工程機械的整機性能

工程機械的整機性能工程機械運用技術專業(yè)國家教學資源庫動力性能牽引工況行駛過程的功率損失目錄動力性能動力性能3、加速性能1、行駛速度2、爬坡能力

動力特性反映的是作業(yè)機械在不同坡度的道路上行駛時，所具有的加速性能、所能達到的最大車速以及爬坡性能。動力性能影響到作業(yè)機械的作業(yè)生產(chǎn)率與適用性，尤其是對以運輸車輛為主的作業(yè)機械，如鏟運機、翻斗車等。動力性能

提高工作速度可以提高機械的生產(chǎn)率，但受限于機械的傳動形式和作業(yè)性質(zhì)，工作速度過高會使操縱困難。例如采用機械傳動系統(tǒng)的履帶式推土機在切土作業(yè)時，速度大于4km/h時操縱就很困難，對于液力機械傳動的推土機，由于適應載荷變化的性能較好，故其工作速度可比機械傳動的提高1～1.5km/h。（1）牽引工況最低檔理論工作速度1、行駛速度

自行式鏟運機由于牽引工況時的操縱比較簡單，可取4.5～7km/h，而當采用自動變速裝置時可取8km/h。履帶式機械：2.3～3km/h輪式機械：3～4km/h動力性能（2）運輸工況最高理論行駛速度

履帶式機械運輸工況的最高行駛速度，是指由一個工作地點轉(zhuǎn)移到另一工作地點時的最高行駛速度，一般其距離不遠。當距離遠時，往往用拖車運輸更為經(jīng)濟。故其最高行駛速度較低，一般取10～12km/h（半剛性懸架）或15～20km/h（彈性懸架）。動力性能時，其最高行駛速度僅為30～50km/h，而目前已出現(xiàn)采用彈性懸架、自動變速的自行式鏟運機，其最高行駛速度可達70～90km/h。提高行駛速度只有在一定的運距以上才能提高生產(chǎn)率。例如自行式鏟運機，當行駛速度大于40～50km/h時，僅在運土距離大于2—2.5公里時才能提高生產(chǎn)率。

對輪式機械，其運距較長而且運輸工況往往是主要作業(yè)工況，因此最高行駛速度較高。輪式機械的最高行駛速度往往受懸架和操縱形式的限制，如自行式鏟運機未采用彈性懸動力性能

爬坡性能主要用于檢驗作業(yè)機械掛最低檔等速上坡時能否爬限定的最大坡度。

最大坡度角還受到穩(wěn)定性、發(fā)動機功率、附著性能等因素的影響。對推土機、裝載機等，最大坡度角通常取25?～30?

。城市貨車要求能在坡度為30%的坡道上以37km/h的速度行駛。穩(wěn)定性較差的機械，如轉(zhuǎn)子后置式穩(wěn)定拌和機，最大坡度角取15?左右。

在30?坡度角時，要求作業(yè)機械在空檔滑退情況下，能在1m內(nèi)實現(xiàn)制動，作為制動能力是否合格的依據(jù)之一。2、爬坡能力動力性能3、加速性能

機械加速行駛時，需克服機械平移加速的慣性力和回轉(zhuǎn)零件加速回轉(zhuǎn)的慣性力矩。（1）平移加速的慣性阻力Pj1（2）回轉(zhuǎn)零件加速回轉(zhuǎn)引起的慣性阻力Pj2

在機械各回轉(zhuǎn)零件中，發(fā)動機的飛輪和車輪的轉(zhuǎn)動慣量遠較其他零件為大；故在計算Pj2時，其他回轉(zhuǎn)零件的影響一般忽略不計。（履帶式機械則還要考慮履帶作回轉(zhuǎn)運動的慣性）。動力性能發(fā)動機飛輪所有車輪

將Mje換算到驅(qū)動輪上，并把各車輪的慣性力矩除以各車輪的動力半徑即得Pj2的計算式：

因為ωe=iΣωK，ωK為驅(qū)動輪的角速度，又當忽略車輪的滑轉(zhuǎn)和滑移時v=rKωl

，故得：動力性能加速阻力為：行駛過程的功率損失行駛過程的功率損失

發(fā)動機的動力經(jīng)傳動系傳遞到驅(qū)動輪，傳動系各零部件總成消耗的功率。在實際設計中，傳動效率只計算由齒輪嚙合在傳動中產(chǎn)生的摩擦損失。一般對每對直齒輪傳動取ηm1=0.98，對每對斜齒輪傳動取ηm2=0.97，對每對錐齒輪傳動取ηm3=0.96，對于履帶式作業(yè)機械，還應包括驅(qū)動效率，ηq=0.96～0.97，因此傳動效率為：

在水平地段等速行駛時，作業(yè)機械的功率損失由兩部分組成：1、傳動損失；2、行走損失。傳動效率1、傳動損失行駛過程的功率損失

在水平地段等速行駛時，作業(yè)機械的行走損失由兩部分組成：（1）滾動阻力引起的功率損失；（2）由輪胎或履帶的滑轉(zhuǎn)引起的功率損失。由滾動阻力造成的功率損失，用滾動效率ηf表示：由滑轉(zhuǎn)引起的功率損失，用滑轉(zhuǎn)效率ηδ表示：滾動效率滑轉(zhuǎn)效率2、行走損失行駛過程的功率損失3、牽引效率

作業(yè)機械發(fā)動機功率的有效利用程度，可以用牽引效率ηkp表示：

因此，牽引效率是傳動效率、滾動效率和滑轉(zhuǎn)效率、驅(qū)動效率四者的乘積，它的數(shù)值大小，反映了所設計作業(yè)機械傳動與行走性能的好壞，這一性能通常是以牽引特性來表示的。行駛過程的功率損失

研究牽引力平衡和牽引功率平衡，是為了分析機械在行駛作業(yè)過程中，其牽引力是怎樣利用的以及發(fā)動機的功率是怎樣消耗的。

牽引力平衡和牽引功率平衡，是指機械在行駛作業(yè)過程中的任何瞬間，其牽引力恒等于所有阻力之和，發(fā)動機輸出功率恒等于所消耗的功率。根據(jù)牽引力平衡可以分析機械的動力性能，根據(jù)牽引功率平衡可以選定鏟土運輸機械發(fā)動機的功率及分析牽引效率。牽引力平衡和牽引功率平衡行駛過程的功率損失

鏟土運輸機械的工作過程一般有兩種不同的工況，牽引工況和運輸工況。

為了使鏟土運輸機械具有較好的使用性能，應該使它兼有牽引機械和運輸機械的特點。在牽引工況工作時能以盡可能高的效率把發(fā)動機的功率轉(zhuǎn)換成牽引功率。這就要求正確地選擇行走機構(gòu)和傳動系統(tǒng)的類型、參數(shù)及發(fā)動機的功率和特性。在運輸工況，對于運距不長的循環(huán)作業(yè)的機械，為了提高生產(chǎn)率，要求具有良好的加速性能。對于運距較長的機械（如鏟運機），還要求具有較高的行駛速度。牽引工況牽引工況一、牽引工況在牽引工況，行駛速度低，可忽略風阻力。1、牽引力平衡

牽引力平衡沒有反映牽引工況的全部能量消耗形式，因此不能評定發(fā)動機的負荷程度。例如牽引力平衡，并不能反映車輪滑轉(zhuǎn)的能量損失。故在確定發(fā)動機功率和討論牽引效率時，就要用牽引功率平衡的概念。2、牽引功率平衡牽引工況式中：NK—驅(qū)動功率，