履带式底盘设计

目录1 引言............................................................... - 1 - 1.1 国内履带式液压驱动底盘的现状...................................... - 1 - 1.2国内履带式液压驱动底盘的发展趋势.................................. - 3 -1.3主要设计内容与关键技术............................................ - 3 -2 技术任务书（JR）.................................................... - 4 - 2.1总体设计依据...................................................... - 4 - 2.1.1 设计要求........................................................ - 4 - 2.1.2设计原则........................................................ - 4 - 2.2 产品的用途及使用范围.............................................. - 5 - 2.3 产品的主要技术要求与主要技术参数.................................. - 5 - 2.3.1 主要技术要求.................................................... - 5 - 2.3.2 主要技术参数.................................................... - 5 -2.4 考虑到的若干方案的比较............................................ - 5 -3 设计计算说明书（SS）................................................ - 6 - 3.1 结构方案分析与确定................................................ - 6 - 3.1.1 履带式与轮式底盘的比较.......................................... - 6 - 3.1.2 结构方案的确定................................................. - 7 - 3.2 履带式行走底盘总体的设计.......................................... - 7 - 3.2.1 结构组成及其工作原理............................................ - 7 - 3.3 履带行走装置计算.................................................. - 7 - 3.3.1 液压马达的选取.................................................. - 7 - 3.3.2 液压泵的选取.................................................... - 8 - 3.3.3驱动轴的选取.................................................... - 9 -3.3.4驱动轮和导向轮的设计和计算..................................... - 10 -4 使用说明书（SM）................................................... - 15 - 4.1 结构及工作原理................................................... - 15 -4.2 主要技术参数..................................................... - 16 -4.3使用注意事项..................................................... - 16 -5 技术条件（JT）..................................................... - 16 - 5.1 检验规则........................................................ - 17 - 5.1.1检验的划分..................................................... - 17 - 5.1.2出厂检验....................................................... - 17 -5.1.3型式检验....................................................... - 17 -6 结论............................................................... - 18 - 参考文献............................................................. - 19 - 致谢................................................................. - 20 -履带式液压驱动底盘的设计1 引言1.1 国内履带式液压驱动底盘的现状底盘的作用是支承、安装发动机及其各部件、总成，形成车辆的整体造型，并动力，使整车产生运动，保证正常行驶。

履带式无人运输平台底盘设计摘要随着社会的发展，为了应对军事目的以及特种作业需求，做好未来战争的物质基础，高技术装备的发展和推新尤为引人注目，并呈现出向无人化发展的趋势。

传统车辆系统因其带来的交通事故、人力资源浪费和许多特殊场合无法操控等缺点，越来越不能满足人类需求，无人机动平台可以克服这些缺点。

地面无人机动平台作为智能交通系统和未来战斗系统的一个重要组成，在军用和民用两方面都有巨大的应用前景。

其通过外部挂载不同的功能模块，可以达到代替人类完成不同的作战、侦察、救护、消防和爆炸物拆除等特种作业的目的。

发展无人机动平台减少人类直面危险的可能，从而减少人员伤亡和资金投入。

履带式底盘是构成履带式无人机动平台的基本结构，也是其重要组成部分。

本文介绍了国内外各种履带式底盘的结构和发展，研究其机动性能，设计出一种较简易的遥控小型履带无人车的履带式底盘。

关键词：履带式底盘，机动性能，遥控驾驶，无人机动平台，搭载装置目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)目录 (Ⅲ)1．绪论 (1)1.1履带无人平台研究背景 (1)1.2履带无人平台发展概况 (2)2．履带无人平台研究目的 (4)2.1履带无人平台底盘发展……………………………………………2.2履带底盘的关键技术 (4)3．几种履带无人平台底盘方案 (5)3.1设计方案遵循原则 (5)3.2设计要求及主要参数 (6)3.3具体设计方案………………………………………………………4．履带无人平台底盘总体设计………………………………………………4.1底盘结构设计 (9)4.2悬挂系统设计 (9)4.3驱动系统设计 (9)4.4设计相关计算 (9)5．履带无人平台底盘设计总体图6．履带无人平台底盘主要零件图7．结束语8．参考文献致谢1.绪论1.1履带无人平台的研究背景随着高新技术的迅猛发展引发了社会各领域的一系列重大变革，作为未来战争的物质基础，高技术装备也在不断发展和推新中，并呈现出向无人化发展的趋势。

