工程機(jī)械底盤(pán)行駛理論

第1頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月行駛理論主要研究?jī)?nèi)容:

行駛理論主要研究工程機(jī)械行走機(jī)構(gòu)的附著牽引性能、牽引計(jì)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。1、對(duì)于現(xiàn)有的工程機(jī)械，通過(guò)牽引計(jì)算可以進(jìn)行牽引性能和經(jīng)濟(jì)性的比較。2、對(duì)于正在設(shè)計(jì)的工程機(jī)械，通過(guò)牽引計(jì)算可確定發(fā)動(dòng)機(jī)功率、傳動(dòng)系統(tǒng)的基本參數(shù)，并可預(yù)計(jì)所設(shè)計(jì)機(jī)械的牽引性能和經(jīng)濟(jì)性。主要研究目的:第2頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月工程機(jī)械的行駛原理主要內(nèi)容第一節(jié)輪式底盤(pán)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(jī)械的整機(jī)性能第3頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)輪式底盤(pán)行駛原理驅(qū)動(dòng)輪從動(dòng)輪一、行駛原理

裝載機(jī)、推土機(jī)、汽車(chē)起重機(jī)、翻斗車(chē)等這類(lèi)作業(yè)機(jī)械，都是利用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，經(jīng)傳動(dòng)系傳到車(chē)輪或履帶上以后，借助于對(duì)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(dòng)的輪胎式推土機(jī)在水平地面上作等速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力。第4頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、驅(qū)動(dòng)力PK和行駛阻力Pf作用在推土機(jī)上的外力有重力G、推土阻力PT及地面作用于車(chē)輪的諸反作用力。由傳動(dòng)系統(tǒng)傳到后輪的驅(qū)動(dòng)力矩MK對(duì)推土機(jī)整體來(lái)說(shuō)是內(nèi)力矩，所以在圖上以虛線表示推動(dòng)輪式機(jī)械運(yùn)動(dòng)的力，是通過(guò)車(chē)輪對(duì)地面的作用而由地面產(chǎn)生的。車(chē)輪上受有和運(yùn)動(dòng)方向一致的地面反作用力時(shí)稱(chēng)為驅(qū)動(dòng)輪、受有和運(yùn)動(dòng)方向相反的地面反作用力時(shí)稱(chēng)為從動(dòng)輪。第5頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月驅(qū)動(dòng)力也可稱(chēng)為切線牽引力。1、驅(qū)動(dòng)力PK和行駛阻力Pfrd式中:rd—?jiǎng)恿Π霃?為車(chē)輪中心到驅(qū)動(dòng)力PK之間的距離;

η∑—傳動(dòng)系統(tǒng)效率，對(duì)機(jī)械傳動(dòng)為機(jī)械效率;對(duì)液力機(jī)械傳動(dòng)，應(yīng)包含液力變矩器的效率；對(duì)液壓傳動(dòng)，應(yīng)包含液壓系統(tǒng)的效率；

i∑

—傳動(dòng)系統(tǒng)(從發(fā)動(dòng)機(jī)到驅(qū)動(dòng)輪)的總傳動(dòng)比。輪式機(jī)械(1)驅(qū)動(dòng)力PK第6頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月履帶式機(jī)械1、驅(qū)動(dòng)力PK和行駛阻力Pf式中:ηq—履帶驅(qū)動(dòng)段的效率，通常取0.95～0.96；

rK—履帶機(jī)械驅(qū)動(dòng)輪節(jié)圓半徑,可按下式近似計(jì)算：式中：ZK—圍繞驅(qū)動(dòng)鏈輪一周的履帶板數(shù)目，對(duì)于非間齒嚙合，即驅(qū)動(dòng)鏈輪的齒數(shù)，對(duì)間齒嚙合，則為驅(qū)動(dòng)鏈輪齒數(shù)之半；

lt—履帶板節(jié)距，即每塊履帶板兩端銷(xiāo)孔中心線間的距離。第7頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

