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1、摘 要为了适应现代化生产的需要，履带拖拉机不断提高了行驶速度。为了增强履带拖拉机的机动性能，要求其能够进行任意半径转向。为了避免拖拉机履带对路面的滑磨，又要求两条履带能够实现差速。这就需要有一种机构来实现拖拉机的这些使用要求。此时，机械液压双功率流差速式转向机构的优点就体现出来了。这种转向机构在保证连续无级输出转速的前提下应用较小的液压元件功率大幅度提高车辆输出的总功率，并且其传动效率远远超过纯液压转向机构的传动效率。对此，基于双功率流传动原理，利用液压元件的无极调速特性，对适合履带车辆的液压机械双功率流差速转向机构的转向原理进行了分析。并且从履带拖拉机机械液压双功率差速式转向机构的转向特点入
2、手，分析了三种有代表性的液压机械双功率差速式转向机构的转向性能和转向指标。最后，选择了一拖公司设计的行星排机构进行设计计算，提出了转向机构行星排特性参数的确定原则，并结合东方红1302R型橡胶履带拖拉机进行了参数设计和转向运动性能分析，所选参数满足整机性能的要求。关键词：拖拉机 机械液压双功率流差速转向机构 设计AbstractProduction in order to meet the needs of modernization, crawler tractors continuously improve the speed. To enhance tractor mechanical
3、functions required to carry out arbitrary radius steering. To avoid crawler tractor on the road friction and also requires two tracks to achieve differential. This need for a body to achieve these tractor use requirements. At this time, the mechanical-hydraulic power flow Differential Steering insti
4、tutions on the merits of the reflected. This shift in the level of continuous output speed without the prerequisite of the application of smaller hydraulic components significantly improve power transmission The total power, and its transmission efficiency far exceed net hydraulic steering mechanism
5、 of transmission efficiency. In this regard, based on the popular action-power principle, the use of hydraulic components of limitless speed characteristics, Tracked vehicles suitable for the mechanical-hydraulic differential power flow shifted to the principle of analysis. Tractor and machinery fro
6、m the two hydraulic power differential steering the steering characteristics, Analysis of three representative mechanical-hydraulic power-shift differential to the performance indicators and steering. Finally, the choice of a trailer company in the planetary bodies arrangements for the design, made
7、arrangements to planetary bodies characteristic parameters of the principles, and the combination of the East-1302 R-rubber track tractor parameters for the design and performance analysis to campaign, Whole selected parameters to meet performance requirements.Keywords : tractor-mechanical hydraulic
8、 power flow differential steering mechanism design目 录第一章 绪论. . .1第二章 方案分析.42.1转向性能. . . .4 2.2评价指标. . . .4 2.3卡特.小松.一拖公司三种产品方案的比较. .5第三章 设计计算.73.1行星齿轮的设计计算. . .7 3.1.1选取行星齿轮传动的传动类型和传动简图. 73.1.2进行行星齿轮传动的配齿计算. . .73.1.3初步计算齿轮的主要参数. . . . 83.1.4几何尺寸计算. . . . . . . . .9 3.1.5行星齿轮传动装配条件的验算. . . . . . . .