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。

目摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 Abstract⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (4)第一章引言 (5)1.1 挖掘机简介 (5)1.2 小型液压挖掘机的现状与开展趋势 (7)第二章构参数算 (9)2.1 履带链轨节节距t 与履带板宽度 (9)2.2 驱动轮节圆直径D q (9)2.3 导向轮工作面直径D d (9)2.4 拖链轮踏面直径D t (9)2.5 支重轮踏面直径D z (10)2.6 链轨节数 n、拖链轮数量 (10)第三章性能参数算 (11)3.1 行驶速度 V (11)3.2 爬坡能力α (11)3.3 接地比压p (12)3.4 最大牵引力T (13)第四章履 (14)4.1 履带介绍 (14)4.2 履带结构和作用 (15)4.3 履带装配设计 (21)第五章支重 (23)5.1 支重轮简介 (23)5.2 支重轮数量计算 (23)5.3 两个支重轮间距离 (24)5.4 支重轮设计 (24)5.5 装配完成设计 (28)第六章拖 (30)6.1 拖链轮的工作原理 (30)6.2 拖链轮的结构 (30)6.3 拖链轮技术要求 (30)6.4 拖链轮的组成零件设计 (31)第七章设计小结与体会 (37)参考文献 (38)附录一：英文文献翻译 (39)附录二 :英文文献原文 (43)小型履带式液压挖掘机底盘履带、支重轮、拖链轮的设计摘要：挖掘机，又称挖掘机械，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。

本文介绍了小型履带式液压挖掘机履带、支重轮、拖链轮的结构形式及组成，并对其做了结构尺寸设计及履带行走装置性能参数的计算，给出了履带、支重轮、拖链轮装配图和各主要零件的零件图。

关键词：挖掘机履带支重轮拖链轮The design of the small caterpillar hydraulic excavatorcrawler ,supporting wheel and drag sprocketAbstract: Excavator ,also calls excavating machinery, is an earthwork machinery to use the bucket mining the materials above or below the bearing machine surface , and to load to the transport vehicles or to discharge to the heap of yard. This paper introduces the crawler ,the supporting wheel and the drag sprocket ’structure form and composition of the small caterpillar hydraulic excavator,and the structure size is done in the design and the performance parameters of caterpillar walk device is calculated,and the assembly drawings ,the main assembly parts graph of the crawler,supporting wheel ,drag sprocket are given.Keyword:excavator crawler supporting wheel drag sprocket第一章引言本次设计的内容是小型履带式液压挖掘机底盘履带、支重轮、拖链轮的设计。

