【文章內(nèi)容簡介】 力分 動 器 取 力后 置 式傳 動 軸 取 力 下面著重介紹幾種常用的取力方式： 1）發(fā)動機(jī)前端取力 發(fā)動機(jī)前端取力是一種常用的形式，一般是有正時齒輪室或由發(fā)動機(jī)的風(fēng)扇，水泵的皮帶輪輸出。 圖 是有一種發(fā)動機(jī)前端取力的布置方式， 取力后用來驅(qū)動混凝土攪拌運(yùn)輸車的滾筒。這種取力方式適用于有普通長頭式汽車底盤改裝的專用車輛。由于該取力方式的取力器到裝用裝置的距離太長，且需要轉(zhuǎn)換傳動方向，若采用機(jī)械傳動其機(jī)構(gòu)就很復(fù)雜，因此一般采用液力傳動。 14 圖 發(fā)動機(jī)前端取力 2）夾鉗式取力 圖 是飛輪前端取力的布置方案，在飛輪前端的曲軸齒輪通過中間軸齒輪帶動取力器齒輪，從而驅(qū)動取力器的輸出軸。這種取力方式的有點是不受主離合器的控制，但因改變了曲軸末端的結(jié)構(gòu)，對其平衡發(fā)動機(jī)制造會有一些影響。這種布置在機(jī)場消防中應(yīng) 用 較多 。 1— 發(fā)動機(jī) 2— 取力器 3— 水泵離合器 4— 高壓水泵 5— 變速器 6— 離合器 圖 夾鉗式取力 3）發(fā)動機(jī)后端取力 如圖 所示，這種取力方式 類似飛輪前端取力，取力器不受主離合器的控制，但區(qū)里齒輪位于主離合器之后。這種取力方式常用于有平頭式汽車底盤改裝的大、中、型混凝土攪拌運(yùn)輸車，取力器到滾筒的距離較短，因而傳動系統(tǒng)簡單，傳動效率較高。 15 1— 閥 2— 液壓泵 3— 取力器輸出 4— 變速器 5— 發(fā)動機(jī)曲軸及飛輪 圖 發(fā)動機(jī)后端取力的傳動路線 4）變速器上蓋取力 這種布置方案是改制原變速器的上蓋，將 取力器置于變速器之上，用一個惰輪和變速器的第一軸輸人齒輪常嚙合，再由該惰輪將動力傳給取力器的輸出軸， 固需改制原變速器頂蓋， 如圖 。這種取力方式亦具有和發(fā)動機(jī)同轉(zhuǎn)速輸出的特點，因而適合于需要高轉(zhuǎn)速輸入的工作裝置 ，如自卸車、冷藏車、垃圾車等一般都從變速器上端取力。 1— 齒輪軸 2— 離合器套 3— 花鍵軸 4— 蝸桿 5— 渦輪 6— 離合手柄 7— 法蘭 8— 變速器第一軸 9— 撥叉 10— 拉桿 11— 取力器殼體 12— 惰性齒輪 13— 小齒輪 圖 變速器上蓋取力器 5）變速器后端蓋取力 1— 發(fā)動機(jī) 2— 離合器 3— 變速箱 4— 取力器 5— 汽車傳動軸 16 圖 變速器后蓋取力示意圖 如圖 為一種變速器后端蓋取力傳動示意圖。動力有中間軸直接取出，并在中軸的后端蓋處輸出。 6）變速器側(cè)蓋取力 圖 變速器側(cè)蓋取力器 1氣缸； 2活塞； 4O 型封圈； 5活塞桿； 6彈簧； 7撥叉； 8滑動齒輪； 9接合齒輪； 10油封； 11輸出軸； 12滾針軸承； 13中間齒輪； 14外殼； 15定位銷； 16十字軸； 1 21傳動軸； 18泵架； 19彈性柱銷聯(lián)軸節(jié)； 20液壓泵； 22連接套筒 根據(jù)所選二類底盤的特點，本次設(shè)計采用發(fā)動機(jī)前端取力的方式。 整車性能分析 自卸車的整車性能分析也很重要 ,下面是對自卸車的各項性能進(jìn)行了逐一分析 ,確保自卸車在使用過程中安全可靠 。 一．汽車動力性能分析 發(fā)動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和輸出功率隨著發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化的二條重要特性曲線，為非線形曲線。工程實踐表明，可用二次三相式來描述汽車發(fā)動機(jī)的的外特性，即 cbnanT eee ??? 2 （ ） 式中 eT —— 發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 (N m)。 en —— 發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)速 (r/min)。 17 a、 b、 c—— 待定系數(shù)，由具體的外特性曲線決定。 根據(jù)外特性數(shù)值建立外特性方程式 如果已知發(fā)動機(jī)的外特性，則可利用拉格朗日三點插值法求出公式中的三個待定系數(shù)的 a、 b、 c。在外特性曲線上取三點，即 1eT 、 1en 、 2eT 、 2en 及 3eT 、 3n ，依拉氏插值三項式有 ))(( ))(())(( ))(())(( ))(( 2313 2131232 1323121 321 eeee eeeeeeeee eeeeeeeee eeeeee nnnn nnnnTnnnn nnnnTnnnn nnnnTT ?? ????? ????? ??? () 將上式展開，按冪次高低合并，即可得三個三個待定系數(shù)為： ))(())(())(( 2313 33212 23121 1 eeee eeeee eeeee e nnnn Tnnnn Tnnnn Ta ????????? （ ） ))(( )())(( )())(( )( 2313 3213212 2313121 132 eeee eeeeeee eeeeeee eee nnnn Tnnnnnn Tnnnnnn Tnnb ?? ???? ???? ??? () ))(())(())(( 2313 3213212 2313121 132 eeee eeeeeee eeeeeee eee nnnn Tnnnnnn Tnnnnnn Tnnc ????????? （ ） 因為不知道外特性曲線圖，故按經(jīng)驗公式擬合外特性方程式。 