工程機械底盤行駛理論(已修改)
2025-09-23 20:54 本頁面
【正文】 第一章 工程機械底盤 行駛理論 行駛理論主要研究內(nèi)容 : 行駛理論主要研究工程機械行走機構(gòu)的附著牽引性能、牽引計算，研究牽引功率、牽引效率、行駛速度、滑轉(zhuǎn)率、燃油消耗量和牽引力之間的關(guān)系。 對于現(xiàn)有的工程機械，通過牽引計算可以進行牽引性能和經(jīng)濟性的比較。 對于正在設(shè)計的工程機械，通過牽引計算可確定發(fā)動機功率、傳動系統(tǒng)的基本參數(shù)，并可預(yù)計所設(shè)計機械的牽引性能和經(jīng)濟性。 主要研究目的 : 工程機械的行駛原理 主 要 內(nèi) 容 第一節(jié) 輪式底盤行駛原理 第二節(jié) 行駛阻力 第三節(jié) 附著性能 第四節(jié) 工程機械的整機性能 第一節(jié) 輪式底盤行駛原理 驅(qū)動輪 從動輪 一、 行駛原理 裝載機、推土機、汽車起重機、翻斗車等這類作業(yè)機械，都是利用發(fā)動機的動力，經(jīng)傳動系傳到車輪或履帶上以后，借助于對地面作用所產(chǎn)生的牽引力 PK行駛的。如圖所示為后輪驅(qū)動的輪胎式推土機在水平地面上作等速直線運動時的受力。 驅(qū)動力 PK和行駛阻力 Pf ? 作用在推土機上的外力有重力G、推土阻力 PT及地面作用于車輪的諸反作用力。 ? 由傳動系統(tǒng)傳到后輪的驅(qū)動力矩 MK對推土機整體來說是內(nèi)力矩，所以在圖上以虛線表示 ? 推動輪式機械運動的力，是通過車輪對地面的作用而由 地面產(chǎn)生的。 ? 車輪上受有和運動方向一致的地面反作用力時稱為驅(qū)動輪、受有和運動方向相反的地面反作用力時稱為從動輪。 驅(qū)動力也可稱為切線牽引力。 驅(qū)動力 PK和行駛阻力 Pf dedKK riMrMP ???? ?rd 式中 :rd— 動力半徑 ,為車輪中心到驅(qū)動力 PK之間的距離 。 η∑— 傳動系統(tǒng)效率，對機械傳動為機械效率 。對液力機械傳動，應(yīng)包含液力變矩器的效率；對液壓傳動，應(yīng)包含液壓系統(tǒng)的效率； i ∑ — 傳動系統(tǒng) (從發(fā)動機到驅(qū)動輪 )的總傳動比。 輪式機械 (1) 驅(qū)動力 PK 履帶式機械 驅(qū)動力 PK和行駛阻力 Pf KeqKKqK riMrMP ???? ???式中 : ηq— 履帶驅(qū)動段的效率，通常取 ～ ； rK— 履帶機械驅(qū)動輪節(jié)圓半徑 ,可按下式近似計算： ?2tKKlZr ?式中： ZK — 圍繞驅(qū)動鏈輪一周的履帶板數(shù)目，對于非間齒嚙合，即驅(qū)動鏈輪的齒數(shù)，對間齒嚙合，則為驅(qū)動鏈輪齒數(shù)之半； lt — 履帶板節(jié)距，即每塊履帶板兩端銷孔中心線間的距離。 對于輪式機械 ,行駛阻力應(yīng)為所有車輪所承受阻力的總和 驅(qū)動力 PK和行駛阻力 Pf (2) 行駛阻力 Pf 21 fff PPP ??(3) 有效牽引力 PKP 21 ffKKP PPPP ???fKKP PPP ??輪式機械 履帶機械 附著力 PΦ 驅(qū)動力 PK的值受限于發(fā)動機功率及傳動系統(tǒng)傳動比。而推動機械運動的驅(qū)動力是地面的反作用力 ,因此 PK的 最大值 又 受到地面附著性能的限制 。在車輪（履帶）結(jié)構(gòu)與地面條件給定時，存在一個機械所能產(chǎn)生的最大驅(qū)動力（即附著力） PΦ，無論發(fā)動機和傳動系的參數(shù)怎樣變化， PK是不能大于 PΦ的。所以車輛在水平地面上行駛的充分必要條件是： fKPK PPPP ????if ?? PrMdKthen dKK rMP ?m a xif ?? PrMdKthen ?? PPK ma x二、輪式行走機構(gòu)運動學(xué) 車輪滾動的三種情況 （ 1）純滾動 （ 2）滑移 （ 3）滑轉(zhuǎn) ?? rOOvv T ??? 1?? ? vOOvvv T ???? 1?? ? vOOvvv T ???? 1問題： 車輪運動時何種狀態(tài)下會出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)？何種狀態(tài)下會出現(xiàn)滑移？ Tvv?Tvv?Tvv?行駛速度 （ 1）理論行駛速度 車輪在地面上無滑動的滾動時，其中心的平移速度為理論行駛速度。 KdT rv ??（ 2）實際行駛速度 車輪在地面上有滑動的滾動時，其中心的平移速度為實際行駛速度。 Krv ??式中： r— 車輪的滾動半徑，是一個變量，與車輪滾動情況有關(guān)，通常由試驗方法確定，可測取行駛距離 S和驅(qū)動輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。 KnSr?2?車輪滑動特性的評價 （ 1）滑轉(zhuǎn)率 δ 定義： 機械理論行駛速度與實際速度之差對理論速度的比值。 dTTrrvvv ???? 1?（ 2）滑移率 S 定義： rrvvvS dT ???? 1 滑轉(zhuǎn)率表示因滑轉(zhuǎn)而損失的行駛速度的百分率。其大小與路面條件、輪胎狀態(tài)、垂直載荷及驅(qū)動力大小有關(guān)。 滑移率主要用于衡量車輪制動時的滑動情況。例如，汽車的 ABS系統(tǒng)，滑移率設(shè)計在 20%左右。 二、輪式行走機構(gòu)動力學(xué) 從動輪動力學(xué) 根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，受有垂直載荷作用的車輪在水平地面上滾動時，地面對輪
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