工程机械底盘理论与性能.ppt

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1、第五章车辆的牵引性能、动力性能和燃料经济性§5-1牵引力平衡和牵引功率平衡§5-2牵引特性§5-3试验牵引特性§5-4动力特性§5-1牵引力平衡和牵引功率平衡一、驱动力的确定(一)机械直接传动的车辆驱动力的确定(二)液力机械传动车辆驱动力的确定二、牵引力平衡和牵引功率平衡(一)牵引力平衡方程(二)牵引功率平衡方程三、相关定义一、驱动力的确定(一)机械直接传动的车辆驱动力的确定发动机的功率的分配等速稳定运转的工况不稳定工况发动机的功率的分配驱动辅助装置的功率驱动辅助装置的扭矩；输出轴上的发动机的扭矩和功率输出轴上的发动机功率；发

2、动机自由扭矩和自由功率。等速稳定运转的工况式中：rK—驱动轮动力半径；ηr—履带驱动段效率(ηr=0.96～0.97)；im—传动系总传动比(自发动机至驱动轮)；ηm—传动系总效率；Mec－发动机自由扭矩。不稳定工况式中：G—机器重量；g—重力加速度；Je—发动机运动质量换算至曲轴上的转动惯量(传动系的转动惯量很小，通常忽略不计)；dV／dt—机器前进的减速度或加速度。一、驱动力的确定(二)液力机械传动车辆驱动力的确定自由扭矩应是涡轮输出轴的扭矩；需要扣除由液力变矩器所消耗的功率。二、牵引力平衡和牵引功率平衡(一)牵引力平衡方

3、程1、滚动阻力Ff：Ff=fGcosα；α—运动表面对水平面的倾角；G—机器重量。2、坡道阻力Fi：Fi=±Gsinα3、工作阻力Fx；4、Fj为惯性阻力。二、牵引力平衡和牵引功率平衡(二)牵引功率平衡方程Pe—发动机有效功率PPTO—功率输出轴驱动系统的效率Pba－驱动辅助装置消耗的功率Pf－滚动阻力消耗的功率Pkp－车辆的有效牵引功率Pm—传动系的功率损失Pi－克服坡道阻力消耗的功率Pr－驱动段的功率损失Pδ—滑转引起的功率损失三、相关定义驱动辅助装置的效率理论切线牵引功率滑转效率滚动效率牵引效率§5-2牵引特性牵引特性是

4、反映车辆牵引性能和燃料经济性最基本的特性。牵引特性以图解曲线的形式表示了机器在一定的地面条件下，在水平地段以全油门作等速运动时，机器各档的牵引功率Pkp、实际速度v、牵引效率ηkp、小时燃油耗Gkp、比油耗gkp、滑转率δ和发动机功率Pe(或曲轴转速ne)随牵引力Fkp而变化的函数关系，亦即：Pkp=Pkp(Fkp)，V=V(Fkp)，ηkp=ηkp(Fkp)，Gkp=Gkp(Fkp)，gkp=gkp(Fkp)，δ=δ(Fkp)，Pe=Pe(Fkp)的图解形式。参看图5-1履带底盘牵引特性表征机器特征性的工况1最大有效牵引功

5、率工况；2最大牵引效率工况；3发动机额定功率工况；4额定滑转率工况；5由发动机扭矩决定的最大牵引力工况；6由附着条件决定的最大牵引力工况；对于液力机械传动的机器还应补充：7变矩器最大输出功率工况；8变矩器工作扭矩决定的最大牵引力。§5-3试验牵引特性台架实验优点全天候实验条件比较容易控制实验数据受环境的影响较小缺点不能很好地反映行走机构与地面相互作用的真实情况跑道实验优点能校好地反映行走机构与地面相互作用的真实情况缺点不能随时做实验实验条件不容易控制实验数据受环境的影响较大影响试验结果不一致的因素地面附着性能牵引

6、力点高度配重选择和分布轮胎状态牵引力负荷稳定性环境条件及仪器的标定情况试验时需要测定的物理量有效牵引力Fkp试验车实际行驶距离L通过这一距离所用的时间t相应的燃料消耗量Gkp左、右驱动轮的转速nKL，nKR发动机的转速ne。牵引试验用的测仪器和连接线路框形示意图参看图5-7测试记录数据的整理1.有效牵引力2.实际行驶速度3.小时燃油耗4.滑转率5.发动机的功率有效牵引功率P参看P114T220推土机的试验牵引特性图5-8§5-4动力特性一、速度性能二、加速性能三、爬坡能力车辆在运输工况下，如果将牵引平衡方程表示为：Ff－滚动阻

7、力Fｉ－坡道阻力Ｆｊ－惯性阻力ＦＫ－切线牵引力ＦＷ－风阻力动力因数D：道路阻力系数ψ：参看图５－９一、速度性能速度性能通常用机器的最高运输速度来评价。这一速度可以很方便地利用动力特性来确定。实际上，如果在动力特性图上绘上道路阻力曲线ψ=ψ(v)，则最高档的动力因数曲线D=D(v)二、加速性能加速度曲线参看图5-10时间-速度曲线参看图5-12行程-速度曲线参看图5-13三、爬坡能力机器的爬坡能力受限于：1、发动机动力；2、地面条件；3、机器的稳定性。