對(duì)于輪式機(jī)械,行駛阻力應(yīng)為所有車(chē)輪所承受阻力的總和1、驅(qū)動(dòng)力PK和行駛阻力Pf(2)行駛阻力Pf(3)有效牽引力PKP輪式機(jī)械履帶機(jī)械第8頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、附著力PΦ

驅(qū)動(dòng)力PK的值受限于發(fā)動(dòng)機(jī)功率及傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比。而推動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)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(chē)輪（履帶）結(jié)構(gòu)與地面條件給定時(shí)，存在一個(gè)機(jī)械所能產(chǎn)生的最大驅(qū)動(dòng)力（即附著力）PΦ，無(wú)論發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的參數(shù)怎樣變化，PK是不能大于PΦ的。所以車(chē)輛在水平地面上行駛的充分必要條件是：ifthenifthen第9頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、輪式行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)1、車(chē)輪滾動(dòng)的三種情況（1）純滾動(dòng)（2）滑移（3）滑轉(zhuǎn)問(wèn)題：車(chē)輪運(yùn)動(dòng)時(shí)何種狀態(tài)下會(huì)出現(xiàn)滑轉(zhuǎn)？何種狀態(tài)下會(huì)出現(xiàn)滑移？第10頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、行駛速度（1）理論行駛速度

車(chē)輪在地面上無(wú)滑動(dòng)的滾動(dòng)時(shí)，其中心的平移速度為理論行駛速度。（2）實(shí)際行駛速度

車(chē)輪在地面上有滑動(dòng)的滾動(dòng)時(shí)，其中心的平移速度為實(shí)際行駛速度。式中：r—車(chē)輪的滾動(dòng)半徑，是一個(gè)變量，與車(chē)輪滾動(dòng)情況有關(guān)，通常由試驗(yàn)方法確定，可測(cè)取行駛距離S和驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)。第11頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、車(chē)輪滑動(dòng)特性的評(píng)價(jià)（1）滑轉(zhuǎn)率δ定義：機(jī)械理論行駛速度與實(shí)際速度之差對(duì)理論速度的比值。（2）滑移率S定義：

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(dòng)力大小有關(guān)。

滑移率主要用于衡量車(chē)輪制動(dòng)時(shí)的滑動(dòng)情況。例如，汽車(chē)的ABS系統(tǒng)，滑移率設(shè)計(jì)在20%左右。第12頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、輪式行走機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)1、從動(dòng)輪動(dòng)力學(xué)

根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，受有垂直載荷作用的車(chē)輪在水平地面上滾動(dòng)時(shí)，地面對(duì)輪胎支承面上反作用力的分布如圖所示。其分布形式與輪胎結(jié)構(gòu)、充氣壓力、土壤性質(zhì)和作用在車(chē)輪上的載荷大小有關(guān)，但是全部反作用力的合力作用點(diǎn)必然向滾動(dòng)方向前移一個(gè)距離。

從動(dòng)輪在水平地面上作等速直線滾動(dòng)時(shí)，其受力如圖所示。第13頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、從動(dòng)輪動(dòng)力學(xué)

忽略從動(dòng)輪軸承的摩擦力矩。將R分解為垂直分力和水平分力，根據(jù)從動(dòng)輪的受力平衡，可得：

Pf為滾動(dòng)阻力，令：滾動(dòng)阻力系數(shù)a—滾動(dòng)摩擦系數(shù)第14頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)力學(xué)

驅(qū)動(dòng)輪在水平地面上作等速直線滾動(dòng)時(shí)，其受力如圖所示。MK—驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)的條件為：第15頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

鏟土運(yùn)輸機(jī)械行駛作業(yè)時(shí)，在機(jī)械上作用有以下幾種阻力，如圖所示。第二節(jié)行駛阻力風(fēng)阻力工作阻力滾動(dòng)阻力加速阻力坡道阻力第16頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)行駛阻力一、滾動(dòng)阻力1、產(chǎn)生滾動(dòng)阻力的原因滾動(dòng)阻力