如果沒有所要發(fā)動機(jī)的外特性，但從發(fā)動機(jī)銘牌上知道該發(fā)動機(jī)的最大輸出功率及相應(yīng)轉(zhuǎn)速和該發(fā)動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩及相應(yīng)轉(zhuǎn)速時，可用下列經(jīng)驗公式來描述發(fā)動機(jī)的外特性： 22 )()( etpt pememe nnnnTTTT ????? （ ） 式中 emT —— 發(fā)動機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩（ N m） ,取 283Nm； tn ——發(fā)動機(jī)最大輸出轉(zhuǎn)矩時的轉(zhuǎn)速（ r/min）， 2667r/min； pn ——發(fā)動機(jī)最大輸出功率時的轉(zhuǎn)速（ r/min） ,4000r/min； pT —— 發(fā)動機(jī)最大輸出功率時的轉(zhuǎn)矩（ N m）。 pemp nPT 9550? =955099247。4000= m 18 由上述公式可得：??????????????????????2222)()()()(2)(pttpememptpemtptpemnnnTTTcnnTTnbnnTTa 所以 a=105 ； b=； c=. 自卸車在直線行駛時，驅(qū)動力和行駛阻力之間的關(guān)系式如下： t f w i jF F F F F? ? ? ? （ ） 式中 : tF —— 驅(qū)動力； fF —— 滾動阻力； wF —— 空氣阻力； iF —— 坡度阻力； jF —— 加速阻力。 1）驅(qū)動力 tF 的計算 自卸車在地面行駛時受到發(fā)動機(jī)限制所能產(chǎn)生的驅(qū)動力 tF 與發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 eT的關(guān)系為： dget riiTF ??0? （ ） 式中 gi —— 變速器某一擋的傳動比，分別為 ,： 0i ——主減速器傳動比， ； ?——傳動系統(tǒng)某一擋的機(jī)械效率， ； dr ——驅(qū)動輪的動力半徑 ,； ? —— 發(fā)動機(jī)外特性修正系數(shù)， 按 GB標(biāo)準(zhǔn)試驗中μ =。 2）滾動阻力 fF 的計算 自卸車的滾動阻力 fF 的計算公式為： 19 ?c osgfmF af ? （ ） 式中 am ——汽車的總質(zhì)量， 9750kg； ? ——道路坡度角 ,。 ； f ——滾動阻力系數(shù)， 。 滾動阻力系數(shù) f 取決于輪胎的結(jié)構(gòu)形式及氣壓、車輛的行駛速度、路面條件等因素。當(dāng)車速在 50km/h 以下時， f 可取常數(shù)；當(dāng)車速超過 50 km/h 時，可用經(jīng)驗公式kvff ?? 0 來求得 [7]。（式中 0f 、 k 、 v 分別為常數(shù)項、比例系數(shù)、道路清障車行駛的速度） 3）坡道阻力 iF 的計算 汽車上坡行駛時，整車重力沿坡道的分力為坡道阻力，其計算公式為： ?singmF ai ? （ ） 4)空氣阻力 wF 的計算 汽車的空氣阻力與車速 v 的平方成反比，即： vACF DDw ? （ ） 式中 DC ——空氣阻力系數(shù)， ； DA ——迎風(fēng)面積（ m2）， 。 5)加速阻力 jF 的計算 加速阻力是汽車加速行駛時所需克服的慣性阻力計算公式為： jmF aj ?? （ ） 式中 j —— 汽車加速度（ m/s2）； am —— 汽車整備質(zhì)量（ kg）； ? —— 傳統(tǒng)系統(tǒng)回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)， ～ 。 ? 的計算公式為： 20 222021 rmiiIrmIagfaw ?? ??? ? （ ） 式中 wI —— 車輪的轉(zhuǎn)動慣量 （ kgm2）； fI ——發(fā)動機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)動慣量（ kgm2）； r ——車輪的滾動半徑（ m）。 進(jìn)行動力性計算時，若 wI 、 fI 的值不確定，則可按下述經(jīng)驗公式估算 ? 值： 2211 gi??? ??? （ ） 式中 ~ ?? ?? 。低擋時取上限，高檔時取下限。 將式（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ） 綜 合 ， 得 ：jmAvCfgmriicbnan aaDadgee ????? ?????? 202 )s i nc os()( （ ） 又因為 rviin age ? （ ） 將式（ ）代入（ ）中得： )s i nc o s(212 ??? ????? fCCBvAvjm aaa （ ） 式中： ???????????????????gmCrCiiCrrbiiBACrraiiAadgdgDdg20122023303 7 1 4 ?????? 3 .汽車最高車速的確定 當(dāng)汽車以直接擋行使時有公式： DDdo ACrr aiA 04 23 ?? ?? =— do rrbiB 2??? = 21 dor ciC ???1 = gmC a??2 =—95550 )(4)( 2122 CfCAkCBD o???? = 表 汽車參數(shù) 名稱 符號 數(shù)值與單位 發(fā)動機(jī)最大功率 emP 99kw 發(fā)動機(jī)最大功率時的轉(zhuǎn)速 pn 4000r/min 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩 emT 283N m 發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩時的轉(zhuǎn)速 tn 2667 r/min 車輪動力半徑 dr m 車輪滾動半徑 r m 主減速比 oi 汽車迎風(fēng)面積 DA 汽車滿載總質(zhì)量 am 9750kg 表 各檔位時的系數(shù) A、 B、 C C2 和 D 的計算結(jié)果 檔位 A B 1C 2C D 1 66..448 95550 2