工程机械底盘构造与设计
工程机械底盘构造与维修
第一章传动系构造第一节概述㈠机械式传动系：转动系主要由以下几个部分组成：主离合器、变速器、万向传动装置、主传动器、差速器。
主传动器、差速器和半轴装在同一壳体内，形成一个整体，称为驱动桥。
㈡液力机械式传动系：液力机械式传动系愈来愈广泛地用在工程机械上。
目前，国产ZL系列装载机全部采用液力机械式传动系。
纵向后置内燃机将动力经液力变矩器及具有双行星排的动力换挡变速器传给前后驱动桥。
这种液力机械式传动系和机械式传动系相比，主要有如下几个优点：⑴改善了内燃机的输出特性，使机械具有自动适应外界载荷的能力。
⑵因液力传动的工作介质是液体，所以，能吸收并消除来自内燃机及外部的冲击和振动。
从而提高了机械寿命。
⑶因液力装置自身具有无级调速的特点，故变速器的挡位数可以减少，并且因采用动力换挡变速器，减小驾驶员的劳动强度，简化了机械的操纵。
㈢全液压式转动系：第二节主离合器常合式摩擦离合器1.单片常合式摩擦离合器：具有结构简单、分离彻底、散热性好、调整方便、尺寸紧凑等优点。
2.双片常合式摩擦离合器：非常合式摩擦离合器1.非常合式摩擦离合器的工作原理非常合式摩擦离合器与常合式摩擦离合器相比，有两个明显的特点：第一，摩擦副的正压力是由杠杆系统施加的，故又称其为杠杆压紧式摩擦离合器；第二，驾驶员不操纵时，离合器即可处于接合状态，又可处于分离状态，便于驾驶员对其它操纵元件的操作，这对工程机械操作是十分必要的。
2．单片非常合式摩擦离合器3.多片湿式非常合摩擦离合器多片湿式非常合摩擦离合器一般具有2-4个从动盘，其摩擦副浸在油液中。
由于湿式摩擦离合器的磨损小，寿命长，使用中无需进行调整。
又因为摩擦片多用粉末冶金（一般为铜基粉末冶金）烧结而成，成压能力强，加之采用多片，故可传递较大的转矩。
⑴摩擦副⑵压紧与分离机构⑶操纵机构因TY180型推土机的功率较大，离合器传递的转矩大，离合器摩擦副间所需的压紧力就比较大，所以需要有较大的离合器操纵力。
工程机械履带底盘设计方案
工程机械履带底盘设计方案一、背景介绍随着城市化进程的加快和基础设施建设的持续推进，工程机械的需求量逐渐增加。
其中，履带底盘作为工程机械的重要组成部分之一，在工程施工中承担着重要的运输和承载功能。
因此，对履带底盘的设计和制造质量要求越来越高。
为此，本文将对工程机械履带底盘的设计方案进行详细的介绍。
二、设计要求1. 载重能力高：工程机械履带底盘要求具有较高的承载能力，能够在复杂的工程环境中保证工作的稳定性和安全性。
2. 耐磨性强：由于工程机械需要在各种崎岖的路面和复杂的工地中进行作业，因此履带底盘需要具有较强的耐磨性，保证长时间的使用寿命。
3. 性能稳定：履带底盘在工程作业中需要保持稳定的行驶性能，不易产生侧倾、摇晃等情况，确保操作人员和设备的安全。
4. 维修方便：履带底盘的设计要求能够方便维修和保养，降低设备的维护成本，延长使用寿命。
5. 成本控制：履带底盘的设计要求在满足以上各项性能要求的前提下，尽可能降低制造成本，使设备在市场上有竞争力。
三、设计方案1. 结构设计：履带底盘的主要结构包括履带、履带轮、轮链、导向轮、张紧轮等部件。
在设计时，需要选择优质的材料，保证整体结构的强度和耐磨性。
2. 增强承载能力：通过优化轮链结构和材料，增加张紧轮的数量和尺寸，提高履带底盘的承载能力。
并且采用液压系统对履带进行调节，保证在不同工作条件下的稳定性。
3. 提高耐磨性：选用高强度的合金材料作为履带和履带轮的制造材料，提高耐磨性和使用寿命。
另外，可以在履带上加装耐磨板，减少履带的磨损。
4. 稳定性设计：通过对轮链结构的优化设计，增加导向轮和张紧轮的数量和尺寸，提高了履带底盘的稳定性。
另外，利用先进的悬挂系统和减震装置，能够更好地保证设备运行的平稳性。
5. 维修方便：在设计时，应该充分考虑维修和保养的方便性，简化履带底盘的结构，减少零部件数量，方便维修人员进行操作。
6. 成本控制：在满足性能要求的前提下，通过科学的结构设计和材料选择，减少履带底盘的制造成本，提高竞争力。
《工程机械底盘构造与维修》项目二讲解
般用手操纵。
2、根据摩擦片的工 件条件分类
离合器根据其摩擦片的 工作条件可分为干式和湿式 （在油液中工作）两种。 使用工况：频繁的接合和重 载起步。
