吴淑霞;张世伟
【摘 要】目前国内的履带式作业机如东方红履带拖拉机、各种履带式推土机等大部分采用转向离合器作为转向机构.行星转向机构的应用仅见于前苏联履带式拖拉机,该驱动桥具有零件数目少、零件耐磨性高、故障少、对传动系实现一定速比的降速等优点,有不少可取之处,文中针对前苏联ДТ-75 МЛ履带拖拉机对履带驱动桥行星转向机构的工作原理进行了理论分析,为国内行星转向机构履带驱动桥的开发提供一些技术参考.
【年(卷),期】2012(000)012
【总页数】3页(P143-145)
【关键词】履带驱动桥;行星转向机构
【作 者】吴淑霞;张世伟
【作者单位】青海第二机床制造有限责任公司,西宁810021;青海第二机床制造有限责任公司,西宁810021
【正文语种】中 文
反光雨衣【中图分类】TH132.4
1 引 言
履带驱动桥由中央传动、转向机构、制动器和最终传动四个部件组成，履带式驱动桥的结构型式主要取决于转向机构的结构型式。
履带式作业机械的转向是依靠改变传递给两边履带的扭矩，并使两边履带的运动产生速度差实现的。也即转向是以切断或减小一边履带的扭矩，并以制动器断续制动这一边的履带来获取所需转向半径的，因而转向时履带式作业机械走的是折线轨迹。
根据这一转向特点，履带式作业机械的转向机构应满足如下一些要求：（1）应保证履带式作业机械能得到与各种转向半径相适应的折线运动轨迹，而不发生转向急动现象；（2）力
求有较小的最小转向半径，以提高履带式作业机械的机动性；（3）转向时发动机载荷和直线行驶时发动机载荷比ζ 要小。同时，转向时的平均速度不应比直线行驶速度有明显下降；（4）在不操纵转向机构时，作业机械具有良好的直线行驶稳定性；（5）操纵省力；（6）转向机构的结构尺寸，应尽量使履带驱动桥有较小的横向外廓尺寸。
以上这些要求的满足程度与转向机构的结构型式有关。现代履带式作业机械的转向机构，主要有转向离合器、双差速器与行星转向机械三类结构方案。
谢宇风由于双差速器不能实现原地转向，现代履带式作业机械中已很少采用双差速器作为转向机构。
转向离合器因为具有作业机械的直线行驶性好、能原地转向、转向半径变化范围大、转向时发动机的附加载荷小等一系列优点，成为目前应用最为广泛的一种转向机构，但这种装置也存在构造复杂、故障多、维修麻烦等一些缺点。
行星转向机构的工作原理与转向离合器相同，它同样具有作业机械的直线行驶性好、能原地转向、转向半径变化范围大、转向时发动机的附加载荷小等一系列优点。此外，与转向
离合器相比，它还具有零件数目少、零件耐磨性高（与干式转向离合器相比）、故障少、能有效利用中央传动齿轮副所占空间、可以缩小履带驱动桥的横向外廓尺寸、可对传动系实现一定速比的降速、对太阳轮制动器的操纵比较省力等优点，因而在前苏联的大功率履带式作业机械上得到了广泛的采用。目前国内履带式拖拉机已有企业在尝试将此转向机构用于履带式拖拉机驱动桥，本文主要以前苏联ДТ－75МЛ 履带拖拉机的行星转向机构为基础对其进行理论分析，并在此基础上提出一些改进建议。 2 行星转向机构原理
前苏联ДТ－75МЛ 履带拖拉机的行星转向机构如图1 所示。前苏联ДТ－75МЛ 履带拖拉机的行星转向机构的工作原理如图2 所示。
图1 ДТ－75МЛ 履带拖拉机行星转向机构装配图1.停车制动毂 2.停车制动带 3.转向制动毂 4.转向制动带5.调整垫片 6.从动锥齿轮 7.太阳轮 8.行星轮 9.内齿圈10.行星齿轮架
图2 中，行星转向机构的环齿轮7 和9 与中央传动从动锥齿轮6 固定在一起；装在行星齿轮架17 和18 上的行星齿轮16 和19，分别保持与环齿轮9 和7、太阳轮10 和5 常啮合；行星
齿轮架17 和18 则分别与终传动主动齿轮13 和2 通过花键刚性相连；左、右主动齿轮花键轴上分别装有停车制动器3 和12，太阳轮5 和10 的轮毂上分别装有转向制动器4 和11。
图2 行星转向机构工作原理示意图1，14. 驱动链轮 2，13. 终传动主动齿轮 3，12. 停车制动器4，11.转向制动器 5，10.太阳轮 6.从动锥齿轮 7，9.环齿轮8. 主动锥齿轮 15，20. 终传动从动齿轮 16，19. 行星齿轮17，18.行星齿轮架