輪式作業(yè)機(jī)械行駛時(shí)，由于輪胎與路面的變形，引起路面對(duì)車(chē)輪的反作用力偏離車(chē)輪縱軸線一個(gè)距離（如圖）。反力與偏心距a的乘積構(gòu)成了與車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向ω相反的一個(gè)滾動(dòng)阻力矩，所以車(chē)輪滾動(dòng)時(shí)要消耗能量。第17頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、產(chǎn)生滾動(dòng)阻力的原因車(chē)輪在地面上滾動(dòng)時(shí)，可以看到以下現(xiàn)象：（1）地面在垂直方向被壓實(shí)而形成輪轍；（2）輪胎的彈性輪緣部分周期性地發(fā)生變形。使得彈性輪緣各組成部分之間（如簾布層之間、內(nèi)外胎之間、襯帶和輪輞之間等）產(chǎn)生摩擦，輪胎材料內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)之間也產(chǎn)生摩擦；（3）輪胎側(cè)面和輪轍側(cè)面相互摩擦；（4）車(chē)輪把土向前推移，即所謂“擁土”現(xiàn)象。

在堅(jiān)實(shí)路面上，滾動(dòng)阻力主要由輪胎變形引起；在松軟地面上，滾動(dòng)阻力主要由地面變形，形成輪轍引起。第18頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、影響滾動(dòng)阻力的因素（1）土壤的性質(zhì)土壤的種類(lèi)，它的含水量和密實(shí)程度對(duì)車(chē)輪的滾動(dòng)阻力有顯著的影響。土壤越松軟則輪轍越深，滾動(dòng)阻力也越大。（2）輪胎的充氣壓力車(chē)輪在土壤上滾動(dòng)時(shí)，其滾動(dòng)阻力由輪胎和土壤兩者的變形所引起。在松軟土壤上，土壤變形起主要影響，這時(shí)，降低輪胎充氣壓力可增大輪胎支承面積，從而降低對(duì)土壤的比壓減小輪轍深度，最終減小滾動(dòng)阻力。當(dāng)輪胎充氣壓力降到一定數(shù)值后，滾動(dòng)阻力反隨壓力的降低而增大。這是因?yàn)樵龃罅说妮喬プ冃螌?duì)滾動(dòng)阻力起主要影響的緣故。因此，在一定條件下有一個(gè)對(duì)應(yīng)最小滾動(dòng)阻力的最佳充氣壓力。在堅(jiān)實(shí)地面上滾動(dòng)時(shí)，滾動(dòng)阻力主要是輪胎變形引起的，這時(shí)，增加輪胎的充氣壓力將減小輪胎的變形，從而減小滾動(dòng)阻力。第19頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、影響滾動(dòng)阻力的因素（3）作用在車(chē)輪上垂直地面的載荷當(dāng)作用在車(chē)輪上的垂直載荷增大時(shí)，輪胎變形和輪轍深度都要增加，因此滾動(dòng)阻力也增大。（4）輪胎的尺寸在松軟土壤上，增大輪胎的寬度和直徑都能增大輪胎支承面積、減小輪轍深度，從而減小滾動(dòng)阻力。第20頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、整機(jī)滾動(dòng)阻力計(jì)算

目前，在工程機(jī)械設(shè)計(jì)中廣泛采用基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單公式來(lái)計(jì)算滾動(dòng)阻力：式中：Q——車(chē)輪上垂直地面的載荷；

f——滾動(dòng)阻力系數(shù)，由試驗(yàn)確定，試驗(yàn)方法（P14圖1-11）滾動(dòng)阻力

機(jī)型路面條件輪胎式履帶式

機(jī)型路面條件輪胎式履帶式混凝土0.0180.05堅(jiān)實(shí)土路0.450.07凍結(jié)冰雪地0.0230.03～0.04松散土路0.0700.10礫石路0.029—泥濘地、沙地0.09～0.180.10～0.15表1-1常見(jiàn)工況下的滾動(dòng)阻力系數(shù)第21頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、坡道阻力

