤0.26Mpa。 在行走机构设计中，履带的接地比压不得出现三角形分布状态，不得在履带接地长度上出现零比压，路面冷铣刨机重心位置应在四履带(三履带)的中心。 2.2履带接地长度与履带板宽度的推荐范围 接地长度L与履带板宽度b的合理配合，对提高路面冷铣刨机的牵引附着性能有较大的影响。窄长的履带，滚动阻力较小，有较好的牵引附着性能，但转向阻力较大，会导致路面冷铣刨机转弯功率的增加，转弯困难。路面冷铣刨机的b/L推荐一般为:0.20~0.28。受机器结构的限制，路面冷铣刨机的履带接地长度一般在1000~1800mm之间，履带板宽度一般在250~380mm之间。 2.3左右履带中心距的推荐范围 在铣刨宽度尺寸的影响范围内，为保证机器的稳定性，降低机器的转弯功率，应尽量增大履带的中心距。前轴中心距推荐范围1500~1700mm，后轴(四履带)中心距推荐范围1400~1600mm。 2.4行走速度推荐范围 推荐履带式路面冷铣刨机工作、移动速度为0~5Km/h(84m/min)。 工作速度根据铣刨机铣刨路面的情况确定。铣刨厚度较厚的沥青层(32cm)应选用较低的速度，以减少铣刨截齿的损耗;铣刨拉毛厚度较薄的水泥层(1cm)可选用较高的速度，以提高铣刨效率。为了减少履带机构的磨损，移动速度应控制在5Km/h以内。 2.5履带对地面附着力的校核计算 履带行走机构的牵引力必须大于或等于各阻力之和，但应小于或等于履带对地面的附着力。 T0＝φG(3) 式中:T0——路面冷铣刨机的附着力 φ——附着系数 附着系数可根据表1选取。 表1不同路面的附着系数φ 路面土质附着系数φ路面土质附着系数