拖拉机的半履带行走装置设计

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1、2011.03责任编辑：TECHNIQUE设计制造技术在我国水稻种植区， 轮式拖拉机作业时经常发生打滑、 轮陷等问题， 导致拖拉机动力难以有效利用， 同时还严重破坏了土壤结构。在山地地面坡度较大地区， 普通拖拉机的爬坡能力有限，自身行走或挂接农具作业影响其稳定性和牵引效率的发挥。因此， 履带式或半履带式拖拉机在水田、 山地作业更具有优势。目前， 工程机械、 拖拉机、 湿地车辆、 沙漠车辆、 运输车辆和军用车辆等各种车辆上普遍使用整体橡胶履带，特别是在大中型拖拉机上整体橡胶履带也得到广泛运用。然而履带拖拉机的底盘和行走系统与轮式拖拉机的底盘和行走系统在结构上不同，现有技术中的大中型履带拖拉机均采

2、用独特的行走系统， 不能再单独安装轮胎进行作业， 限制了其使用范围；目前大中型轮式拖拉机只能使用轮胎作业， 在水田、 湿地、 山地作业时动力难以充分发挥。因此，急需改进现有技术的不足，研究提供一种可以与轮式拖拉机结合的半履带拖拉机行走装置， 使轮式拖拉机具有履带式行走车辆在湿地、 水田及山地等处具有的较高牵引效率。为了减少轮式拖拉机在水田、 湿地作业时的下陷， 需要增加拖拉机行走装置的接地面积， 以减少拖拉机的接地压强； 在山地作业时， 拖拉机对地支撑点越长， 爬坡能力越好。考虑到拖拉机作业时需要后悬挂农具，后部质量加大在水田作业时更容易下陷， 在山地作业时爬坡能力更差， 方案考虑将后轮改为三

3、角履带式行走装置， 以加大拖拉机的接地面积和加长、 加宽拖拉机后部的对地支撑点；拖拉机前轮行走装置连接的仍然是轮式行走机构。按照以上方法可将轮式拖拉机改装成前部为轮胎、 后部为三角履带式行走装置的半履带拖拉机。三角履带式行走装置与拖拉机的固定方式可分为两种。（1） 行走装置支架上设计有与拖拉机上的后桥外壳连接的连接机构， 包括与拖拉机后桥外壳固定的连接装置， 在该连接装置上设有销轴孔， 在行走装置支架上也设有销轴孔， 在这两个销轴孔中穿设销轴，使得行走装置支架和拖拉机后桥外壳既能连接又能相对旋转。（2） 行走装置支架设计成可以与现有轮式拖拉机的后轮驱动轴直接连接并能相对旋转的结构。如图 1 所

4、示， 后轮驱动装置为三角履带式行走装置， 包括前导轨 2、 后导轨 3、 行走支架 7、 履带驱动轮 8、 四个支重轮 1、环形橡胶履带 4 和张紧轮机构 6 等部件。前后导轨 2、 3 固定在行走支架 7 下部的连接板上，该行走支架 7 上部设计有与拖拉机后桥外壳连接的连接机构 9，其下面是一个铰接轴孔，行走支架的上部顶角处也设一个相匹配的铰接轴孔，通过销轴 13 穿设在该两个铰接轴孔中， 将行走支架 7 与连接机构 9拖拉机的半履带行走装置设计王泽群梁宝忠薛方期赵明（中机美诺科技股份有限公司）0前言1方案设计2三角履带式行走装置与拖拉机的固定3与拖拉机后桥外壳连接的三角履带式行走装置结构图

5、1三角履带式行走装置结构1.支重轮 2.前导轨 3.后导轨 4.环形橡胶履带 5.张紧轮6.张紧轮机构 7.行走支架 8.履带驱动轮 9.连接机构10.导向轮 11.拖拉机后输出轴 12.后桥外壳 13.销轴王庭茂912011.03责任编辑：TECHNIQUE技术设计制造连接起来并可以相互旋转。在前导轨 2 和后导轨 3 上方各与行走支架 7 固定连接两个可转动的支重轮 1， 履带驱动轮 8 可与拖拉机后输出轴直接连接，使得履带驱动轮 8 随拖拉机的后输出轴转动。行走支架 7 上连接有张紧轮机构 6， 在行走支架 7 上还连接一个导向轮 10 与张紧装置中的张紧轮 5 前后对应， 环形橡胶履带