电驱动履带底盘的设计与应用高杉1,张雅秋1,秦宇轩1,孙治国2,马亦农1,缪佳佳1(1.中地装(北京)科学技术研究院有限公司,北京 100011;2.中交公路规划设计院有限公司北京岩土工程技术分公司,北京 100000)摘 要:为达到减少施工环境污染的目的,国内对电机驱动履带的需求不断增加㊂本文通过对一款整机总重70t,长度约7m ㊁宽度约5m 的电机驱动履带底盘的应用场景及工况参数的需求分析,进行了驱动电机及减速机的选型计算,验算了爬坡能力㊁制动转向能力㊁履带张紧力及接地比压等主要性能参数,介绍了主要部件的结构设计,为今后相类似的履带底盘设计提供参考㊂关键词:履带底盘;摆动底盘;电机驱动中图分类号:P 634 文献标识码:A 文章编号:1009282X (2023)03000104D e s i g n a n d A p pl i c a t i o n o f E l e c t r i c D r i v e C r a w l e r C h a s s i s G A O S h a n 1Z H A N G Y a q i u 1Q I N Y u x u a n 1S U N Z h i g u o 2M A Y i n o n g 1M I A O J i a ji a 11 C h i n a G e o l o g i c a l E q u i p m e n t R e s e a r c h I n s t i t u t e C o L t d B e i j i n g 100120 C h i n a 2 C h i n a C o m m u n i c a t i o n s C o n s t r u c t i o n H i g h w a y C o n s u l t a n t s B e i j i n g G e o t e c h n i c a l E n g i n e e r i n g T e c h n o l o g y B r a n c h C o m p a n yB e i j i n g 100000 C h i n a A b s t r a c t F o r t h e p u r p o s e o f r e d u c i n g e n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o n t h e d e m a n d i n g f o r m o t o r d r i v e n c r a w l e r c h a s s i s i s c o n s t a n t l yi n c r e a s i n g i n C h i n a T h i s a r t i c l e a n a l y z e s t h e a p p l i c a t i o n s c e n a r i o s a n d o p e r a t i n g pa r a m e t e r s o f a m o t o r d r i v e n c r a w l e r c h a s s i s w i t h a t o t a l w e i g h t o f 70t o n s a l e n gt h o f a b o u t 7m e t e r s a n d a w i d t h o f a b o u t 5m e t e r s c a r r i e s o u t t h e s e l e c t i o n c a l c u l a t i o n f o r t h e d r i v e m o t o r a n d r e d u c e r c h e c k s t h e m a i n p e r f o r m a n c e p a r a m e t e r s s u c h a s c l i m b i n g a b i l i t y b r a k i n g a n d s t e e r i n g a b i l i t y t e n s i o n f o r c e a n d g r o u n d p r e s s u r e e t c a n d i n t r o d u c e s t h e s t r u c t u r a l d e s i g n o f t h e m a i n c o m po n e n t s w h i c h w i l l p r o v i d e s r e f e r e n c e f o r s i m i l a r c r a w l e r c h a s s i s d e s i gn i n t h e f u t u r e K e yw o r d s c r a w l e r c h a s s i s s w i n g c h a s s i s m o t o r d r i v e 收稿日期:20220910作者简介:高杉(1985-),女,高级工程师,主要从事工程机械履带底盘设计,E -m a i l :g a o s h a n @c g e g.c o m .c n ㊂0 引言履带底盘是钻机及工程施工设备中常用的一种行走装置,由于其行走能力强,载重能力大[1],在松软土壤上的下陷深度小[2],因此适用于多种工况,得到广泛使用㊂履带底盘常用液压驱动的形式,但由于受到某些特殊的工作环境的制约,逐渐出现用电机代替液压马达驱动行走的需求㊂本文介绍了一款电机驱动㊁可有一定摆动幅度的履带底盘的选型计算及结构设计㊂1 底盘选型设计1.1 底盘参数要求本文研究的机型为某客户委托我单位设计的适配牙轮钻机使用的履带底盘,因应用环境等因素要求,需用电机驱动代替常用的液压马达驱动㊂整机总重约70t,底盘总长度约7m ,宽度暂定5m ,恶劣工作环境下满足强度和刚度的要求,并保证结构设计的合理性与经济性㊂1.2 工作原理因电机的额定转速较高,初步设计拟采用 电机+减速机 的驱动方式㊂1.3 初步参数设计1.3.1 电机选取履带底盘不仅负责钻机的正常行走,还承受钻机整机的全部重量以及移动时和钻孔作业时的动荷载[3]㊂在本设计中,整机总重约为70t,适配机型为牙轮钻机,参照B E R C O关于整机重量与履带节距选择的建议,初步设计选用节距216m