动力由变速箱的主动锥齿轮8 传给从动锥齿轮6，然后由环齿轮7 和9（通常做成一体）传入转向机构。转动的环齿轮7 和9 与行星齿轮19 和16 啮合，并带动行星齿轮19 和16 运转（行星齿轮的运转即有自转又有公转），行星齿轮19 和16 的公转分别是绕太阳轮5 和10 进行的。行星齿轮19 和16 的转动分别经由行星齿轮架18 和17 传给终传动主动齿轮2 和13，故终传动主动齿轮2 和13 的转速分别等于行星齿轮19 和16 的公转转速。所以，从动锥齿轮6 与终传动主动齿轮2 和13 的转速是不一样的。
3 作业机械直线行驶、缓慢转弯、急转弯时行星转向机构的工作原理
3.1 作业机械直线行驶
钢管在线
此时，两侧的转向制动器都保持在制动状态，将两侧太阳轮同时制动，而两侧停车制动器则保持在放松状态。这时中央传动的扭矩经两个行星排均匀地传给两边的驱动链轮，实现了作业机械的直线行驶。
此时行星转向机构的运动简图如图3（a）所示，其传动比为：
式中：i 为传动比；Z5 为太阳轮5 的齿数；Z2 为环齿轮2 的齿数。
从式（1）中可以看出，与传统的转向离合器不同，行星转向机构在后桥轴处有一个附加的传动比。
图3 行星转向机构的运动简图1.输出轴 2.环齿轮 3.行星齿轮 4.行星齿轮架 5.太阳轮
若设：n2 为环齿轮2 的转速；n3 为行星齿轮3 的绝对转速；n4 为行星齿轮架4 的转速；n5 为太阳轮5 的转速。
由于此时n5＝0，故各转速间存在以下关系：
式中，Z2、Z3、Z5 分别为环齿轮2、行星齿轮3、太阳轮5 的齿数，由以上二式可得行星
齿轮架4 的输出转速为：
根据行星齿轮传动的受力特点，作业机械在匀速直线运动时（太阳轮5 是被制动的），太阳轮5 与行星齿轮架4 所承受力矩为：AR空间定位
式中：MT 为太阳轮5 的制动扭矩；M2 为环齿轮2 的输入扭矩；MK 为行星齿轮架4（也即后桥半轴）的输出扭矩。
式（3）中，Z5 小于Z2，所以MT 小于M2，即太阳轮5 的制动扭矩小于环齿轮2 的输入扭矩，故太阳轮容易制动。
从式（4）中可以看出，行星转向机构后桥半轴的输出扭矩得到一定传动比的放大，这样就减轻了主离合器及变速箱的扭矩，使其寿命得到一定程度的提高。
3.2 作业机械缓慢转弯
此时，需要放松转向内侧一边的转向制动器，例如向左转向时应放松左边的转向制动器。这时，左侧转向制动器制动力矩MT 下降，当MT 减小到小于式（4）确定的值时，说明行
星轮系传递到左侧最终传动上的扭矩低于工作阻力矩，必然引起左侧履带速度的减小，作业机械以较大转弯半径向左侧转向。
此时转向侧行星转向机构的运动简图如图3（b）所示,由于转向制动器的放松，使得太阳轮5 的转速从零变为n4，此时环齿轮2、行星齿轮3、行星齿轮架4、太阳轮5 的转速间存在下述关系：
由以上二式可得行星齿轮架4 的输出转速为：磁疗手链
由于太阳轮5 由静止进入运动，使行星转向机构由单自由度系统变成双自由度系统。
从图中分析太阳轮5 的受力可以看出，三个行星轮3 对太阳轮5 的作用力会构成使太阳轮5顺时针转动的力矩，当MT 减小到一定程度时，太阳轮5 必然按照与内齿圈2 相反的方向转动，即式（5）中的n5 应为负值。所以，由式（5）计算出的n4 要比由式（2）计算出的n4 小，这就说明：作业机械在缓慢转向时，转向侧行星齿轮架4 的转速下降，而行星齿轮3 自转的转速升高，使转向侧半轴的转速变慢，实现了作业机械向该侧的缓慢转向。生产数据采集
3.3 作业机械急转弯
如果作业机械需要以较小的半径转向（也就是常说的急转弯）时，就需要在放松需转向一侧的转向制动器的同时，继续收紧同一侧的停车制动器。也就是在切断该侧动力的同时又附加了一个制动力矩，这就会使该侧的半轴迅速停止转动，作业机械便以较小的转弯半径实现了向该侧的急转弯。
此时转向侧行星转向机构的运动简图如图3（c）所示，由式（5）可以看出，由于n2 不变，故随着停车制动器的收紧，n4 下降的同时n5 逐渐升高，行星齿轮3 的自转转速相应增加。当停车制动器收紧到行星齿轮架4 完全停止转动时，行星转向机构就转化成为定轴轮系。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议