干式摩擦片容易磨损，施工时要经常调整，易烧坏。 湿式摩擦片在油中工作，摩擦片寿命为干式的5～6倍， 虽然湿式摩擦表面的摩擦系数约为干式的1/3 ～1/4，但 可用增加压紧力提高许用比压力来补偿。 湿式在结构上虽然复杂，但其优点显著，在工程机械中应 用越来越广泛。
从动 操作 作 业
片线 力
寿命
速度 （N） （h） （m/s）
80- 1000-
约42 150 2000
约36 40约39 60
5000 以上
40- 5000
60 以上
5000 以上
第二节 离合器的力矩计算
为了保证离合器能长期可靠地工作，必须使其能传递 的力矩大于其所需传递的力矩，使之有一定的储备。即
任务1 机械式离合器类型功用 及构造原理
主离合器
一、离合器的功能 （1）、临时切断动 力，便于变速箱换档；
（2）、使工程机械 平稳起步而不产生 冲击；
（3）、便于发动机在完全无载荷的情况下起动； （4）、通过摩擦式主离合器的打滑，可以防止传动 系零件过载； （5）、通过对主离合器的半联动操作，使工程机械 微动或慢动。
二、离合器的分类
1、根据压紧机构分类
（1）常压式，弹簧压紧， 用于轮式工程机械和个别 履带式工程机械（如东方 红-75拖拉机）；
（2）非常压式，杠杆压紧， 用于各种履带式工程机械。
常压式离合器经常是处于接合状态，只需单 操 向操纵使之分离，外操作力除去后即可重新结合， 作 一般用脚操纵。 方
式
非常压式离合器或离或合均需人力操纵，一
第二篇工程机械底盘设计第十一章履带式工程机械行走
➢α=90°，纯剪切
➢ 弹簧变形(biàn x当ínαg=)6量0°，大弹，簧但的弹橡性胶(tánxìng)变形和承载能力都比较大，弹簧的压缩变形
能和剪切变形能都得到了较充分的利用，因此这时弹簧吸收的能量最大。
抗剪能力差，因此
吸收能量的能力较
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三 弹性 (tánxìng)悬架
机体重量完全经弹性元件传给支重轮。悬架的减振、缓和路面 冲击能力强。能够(nénggòu)缓和机器高速行驶而带来的各种冲击 。
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整体式履带(lǚdài) 履带(lǚdài)板 履带(lǚdài)销
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组合式履带 (lǚdài)
履带(lǚdài) 板
链轨节
履带(lǚdài) 销
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标准型（一般土质(tǔ zhì)地面）矮履齿型（松散(sōngsǎn)岩
石地面）
双履齿型（矿山
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第二节 履带式机械(jīxiè)的悬架
一、刚性(ɡānɡ x➢ìn机ɡ体)悬重量架完全经刚性元件传给支重轮，无弹性元件和减振器，不能缓和冲击和振动
，但具有较好的作业稳定性。 ➢ 一般用于运动速度较低但要求(yāoqiú)稳定性良好的机械上。
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WY60型挖掘机 （无台车架设计）
六、台车架(chē jià)
功 用：传递作用力，保证车辆在转向时以及在横向坡道 上工作时，行走装置不发生横向偏歪。
设计要求(yāoqiú)：要有足够的强度和刚度。 类 型：一般分为斜撑臂式和非斜撑臂式两种。
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第五节 行走装置(zhuāngzhì)的液压驱动方式
工程机械底盘设计课程设计
工程机械底盘设计课程设计一、设计概述本课程设计主要着重于设计一种适用于工程机械的底盘。
底盘是工程机械的基础部件，承载着整个机体的重量和负荷。
因此，底盘的设计质量直接关系着工程机械的使用寿命、安全性和稳定性等重要指标。
在进行底盘设计前，需要对工程机械的使用情况、使用环境和使用要求进行充分的了解和分析。
同时，需要考虑到底盘的选材、结构设计、力学计算、制造工艺等方面的问题。
通过本课程设计，可以培养学生的工程设计能力和创新思维，让学生了解并掌握从问题定义到方案设计再到方案验证的全过程，并学会运用专业工具进行设计和分析。