m的履带链轨,根据经验,跨齿啮合㊂驱动轮节圆半径计算公式为r=0.5l ts i n180ʎ/Z k(1)式中:r为驱动轮节圆半径,m m;l t为履带链轨节距,m m;Z k为驱动轮名义齿数,本设计中,驱动轮与履带的啮合方式为节销式啮合,因此采用跨齿啮合的方式,初步选取21齿㊂代入相关参数可得r= 366.41m m,因此驱动轮节圆直径初定为733m m㊂驱动力F q粗略选取为F q=(0.70~0.85)m g[4],即F q=4.90ˑ105~5.95ˑ105N,单边驱动为F'q= 2.45ˑ105~2.98ˑ105N㊂履带底盘单侧驱动扭矩为T q,T q=F'q∙r,当F'q=2.98ˑ105N时,计算可得T q=109217N∙m㊂设计履带底盘的行走速度约为1.5k m/h(0.416m/s),得到所需功率为101~124k W,转速为10.8r/m i n㊂根据以上参数计算,初选电机参数:额定转速1500r/m i n,额定转矩713N∙m,额定功率112k W㊂初步选取减速机型号为X J C1100,减速机的输出扭矩为110000N∙m,所需传动比约为154.28,选取较为靠近的可选择传动比为147.24㊂由初选的电动机和减速机参数计算可得单边扭矩T q=104982N∙m,输出转速10.19r/m i n,即行走速度为1.41k m/h㊂因配套该履带底盘的钻机在实际应用中的行走范围有限,可接受1.41k m/h的行走速度,且该电机尺寸及其他参数均较为合适,因此确定选用该型号的电机及减速机㊂1.3.2爬坡能力验算因客户要求钻机作业过程中的最大爬坡角度为20ʎ,因此核算爬坡角度㊂坡道阻力F s=m g s i nα=234.6k N㊂运行阻力F f=f g m g,其中f g为运行阻力系数,取0.1,因此得到F f=68.6k N㊂惯性阻力F i计算公式为F i=m v s t q(2)式中:v s为履带底盘行走速度,m/s;t q为加速时间,s㊂因暂时无法给出加速持续时间,因此在核算时,利用经验公式F i=(0.01~0.02)m g,此处取大值F i=13.7k N㊂坡道运行的最大阻力F p q计算公式为F p q=F s+F f c o sα+F i c o sα(3)计算可得F p q=311.9k N㊂钻机在坡道上的运行附着力F'p q计算公式为F'p q=μm g c o sα(4)式中,μ为履带和土壤附着系数,本方案中选用带筋履带,在土路上行走,此处取0.85[4]㊂计算可得F'p q=547.9k N,由于F p q<F'p q,即该钻机的爬坡能力>20ʎ,符合设计要求㊂1.3.3验算单侧制动转向情况近年来,我国对履带底盘转向的工况研究计算有所突破,在计算时考虑了履带宽度以及质心的横㊁纵向偏移等因素的影响[5],本文作者参考国内的一些文献,计算了单侧制动转向时两侧履带的驱动力F q1和F q2㊂F q1=-μG L4B1-2e L22(5)F q2=f G21+2C B+μG L4B1-2e L22(6)式中:C为横向偏心距,m m;B为履带板中心距,m m; e为纵向偏心距,m m;L为履带接地长度,m m;f为履带滚动阻力系数,一般取值0.01~0.05,本计算取值0.05;G为整机重量,N㊂当C=B/2㊁e=L/6时,求得最大驱动力F q m a x= 269054N,最大驱动力矩M m a x=9820N∙m,满足要求㊂1.3.4履带张紧装置的拉力计算托链轮的间距为6~8倍履带节距[1],初步设计单边主梁配5个托链轮,轮间距为1160m m㊂考虑根据履带的允许下垂度,反算所需的拉力,一般下垂度为h=(0.03~0.06)L[6],暂取中间值,h= 58m m㊂履带链轨的最小拉力S m i n按下式计算:S m i n=q g l28f m a x c o sβ(7)式中:q为单位长度履带的重量,此方案中,每米约4.6节履带(含链轨),单节履带质量为4.86k g;β为履带链轨两支点连线与水平线的夹角,此方案中,夹角为5ʎ㊂计算可得S m i n=637N㊂考虑履带两端托链轮受力不均匀,S0=k1S m i n, k1为链轨初拉力修正系数,S0为修正后后链轨拉力㊂此方案单边设置5个托链轮,因此取值k1= 2.6,得到S0=1656.2N㊂此方案采用驱动轮后置,即后驱的方式,得到张紧装置的张紧力T1=2S0+w,其中T1为履带底盘后驱时,张紧装置的张紧力,w为履带运行时引起张紧力变化的阻力之和,一般为0.05G,得到T1=36274N㊂当钻机倒退行驶时,T2=2k2F q+w㊂其中T2为履带底盘倒退,即前驱时张紧装置的张紧力;F q 为驱动轮的驱动力,N;k2为修正系数,取1.2㊂得到T2=722600N(两侧),单个张紧装置的张紧力为361300N㊂在本方案中选用的配套张紧装置的极限安装载荷为370000N,符合设计要求㊂1.3.5接地比压计算由于履带的支承面大,较小的接地比压可降低钻机在松软土壤上的下陷深度,从而减小滚动阻力,有利于发挥较大的牵引力,因此接地比压是设计履带底盘过程中一个重要的参数㊂在该方案中,履带板节距216m m,选择常规履带板,宽度850m m,履带底盘总长7m,轮间距约6120m m,根据下式计算接地比压:P=G2b L(8)式中:P为接地比压,M P a;b为履带板宽度,m m㊂计算可得接地比压P=0.067M P a,可实现在岩石地层行走[7]㊂2履带底盘结构设计履带底盘的整体机架,即两条主梁与中间的横梁,不仅是支承㊁连接设备的各总成,还要承受很大的动载荷,因此在设计中,机架要有足够的强度和刚度㊂机架一般采用整体式或铰接式机架[3]㊂由于该方案中钻机的行走速度并不高,为了结构紧凑㊁稳定性好,选择使用整体式机架㊂机架中的两条主梁是整个履带底盘系统中一个重要的骨架,支重轮㊁张紧装置㊁引导轮等都要安装在这个骨架上㊂若主梁架刚度不足,往往会导致履带底盘呈 外八 