坡道阻力是作業(yè)機(jī)械爬坡行駛時(shí)，車(chē)輛自重產(chǎn)生的沿路面方向的阻力。如圖1-12所示。式中Gs

—整機(jī)使用重量；

α—坡度角。

Pi=Gssinα

（1-29）道路坡度概念：

道路經(jīng)常用坡度表示路面傾斜的程度。第22頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、空氣阻力

機(jī)械加速行駛時(shí)，需克服機(jī)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。

機(jī)械高速行駛時(shí)，由于風(fēng)力及機(jī)械與空氣之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生摩擦和形成渦流，造成能量的損耗。其大小主要與空氣密度、機(jī)械外形尺寸以及行駛速度等有關(guān)。（N）式中:v—行駛速度（km/h）;

S—機(jī)械迎風(fēng)面積（m2），

K—空氣阻力系數(shù)，N/(m2km2h-2），一般取0.045。四、加速阻力Pj和工作阻力第23頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)附著性能由車(chē)輪運(yùn)動(dòng)學(xué)，用滑轉(zhuǎn)率來(lái)表示驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)程度：由以上兩式可得用滑轉(zhuǎn)效率ηδ來(lái)反映滑轉(zhuǎn)引起的功率損失，則

因此，滑轉(zhuǎn)率不但反映了滑轉(zhuǎn)的程度，而且還反映了滑轉(zhuǎn)時(shí)的功率損失。一、驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率和滑轉(zhuǎn)效率第24頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)附著性能

機(jī)械行走裝置與地面之間的抗滑轉(zhuǎn)能力。地面與行走裝置之間的抗滑轉(zhuǎn)力主要由兩部分組成：

（1）車(chē)輪（或履帶）與地面之間的摩擦力；（2）輪胎的花紋對(duì)土壤的擠壓、剪切所產(chǎn)生的反力。

由驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力學(xué)知道，驅(qū)動(dòng)輪在土壤上運(yùn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)PK是地面對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的反作用力?？梢园裀K看作由兩部分組成，一部分是由于輪胎胎面花紋插入土壤表層后，在與驅(qū)動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)相反的方向上，以花紋側(cè)面擠壓剪切土壤而產(chǎn)生的反作用力PKτ;另一部分是輪胎和土壤的摩擦反力PKμ

，

PK=PKτ+PKμ

二、附著力及附著系數(shù)第25頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)表明：輪胎與地面的摩擦系數(shù)值

1、隨摩擦面相對(duì)速度的增大而增大，對(duì)驅(qū)動(dòng)輪來(lái)說(shuō)即隨δ的增大而增大。故當(dāng)輪胎支承面及垂直載荷一定時(shí)，PKμ增大則δ亦增大。

2、隨比壓ρ的增大而減小。所以，切線牽引力PK

將隨滑轉(zhuǎn)率δ的增大而增大。一般可以認(rèn)為當(dāng)δ=100%，達(dá)到“打滑界限”時(shí)，PK值達(dá)到最大。二、附著力及附著系數(shù)第三節(jié)附著性能第26頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、附著力及附著系數(shù)為討論方便，規(guī)定以下符號(hào)：1）由于PKP=PK－Pf，由地面附著條件決定的最大牽引力

PKPmax=PKmax－Pf，稱(chēng)為附著力，用Pφ表示。2）驅(qū)動(dòng)輪上垂直地面的載荷Q稱(chēng)為附著重量。3）PKP/Q=Ψ

稱(chēng)為附著重量利用系數(shù)。4）最大的附著重量利用系數(shù)稱(chēng)為附著系數(shù)，用φ表示。

由以上討論可知，由于地面附著條件的限制，牽引力：

PKP≤Pφ第27頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月表1-2不同路面的附著系數(shù)φ