二、设计目标本课程设计的主要目标是设计一种适用于工程机械的底盘，其具体目标如下：1.底盘结构紧凑，重量轻、强度高，使得整个工程机械具有较大的承载能力和运动稳定性。
2.底盘材料耐磨、耐腐蚀、寿命长，能够适应复杂的使用环境。
3.底盘拆装方便，便于维修和更换。
4.底盘制造工艺简单，成本低廉。
三、设计步骤1. 了解工程机械使用情况、使用环境和使用要求在进行底盘设计前，需要充分了解工程机械的使用情况、使用环境和使用要求，包括工作载荷、工作时间、行驶路线等重要参数。
同时，还需对工程机械的使用环境进行了解，包括地形、气候、工作噪音等因素。
2. 选择底盘结构和材料根据工程机械的使用情况和使用要求，结合市场上已有的底盘结构和材料，选择最适合的底盘结构和材料。
在底盘结构的选择上，需要考虑到整个机械的重心、支撑面的大小、强度和刚度等因素。
在底盘材料的选择上，需要考虑到耐磨性、耐腐蚀性、密度和成本等因素。
3. 进行底盘力学设计和分析根据所选底盘结构和材料，进行底盘的力学设计和分析，包括静力学分析、动力学分析、疲劳强度分析等多方面的计算。
通过力学分析，可以检验底盘的强度、稳定性和耐久性等指标是否符合设计要求。
4. 进行底盘制造工艺设计在完成底盘力学设计和分析后，需要根据所选底盘结构和材料进行制造工艺设计。
制造工艺设计包括车床加工、钣金加工、焊接工艺等多个方面，需要制定合理的工艺方案，保证底盘的加工精度和质量。
工程机械底盘行驶系构造与检修—轮式机械行驶系构造与检修
3、油气弹簧悬架
油气弹簧悬架一般以惰性气体氮为弹性介质，用油液作为传力介质， 由气体弹簧和相当于减振器的液压缸组成。一般分为单气室油气弹簧， 双气室油气弹簧，两级气室油气弹簧。
1、连接车架与车桥， 2、缓和冲击、衰减振动， 3、传递力及力矩
悬架的分类
悬挂装置可分为刚性悬架、半刚性悬架和弹性悬架，而弹性悬 架又分为非独立和独立两种。
刚性悬架
如果机架与车桥之间是通过刚性 连接在一块的就称为刚性悬架
传统 悬架
半性悬架
机械的重量一部分经过弹性元件、 另一部分经过刚性元件传递给履带 架的悬架。
6、橡胶弹簧悬架
橡胶本身就是作弹簧的天然 材料，橡胶弹簧利用橡胶本身的 弹性起弹性元件的作用。它可以 承受压缩载荷和扭转载荷，由于 橡胶的内摩擦较大，橡胶弹簧还 具有一定的减振能力。橡胶弹簧 多用作悬架的副簧和缓冲块。
按独立悬架的结构 形式分
按独立 悬架的 结构类 型分
纵臂式悬架 横臂式悬架 多连杆悬架
半刚性悬架（履带式推土机悬架）
1—导向轮；2—托链轮；3—中罩；4—张紧装置；5—托板；6—平衡梁座；7—平衡枕；8—左台车架；9—平衡橡 胶块；10—左托轮架；11—外挡板；12—单边支重轮；13—双边支重轮；14—后罩；15—驱动轮罩；16—轴承座
半刚性悬架（装载机悬架）
装载机前车架通过限位块刚性 连接在车桥上。
5、扭杆弹簧悬架
扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成的
杆。其具有极高的弹性，其两端形状可以 做成花键、方形、六角形或带平面的圆柱 形等等，以便一端固定在车架上，另一端 固定在悬架的摆臂上。摆臂还与车轮相连。 当车轮跳动时，摆臂便绕着扭杆轴线摆动， 使扭杆产生扭转弹性变形，借以保证车轮 与车架的弹性联系。
工程机械底盘构造与维修课程标准
（1）具有团队协作精神；
（2）具有良好的心理素质和克服困难的能力；
（3）具备诚实守信的职业态度和一丝不苟的工作精神。
学习内容
教学方法
1、叙述离合器机构各零件的结构及工作原理；知道离合器的拆装的工艺流程及常见故障诊断与排除的方法。
2、掌握手动变速器的构造和工作原理；能够分析同步器的作用和工作原理；
教师需合理引导学生完成小组讨论，确定维护方案。
课程的考核与评价
平时30%+期末考试70%
7、知道转向系统的类型及结构；掌握各种转向器的结构、工作原理及拆装的工艺流程及故障检修；
8、掌握制动系统的类型、结构及工作原理及故障检修。
ppt.机构原பைடு நூலகம்讲述法；
多媒体教学法；
任务教学法；
实物教学法；
互动讨论法；
使用的教学资源
学生应具备的知识与能力
教师需具备的素质与能力
多媒体教学设备；
教学课件、软件；
工程机械底盘构造与维修（第3学期，90学时）
学习目标