形状,引起支重轮在履带上的偏移或支重轮轮缘啃蚀履带链轨,严重时导致整个底盘行走困难或偏斜,因此,在设计中必须保证主梁的强度合格㊂由于钻机实际应用的场地不平整,但又需要在颠簸路面仍保持钻机上部结构基本水平,因此要求履带底盘的两条主梁可实现摆动,摆动角度为ʃ5ʎ㊂为满足以上要求,初步设计履带主梁之间用两条连接梁连接,转动梁为圆轴形式,摆动梁可实现在左右范围内一定角度的摆动㊂转动梁上设置两个连接板,板与圆轴采用焊接的刚性连接形式;摆动梁上设置一个连接板,连接板与摆动梁采用销轴铰接的连接形式㊂以上三点支撑与钻机上部结构通过螺栓连接㊂因转动梁在旋转的同时,必然导致摆动梁与履带主梁产生相对运动,因此在摆动梁与履带主梁的连接处设置了可前后㊁左右滑动的滑道,并在摆动梁与主梁连接的销轴处采用铰接的形式,以适应转动梁带来的扭转㊂摆动梁在工作中受到弯曲㊁剪切和扭转复合作用,因此在设计中,该梁采用箱型结构,且在与主梁连接处采用大圆角过渡,以减少应力集中的现象[8]㊂由于该底盘体积超大超宽,通过去掉转动梁两侧的挡板及摆动梁两端的铰接销,即可实现拆卸成两条履带主梁㊁摆动梁㊁转动梁4部分,便于运输㊂最终的履带设计示意图见图1㊂图1电驱动履带底盘示意图F i g.1S c h e m a t i c d i a g r a m o f e l e c t r i c d r i v e c r a w l e r c h a s s i s3结语由于钻机及工程机械逐步向标准化㊁模块化方向发展,履带底盘作为一个相对独立的模块,应做到方便,能够在恶劣的工作环境中正常使用㊂本文针对新型电驱动履带底盘进行了需求分析㊁选型计算及结构设计,在满足客户需求同时又完成了经济耐用的设计目标㊂参考文献(R e f e r e n c e s):[1]高杉,孙治国,张文举,等.工程钻机履带底盘选型设计[J].地质装备,2016,17(2):1517.G A O S h a n,S U N G u o z h i,Z H A N G W e n j u,e t a l.T h es e l e c t i o n a n d d e s i g n o f t r a c k c h a s s i s f o r e n g i n e e r i n gd r i l l i n g m a c h i ne s[J].E q u i p m e n tf o r G e o t e c h n i c a lE n g i n e e r i n g,2016,17(2):1517.[2]柳翰羽.牙轮钻机关键问题的研究[D].沈阳:东北大学,2012.L I U H a n y u.R e s e a r c h o f t h e k e y q u e s t i o n o f t h e r o t a r yd r i l l[D].S he n y a n g:N o r t h e a s t e r n U n i v e r s i t y,2012.[3]潘腾.牙轮钻机履带行走装置仿真分析及优化研究[D].长春:吉林大学,2017.P A N T e n g.S i m u l a t i o n a n a l y s i s a n d o p t i m i z a t i o n r e s e a r c h o f c r a w l e r t r a v e l l i n g d e v i c e o f r o t a r y d r i l l r i g[D].C h a n g c h u n:J i l i n U n i v e r s i t y,2017.[4]谭禾丰,赵玉玺,应忠卿.工程钻机用履带行走装置的研制[J].地质装备,2009,10(1):1115,23.T A N H e f e n g,Z H A O Y u x i,Y I N G Z h o n g q i n.T h e d e v e l o p m e n t o f t r a c k l a y e r u n d e r c a r r i a g e f o r e n g i n e e r i n g d r i l l i n g m a c h i n e[J].E q u i p m e n t f o r G e o t e c h n i c a lE n g i n e e r i n g,2009,10(1):1115,23.[5]王国强,朱祥,程悦荪,等.多履带机械稳态转向特性的研究[J].煤炭学报,1996(5):101106.W A N G G u o q i a n g,Z H U X i a n g,C H E N G Y u e s u n,e t a l.M e c h a n i c a l s t e a d y s t a t e s t e e r i n g c h a r a c t e r i s t i c s o fm u l t i p l e c r a w l e r s[J].J o u r n a l o f C h i n a C o a l S o c i e t y, 1996(5):101106.[6]王锌.履带起重机履带架及附属件结构参数化设计与有限元分析[D].长春:吉林大学,2009.W A N G X i n.P a r a m e t r i z a t i o n d e s i g h a n d F i n i t e e l e m e n t a n a l y s i s o f c o n t r u c t i o n m a c h i n e r y c h a s s i s[D].C h a n g c h u n:J i l i n U n i v e r s i t y,2009.[7]郁录平,徐信芯.工程机械底盘设计(第二版)[M].北京:人民交通出版社股份有限公司,2016.Y U L u p i n g,X U X i n x i n.D e s i g n o f c o n t r u c t i o nm a c h i n e r y c h a s s i s(s e c o n d e d i t i o n)[M].B e i j i n g:C h i n aC o m m u n i c a t i o n s P r e s s C o.,L t d,2016.[8]高彩霞.工程机械底盘构造与维修[M].大连:大连海事大学出版社,2015.G A O C a i x i a.C o n s t r u c t i o n a n d m a i n t e n a n c e o f e n g i n e e r i n gm a c h i n e r y c h a s s i s[M].D a l i a n:D a l i a n M a r i t i m e U n i v e r s i t y P r e s s,2015.。