機(jī)型路面條件輪胎式履帶式

機(jī)型路面條件輪胎式履帶式混凝土0.90.45松散礫石0.360.50干粘土0.550.90壓實(shí)雪地0.200.25濕粘土0.450.70冰0.120.12壓實(shí)粘土0.400.70堅(jiān)實(shí)土路0.550.90干沙土0.200.30松散土路0.450.60濕沙土0.400.50煤場(chǎng)0.450.60巖石坑0.650.55第28頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、土壤性質(zhì)2、輪胎的充氣壓力降低輪胎充氣壓力可以增大輪胎支承面積，同時(shí)降低輪胎支承面上的比壓。過(guò)分降低輪胎充氣壓力會(huì)增加滾動(dòng)阻力（尤其在堅(jiān)實(shí)地面上）及降低輪胎使用壽命，因此在確定驅(qū)動(dòng)輪輪胎充氣壓力時(shí)必須全面加以考慮。三、影響附著性能的因素第29頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、附著重量增加驅(qū)動(dòng)輪的附著重量能夠改善驅(qū)動(dòng)輪的附著性能，但是，對(duì)于一般土壤，只有當(dāng)附著重量不超過(guò)某一極限時(shí)才是正確的。對(duì)于整臺(tái)機(jī)械，采用全輪驅(qū)動(dòng)能利用機(jī)械的全部重量作為附著重量，使全部車(chē)輪都產(chǎn)生牽引力，從而大大改善機(jī)械的附著性能。4、輪胎尺寸增大輪胎直徑不僅可以增大輪胎支承面的面積，而且可以增加輪胎支承面的長(zhǎng)度，因此能較有效地改善附著性能。但增大輪胎直徑受到機(jī)械成本、傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比及整機(jī)的穩(wěn)定性的限制。三、影響附著性能的因素第30頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)工程機(jī)械的整機(jī)性能3、加速性能1、行駛速度2、爬坡能力一、動(dòng)力性能

動(dòng)力特性反映的是作業(yè)機(jī)械在不同坡度的道路上行駛時(shí)，所具有的加速性能、所能達(dá)到的最大車(chē)速以及爬坡性能。動(dòng)力性能影響到作業(yè)機(jī)械的作業(yè)生產(chǎn)率與適用性，尤其是對(duì)以運(yùn)輸車(chē)輛為主的作業(yè)機(jī)械，如鏟運(yùn)機(jī)、翻斗車(chē)等。第31頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

提高工作速度可以提高機(jī)械的生產(chǎn)率，但受限于機(jī)械的傳動(dòng)形式和作業(yè)性質(zhì)，工作速度過(guò)高會(huì)使操縱困難。例如采用機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的履帶式推土機(jī)在切土作業(yè)時(shí)，速度大于4km/h時(shí)操縱就很困難，對(duì)于液力機(jī)械傳動(dòng)的推土機(jī)，由于適應(yīng)載荷變化的性能較好，故其工作速度可比機(jī)械傳動(dòng)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(yùn)機(jī)由于牽引工況時(shí)的操縱比較簡(jiǎn)單，可取4.5～7km/h，而當(dāng)采用自動(dòng)變速裝置時(shí)可取8km/h。履帶式機(jī)械：2.3～3km/h輪式機(jī)械：3～4km/h第32頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、行駛速度（2）運(yùn)輸工況最高理論行駛速度

履帶式機(jī)械運(yùn)輸工況的最高行駛速度，是指由一個(gè)工作地點(diǎn)轉(zhuǎn)移到另一工作地點(diǎn)時(shí)的最高行駛速度，一般其距離不遠(yuǎn)。當(dāng)距離遠(yuǎn)時(shí)，往往用拖車(chē)運(yùn)輸更為經(jīng)濟(jì)。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）。

第33頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月時(shí)，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(dòng)變速的自行式鏟運(yùn)機(jī)，其最高行駛速度可達(dá)70～90km/h