6、 4 套设在履带驱动轮 8、 支重轮 1、 张紧轮5 和导向轮 10 上， 履带驱动轮 8 与环形橡胶履带 4 相啮合。该三角履带式驱动装置在拖拉机上的安装方式为将履带驱动轮 8 与拖拉机的后输出轴 11 连接，通过销轴 13 将行走支架 7 与安装在拖拉机后桥外壳 12 上的连接机构 9 铰接。如图 1 所示， 环形橡胶履带 4 上设有用于与履带驱动轮 8啮合的内钢齿， 构成链条式传动结构。导向轮 10 固定在行走支架 7 的前端， 并且导向轮 10 的轮缘恰好通过履带 4 内钢齿的中间， 同样张紧轮 5 也在履带 4 内钢齿的中间， 在运动过程中避免了振动、 转弯导致履带发生的跑偏、 脱落

7、现象， 保证履带驱动轮的轮齿能与履带内钢板的有效啮合。在下部安装的前后导轨 2、 3 在履带 4 内钢齿的中间可以防止运动过程中履带脱落的现象。在遇到地面不平整时， 行走支架 7 可以绕销轴 13 旋转， 保证适应各种不同的地面条件， 也减轻了拖拉机的受力。如图 2 所示， 与拖拉机后轮驱动轴连接的结构包括行走支架 7、 履带驱动轮 8、 支承轴 11、 密封圈 12、 轴承 13、 轴套 14和防松螺母 15 等部件，履带驱动轮 8 和支承轴 11 通过螺栓与后输出轴 10 连接， 在支承轴 11 上设置两个轴承 13， 其间隔以轴套 14， 支承轴 11 根部设置防水防尘密封圈 12， 在

8、支承轴的端头上连接防松螺母 15， 使得轴承在支承轴上轴向固定。在轴承 13 上套设行走支架 7 并通过轴承 13 和连接套台阶实现行走支架 7 的轴向定位并可以旋转。由于该装置以拖拉机纵向中心轴线呈对称分布，以拖拉机的右侧行走装置为例， 卸下轮式拖拉机的后轮， 通过螺栓等可以将行走装置与拖拉机后输出轴连接。支重轮 1、 导向轮 9、张紧轮 5、 前导轨 2、 后导轨 3 以及张紧轮机构 6 均与行走支架 7 连接， 环形橡胶履带 4 环套在驱动轮 8、 导向轮 9、 支重轮1 和张紧轮 5 上。 行走支架 7 没有通过连接机构将行走支架固定在拖拉机的后桥壳体上，而是直接通过履带驱动轮和支承轴

9、固定在拖拉机的后输出轴 10 上。由于本行走装置直接安装在拖拉机后输出轴上，不受拖拉机后桥壳体外形尺寸的限制， 具有较强的通用性， 由拖拉机后输出轴直接带动驱动轮转动， 可以实现拖拉机的行走。半履带拖拉机需在水田里工作，经常与泥水接触并旋转的支重轮、 张紧轮、 导向轮和与之配合的轴承、 轴之间必须设置防水密封装置，该密封装置设置在轴承端面一侧的轴和轮的轮毂之间的环形空间中，其包括密封装置和封闭该环形空间的密封盖。如图 3 所示， 密封装置由唇形密封圈 4 和波浪形密封圈 5组成。 以张紧轮 3 安装在轴 1 上为例， 在张紧轮 3 与轴 1 之间设置轴承 2， 在轴承的一端设置内密封圈 4、

10、外密封圈 5 和密封端盖 6。 内密封圈 4 与外密封圈 5 接触的内壁上设有环形密封 7， 其为与密封圈的轴线具有一定倾角的环片， 为更好防水，1.轴 2.轴承 3.张紧轮 4.内密封圈 5.外密封圈6.密封端盖 7.环形密封 8.密封内圈图3防水密封装置4与拖拉机后轮驱动轴连接的三角履带式行走装置结构5防水密封装置1.支重轮 2.前导轨 3.后导轨 4.环形橡胶履带 5.张紧轮 6.张紧轮机构 7.行走支架 8.履带驱动轮 9.导向轮10.拖拉机后输出轴 11.支承轴 12.密封圈 13.轴承14.轴套 15.防松螺母图2与驱动轴连接的行走装置结构王庭茂922011.03责任编辑：TECH