目录摘要 (1)关键词 (1)1前言 (2)1.1该研究的目的及意义 (2)1.2履带式行走地盘设计的国内外发展状况 (2)1.2.1国外的研究与发展 (2)1.2.2国内的研究与发展 (3)2设计任务书 (3)2.1总体设计依据 (3)2.1.1设计要求 (4)2.1.2设计内容 (4)2.2产品用途 (4)2.3产品的主要技术指标与主要技术参数 (4)2.4设计的关键问题及其解决方法 (4)3设计方案的比较分析与选择 (5)3.1行走底盘方案 (5)3.1.1履带式底盘与轮式底盘的比较 (5)3.1.2方案的确定及总体设计 (6)3.2履带行走装置的设计 (6)3.2.1履带行走装置的结构组成及其工作原理 (6)3.2.2履带 (7)3.2.3驱动轮 (7)3.2.4导向轮、支重轮和托带轮 (8)3.2.5张紧装置 (9)4履带底盘相关性能的计算 (11)4.1牵引性能计算 (11)4.2转向最大驱动力矩的分析与计算 (13)4.2.1履带转向时驱动力说明 (13)4.2.2转向驱动力矩的计算 (13)5履带底盘重要零部件的计算及校核 (17)5.1轴的设计与校核 (17)5.1.1轴的尺寸设计 (17)5.1.2轴的校核 (17)5.2驱动轮的校核 (19)5.2.1齿面接触疲劳强度校核 (19)5.2.2齿根弯曲疲劳强度校核 (19)5.3轴承的寿命校核 (20)5.4键的设计及其校核 (20)5.5机架的校核 (20)5.6螺栓的设计及校核 (21)6总结 (22)参考文献 (23)致谢 (24)履带式行走底盘设计摘要：履带式底盘的结构特点和性能决定了它在农田机耕作业中具有明显的优势。

