拖拉机转向机构
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履带拖拉机机械液压双功率流差速转向机构研究与设计作者:莫毅松来源:《农业开发与装备》 2018年第5期摘要:通过对不同履带拖拉机机械液压双功率流差速转向系统的结构、速度特性、动力转向特性分析,提出新型机械液压双功率流差动转向系统结构-各档等半径转向机构,并以常州汉森机械有限公司生产的HM80履带拖拉机转向传动系方案为例,对它的传动设计原则和设计经验进行了总结,为履带式拖拉机的转向系统设计提供一种新的结构。
关键词:履带拖拉机;转向机构;等半径转向0 引言目前现有履带行走机构的转向机构大致分为三种结构。
1)机械式:如国产老款东方红履带拖拉机分离制动使两侧驱动轮获得不同的驱动扭矩达到转向的目的。
2)液力传动式:如履带式挖掘机、履带式装载机采用变量泵提供液压动力驱动履带,通过改变向两侧马达提供不同的流量,使两侧履带获得不同的速度实现方向上的偏转,达到转向的目的。
低速传动,传动效率低。
3)机械液压合流式:如新款洛阳东方红履带拖拉机、湖南农夫履带拖拉机、日本洋马拖拉机、以及国际上主流的新式坦克。
这种机构采用机械与液压双功率流差速转向技术。
这种技术来源于德国坦克的传动技术,1936年由欧洲一家公司研制成功SOMUA转向机,这项技术它在用不同的挡位工作时,会产生不同的转向效果。
每一个挡位都有一个规定转向半径,同时低挡实现的转向半径小,而高挡时实现的转向半径大,这与我们常规操作有些不同,即当方向盘偏转到一定的角度时转向半径是确定的。
图1 单功率流传动示意图图2 双功率流传动示意图1 新型机械液压双功率流差速转向机构研究内容对双功率流转向机构的理论及特性分析,导出特性关系式,分析行星排特性参数对传动性能的影响,为设计新型双功率流转向机构传动装置提供依据。
设计一种可以在不同的挡位工作时,会产生相同的转向效果-即转向半径仅与方向盘偏转角度有关,与其他结构参数无关的双合流转向机构,更适合一般的操作习惯。
2 结构分析这种方案中泵的传动在变速箱后(见图3),泵的排量随档位变化,设从变速箱输出端到泵的传动比为ibq基于以上的分析:图3 结构示意图图4 液压系统图速度特性:平均速度:v5L=2πrnf/(imibiz(1+k))+kEnf/(ibiqibq)(1+k)v5R=(2πrnf/ibimiz(1+k)-kEnf/(ibiqibq)(1+k)两条履带的平均速度V4PV5P=(vL+vR)/2=2πrnf/imibiz(1+k)左右履带差ΔV5ΔV5=v5L-vR=4πrnfEk/ibiqimibq(1+k)R5=B(vL+vR)/2(vL-vR)设R5为转弯半径R5=Biqibq/2kEiz动力从马达行星排传递路线没有变,因而动力特性如果忽略到马达的传递效率也一样,但比效率不能忽略,因为发动机经变速箱后转速降低了,特别是最低档在怠速工作时,传递到泵的转速非常低,会对泵的效率产生影响,这个方案需要对泵的最高转速和最低转速进行校对。
拖拉机转向系统的调整拖拉机出厂前,转向系统的各个间隙都已调整正确,通常在使用时不需要调整。
当使用一段时间或在保养时,应对以下部位进行检查和调整。
一、前轮前束的检查调整由于拖拉机在使用过程中,轮毂轴承和横拉杆球头会逐渐磨损,达到一定磨损量后,将使前轮前束发生变化,影响方向操纵的稳定性,使轮胎和转向机件产生不正常磨损,因此,应定期检查调整前轮前束。
调整方法为:将拖拉机停放在平地上,方向盘居中位置(将方向盘从最左位置转到最右位置,并记下方向盘所转的圈数,然后从最右位置退回上述圈数的一半,既是方向盘的居中位置),分别调节左右拉杆接头长度(此时一边转向拉杆的伸长量等于另一边转向拉杆的缩短量),在前轮轴线同一高度上且从轮胎宽度的中间处,测量两前轮前端和后端的距离,使其差值在3~15 mm范围内。
二、前轮轴承间隙的检查调整正常前轮轴承轴向间隙为0.05~0.15 mm,在使用过程中,因轴承磨损,间隙增大,如不及时调整,轴承容易损坏。
检查时,先使前轮离开地面,按前轮轴线方向推移,看其活动量大小,如果移动量达到4 mm时就应进行调整。
调整时,应将前轴支起,使前轮轴承不受负荷,拆下轮壳盖,拔下开口销将螺母拧紧,然后退回1/6~1/5圈,最后装好开口销,再装上轴承盖即可。