11、NIQUE设计制造技术该环形密封 7 在密封圈的轴线方向上为若干层， 本方案中为 3层。外密封圈 5 和轴 1 接合面间套设有一层波浪状橡胶的密封内圈 8， 既能防尘防水， 外密封圈 5 还能起到轴套作用用于轴向定位。 内密封圈 4 的仿唇形设计， 通过 3 道环形密封 7 可以将灰尘、 泥水隔离在外面。因此内密封圈 4 和外密封圈 5 的组合使用可有效防止灰尘、 泥水进入轴承内， 提高了轴承的使用寿命， 同时还延长了内、 外密封圈的使用寿命。为了保证橡胶履带的张紧度，设计了可调节长度的张紧装置。 其结构如图 4 所示， 该装置由张紧支架 1、 T形螺母 2、 支撑板 5、 张紧轮 8、 张紧

12、螺栓 3、 定位螺母 4 和伸缩方管 7 等组成，将张紧轮 8 固定在可伸缩方管 7 上， T形螺母 2 焊接在张紧支架 1 上， 张紧支架 1 又焊接在伸缩方管 7 上， 伸缩方管可以在行走支架 6 上移动， 通过旋转张紧螺栓 3， 即可调节伸缩方管 7 在行走支架 6 上的位置， 从而调节张紧轮的张紧程度。该半履带拖拉机的行走装置为与拖拉机的后轮驱动轴连接的三角履带式驱动装置，前轮驱动装置连接的仍然是轮式行走机构。该三角履带式驱动装置与轮胎具有互换性； 因此，在水田、 山地作业时可以在后轮上安装履带装置， 当拖拉机在公路上行驶、 在旱田作业时， 又可以换成轮胎， 可有效提高拖拉机的利用率。

13、该半履带拖拉机左、右行走支架与拖拉机的纵向轴线对称分布， 保证了拖拉机左、 右两个半轴受力相同； 由于采用橡胶履带， 增加了与地面的接触面积， 因而减少了拖拉机的下陷深度， 减少了拖拉机的打滑率， 提高了拖拉机的牵引效率。由于加长、 加宽了拖拉机后部的对地支撑点， 其爬坡性能和牵引效率良好。图4张紧机构1.张紧支架 2.T 形螺母 3.张紧螺栓 4.定位螺母5.支撑板 6.行走支架 7.伸缩方管 8.张紧轮6橡胶履带的张紧7特点现有的播种机在播种不同的作物或有不同的农艺要求时， 作物播种株距需要适时改变， 为了节省调整时间、 提高工作效率， 变速箱在播种机传动系统中的应用就显得尤为重要。现有的

14、变速箱有两轴拉簧式、两轴定位式和三轴机械拨叉式等。两轴的性能不稳定， 易出现跳齿、 定位不准等现象； 三轴的变速繁琐、 体积大、 输出变速比小且成本高。BSH- 8 型变速箱适用于各种播种机变速系统，改变了传统的依靠变换链轮来调整株距的方式，只通过利用变速箱不同挡位传出的不同变速比来调整株距。本变速箱有 8 个变速比， 分布均匀， 适应一般作物的株距要求， 方便适用。主要技术参数见表 1。该变速箱为三轴同步机械式变速箱， 轴与齿轮采用滑动换位连接方式， 操纵方式为拉杆滑动键。主动轴 2 个挡位， 被动轴4 个挡位， 共可输出 8 种变速比， 变速箱结构如图 1 所示。（1） 主动轴。如图 2， 主动轴装配包括上拉杆、 滑动键、 弹簧、 主动轴、 20 齿齿轮、 28 齿齿轮及间隔套等。上拉杆带动滑BSH-8 型滑动换位连接变速箱的研制简介庞喜泉王德娟杜秀国（辽宁省开原市勃农机械有限公司）1用途3006拉杆8 挡2.29、1.95、1.66、1.41、1.27、1.08 、 0.92 、 0.78锂基质润滑油最大输入扭距N m质量kg操作形式挡位速比润滑油 （主箱 ）2主要技术参数3变速箱结构表1BSH-8型变速箱技术参数方茹娟93