根据农田作业对拖拉机的要求，进行履带式农用拖拉机底盘的设计。

项目研究对提高农机设计水平和农业机械化技术水平具有重要意义。

该研究应用农业机械学、汽车拖拉机学、机械设计、机械原理等理论，对履带式行走底盘的驱动行走系统进行了理论分析与研究，完成了履带底盘主要工作参数的确定和力学的计算。

30履带式液压驱动底盘的设计履带式液压驱动底盘是一种用于各种工程机械和农业机械的移动底盘系统，通过液压系统驱动履带的运动，实现机械的移动与定位。

本文将讨论30履带式液压驱动底盘的设计。

首先，液压系统是履带式液压驱动底盘的核心部件之一、液压系统主要由液压泵、油缸、液压阀等组成。

液压泵负责将液压油从储存器中抽出，并压力给油缸，推动履带的运动。

液压阀则控制液压油的流动，实现底盘的前进、后退、转向等功能。

其次，履带是底盘的关键部件，负责机械的运动和承载重量。

在履带的设计过程中，需要考虑履带的宽度、材料和结构等因素。

较宽的履带能够提供更大的接地面积，提高机械的稳定性和负载能力。

而材料的选择则要考虑其强度和耐磨性，以确保在不同的工作环境下依然能够正常使用。

此外，履带式液压驱动底盘还需要考虑机械的悬挂系统。

悬挂系统可以改善机械在不平地面上的行驶稳定性和通过性能。

常见的悬挂系统有独立悬挂和扭杆悬挂。

独立悬挂能够独立调整每个履带的运动状态，提高整个底盘的适应性。

扭杆悬挂则通过扭杆连接履带和底盘，减缓履带与地面之间的作用力，提高机械的平稳性。

此外，底盘的电气系统和传感器系统也是设计过程中需要考虑的因素。

电气系统负责将控制信号传输给液压阀，实现对底盘的控制。

传感器系统则用于对机械的运动状态进行监测，如速度、位置和负载等。

这些监测数据可以用于底盘的自动控制和故障诊断，提高机械的可靠性和安全性。

最后，底盘的结构和外观设计也需要重视。

结构设计需要考虑各个部件之间的安装和连接，以及机械的整体强度和刚度。

外观设计则要考虑机械的美观性和空气动力学效应，以减少机械运行时的阻力和噪声。

综上所述，30履带式液压驱动底盘的设计需要考虑液压系统、履带设计、悬挂系统、电气系统和传感器系统等多个方面。

合理的设计能够提高机械的运行稳定性、负载能力和适应性，从而满足不同工作条件下的需求。

同时，设计中还需要兼顾结构和外观的要求，以提高机械的可靠性和美观性。

文献综述题目牙轮钻机的履带底盘设计学生姓名 ***专业班级机械设计制造及其自动化**级**班学号************院（系）机电工程学院指导教师(职称) **（副教授）完成时间 201*年 *月 ** 日牙轮钻机的履带地盘设计摘要：履带式底盘的结构特点和性能决定了它在工程机械作业中具有明显的优势。

