工程机械理论与设计：履带行驶机构动力学解析

1.履带式车辆驱动链轮上的动力消耗

由于履带行驶机构结构较为复杂，内部相对运动的零件较多，因此内部功率消耗也较多，这是对它进行动力学分析时要加以注意之处。

发动机传递给驱动轮的动力，除了克服作业阻力、履带沿路面的滚动阻力外，还要有一部分用来克服台车架各运动零件和履带本身的内摩擦。

式中　MK——发动机传给驱动轮的驱动转矩；

　　　MKP——克服水平作业阻力所需驱动转矩；

　　　Mf——克服履带沿地面滚动阻力所需驱动转矩；

　　　Mm——克服台车架和履带的内部摩擦所需驱动转矩。

下面分别说明这些力矩的求法：

式中　Pf——履带在路面上行驶的滚动阻力。

Mm包括履带链轨节铰销中的摩擦，引导轮、托链轮轴承中的摩擦，支重轮轴承中的摩擦和支重轮沿链轨的滚动摩擦，驱动链轮与链轨啮合时的摩擦及履带的振动等所需的驱动转矩。即

式中　Mm1——克服履带链轨节铰销中的摩擦所需驱动力矩；

　　　Mm2——克服引导轮、托链轮轴承中的摩擦所需驱动力矩；

　　　Mm2——克服支重轮轴承中的摩擦和支重轮沿链轨的滚动摩擦所需驱动力矩。

2.履带式行驶机构的滚动阻力

从式（3.28）所表达的驱动轮转矩消耗情况来看，其中损失掉的转矩包括有两部分：一部分是由行驶机构各摩擦副中的摩擦阻力所造成的损失，如Mm；另一部分是由于履带行驶机构在行驶时，履带的滚动阻力所造成的损失，如Mf。(www.xing528.com)

将式（3.28）除以驱动轮动力半径 rd ，便可求得相应的阻力：

即

在这两部分损失中，Mm/rd 消耗于行走机构的内部，而Mf/rd则消耗于行走机构的外部。

外部行驶阻力Pf=Mf/rd和内部行驶阻力 Pm=Mm/rd 很难单独测出，通常只能在拖动试验中把两种损失混在一起测出。在拖动试验中，被测车辆（不加任何制动）由牵引车牵引，用测力计测量出牵引时的拉力，此拉力就是被测车辆的滚动阻力（见图3.7）。

图3.7　履带式滚动阻力测定

根据试验结果，滚动阻力 Pf 近似地与机重G 成正比，因而滚动阻力常常用滚动阻力系数与机重的乘积来去示

式中　f——履带式机构的滚动阻力系数；

　　　G——履带式机械的总重量。

在表3.3 中列出了不同地面条件下从试验中获得的滚动阻力系数f 值。

表3.3　履带式机械的滚动阻力系数f 和附着系数ϕ

由于履带行驶机构的特殊性，通常将把履带行驶机构内部摩擦阻力中固定数值那一部分纳入外部滚动阻力中去形成了等效滚动阻力，再把随链轮驱动力而变化的那一部分摩擦阻力以驱动效率 ηq考虑而形成等效驱动转矩MK⋅ηq。这样归纳的结果，由于把履带行驶机构视作无内摩擦损失的机构而使得对它进行动力学计算和测试都很方便，即