9、113.1.6计算行星齿轮传动的效率 . . . . . . .11 3.2 最终传动部分的设计计算.123.2.1最终传动比齿轮的设计计算. .123.2.2 最终传动比齿轮的尺寸计算. . 133.2.3最终传动齿轮上短支撑轴的设计计算. 143.3 液压马达部分的设计计算. .143.3.1液压马达输出端齿轮的设计计算.143.3.2液压马达输出端齿轮的尺寸计算. .15第四章 校核计算. . . . . . . . . . . .174.1 行星齿轮传动的校核计算. . . . . . . . 174.2 最终传动部分的校核计算. . . . . . . . 19参考文献.21致谢.2
10、2 第一章 绪论 履带作为车辆的行走机构既加强了车辆离开道路的越野能力，也增大了车辆的负重能力。车辆的转向机构是车辆的重要组成部分，转向机构性能的优劣直接影响其技术性能。由于履带车辆的转向原理与轮式车辆根本不同，是履带车辆很难再任何速度下按驾驶员意愿使车辆按一定的转向半径转向。随着农用履带车辆功率的增大和车速的提高，对其转向机动性的要求也越来越高，对新型转向机构的研究也越加迫切。机电液新技术的发展，使机动性高，能耗低，性能优良的新型转向机构的开发有了可能。依据不同的分类方法，履带车辆的转向机构可根据车辆在转向过程中功率流的传递方式分为单公履流转向和双功率流转向机构，也可根据在转向中履带的运动有
11、无联系而分为独立式转向机构和差速式转向机构。单功率流转向机构一般构造的方法是在变速机构后串联某种转向机构，是构成履带车辆转向传动的最为简单的方法。单功率流转向机构是最简单的转向机构，其中最常用的有转向离合器，单差速器，双差速器，行星转向机构等。单功率转向的缺点是明显的，车辆仅有几个固定的转向半径，按非规定的转向半径转向时，要靠摩擦元件的滑磨来实现，难以得到稳定准确的转向半径；其次是在转向过程中摩擦元件的剧烈滑磨会带来发热和磨损，使传动效率降低，特别是在较大功率的转向状态下，会存在较大的功率损失，以致常需降速转向；另外，剧烈的摩擦也使机构容易损坏，导致工作可靠性差，寿命降低。在发动机后，将发动机
12、功率分成变速和转向两路并列传递，就是双功率转向机构。双功率流转向机构将用于直线推进的变速机构与造成左右不、侧履带速度差的转向机构在传动系统中并列，转向机构在车辆直驶时不造成两侧履带的速度差，在转向时，变速流提供各档不同的直线行驶速度与转向机构造成的两侧履带的速度差汇流，实现车辆的转向。在双功率流转向机构中又分为机械是双功率流转向机构和机械液压式双功率流转向机构。在单功率流转向机构的基础上最早出现的是直驶和转向两功率流均由机械装置来实现的机械式双功率流转向机构。此种转向机构主要由两个变速箱，行星齿轮传动机构，离合器和行星齿轮机构制动器组成，在转向性能上较单功率流转向机构有很大的提高，但是它的转向
13、半径仍然是有级的。档位越低，得到的转向半径越小；档位越高，得到的转向半径越大。仍然不适应车辆在所有不同曲率的道路上用圆滑轨迹转向行驶的需要，也不能排除部分接合摩擦元件进行滑磨转向及由滑膜所带来的一系列问题。机械式转向机构的转向性能容易受到驾驶员的驾驶技术，体力条件和离合器制动器磨损的影响，并且容易给驾驶员带来疲劳。随着机电液压及人机工程技术的发展，机械式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。在机械系统上附加液压泵-液压马达驱动的机械-液压转向系统将逐渐得到应用。机械液压式双功率流转向机构由发动机，变量泵，控制阀，定量马达，多档变速箱以及后桥转向差动机构组成。它将由发动机传来
14、的机械功率流在多档变速箱的输入轴上分流，一路流经由液压泵-液压马达组成的转向调速系统；另一路流经多档变速器，最后在行星排上合流，然后经行星排中的某一部件（如行星架）传到车辆的最终传动上。由于液压泵和液压马达可以无级控制，因此使用这类转向机构既可以获得车辆两侧的速度差实现无级控制，又克服了机械式转向机构的许多特点。若液压马达不工作，只有来自中央传动的功率流，由于液压马达可实现无级控制，因此车辆两侧履带驱动轮转速差可以有无穷多个，可得到无穷多个转向半径，即可实现无级转向，驾驶员只要操纵转向盘转动液压装置，就可使车辆稳定的沿一定的圆弧行驶。这种转向机构不但具有结构好，没有摩擦元件，寿命长，效率高，工作可靠，布置简便，维修调教少及降低能耗等特点外，而且在