根据整体承重对牙轮钻机的要求，进行履带式牙轮钻机底盘的设计。

项目研究对提高工程机械设计水平和履带行驶技术水平具有重要意义。

该研究应用农业机械学、汽车拖拉机学、机械设计、机械原理等理论，对履带式行走底盘的驱动行走系统进行了理论分析与研究，完成了履带底盘主要工作参数的确定和力学的计算。

利用Auto CAD、Pro/E等工程软件完成了底盘的整体设计，达到了技术任务书的要求。

从而得到了整体机架与其相关配合的结构框架，对以后的进一步分析提供了一定的资料。

关键词：履带；底盘；行走装置；设计1.该研究的目的及意义履带式拖拉机的结构特点和性能决定了它在重型工程机械作业中具有明显优势。

首先，支承面积大，接地比压小。

比如，履带推土机的接地比压为0.0002~0.0008N/㎡,而轮式推土机的接地比压一般为0.002 N/㎡。

因此，履带推土机适合在松软或泥泞场地进行作业，下陷度小，滚动阻力也小，通过性能较好。

其次，履带支承面上有履齿，不易打滑，牵引附着性能好，有利于发挥交大牵引力。

最后，履带不怕扎、割等机械损伤。

因此，综合考虑,本设计围绕履带式行走底盘的相关资料对其进行相应的设计及创新。

主要以参考工程机械为主，结合现有的底盘进行设计。

此款履带拖拉机适用于我国大型露天矿山。

2.履带行走装置的结构组成及其工作原理履带行走装置有“四轮一带”（驱动轮、支重轮、导向轮、拖带轮及履带），张紧装置和缓冲弹簧，行走机构组成。

履带行走机构广泛应用于工程机械、拖拉机等野外作业车辆。

行走条件恶劣，要求该行走机构具有足够的强度和刚度，并具有良好的行进和转向能力。

履带式机器人底盘的研究与设计摘要：机器人底盘集多种技术于一体，兼顾了机械、硬件、软件与算法四个方面。

其中传感器、相机、雷达、电机、轮子等设备都需要安装在机器人的底盘上。

此外，底盘的结构还决定了机器人的定位、移动、避障等基础功能的精度。

本文对履带式机器人底盘进行了研究与设计。

首先，使用建模软件绘制出三维模型，并根据模型计算出机器人的相关性能；其次，设计出具有高精度位移检测的控制系统，根据系统性能需求采用STM32单片机作为控制器，搭配多种传感器实现各种功能；最后研究了机器人的定位策略，采用卡尔曼滤波算法(KF)融合惯性测量单元(IMU)和车轮编码器来估计履带机器人的位置状态，仿真验证位移控制算法。

关键词：履带式机器人；底盘；三维建模；STM32单片机；卡尔曼滤波算法11 工作原理单侧履带底盘是一个驱动轮，由两个承重轮和一条履带组成，如图1所示。

在行走时履带与地面直接接触，减速电机旋转带动驱动轮同步旋转，通过驱动轮轮齿和履带之间的啮合关系，不断地把履带从后方卷起推向前方；承重轮在履带上向前滚动，起到分散载荷的作用。

当电机提供的驱动力足以克服所有阻力时，机器人就会向前行驶[1]。

图1履带式底盘结构2 履带式底盘的参数选择由于履带常常工作于较差的工作条件，必须具备足够的强度与刚度，且要求履带耐磨性高、重量轻，尽可能的减小底盘工作时的载荷。

此外，履带表面应带有花纹，和地面有较大的接触面积，能够产生较大的摩擦力，避免打滑现象。

所以根据机器人使用要求，本次设计初定机器人质量m=10kg，履带高度h=100mm，需求履带条数为2条。

使用经验公式[2]计算履带参数：履带接地长度：履带支撑长度：履带轨距：履带板的宽度：履带节距：t(15履带总长度：式中：为驱动轮齿数。

表 1 履带参数表参数数值履带总长度572mm履带宽度50mm履带接地长度26mm履带高度100mm3 履带机器人硬件模块为了实现无线遥控机器人精准位移，以及考虑硬件系统的可靠性与稳定性，制定如下总方案，如图2所示。