。提高行駛速度只有在一定的運(yùn)距以上才能提高生產(chǎn)率。例如自行式鏟運(yùn)機(jī)，當(dāng)行駛速度大于40～50km/h時(shí)，僅在運(yùn)土距離大于2—2.5公里時(shí)才能提高生產(chǎn)率。

對(duì)輪式機(jī)械，其運(yùn)距較長(zhǎng)而且運(yùn)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(jī)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(yùn)機(jī)未采用彈性懸1、行駛速度（2）運(yùn)輸工況最高理論行駛速度第34頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、爬坡能力

爬坡性能主要用于檢驗(yàn)作業(yè)機(jī)械掛最低檔等速上坡時(shí)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(dòng)機(jī)功率、附著性能等因素的影響。對(duì)推土機(jī)、裝載機(jī)等，最大坡度角通常取25?～30?

。城市貨車(chē)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(jī)械，如轉(zhuǎn)子后置式穩(wěn)定拌和機(jī)，最大坡度角取15?左右。

在30?坡度角時(shí)，要求作業(yè)機(jī)械在空檔滑退情況下，能在1m內(nèi)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，作為制動(dòng)能力是否合格的依據(jù)之一。第35頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、加速性能

機(jī)械加速行駛時(shí)，需克服機(jī)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(jī)械各回轉(zhuǎn)零件中，發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪和車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量遠(yuǎn)較其他零件為大；故在計(jì)算Pj2時(shí)，其他回轉(zhuǎn)零件的影響一般忽略不計(jì)。（履帶式機(jī)械則還要考慮履帶作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的慣性）。第36頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、加速性能發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪所有車(chē)輪

將Mje換算到驅(qū)動(dòng)輪上，并把各車(chē)輪的慣性力矩除以各車(chē)輪的動(dòng)力半徑即得Pj2的計(jì)算式：

因?yàn)棣豦=iΣωK，ωK為驅(qū)動(dòng)輪的角速度，又當(dāng)忽略車(chē)輪的滑轉(zhuǎn)和滑移時(shí)v=rKωl

，故得：第37頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月加速阻力為：3、加速性能第38頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)傳動(dòng)系傳遞到驅(qū)動(dòng)輪，傳動(dòng)系各零部件總成消耗的功率。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，傳動(dòng)效率只計(jì)算由齒輪嚙合在傳動(dòng)中產(chǎn)生的摩擦損失。一般對(duì)每對(duì)直齒輪傳動(dòng)取ηm1=0.98，對(duì)每對(duì)斜齒輪傳動(dòng)取ηm2=0.97，對(duì)每對(duì)錐齒輪傳動(dòng)取ηm3=0.96，對(duì)于履帶式作業(yè)機(jī)械，還應(yīng)包括驅(qū)動(dòng)效率，ηq=0.96～0.97，因此傳動(dòng)效率為：二、行駛過(guò)程的功率損失

在水平地段等速行駛時(shí)，作業(yè)機(jī)械的功率損失由兩部分組成：1、傳動(dòng)損失；2、行走損失。傳動(dòng)效率1、傳動(dòng)損失第39頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

在水平地段等速行駛時(shí)，作業(yè)機(jī)械的行走損失由兩部分組成：（1）滾動(dòng)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(dòng)阻力造成的功率損失，用滾動(dòng)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(dòng)效率滑轉(zhuǎn)效率2、行走損失第40頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、牽引效率

作業(yè)機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)效率、滾動(dòng)效率和滑轉(zhuǎn)效率、驅(qū)動(dòng)效率四者的乘積，它的數(shù)值大小，反映了所設(shè)計(jì)作業(yè)機(jī)械傳動(dòng)與行走性能的好壞，這一性能通常是以牽引特性來(lái)表示的。第41頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、牽引力平衡和牽引功率平衡

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

牽引力平衡和牽引功率平衡，是指機(jī)械在行駛作業(yè)過(guò)程中的任何瞬間，其牽引力恒等于所有阻力之和，發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)械的動(dòng)力性能，根據(jù)牽引功率平衡可以選定鏟土運(yùn)輸機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)的功率及分析牽引效率。第42頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