1.职业能力
（1）掌握工程机械底盘系统构造及原理的理论知识。
（2）具备工程机械常用零部件拆装的能力。
（3）具备对常见的底盘系统故障诊断与维修的能力。
2.学习能力
（1）能通过各种资源查找所需知识与信息的能力；
（2）能自主学习新技术、新知识；
（3）能够积累工作经验，具有可持续发展的能力。
维修工艺标准；
视频教学资料；
作业指导文件；
维修任务工单；
专用工具及常用工具。
工程机械底盘拆装技能基础；
工具识别基础；
文件标准阅读基础；
安全操作知识；
自主学习的能力。
工程机械底盘行驶系构造与检修—履带式机械行驶系构造与检修
3、支重轮设计
支重轮有单边和双边两种，单 边轮只是在两个轮缘的内侧或外侧 带有凸边；双边轮则在轮缘的内侧 和外侧都带有凸边，使之能更好地 夹持履带，但其滚动阻力较大，所 以每台推土机上双边支重轮的数目 不应超过单边。如果推土机上共有 12只支重轮，其中4只为双边，8只 为单边；两种支重轮的排列形式为， 从前向后数，每侧支重轮的1、3、 4、6为单边， 2、5为双边。
履带板的磨损 驱动轮的磨损 其他故障
机架
履带式推土机机架 履带式挖掘机机架
履带式推土机机架
A B
C D
E
1－后桥箱体；2－横梁支座；3－耳板；4－柴油机
后支承；5－左梁；6－平衡梁支承；7－右梁；8－
柴油机前支承；9－前横梁
履带式挖掘机机架
挖掘机的机架一般分为上机架和下机架。
上机架
驾驶室位
①导向轮轴的两端装在左右两个支承滑架内，并用镊形止动螺拴卡在 轴端部的半圆缺口内，以阻止轴的转动和轴向移动
②导向轮支承滑架由两个用弹簧压紧的导板安装在台车架上，故支 承滑架可以在台车架上部沿导向板前后移动。左右支承滑块外侧 面均固定着导板盖1。导板盖与支承滑架之间装有调整垫片，用于 调整导板盖与台车架之间的间隙，以保证导向轮和支重轮、托轮 滚道面在同一直线上。导板盖和支承滑架共同防止导向轮的侧向 倾斜。
3、组合式驱动链轮
组合式驱动链轮如图所示，由若干块齿圈节组成齿圈，当个别 轮齿损坏时，可个别更换，从而降低成本。也有将全部齿圈制成一 体，然后与轮毂3装配。
4、驱动链轮的安装位置
驱动链轮正常设计
驱动链轮高位设计
驱动链轮高位设计有几个好处： a、可以减少由于小颗粒的造成的磨损 b、为行走装置的布置提供更大的空间， 便于行走装置布置。 c、驱动链轮处于高位，更加便于散热， d、便于保养和维护。
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工程机械底盘构造与设计
工程机械底盘是指工程机械的主要组成部分之一，它承载着整个机械的重量和动力系统，并提供稳定的支撑和运动能力。
底盘的构造与设计对于工程机械的性能和使用寿命具有重要影响。
底盘的构造应考虑到机械的使用环境和工作条件。
例如，在恶劣的地形条件下，底盘需要具备良好的通过性和抗震能力，以确保机械的稳定性和安全性。
此外，底盘还应具备良好的防尘、防水和防腐蚀性能，以适应各种复杂的工作环境。
底盘的设计应考虑到机械的功能需求和操作要求。
不同类型的工程机械，如挖掘机、装载机和推土机等，对底盘的设计有不同的要求。
例如，挖掘机需要具备较大的挖掘力和稳定性，因此底盘的结构应更加牢固，并配备合适的履带系统。
而装载机则需要具备较高的载重能力和灵活性，因此底盘的设计应更加注重机动性和操控性。
底盘的构造还应考虑到机械的维修和保养需求。
合理的底盘设计可以降低机械的维修成本和维修时间，提高机械的可靠性和可维护性。
例如，底盘的各个部件应具备易于拆卸和更换的特点，以方便维修人员进行维护和修理工作。
此外，底盘的润滑系统和冷却系统也应得到合理设计，以确保机械在长时间工作后能保持正常运行。
在底盘的设计过程中，还应注重优化底盘的重量和结构强度。
合理的重量分配可以提高机械的稳定性和操控性，而结构强度的优化可
以提高机械的使用寿命和安全性能。
通过采用先进的材料和制造工艺，可以实现底盘结构的轻量化和强度的提升，从而提高整个机械的性能和效率。
工程机械底盘的构造与设计是工程机械设计中至关重要的一环。
合理的底盘设计可以提高机械的稳定性、可靠性和使用寿命，同时也能降低维修成本和维修时间。
因此，在工程机械设计过程中，应充分考虑底盘的功能需求、使用环境和维修要求，通过优化设计和采用先进技术，不断提升底盘的性能和质量，以满足不断发展的工程机械市场需求。