三、机械转向系统的检查调整在拖拉机方向盘使用过程中会有磨损,当方向盘自由行程超过30°时,就应进行调整。
调整前,应首先检查前轮轴承、转向主销与衬套间的间隙,若间隙过大应予消除。
检查纵向拉杆、转向垂臂和转向节臂是否变形、松动,如有应予消除,然后再进行如下调整。
1.球头销与座配合的调整。
前后移动纵拉杆,如有明显的晃动,说明其配合间隙过大,应进行调整。
调整时先取出开口销,再将密封盖拧到底,然后退回1/4~1/2圈,这时球头销应能转动自如,然后装回开口销。
2.转向器轴止推轴承的调整。
止推轴承间隙大将引起转向器轴的轴向窜动,检查时用手握住方向盘,并沿轴向推拉,当轴向间隙过大时,就拆下方向盘,松开锁紧螺母,再拧紧调整螺母,一边拧螺母一边转动转向器轴,当拧到没有间隙并有稍微的阻力时为止。
拖拉机典型零件的装配
拖拉机是一种用于农田作业的重型机械设备,通常由许多典型零件组成。
以下是一些
常见的拖拉机零件及其装配过程。
1.发动机:拖拉机的发动机通常是内燃机,其装配过程包括将发动机置于引擎舱内,
并与传动系统和油路进行连接。
该过程需要安装发动机座、进气系统、排气系统、燃油系
统和冷却系统等。
2.变速箱:变速箱是拖拉机的传动系统之一,其装配过程涉及将变速箱与发动机进行
连接,并安装离合器机构、换挡杆和驱动轴等。
3.传动系统:拖拉机的传动系统由多个部件组成,包括万向节、传动轴和传动齿轮等。
其装配过程通常包括将传动齿轮置于传动箱内,并与变速箱和驱动轴进行连接。
4.前桥:前桥是拖拉机的前部结构,其装配过程涉及将前桥安装在车架上,并与转向
系统和前轮进行连接。
6.转向系统:拖拉机的转向系统包括转向轴、转向柱和转向机构等。
其装配过程通常
涉及将转向轴与前桥和转向柱相连,并安装转向机构以实现转向功能。
7.液压系统:拖拉机的液压系统用于控制农具的升降、悬挂和倾斜等操作。
其装配过
程通常包括安装液压泵、液压油箱和液压管路等。
8.电气系统:拖拉机的电气系统包括发电机、电瓶和电线等。
其装配过程通常涉及将
发电机和电瓶安装在车架上,并连接电线以供电各个部件。
9.制动系统:拖拉机的制动系统用于控制车辆的运动和停车。
其装配过程包括安装制
动片、制动鼓和制动油管等。
10.车架:车架是拖拉机的骨架,其装配过程涉及将各个零件组装在一起,并进行定
位和固定。
拖拉机转向系统故障分析与排除拖拉机转向系统是使转向轮在路面上偏转一定的角度来改变其行驶方向,并确保拖拉机稳定安全地正常行驶。
转向系统常见故障有:转向沉重、前轮晃动、自动走偏、转向失灵等。
转向沉重使驾驶员操纵费力易疲劳,拖拉机转向迟缓;前轮晃动使拖拉机难以操纵,易造成前轮外胎早期磨损;自动走偏也使拖拉机操纵费力;转向失灵则极易发生交通事故。
因此,对拖拉机转向系统的故障不能掉以轻心,要及时发现及时排除。
1 转向沉重转动方向盘感到费力,拖拉机转向迟缓,称为转向沉重。
1.1 原因当转向系统各运动绞接处润滑不良,或间隙过小,都会使转向费力,其具体情况有:①转向系统各球头关节及运转处润滑不良,摩擦力增大而使转向费力。
②蜗杆(方向盘轴)支承轴承的轴向间隙过小,或蜗轮蜗杆啮合间隙过小,或蜗轮轴与偏心调节衬套间隙过小,或转动方向盘时发生干摩擦,都使转向沉重。
③前轮轮胎胎压过低,輪胎与地面接触面变大,转向阻力增大而使转向费力。
④前轮定位被破坏,例如转向节立轴变形,其内倾过大或前轮无外倾,使转向费力。
⑤转向节立轴上的轴承损坏,滚动摩擦变为滑动摩擦,使转向费力。
⑥转向节立轴衬套严重磨损,转向节立轴转动不灵活,使转向困难。
1.2 故障排除润滑各球头关节;按规定气压充气,使两后轮充气压力保持相同并达到要求值;调换减震器或前叉弹簧;拧动调整螺母使方向柱轴承紧度适当或更换轴承;调整转向器传动副啮合间隙;校正、修复或更换传动杆件。
2 前轮晃动拖拉机在行驶中,前轮不断左右晃动,行驶速度越高晃动越快。
前轮的晃动加速前轮外胎花纹的磨损,严重时花纹在短时间内磨光。
转动方向盘不仅费力有时还失灵。
2.1 原因前轮晃动是由于转向系统和行走系统各运转处零件磨损或调整不当所造成:①因磨损或调整不当,使前轮轴承间隙过大,拖拉机行驶时前轮就会晃动。
②因磨损或调整不当,各球节头处配合间隙过大,或转向器轴承间隙,蜗轮蜗杆啮合间隙过大,使前轮在外力作用下可以自由晃动。