鏟土運(yùn)輸機(jī)械的工作過(guò)程一般有兩種不同的工況，牽引工況和運(yùn)輸工況。為了使鏟土運(yùn)輸機(jī)械具有較好的使用性能，應(yīng)該使它兼有牽引機(jī)械和運(yùn)輸機(jī)械的特點(diǎn)。在牽引工況工作時(shí)能以盡可能高的效率把發(fā)動(dòng)機(jī)的功率轉(zhuǎn)換成牽引功率。這就要求正確地選擇行走機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)系統(tǒng)的類(lèi)型、參數(shù)及發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和特性。在運(yùn)輸工況，對(duì)于運(yùn)距不長(zhǎng)的循環(huán)作業(yè)的機(jī)械，為了提高生產(chǎn)率，要求具有良好的加速性能。對(duì)于運(yùn)距較長(zhǎng)的機(jī)械（如鏟運(yùn)機(jī)），還要求具有較高的行駛速度。三、牽引力平衡和牽引功率平衡第43頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月上節(jié)課內(nèi)容總結(jié)滾動(dòng)阻力、坡道阻力、空氣阻力、加速阻力第二節(jié)行駛阻力第三節(jié)附著性能1、驅(qū)動(dòng)輪的滑轉(zhuǎn)率和滑轉(zhuǎn)效率2、附著力及附著系數(shù)第四節(jié)工程機(jī)械的整機(jī)性能1、動(dòng)力性能：行駛速度、爬坡能力、加速性能2、行駛過(guò)程的功率損失：傳動(dòng)損失、行走損失、牽引效率、牽引力平衡和牽引功率平衡第44頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、牽引工況在牽引工況，行駛速度低，可忽略風(fēng)阻力。1、牽引力平衡

牽引力平衡沒(méi)有反映牽引工況的全部能量消耗形式，因此不能評(píng)定發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷程度。例如牽引力平衡，并不能反映車(chē)輪滑轉(zhuǎn)的能量損失。故在確定發(fā)動(dòng)機(jī)功率和討論牽引效率時(shí)，就要用牽引功率平衡的概念。2、牽引功率平衡三、牽引力平衡和牽引功率平衡第45頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月式中：NK—驅(qū)動(dòng)功率，Nf—滾動(dòng)阻力消耗功率，Nα—克服坡道阻力所需功率，Nj—克服加速阻力所需功率，NT—克服工作阻力所需功率，Nδ—驅(qū)動(dòng)輪（履帶）滑轉(zhuǎn)所需功率。第46頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

運(yùn)輸工況下沒(méi)有工作阻力，而行駛速度較高，故風(fēng)的阻力不可忽略。由于沒(méi)有工作阻力，牽引力比較小，故可忽略滑轉(zhuǎn)引起的功率損失。二、運(yùn)輸工況牽引力平衡和牽引功率平衡1、牽引力平衡2、牽引功率平衡第47頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、牽引特性

牽引性能反映的是作業(yè)機(jī)械在一定的土質(zhì)條件下，在水平地段上以各檔穩(wěn)定速度工作時(shí)的牽引性能與經(jīng)濟(jì)性能，它通常用牽引功率NKP、實(shí)際行駛速度、整機(jī)的耗油率gKP隨牽引力PKP變化的曲線來(lái)表示，也就是用各檔的（NKP、v、gKP）=f（PKP）的關(guān)系曲線來(lái)表示。

對(duì)于正在設(shè)計(jì)的機(jī)械，可通過(guò)計(jì)算求得理論牽引曲線，作為對(duì)機(jī)械牽引性能的預(yù)測(cè)。

對(duì)于已有的機(jī)械，可通過(guò)試驗(yàn)繪制實(shí)驗(yàn)牽引曲線，用以評(píng)價(jià)機(jī)械的牽引性能并作為合理使用機(jī)械的參考。第48頁(yè)，課件共55頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月