橡胶履带车辆液压机械差速转向装置设计——操纵系统设计___设计说明书

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1、车辆与动力工程学院毕业设计说明书前言的挑战，开发性能完善质量可靠，适用，价格合理的履带拖拉机迫在眉睫。为了满足这种需求，机械液压双功率流转向机构被应用在了履带拖拉机上。双功率流转向机构把从发动机传来的动力，分两路传给每一侧驱动轮的，其优点是动力可按比例分配到两侧履带上，转向时两侧履带始终传递动力，可实现动力转向，转向时平均车速不降低，动力不中断，因此对农田土壤破坏小，特别在松软的农田作业时，整机通过性好，作业效率高，左右两侧履带的速度差可以无级控制，这一点，是履带推土机可以高效高精度的进行侧面切削和整形作业。可实现原地转向，提高了履带拖拉机的机动性。在坡地工作转向时，不

2、会出现“逆转向”现象，提高了履带拖拉机工作安全性。与齿轮传动的转向机构相比，传动系简单，可避免因采用高、低、双速传动装置造成的动力转向能力受限的弊端。履带车辆双功率流转向技术的发展是随着液压和液力传动技术的发展而逐渐产生发展起来的。因为履带车辆在进行小半径转向的时候，特别是在某些极限转向的时候，转向系统传递的功率是很大的。液压元件成本适合、性能可靠，体积不大，可作为结构元件用。并且实现了履带车辆转向的方向盘操纵，可对大功率农用拖拉机的需求。第一章转向技术的发展及趋势§1.1转向技术的发展过程及优缺点转向机构对于任何车辆来说都是重要的组成部分。对履带车辆来说，转向机构性能

3、的好坏更为重要，其可以直接影响到履带车辆的使用性能。自1904年霍尔顿履带式拖拉机发明以来，特别是坦克作为一种新式武器在第一次世界大战中出现并取得巨大成功后，履带车辆的转向技术就一直处于不断地发展和进步之中。从传统的转向机构到双功率流转向机构，从独立式到差速式，各种新型的转向机构层出不穷从原理上进行分类，可以把履带车辆从出现到目前为止使用过的转向机构表示出来。32车辆与动力工程学院毕业设计说明书一、转向离合器式转向机构转向离合器式转向机构在拖拉机转向时，靠分离某一侧转向离合器，减小或功率限制，驾驶员若持续转向，稍有不慎就会使发动机熄火，因而只能靠滑磨，用较大半径转向，或

4、极不平稳地以小半径断续转向。因此这种单差速器转向机构现在几乎不再采用。四、双差速器转向机构双差速器转向机构可使履带车辆在转向时慢速侧履带降低的速度等于快速侧履带增加的速度，因此车辆转向时的平均速度与直线行驶的速度相同。但由于双差速器不能完全制动一侧履带，车辆不能原地转向，且转向半径的变化范围没有使用转向离合器的大，转向平顺性较差。转向时快速侧履带有加速，因此发动机的附加载荷比采用转向离合器的大。双差速器是由齿轮组成的转向机构，与转向离合器相比零件数目少、耐磨性好、寿命较长。五、双功率流转向机构32车辆与动力工程学院毕业设计说明书双功率流转向机构是把发动机功率同时通过两条

5、途径传给每侧驱动轮的。近几年来，国外一些大中型履带拖拉机、推土机生产厂家如美国的卡特彼勒公司和日本的小松公司已广泛采用双功率流型的差速转向机构即双流传动差速转向装置，特别是卡特彼列公司在挑战者35-95E系列橡胶履带拖拉机中已得到了成功应用，大大提高了橡胶履带拖拉机的履带使用寿命。这种转向机构是把发动机功率通过变速箱和液压泵一液压马达双路传给后桥中的驱动链轮的差动齿轮机构，能够实现差速转向.双功率流转向机构的型式多样，但相对来说，使用效果都不及机械液压双功率流转向机构。机械液压双功率流转向机构具有许多优点，转向时平均速度不降低，两侧履带始终传递动力，可实现动力转向，适用

6、于进行偏载推土和切除树根作业。转向时传给行走装置的功率不降低，转向工作效率高、速度快。左右履带的速度差可无级控制，实现平稳又精确的方向控制，可高效、高精度地进行侧面切削和整形作业。容易实现一根操纵杆来控制进退和转向。由于转向时动力不中断，因此对农田土壤破坏小，特别在松软的农田作业时，整机通过性好，作业效率高。在坡地工作转向时不会出现“逆转向”现象，提高了履带拖拉机的工作安全性。不足之处是这种转向机构需要附加液压传动装置，成本加大。国内有研究院所在介绍具有优良转向特性的差速转向机构，但投入物力、财力和人力进行深入研究和产品开发的还不多见。普遍认为国内液压元件可靠度低，产品

7、成本偏高影响销售市场和用户购买力。随着国民经济的发展和农民收入的增加，农业生产体制的变化，国内液压元件可靠度的提高，控制技术应用范围的扩大，加入WTO后市场竞争的加剧，消除目前国内现有大功率履带拖拉机、推土机转向机构的机动性能差(不能按驾驶员的意愿随意转向)，转向能耗大，转向机构易磨损，生产效率由于转向性能差而受到影响的缺陷己成为车辆工程领域研究开发人员的重要研究课题。机械式的转向机构必将会在大功率拖拉机、推土机等工程车辆上遭到淘汰，而利用液压泵－液压马达驱动的液压转向技术逐渐被国内外研究开发设计人员应用于大功率拖拉机、推土机等工程车辆的